JP2004142648A

JP2004142648A - Air conditioner for vehicle

Info

Publication number: JP2004142648A
Application number: JP2002311040A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Toyoshima; 豊島　世一; Tadanari Masatani; 正谷　肇也
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for a vehicle which maintains comfortableness in a vehicle room irrespective of season by controlling blowing air amount into the vehicle room to the optimum amount even when cooling and heating capacity of the air conditioner for the vehicle is reduced. <P>SOLUTION: This air conditioner for the vehicle is provided with: an air amount setting means for setting amount of blowing air into the vehicle room in accordance with a vehicle room condition; and a fan motor for feeding air blown into the vehicle room into a heat exchanger in accordance with air amount set by the air amount setting means. It is also provided with: a heat exchange capacity detection means for detecting the reduction of heat exchange capacity of the heat exchanger based on a running condition of the vehicle; and an air amount reducing means for reducing air amount of the fan motor set by the air amount setting means by predetermined amount when the heat exchange capacity detection means detects the reduction of heat exchange capacity of the heat exchanger. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車に装着される車両用空調装置に関するものであり、さらに詳しくは、車両用空調装置の風量制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に装着される車両用空調装置には、車内環境を快適に保つために、乗員が常に車内温度を監視して、手動で温度調節、風量調節、吹出口調節等をするマニュアルエアコンと、電子式制御ユニット（ＥＣＵ）が常に車内温度、日射量、外気温度等を監視して、自動的に設定した車内温度となるように温度調節、風量調節、吹出口調節等をするオートエアコンとがある。
これらの車両用空調装置の熱交換器であるエバポレータ、コンデンサー、ヒータコア等は、その熱交換率が外気温度や車両速度の変化等に影響され易く、車両用空調装置の冷暖房能力を変化させてしまう。それに対し、車両用空調装置の風量制御機器であるブロアファンモータは、マニュアルエアコンの場合、乗員がコントロールパネルのブロアスイッチにより任意に選択した段数によって風量制御されたり、或いは、オートエアコンの場合、各種センサからの検出値から算出された必要吹出口温度（Ｔ_ＡＯ）に基づいて一義的に決定された段数によって風量制御されるように設定されている。
【０００３】
ところで、一般的に、従来の車両用空調装置では、夏場（温暖時期）におけるエンジン回転数の低いアイドリング時や渋滞走行中では、エバポレータおよびコンデンサからの放熱があまり促進されず、車両用空調装置の冷房能力は低下してしまう。また、冬場（寒冷時期）における暖機中や長い下り坂では、オーバークールとなってしまい、ヒータコアによる暖房能力が低下してしまう。そのため、冬場における暖房性能を向上させるため、エンジンの排熱などにより加熱されたエンジンルーム内の空気を車両用空調装置に導入することによって、アイドリング時の暖房能力を向上させているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１６３０３７号公報　（第２−３頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記先行技術のものにあっては、車両用空調装置の暖房性能を向上させることが課題であるため、夏場における冷房性能を向上させるようには構成されていない。また、上述したようなブロアファンモータによる風量制御が、冷暖房能力が低下する夏場、冬場にそのまま行われると、車内への吹出し風量が過多となってしまうので、必要とされる吹出口温度を得ることができず、室内快適性が損なわれてしまうという問題が発生してしまう。
【０００６】
そこで、この発明は、上述したような従来の車両用空調装置が有している問題点を解決するためになされたものであって、車両用空調装置の冷暖房能力が低下しているときでも、車内への吹出し風量を最適に風量制御することによって、季節を問わず、車内の快適性を維持することのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１にあっては、車内状態に応じて車内吹出し風量を設定する風量設定手段と、前記風量設定手段によって設定された風量にしたがって、車内に吹き出す空気を熱交換器に送り込むブロアファンモータと、を備えた車両用空調装置において、
車両の走行状態に基づいて前記熱交換器の熱交換能力が低下したことを検知する熱交換能力検知手段と、前記熱交換能力検知手段が前記熱交換器の熱交換能力が低下したことを検知すると、前記風量設定手段によって設定されたブロアファンモータの風量を所定量だけ低減する風量低減手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項２にあっては、請求項１に記載の前記熱交換能力検知手段は、車速とスロットル開度とに基づいて前記熱交換器の熱交換能力の低下を予測判断することを特徴としている。
【０００９】
請求項３にあっては、請求項１又は２に記載の前記熱交換能力検知手段は、車速とスロットル開度とに基づいて前記熱交換器の熱交換能力の低下を予測し、且つ、エンジンの冷却水温度が予め設定された第１の設定値よりも低い場合に、前記熱交換器の熱交換能力の低下を検知することを特徴としている。
【００１０】
請求項４にあっては、請求項１乃至３に記載の前記熱交換能力検知手段は、車速とスロットル開度とに基づいて前記熱交換器の熱交換能力の低下を予測し、且つ、前記熱交換器の下流側温度が予め設定された第２の設定値よりも高い場合に、前記熱交換器の熱交換能力の低下を検知することを特徴としている。
【００１１】
請求項５にあっては、車内状態に応じて車内吹出し風量を設定する第１の風量設定手段と、前記第１の風量設定手段によって設定された風量にしたがって、車内に吹き出す空気を熱交換器に送り込むブロアファンモータと、を備えた車両用空調装置において、
車両の走行状態に基づいて前記熱交換器の熱交換能力が低下したことを検知する熱交換能力検知手段と、車両状態に基づいて前記ブロアファンモータの風量を設定する第２の風量設定手段と、前記熱交換能力検知手段が前記熱交換器の熱交換能力が低下したことを検知すると、前記第１の風量設定手段によって設定されたブロアファンモータの風量と、前記第２の風量設定手段によって設定されたブロアファンモータの風量とを比較して、低回転側に設定された風量にしたがって前記ブロアファンモータを駆動するブロアファンモータ駆動手段と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項６にあっては、請求項５に記載の前記熱交換能力検知手段は、車速とスロットル開度とに基づいて前記熱交換器の熱交換能力の低下を予測判断することを特徴としている。
【００１３】
請求項７にあっては、請求項５又は６に記載の前記第２の風量設定手段は、エンジンの冷却水温度に応じて前記ブロアファンモータの風量を増大関数的に設定することを特徴としている。
【００１４】
請求項８にあっては、請求項５乃至７に記載の前記第２の風量設定手段は、前記熱交換器の下流側温度に応じて前記ブロアファンモータの風量を減少関数的に設定することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最も好適と思われる実施形態について図１，２を参照して詳細に説明する。図１は、この発明が適用された手動制御式の車両用空調装置を説明するための全体構成図、図２は、同例におけるエンジン制御ユニットで実行される制御プログラムのフローチャートである。
【００１６】
図１に示されるように、車室内のインストルメントパネルには、手動制御式の車両用空調装置１０を作動制御するエアコンスイッチ１１、所望の車室内温度を設定入力する温度コントロールレバー１２、吹出し風量を設定するブロアスイッチ１３等の各種操作レバー、スイッチ類をパネル前面に備えたヒータコントロールユニット本体１４が取り付けられている。
【００１７】
エアコンスイッチ１１がＯＮされると、ヒータコントロールユニット本体１４に内蔵されたＳＷ本体が、エンジン駆動のコンプレッサ１５を作動させて冷媒を循環させる。ガス状冷媒は、コンプレッサ１５によって圧縮されたのち、コンデンサ１６で冷却されて高圧の液状冷媒となり、レシーバドライヤ１７に貯蔵される。貯蔵された冷媒は、クーリングユニット内のエキスパンションバルブ１８を通過する際に低圧、低温の霧状冷媒となり、その後、エバポレータ１９内で大量に気化されることによって、エバポレータ１９を低温状態に移行させる。冷却されたエバポレータ１９は、ブロアスイッチ１３に応じた設定風量となるように温度コントロールレバー１２から出力されたブロアモータ電圧によって駆動制御されるブロアファンモータ２０が送り込んだ外気、或いは内気から熱を奪う。そして、エバポレータ１９を通過する際に冷却された空気は、その後、温度コントロールレバー１２によって設定された室内温度となるように、ヒータコア２１によって適宜加熱調節されてから車内に吹き出される。
【００１８】
コンデンサ１６を冷却するコンデンサファン２２を駆動制御するのは、エンジン制御ユニット（以下、Ｅ／ＧＥＣＵという）２３である。このＥ／ＧＥＣＵ２３は、各種センサからの検出値（車体情報）およびヒータコントロールユニット本体１４の各種のレバーやスイッチ類の操作に応じて、その内部に備えられた図示しない中央制御部が、ＲＯＭにファームウェア化されている各種の制御プログラムを実行処理することにより、コンデンサファン２２を、たとえばＬｏ，Ｍｅ，Ｈｉの３段に切り替えて駆動制御する。
【００１９】
さらに、このＥ／ＧＥＣＵ２３には、車速Ｖを検出する車速センサ２４、スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ２５、エンジン水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、エバポレータ１９の下流側の温度Ｔｅを検出するエバポレータ後流センサ（凍結防止用サーミスタ）２７等の各種センサからの検出値（車体情報）が入力される。そして、Ｅ／ＧＥＣＵ２３は、入力されたこれらの検出値に基づいて、ブロアスイッチ１３により設定された吹出し風量を車両走行状態に応じて低減させるブロアファンモータ制御プログラムが実行処理されるように設定されている。
【００２０】
そして、このブロアファンモータ制御プログラムの処理結果に応じてＯＮ−ＯＦＦ作動制御されるブロアサブリレー２８が、ヒータコントロールユニット本体１４とブロアファンモータ２０との間に備えられている。このブロアサブリレー２８は、常時ＯＦＦ作動（コイル非通電）するように設定されているものであって、ＯＦＦ作動状態では、図中実線で示されたように、ヒータコントロールユニット本体１４から出力されたブロア電圧がそのままブロアファンモータ２０に供されるようになっている。そして、ブロアサブリレー２８がＥ／ＧＥＣＵ２３によってＯＮ作動（コイル通電）されると、図中破線で示されたように、印加電圧低減用レジスタ２９に通電させて、ヒータコントロールユニット本体１４からブロアファンモータ２０に出力されたブロアモータ電圧を所定量だけ降下させる。そのことによって、ブロアファンモータ回転数、言い換えればブロアファン回転速度を低速化させて、ブロアスイッチ１３により設定された吹出し風量を低減化するようになっている。
【００２１】
さらにまた、Ｅ／ＧＥＣＵ２３には、エンジン水温Ｔｗに対する比較設定温度Ｔ１、エバポレータ下流側温度Ｔｅに対する比較設定温度Ｔ２や複数のサンプリングタイムなどの設定値が予め記憶格納されており、これらの設定値はブロアファンモータ制御プログラムが実行される際に供される。
【００２２】
ここで、Ｅ／ＧＥＣＵ２３において実行処理されるブロアファンモータ制御プログラムについて説明する。
この制御プログラムは、予め設定された時間毎に繰り返し実行されるものであって、イグニションキーがイグニションキースイッチに差し込まれたのち、ＯＮのポジションに回されてＥ／ＧＥＣＵ２３が通電されると同時に起動される。図２に示されるように、ステップ１００では、車速Ｖ、スロットル開度θ、エンジン水温Ｔｗ、エバポレータ後流温度Ｔｅ等の車体情報がＥ／ＧＥＣＵ２３に読み込まれる。そして、次のステップ１０１では、読み込まれた車速Ｖ、スロットル開度θに基づいて、現時点での車両が、アイドリングモード、降坂モード、通常モードからなる３種類のモードのうち、何れのモードに該当するのかが判定される。
【００２３】
すなわち、ステップ１０１において、予め設定された第１の設定時間Ｔ１の間に継続して車速Ｖ＝０、スロットル開度θ＝０を認識したならば、次のステップ１０２に移行して、エンジンがアイドリング中であるアイドリング判定を行い、ステップ１０３で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを１、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを１と設定する。なお、渋滞時の場合には、これと同様なアイドリング判定が行われるので、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷがそれぞれ１と設定される。
【００２４】
また、ステップ１０１において、予め設定された第２の設定時間Ｔ２の間、継続して車速Ｖ≠０、スロットル開度θ＝０を認識したならば、ステップ１０４に移行して、車両が坂道を降っている降坂判定を行い、ステップ１０５で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを０、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを１と設定する。
【００２５】
さらにまた、このステップ１０１において、予め設定された第３の設定時間Ｔ３の間、断続的に車速≠０、スロットル開度θ≠０を認識したならば、ステップ１０６に移行して、車両が通常走行中である通常判定を行い、ステップ１０７で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを０、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを０と設定する。
【００２６】
そして、第１および第２の制御変数ＡＣＢＬＳＷ，ＨＴＢＬＳＷが０或いは１の何れかに設定されると、ステップ１０８に移行して、エアコンスイッチ１１がＯＮ作動されたか否かが判断される。このステップ１０８で、エアコンスイッチ１１がＯＮ作動されていないと判断されると、車内を冷房していないときであり、ステップ１０９に移行する。また、エアコンスイッチ１１がＯＮ作動されると、車内を冷房しているときであり、ステップ１１２に移行する。このステップ１１２以降については後述する。
【００２７】
ステップ１０９では、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１に設定されているか否かが判断される。ここで、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１に設定されていないならば、車両は通常走行中であり、ステップ１１０に移行して、ブロアサブリレー２８をそのままＯＦＦ作動制御してルーチンを抜け、その後、ステップ１００にリターンされる。このとき、ブロアファンモータ２０は、ブロアサブリレー２８がそのままＯＦＦ作動制御されることにより、ヒータコントロールユニット本体１４によって出力されたブロアモータ電圧に応じて回転駆動される。
【００２８】
また、ステップ１０９において、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１に設定されている、つまり車両がアイドリング状態、降坂状態にあると判断されると、ステップ１１１に移行する。
そして、ステップ１１１では、エンジン水温Ｔｗが比較設定温度Ｔ１よりも低いか否かが判断される。ここで、エンジン水温Ｔｗが比較設定温度Ｔ１よりも低くない、つまり高いと判断されると、ヒータコア２１の暖房能力が充分にある状態なので、ステップ１１０に移行して、ブロアサブリレー２８をＯＦＦ作動制御してルーチンを抜け、その後、ステップ１００にリターンされる。
また、このステップ１１１で、エンジン水温Ｔｗが比較設定温度Ｔ１よりも低いと判断されると、ヒータコア２１の暖房能力が低下している状態であり、ステップ１１４に移行される。このステップ１１４については後述する。
【００２９】
ところで、ステップ１０８において、エアコンスイッチ１１がＯＮ作動されると、ステップ１１２に移行して、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１に設定されているか否かが判断される。ここで、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１に設定されていなければ、車両は降坂状態、或いは通常走行中であるので、コンデンサ１６，エバポレータ１９等の熱交換器は走行風圧により冷却能力を有しているので、ステップ１１０に移行して、ブロアサブリレー２８をそのままＯＦＦ作動制御し続けてルーチンを抜け、その後、ステップ１００にリターンされる。
また、ステップ１１２で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１に設定されていると判断すると、車両はアイドリング状態、渋滞状態にあるので、ステップ１１３に移行する。
【００３０】
ステップ１１３では、エバポレータ後流温度Ｔｅが予め設定された比較設定温度Ｔ２よりも高いか否かが判断される。ここで、エバポレータ後流温度Ｔｅが比較設定温度Ｔ２よりも高くないと判断されると、コンデンサ１６，エバポレータ１９等の熱交換器の熱交換率（ここでは冷房能力）が充分にある状態なので、ステップ１１０に移行して、ブロアサブリレー２８をそのままＯＦＦ作動制御してルーチンを抜け、その後、ステップ１００にリターンされる。
【００３１】
また、このステップ１１３で、エバポレータ後流温度Ｔｅが設定温度Ｔ２よりも高いと判断されると、コンデンサ１６，エバポレータ１９等の熱交換器の冷房能力が低下している状態なので、ステップ１１４に移行して、ブロアサブリレー２８をＯＮ作動制御してルーチンを抜け、その後、ステップ１００にリターンされる。ＯＮ作動制御されたブロアサブリレー２８は、印加電圧低減用レジスタ２９に通電させてブロアモータ電圧を降下させる。そのため、ヒータコントロールユニット本体１４により設定されたブロアファンモータ回転数よりも低回転側でブロアファンモータ２０が駆動制御されるので、車内吹出し風量が減少して吹出口温度が確保され、車内快適性が損なわれることを防止する。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、車速Ｖとスロットル開度θとに基づいて、車両のモード変化がＥ／ＧＥＣＵ２３で判定されるとともに、車両モードに応じて、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが０、或いは１の何れかに設定される。そして、Ｅ／ＧＥＣＵ２３でブロアファンモータ制御プログラムが実行処理され、０、或いは１に設定された第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷに基づいて、冷暖房能力が低下していると判断すると、ブロアサブリレー２８をＯＮ作動して印加電圧低減用レジスタ２９に通電させて、ヒータコントロールユニット本体１４からブロアファンモータ２０に供されたブロアモータ電圧を降下させる。そのことによって、ブロアスイッチ１３により設定された吹出し風量、すなわちブロアファンモータ回転数が強制的に低下されるので、車内への吹出し風量が過多となることが未然に防止されて、車内環境を常に快適に維持する空調制御を行うことが可能となる。しかも、この空調制御は、車速Ｖ、スロットル開度θの変化に応じて行われるので、車両モードの変化が予測可能となり、車両モードの急激な変化にも容易に追随して対処することが可能となる。さらに、この空調制御は、従来の車両用空調装置に、ブロアファンモータ制御プログラムおよびブロアサブリレー２８を追加具備させた構成であるから、車両用空調装置１０に大幅な変更を加えることはなく、最小限の部品増加でローコストに構成することができる。
なお、本実施形態では、車両のモード判定、および車内に吹き出される風量を制御するのはＥ／ＧＥＣＵ２３としたが、これに限らず、車載された他のＥＣＵとしてもよい。
【００３３】
次に、この発明の第２の実施形態について図３〜６を参照して詳細に説明する。図３は、この発明が適用された自動制御式の車両用空調装置を説明するための全体構成図、図４（ａ），（ｂ）は、同例におけるオート制御ユニットに記憶格納されている第１および第２の制御マップ、図５は、同例におけるエンジン制御ユニットで実行されるモード判定プログラムのフローチャート、図６は、同例におけるオート制御ユニットで実行されるブロアファンモータ制御プログラムのフローチャートである。
【００３４】
図３に示されるように、自動制御式の車両用空調装置３０のコントロールパネル３１には、各種センサからの検出値に基づいて、コンプレッサ容量、内外気切替え、吹出し風量、吹出し風温度、吹出し口等を自動的に制御するオートスイッチ３２、所望の車室内設定温度を入力する設定温度スイッチ３３、車両用空調装置３０を作動させるエアコンスイッチ３４等の各種スイッチ類が備えられている。これらオートスイッチ３２、設定温度スイッチ３３、エアコンスイッチ３４等の操作信号は、オート制御ユニット（以下、Ａ／ＣＥＣＵという）３５に入力される。
【００３５】
エアコンスイッチ３４がＯＮされ、設定温度スイッチ３３によって指示された設定温度がＡ／ＣＥＣＵ３５に入力されると同時に、車室内の温度を検出する内気センサ３６、日射量を検出する日射センサ３７、外気温度Ｔｏを検出する外気センサ３８、エバポレータ３９の下流側の風温度を検出するエバポレータ後流センサ（凍結防止用サーミスタ）４０からの検出値が読み込まれる。すると、Ａ／ＣＥＣＵ３５内部に備えられた図示しない中央制御部が、ＲＯＭにファームウェア化されている各種の制御プログラムを実行処理することにより、必要吹出口温度（Ｔ_ＡＯ）を算出し、この必要吹出口温度に基づいて、冷媒を循環させるエンジン駆動のコンプレッサ４１、内外気の吸い込み口を切り替える内外気切替えサーボモータ４２、吹出し風量を調節するブロアファンモータ４３、エアミックスドア４４の開度を制御して吹出し風温度を調整するエアミックスサーボモータ４５、吹出し口を切り替える吹出し口切替えサーボモータ４６等を最適に駆動制御する。
【００３６】
さらに、このＡ／ＣＥＣＵ３５には、エバポレータ後流センサ４０が検出したエバポレータ後流温度Ｔｅに基づいてブロアファンモータ４３の回転数（すなわちブロアモータ電圧）を設定する第１の制御マップＭＡＰＡＣと、水温センサ４７が検出したエンジン水温Ｔｗに基づいてブロアファンモータ４３の回転数を設定する第２の制御マップＭＡＰＨＴと、外気温度Ｔｏに対する比較設定温度Ｔ３と、が予め記憶格納されている。
【００３７】
第１の制御マップＭＡＰＡＣは、図４（ａ）に示されるように、エバポレータ後流温度Ｔｅが高くなるにつれてブロアファンモータ回転数を遅く、すなわちブロアモータ電圧を低くする減少関数で設定されている。また、第２の制御マップＭＡＰＨＴは、同図（ｂ）に示されるように、エバポレータ後流温度Ｔｗが高くなるにつれてブロアファンモータ回転数を速く、すなわちブロアモータ電圧を高くする増大関数で設定されている。そして、これら第１および第２の制御マップＭＡＰＡＣ，ＭＡＰＨＴおよび比較設定温度Ｔ３は、必要吹出口温度により設定された吹出し風量を車両走行状態に応じて低減させるブロアファンモータ制御プログラムが実行処理される際に供される。
【００３８】
ところで、循環を始めたガス状冷媒は、コンプレッサ４１によって圧縮されたのち、コンデンサ４８で冷却されて高圧の液状冷媒となり、レシーバドライヤ４９に貯蔵される。貯蔵された冷媒は、クーリングユニット内のエキスパンションバルブ５０を通過する際に低圧、低温の霧状冷媒となり、その後、エバポレータ３９内で大量に気化されることによって、エバポレータ３９を低温状態に移行させる。そして、エバポレータ３９を通過する際に冷却された空気は、算出された必要吹出口温度となるように、ヒータコア５１によって適宜加熱調節された後、所定の吹出口から車内に吹き出される。
【００３９】
コンデンサ４８を冷却するコンデンサファン５２を駆動制御するのは、Ｅ／ＧＥＣＵ５３である。このＥ／ＧＥＣＵ５３には、コントロールパネル３１からＡ／ＣＥＣＵ３５に出力された各種スイッチ信号が入力されるように設定されており、それらの各種スイッチ信号に基づいて、Ｅ／ＧＥＣＵ５３内部に備えられた図示しない中央制御部が、ＲＯＭにファームウェア化されている各種の制御プログラムを実行処理することにより、コンデンサファン５２を、たとえばＬｏ，Ｍｅ，Ｈｉの３段に切り替えて駆動制御する。
【００４０】
さらに、このＥ／ＧＥＣＵ５３は、車速センサ５４およびスロット開度センサ５５が各々検出した車速Ｖ、スロットル開度θが入力される。そして、このＥ／ＧＥＣＵ５３は、入力されたこれらの検出値に基づいて、現時点での車両が、アイドリングモード、降坂モード、通常モードからなる３種類のモードのうち、何れのモードに該当するのかを判定し、その判定結果をＡ／ＣＥＣＵ３５に出力するモード判定プログラムが実行処理されるように設定されている。そして、Ａ／ＣＥＣＵ３５に入力されたモード判定プログラムの判定結果は、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数を低減させるブロアファンモータ制御プログラムに供される。
なお、このＥ／ＧＥＣＵ５３で実行処理されるモード判定プログラムは、直接Ａ／ＣＥＣＵ３５で実行処理されるように構成してもよい。
【００４１】
ここで、Ｅ／ＧＥＣＵ５３において実行処理されるモード判定プログラムについて図５を用いて説明する。
【００４２】
図５に示されたように、このモード判定プログラムは、予め設定された設定時間毎に繰り返し実行されるものであって、イグニションキーがイグニションキースイッチに差し込まれたのち、ＯＮのポジションに回されてＥ／ＧＥＣＵ５３に通電されると同時に起動される。ステップ２００では、車速Ｖ、スロットル開度θがＥ／ＧＥＣＵ５３に読み込まれる。そして、次のステップ２０１では、読み込まれた車速Ｖ、スロットル開度θに基づいて、現時点での車両が、アイドリングモード、降坂モード、通常モードからなる３種類のモードのうち、何れのモードに該当するのかが判定される。
【００４３】
すなわち、ステップ２０１において、予め設定された第１の設定時間Ｔ１の間に継続して車速Ｖ＝０、スロットル開度θ＝０を認識したならば、次のステップ２０２に移行して、エンジンがアイドリング中であるアイドリング判定を行い、ステップ２０３で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを１、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを１と設定する。なお、渋滞時の場合には、これと同様なアイドリング判定が行われるので、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷがそれぞれ１と設定される。
【００４４】
また、ステップ２０１において、予め設定された第２の設定時間Ｔ２の間、継続して車速Ｖ≠０、スロットル開度θ＝０を認識したならば、ステップ２０４に移行して、車両が坂道を降っている降坂判定を行い、ステップ２０５で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを０、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを１と設定する。
【００４５】
さらにまた、このステップ２０１において、予め設定された第３の設定時間Ｔ３の間、断続的に車速≠０、スロットル開度θ≠０を認識したならば、ステップ２０６に移行して、車両が通常走行中である通常判定を行い、ステップ２１０で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷを０、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷを０と設定する。
【００４６】
そして、ステップ２０３，２０５，２０７において第１および第２の制御変数ＡＣＢＬＳＷ，ＨＴＢＬＳＷが０或いは１の何れかに設定されると、ステップ２０８に移行して、それらの設定値がＡ／ＣＥＣＵ３５に出力される。その後、ルーチンを抜けてステップ２００にリターンされる。
【００４７】
以上、Ｅ／ＧＥＣＵ５２において実行処理されるモード判定プログラムについて説明した。
【００４８】
次に、Ａ／ＣＥＣＵ３５において実行処理されるブロアファンモータ制御プログラムについて図６を用いて説明する。
【００４９】
ブロアファンモータ制御プログラムは、Ａ／ＣＥＣＵ３５に通電されると同時に起動されるものであって、図６に示されたように、ステップ３００では、Ｅ／ＧＥＣＵ５２から出力された第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷの設定値が読み込まれる。各々の設定値が読み込まれると、次のステップ３０１に移行して、車両用空調装置３０で行われている吹出口制御が、たとえば、ＶＥＮＴ，ＢＩ−ＬＥＶＥＬ，ＨＥＡＴ，ＤＥＦ／ＨＥＡＴ等の何れかの吹出モードにて制御されているか否かが判断される。
ここで、車両用空調装置３０が、たとえばフルオートエアコンであって、何れかの吹出モードで吹出口制御されていることが検出されると、ステップ３０２に移行して、エアコンモード判定が行われる。また、ステップ３０１において、車両空調装置３０がフルオートエアコンではなく、何れの吹出モードも検出できない場合には、ステップ３０９に移行して、外気温度Ｔｏが比較設定温度Ｔ３以下であるか否かが判断される。ステップ３０９については後述する。
【００５０】
そして、ステップ３０２でエアコンモード判定を行った結果、ＶＥＮＴ，ＨＥＡＴ，ＤＥＦ／ＨＥＡＴモード以外のモード、たとえばＢＩ−ＬＥＶＥＬモード、であると判断すると、ステップ３０３に移行して、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定された後、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。
【００５１】
また、ステップ３０２でエアコンモード判定を行った結果、ＨＥＡＴ，ＤＥＦ／ＨＥＡＴモードであると判断すると、ステップ３０４に移行して、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１に設定されているか否かが判断される。ここで、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１ではなくて０に設定されていると判断すると、車両が通常走行中であることから、ステップ３０３に移行して、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定された後、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。これに対し、ステップ３０４で、第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷが１に設定されていると判断すると、車両がアイドリング状態、降坂状態にあるので、ステップ３０５に移行する。
【００５２】
ステップ３０５では、必要吹出口温度に基づいて算出されたブロアファンモータ回転数と、第２の制御マップＭＡＰＨＴからエンジン水温Ｔｗに応じて設定されたブロアファンモータ回転数と、を比較して、低回転側のブロアファンモータ回転数を選択するとともに、その選択した低回転側のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定される。その後、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。
【００５３】
これにより、たとえば、冬場などにヒータを作動させて車室内を暖房しているときに、車両がアイドリング状態、渋滞状態、降坂状態になり、エンジン水温Ｔｗが低下し始めると、第２の制御マップＭＡＰＨＴによって設定されるブロアファンモータ回転数も低くなる。そして、この第２の制御マップＭＡＰＨＴによって設定されたブロアファンモータ回転数と、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数とを比較して、低回転側のブロアファンモータ回転数を選択し、その低回転側のブロアファンモータ回転数によってブロアファンモータ駆動制御を行うことにより、車内への吹出し風量を低減させることが可能となり、必要とされる吹出口温度が確保される。
【００５４】
さらにまた、ステップ３０２でエアコンモード判定を行った結果、ＶＥＮＴモードであると判断すると、ステップ３０６に移行して、エアコンスイッチ３４がＯＮ、すなわち車両用空調装置３０が作動されているか否かが判断される。ここで、エアコンスイッチ３４がＯＮされていなければ、ステップ３０３に移行して、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定された後、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。
【００５５】
また、ステップ３０６で、エアコンスイッチ３４がＯＮされていると判断すると、ステップ３０７に移行して、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１に設定されているか否かが判断される。ここで、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１ではなくて０に設定されていると判断すると、車両は、アイドリング状態、降坂状態の何れかにあるわけでもなく通常走行中であるので、ステップ３０３に移行して、必要吹出口温度に基づいて算出された通常のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定された後、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。
これに対し、ステップ３０７で、第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷが１に設定されていると判断すると、車両はアイドリング状態、降坂状態にあるので、ステップ３０８に移行する。
【００５６】
ステップ３０８では、必要吹出口温度に基づいて算出されたブロアファンモータ回転数と、第１の制御マップＭＡＰＡＣからエバポレータ後流温度Ｔｅに応じて設定されたブロアファンモータ回転数と、を比較して、両者のなかから低回転側のブロアファンモータ回転数を選択するとともに、その選択した低回転側のブロアファンモータ回転数によるブロアファンモータ駆動制御が行われるように設定されている。設定後は、ルーチンを抜けて、ステップ３００にリターンされる。
【００５７】
これにより、たとえば、夏場などに車両用空調装置３０を作動させているときに、車両がアイドリング状態、渋滞状態になり、熱交換器の熱交換率が低下するのにしたがって、エバポレータ後流温度Ｔｅが上昇し始めると、第１の制御マップＭＡＰＡＣによって設定されるブロアファンモータ回転数は低下する。そして、この第１の制御マップＭＡＰＡＣによって設定されたブロアファンモータ回転数と、必要吹出口温度に基づいて算出されたブロアファンモータ回転数とを比較して、低回転側のブロアファンモータ回転数を選択するとともに、その低回転側のブロアファンモータ回転数によってブロアファンモータ駆動制御を行うことにより、車内への吹出し風量を低減させることが可能となり、必要とされる吹出口温度を確保する。
【００５８】
次に、ステップ３０１において、エアコンモード検出ができない場合は、ステップ３０９に移行して、外気温度Ｔｏが比較設定温度Ｔ３以下であるか否かが判断される。そして、外気温度Ｔｏが比較設定温度Ｔ３以下であると判断すると、ステップ３０６に移行し、また、外気温度Ｔｏが比較設定温度Ｔ３よりも高温であると判断すると、ステップ３０４に移行する。なお、ステップ３０４および３０６以降に行われるステップ３０３，３０５，３０７の説明については、既述してあるので、ここでの説明は省略する。
【００５９】
このように、第２の実施形態によれば、車速Ｖとスロットル開度θとに基づいて、車両のモード変化がＥ／ＧＥＣＵ２３によって判定され、Ａ／ＣＥＣＵ３５に出力される。Ａ／ＣＥＣＵ３５でブロアファンモータ制御プログラムが実行され、車両用空調装置３０からエアコンモードが検出されるか、或いは外気温度Ｔｏと比較設定温度Ｔ３とを比較すると、０、或いは１に設定された第１の制御変数ＡＣＢＬＳＷおよび第２の制御変数ＨＴＢＬＳＷに基づいて、冷暖房能力が低下しているか否かが判断される。冷暖房能力が低下していると判断すると、必要吹出口温度から設定された通常のブロアファンモータ回転数と、第１の制御マップＭＡＰＡＣから設定されるブロアファンモータ回転数、或いは、第２の制御マップＭＡＰＨＴから設定されるブロアファンモータ回転数とを比較して、低回転側のブロアファンモータ回転数を選択するとともに、その低回転側のブロアファンモータ回転数をブロアファンモータ制御に供することによって、ブロアファンモータ４３の回転数を可能な限り低速化させて車内への吹出し風量を低減して、吹出温度を確保することによって、車内環境が常に快適に維持される空調制御を行うことができるようになる。
【００６０】
しかも、この空調制御は、上述した第１の実施形態と同様に、車速Ｖ、スロットル開度θの変化に応じて行われるので、車両モードの変化が予測可能となり、車両モードの急激な変化にも容易に追随して対処することが可能となる。さらに、この空調制御は、Ａ／ＣＥＣＵ３５およびＥ／ＧＥＣＵ５３のソフトの変更のみで容易に対処できるので、車両用空調装置１０に大幅な変更を加えることはなく、ローコストに構成することができる。
なお、本実施形態では、車両のモード判定を行うのはＥ／ＧＥＣＵ５３、ブロアファンモータ制御するのはＡ／ＣＥＣＵ３５としたが、これに限らず、車載された他のＥＣＵとしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用空調装置によれば、車両用空調装置の冷暖房能力が低下しているときでも、車内への吹出し風量を最適に風量制御することによって、季節を問わず、車内の快適性を維持することのできる車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された手動制御式の車両用空調装置を説明するための全体構成図である。
【図２】同例におけるエンジン制御ユニットで実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図３】この発明が適用された自動制御式の車両用空調装置を説明するための全体構成図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、同例におけるオート制御ユニットに記憶格納されている第１および第２の制御マップである。
【図５】同例におけるエンジン制御ユニットで実行されるモード判定プログラムのフローチャートである。
【図６】同例におけるオート制御ユニットで実行されるブロアファンモータ制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０　車両用空調装置
２０　ブロアファンモータ
２３　エンジン制御ユニット（Ｅ／ＧＥＣＵ）
２４　車速センサ
２５　スロットル開度センサ
２８　ブロワサブリレー
３０　車両用空調装置
３５　オート制御ユニット（Ａ／ＣＥＣＵ）
５３　エンジン制御ユニット（Ｅ／ＧＥＣＵ）
５４　車速センサ
５５　スロットル開度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on an automobile, and more particularly, to an air flow control of a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, vehicle air conditioners installed in automobiles include a manual air conditioner that constantly monitors the temperature inside the vehicle and manually adjusts the temperature, air volume, air outlet, etc. An electronic control unit (ECU) constantly monitors the temperature inside the vehicle, the amount of solar radiation, the temperature of the outside air, etc., and automatically adjusts the temperature, the air volume, the air outlet, etc. so that the temperature inside the vehicle is automatically set. There is.
Evaporators, condensers, heater cores, etc., which are the heat exchangers of these vehicle air conditioners, are likely to be affected by the heat exchange rate due to changes in the outside air temperature or the vehicle speed, and change the cooling / heating capacity of the vehicle air conditioner. . On the other hand, in the case of a manual air conditioner, a blower fan motor, which is an air flow control device of a vehicle air conditioner, has an air flow controlled by the number of stages arbitrarily selected by an occupant using a blower switch on a control panel. The required outlet temperature (T) calculated from the value detected by the sensor _AO ) Is set such that the air volume is controlled by the number of stages uniquely determined based on the above.
[0003]
By the way, in general, in the conventional vehicle air conditioner, heat dissipation from the evaporator and the condenser is not so much promoted during idling at low engine speed in summer (warm season) or during traffic congestion, so that the vehicle air conditioner is hardly used. The cooling capacity is reduced. Further, during warm-up or a long downhill in winter (cold season), overcooling occurs and the heating capacity of the heater core decreases. For this reason, in order to improve the heating performance in winter, air in an engine room heated by exhaust heat of an engine or the like is introduced into a vehicle air conditioner to improve the heating performance at the time of idling ( For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-163037 A (page 2-3, FIG. 1-3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned prior art, since it is a problem to improve the heating performance of the vehicle air conditioner, it is not configured to improve the cooling performance in summer. In addition, if the air volume control by the blower fan motor as described above is performed as it is in summer or winter when the cooling and heating capacity is reduced, the amount of air blown into the vehicle becomes excessive, so that the required outlet temperature is obtained. Cannot be performed, thereby causing a problem that indoor comfort is impaired.
[0006]
Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the conventional vehicle air conditioner as described above, even when the cooling and heating capacity of the vehicle air conditioner is reduced, It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner that can maintain the comfort of a vehicle regardless of the season by optimally controlling the amount of air blown into the vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect, air volume setting means for setting the air volume to be blown out in the vehicle according to the vehicle interior state, and air blown into the vehicle according to the air volume set by the air volume setting device. A blower fan motor that feeds the exchanger,
A heat exchange capacity detecting means for detecting that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased based on a running state of the vehicle, and the heat exchange capacity detecting means detecting that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased. Then, there is provided an air volume reducing device for reducing the air volume of the blower fan motor set by the air volume setting device by a predetermined amount.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the heat exchange capacity detecting means according to the first aspect predicts and determines a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening. .
[0009]
According to a third aspect, the heat exchange capacity detecting means according to the first or second aspect predicts a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening, and sets an engine. When the cooling water temperature is lower than a first set value, a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger is detected.
[0010]
According to a fourth aspect, the heat exchange capacity detecting means according to any one of the first to third aspects predicts a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening, and When the downstream temperature of the heat exchanger is higher than a second preset value, a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger is detected.
[0011]
According to a fifth aspect, a first air volume setting means for setting the air volume blown out in the vehicle according to the vehicle interior state, and a heat exchanger for blowing air into the vehicle according to the air volume set by the first air volume setting device. And a blower fan motor for feeding the air to the vehicle.
Heat exchange capacity detection means for detecting that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased based on the running state of the vehicle; and second air volume setting means for setting the air volume of the blower fan motor based on the vehicle state. When the heat exchange capacity detection means detects that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased, the air flow rate of the blower fan motor set by the first air flow rate setting means and the second air flow rate setting means A blower fan motor driving means for comparing the set air volume of the blower fan motor and driving the blower fan motor in accordance with the air volume set on the low rotation side.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, the heat exchange capacity detecting means according to the fifth aspect predicts and determines a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening. .
[0013]
According to a seventh aspect, the second air volume setting means according to the fifth or sixth aspect sets the air volume of the blower fan motor in an increasing function according to the cooling water temperature of the engine. I have.
[0014]
According to claim 8, the second air volume setting means according to claim 5 to 7 sets the air volume of the blower fan motor in a decreasing function according to the downstream temperature of the heat exchanger. It is characterized by.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the most preferable embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a manually controlled vehicle air conditioner to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a flowchart of a control program executed by an engine control unit in the example.
[0016]
As shown in FIG. 1, an instrument panel in the vehicle compartment includes an air conditioner switch 11 for controlling operation of a manually controlled vehicle air conditioner 10, a temperature control lever 12 for setting and inputting a desired vehicle compartment temperature, and an air flow rate. A heater control unit main body 14 provided with various operation levers and switches such as a blower switch 13 for setting the temperature on the front surface of the panel is attached.
[0017]
When the air conditioner switch 11 is turned on, the SW body built in the heater control unit body 14 operates the engine-driven compressor 15 to circulate the refrigerant. The gaseous refrigerant is compressed by the compressor 15 and then cooled by the condenser 16 to become a high-pressure liquid refrigerant, which is stored in the receiver dryer 17. The stored refrigerant becomes a low-pressure, low-temperature mist-like refrigerant when passing through the expansion valve 18 in the cooling unit, and thereafter is vaporized in a large amount in the evaporator 19 to shift the evaporator 19 to a low-temperature state. The cooled evaporator 19 removes heat from the outside air or inside air sent by the blower fan motor 20 driven and controlled by the blower motor voltage output from the temperature control lever 12 so that the air volume is set according to the blower switch 13. Then, the air cooled when passing through the evaporator 19 is appropriately heated and adjusted by the heater core 21 so that the room temperature is set by the temperature control lever 12, and then blown into the vehicle.
[0018]
It is an engine control unit (hereinafter referred to as E / GECU) 23 that drives and controls the condenser fan 22 that cools the condenser 16. The E / GE ECU 23 stores a central control unit (not shown) provided therein in response to detection values (vehicle information) from various sensors and various levers and switches of the heater control unit main body 14. By executing various control programs in firmware, the drive of the capacitor fan 22 is controlled by switching to, for example, three stages of Lo, Me, and Hi.
[0019]
Further, the E / GE ECU 23 includes a vehicle speed sensor 24 for detecting a vehicle speed V, a throttle opening sensor 25 for detecting a throttle opening θ, a water temperature sensor 26 for detecting an engine water temperature Tw, and a temperature Te downstream of the evaporator 19. Detection values (vehicle information) from various sensors such as an evaporator wake sensor (freezing prevention thermistor) 27 are input. The E / GE ECU 23 is set so as to execute a blower fan motor control program for reducing the blowing air volume set by the blower switch 13 in accordance with the running state of the vehicle, based on the input detection values. ing.
[0020]
A blower sub-relay 28 whose ON-OFF operation is controlled according to the processing result of the blower fan motor control program is provided between the heater control unit main body 14 and the blower fan motor 20. The blower sub-relay 28 is set so as to be always turned OFF (coil is not energized). In the OFF operation state, the blower sub-relay 28 is output from the heater control unit main body 14 as shown by a solid line in the drawing. The blower voltage is supplied to the blower fan motor 20 as it is. Then, when the blower sub-relay 28 is turned on (coil energization) by the E / GECU 23, as shown by a broken line in FIG. The blower motor voltage output to the motor 20 is decreased by a predetermined amount. As a result, the rotation speed of the blower fan motor, in other words, the rotation speed of the blower fan is reduced, so that the amount of air blown out set by the blower switch 13 is reduced.
[0021]
Furthermore, the E / GECU 23 previously stores therein set values such as a comparative set temperature T1 with respect to the engine coolant temperature Tw, a comparative set temperature T2 with respect to the evaporator downstream side temperature Te, and a plurality of sampling times. This is provided when the blower fan motor control program is executed.
[0022]
Here, the blower fan motor control program executed by the E / GECU 23 will be described.
This control program is repeatedly executed at preset time intervals. When the ignition key is inserted into the ignition key switch, the control program is turned to the ON position, and the E / GE ECU 23 is turned on at the same time as being energized. Is done. As shown in FIG. 2, in step 100, vehicle information such as the vehicle speed V, the throttle opening θ, the engine water temperature Tw, and the evaporator wake temperature Te are read into the E / GE ECU 23. Then, in the next step 101, based on the read vehicle speed V and the throttle opening θ, the vehicle at the present time is switched to any one of three modes including an idling mode, a downhill mode, and a normal mode. It is determined whether this is the case.
[0023]
That is, in step 101, if the vehicle speed V = 0 and the throttle opening θ = 0 are continuously recognized during the first set time T1 set in advance, the process proceeds to the next step 102, where the engine is started. In step 103, the first control variable ACBLSW is set to 1 and the second control variable HTBLSW is set to 1. In the case of congestion, the same idling determination is performed, so that the first control variable ACBLSW and the second control variable HTBLSW are each set to 1.
[0024]
Further, in step 101, if the vehicle speed V 、 0 and the throttle opening θ = 0 are continuously recognized during the second set time T2 set in advance, the process proceeds to step 104, where the vehicle moves on a slope. It is determined whether the vehicle is descending downhill, and the first control variable ACBLSW is set to 0 and the second control variable HTBLSW is set to 1 in step 105.
[0025]
Furthermore, if the vehicle speed 車 0 and the throttle opening ≠ 0 are recognized intermittently during the third set time T3 set in advance in step 101, the process proceeds to step 106, where the vehicle is operated normally. A normal determination that the vehicle is running is made, and in step 107, the first control variable ACBLSW is set to 0, and the second control variable HTBLSW is set to 0.
[0026]
When the first and second control variables ACBLSW and HTBLSW are set to either 0 or 1, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether the air conditioner switch 11 has been turned ON. If it is determined in step 108 that the air conditioner switch 11 has not been turned ON, this means that the inside of the vehicle is not being cooled, and the process proceeds to step 109. Further, when the air conditioner switch 11 is turned on, it means that the inside of the vehicle is being cooled, and the process proceeds to step 112. Steps after step 112 will be described later.
[0027]
In step 109, it is determined whether or not the second control variable HTBLSW is set to 1. Here, if the second control variable HTBLSW is not set to 1, the vehicle is normally running, and the routine proceeds to step 110, where the blower sub-relay 28 is OFF-controlled as it is, and the routine exits. Is returned to step 100. At this time, the blower fan motor 20 is rotationally driven in accordance with the blower motor voltage output by the heater control unit main body 14 by controlling the blower sub-relay 28 to be turned off as it is.
[0028]
If it is determined in step 109 that the second control variable HTBLSW is set to 1, that is, if the vehicle is in the idling state or the downhill state, the process proceeds to step 111.
Then, in step 111, it is determined whether or not the engine coolant temperature Tw is lower than the comparative set temperature T1. Here, if it is determined that the engine coolant temperature Tw is not lower than the comparative set temperature T1, that is, it is higher, the heating capability of the heater core 21 is in a sufficient state, and the process proceeds to step 110 to turn off the blower sub-relay 28. After the control, the process exits the routine, and then returns to step 100.
If it is determined in step 111 that the engine coolant temperature Tw is lower than the comparative set temperature T1, the heating capacity of the heater core 21 is reduced, and the routine proceeds to step 114. This step 114 will be described later.
[0029]
When the air conditioner switch 11 is turned on in step 108, the process proceeds to step 112 to determine whether the first control variable ACBLSW is set to 1. Here, if the first control variable ACBLSW is not set to 1, the vehicle is in a downhill state or is traveling normally, so that the heat exchangers such as the condenser 16 and the evaporator 19 have a cooling capacity due to the traveling wind pressure. As a result, the routine proceeds to step 110, in which the blower sub-relay 28 is kept in the OFF operation as it is, and the routine exits. Thereafter, the routine returns to step 100.
If it is determined in step 112 that the first control variable ACBLSW is set to 1, the vehicle is in an idling state or a congested state, so that the process proceeds to step 113.
[0030]
In step 113, it is determined whether or not the evaporator wake temperature Te is higher than a preset comparison set temperature T2. Here, if it is determined that the evaporator wake temperature Te is not higher than the comparative set temperature T2, the heat exchange rate (here, the cooling capacity) of the heat exchangers such as the condenser 16 and the evaporator 19 is in a sufficient state. In step 110, the blower sub-relay 28 is OFF-controlled as it is, and the process exits the routine. Thereafter, the process returns to step 100.
[0031]
If it is determined in step 113 that the downstream temperature Te of the evaporator is higher than the set temperature T2, the cooling capacity of the heat exchanger such as the condenser 16 and the evaporator 19 is in a reduced state. Then, the blower sub-relay 28 is ON-operated to exit the routine, and thereafter, the flow returns to step 100. The blower sub-relay 28 whose ON operation has been controlled energizes the applied voltage reducing register 29 to lower the blower motor voltage. Therefore, since the blower fan motor 20 is driven and controlled at a lower rotation speed than the blower fan motor rotation speed set by the heater control unit main body 14, the amount of air blown out inside the vehicle is reduced, the outlet temperature is secured, and the comfort inside the vehicle is ensured. Is prevented from being damaged.
[0032]
As described above, according to the present embodiment, the mode change of the vehicle is determined by the E / GE ECU 23 based on the vehicle speed V and the throttle opening θ, and the first control variables ACBLSW and ACBLSW are determined in accordance with the vehicle mode. The second control variable HTBLSW is set to either 0 or 1. Then, the blower fan motor control program is executed and processed by the E / GECU 23, and based on the first control variable ACBLSW and the second control variable HTBLSW set to 0 or 1, it is determined that the cooling / heating capacity is reduced. Then, the blower sub-relay 28 is turned on to energize the applied voltage reduction register 29, and the blower motor voltage supplied to the blower fan motor 20 from the heater control unit main body 14 is reduced. As a result, the blowing air volume set by the blower switch 13, that is, the rotation speed of the blower fan motor is forcibly reduced, so that the blowing air volume into the vehicle is prevented from becoming excessive, and the environment inside the vehicle is constantly reduced. Air conditioning control that maintains comfort can be performed. In addition, since the air conditioning control is performed in accordance with changes in the vehicle speed V and the throttle opening θ, changes in the vehicle mode can be predicted, and a sudden change in the vehicle mode can be easily followed and dealt with. It becomes. Furthermore, since this air conditioning control has a configuration in which a blower fan motor control program and a blower sub-relay 28 are additionally provided in the conventional vehicle air conditioner, the vehicle air conditioner 10 is not significantly changed. It can be constructed at low cost with a minimum number of parts.
In the present embodiment, the E / GE ECU 23 controls the mode determination of the vehicle and controls the amount of air blown into the vehicle. However, the present invention is not limited to this, and another ECU mounted on the vehicle may be used.
[0033]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is an overall configuration diagram for explaining an automatic control type vehicle air conditioner to which the present invention is applied, and FIGS. 4A and 4B are stored and stored in an automatic control unit in the example. FIG. 5 is a flowchart of a mode determination program executed by the engine control unit in the same example, and FIG. 6 is a flowchart of a blower fan motor control program executed by the automatic control unit in the same example. It is.
[0034]
As shown in FIG. 3, the control panel 31 of the vehicle air conditioner 30 of an automatic control type has a compressor capacity, an inside / outside air switching, a blowing air volume, a blowing air temperature, a blowing port based on detection values from various sensors. Various switches are provided, such as an auto switch 32 for automatically controlling the vehicle interior, a set temperature switch 33 for inputting a desired vehicle interior set temperature, and an air conditioner switch 34 for operating the vehicle air conditioner 30. Operation signals of the auto switch 32, the set temperature switch 33, the air conditioner switch 34, and the like are input to an automatic control unit (hereinafter, referred to as an A / CECU) 35.
[0035]
The air conditioner switch 34 is turned on, the set temperature indicated by the set temperature switch 33 is input to the A / C ECU 35, and at the same time, the inside air sensor 36 for detecting the temperature in the vehicle interior, the insolation sensor 37 for detecting the amount of solar radiation, the outside air temperature The detection values are read from an outside air sensor 38 for detecting To and an evaporator wake sensor (freezing prevention thermistor) 40 for detecting the wind temperature downstream of the evaporator 39. Then, a central control unit (not shown) provided inside the A / CECU 35 executes various control programs stored in firmware in the ROM, and thereby executes the necessary outlet temperature (T _AO ), An engine-driven compressor 41 for circulating the refrigerant, an inside / outside air switching servomotor 42 for switching the inside / outside air suction port, a blower fan motor 43 for adjusting the blowing air volume, and an air mix based on the required outlet temperature. An air mix servo motor 45 for controlling the opening degree of the door 44 to adjust the temperature of the blown air, an outlet switching servomotor 46 for switching the outlet, and the like are optimally driven and controlled.
[0036]
The A / CECU 35 further includes a first control map MAPAC for setting the rotation speed of the blower fan motor 43 (that is, the blower motor voltage) based on the evaporator wake temperature Te detected by the evaporator wake sensor 40, and a water temperature sensor A second control map MAPHT for setting the rotation speed of the blower fan motor 43 based on the engine coolant temperature Tw detected by the controller 47 and a comparison set temperature T3 with respect to the outside air temperature To are stored in advance.
[0037]
As shown in FIG. 4A, the first control map MAPAC is set with a decreasing function that lowers the blower fan motor rotation speed as the evaporator wake temperature Te increases, that is, lowers the blower motor voltage. As shown in FIG. 2B, the second control map MAPHT is set by an increasing function that increases the blower fan motor rotation speed as the evaporator wake temperature Tw increases, that is, increases the blower motor voltage. I have. Then, the first and second control maps MAPAC, MAPHT and the comparison set temperature T3 execute a blower fan motor control program for reducing the blow-off air volume set according to the required outlet temperature in accordance with the vehicle running state. Will be served.
[0038]
The gaseous refrigerant that has begun to circulate is compressed by the compressor 41, cooled by the condenser 48, becomes a high-pressure liquid refrigerant, and stored in the receiver dryer 49. The stored refrigerant becomes a low-pressure, low-temperature mist refrigerant when passing through the expansion valve 50 in the cooling unit, and is thereafter vaporized in a large amount in the evaporator 39 to shift the evaporator 39 to a low-temperature state. The air cooled when passing through the evaporator 39 is appropriately heated and adjusted by the heater core 51 so as to have the calculated required outlet temperature, and is then blown into the vehicle from a predetermined outlet.
[0039]
It is the E / GECU 53 that drives and controls the condenser fan 52 that cools the condenser 48. The E / GECU 53 is set so that various switch signals output from the control panel 31 to the A / CECU 35 are inputted. Based on the various switch signals, the E / GECU 53 is provided inside the E / GECU 53. The central control unit that does not execute the various control programs stored in the firmware in the ROM to process and control the drive of the condenser fan 52 by switching to, for example, three stages of Lo, Me, and Hi.
[0040]
Further, the E / GE ECU 53 receives the vehicle speed V and the throttle opening θ detected by the vehicle speed sensor 54 and the slot opening sensor 55, respectively. Then, the E / GE ECU 53 determines which of the three types of modes, the idling mode, the downhill mode, and the normal mode, the current vehicle corresponds to, based on these input detection values. And a mode determination program that outputs the determination result to the A / C ECU 35 is set to be executed. The determination result of the mode determination program input to the A / CECU 35 is provided to a blower fan motor control program for reducing the normal blower fan motor rotation speed calculated based on the required outlet temperature.
Note that the mode determination program executed by the E / GECU 53 may be directly executed by the A / CECU 35.
[0041]
Here, the mode determination program executed by the E / GECU 53 will be described with reference to FIG.
[0042]
As shown in FIG. 5, this mode determination program is repeatedly executed at preset time intervals, and is turned to the ON position after the ignition key is inserted into the ignition key switch. As soon as the E / GE ECU 53 is energized, it is started. In step 200, the vehicle speed V and the throttle opening θ are read by the E / GE ECU 53. Then, in the next step 201, based on the read vehicle speed V and the throttle opening θ, the vehicle at the present time is set to any one of three modes including an idling mode, a downhill mode, and a normal mode. It is determined whether this is the case.
[0043]
That is, in step 201, if the vehicle speed V = 0 and the throttle opening θ = 0 are continuously recognized during the first set time T1 set in advance, the process proceeds to the next step 202, where the engine is started. In step 203, a first control variable ACBLSW is set to 1 and a second control variable HTBLSW is set to 1. In the case of congestion, the same idling determination is performed, so that the first control variable ACBLSW and the second control variable HTBLSW are each set to 1.
[0044]
In step 201, if the vehicle speed V ≠ 0 and the throttle opening θ = 0 are continuously recognized during the second set time T2 set in advance, the process proceeds to step 204, where the vehicle travels on a slope. A determination is made that the vehicle is descending downhill, and in step 205, the first control variable ACBLSW is set to 0, and the second control variable HTBLSW is set to 1.
[0045]
Furthermore, if the vehicle speed 車 0 and the throttle opening θ ≠ 0 are intermittently recognized during the preset third set time T3 in step 201, the process proceeds to step 206, where the vehicle is operated normally. A normal determination that the vehicle is running is made, and in step 210, the first control variable ACBLSW is set to 0, and the second control variable HTBLSW is set to 0.
[0046]
When the first and second control variables ACBLSW and HTBLSW are set to either 0 or 1 in steps 203, 205, and 207, the process proceeds to step 208, and the set values are output to the A / CECU 35. Is done. Thereafter, the process exits the routine and returns to step 200.
[0047]
The mode determination program executed by the E / GECU 52 has been described above.
[0048]
Next, a blower fan motor control program executed by the A / CECU 35 will be described with reference to FIG.
[0049]
The blower fan motor control program is started at the same time when the A / CECU 35 is energized. As shown in FIG. 6, in step 300, the first control variable ACBLSW output from the E / GECU 52 is executed. Then, the set value of the second control variable HTBLSW is read. When each set value is read, the process proceeds to the next step 301, and the outlet control performed by the vehicle air conditioner 30 is performed, for example, by one of VENT, BI-LEVEL, HEAT, DEF / HEAT, and the like. It is determined whether or not the control is performed in the blowout mode.
Here, when it is detected that the vehicle air conditioner 30 is, for example, a fully automatic air conditioner and the outlet control is performed in any of the blowout modes, the process proceeds to step 302, and the air conditioner mode is determined. . If the vehicle air conditioner 30 is not a fully automatic air conditioner and cannot detect any of the blowing modes in step 301, the process proceeds to step 309 to determine whether or not the outside air temperature To is equal to or lower than the comparative set temperature T3. Will be determined. Step 309 will be described later.
[0050]
Then, as a result of performing the air conditioner mode determination in step 302, if it is determined that the air conditioner is in a mode other than the VENT, HEAT, and DEF / HEAT modes, for example, the BI-LEVEL mode, the process proceeds to step 303 and is performed based on the required outlet temperature. After the setting is made such that the blower fan motor drive control is performed based on the calculated normal blower fan motor rotation speed, the process exits the routine and returns to step 300.
[0051]
If it is determined in step 302 that the air conditioner mode is the HEAT mode or the DEF / HEAT mode, the process proceeds to step 304 to determine whether the second control variable HTBLSW is set to 1. You. Here, if it is determined that the second control variable HTBLSW is set to 0 instead of 1, the process proceeds to step 303 because the vehicle is normally running, and the calculation is performed based on the required outlet temperature. After the setting is made so that the blower fan motor drive control based on the normal blower fan motor rotation speed is performed, the process exits the routine and returns to step 300. On the other hand, if it is determined in step 304 that the second control variable HTBLSW is set to 1, the process proceeds to step 305 because the vehicle is in the idling state or the downhill state.
[0052]
In step 305, the blower fan motor speed calculated based on the required outlet temperature and the blower fan motor speed set according to the engine coolant temperature Tw from the second control map MAPHT are compared, and The rotational speed of the blower fan motor is selected, and the blower fan motor drive control is performed based on the selected low rotational speed of the blower fan motor. Thereafter, the process exits the routine and returns to step 300.
[0053]
Accordingly, for example, when the vehicle is in an idling state, a traffic jam state, or a downhill state while the vehicle interior is being heated by operating the heater in winter or the like and the engine water temperature Tw starts to decrease, the second control is performed. The blower fan motor rotation speed set by the map MAPHT also decreases. Then, a comparison is made between the blower fan motor rotation speed set by the second control map MAPHT and the normal blower fan motor rotation speed calculated based on the required outlet temperature, and the lower rotation side blower fan motor By selecting the rotation speed and controlling the blower fan motor drive based on the low rotation side blower fan motor rotation speed, it is possible to reduce the amount of air blown into the vehicle, and the required outlet temperature is secured. You.
[0054]
Furthermore, as a result of performing the air conditioner mode determination in step 302, when it is determined that the air conditioner is in the VENT mode, the process proceeds to step 306 to determine whether the air conditioner switch 34 is ON, that is, whether the vehicle air conditioner 30 is operated. Is done. Here, if the air conditioner switch 34 is not turned on, the process proceeds to step 303, where it is set so that the blower fan motor drive control is performed based on the normal blower fan motor speed calculated based on the required outlet temperature. After that, the process exits the routine and returns to step 300.
[0055]
If it is determined in step 306 that the air conditioner switch 34 is turned on, the process proceeds to step 307, where it is determined whether the first control variable ACBLSW is set to 1. Here, if it is determined that the first control variable ACBLSW is set to 0 instead of 1, the vehicle is not in any of the idling state and the downhill state and is traveling normally, so that step 303 is executed. After the setting is made so that the blower fan motor drive control is performed based on the normal blower fan motor rotation speed calculated based on the required outlet temperature, the process exits the routine and returns to step 300.
On the other hand, if it is determined in step 307 that the first control variable ACBLSW is set to 1, the vehicle shifts to step 308 because the vehicle is in the idling state and the downhill state.
[0056]
In step 308, the blower fan motor rotation speed calculated based on the required outlet temperature is compared with the blower fan motor rotation speed set according to the evaporator wake temperature Te from the first control map MAPAC. In addition, a setting is made such that the low-rotation-side blower fan motor rotation speed is selected from both, and the blower-fan motor drive control is performed based on the selected low-rotation-side blower fan motor rotation speed. After the setting, the process exits the routine and returns to step 300.
[0057]
Thereby, for example, when the vehicle air conditioner 30 is operated in summer or the like, the vehicle enters an idling state or a congested state, and as the heat exchange rate of the heat exchanger decreases, the evaporator wake temperature Te Begins to increase, the blower fan motor speed set by the first control map MAPAC decreases. Then, a comparison is made between the blower fan motor rotation speed set by the first control map MAPAC and the blower fan motor rotation speed calculated based on the required outlet temperature, and the lower rotation side blower fan motor rotation speed is determined. Is selected, and the blower fan motor drive control is performed based on the rotational speed of the blower fan motor on the low rotation side, whereby the amount of air blown into the vehicle can be reduced, and the required outlet temperature is secured.
[0058]
Next, if the air conditioner mode cannot be detected in step 301, the process proceeds to step 309, and it is determined whether or not the outside air temperature To is equal to or lower than the comparative set temperature T3. When it is determined that the outside air temperature To is equal to or lower than the comparative set temperature T3, the process proceeds to step 306. When it is determined that the outside air temperature To is higher than the comparative set temperature T3, the process proceeds to step 304. Note that the description of steps 303, 305, and 307 performed after steps 304 and 306 has already been described, and a description thereof will be omitted.
[0059]
As described above, according to the second embodiment, the mode change of the vehicle is determined by the E / GECU 23 based on the vehicle speed V and the throttle opening θ, and is output to the A / CECU 35. When the air conditioner mode is detected from the vehicle air conditioner 30 or the outside air temperature To is compared with the comparative set temperature T3, the A / CE ECU 35 executes the blower fan motor control program. Based on the first control variable ACBLSW and the second control variable HTBLSW, it is determined whether the cooling / heating capacity is reduced. When it is determined that the cooling / heating capacity is reduced, the normal blower fan motor speed set from the required outlet temperature, the blower fan motor speed set from the first control map MAPAC, or the second control By comparing the blower fan motor rotation speed set on the map MAPHT with the blower fan motor rotation speed on the low rotation side and selecting the low rotation side blower fan motor rotation speed for use in the blower fan motor control. It is possible to perform air-conditioning control in which the in-vehicle environment is always maintained comfortably by making the rotation speed of the blower fan motor 43 as low as possible to reduce the amount of air blown into the vehicle and ensuring the blowout temperature. Become like
[0060]
Moreover, this air conditioning control is performed in accordance with changes in the vehicle speed V and the throttle opening θ as in the first embodiment described above, so that changes in the vehicle mode can be predicted, and rapid changes in the vehicle mode can be obtained. Can be easily followed and dealt with. Furthermore, since this air conditioning control can be easily dealt with only by changing the software of the A / CECU 35 and the E / GECU 53, the vehicle air conditioner 10 can be configured at a low cost without making a significant change.
In the present embodiment, the E / GE ECU 53 performs the mode determination of the vehicle and the A / CECU 35 controls the blower fan motor. However, the present invention is not limited to this, and another ECU mounted on the vehicle may be used.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicular air conditioner of the present invention, even when the cooling / heating capacity of the vehicular air conditioner is reduced, by optimally controlling the amount of air blown into the vehicle, regardless of the season, Thus, it is possible to provide a vehicle air conditioner that can maintain comfort in a vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a manually controlled vehicle air conditioner to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart of a control program executed by an engine control unit in the example.
FIG. 3 is an overall configuration diagram for describing an automatic control type vehicle air conditioner to which the present invention is applied.
FIGS. 4A and 4B are first and second control maps stored in an automatic control unit in the same example.
FIG. 5 is a flowchart of a mode determination program executed by the engine control unit in the same example.
FIG. 6 is a flowchart of a blower fan motor control program executed by the automatic control unit in the same example.
[Explanation of symbols]
10 Vehicle air conditioner
20 Blower fan motor
23 Engine control unit (E / GECU)
24 Vehicle speed sensor
25 Throttle opening sensor
28 Blower sub relay
30 Vehicle air conditioners
35 Automatic control unit (A / CECU)
53 Engine control unit (E / GECU)
54 Vehicle speed sensor
55 Throttle opening sensor

Claims

An air conditioner for a vehicle, comprising: an air volume setting unit configured to set an air volume blown out in a vehicle according to a vehicle interior state; At
Heat exchange capacity detecting means for detecting that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased based on the running state of the vehicle,
When the heat exchange capability detecting unit detects that the heat exchange capability of the heat exchanger has decreased, the air volume reducing unit that reduces the air volume of the blower fan motor set by the air volume setting unit by a predetermined amount. A vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned.

The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein the heat exchange capability detection means predicts and determines a decrease in heat exchange capability of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening.

The heat exchange capability detecting means predicts a decrease in the heat exchange capability of the heat exchanger based on the vehicle speed and the throttle opening, and sets the engine coolant temperature to be lower than a first set value set in advance. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein when the temperature is low, a decrease in heat exchange capacity of the heat exchanger is detected.

The heat exchange capacity detecting means predicts a decrease in the heat exchange capacity of the heat exchanger based on the vehicle speed and the throttle opening, and sets the downstream temperature of the heat exchanger to a second preset value. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein when the value is higher than the value, a decrease in heat exchange capacity of the heat exchanger is detected.

First air volume setting means for setting the air volume blown out in the vehicle according to the vehicle interior state; and a blower fan motor for sending air blown into the vehicle to the heat exchanger in accordance with the air volume set by the first air volume setting device. Equipped with a vehicle air conditioner,
Heat exchange capacity detecting means for detecting that the heat exchange capacity of the heat exchanger has decreased based on the running state of the vehicle,
Second air volume setting means for setting an air volume of the blower fan motor based on a vehicle state;
When the heat exchange capability detection unit detects that the heat exchange capability of the heat exchanger has decreased, the air volume of the blower fan motor set by the first air volume setting unit and the air volume set by the second air volume setting unit And a blower fan motor driving means for driving the blower fan motor in accordance with the air flow rate set on the low rotation side by comparing the air flow rate of the blower fan motor.

The vehicle air conditioner according to claim 5, wherein the heat exchange capability detecting means predicts and determines a decrease in heat exchange capability of the heat exchanger based on a vehicle speed and a throttle opening.

7. The vehicle air conditioner according to claim 5, wherein the second air volume setting unit sets the air volume of the blower fan motor in an increasing function according to the temperature of cooling water of the engine. 8.

The air conditioner according to any one of claims 5 to 7, wherein the second air volume setting means sets the air volume of the blower fan motor in a decreasing function according to a downstream temperature of the heat exchanger. .