JP2006321428A

JP2006321428A - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP2006321428A
Application number: JP2005148087A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Iwata; 茂樹岩田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】日射センサが故障した場合でも適切な空調制御を行う車両用空調制御装置を提供する。
【解決手段】車内温度センサ２と、車外温度センサ３と、日射センサ４と、日射センサ故障検出部１Ａと、前照灯スイッチ５および時間帯判定部１Ｃを備えた時間帯検出部と、ワイパスイッチ８および天候判定部１Ｄを備えた天候検出部と、車内温度と車外温度と日射強度に応じて設定された通常時空調制御定数と車内温度と車外温度と時間帯に応じて設定された時間帯別空調制御定数と車内温度と車外温度と時間帯および天候に応じて設定された時間帯および天候別空調制御定数とを記憶する記憶部１Ｂとを備え、通常時は、車内温度と、車外温度と、日射強度と、通常時空調制御定数に基づいて前記車両の車内温度の制御を行い、日射強度検出部４の故障時は、車内温度と、車外温度と、時間帯と、時間帯別空調制御定数とに基づいて、または車内温度と、車外温度と、時間帯と、天候と、時間帯および天候別空調制御定数とに基づいて、車両の車内温度の制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調制御装置に関するものである。

一般に自動車用の空調装置は、車内の温度を検出する車内温度センサと、車外の温度を検出する車外温度センサと、日射強度を検出する日射センサを備えている。空調装置の制御装置は、これらの各センサの検出値と操作者が設定した設定温度から、目標温度、送風量等を算出し、車室内に供給する空気の制御を行っている。ここで日射強度を検出する日射センサには、フォトダイオード等、光の強度により電気的特性が変化する素子が用いられ、日射が十分に検出できるインストルメントパネル上部等に設けられている。

このような日射センサを備えた空調装置において、日射センサが故障した際に、車内温度と車外温度に基づいて日射強度を推定して利用する車両用空調制御装置が提案されている。この車両用空調制御装置では、日射強度は、車外温度と車内温度の差に係数を掛けて算出している（特許文献１）。
実開平７−４０２１６号公報

しかしながら、日射強度と温度との間には常に比例関係が成立しているわけではないため、特許文献１に記載された方法で日射強度の推定を行っても十分な精度が得られず、適切な空調制御が行われない場合がある、という問題がある。

本発明の課題は、日射センサが故障した場合でも適切な空調制御を行う車両用空調制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の車内温度を検出する車内温度検出部と、前記車両の車外温度を検出する車外温度検出部と、前記車両に注ぐ日射強度を検出する日射強度検出部と、前記日射強度検出部の故障を検出する日射強度検出部故障検出部と、前記車両の走行時の時間帯を検出する時間帯検出部と、前記車両の走行時の天候を検出する天候検出部と、前記車内温度と前記車外温度と前記日射強度に応じて設定された通常時空調制御定数と前記車内温度と前記車外温度と前記時間帯に応じて設定された時間帯別空調制御定数と前記車内温度と前記車外温度と前記時間帯および前記天候に応じて設定された時間帯および天候別空調制御定数とを記憶する記憶部とを備え、通常時は、前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記日射強度検出部により検出された日射強度と、前記記憶部に記憶された前記通常時空調制御定数に基づいて前記車両の車内温度の制御を行い、前記日射強度検出部故障検出部により前記日射強度検出部の故障を検出したときは、前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記時間帯検出部により検出された前記時間帯と、前記記憶部に記憶された前記時間帯別空調制御定数とに基づいて、または前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記時間帯検出部により検出された前記時間帯と、前記天候検出部により検出された前記天候と、前記記憶部に記憶された前記時間帯および天候別空調制御定数とに基づいて、前記車両の車内温度の制御を行うことを特徴としている。

上記構成によれば、日射センサ故障時に、時間帯、天候を考慮した空調制御定数を用いて空調制御が行われるため、日射センサ故障時においても適切な空調制御を実施することができる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記時間帯検出部は、前記車両の車幅灯および前照灯の点灯操作を行う前照灯スイッチのスイッチ位置状態により前記時間帯を検出することを特徴としている。

上記構成によれば、特別なセンサを設けることなく時間帯を検出することができる。

また請求項３に記載の発明は、請求項１および請求項２において、前記天候検出部は、前記車両のワイパのオンオフ操作を行うワイパスイッチのオンオフ状態により前記天候を検出することを特徴としている。

上記構成によれば、特別なセンサを設けることなく天候を検出することができる。

本発明によれば、日射センサが故障した場合でも適切な空調制御を行う車両用空調制御装置を実現することができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１に本発明の第１の実施例のブロック図を示す。また図２にセンサ、スイッチの配置図を示す。

車両用空調制御装置１は、車内温度センサ２、車外温度センサ３、日射センサ４、エアコン操作部２０と電気的に接続されている。

車内温度センサ２は、車内温度を検出するセンサであり、インストルメントパネル３０に設けられたエアコン操作部２０付近に設けられている。

また車外温度センサ３は、車外温度を検出するセンサであり、車体前方のフロントグリル（図示省略）付近に設けられている。

ここで、車内温度センサ２および車外温度センサ３には、温度により抵抗値が変化する素子、例えばサーミスタが用いられており、車両用空調制御装置１は、この抵抗値の変化を検出して車内温度および車外温度を検出する。

日射センサ４は、日射強度を検出するセンサであり、日射を受けやすいインストルメントパネル３０上面に設けられている。

ここで日射センサ４には、光の強度に応じて電流値が変化する素子、例えばフォトダイオードが用いられており、車両用空調制御装置１は、この電流値の変化を検出して日射強度を検出する。

エアコン操作部２０はインストルメントパネル３０の中央部付近に設けられており、乗員はエアコン操作部２０で希望の温度や風量の設定を行う。設定された温度や風量等は、車両用空調制御装置１に取り込まれる。

車両用空調制御装置１は、日射センサ４の故障を検出する日射センサ故障検出部１Ａを備えている。日射センサ故障検出部１Ａは、日射センサ４の出力値に基づいて、日射センサ４の故障を検出する。

また車両用空調制御装置１は記憶部１Ｂを備えている。この記憶部１Ｂには、車内温度、車外温度、日射強度に応じてあらかじめ設定された通常時空調制御定数が記憶されている。車両用空調制御装置１は、通常時は、車内温度センサ２、車外温度センサ３、日射センサ４の各出力値に応じて通常時空調制御定数より最適な空調制御定数を選択し、選択した空調制御定数とエアコン操作部２０で設定された設定値に基づいて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体（図示省略）で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、空調装置本体の制御を行う。

さらに記憶部１Ｂには、車内温度、車外温度、走行時の時間帯（後述）に応じてあらかじめ設定された時間帯別空調制御定数が記憶されている。車両用空調制御装置１は、日射センサ４の故障時は、車内温度センサ２、車外温度センサ３、前照灯スイッチ（後述）５の出力に応じて時間帯別空調制御定数から最適な空調制御定数を選択し、選択した空調制御定数に基づいて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、空調装置本体の制御を行う。

前照灯スイッチ５は、車両左右前方に設けられた車幅灯７Ａ、７Ｂ（図示省略）および前照灯７Ｃ（図示省略）、７Ｄを点灯させるためのスイッチであり、前照灯スイッチ本体５Ａとオンオフ信号処理部５Ｂを備えている。前照灯スイッチ本体５Ａは２つの接点Ｌ１とＬ２を備えており、車幅灯７Ａ、７Ｂを点灯する場合はＬ１側を選択し、前照灯７Ｃ、７Ｄを点灯する場合はＬ２側を選択する。オンオフ信号処理部５Ｂは、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置状態を検出し、分散型制御ネットワークの規格であるＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）上に前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置状態を表すスイッチ位置状態信号を出力する。ＣＡＮには車幅灯７Ａ、７Ｂおよび前照灯７Ｃ、７Ｄの点灯を行う前照灯制御装置６が接続されており、前照灯制御装置６がこのスイッチ位置状態信号を取り込んで、前照灯スイッチ本体５Ａにより選択された車幅灯７Ａ、７Ｂまたは前照灯７Ｃ、７Ｄを点灯する。またオンオフ信号処理部５Ｂが出力するスイッチ位置状態信号はＣＡＮを経由して車両用空調制御装置１に取り込まれる。この前照灯スイッチ５は、ハンドル４０付近に設けられている。

車両用空調制御装置１は、時間帯判定部１Ｃを備えている。時間帯判定部１Ｃは、オンオフ信号処理部５Ｂが出力するスイッチ位置状態信号に基づいて、走行時の時間帯の判定を行う。前照灯スイッチ本体５ＡがＬ１の位置にある場合、すなわち車幅灯７Ａ、７Ｂが点灯している場合は、時間帯を「朝夕」と判定し、スイッチ本体５ＡがＬ２の位置にある場合、すなわち前照灯７Ｃ、７Ｄが点灯している場合は、時間帯を「夜」と判定し、スイッチ本体５ＡがＬ１、Ｌ２の位置にない場合、すなわち車幅灯７Ａ、７Ｂおよび前照灯７Ｃ、７Ｄが点灯していない場合は、時間帯を「昼」と判定する。

前述した時間帯別空調制御定数は、図３に示すように、車内温度と車外温度によって選択される２次元の配列（以下、空調制御定数テーブルと呼ぶ）内に記憶されている。ここで配列は、制御を行う車内温度と車外温度をそれぞれをｍ分割、ｎ分割し、ｍ×ｎ個の個数が設定されている。例えば車内温度がＩ３度、車外温度がＯ３度の場合は、空調制御定数テーブル「昼」においては図３中の丸囲み部分の配列Ｔ１（３、３）に記憶されている時間帯別空調制御定数が選択される。

この空調制御定数テーブルは、図３に示すように「昼」「朝夕」「夜」の３種類の時間帯で異なるものが用意されている。車両用空調制御装置１は日射センサ４が故障した際に、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置状態に基づいて時間帯に応じた空調制御定数テーブルを選択し、選択した空調制御定数テーブルに設定されている時間帯別空調制御定数を用いて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、空調装置本体の制御を行う。

ここで、車内温度センサ２が請求項の車内温度検出部に該当する。同様に、車外温度センサ３が請求項の車外温度検出部に、日射センサ４が請求項の日射強度検出部に、日射センサ故障検出部１Ａが請求項の日射強度検出部故障検出部に、前照灯スイッチ５および時間帯判定部１Ｃが請求項の時間帯検出部に該当する。

次に、図４に示すフローチャートを用いて、第１の実施例の動作の詳細を説明する。

車両用空調制御装置１の日射センサ故障検出部１Ａにより日射センサ４の故障が検出された場合は、制御のフローはステップＳ１０１に至る。

ステップＳ１０１では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置が判定される。前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ２で前照灯７Ｃ、７Ｄが点灯している場合は、フローはステップＳ１０２へ移行する。この場合、時間帯は「夜」と推定される。一方、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ２でない場合は、フローはステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０２では、空調制御定数テーブルが、図３に示す「夜」用に設定される。この後にフローはステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０３では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置が判定される。前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ１で車幅灯７Ａ、７Ｂが点灯している場合は、フローはステップＳ１０４へ移行する。この場合、時刻は「朝夕」と推定される。一方、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ１でない場合は、フローはステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０４では、空調制御定数テーブルが、図３に示す「朝夕」用に設定される。この後にフローはステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５では、空調制御定数テーブルが、図３に示す「昼」用に設定される。この後にフローはステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０６では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置に基づいて選択された空調制御定数テーブルに記憶された時間帯別空調制御定数を用いて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、車両用空調制御装置１が空調装置本体の制御を行う。

以上の動作により、日射センサ４が故障した場合でも、制御装置本体１は時間帯別に設定された空調制御定数テーブルに記憶された時間帯別空調制御定数を用いて適切な空調制御を行うことができる。

また前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置状態により時間帯の検出を行っているため、特別なセンサを設けることなく時間帯の検出ができ、時間帯別空調制御定数を用いた空調制御を行うことができる。

図５に本実施例のブロック図を示す。本実施例では、第１の実施例に対し、ワイパスイッチ８、ワイパ制御装置９、ワイパモータ１０、天候判定部１Ｄが加えられており、その他の部分は第１の実施例と同等である。

ワイパスイッチ８は、図示しないワイパ本体を作動させるためのスイッチであり、ワイパスイッチ本体８Ａとオンオフ信号処理部８Ｂを備えている。ワイパスイッチ本体８Ａは２つの接点Ｐ１とＰ２を備えており、ワイパを低速で作動させる場合はＰ１側を選択し、ワイパを高速で作動させる場合はＰ２側を選択する。オンオフ信号処理部８Ｂは、ワイパスイッチ本体８Ａのスイッチ位置状態を検出し、ＣＡＮ上にワイパスイッチ本体８Ａのスイッチ位置状態を表すスイッチ位置状態信号を出力する。ＣＡＮにはワイパ本体を作動させるワイパモータ１０を駆動するワイパ制御装置９が接続されており、ワイパ制御装置９がこのスイッチ位置状態信号を取り込んで、ワイパスイッチ本体８Ａにより選択された動作でワイパモータ１０を駆動する。またオンオフ信号処理部８Ｂが出力するスイッチ位置状態信号はＣＡＮを経由して車両用空調制御装置１に取り込まれる。このワイパスイッチ８は、ハンドル４０付近に設けられている。

車両用空調制御装置１は、天候判定部１Ｄを備えている。天候判定部１Ｄは、オンオフ信号処理部８Ｂが出力するスイッチ位置状態信号に基づいて、走行時の天候の判定を行う。ワイパスイッチ本体８ＡがＰ１またはＰ２の位置にある場合、すなわちワイパが作動している場合は、天候を「雨」と判定し、ワイパスイッチ本体８ＡがＰ１、Ｐ２の位置にない場合、すなわちワイパが作動していない場合は、天候を「晴」と判定する。

記憶部１Ｂには、車内温度、車外温度、走行時の時間帯、走行時の天候に応じてあらかじめ設定された時間帯及び天候別空調制御定数が、図６に示すように「昼−晴」「昼−雨」「朝夕−晴」「朝夕−雨」「夜−晴」「夜−雨」の６種類の空調制御定数テーブル記憶されている。車両用空調制御装置１は、前照灯スイッチ５、ワイパスイッチ８のスイッチ位置状態に応じて空調制御定数テーブルを選択し、選択した空調制御定数テーブルに設定されている時間帯および天候別空調制御定数を用いて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、空調装置本体の制御を行う。

ここで、ワイパスイッチ８および天候判定部１Ｄが請求項の天候検出部に該当する。

次に、図７に示すフローチャートを用いて、第２の実施例の動作の詳細を説明する。

車両用空調制御装置１の日射センサ故障検出部１Ａにより日射センサ４の故障が検出された場合は、制御のフローはステップＳ２０１に至る。

ステップＳ２０１では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置が判定される。前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ２で前照灯７Ｃ、７Ｄが点灯している場合は、フローはステップＳ２０２へ移行する。この場合、時間帯は「夜」と推定される。一方、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ２でない場合は、フローはステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０２では、ワイパスイッチ本体８Ａのオンオフが判定される。ワイパスイッチ本体８Ａがオフの場合は、フローはステップＳ２０３へ移行する。この場合、天候は「晴」と推定される。一方、ワイパスイッチ本体８ＡのスイッチがＰ１位置またはＰ２位置にあってワイパ動作が行われている場合は、フローはステップＳ２０４へ移行する。この場合、天候は「雨」と推定される。

ステップＳ２０３では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「夜−晴」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２０４では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「夜−雨」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２０５では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置が判定される。前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ１で車幅灯７Ａ、７Ｂが点灯している場合は、フローはステップＳ２０６へ移行する。この場合、時刻は「朝夕」と推定される。一方、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置がＬ１でない場合は、フローはステップＳ２０９へ移行する。

ステップＳ２０６では、ワイパスイッチ本体８Ａのオンオフが判定される。ワイパスイッチ本体８Ａがオフの場合は、フローはステップＳ２０７へ移行する。この場合、天候は「晴」と推定される。一方、ワイパスイッチ本体８ＡのスイッチがＰ１位置またはＰ２位置にあってワイパ動作が行われている場合は、フローはステップＳ２０８へ移行する。この場合、天候は「雨」と推定される。

ステップＳ２０７では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「朝夕−晴」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２０８では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「朝夕−雨」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２０９では、ワイパスイッチ本体８Ａのオンオフが判定される。ワイパスイッチ本体８Ａがオフの場合は、フローはステップＳ２１０へ移行する。この場合、天候は「晴」と推定される。一方、ワイパスイッチ本体８ＡのスイッチがＰ１位置またはＰ２位置にあってワイパ動作が行われている場合は、フローはステップＳ２１１へ移行する。この場合、天候は「雨」と推定される。

ステップＳ２１０では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「昼−晴」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２１１では、空調制御定数テーブルが、図６に示す「昼−雨」用に設定される。この後にフローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２１２では、前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置およびワイパスイッチ本体８Ａのオンオフ状態に基づいて選択された空調制御定数テーブルに記憶された時間帯および天候別空調制御定数を用いて、車内へ供給する空気の温度、風量、空調装置本体で発生させる冷風および温風の混合量等の算出を行い、車両用空調制御装置１が空調装置本体の制御を行う。

以上の動作により、日射センサ４が故障した場合でも、制御装置本体１は時間帯および天候別に設定された空調制御テーブルに記憶された時間帯および天候別空調制御定数を用いて適切な空調制御を行うことができる。

また前照灯スイッチ本体５Ａのスイッチ位置状態およびワイパスイッチ本体８Ａのスイッチ位置状態により時間帯および天候の検出を行っているため、特別なセンサを設けることなく時間帯および天候の検出ができ、時間帯および天候別別空調制御定数を用いた空調制御を行うことができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、空調制御定数テーブルは本実施例に示したものに限られるものではない。

また本実施例では、前照灯スイッチ本体５Ａおよびワイパスイッチ本体８Ａの操作信号はＣＡＮを経由して車両用空調制御装置１に出力されているが、前照灯スイッチ本体５Ａおよびワイパスイッチ本体８Ａの操作信号を車両用空調制御装置１が直接取り込むものとしても良い。

さらに、車内温度センサ２、車外温度センサ３、日射センサ４の取り付け位置は本実施例に示した位置に限られるものではない。

本発明の第１の実施例のブロック図である。本発明の第１の実施例のセンサ、スイッチの配置図である。本発明の第１の実施例の空調制御定数テーブル例である。本発明の第１の実施例のフローチャートである。本発明の第２の実施例のブロック図である。本発明の第２の実施例の空調制御定数テーブル例である。本発明の第２の実施例のフローチャートである。

符号の説明

１車両用空調制御装置
２車内温度センサ
３車外温度センサ
４日射センサ
５前照灯スイッチ
５Ａ前照灯スイッチ本体
５Ｂオンオフ信号処理部
６前照灯制御装置
７Ａ、７Ｂ車幅灯
７Ｃ、７Ｄ前照灯
８ワイパスイッチ
８Ａワイパスイッチ本体
８Ｂオンオフ信号処理部
９ワイパ制御装置
１０ワイパモータ
２０エアコン操作部
３０インストルメントパネル
４０ハンドル

Claims

車両の車内温度を検出する車内温度検出部と、
前記車両の車外温度を検出する車外温度検出部と、
前記車両に注ぐ日射強度を検出する日射強度検出部と、
前記日射強度検出部の故障を検出する日射強度検出部故障検出部と、
前記車両の走行時の時間帯を検出する時間帯検出部と、
前記車両の走行時の天候を検出する天候検出部と、
前記車内温度と前記車外温度と前記日射強度に応じて設定された通常時空調制御定数と、前記車内温度と前記車外温度と前記時間帯に応じて設定された時間帯別空調制御定数と、前記車内温度と前記車外温度と前記時間帯および前記天候に応じて設定された時間帯および天候別空調制御定数とを記憶する記憶部とを備え、
通常時は、前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記日射強度検出部により検出された日射強度と、前記記憶部に記憶された前記通常時空調制御定数に基づいて前記車両の車内温度の制御を行い、
前記日射強度検出部故障検出部により前記日射強度検出部の故障を検出したときは、前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記時間帯検出部により検出された前記時間帯と、前記記憶部に記憶された前記時間帯別空調制御定数とに基づいて、または前記車内温度検出部により検出された前記車内温度と、前記車外温度検出部により検出された前記車外温度と、前記時間帯検出部により検出された前記時間帯と、前記天候検出部により検出された前記天候と、前記記憶部に記憶された前記時間帯および天候別空調制御定数とに基づいて、前記車両の車内温度の制御を行うことを特徴とする車両用空調制御装置。
前記時間帯検出部は、前記車両の車幅灯および前照灯の点灯操作を行う前照灯スイッチのスイッチ位置状態により前記時間帯を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
前記天候検出部は、前記車両のワイパのオンオフ操作を行うワイパスイッチのオンオフ状態により前記天候を検出することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の車両用空調制御装置。