JP2007001321A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車室内の空調状態を制御する操作の煩雑さを低減させることができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 車室内の空調状態に関する情報を検出する各種センサ３１〜３５と、各種センサからの検出信号に基づいて車室内の空調状態を制御するオート制御部２１と、乗員の操作により車室内の空調状態を設定する各種スイッチ４１〜４６と、各種スイッチからの設定信号に基づいて車室内の空調状態を制御するマニュアル制御部２２とを備えた車両用空調装置１であって、オート制御中に送風量切替スイッチ４５によって設定された設定値の変化量の大きさを判断する判断部２３と、判断部の判断結果に応じてオート制御からマニュアル制御へと切り替える切替部２４と、判断部の判断結果に応じて送風量切替スイッチ４５によって設定された設定値をオート制御に反映させる補正部２５とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の空調状態を自動制御するオート制御手段と、任意に設定した設定値に基づいて制御するマニュアル制御手段とを備えた車両用空調装置に関するものである。

従来から、車両に設けたセンサの検出値に基づいて車室内の空調状態を自動制御するオート制御手段と、乗員の操作によって設定した設定値に基づいて車室内の空調状態を制御するマニュアル制御手段とを備えた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３１２２２７号公報

ところで、上述の車両用空調装置では、オート制御手段によって車室内の空調を自動制御している最中に、不快を感じた乗員が車室内の空調状態を任意に設定できる設定手段を操作すると、オート制御手段による制御（オート制御モード）からマニュアル制御手段による制御（マニュアル制御モード）へと切り替わるようになっていた。

そのため、その後再びオート制御モードにするには、再度オート制御モードとなるように設定しなおさなければならず、操作が煩雑になるという問題があった。

そこで、この発明は、車室内の空調状態を制御する操作の煩雑さを低減させることができる車両用空調装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、この発明は、車室内の空調状態に関する情報を検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて前記車室内の空調状態を制御するオート制御手段と、乗員の操作により前記車室内の空調状態を設定するマニュアル設定手段と、該マニュアル設定手段からの設定信号に基づいて前記車室内の空調状態を制御するマニュアル制御手段とを備えた車両用空調装置であって、前記オート制御手段による制御中に前記マニュアル設定手段によって設定された設定値の変化量の大きさを判断する変化量判断手段と、該変化量判断手段の判断結果に応じて前記オート制御手段による制御から前記マニュアル制御手段による制御へと切り替える切替手段と、前記変化量判断手段の判断結果に応じて前記マニュアル設定手段によって設定された設定値を前記オート制御手段による制御に反映させる空調補正手段とを設けたことを特徴としている。

この発明によれば、マニュアル設定手段によって設定された設定値の変化量の大きさに応じて、オート制御手段による制御からマニュアル制御手段による制御へと切り替えたり、マニュアル設定手段の設定値をオート制御手段による制御に反映させたりすることができる。

そのため、マニュアル設定手段によって設定された設定値の変化量によっては、オート制御手段による制御が継続され、車室内の空調状態を制御する操作の煩雑さを低減させることができる。

さらに、マニュアル設定手段によって設定された設定値をオート制御手段による制御に反映することが可能なので、オート制御手段による制御であっても、個人ごとによる送風感覚の違いに対応させることができる。

次に、本発明に関わる車両用空調装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

車室内に配置される車両用空調装置１は、図１に示すように、車室内に搭載される空調ユニット１０と、この空調制御ユニット１０を制御する空調用制御装置２０と、車室内の空調状態に関する情報を検出する各種センサ３１〜３５と、乗員により操作されて空調用制御装置３０に任意の設定値を入力する各種スイッチ４１〜４６とを備えている。

空調ユニット１０は、図示しないインストルメントパネルの内側に配設されるケース１０ａを有し、このケース１０ａの空気流れの最上流側に内外気切替室１１が配置されている。この内外気切替室１１には、車室内に連通した内気開口部１１ａと、車室外に連通した外気開口部１１ｂとが形成され、内部には内外気切替ドア１１ｃが回動自在に設置されている。

内外気切替ドア１１ｃは、サーボモータからなるアクチュエータ１１ｄにより駆動されて、内気開口部１１ａと外気開口部１１ｂとを交互に開閉し、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するようになっている。これにより、内外気モードが切替設定される。

内外気切替室１１の下流側には、送風機１２が配置されている。この送風機１２は、遠心式の送風ファン１２ａと、送風ファン１２ａを回転駆動させる駆動モータ１２ｂとを有している。

この送風機１２により、内外気切替室１１から吸入した空気は、ケース１０ａ内の空気通路を通して車室内へ送風される。

送風機１２の下流側には蒸発器１３が配置され、蒸発器１３の下流側にはヒータコア１４が配置されている。

蒸発器１３は、冷却用熱交換器をなすものであり、周知の冷凍サイクルの低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。

ヒータコア１４は、加熱用熱交換器をなすものであり、図示しない車両エンジンからの温水（冷却水）を熱源として送風空気を加熱する。

蒸発器１３とヒータコア１４との間には、エアミックスドア１５が回動自在に設けられている。

このエアミックスドア１５の開度はアクチュエータ１５ａにより駆動されて調整され、これによりヒータコア１４を通過する空気とヒータコア１４をバイパスする空気との割合が調整されて、車室内に吹き出す空調風の温度が調節される。

ケース１０ａの最下流側には、図示しないフロント窓ガラスに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ開口部１６ａと、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すためのフェイス開口部１７ａと、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すためのフット開口部１８ａとが形成されている。

そして、デフロスタ開口部１６ａはデフロスタドア１６によって開閉され、フェイス開口部１７ａはフェイスドア１７によって開閉され、フット開口部１８ａはフットドア１８によって開閉されるようになっている。

なお、デフロスタドア１６、フェイスドア１７、フットドア１８は、図示しないリンク機構を介して共通のアクチュエータ１９により連動して相互に開閉される。これらの各ドア１６、１７、１８の開閉動作によって、周知の吹出モードが切替設定される。

そして、各開口部１６ａ、１７ａ、１８ａを介して車室内に形成された図示しない複数の吹出口に空調風が送風され、車室内の空調を制御するようになっている。

空調用制御装置２０は、マイクロコンピュータとその周辺回路により構成される制御手段であって、オート制御部２１と、マニュアル制御部２２と、判断部２３と、切替部２４と、補正部２５と、マイコン部２６とを有している。

マイコン部２６は、オート制御部２１、マニュアル制御部２２、切替部２４から入力される各種信号に基づいて、上述の各アクチュエータ１１ｄ、１５ａ、１９及び送風機１２駆動用の駆動モータ１２ｂの動作を制御するものである。

オート制御部２１は、各種センサ３１〜３５からの検出信号に基づいて車室内の空調状態を制御するオート制御手段であり、乗員が任意に設定した室温に応じてあらかじめ設定された基準と検出信号とを比較する。そして、比較結果である比較値に基づいてアクチュエータ１１ｄ等を動作制御するようにマイコン部２６に制御命令を出力するものである。

このオート制御部２１から出力される制御命令であるオート信号はマイコン部２６に入力される。

マニュアル制御部２２は、各種スイッチ４１〜４６からの設定信号に基づいて車室内の空調状態を制御するマニュアル制御手段であり、設定信号に応じてアクチュエータ１１ｄ等を動作制御するようにマイコン部２６に制御命令を出力するものである。

このマニュアル制御部２２から出力される制御命令であるマニュアル信号は、マイコン部２６に入力される。

判断部２３は、各種スイッチ４１〜４６のうち、後述する送風量切替スイッチ４５によって設定された設定値の変化量の大きさを判断する変化量判断手段であり、あらかじめ設定された所定変化量（Ｎ）と、実際の送風量の設定値の変化量（ｎ）とを比較するものである。

つまり、この判断部２３は、オート制御部２１から出力されたオート信号による制御（以下、オート制御という）を行なっている際に、不快を感じた乗員が送風量切替スイッチ４５を操作して送風量の設定値を変更した場合、その送風量の設定値の変化量の大きさを判断する。

そして、この判断部２３によって、実際の設定値の変化量（ｎ）が所定変化量（Ｎ）よりも大きいと判断された場合には、切替部２４に切替信号が出力され、実際の設定の変化量（ｎ）が所定変化量（Ｎ）よりも小さいと判断された場合には、補正部２５に補正信号が出力される。

切替部２４は、判断部２３の判断結果に応じて、つまり判断部２３から切替信号が入力されると、オート制御からマニュアル制御部２２から出力されたマニュアル信号による制御（以下、マニュアル制御という）へと切り替える切替手段であり、オート制御を行なっているマイコン部２６にマニュアル制御を行なうように制御命令を出力するものである。

この切替部２４から出力される制御命令である切替命令信号は、マイコン部２６に入力され、マイコン部２６はマニュアル信号に基づいてアクチュエータ１１ｄ等を制御する。このように、切替命令信号により、乗員が任意に車内空調状態を設定することが可能なマニュアル制御となる。

補正部２５は、判断部２３の判断結果に応じて、つまり判断部２３から補正信号が入力されると、送風量切替スイッチ４５の設定値をオート制御に反映させる空調補正手段であり、オート制御部２１において検出信号と比較する基準を、送風量切替スイッチ４５の設定値に基づいて補正するように制御命令を出力するものである。

この補正部２５から出力される制御命令である補正命令信号は、オート制御部２１に入力される。

ここで、補正部２５は、補正命令信号を出力する前に、まず２回目以降の補正であるか否かを判断する。この判断は、すでに補正命令信号を出力したか否かによって行なわれる。

そして、まだ補正命令信号を出力していない場合（初回の補正である場合）は、この補正部２５から補正命令信号が出力される。

これにより、オート制御部２１は、送風量切替スイッチ４５の設定値に基づいて出力風量の基準ラインＡ（図２参照）を補正する。

なお、「基準ライン」とは、オート制御を行う際にオート制御部２１において検出信号と比較する基準となるものであり、乗員が任意に設定した室温に応じてあらかじめ設定される基準である目標風量（目標値）に対する出力風量（出力値）によって定まるものである。このラインの傾きはあらかじめ決められている。

図２中、実線で示す基準ラインＡよりも上方に位置する上限基準ラインＢが風量を増加させる方向の補正限界であり、基準ラインＡよりも下方に位置する下限基準ラインＣが風量を減少させる方向の補正限界である。

そして、図２において黒色で示す範囲が、基準ラインＡを補正することが可能な補正可能範囲となっている。

一方、すでに補正命令信号を出力している場合（２回目以降の補正である場合）は、この補正部２５からオート制御部２１に補正判断信号を出力する。

補正判断信号が入力されたオート制御部２１は、すでに補正された基準ラインＡに対して、図２において黒色で示す補正可能の範囲内で補正ができるか否かを判断する。つまり、仮に基準ラインＡを補正した場合に、補正可能範囲内に収まるか否かを判断する。

そして、このオート制御部２１は、補正可能範囲内で補正できると判断した場合に補正可能信号を出力し、補正可能範囲内で補正できないと判断した場合に補正不可能信号を出力する。

この補正可能信号及び補正不可能信号は、補正部２５に再び入力される。

補正部２５は、補正可能信号が入力された場合には、補正命令信号を出力し、オート制御部２１によって出力風量の基準ラインＡを補正する。

また、補正不可能信号が入力された場合にこの補正部２５は、切替信号を出力する。この切替信号は切替部２４に入力され、切替部２４はマイコン部２６に切替命令信号を出力する。これにより、オート制御からマニュアル制御へと変更される。

空調用制御装置２０に各種検出信号を出力する各種センサ３１〜３５は、車室内の空調状態に関する情報を検出する検出手段である。ここでは具体的に、車室内の空気温度（内気温度）を検出する内気温センサ３１、車室外の空気温度（外気温度）を検出する外気温センサ３２、蒸発器１３の吹出空気温度を検出する蒸発器温度センサ３３、ヒータコア１４の水温を検出する水温センサ３４、車室内に入射する日射量及び日射方向を検出する日射センサ３５である。

そして、各センサ３１〜３５からの検出信号は、オート制御部２１に入力される。

空調用制御装置２０に各種設定信号を出力する各種スイッチ４１〜４６は、図示しないインストルメントパネルに設けられた操作パネル４０上に配置されており、乗員の操作により車室内の空調状態を設定するマニュアル設定手段である。ここでは具体的に、マニュアル制御からオート制御へと変更させるＡＵＯＴスイッチ４１、車室内温度を乗員の任意の温度に設定する温度設定スイッチ４２、内外気モードを切替設定する内外気切替スイッチ４３、吹出モードを切替設定する吹出モード切替スイッチ４４、送風機１２の送風量を設定するための送風量切替スイッチ４５、図示しない吹出口に設けられたルーバーのスイング動作を指令するスイングスイッチ４６である。

そして、ＡＵＯＴスイッチ４１、内外気切替スイッチ４３、吹出モード切替スイッチ４４、スイングスイッチ４６からの設定信号はマイコン部２６に入力され、温度設定スイッチ４２からの設定信号はオート制御部２１及びマイコン部２６に入力され、送風量切替スイッチ４５からの設定信号は判断部２３及びマイコン部２６に入力される。

次に、この発明の車両用空調装置１の作用について説明する。

図３は、車両用空調装置１のオート制御中における空調制御処理を示したフローチャートである。

この空調制御処理では、まず、マイコン部２６によってオート制御を行なっているか否かを判断する（ステップ１）。

ここで、オート制御を行なっている状態とは、オート制御部２１において、温度設定スイッチ４２で乗員が任意に設定した室温に基づいてあらかじめ設定された基準と、各種センサ３１〜３５から入力された検知信号とを比較し、比較結果である比較値に基づき出力されたオート信号によって、マイコン部２６がアクチュエータ１１ｄ等を制御している状態である。

なお、具体的なオート制御方法については周知であるので、ここでは説明を省略する。

そして、オート制御を行なっていない場合（ステップ１においてＮＯの場合）、処理を終了する。

一方、オート制御を行なっている場合（ステップ１においてＹＥＳの場合）、続いて判断部２３によって送風量切替スイッチ４５が操作されたか否かを判断する（ステップ２）。

判断部２３には、送風量切替スイッチ４５からの設定信号が入力されるようになっており、この設定信号が入力されたか否かに基づいて送風量切替スイッチ４５が操作されたか否かを判断する。

なお、送風量切替スイッチ４５は、送風量を増加させる方向（プラス方向）に操作する場合と、送風量を減少させる方向（マイナス方向）に操作する場合がある。ここでは、操作方向（送風量の増減）については判断しない。

また、この判断部２３は、送風量切替スイッチ４５が操作されるごとに、設定された送風量の設定値を記憶しておく。

そして、送風量切替スイッチ４５が操作されていない場合（ステップ２においてＮＯの場合）、処理を終了する。

一方、送風量切替スイッチ４５が操作された場合（ステップ２においてＹＥＳの場合）、この判断部２３によって、実際の送風量の設定値の変化量（ｎ）があらかじめ設定された所定の変化量（Ｎ）よりも小さいか否かを判断する（ステップ３）。

実際の送風量の設定値の変化量（ｎ）は、判断部２３に記憶された送風量切替スイッチ４５が操作される以前の設定値と、送風量切替スイッチ４５が操作されたことによって新たに設定された設定値との差である。

そして、この実際の送風量の設定値の変化量（ｎ）が所定の変化量（Ｎ）よりも大きい場合（ステップ３においてＮＯの場合）、判断部２３から切替信号が出力される。

出力された切替信号は、切替部２４に入力される。これにより、切替部２４は、オート制御を行なっているマイコン部２６にマニュアル制御を行なうように切替命令信号を出力する。

そして、マイコン部２６は、マニュアル制御部２２において、各種スイッチ４１〜４６からの設定信号に応じて出力されたマニュアル信号によって、アクチュエータ１１ｄ等を制御する（ステップ４）。そして、この処理を終了する。

一方、実際の送風量の設定値の変化量（ｎ）が所定の変化量（Ｎ）よりも小さい場合（ステップ３においてＹＥＳの場合）、判断部２３から補正信号が出力される。

出力された補正信号は、補正部２５に入力される。これにより、補正部２５は、まずすでに出力風量の基準ラインＡの補正を行ったか否か、つまり２回目以降の補正であるか否かを判断する（ステップ５）。

２回目以降の補正か否かを判断するには、すでに補正命令信号を出力したか否かによって判断される。

そして、補正命令信号を出力したことがなく初回の補正の場合（ステップ５においてＮＯの場合）、補正部２５からオート制御部２１へと補正命令信号が出力さる。

これにより、オート制御部２１は、送風量切替スイッチ４５によって設定された送風量の設定値に基づいて、出力風量の基準ラインＡを補正する（ステップ７）。そして、この空調補正処理を終了する。

なお、補正された基準ラインＡは、ＩＮＧキーをＯＦＦしたとき、又は車室内空調が安定したときに初期値に戻るようになっている。

一方、すでに補正命令信号を出力した２回目以降の補正の場合（ステップ５においてＹＥＳの場合）、補正部２５からオート制御部２１へと補正判断信号が出力される。

これにより。オート制御部２１は、すでに補正された基準ラインに対して、補正可能の範囲内で補正ができるか否かを判断する（ステップ６）。

そして、補正可能範囲内で補正できると判断した場合に補正可能信号を出力し、補正限界範囲内で補正できないと判断した場合に補正不可能信号を出力する。

この補正可能信号及び補正不可能信号は、補正部２５に再び入力される。

補正可能信号が入力された補正部２５は補正命令信号を出力し、これにより、オート制御部２１が、出力風量の基準ラインＡを補正する。つまり、ステップ７へ進み、処理を終了する。

一方、補正不可能信号が入力された補正部２５は切替信号を出力し、これにより、切替部２４から切替命令信号が出力される。そして、マイコン部２６は、マニュアル制御部２２において、各種スイッチ４１〜４６からの設定信号に応じて出力されたマニュアル信号によって、アクチュエータ１１ｄ等を制御する。つまり、ステップ４へ進み、処理を終了する。

このように、オート制御部２１によるオート制御を行なっている際に、乗員が送風量切替スイッチ４５を操作することによって送風量を変化させても、その設定値の変化量によってはオート制御を継続することができる。

これにより、車室内の空調状態を制御する操作の煩雑さを低減することができる。

しかも、オート制御を継続した際には、任意に設定された送風量の設定値をオート制御の制御に反映することが可能となっている。

そのため、オート制御による制御であっても、個人ごとによる送風感覚の違いに対応させることができる。

この発明の車両用空調装置の全体を示すブロック図である。 送風量の基準ラインを補正できる補正可能範囲を示すグラフである。 オート制御中における空調制御処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用空調装置
２１ オート制御部（オート制御手段）
２２ マニュアル制御部（マニュアル制御手段）
２３ 判断部（変化量判断手段）
２４ 切替部（切替手段）
２５ 補正部（空調補正手段）
３１ 内気温センサ（検出手段）
３２ 外気温センサ（検出手段）
３３ 蒸発器温度センサ（検出手段）
３４ 水温センサ（検出手段）
３５ 日射センサ（検出手段）
４１ ＡＯＵＴスイッチ（マニュアル設定手段）
４２ 温度設定スイッチ（マニュアル設定手段）
４３ 内外気切替スイッチ（マニュアル設定手段）
４４ 吹出モードスイッチ（マニュアル設定手段）
４５ 送風量切替スイッチ（マニュアル設定手段）
４６ スイングスイッチ（マニュアル設定手段）

Claims (1)

1. 車室内の空調状態に関する情報を検出する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて前記車室内の空調状態を制御するオート制御手段と、乗員の操作により前記車室内の空調状態を設定するマニュアル設定手段と、該マニュアル設定手段からの設定信号に基づいて前記車室内の空調状態を制御するマニュアル制御手段とを備えた車両用空調装置であって、
   前記オート制御手段による制御中に前記マニュアル設定手段によって設定された設定値の変化量の大きさを判断する変化量判断手段と、該変化量判断手段の判断結果に応じて前記オート制御手段による制御から前記マニュアル制御手段による制御へと切り替える切替手段と、前記変化量判断手段の判断結果に応じて前記マニュアル設定手段によって設定された設定値を前記オート制御手段による制御に反映させる空調補正手段とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
   

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