JP2570291B2 - 車両用空気調和制御装置 - Google Patents

車両用空気調和制御装置

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JP2570291B2
JP2570291B2 JP12419887A JP12419887A JP2570291B2 JP 2570291 B2 JP2570291 B2 JP 2570291B2 JP 12419887 A JP12419887 A JP 12419887A JP 12419887 A JP12419887 A JP 12419887A JP 2570291 B2 JP2570291 B2 JP 2570291B2
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康史 小島
辰己 熊田
祐一 梶野
知己 岩田
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日本電装株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00835Damper doors, e.g. position control

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は空気調和制御装置に係り、特に、車両に採用
するに適した空気調和制御装置に関する。
(従来技術) 従来、この種の車両用空気調和制御装置においては、
車室内の所望の設定温度と現実の温度との差に応じ車室
内への空気流の必要吹出温度を決定するとともに、同空
気流の現実の吹出温度を前記必要吹出温度に調整して、
前記現実の温度を前記設定温度に維持するようにしたも
のがある。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような構成においては、季節の変化に
かかわりなく、前記現実の温度を前記設定温度に常によ
り一層精度よく維持するには、前記必要吹出温度の決定
にあたり、車両の外気の現実の温度をも加味することが
好ましい。しかしながら、このためには、外気温センサ
の採用が必要となり、その結果、この種装置のコスト高
を招く。また、所謂PI制御或いはPID制御を採用した空
気調和制御装置においては、外気温センサの採用なくし
て、季節の変化にかかわりなく、車室内の現実の温度を
前記設定温度に常に精度よく維持するように前記必要吹
出温度を決定し得るものの、かかる装置によっては、外
気の温度を表示情報その他各種の情報として活用しよう
としても、外気温センサ不採用のため実現不可能であ
る。
そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、車
両用空気調和制御装置において、外気温検出手段を採用
することなく、外気の現実の温度を推定するようにしよ
うとするものである。
(問題点を解決するための手段) かかる問題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴
は、第1図にて例示するごとく、車両の車室内の現実の
温度を現実の内気温として検出する内気温検出手段1
と、 車室内の所望の温度を設定する温度設定手段2と、 前記現実の内気温及び設定温度に応じて車室内への空
気流の必要吹出温度を演算する必要吹出温度演算手段3
と、 前記空気流の現実の吹出温度を前記必要吹出温度に向
け調整量に応じて調整する調整手段4とを備えた空気調
和制御装置において、 必要吹出温度演算手段3が、その必要吹出温度の演算
を、前記設定温度と現実の内気温との間の偏差をPI演算
することにより行い、 また、前記現実の内気温、前記設定温度及び前記PI演
算で演算した必要吹出温度に応じて車両の外側の現実の
温度を現実の外気温として推定する外気温推定手段5を
具備するようにしたことにある。
(作用) このように本発明を構成したことにより、必要吹出温
度演算手段3が、温度設定手段2の設定結果と内気温検
出手段1の検出結果との間の偏差をPI演算することによ
り、車室内への空気流の必要吹出温度を演算するととも
に、調整手段4が前記空気流の現実の吹出温度を前記必
要吹出温度に向け調整量に応じて調整する。また、外気
温推定手段5が内気温検出手段1の検出結果、前記設定
温度及び必要吹出温度演算手段3のPI演算による演算結
果に応じて車両の外側の現実の温度を現実の外気温とし
て推定する。
(効果) これによって、外気温検出手段を採用することなく、
現実の外気温を推定し得ることとなり、その結果、かか
る推定結果を活用して、外気温検出手段の採用に伴うコ
スト上昇を招くことなく、各種空気調和制御装置におけ
る空調制御を、外気温検出手段を採用したと実質的に同
様の外気温補正を加味して行い得るとともに、前記推定
結果を表示情報その他制御情報等に利用し得る。換言す
れば、本発明により、各種空気調和制御装置における外
気温検出手段の不要化、及び外気温検出手段を具備しな
い空気調和制御装置における現実の外気温の推定並びに
この推定結果の利用が実現され得る。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第
2図は、本発明に係る車両用空気調和制御装置の全体構
成を示している。この空気調和制御装置は、エアダクト
10を備えており、このエアダクト10内には、その空気導
入口11及び外気導入口12から当該車両の車室10aへの吹
出口13にかけて、内外気切換ダンパ20a、ブロワ20b、エ
バポレータ20c、エアミックスダンパ30及びヒータ40が
順次配設されている。内外気切換ダンパ20aは、選択的
に切換えられ、車室10a内の空気の内気導入口11を介す
るエアダクト10内への空気流としての導入、或いは、外
気の外気導入口12を介するエアダクト10内への空気流と
しての導入を許容する。
ブロワ20bは内外気切換ダンパ20aからの空気流をエバ
ポレータ20cに給送する。エバポレータ20cは同空気流を
冷却してエアミックスダンパ30に送る。エアミックスダ
ンパ30は、その現実の開度θに応じ、エバポレータ20c
からヒータ40に流入させる冷却空気流の量、及びエバポ
レータ20cから吹出口13に向け直接送る冷却空気流の量
を調整する。かかる場合、現実の開度θは、エアミック
スダンパ30によるヒータ40の全閉時に零(%)をとるも
のとする。なお、ヒータ40はその流入冷却空気流を加熱
して後方へ送る。
空気調和制御装置は、温度設定器50、内気温センサ60
及び開度センサ70を備えており、温度設定器50は、車室
10a内の所望の温度を設定し設定温信号として発生す
る。内気温センサ60は、車室10a内の現実の温度を検出
し内気温検出信号として発生する。開度センサ70はエア
ミックスダンパ30の現実の開度θを検出し開度検出信号
として発生する。A−D変換器80は、温度設定器50から
の設定温信号、内気温センサ60からの内気温検出温度及
び開度センサ70からの開度検出信号を設定温ディジタル
信号、内気温ディジタル信号及び開度ディジタル信号に
変換する。マイクロコンピュータ90は、コンピュータプ
ログラムの実行を、A−D変換器80との協働により、第
3図に示すフローチャートに従って行い、エアミックス
ダンパ30に連結したアクチュエータ90aの制御に必要な
演算処理を行う。なお、コンピュータプログラムはマイ
クロコンピュータ90の読出専用メモリ(以下、ROMとい
う)に予め記憶されている。
以上のように構成した本実施例において、本発明装置
を作動状態におけば、マイクロコンピュータ90が、第3
図のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実
行をステップ100aにて開始し、ステップ101において、
A−D変換器80からの設定温ディジタル信号、内気温デ
ィジタル信号及び開度ディジタル信号の各値を設定温デ
ィジタル値Tset、内気温ディジタル値Tr及び開度ディジ
タル値θとして一時的に記憶する。ついで、コンピュー
タプログラムがステップ102に進むと、マイクロコンピ
ュータ90が、次の式(1)に基き、ステップ101におけ
るTset及びTrをそれぞれTsetn及びTrnとして偏差Enを計
算するとともに、次の式(2)に基き偏差En及びこれに
先行して計算済みの偏差En-1に応じ車室10a内への空気
流の必要吹出温度Taoを計算する。
En=Tsetn−Trn ……(1) Tao=K1{En+K2ΣEn +K3(En−En-1)}+C ……(2) 但し、K1,K2,K3及びCは定数を表わし、またnは整数
を表わす。なお、各式(1),(2)は所謂比例積分演
算のためのものでマイクロコンピュータ90のROMに予め
記憶されている。
しかして、現段階においてステップ101における設定
温度ディジタル値Tsetが18(℃)及び32(℃)でなけれ
ば、マイクロコンピュータ90が、両ステップ103,104に
て順次「NO」と判別し、ステップ104aにて次の式(3)
に基きエアミックスダンパ30の目標開度SW(%)をステ
ップ102における必要吹出温度Taoに応じ計算する。
但し、上述の18(℃),32(℃)及び式(3)はマイ
クロコンピュータ90のROMに予め記憶されている。然る
後、マイクロコンピュータ90は、ステップ105にて、ス
テップ104aにおける目標開度SWとステップ101における
開度ディジタル値θとの差を計算し開度出力信号として
発生する。
このようにマイクロコンピュータ90から開度出力信号
が生じると、アクチュエータ90aが同開度出力信号の値
に応じエアミックスダンパ30をその現実の開度θから目
標開度SWに向けて駆動する。このため、エバポレータ20
cからの冷却空気流がエアミックスダンパ30の開度調整
下にて部分的にヒータ40により加熱され吹出口13から車
室10a内に吹出す。このため、車室10a内の現実の温度が
前記所望の温度に近ずくように制御されて行く。
また、現段階では、車室10a内の現実の温度が変化し
つつあるため、マイクロコンピュータ106がステップ106
にて「NO」と判別する。かかる場合、内気温ディジタル
値Trの安定状態は、5分間の間に内気温ディジタル値Tr
が2(℃)以上変化しなかった状態により特定される。
以上のような状態においてステップ106における判別
が「YES」になると、マイクロコンピュータ90が、ステ
ップ107にて、次の式(4)に基きステップ101における
設定温ディジタル値Tset及び内気温ディジタル値Tr並び
にステップ104aにおける目標開度SWに応じ現実の外気温
Tamを計算する。
Tam=KsetTset−KaoSW −KrTr+Co ……(4) 但し、Kset,Kao及びCoは、本発明装置の空調能力に基
き実験による定まる固有の定数であって、本発明装置の
空調制御下にて車室10a内の現実の温度を安定状態(内
気温ディジタル値Trの安定状態に相当)した場合を基準
とする。また、式(4)はマイクロコンピュータ90のRO
Mに予め記憶されている。しかして、コンピュータプロ
グラムがステップ108に進むと、マイクロコンピュータ9
0がステップ107における現実の外気温Tamを一時的に記
憶する。
かかる場合、現実の外気温Tamは内気温ディジタル値T
rの安定状態にて式(4)に基き計算されるので、この
現実の外気温Tamは精度のよい値として推定されたこと
となる。従って、本発明装置のように比例積分演算によ
る空調制御を行うために外気温センサを不要とする装置
であっても、上述のように現実の外気温Tamを精度よく
推定することができ、その結果、かかる推定外気温を表
示情報その他制御情報等に有効に活用できる。また、外
気温センサを具備する空気調和制御装置では、上述のよ
うな推定外気温の活用により、外気温センサの省略に伴
うコスト低減を図りつつ、外気温センサに依存する場合
と実質的に同様の空調制御補正を行い得る。
なお、前記実施例においては、現実の外気温Tamの推
定にあたり、式(4)を利用した例について説明した
が、これに代えて、第4図に示すごとく、現実の外気温
Tamをパラメータとする内気温ディジタル値Trと目標開
度SWとの間の関係を表わす一連の特性曲線Ll〜Lnを採用
しマイクロコンピュータ90のROMに予め記憶するように
して実施してもよい。かかる場合、コンピュータプログ
ラムのステップ107においては、各特性曲線Ll〜Lnに基
きステップ104aにおける目標開度SW及びステップ101に
おける内気温ディジタル値Trに応じて現実の外気温Tam
が決定される。
因みに、各特性曲線Ll〜Lnの導出根拠について付言す
れば、前記実施例における空気調和制御装置による空調
制御下にて、車室10a内の現実の温度が安定状態になる
ときの目標開度SWと内気温ディジタル値Trとの関係を現
実の外気温Tamをパラメータとして実験により求めたも
のである。このため、現実の外気温Tamが前記実施例と
同様に精度のよい値として推定し得る。また、目標開度
SWに代えて、必要吹出温度Taoを利用しても、同様に現
実の外気温Tamの精度のよい推定が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は特許請求の範囲に記載の発明の構成に対する対
応図、第2図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第
3図は第2図におけるマイクロコンピュータの作用を示
すフローチャート、及び第4図は現実の外気温Trをパラ
メータとする目標開度SWと内気温ディジタル値Trとの関
係を示す特性図である。 符号の説明 10a……車室、30……エアミックスダンパ、50……温度
設定器、60……内気温センサ、90……マイクロコンピュ
ータ、90a……アクチュエータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の車室内の現実の温度を現実の内気温
    として検出する内気温検出手段と、 車室内の所望の温度を設定する温度設定手段と、 前記現実の内気温及び設定温度に応じて車室内への空気
    流の必要吹出温度を演算する必要吹出温度演算手段と、 前記空気流の現実の吹出温度を前記必要吹出温度に向け
    調整量に応じて調整する調整手段とを備えた空気調和制
    御装置において、 前記必要吹出温度演算手段が、その必要吹出温度の演算
    を、前記設定温度と現実の内気温との間の偏差をPI演算
    することにより行い、 また、前記現実の内気温、前記設定温度及び前記PI演算
    で演算した必要吹出温度に応じて車両の外側の現実の温
    度を現実の外気温として推定する外気温推定手段を具備
    してなることを特徴とする車両用空気調和制御装置。
JP12419887A 1987-05-21 1987-05-21 車両用空気調和制御装置 Expired - Lifetime JP2570291B2 (ja)

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FR2737444B1 (fr) * 1995-07-31 1997-09-12 Valeo Climatisation Installation de chauffage et/ou climatisation, notamment d'habitacle de vehicule automobile
FR2755068B1 (fr) * 1996-10-31 1999-01-08 Valeo Electronique Installation de climatisation a capteur de temperature, notamment pour vehicule automobile

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