JP2665808B2

JP2665808B2 - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP2665808B2
Application number: JP24834689A
Authority: JP
Inventors: 克己飯田
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: JPH03112713A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車両用空調制御装置、特に環境条件に応
じて空調状態を自動制御する装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の装置としては、例えば特公昭59−1984
9号公報に示されるように、外気温度、車室内温度等に
基づいて車室内に吹出す空気の必要温度を演算する手段
と、この演算手段の結果に基づいて予め定められた制御
特性に基づいてエアミックスドア、送風機等の駆動を制
御する駆動制御手段とを設け、環境条件に応じて空調状
態を自動制御するようにしたものは公知である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来例にあっては、外気温度が低
下するほどエアミックスドア開度を大（バイパス通路を
より閉とする方向）とし、或いは、風量を増加させて暖
房状態を強めるようにしている。また、温度設定器の設
定温度は外気温度が低くなるに従って高くなるように補
正され、この補正値が総合信号の演算に用いられるよう
になっている。これは、車両周囲がガラスで覆われてい
るために、外気輻射の影響が大であるので、それを補償
するためである。

したがって、外気温度が極端に低い場合（例えば、−
15℃以下）には目標温度が高くなり過ぎ、ヒータ能力に
充分な余裕がない場合にはエアミックスドア最大開度と
し風量を最大風量とする最大暖房状態となっても目標温
度に達しない状態となる。

かかる状況においては、温度設定器の設定温度を上げ
ても、そもそも暖房能力が最大状態であるために温度上
昇は得られず、また、設定温度を下げても可変範囲が極
端に大きい場合でない限り、目標温度を下げるに至ら
ず、結局、温度設定器の温度調節機能が失われた状態と
なってしまうという不都合があった。

そこで、この発明は上記従来例の問題点を解決し、外
気温が極めて低い場合でも温度調節機能を失うことのな
い車両空調制御装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段）しかして、この発明に係る車両用空調制御装置は、第
１図に示すように、少なくとも外気温度、車室内温度及
び車室内の設定温度に基づいて車室内の熱負荷に相当す
る総合信号を演算する総合信号演算手段100と、前記総
合信号演算手段100の演算結果に基づいてエアミックス
ドア16の開度を決定する第１の開度決定手段110と、車
室内の設定温度に基づいて前記エアミックスドア16の開
度を決定する第２の開度決定手段120と、車室内の設定
温度が温度設定器の最下限値であると仮定し、少なくと
も外気温度と車室内温度とに基づいて車室内の熱負荷に
相当する判定信号を演算する判定信号演算手段130と、
前記第１の開度決定手段110の出力信号、前記第２の開
度決定手段120の出力信号及び前記判定信号演算手段130
の演算結果を入力し、前記判定信号演算手段130の演算
結果が所定の暖房状態以上における値と判定される場合
には前記第２の開度決定手段120の出力信号を選択して
出力し、前記判定信号演算手段130の演算結果が所定の
暖房状態以下における値と判定される場合には前記第１
の開度決定手段110の出力信号を選択して出力する判定
選択手段140と、前記判定選択手段140の出力信号に基づ
いて前記エアミックスドア16を駆動する駆動手段150と
を具備するものである。

（作用）したがって、温度設定器の設定温度が下限値であると
いう条件を含む所定条件下での車室内の熱負荷に相当す
る信号を演算する判定信号演算手段の演算結果が、判定
選択手段において最大暖房状態またはその近傍の値と判
断される場合には、従来の総合信号に基づくエアミック
スドア制御に代えて、温度設定器の設定温度に応じたエ
アミックスドア開度を決定する第２の開度決定手段の出
力信号が選択され、エアミックスドアを駆動する駆動手
段に入力されるので、そのため、上記課題を達成できる
ものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、車両用空調制御装置は空調ダクト１
の最上流側にインテークドア切換装置２が設けられ、こ
のインテークドア切換装置２は、内気入口３と外気入口
４とが分かれた部分に内外気切換ドア５が配置され、そ
の内外気切換ドア５をアクチュエータ６により操作して
空調ダクト１内に導入する空気を内気と外気とに選択で
きるようになっている。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸い込んで下流
側に送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレ
ータ８とヒータコア９とが設けられている。

エバポレータ８は、コンプレッサ10、コンデンサ11、
リキッドタンク12及びエクスパンションバルブ13と共に
配管供給されて冷房サイクルを構成しており、前記コン
プレッサ10は、エンジン14に電磁クラッチ15を介して連
結され、この電磁クラッチ15を断続することでオンオフ
制御される。またヒータコア９は、エンジン14の冷却水
が循環して空気を加熱するようになっている、このヒー
タコア９の前方には、エアミックスドア16が設けられて
おり、このエアミックスドア16の開度をアクチュエータ
17により調節することで、ヒータコア９を通過する空気
とヒータコア９をバイパスする空気との量が変えられ、
その結果、吹出空気の温度が制御されるようになってい
る。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹
出口18、ベント吹出口19及びヒート吹出口20に分かれて
車室21に開口し、その分かれた部分にモードドア22a,22
b,22cが設けられ、このモードドア22a,22b,22cをアクチ
ュエータ23で操作することにより所望の吹出モードが得
られるようになっている。

そして、前記アクチュエータ6,17,23、送風機７及び
コンプレッサ10の電磁クラッチ15は、それぞれ駆動回路
24a〜24eを介してマイクロコンピュータ25からの出力信
号に基づいて制御される。このマイクロコンピュータ25
は図示しない中央処理装置CPU、読出し専用メモリROM、
ランダムアクセスメモリRAM、入出力ポートI/O等を持つ
それ自体周知のもので、該マイクロコンピュータ25に
は、車室内の温度T_Rを検出する車室内温度センサ26、外
気温T_Aを検出する外気温センサ27、日射量T_Sを検出する
日射センサ28、エバポレータ８の温度T_E（またはエバポ
レータ８の通過空気温度）を検出するエバ温度センサ29
からの各出力信号、車室内の温度設定を行なう温度設定
器30の設定温度T_Dに相当する出力信号、及び、前述した
エアミックスドア16の開度を検出する開度検出器31から
の出力信号Θ_ＸがマルチプレクサMPX32を介して選択さ
れ、A/D変換器33を介してデジタル信号に変換されて入
力されるようになっている。

さらに、マイクロコンピュータ25には、操作部34から
の出力信号が入力される。この操作部34は、空調装置の
制御状態として自動制御状態（AUTO）の選択を行なうAU
TOスイッチ、内外気切換ドア５の切換スイッチ、送風機
７の速度を手動設定するためのスイッチ等を有するもの
である。

第３図には、前述したマイクロコンピュータ25におけ
る空調制御例がフローチャートとして示されており、以
下同図を参照しつつその内容について説明する。

先ず、マイクロコンピュータ25はステップ200より実
行を開始し、ステップ202へ進んで前述した各種センサ
等からの信号を入力してステップ300へ進む。

ステップ300では、車室内の熱負荷に相当する総合信
号Ｔを例えば下記する（１）式に従って演算する。

Ｔ＝T_R＋K₁T_A＋K₂T_S＋K₃T_E−K₄T_D＋C₁ ……（１）ここで、K₁〜K₄は演算係数で、C₁は演算定数である。
また、T_Rは車室内温度、T_Aは外気温度、T_Sは日射量、T_E
はエバポレータ温度、T_Dは設定温度である。

次に、ステップ400へ進んで下記する（２）式に従っ
て判定信号Ｓを演算する。

Ｓ＝T_R＋K₁T_A＋K₃T_E＋C₂ ……（２）この（２）式は、前述した（１）式においてK₂＝0,T_D
＝αの所定値とし、（１）式中−K₄α＋C₁を新たに演算
定数C₂と置いて書き換えたものである。ここで、通常の
使用状態でαは温度設定器30で設定できる温度の下限値
である。この（２）式は、（１）式と比較してフルヒー
ト状態（エアミックスドア16がバイパス通路を閉じる状
態）またはフルヒート近傍の状態での総合信号の値をよ
り生じやすい形になっているものである。このため、こ
の値は後述するように間接的ではあるが判定基準として
の意義を有するものである。

ステップ500では、上述のＳの値に対応するエアミッ
クスドア開度Θ_Ｓを算出する。即ち、総合信号Ｔによる
空調制御を行なう装置にあってはよく知られているよう
に、総合信号Ｔに対するエアミックスドア開度が第４図
に示すように予め定められており（この実施例では示さ
ないが送風機の回転速度、吹出モード等も同様に定めら
れている。）、この特性線においてＴの値が前述のステ
ップ400で演算された値である場合の開度をΘ_Ｓとして
求めるのである。

このΘ_Ｓが求められた後は、ステップ600へ進んでΘ
_Ｓが所定値βより大か否かを判定し、Θ_Ｓが所定値βよ
り大である場合（YES）には、温度設定器30を最低の温
度設定としてもエアミックスドア16がフルヒート位置ま
たはフルヒート位置の近傍にある状態であると擬制して
ステップ602へ進み、これまでの総合信号Ｔによるエア
ミックスドア制御に代えて設定温度に基づくエアミック
スドア制御を行なう。

即ち、第５図に示すように、予め定められた温度設定
器30による設定温度に対するエアミックスドア開度特性
曲線に従ってエアミックスドア16の開度設定を行なうも
のである。第５図の特性曲線によれば、設定温度がt₁℃
以下ではエアミックスドア開度は60％とされ、その後t₁
℃乃至t₂℃の間は設定温度の増加に比例して開度も増
え、t₂℃以上では開度100％（フルヒート状態）となる
ように制御されることとなる。ここでt₁,t₂の具体的な
値としては、例えばｔ＝19,t₂＝23が用いられる。

一方、ステップ600において、Θ_Ｓが所定値βより小
さいと判定された場合（NO）は、ステップ604へ進んで
従来通りの総合信号Ｔに基づくエアミックスドア制御、
即ち、第４図に示すような特性曲線に従って総合信号Ｔ
に対するエアミックスドア16の開度を設定する。

そして、前述のステップ602または604の後はステップ
606を介して他の制御ルーチンへ移る。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、所定の条件下
で演算した判定信号により、温度設定器による温度調節
機能が失われるような暖房状態になると判断される場合
には、エアミックスドア制御を総合信号に基づく制御に
代えて温度設定器の設定値に基づく制御となるようにし
たので、従来のように外気温度が極端に低い場合に温度
設定器の温度調節機能が失われるということがなくな
り、このため、乗員の意思を無視した空調制御状態が継
続されることがない。

また、特に日本国内では想像できないような環境条件
を有する海外の地域での使用にあっても、乗員の要求に
充分対応できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る車両用空調制御装置の機能ブロ
ック図、第２図は同上の車両用空調制御装置の構成を示
すブロック図、第３図は同上の車両用空調制御装置に用
いられるマイクロコンピュータにおけるエアミックスド
ア制御の制御ルーチンを示すフローチャート、第４図は
総合信号に対するエアミックスドア開度を示す特性線
図、第５図は設定温度に対するエアミックスドア開度を
示す特性線図である。 16……エアミックスドア、17……アクチュエータ、25…
…マイクロコンピュータ、30……温度設定器、100……
総合信号演算手段、110……第１の開度決定手段、120…
…第２の開度決定手段、130……判定信号演算手段、140
……判定選択手段、150……駆動手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも外気温度、車室内温度及び車室
内の設定温度に基づいて車室内の熱負荷に相当する総合
信号を演算する総合信号演算手段と、前記総合信号演算手段の演算結果に基づいてエアミック
スドアの開度を決定する第１の開度決定手段と、車室内の設定温度に基づいて前記エアミックスドアの開
度を決定する第２の開度決定手段と、車室内の設定温度が温度設定器の最下限値であると仮定
し、少なくとも外気温度と車室内温度とに基づいて車室
内の熱負荷に相当する判定信号を演算する判定信号演算
手段と、前記第１の開度決定手段の出力信号、前記第２の開度決
定手段の出力信号及び前記判定信号演算手段の演算結果
を入力し、前記判定信号演算手段の演算結果が所定の暖
房状態以上における値と判定される場合には前記第２の
開度決定手段の出力信号を選択して出力し、前記判定信
号演算手段の演算結果が所定の暖房状態以下における値
と判定される場合には前記第１の開度決定手段の出力信
号を選択して出力する判定選択手段と、前記判定選択手段の出力信号に基づいて前記エアミック
スドアを駆動する駆動手段とを具備することを特徴とす
る車両用空調制御装置。