JP2932327B2 - 車両用空調装置の起動時制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の始動時に、日
射がないにも関わらず車室内温度と外気温度との温度差
が大きい場合に、空調装置の制御を通常の制御よりも冷
房を強めに制御するようにした車両用空調装置の起動時
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置のオートエアコン
制御に関しては、車室内温度、外気温度、エバポレータ
温度、設定温度、及び日射量を加味した熱負荷信号であ
る総合信号を演算し、この総合信号によって内外気切替
ドア、送風量、エバポレータ温度、エアミックスドア、
モードドア等の空調機器を駆動するものが公知である。

【０００３】この車両用空調装置において、車両の進行
方向の変動又は天候等によって日射量が変動することに
よる空調状態に急変を解消するために、日射量の検出信
号に遅延処理を施して日射に応じた追従性の良い空調制
御を行うものが、特開昭６３−１９０９００号公報に開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の車両用
空調装置においては、夏場の夕方等に車両を始動（Ｉ
Ｇ，ＯＮ）する場合、日射が無いにも関わらず昼間日射
により暖められたシート等の余熱によって車室内温度が
高くなっている場合があり、この時に日射が検出されな
いことから日射信号が入力されず、車室内温度が高いと
入力されたとしても総合信号値は小さくなり、このため
に乗員の要求する空調制御レベルよりも熱負荷量が小さ
く、車室内を設定温度に至らしめる時間が多くかかる状
態となっていた。

【０００５】このために、この発明は車両の起動時（Ｉ
Ｇ，ＯＮ時）において、日射が無く車室内温度が高い場
合に、所定時間涼し目の空調制御を行うことができる車
両用空調装置の起動時制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明を図
１によって説明すると、ダクト内に少なくとも送風手
段、冷却手段、加熱手段の空調機器１００を具備した車
両用空調装置において、少なくとも空調装置内外の環境
状態を示す複数の環境信号を検出する環境信号検出手段
１１０と、この環境信号検出手段１１０によって検出さ
れた環境信号の一つである日射量に所定の遅延をかける
日射量遅延手段１２０と、イグニッションスイッチが入
れられた場合に、前記環境信号検出手段１１０によって
検出された環境信号の一つである車室内温度と前記環境
信号検出手段１１０によって検出された環境信号の一つ
である外気温度との差から日射補正量を演算する日射補
正量演算手段１３０と、この日射補正量演算手段１３０
によって演算された日射補正量を、時間の経過と共に減
少させる補正量漸減手段１４０と、前記日射量遅延手段
１２０によって遅延された遅延日射量と前記補正量漸減
手段１４０によって時間の経過と共に漸減していく日射
補正量との大小を比較する比較手段１５０と、この比較
手段１５０によって大きいと判定された遅延日射量若し
くは日射補正量を日射量として、この日射量を含む環境
信号及び設定信号から前記空調機器１００を制御するた
めの総合信号を演算する総合信号演算手段１６０と、こ
の総合信号演算手段１６０によって演算された総合信号
により前記空調機器１００を駆動させる駆動手段１７０
とを具備することにある。

【０００７】

【作用】したがってこの発明によれば、車両起動時（Ｉ
Ｇ，ＯＮ時）において、日射補正量演算手段１３０によ
って車室内温度と外気温度との差から演算した日射補正
量と、日射量遅延手段１２０によって遅延処理した日射
量との大小を比較手段１５０において比較し、大きい方
の値、即ち日射量をみかけ上大きくする値で総合信号を
演算するために総合信号を冷房よりに設定でき、これに
よって車両に起動時に日射がなく車室内温度が高い場合
でも空調レベルを涼し目に設定できると共に、この補正
量を補正量漸減手段１４０において漸減させることによ
って、所定時間経過後に通常制御に移行できるため、上
記課題が達成できるものである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。

【０００９】図２に示される本発明の実施例に係る車両
空調装置１は、空調ダクト２の最上流に内気導入口３と
外気導入口４を有しており、この内気導入口３と外気導
入口４には、これら内気導入口３又は外気導入口４を適
宜選択するための内外気切替ドア５が設けられている。

【００１０】この内外気切替ドア５の下流には送風機６
が設けられており、この送風機６の下流にはエバポレー
タ７が設けられている。このエバポレータ７は、コンプ
レッサ８、コンデンサ９、及び膨張弁１０と直列に配管
結合されて冷房サイクルを構成している。尚、コンプレ
ッサ８は、電磁クラッチ１８によって図示しない走行用
エンジンと連結されて駆動するものである。

【００１１】前記エバポレータ７の下流には、図示しな
いエンジン冷却水が電磁弁１２によって調節されて供給
されるヒータコア１１が設けられ、このヒータコア１１
の上流側には、ヒータコア１１に通過する空気量を調節
するエアミックスドア１３が設けられている。

【００１２】空調ダクト２の最下流には、デフ吹出口１
４、ベント吹出口１５、フット吹出口１６が開口してお
り、各々の吹出口１４，１５，１６に設けられたモード
ドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃが連動して駆動することに
よって適宜選択されて所望の吹出口１４，１５，１６が
開口するものである。

【００１３】以上の構成の車両用空調装置１において、
内外気切替ドア５によって選択された内気導入口３又は
外気導入口４から送風機６の駆動によって内気又は外気
が吸引され、送風機６の下流側に送風される。

【００１４】送風機６によって送風された空気は、エバ
ポレータ７を通過することによって冷却され、エアミッ
クスドア１３によってヒータコア１１を通過する空気
と、迂回（バイパス）する空気に分けられる。これによ
ってヒータコア１１を通過して加熱された空気は、ヒー
タコア１１をバイパスした冷却されたままの空気と、ヒ
ータコア１１の下流側で混合され、所望の温度に温調さ
れた空気になる。

【００１５】この温調された空気は、モードドア１７
ａ，１７ｂ，１７ｃによって選択された吹出口１４，１
５，１６から図示しない車室内に吹き出し、車室内を温
調するものである。

【００１６】前記車両用空調装置１の空調制御機器（図
１の１００）、具体的には内外気切替ドア５、送風機
６、コンプレッサの容量可変機構２６及び電磁クラッチ
１８、電磁弁１２、エアミックスドア１３、及びモード
ドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃを制御するために、マイク
ロコンピュータ１９が設けられている。このマイクロコ
ンピュータ１９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出
専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等から成るそれ自体公知
のもので、車室内温度を検出する温度センサ２２、外気
温度を検出する温度センサ２３、エバポレータ７の温度
を検出する温度センサ２４、及び日射量を検出する日射
センサ２５からの信号がマルチプレクサ（ＭＰＸ）２０
及びＡ／Ｄ変換器２１を介して入力され、また下記する
操作パネル２７からの設定信号が入力されるものであ
る。

【００１７】操作パネル２７は、車両用空調装置１の制
御を自動で行うオートエアコン制御を実行するＡＵＴＯ
スイッチ２８、冷房サイクルの稼動をＯＮ／ＯＦＦする
Ａ／Ｃスイッチ２９、吹出モードを強制的にデフモード
に設定するＤＥＦスイッチ３０、吸入空気モードを強制
的に切り替えるＲＥＣスイッチ３１、車室内の温度設定
を行うアップダウンスイッチ３３ａ，３３ｂ及び設定温
度を表示する温度表示部３３ｃから構成される温度設定
器３３、吹出モードを上吹出モード（ベントモード）又
は下吹出モード（ヒートモード）に強制的に設定するＭ
ＯＤＥスイッチ３４ａと吹出モードを表示する吹出モー
ド表示部３４ｂからなるモード設定器３４、送風機６の
回転モードを低速、中低速、中速、高速の４段階に順次
切り替えるＦＡＮスイッチ３５ａと回転モードを表示す
る回転モード表示部３５ｂからなる風量設定器３５によ
って構成されている。尚、表示部３３ｃ，３４ｂ，３５
ｂは、表示回路３６を介してマイクロコンピュータ１９
によって制御されるものである。

【００１８】マイクロコンピュータ１９に入力された上
記入力信号は、マイクロコンピュータ１９のプログラム
に従って処理されて制御信号となり、この制御信号によ
って内外気切替ドア５を駆動するアクチュエータ３８ａ
は出力回路（Ｄ／Ａ変換器）３７ａを介して、送風機６
は出力回路３７ｂを介して、コンプレッサ８駆動用の電
磁クラッチ１８は出力回路３７ｄを介して、エアミック
スドア１３を駆動するアクチュエータ３８ｂは出力回路
３７ｅを介して、電磁弁１２は出力回路３７ｆを介し
て、モードドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃを駆動するアク
チュエータ３８ｃは出力回路３７ｇを介してマイクロコ
ンピュータ１９に制御されるものである。

【００１９】前記マイクロコンピュータ１９で実行され
るプログラムを、図３で示すフローチャートに従って説
明すると、ＡＵＴＯスイッチ２８のＯＮにより開始され
るオートエアコン制御（オート制御）のメインルーチン
は、ステップ２００から開始される。

【００２０】次のステップ２１０において、車室内温度
Ｔｒ、外気温度Ｔａ、エバポレータ温度Ｔｅ、日射量Ｑ
ｓ及び操作パネル２７からの設定温度Ｔｄがデータとし
て入力され、次なるステップ２２０に進む。

【００２１】ステップ２２０において、本発明に係る日
射量演算処理が実行される。この日射量演算処理の下記
するサブルーチンによって日射演算量を演算するもの
で、このサブルーチンによって演算された日射演算量に
よって、ステップ２３０で総合信号が下記する数式１に
よって演算されるものである。

【００２２】

【数１】Ｔ＝Ａ・Ｔｒ＋Ｂ・Ｔａ＋Ｃ・Ｔｅ−Ｄ・Ｔｄ
＋Ｅ・Ｔｓ＋Ｆ

【００２３】尚、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは利得定数であ
り、Ｆは補正項であり、共に実験により求められ設定さ
れたものである。

【００２４】この総合信号Ｔはいわゆる熱負荷を演算す
るためのもので大きくなるほど冷房要求が強く、小さく
なるほど暖房要求が強くなることを示すものである。こ
の総合信号Ｔから図５に示す特性線図によって各空調機
器が制御されるもので、ステップ２４０においてエアミ
ックスドア１３が、ステップ２５０において送風機６
が、またステップ２６０においてモードドア１７ａ，１
７ｂ，１７ｃが、さらにステップ２７０において内外気
切替ドア５が、ステップ２８０においてコンプレッサ８
の制御が出力されるもので、一連の制御が終了した後制
御プログラムはステップ２１０に回帰するものである。

【００２５】前記ステップ２２０において実行される日
射演算処理のサブルーチンは、図４で示されるようにス
テップ２２１から開始するもので、ステップ２２２にお
いて車両の起動初期か否かの判定をイグニッションスイ
ッチ（ＩＧ）がＯＦＦからＯＮに移行したか否かの判定
によって行うものである。

【００２６】この判定において、車両起動時である場合
（ＩＧ ＯＦＦ→ＯＮ）の場合には、ステップ２２３に
進み、既に起動している場合にはステップ２２２をバイ
パスしてステップ２２４に進むものである。

【００２７】ステップ２２３においては、車室内温度Ｔ
ｒと外気温度Ｔａとの温度差ΔＴから日射量の補正量Ｑ
を演算する。具体的には、図６に示すように、初期の補
正量Ｑｒは、温度差ΔＴが２０℃の場合最大日射量６０
０〔Kcal/m²h〕とし、また温度差ΔＴが１０℃の場合３
００〔Kcal/m²h〕となるものである。

【００２８】前記ステップ２２２において、車両起動時
でないと判定された場合には、ステップ２２４で日射遅
延処理を行う。この日射遅延処理は、図８に示すように
日射信号Ｑｓの立ち上がり及び立ち下がり時に漸増及び
漸減するようにα〔秒〕遅延させるもので、日射信号Ｑ
now が日射の有無の短時間の変化に追従するのを防止す
るためのものである。尚、遅延時間αは、具体的には30
秒程度である。

【００２９】前記ステップ２２３及びステップ２２４の
後、ステップ２２５において、前記ステップ２２３によ
って演算された日射補正量Ｑｒは、ΔＱ分だけ減じられ
る。このステップ２２５は、この日射量演算ルーチンが
実行される毎に実行されるので、日射補正量Ｑｒは、図
７で示されるように時間と共に漸減することとなる。こ
のために、温度差ΔＴが大きくなるにしたがって日射補
正量Ｑｒが大きくなるために、日射補正量Ｑｒが零にな
る時間も長くなるものである（t₁＜t₂＜t₃）。

【００３０】その後、ステップ２２６において、日射補
正量Ｑｒと遅延された日射量Ｑ_NOW の大小が比較され、
日射補正量Ｑｒが大きい場合にはステップ２２７におい
て日射補正量Ｑｒが演算日射量Ｔｓとなり、日射量Ｑ
_NOW が大きい場合にはステップ２２８において日射量Ｑ
_NOW が演算日射量Ｔｓとなり、ステップ２２９からメイ
ンルーチンに復帰し、ステップ２３０に進むものであ
る。

【００３１】このように、車両起動初期時に、日射量を
加えることで、日射がなくても車室内が暖かいときに
は、日射量がでているごとき信号を出力するので、演算
後の総合信号Ｔは冷房側に寄ることとなり、涼し目の制
御を行うことができるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
車両の起動初期に、日射が無い場合においても、車室内
温度と外気温度の温度差が大きい場合には日射量信号が
入力されることによって総合信号Ｔは冷房側によるた
め、涼し目の空調が可能になると共に、補正量を漸減す
ることによって所定時間で通常制御に滑らかに移行でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示した機能ブロック図であ
る。

【図２】この発明の実施例に係る車両用空調装置の構成
を示した説明図である。

【図３】この発明の実施例に係るマイクロコンピュータ
によって実行されるメインルーチンのフローチャート図
である。

【図４】この発明の実施例に係る日射遅延処理のサブル
ーチンを示したフローチャート図である。

【図５】総合信号Ｔによるエアミックスドア、送風機、
モードドア、内外気切替ドア、コンプレッサの制御を示
した特性線図である。

【図６】車室内温度と外気温度との温度差ΔＴから初期
の補正量Ｑｒを演算する特性線図である。

【図７】補正量の漸減状態を示した特性線図である。

【図８】日射遅延を示したタイミングチャート図であ
る。

【符号の説明】

１００ 空調制御機器 １１０ 環境信号検出手段 １２０ 日射量遅延手段 １３０ 日射補正量演算手段 １４０ 補正量漸減手段 １５０ 比較手段 １６０ 総合信号演算手段 １７０ 駆動手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト内に少なくとも送風手段、冷却手
   段、加熱手段の空調機器を具備した車両用空調装置にお
   いて、 少なくとも空調装置内外の環境状態を示す複数の環境信
   号を検出する環境信号検出手段と、 この環境信号検出手段によって検出された環境信号の一
   つである日射量に所定の遅延をかける日射量遅延手段
   と、 イグニッションスイッチが入れられた場合に、前記環境
   信号検出手段によって検出された環境信号の一つである
   車室内温度と前記環境信号検出手段によって検出された
   環境信号の一つである外気温度との差から日射補正量を
   演算する日射補正量演算手段と、 この日射補正量演算手段によって演算された日射補正量
   を、時間の経過と共に減少させる補正量漸減手段と、 前記日射量遅延手段によって遅延された遅延日射量と前
   記補正量漸減手段によって時間の経過と共に漸減してい
   く日射補正量との大小を比較する比較手段と、この比較
   手段によって大きいと判定された遅延日射量若しくは日
   射補正量を日射量として、この日射量を含む環境信号及
   び設定信号から前記空調機器を制御するための総合信号
   を演算する総合信号演算手段と、 この総合信号演算手段によって演算された総合信号によ
   り前記空調機器を駆動させる駆動手段とを具備すること
   を特徴とする車両用空調装置の起動時制御装置。