JP3020124B2

JP3020124B2 - 自動車用空調装置の日射量遅延制御装置

Info

Publication number: JP3020124B2
Application number: JP3348313A
Authority: JP
Inventors: 義彦桜井
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JPH05155230A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、日射量を検出し、こ
の日射量に基づく信号を空調制御機器の制御の一因子と
して利用する自動車用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空調装置において、例え
ば特公昭６１−１４００２号公報には、車室内温度に影
響されず、かつ通常の日中走行中は建築物等の影に出入
りするときにも安定した日射データを得ることができ、
しかもトンネルのような日射遮断域に進入、退出する場
合の応答遅れを生じることのない空気調和制御方法が開
示されている。

【０００３】この空気調和制御方法は、具体的には、車
両が周囲から受ける光量を電気信号として検出し、この
検出された信号を平滑処理して制御条件としての日射量
データを作成すると共に前記検出信号の急激な立ち下が
り及び立ち上がりによって車両の日射遮断域への進入及
び退出を判定し、前記進入を判定するとその時の日射量
に応じたデータを記憶データとして記憶すると共に、前
記制御条件から日射データを除き、前記退出を判定する
と前記記憶データを暫定的に含む日射データを前記制御
条件に復活させるものである。

【０００４】また、特公昭５８−１９４８４号公報にお
いては、車両が受ける日射量を光−電気変換によって検
出する検出手段と、該検出手段を含む制御条件に応じて
車両の空気調和要素を調整するための電磁信号を生じる
と共に、前記検出信号の上記調整に対する応答を遅延さ
せる電気的処理を行う制御手段とを備えており、日射信
号が大きい程低い時定数で遅延処理を行うものが開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の引例に
おいては、共にいわゆる空調装置の制御を行う制御機器
を制御する基となる熱負荷信号（総合信号）の一因子で
ある日射信号のみの変化に補正を加えており、空調制御
機器の制御の基となる前記総合信号への影響を加味して
いないために、乗員のフィーリングと総合信号による制
御機器の切換及び能力の変化の間にアンマッチが生じて
いた。例えば、夏季、送風量が多く、内外気切換ドアの
制御が切り替わる領域に総合信号がある場合には、日射
量の変化によって送風機の能力の変化及び内外気切換ド
アの切換が頻繁に起こり、乗員の空調要求と異なる空調
制御機器の切換及び能力の変化が起こっていた。

【０００６】このために、この発明は、日射量の変化に
よって空調制御機器の切換及び能力の変化が頻繁に行わ
れることを抑制する自動車用空調装置の日射量遅延制御
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明を図
１において説明すると、空調ダクトの最上流側に内気導
入口、外気導入口、及びこれら内気導入口及び外気導入
口を適宜選択する内外気切換ドアとを有し、さらにその
下流側に送風機と、温調手段を有する自動車用空調装置
において、日射量を検出する日射量検出手段１００と、
この日射量検出手段１００から検出された日射量から制
御目標日射量を演算する制御目標日射量演算手段１１０
と、この制御目標日射量演算手段１１０によって演算さ
れた制御目標日射量を所定時間遅延させることによって
日射量制御値を演算する日射量制御値演算手段１２０
と、この日射量制御値演算手段１２０によって演算され
た日射量制御値と、少なくとも車室内温度、外気温度、
車室内の設定温度、前記温調手段の一部を構成するエバ
ポレータの温度から熱負荷信号である総合信号を演算す
る総合信号演算手段１３０と、この総合信号演算手段１
３０によって演算された総合信号に基づき、前記空調装
置の空調制御機器１５０を制御する制御手段１４０と、
前記総合信号演算手段１３０によって演算された総合信
号の制御領域を判定する総合信号判定手段１６０と、こ
の総合信号判定手段１６０によって、総合信号が、空調
制御機器１５０の切換及び能力の変化が頻繁に行われる
範囲であると判定された場合に、前記日射量制御値演算
手段１２０の遅延時間を長くする遅延時間設定手段１７
０とを具備したことにある。

【０００８】

【作用】したがって、この発明においては、総合信号演
算手段１３０において演算された熱負荷信号としての総
合信号が、総合信号判定手段１６０において空調制御機
器１５０の切換及び能力の変化が頻繁に行われる範囲に
あると判定された場合に、総合信号を演算する一因子で
ある日射量制御値を、日射量に基づいて制御目標日射量
演算手段１１０によって演算された制御目標日射量から
日射量制御値演算手段１２０において日射量制御値を演
算する場合に、前記制御目標日射量に遅延時間を遅延時
間設定手段１７０によって長く設定するために、上記課
題が達成できるものである。

【０００９】

【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。

【００１０】図２において示される自動車用空調装置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が開口し、これら内気導入口３及び外気導入口４を適
宜選択する内外気切換ドア（インテークドア）５が設け
られている。このインテークドア５の下流には、送風機
６が設けられ、この送風機６の下流には温調手段として
のエバポレータ７、エアミックスドア１３、ヒータコア
１１が設けられている。

【００１１】エバポレータ７は、図示しない走行用エン
ジンと電磁クラッチ１８を介して連動するコンプレッサ
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する冷却用熱交換器で、、ヒー
タコア１１は図示しない走行用エンジンの冷却水を電磁
弁１２を開放することによって循環させる加熱用熱交換
器である。

【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、及びフット吹出口１６が開口
し、モードドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃによって適宜選
択されて開放されるものである。

【００１３】以上の構成の空調装置において、インテー
クドア５によって選択され、内気導入口３又は外気導入
口４から送風機６の稼動によって吸入された内気、外
気、又は内気と外気の混合気は、送風機６の下流側に送
られ、エバポレータ７を通過することによって冷却され
る。

【００１４】この冷却された空気は、エアミックスドア
１３の開度によってヒータコア１１を通過する空気と、
ヒータコア１１を迂回する空気に分けられ、ヒータコア
１１の下流側においてヒータコア１１を通過して加熱さ
れた空気とヒータコア１１を迂回した冷却されたままの
空気が混合され、所望の温度に温調された空気が得られ
るものである。

【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から車室内に吹き出し、車室内を温調するもの
である。

【００１６】以上の空調装置を制御するための空調制御
機器、例えばインテークドア５を駆動するアクチュエー
タ３８ａ、送風機６、コンプレッサ８、エアミックスド
ア１３を駆動するアクチュエータ３８ｂ、電磁弁１２、
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（例えばＤ／Ａ変換器）３７
ａ〜３７ｆを介してマイクロコンピュータ１９から出力
される制御信号によって制御される。

【００１７】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（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／
Ｏ）等からなるそれ自体公知のもので、車室内温度セン
サ２２、外気温度センサ２３、エバポレータ７の温度若
しくはエバポレータ７の温度を類推できるエバポレータ
吹出空気温度を検出する温度センサ２４、及び図３に示
すインストルメントパネル７０の中央であって、フロン
トガラス７１の近傍に配された日射センサ２５，２６か
らの出力信号を、マルチプレクサ（ＭＰＸ）２０及びＡ
／Ｄ変換器２１を介して順次入力し、さらに下記する操
作パネル２７からの信号を入力して、所定のプログラム
で処理し、制御信号に変換するものである。

【００１８】操作パネル２７は、空調制御機器を自動に
より制御するＡＵＴＯスイッチ２８と、冷房サイクルの
駆動を手動によりＯＮ／ＯＦＦするＡ／Ｃスイッチ２９
と、吹出モードを手動によりデフ吹出モードに切り換え
るＤＥＦスイッチ３０と、吸入空気のモードを手動によ
り内気循環モードに切り換えるＲＥＣスイッチ３１と、
空調装置の稼動を停止させるＯＦＦスイッチ３２、アッ
プスイッチ３３ａ、ダウンスイッチ３３ｂ、及び設定温
度を表示する設定温度表示部３３ｃからなる車室内温度
設定器３３と、吹出モードを手動により上吹出モード
（ベントモード）と下吹出モード（ヒートモード）に切
り換えるＭＯＤＥスイッチ３４ａ、現在の吹出モードを
表示する吹出モード表示部３４ｂから成るモード設定器
３４と、送風機６の風量を手動により設定するＦＡＮス
イッチ３５ａ、現在の風量を表示する風量表示部３５ｂ
からなる風量設定器３５とを有するものである。尚、表
示部３３ｃ，３４ｂ，３５ｂ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。

【００１９】以下、前記マイクロコンピュータ１９にお
いて実行される空調制御のプログラムについて、フロー
チャート図に従って説明する。

【００２０】図４において示す空調制御のメインプログ
ラムは、図示しない車両のイグニッションスイッチが入
れられることによってステップ２００から開始され、ス
テップ３００において前記センサ２２，２３，２４，２
５，２６からのデータ及び操作パネル２７からのデー
タ、具体的には車室内温度Ｔ_R、外気温度Ｔ_A、エバポ
レータ温度Ｔ_E、車室内設定温度Ｔ_SET、右日射量信号
Ｓ_R、左日射量信号Ｓ_Lが入力される。

【００２１】ステップ４００においては、前記右日射量
信号Ｓ_R及び左日射量信号Ｓ_Lが、図５に示すように一
次遅延をかけて急激な変化を緩和させる演算が成され
る。この場合の時定数は通常４秒程度である。これによ
って、前記右日射量信号Ｓ_RはＳ’_Rに、左日射量信号
Ｓ_LはＳ’_Lに変換されるものである。

【００２２】ステップ５００では、下記するフローチャ
ートに従って日射量制御値Ｔ_SCを演算し、ステップ６０
０において下記する数式１において総合信号Ｔが演算さ
れる。

【００２３】

【数１】Ｔ＝Ｋ₂Ｔ_R＋Ｋ₃Ｔ_A＋Ｋ₄Ｔ_E＋Ｋ₅Ｔ_SC−Ｋ₆Ｔ_SET＋Ｋ₇

【００２４】尚、Ｋ₂，Ｋ₃，Ｋ₄，Ｋ₅，Ｋ₆は、そ
の自動車固有の最適空調状態にマッチさせるために実験
により求められた演算定数であり、Ｋ₇は同様に求めら
れた補正項である。

【００２５】このステップ６００において求められた総
合信号Ｔによって、ステップ７００においては送風機６
の制御が図８（ａ）に示される特性線図によって、ステ
ップ８００においてはエアミックスドア１３の開度が図
８（ｂ）に示される特性線図によって、またステップ９
００においては、インテークドア５が図８（ｃ）に示さ
れる特性線図によって、さらにステップ１０００におい
ては、モードドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃが図８（ｄ）
に示される特性線図によって制御されるものである。そ
の後、ステップ１１００においては、その他の制御、例
えばコンプレッサ８のオンオフ制御、電磁弁１２のオン
オフ制御、表示部３３ｃ，３４ｂ，３５ｂ等の制御が行
われて、フローチャートの最初に回帰するものである。

【００２６】ステップ５００から開始される日射量制御
値Ｔ_SCの演算フローチャートを図６及び図７に示し、以
下このフローチャートに従って説明する。

【００２７】図６の日射量制御値演算のフローチャート
において、ステップ５１０では、右日射信号Ｓ’_Rと左
日射量信号Ｓ’_Lが比較され、右日射量信号Ｓ’_Rが大
きい時にはステップ５２０へ、左日射量信号Ｓ’_Lが大
きいときにはステップ５３０に進む。

【００２８】ステップ５２０においては、右日射量信号
Ｓ’_Rと左日射量信号Ｓ’_Lの平均値〔（Ｓ’_R＋Ｓ’
_L）／Ｋ₁〕と右日射量信号Ｓ’_Rの大きさの比較がな
され、平均値が大きい場合には、ステップ５４０におい
てこの平均値を制御目標日射量Ｔ_Sとし、右日射量信号
Ｓ’_Rが大きい場合には、ステップ５５０においてこの
右日射信号Ｓ’_Rを制御目標日射量Ｔ_Sとする。また、
ステップ５３０においても、前記平均値と左日射量信号
Ｓ’_Lとを比較し、前記平均値が大きい場合にはステッ
プ５４０に進んで前記平均値を制御目標日射量Ｔ_Sと
し、左日射量信号Ｓ’_Lが大きい場合には、ステップ５
６０においてこの左日射量信号Ｓ’_Lを制御目標日射量
Ｔ_Sとするものである。これによって、偏日射時におい
ても、正確な日射量を演算できるものである。

【００２９】この制御目標日射量Ｔ_Sには、ステップ５
７０から始まる日射量の遅延処理が施されるもので、こ
の遅延処理は、図７において示されるように、先ずステ
ップ５７２において図示しないイグニッションスイッチ
の投入直後か否かの判定がなされる。この判定におい
て、イグニッションスイッチの投入直後であると判定さ
れた場合には、ステップ５９０に迂回し、このステップ
５９０及び図６のステップ５９５を経てメイン制御ルー
チンに復帰するものである。これによって、イグニッシ
ョンスイッチオンの初回時においては、総合信号の演算
に使用される日射量に制御目標日射量Ｔ_Sを使用するこ
とができるものである。

【００３０】また、前記ステップ５７２において、イグ
ニッションスイッチの投入直後でないと判定された場合
には、ステップ５７４に進んで、総合信号Ｔが第１の所
定値α₁以下であるか否かの判定がなされ、第１の所定
値α₁以下の場合には、図８のＡで示す範囲内にあるた
めに、ステップ５８０において遅延時間Ｐを３５秒に設
定する。

【００３１】また、前記ステップ５７４において、総合
信号Ｔが第１の所定値α₁以下でない場合は、ステップ
５７６に進んで、総合信号Ｔが第２の所定値α₂以下で
あるか否かの判定がなされる。この判定において、総合
信号Ｔが第２の所定値α₂以下である場合には、総合信
号Ｔが図８のＢで示す範囲にあると判定されるためにス
テップ５８２において遅延時間Ｐを３０秒に設定する。

【００３２】前記ステップ５７６の判定において、総合
信号Ｔが第２の所定値α₂以下でないと判定された場合
には、ステップ５７８に進んで、総合信号Ｔが第３の所
定値α₃以下か否かの判定がなされる。この判定におい
て、総合信号Ｔが第３の所定値α₃以下の場合には、総
合信号Ｔが図８のＣの範囲であると判定されるためにス
テップ５８４において遅延時間Ｐを４０秒に設定し、第
３の所定値α₃以下でない場合には、総合信号Ｔが図８
のＤの範囲内にあると判定されるためにステップ５８６
において遅延時間を３０秒に設定するものである。

【００３３】これらステップ５８０，５８２，５８４，
５８６において設定された遅延時間Ｐによって、ステッ
プ５８８において図９で示されるように、制御目標日射
量Ｔ_Sを遅延時間Ｐで表される時間遅延させて、日射量
制御値Ｔ_SCを求めるものである。

【００３４】これによって、送風機６の送風量の変化
（空調制御機器の能力の変化）があり、インテークドア
５の切換が実行される図９のＣの範囲においては、遅延
時間Ｐを４０秒と長く設定することによって、総合信号
Ｔにおける日射成分（日射量制御値Ｔ_SC）の変化を抑制
できるために日射の変動に対して送風量の変化及びイン
テークドア５の切換が頻繁に行われることを抑制できる
ものである。

【００３５】また、図９のＡの範囲においては、送風機
６、エアミックスドア１３の変化があるために、遅延時
間Ｐを３５秒とし他の範囲、Ｂ及びＤの範囲における遅
延時間３０秒よりも長くすることによって日射の変動に
よる能力の変化を抑制できるものである。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
空調制御機器の制御の基となる総合信号により、該総合
信号の一因子である日射量の遅延時間を設定することに
より、空調制御機器の切換及び能力の変化が頻繁に行わ
れる範囲内に総合信号がある場合には、日射量の遅延時
間を長く設定するために、日射の変化による空調制御機
器の切換及び能力の変化を抑制でき、乗員の空調フィー
リングの維持ができるものである。

【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自動車用空調装置の概
略説明図である。

【図３】日射センサの取付状態を示した説明図である。

【図４】この発明の実施例に係るマイクロコンピュータ
で実行される空調制御のメインプログラムのフローチャ
ート図である。

【図５】日射信号の一次遅延を示したタイミングチャー
ト図である。

【図６】日射量制御値演算のフローチャート図である。

【図７】日射量制御値演算のフローチャートの一部を構
成する日射量遅延のフローチャート図である。

【図８】総合信号と各空調制御機器との特性を示した特
性線図である。

【図９】制御目標日射量と、制御目標日射量を遅延時間
Ｐによって遅延させた日射量制御値の関係を示したタイ
ミングチャート図である。

【符号の説明】

１００日射量検出手段１１０制御目標日射量演算手段１２０日射量制御値演算手段１３０総合信号演算手段１４０制御手段１５０空調制御機器１６０総合信号判定手段１７０遅延時間設定手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】空調ダクトの最上流側に内気導入口、外
気導入口、及びこれら内気導入口及び外気導入口を適宜
選択する内外気切換ドアとを有し、さらにその下流側に
送風機と、温調手段を有する自動車用空調装置におい
て、日射量を検出する日射量検出手段と、この日射量検出手段から検出された日射量から制御目標
日射量を演算する制御目標日射量演算手段と、この制御目標日射量演算手段によって演算された制御目
標日射量を所定時間遅延させることによって日射量制御
値を演算する日射量制御値演算手段と、この日射量制御値演算手段によって演算された日射量制
御値と、少なくとも車室内温度、外気温度、車室内の設
定温度、前記温調手段の一部を構成するエバポレータの
温度から熱負荷信号である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基
づき、前記空調装置の空調制御機器を制御する制御手段
と、前記総合信号演算手段によって演算された総合信号の制
御領域を判定する総合信号判定手段と、この総合信号判定手段によって、総合信号が空調制御機
器の切換及び能力の変化が頻繁に行われる範囲であると
判定された場合には、前記日射量制御値演算手段の遅延
時間を長くする遅延時間設定手段とを具備したことを特
徴とする自動車用空調装置の日射量遅延制御装置。