JP3020125B2 - 車両用空調制御装置 - 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、少なくとも車室内温
度、車室内設定温度から熱負荷信号としての総合信号を
演算し、この総合信号に基づいて空調装置を制御する車
両用空調制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置において、車室内
温度を検出する温度センサは、例えば実公昭５６−１５
０５３号公報に示されるように、車室内のインストルメ
ントパネル（インパネ）に設けられ、円筒状で上端部は
開口し、下端部は閉鎖されて側部にポートが形成されて
おり、このポートは２次空気用ホースを介してアスピレ
ータと連通されている。また、アスピレータは車室内に
設けられ、その上部のポートが１次空気用ホースにより
空調装置のエアミックスチャンバーを兼ねた分配箱に設
けた１次空気吹出口と連通している。

【０００３】これによって、１次空気吹出口より１次空
気用ホースを経てアスピレータ内に入った空調装置の吹
出空気は、アスピレータ内においてジェット気流とな
り、アスピレータ内の圧力が負圧となって、車室内空気
が温度センサを通って２次空気用ホースからアスピレー
タ内に吸入されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記引例にお
いては、送風機の駆動停止時においては、ヒータに溜ま
った熱気が、１次空気用ホース及び２次空気用ホースを
介して車室内温度センサに達し、車室内温度センサの検
出温度を上昇させる不具合が生じており、ファンをオフ
からオンにした直後に冷風吹き出しやモード跳び（ヒー
トモードであった吹出モードが、ベントモードでスター
トし、その直後にバイレベルモードを経てヒートモード
に戻ること）等の不具合が生じていた。

【０００５】このために、この発明は、送風機のオンオ
フによる車室内温度の検出値の変化に対応して空調制御
を行う車両用空調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により説明すると、空調ダクト内に送風機と、この送
風機により吸入された空気を温調する温調手段を具備
し、少なくとも車室内温度、車室内設定温度から熱負荷
信号としての総合信号を演算してこの温調手段を制御す
るようにした車両用空調制御装置において、現在の車室
内温度を検出する車室内温度検出手段１００と、前記送
風機が駆動状態にあるか否かの判定を行う送風機駆動状
態判定手段１１０と、前記送風機駆動状態判定手段１１
０によって送風機が駆動していると判定された場合には
前記車室内温度検出手段１００によって検出された車室
内温度の利得を第１の利得とし、送風機が停止している
と判定された場合には、前記車室内温度の利得を前記第
１の利得より小さい第２の利得とする車室内温度利得設
定手段１２０と、この車室内温度利得設定手段１２０に
より設定された利得及び前記車室内温度に基づき総合信
号の補正項を調整する補正項調整手段１３０と、前記車
室内温度と、前記車室内温度利得設定手段１２０によっ
て設定された車室内温度の利得及び前記補正項調整手段
１３０により調整された補正項により前記総合信号を演
算する総合信号演算手段１４０を具備したことにある。

【０００７】

【作用】したがってこの発明においては、送風機駆動状
態判定手段１１０によって送風機の駆動が停止している
と判定された場合に、空調制御を行うための熱負荷信号
としての総合信号の車室内温度の項の利得を第１の利得
よりも小さい第２の利得により演算して車室内温度の影
響を小さくすると共に、補正項調整手段１３０におい
て、車室内温度の利得を小さくすることによって発生す
る総合信号の段差を補正項を増加させることで防止し、
また送風機が駆動していると判定された場合には、第１
利得によって総合信号を演算することによって車室内温
度の総合信号への影響を大きくすると共に、補正項調整
手段１３０において、車室内温度の利得を大きくするこ
とによって発生する総合信号の段差を補正項を減少させ
ることで防止し、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において示される車両用空調装置１に
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が開口しており、これら内気導入口３と外気導入口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、この下流には送風機６が設けられている。

【００１０】送風機６の下流には、温調手段として、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
結されて駆動するコンプレッサ８、コンデンサ９、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
エバポレータ７と、電磁弁１２が開放することによって
走行用エンジンから冷却水が供給されるヒータコア１１
と、このヒータコア１１の上流側を開閉するエアミック
スドア１３が設けられている。

【００１１】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、この吹出口１４，１５，１６はモードドア１７ａ．
１７ｂ，１７ｃによって適宜選択されて開口されるもの
である。

【００１２】以上の構成の空調装置１において、インテ
ークドア５によって選択された内気、外気又は内気と外
気の混合気は、送風機６の駆動によって空調ダクト２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。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を迂回する空気に選択される。

【００１３】このヒータコア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
気は、ヒータコア１１の下流側において混合され、所望
の温度に温調された空気になり、モードドア１７ａ，１
７ｂ，１７ｃによって選択された吹出口１４，１５，１
６から図示しない車室内に吹き出して、車室内を温調す
るものである。

【００１４】この空調装置１を制御するための空調制御
機器１００は、少なくともインテークドア５を駆動する
アクチュエータ３８ａ、送風機６、電磁クラッチ１８、
エアミックスドア１３を駆動するアクチュエータ３８
ｂ、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からなり、出力回路３７
ａ〜３７ｆ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。

【００１５】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、マルチプレクサ
（ＭＰＸ）２０及びＡ／Ｄ変換器２１を介して車室内温
度を検出する下記する温度センサ２２、外気温度センサ
２３、日射センサ２４、エバポレータ温度センサ２５が
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。

【００１６】尚、車室内温度センサ２２は、空調ダクト
２に設けられたアスピレータ３９とホース４０を介して
インスツルメントパネル４１に取付られたケース４２内
の設けられており、送風機６の稼動によってアスピレー
タ３９内を通過する空気のベンチュリー効果によりアス
ピレータ３９内が負圧になることによってホース４０を
介して吸い出される車室内空気を検出するものである。

【００１７】操作パネル２７は、空調装置１の制御を自
動で行うＡＵＴＯスイッチ２８、冷房サイクルの駆動を
手動によりオンオフするＡ／Ｃスイッチ２９、吹出モー
ドを手動により設定するＤＥＦスイッチ３０、吸入空気
モードを手動により切り換えるＲＥＣスイッチ３１、空
調装置１を停止させるＯＦＦスイッチ３２、車室内の設
定温度を上昇させるアップスイッチ３３ａ及び下降させ
るダウンスイッチ３３ｂと、この設定値を表示する温度
設定表示部３３ｃからなる温度設定器３３、吹出モード
を手動により上吹出モード（ベントモード）又は下吹出
モード（ヒートモード）に設定するＭＯＤＥスイッチ３
４ａとこのモードを表示する吹出モード表示部３４ｂか
らなる吹出モード設定器３４、送風機の風量を設定する
ＦＡＮスイッチ３５ａとこの風量を表示する風量表示部
３５ｂからなる風量設定器３５によって構成され、表示
部３３ｃ、３４ｂ、３５ｂは、表示回路３６を介して前
記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】このマイクロコンピュータ１９は、前記各
入力信号を所定のプログラムに従って処理することによ
って、空調制御機器を制御するための制御信号に変換す
るもので、以下、このマイクロコンピュータ１９によっ
て実行されるプログラムを示したフローチャートに従っ
て説明する。

【００１９】図３で示される空調制御のメインルーチン
において、図示しないイグニッションスイッチが投入さ
れると、空調装置１を制御するプログラムがステップ２
００より開始され、ステップ２１０において操作パネル
２７の各スイッチ２８〜３５の信号が読み込まれ、さら
にステップ２２０において各センサ２２〜２５の信号が
読み込まれる。

【００２０】ステップ２３０においては、下記する車室
内温度補正、総合信号を演算する場合に用いられる車室
内温度利得及び補正項の演算が行われ、この補正により
決定された利得Ａ及び補正項Ｆによる車室内温度Ｔｒ、
エバポレータ温度Ｔｅ、日射量Ｔ_SD、車室内設定温度Ｔ
_SET 、及び外気温度Ｔ_ADによって、ステップ２４０にお
いて下記する数式１により熱負荷信号としての総合信号
Ｔが演算されるものである。

【００２１】

【数１】 Ｔ＝ＡＴｒ＋ＢＴｅ＋ＣＴ_SD＋ＤＴａ−ＥＴｄ＋Ｆ

【００２２】尚、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、最適な空調状態を
得るために、実験によって求めらる利得である。

【００２３】この総合信号Ｔによって、ステップ２５０
においては、図４（ａ）に示される特性線に基づいて送
風機６の制御が行われ、ステップ２６０においては、図
４（ｂ）に示される特性線に基づいてエアミックスドア
１３の制御が行われ、ステップ２７０においては図４
（ｃ）に示される特性線に基づいてインテークドア５の
制御が行われ、ステップ２８０においては図４（ｄ）で
示す特性線に基づいてモードドア１７ａ，１７ｂ，１７
ｃの制御が行われる。尚、図４中（ａ）のＭＡＸＨＩは
送風機６の最高回転数を、ＨＩは高回転数を、ＬＯＷは
低回転数を示し、（ｂ）においてはＦ／Ｃはエアミック
スドア１３がヒータコア１１を全閉した状態（フルクー
ル）を示し、Ｆ／Ｈはエアミックスドア１３がヒータコ
ア１１を全開した状態（フルホット）を示している。ま
た、（ｃ）においてＲＥＣは内気循環モードを、ＦＲＥ
は外気導入モードを、ＭＩＸは内気と外気の混合モード
を示し、また（ｄ）においてＶＥＮＴはベントモード
（上吹出モード）、ＨＥＡＴはヒートモード（下吹出モ
ード）、ＢＩ／Ｌはバイレベルモードで、前記ベントモ
ードとヒートモードをリニアに変化させるモードを示す
ものである。

【００２４】ステップ２９０においては、電磁クラッチ
１８、表示部３３ｃ，３４ｂ，３５ｂ等の制御が実行さ
れ、再びステップ２１０に回帰するものである。

【００２５】ステップ２３０で実行される本発明に係る
車室内温度に係る利得及び補正項の演算は、図５のフロ
ーチャートで示すように、ステップ３００において先ず
送風機６の稼動がオンからオフに変化した直後か否かの
判定がなされる。

【００２６】この判定において、送風機６の稼動がオン
からオフに変化した直後である場合には、ステップ３１
０において検出された車室内温度ＴｒをＴ_rfとし、ステ
ップ３２０において補正値Ｆ’の演算が下記する数式２
により演算され、ステップ４１０からメイン制御ルーチ
ンに復帰するものである。

【００２７】

【数２】Ｆ’＝（Ａ₁ −Ａ₂ ）Ｔ_rf

【００２８】尚、Ａ₁ は送風機６の稼動時に用いられる
第１の利得であり、，Ａ₂ は送風機６の停止時に用いら
れる前記第１の利得よりも小さい第２の利得である。

【００２９】また、ステップ３００において、送風機６
の稼動がオンからオフに変化した直後でない場合には、
ステップ３３０に進んで、送風機６の稼動が停止してい
るか否かの判定が行われる。この判定において、送風機
６の稼動が停止している場合には、ステップ３４０に進
んで、車室内温度の演算利得Ａに小さい利得Ａ₁ を代入
し、ステップ３５０において前回の演算（送風機６の稼
動時）に使用した補正項の値Ｆ₂ にステップ３２０で求
めた補正値Ｆ’を加えて送風機６の停止時の補正項Ｆ₁
とするものである（Ｆ₂ ＝Ｆ₁ ＋Ｆ’）。

【００３０】これによって、送風機６の停止時において
ヒータコア１１からの熱がアスピレータ３９、ホース４
０を介して車室内温度センサ２２に至って検出値Ｔｒが
上昇することに対して、前記第２の利得Ａ₂ 及び補正項
Ｆ₂ によってステップ２４０において演算される総合信
号Ｔを、図６で示すように送風機６の稼動時において用
いられる第１の利得Ａ₁ による実線で示される特性線
（Ｍ）から第２の利得Ａ₂ による一点鎖線で示される特
性線（Ｎ）へ変換することによって、検出値が上昇した
車室内温度Ｔｒの総合信号Ｔへの影響力を緩やかにする
ことができるものである。

【００３１】また、車室内温度検出値Ｔ_rf点において前
記利得の変化によって総合信号Ｔの値がＰ₁ からＰ₂ に
急激に下降することによって発生する空調状況の変化を
抑制するために、送風機稼動時の演算に使用された補正
項Ｆ₁ に補正値Ｆ’を加えることによって特性線（Ｎ）
をＰ₁ の地点まで上昇させるものである。

【００３２】また、ステップ３３０において送風機６が
稼動している場合には、ステップ３６０に進み、このス
テップ３６０において送風機６の稼動がオフからオンに
変化した直後であるか否かの判定を行う。この判定にお
いて送風機６の稼動がオフからオンへ変化した直後であ
る場合には、ステップ３７０においてその時の車室内温
度検出値Ｔｒを車室内温度検出値Ｔ_roとし、ステップ３
８０において補正値Ｆ”の演算を下記する数式３によっ
て演算するものである。

【００３３】

【数３】Ｆ”＝（Ａ₁ −Ａ₂ ）Ｔ_ro

【００３４】前記ステップ３６０における判定におい
て、送風機６の稼動がオフからオンに変化した直後でな
い場合、言い換えればステップ３００、３３０、３６０
の判定において送風機６が稼動中であると判定された場
合には、ステップ３９０に進んで利得Ａを第１の利得Ａ
₁ （Ａ₁ ＞Ａ₂ ）とし、ステップ４００において送風機
停止時の補正項Ｆ₂ に前記ステップ３８０で求められた
補正値Ｆ”を加えて稼動時の補正項Ｆ₁ とするものであ
る。

【００３５】これによって総合信号Ｔは、図７に示すよ
うに、第２の利得Ａ₂ による特性線（Ｎ）から第１の利
得Ａ₁ による特性線（Ｍ）に切り替わるために、車室内
温度の影響力を大きくして適切な車室内の温調を可能に
すると共に、車室内温度値Ｔ_roにおける総合信号Ｔの値
がＰ₃ からＰ₄ に急激に上昇することを、停止時補正項
Ｆ₂ から補正値Ｆ”を引くことによって（Ｆ₁ ＝Ｆ₂ −
Ｆ”）防止できるものである。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明において
は、送風機の停止時においては総合信号を演算するため
の車室内温度の項の利得を小さくし、送風機の稼動時に
は車室内温度の項の利得を大きくすることによって、送
風機の停止時においてヒータからの熱による車室内温度
検出値の上昇による不具合を抑制できると共に、利得を
変化させることによって発生する熱負荷信号としての総
合信号の急激な変化を補正項を変化させることによって
防止するために、前記利得の切り換えを円滑に行えるも
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空調装置の概略説明図
である。

【図３】マイクロコンピュータで実行される空調制御の
メインルーチンのフローチャート図である。

【図４】総合信号に基づく送風機（ａ）、エアミックス
ドア（ｂ）、インテークドア（ｃ）、モードドア（ｄ）
の制御を示した特性線図である。

【図５】車室内温度補正のための利得及び補正項の演算
プログラムを示したフローチャート図である。

【図６】送風機が停止した場合の総合信号の変化を示し
た特性線図である。

【図７】送風機が稼動した場合の総合信号の変化を示し
た特性線図である。

【符号の説明】

２ 空調ダクト ６ 送風機 ７ エバポレータ １１ ヒータコア １３ エアミックスドア １００ 車室内温度検出手段 １１０ 送風機駆動状態判定手段 １２０ 車室内温度利得設定手段 １３０ 補正項調整手段 １４０ 総合信号演算手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ダクト内に送風機と、この送風機に
   より吸入された空気を温調する温調手段を具備し、少な
   くとも車室内温度、車室内設定温度から熱負荷信号とし
   ての総合信号を演算してこの温調手段を制御するように
   した車両用空調制御装置において、 現在の車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、 前記送風機が駆動状態にあるか否かの判定を行う送風機
   駆動状態判定手段と、 前記送風機駆動状態判定手段によって送風機が駆動して
   いると判定された場合には前記車室内温度検出手段によ
   って検出された車室内温度の利得を第１の利得とし、送
   風機が停止していると判定された場合には、前記車室内
   温度の利得を前記第１の利得より小さい第２の利得とす
   る車室内温度利得設定手段と、 この車室内温度利得設定手段により設定された利得及び
   前記車室内温度に基づき総合信号の補正項を調整する補
   正項調整手段と、 前記車室内温度と、前記車室内温度利得設定手段によっ
   て設定された利得及び前記補正項調整手段により調整さ
   れた補正項により前記総合信号を演算する総合信号演算
   手段を具備したことを特徴とする車両用空調制御装置。