JP7173456B2 - 空調制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内をユーザの所望する快適温度にするプレ空調運転を行うための空調制御装置に関する。

車両に搭載された空調装置は空調制御装置によって制御され、車室内に乗り込む前に車室内を所定の温度にするプレ空調運転が行われる。特許文献１に記載されたプレ空調運転では、外気温および車室内温度に基づいて目標温度が設定される。通常、目標温度は予め設定されている。ここで、例えば外気温が高く、車室内温度も高い場合、予め設定された目標温度になるまでかなりの時間を要してしまう。そこで、このような場合、目標温度が予め設定された温度よりもやや低めに設定される。

特開２０００－９７１３８号公報

上記のプレ空調運転では、目標温度が予め設定されているが、その温度がユーザにとって快適な温度とは限らない。そこで、ユーザが設定した温度を目標温度にすればよい。しかし、外気温および車室内温度がともに高い場合あるいはともに低い場合、ユーザ設定温度をやや高めあるいはやや低めに設定して、プレ空調運転を行っても、ユーザ設定温度に達するまでに時間がかかることがある。

本発明は、上記に鑑み、プレ空調運転を行うとき、早くユーザ設定温度にすることができる空調制御装置の提供を目的とする。

本発明の空調制御装置は、外気温を検出する外気温センサと、車室内温度を検出する室温センサと、ユーザが設定したユーザ設定温度に基づいてプレ空調運転の制御を行う制御部とを備え、制御部は、プレ空調運転を行うとき、外気温と車室内温度と前回の空調運転時におけるユーザ設定温度とに基づいて、車室内温度を早くユーザ設定温度にするための急速運転の要否を判断して、外気温に応じて設定された急速運転を行うための目標温度とユーザ設定温度とに基づいて、急速運転時の目標設定温度を決める。

外気温が高く、車室内温度がユーザ設定温度よりも高いとき、あるいは外気温が低く、車室内温度がユーザ設定温度よりも低いときにプレ空調運転を行う場合、急速運転が行われる。急速運転では、外気温が高いときには、通常よりも目標設定温度が低くされ、外気温が低いときには、通常よりも目標設定温度が高くされる。目標設定温度に基づいてプレ空調運転が行われ、車室内温度が早くユーザ設定温度に近づく。

本発明によると、プレ空調運転を行うとき、車室内温度をユーザが所望する温度に早くすることができ、ユーザが車両に乗り込んだときに快適な環境を実現できる。

本発明の実施形態の空調制御装置のブロック図 空調レベルの判定基準を示す図 リモートエンジンスタートのフローチャート プレ空調運転の目標設定温度を決めるときのフローチャート

本発明の実施形態に係る車両の空調装置を制御する空調制御装置Ｘを図１に示す。車両は、エンジン１の駆動力によって走行し、車両に空調装置２が搭載されている。空調装置２は、車室内の冷房を行うためのエアコン３と、車室内の暖房を行うためのヒータコア４とから構成される。

エアコン３は、コンプレッサ５、コンデンサ６、膨張バルブ７、エバポレータ８を有し、これらによって冷凍サイクルが形成される。そして、エアコン３は、車室内に形成された複数の吹出口に接続された空調ダクトを有し、空調ダクト内にエボパレータ８が配置される。ヒータコア４は、空調ダクト内にエバポレータ８よりも下流側に配置される。ヒータコア４には、エンジン１の冷却水が循環され、この冷却水が暖房の熱源とされる。

空調装置２は、吸込口から空調ダクト内に空気を吸い込むファン１０と、吸込口を開閉する吸込口ドア１１と、各吹出口を開閉する吹出口ドア１２と、エバポレータ８からヒータコア４に流れる冷風の風量を調節するためのエアミックスドア１３とを有する。

空調装置２を制御する空調制御装置Ｘは、外気温を検出する外気温センサ２０と、車室内温度を検出する室温センサ２１と、日射量を検出する日射量センサ２２と、エバポレータ８を通過した空気の温度（エバポレータ後温度）を検出するエバポレータ温度センサ２３と、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ２４と、空調装置２を制御する制御部２５とを備えている。各センサ２０～２４の検出値は制御部２５に出力される。制御部２５は、車室内温度がユーザにより設定されたユーザ設定温度になるように、各センサ２０～２４の出力に基づいて吹出温度と風量を決め、エアコン３および各ドア１１～１３を動作させる。

また、エンジン１の駆動を制御するエンジン制御装置３０が設けられる。なお、水温センサ２４はエンジン制御装置３０に接続されるが、水温センサ２４の検出値はエンジン制御装置３０を通じて空調制御装置Ｘに出力される。エンジン制御装置３０は、リモートエンジンスタート機能を有している。電子キーあるいはリモコンなどの遠隔操作装置３１の操作により始動信号が送信されると、エンジン制御装置３０は、通信部を通じて始動信号を受け取り、車両の電源をオンし、エンジン１を始動させる。エンジン１はアイドリング運転される。

そして、エンジン制御装置３０は、空調制御装置Ｘに始動信号を出力する。空調制御装置Ｘの制御部２５は、始動信号を受け取ると、自動的に空調装置２を動作させてプレ空調運転の制御を行う。プレ空調運転は、前回の空調運転時のユーザ設定温度に基づいて行われる。なお、エンジン停止時にエアコンスイッチがオフになっていても、リモートエンジンスタートが行われると、自動的にプレ空調運転を行うようにしてもよい。

プレ空調運転が行われるとき、外気温とユーザ設定温度との差が大きいと、車室内温度がユーザ設定温度になるまで時間がかかる。例えば、外気温が高いとき、車室内温度も高く、車室内温度とユーザ設定温度との差が大きくなる。また、外気温が低いとき、車室内温度も低く、車室内温度とユーザ設定温度との差が大きくなる。そこで、このような状況のとき、早く車室内温度を下げる、あるいは上げるといったように、車室内温度を早くユーザ設定温度にするための急速運転が行われる。

制御部２５は、プレ空調運転を行うとき、外気温と車室内温度と前回の空調運転時におけるユーザ設定温度とに基づいて、急速運転の要否を判断して、外気温に応じて設定された急速運転を行うための目標温度とユーザ設定温度から急速運転時の目標設定温度を決める。

すなわち、制御部２５は、外気温、車室内温度およびユーザ設定温度に基づいて、急速運転を行うか通常の空調運転を行うかを決める。通常の空調運転はユーザ設定温度に基づいて行われる。ユーザ設定温度は、前回の空調運転時における設定温度である。急速運転では、目標設定温度に基づいて空調運転が制御される。目標設定温度は、ユーザ設定温度と急速運転用に予め設定された所定温度とからいずれか一方の温度とされる。

まず、プレ空調運転では、外気温に応じてプレ空調レベルが判定される。図２に示すように、プレ空調レベルは、クールダウンモード、ウォームアップモード、標準モードの３段階とされる。外気温が第１規定温度、例えば３５℃より高いときには、車室内温度を下げるクールダウンモード、外気温が第２規定温度、例えば５℃より低いときには、車室内温度を上げるウォームアップモード、外気温が第２規定温度以上、第１規定温度以下のとき、標準モードとされる。

次に、急速運転の要否が判断される。クールダウンモードにおいて、車室内温度がユーザ設定温度よりも高いとき、急速運転が行われる。ウォームアップモードにおいて、車室内温度がユーザ設定温度よりも低いとき、急速運転が行われる。

急速運転を行うに際して、目標設定温度が決められる。クールダウンモードにおける所定温度として、冷房目標温度、例えば２０℃が予め設定される。ユーザ設定温度と冷房目標温度のうち、低い温度が目標設定温度とされる。ウォームアップモードにおける所定温度として、暖房目標温度、例えば２８℃が予め設定される。ユーザ設定温度と暖房目標温度のうち、高い温度が目標設定温度とされる。

プレ空調運転の一連の動作を図３，４に基づいて説明する。ユーザがリモートエンジンスタートを行うために遠隔操作装置３１を操作すると、遠隔操作装置３１は始動信号を送信する。図３に示すように、エンジン制御装置３０は、始動信号を受信すると、電源をオンして、エンジン１を始動する。

また、空調制御装置Ｘが起動し、制御部２５は、各種設定状態および各センサの検出値を読み込む。制御部２５は、エンジン制御装置３０からの始動信号の有無によってリモートエンジンスタートが行われたかをチェックする。始動信号がないとき、制御部２５は、スタートスイッチのオンによるエンジン始動であると判断し、通常の空調運転の制御を行う。リモートエンジンスタートによるエンジン始動のとき、制御部２５は、プレ空調運転を開始する。

図４に示すように、制御部２５は、外気温に基づいてプレ空調レベルを判定する。外気温が第１規定温度より高いとき、制御部２５は、クールダウンモードと判定する。外気温が第２規定温度より低いとき、制御部２５は、ウォームアップモードと判定する。

クールダウンモードのとき、制御部２５は、車室内の状況に基づいて急速運転の要否および目標設定温度を決定する。まず、制御部２５は、車室内温度とユーザ設定温度を比較する。車室内温度がユーザ設定温度より高いとき、急速運転が行われる。制御部２５は、目標設定温度を決める。ユーザ設定温度と冷房目標温度（２０℃）のうち、低い温度が目標設定温度となる。目標設定温度が決まると、制御部２５は、目標設定温度に基づいて吹出温度と風量を設定して、空調装置２を制御する。急速運転が行われ、車室内温度が下がっていき、ユーザ設定温度になると、制御部２５は、ユーザ設定温度に基づく通常の空調運転を行う。車室内温度がユーザ設定温度以下のとき、車室内温度を下げる必要はない。制御部２５は、ユーザ設定温度を目標設定温度にして、通常の空調運転を行う。

ウォームアップモードのとき、制御部２５は、車室内の状況に基づいて急速運転の要否および目標設定温度を決定する。車室内温度がユーザ設定温度より低いとき、急速運転が行われる。制御部２５は、目標設定温度を決める。ユーザ設定温度と暖房目標温度（２８℃）のうち、高い温度が目標設定温度となる。目標設定温度が決まると、制御部２５は、目標設定温度に基づいて吹出温度と風量を設定して、空調装置２を制御する。急速運転が行われ、車室内温度が上がっていき、ユーザ設定温度になると、制御部２５は、ユーザ設定温度に基づく通常の空調運転を行う。車室内温度がユーザ設定温度以上のとき、車室内温度を上げる必要はない。制御部２５は、ユーザ設定温度を目標設定温度にして、通常の空調運転を行う。

外気温が第２規定温度以上、第１規定温度以下のとき、制御部２５は、標準モードと判定する。標準モードのとき、制御部２５は、ユーザ設定温度を目標設定温度にして、通常の空調運転の制御でプレ空調運転を行う。

このように、プレ空調運転において、外気温が高く、車室内温度が高いとき、低い目標設定温度で急速運転が行われ、外気温が低く、車室内温度が低いとき、高い目標設定温度で急速運転が行われるので、ユーザの所望する車室内温度に早くすることができる。これにより、ユーザが車両に乗り込んだときに快適な環境を実現できる。特に、前回の空調運転時の外気温とプレ空調運転を行うときの外気温との差が大きい場合、このような急速運転を行えば、車室内温度を早く変化させることができ、非常に有用である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。ハイブリッド車あるいは電気自動車において、上記の急速運転を行ってもよい。これらの車両の場合、ヒータコアとして、ヒータやヒートポンプを用いる。これらの車両では、遠隔操作装置に空調スイッチが設けられ、空調スイッチがオンされたとき、プレ空調運転が行われる。

１ エンジン
２ 空調装置
３ エアコン
４ ヒータコア
２０ 外気温センサ
２１ 室温センサ
２２ 日射量センサ
２３ エバポレータ温度センサ
２４ 水温センサ
２５ 制御部
３０ エンジン制御装置
３１ 遠隔操作装置
Ｘ 空調制御装置

Claims (2)

1. 車室内に乗り込む前に車室内を所定の温度にする空調運転を制御する空調制御装置であって、外気温を検出する外気温センサと、車室内温度を検出する室温センサと、ユーザが設定したユーザ設定温度に基づいてプレ空調運転の制御を行う制御部とを備え、
   制御部は、外気温に基づいてプレ空調レベルを判定し、外気温が第１規定温度より高いときにはクールダウンモード、外気温が第２規定温度より低いときにはウォームアップモード、外気温が第１規定温度より低く、第２規定温度より高いときには標準モードとし、
   クールダウンモードにおいて、車室内温度がユーザ設定温度よりも高いとき、目標設定温度に基づいて急速運転を行い、ウォームアップモードにおいて、車室内温度がユーザ設定温度よりも低いとき、目標設定温度に基づいて急速運転を行い、
   目標設定温度を決めるとき、クールダウンモードにおける予め設定された冷房目標温度とユーザ設定温度のうち、低い温度を目標設定温度とし、ウォームアップモードにおける予め設定された暖房目標温度とユーザ設定温度のうち、高い温度を目標設定温度とし、
   標準モードにおいて、ユーザ設定温度を目標設定温度にして、通常の空調運転を行うことを特徴とする空調制御装置。
2. 制御部は、ユーザが操作した遠隔制御装置からの始動信号に基づいて空調運転を開始することを特徴とする請求項１記載の空調制御装置。

Images