JPH0115408B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタルコンピユータを使用するカー
エアコン制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来よりカーエアコンには、吹出空気温度を調
節する温度調節部材が設けられており、車室内温
度の測定値と、車室内温度の目標値との比較によ
り、上記温度調節部材を自動制御するものが知ら
れている。

しかし、このような自動制御を行うカーエアコ
ン制御装置にあつては、温度調節部材を乗員が自
在に動かすことはできず、乗員による目標値の加
減操作に対して、測定値の状態によつては空調ユ
ニツトからの吹出空気温度が物足らないといつた
印象を乗員に与えることがあつた。このため、例
えば特開昭55−51612号公報、あるいは特開昭55
−119520号公報に開示されるものにおいては、車
室内温度の目標値を設定するツマミが、その操作
範囲の両端位置のいずれかに位置されると、温度
調節部材による温度調節状態を最大暖房状態と最
大冷房状態とのいずれかに固定している。これら
公報のものによると、乗員は温度設定ツマミを両
端位置のいずれかに位置させることで、所望の最
大暖房と最大冷房とのいずれかを得ることができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の各公報によるものでは、温度設
定ツマミの両端位置を検出するために、特別の信
号スイツチ等を必要としており、回路が複雑化
し、ひいてはコストアツプを生じるという問題点
を有していた。

さらに、従来のこのような装置をデジタルコン
ピユータで構成する場合、温度設定ツマミの操作
を示す信号のほかに、温度設定ツマミの両端位置
を示す信号を入力する必要があり、入力信号線の
増加、処理の複雑化等の問題点を生じる。

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたも
のであり、デジタルコンピユータを用いて、乗員
による温度設定手段の操作によつて、最大暖房と
最大冷房とを可能にするとともに、回路の複雑
化、信号線の増加等を招くことのない、デジタル
コンピユータを用いるに適したカーエアコン制御
装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、第３図
に示すように車室内温度を測定し、これに対応し
た電気信号を生じる測定手段と、 車室内温度の目標温度を設定し、これに対応し
た電気信号を生じる設定手段と、 空調ユニツトから車室内への吹出空気温度を最
大暖房状態と最大冷房状態との間で調節する温度
調節手段と、 前記車室内温度及び前記目標温度に基づいて、
前記温度調節手段の制御信号を演算し出力するデ
ジタルコンピユータとを備え、 前記デジタルコンピユータは、 前記測定手段により測定される車室内温度及び
前記設定手段により設定される目標温度をそれぞ
れデジタル信号として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記車室内温度及び
前記目標温度に基づいて、前記車室内温度を前記
目標温度に接近させ維持させるように、前記温度
調節手段の制御信号を演算し出力する制御手段
と、 前記記憶手段に記憶された前記目標温度が、所
定の上限温度以上に設定されるとき、前記制御手
段に優先して前記温度調節手段を前記最大暖房状
態にさせる制御信号を演算し出力する第１の補助
制御手段と、 前記記憶手段に記憶された前記目標温度が、所
定の下限温度以下に設定されるとき、前記制御手
段に優先して前記温度調節手段を前記最大冷房状
態にさせる制御信号を演算し出力する第２の補助
制御手段と を備えるという技術的手段を採用する。

〔作用〕

上記のごとき本発明の構成によると、設定手段
によつて設定された目標温度を制御手段、第１の
補助制御手段、及び第２の補助制御手段が共用し
て、各々が機能することになる。そして、この目
標温度が所定の上限温度と所定の下限温度との間
にあるときには、制御手段によつて車室内温度を
目標温度に接近させ、維持させるように温度調節
手段が制御され、この目標温度が所定の上限温度
以上に設定されるときには、第１の補助制御手段
によつて最大暖房状態になるように温度調節手段
が制御され、さらに、この目標温度が所定の下限
温度以下に設定されるときには、第２の補助制御
手段によつて、最大冷房状態になるように温度調
節手段が制御される。

このように、デジタルコンピユータによつて制
御手段、第１の補助制御手段、及び第２の補助制
御手段を構成することにより、車室内温度と目標
温度とを各々独立して入力することが可能とな
り、設定手段の両端位置を示すスイツチを必要と
せず、通常の設定手段の操作による信号のみによ
つて、最大暖房状態と最大冷房状態とが実現され
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によると、乗員が設
定手段により目標温度を設定することで、温度調
節手段が自動制御され、車室内温度が目標温度に
制御されるとともに、目標温度を所定の上限温度
以上に設定することで最大冷房状態を得ることが
でき、また、目標温度を所定の下限温度以下に設
定することで、最大冷房状態を得ることができ
る。

これにより、目標温度を上限温度以上や下限温
度以下に設定するような乗員の要求に応答して、
最大暖戻と最大冷墨を供給でき、また測定手段が
故障して自動制御が正常に機能しない場合にも、
少なくとも最大暖房と最大冷房とは確実に供給で
きる。

さらに、デジタルコンピユータを用いること
で、車室内温度と目標温度とをそれぞれ独立して
入力することが可能となり、目標温度を設定する
ための信号のみによつて、最大暖房状態と最大冷
房状態とを得ることができるので、特別の信号線
からの信号をデジタルコンピユータに入力するこ
とを必要とせず、簡単な構成により上記制御を実
現することができるという格別な効果を奏する。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面に示す一実施例につい
て説明すると、まず第１図において、１は自動車
のエアコンの冷暖房用空気を導くエアダクトで、
外気取入口１ａから外気を導入し、また内気取入
口１ｂから車室内気を循環させるものである。２
は内外気切替ダンパで、外気導入と内気循環を機
械リンクにより手動操作にて切替えるものであ
り、外気導入状態を実線にて示し、内気循環状態
を破線にて示している。３はブロワモータで、外
気取入口１ａ或は内気取入口１ｂから空気を吹込
んで車室８に向つて送風するものである。４は前
記ブロワモータ３による送風空気を冷却通過させ
る冷却器としてのエバポレータで、エアダクト１
内に横断配設している。

９は冷媒を圧縮して循環させるコンプレツサ
で、自動車の車載駆動源をなすエンジンにベルト
にて連結してその回転駆動力により作動し、冷媒
を圧縮して凝縮器（図示せず）に送り高圧冷媒を
液化し、エキスパツシヨンバルブ（図示せず）を
通してその液化冷媒を低圧、低温液体に変えて前
記エバポレータ４に送り、送風空気よりその熱を
吸収して低圧低温気体になり循環させている。こ
のコンプレツサ９はエンジンに対する連結を行う
ための電磁クラツチを内蔵しており、この電磁ク
ラツチの通電にて連結状態となり、通電遮断にて
切離状態となるものである。

６はエアダクト１内に配設した加熱器としての
ヒータコアで、エンジン冷却水を導入してその熱
により送風空気を加熱通過させるものである。７
はエアミツクスダンパで、エバポレータ４を通過
した除湿、冷却空気に対し、ヒータコア６側に導
入して加熱する空気量と側別する空気量との割合
を調整し、冷却空気の冷風と加熱空気の暖風の混
合によつて温度調整して車室８内に吹出す温調部
材である。このエアミツクスダンパ７の開度は、
内気、外気温度、設定温度およびダンパ開度のフ
イードバツクなどの各種情報に基いて室内温度を
制御目標の設定温度に保つよう自動制御される。

１０は車室８内の温度を検出して室温信号を発
生する室温センサ、１１はエアミツクスダンパ７
の開度位置を検出して開度信号を発生する開度セ
ンサで、エアミツクスダンパ７の動きに連動する
ポテンシヨメータを用いてその開度を温度制御の
ためにフイードバツクしている。１２は外気の温
度を検出して外気温信号を発生する外気温セン
サ、１５は制御目標の設定温度を定める温度設定
器で、乗員がマニユアルにて「18」℃ないし
「32」℃の範囲内で希望の室温を定めている。１
３はヒータコア入口水温を検出する水温センサ、
１４は４のエバポレータ出口の空気温度を検出す
るエバ出口温センサ、２０はモード設定器で、オ
ートエアコンにおけるヒータモード、デフロスタ
モード、クーラモードなどの各種運転モードをマ
ニユアルにて定めてそれぞれのデイジタルモード
信号を発生するものである。１６はアナログ信号
をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器で、室
温センサ９よりの室温信号Tr、開度センサ１０
よりの開度信号Ar、外気温センサ１１よりの外
気温信号Tam、水温センサ１３よりの水温信号
Tw、エバ出口温センサ１４よりのエバ出口温信
号T_Eを順次デイジタル信号に変換するものであ
る。

１７は予め定めた空調制御プログラムに従つて
ソフトウエアのデイジタル演算処理を実行するシ
ングルチツプのマイクロコンピユータで、演算処
理手段を構成しており、数メガヘルツ（ＭHz）の
水晶振動子１８を接続するとともに、車載バツテ
リよりの電源供給に基いて安定化電圧を発生する
安定化電源回路（図示せず）よりの安定化電圧の
供給を受けて作動状態になるものである。そし
て、このマイクロコンピユータ１７の演算処理に
よつてブロワモータ３の回転数を調整するための
指令信号温水弁駆動用アクチユエータ２４を作動
させるための指令信号、コンプレツサ９を効率的
にオンオフさせるための指令信号、およびエアミ
ツクスダンパ９の開度を調整するための指令信号
を発生している。

このマイクロコンピユータ１７は、上記の指令
信号を発生するための演算手順を定めた空調制御
プログラムを記憶している読出専用メモリ
（Read Only Memory；ROM）と、このROM
の空調制御プログラムを順次読出してそれに対応
する演算処理を実行する中央処理部（Central
Processing Unit；CPU）と、このCPUの演算処
理に関連する各種データを一時記憶するとともに
そのデータのCPUによる読出しが可能なメモリ
（Randam Access Memory；RAM）と、水晶
振動子１８を伴つて上記各種演算のための基準ク
ロツクパルスを発生するクロツク発生部と、各種
信号の入出力を調整する入出力（Ｉ／Ｏ）回路部
とを主要部に構成した１チツプの大規模集積回路
（LSI）製のものである。

１９はエアミツクスダンパ７の開度を調整する
開度調整アクチユエータで、マイクロコンピユー
タ１７よりの温度制御の演算処理に基づいて出力
される開度指令信号を受けて、その開度指令信号
に対応する作動を行なうものであり、５は送風機
３の回転数制御を行なう駆動回路でマイクロコン
ピユータ１７よりの信号により送風機の回転数を
制御している。

２２はヒータコア６を循環するエンジン２３よ
りの冷却水の通路を開閉制御する温水弁で、マイ
クロコンピユータ１７よりの指令信号によつて作
動する温水弁駆動用アクチユエータ２４により開
閉される。

上記構成においてその作動を第２図のフローチ
ヤートとともに説明する。なお、このフローチヤ
ートは本発明の要点に係るエアミツクスダンパ７
の位置調節と、温水弁２２の開閉とを示すが、そ
の他の制御機能については公知技術を参照し得
る。

いまマイクロコンピユータ１７が作動状態にな
ると、数百ｍsecの周期にて図示の空調制御プロ
グラム演算処理を実行する。まず、信号入力ステ
ツプ101では、室温センサ９よりＡ／Ｄ変換器１
６を介したデイジタルの室温信号Tr、同様に外
気温信号Tam、エバ出口温信号TE、水温信号
Tw、エアミツクスダンパ開度信号Ar、設定温信
号Tsetを入力記憶し、必要吹出温度T_AO計算ステ
ツプ102に進む。ステツプ102では信号入力ステツ
プ101にて入力記憶したデータより必要吹出温度
を次式より求める。

T_AO＝Kset×Tset−Kr×Tr −Kam×Tam−Ks×Ts＋Ｃ （ただし、Kset、Kr、Kam、Ks、Ｃは予め決め
られた定数である。） 次に下限設定温度判定ステツプ103に進む。ス
テツプ103では信号入力ステツプ101にて入力記憶
した設定温度データのTsetが「18」かどうかを
判定し「18」であればステツプ104へ進み目標ダ
ンパ開度swを０％とする。また18でなければ次
に上限設定温度判定ステツプ105へ進む。ステツ
プ105では前記設定温度が「32」かどうかを判定
し「32」であればステツプ106へ進み目標ダンパ
開度swを10％とする。また「32」でなければス
テツプ107へ進む。

次にステツプ107ではステツプ102で求めた必要
吹出温度に対応する目標とするエアミツクスダン
パ開度Swを計算する。

Sw＝T_AO−T_E／Tw−15−T_E×100（％） 続いて、ステツプ108では、計算で求めた目標
ダンパ開度Swと現実のダンパ開度Arとを比較し
て、現実のダンパ開度Arが目標ダンパ開度Swに
接近する様に開度調整アクチユエータ１９へ指令
信号を出す。

次にステツプ109へ進み、ステツプ104、106、
107で求めた目標ダンパ開度Swが10％以上の時
は、ステツプ110へ進んで温水弁２２の開弁指令
信号を温水弁駆動用アクチユエータ２４へ与え、
またダンパ開度が５％以下の時にはステツプ111
へ進んで温水弁２２の開弁信号を温水弁駆動用ア
クチユエータ２４へ与える。

この制御プログラムをくり返し実行する結果、
エバミツクスダンパ７は、周囲条件、冷却器、加
熱器の能力の変動に応じて、車室内温度を設定温
度に維持調節するように、位置制御される。ま
た、最大冷房と最大暖房の設定温度「18」、「32」
の時には、設定温度値以外の信号に左右されず、
エアミツクスダンパ７は最大冷房位置および最大
暖房位置となる。これと同時に、アクチユエータ
２４が作動してエアミツクスダンパ７がヒータコ
ア６をほぼ閉じる位置で温水弁２２を閉じること
により、ヒータコア６の余計な放熱効果のために
冷房効果が妨げられるのを防止する。この駆動信
号は、現実にエアミツクスダンパ７がヒータコア
６を閉じる位置に到着するよりも速くアクチユエ
ータ２４に与えられるので、特に周囲条件や能力
条件が急変した場合には直ちに温水弁２２が開閉
することにより温度制御の追従性を高める。

なお、設定温度が最大最小となつた時には、ダ
ンパ開度信号を「０」、「100」に固定することの
他に直接それぞれのアクチユエータに制御出力信
号を与えてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第２図は第１図中のマイクロコンピユータの制御
プログラムを示すフローチヤート、第３図は本発
明の構成図である。 １……通風ダクト、３……ブロワモータ、４…
…冷却器としてのエバポレータ、６……加熱器と
してのヒータコア、７……エアミツクスダンパ、
１０……室温センサ、１２……外気温センサ、１
３……水温センサ、１４……エバ出口温センサ、
１５……温度設定器、１６……アナログ−デイジ
タル変換器、１７……マイクロコンピユータ、１
９……開度調整アクチユエータ、２２……温水
弁、２３……エンジン、２４……温水弁駆動用ア
クチユエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車室内温度を測定し、これに対応した電気信
   号を生じる測定手段と、 車室内温度の目標温度を設定し、これに対応し
   た電気信号を生じる設定手段と、 空調ユニツトから車室内への吹出空気温度を最
   大暖房状態と最大冷房状態との間で調節する温度
   調節手段と、 前記車室内温度及び前記目標温度に基づいて、
   前記温度調節手段の制御信号を演算し出力するデ
   ジタルコンピユータとを備え、 前記デジタルコンピユータは、 前記測定手段により測定される車室内温度及び
   前記設定手段により設定される目標温度をそれぞ
   れデジタル信号として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記車室内温度及び
   前記目標温度に基づいて、前記車室内温度を前記
   目標温度に接近させ維持させるように、前記温度
   調節手段の制御信号を演算し出力する制御手段
   と、 前記記憶手段に記憶された前記目標温度が、所
   定の上限温度以上に設定されるとき、前記制御手
   段に優先して前記温度調節手段を前記最大暖房状
   態にさせる制御信号を演算し出力する第１の補助
   制御手段と、 前記記憶手段に記憶された前記目標温度が、所
   定の下限温度以下に設定されるとき、前記制御手
   段に優先して前記温度調節手段を前記最大冷房状
   態にさせる制御信号を演算し出力する第２の補助
   制御手段と を含むことを特徴とするカーエアコン制御装置。