JPH0367718A - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用空調制御装置に係り、詳しくは、体感要
求に応じた温度補正ができるようにした車両用空調制御
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車等の車両に装備される空調装置では、乗員
の選択により車室内の温度を設定する温度設定手段と、
その車室内の温度を検出する室温検出手段と、制御手段
等を備え、室温を設定した温度に調整できるようにした
ものが多く採用されている。ちなみに、実開昭６２−１
１７１０９号公報には、車室内の温度を設定温度に維持
するために必要な熱量を算出する必要熱量算出手段を設
けた自動車用空気調和装置が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したような、従来の車両用空調装置では、乗員の設
定した温度を目標値として、乗員や車両のもつ熱容量を
考慮したプログラムにより略漸近的に室温が調整される
。一方、乗員の体感要求温度は、その過渡期には特異な
変化をし、空調特性をかなり超えたものになることが多
い。例えば、冬季においては、乗車するときに車体や乗
員の衣類、靴等が冷えきっていると、当初は体感的に空
調温度より暖かい温度を求めるが、室温が安定してくる
と衣類や靴も温まり、次第にその要求は低下し、通常の
温度状態を望むようになる。したがって、通常の設定温
度で空調を開始すると、体感要求の強い過渡期にウオー
ムアツプ感を満足しないまま、室温が設定温度に調整さ
れてしまい、物足りなさをおぼえることがある。また、
逆に、ウオームアツプ感を満足させようとして高めに温
度設定をすると、安定状態では暖かすぎるため、設定温
度の再調整をしなければならなくなる。つまり、乗員の
体感要求を考慮した場合、過渡期と安定期とを両立させ
えないのが現状である。このような事情は夏季の冷房時
においても同様である。

本発明は上述したような事情を考慮してなされ、ウオー
ムアツプ感やクールダウン感などの体感要求に応じて、
過渡的な温度補正をおこなえる車両用空調制御装置を提
供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、車室内の温度を設定する温度設定手段と、そ
の車室の温度を検出する室温検出手段と、制御手段とを
備え、室温を設定温度に調整できるようにした車両用空
調制御装置にあって、前記課題を解決するために、ウオ
ームアツプ時やクールダウン時などで、乗員の温度に対
する体感要求が過渡的に変化する状態にあるときに、そ
の乗員の体感要求を考慮したデータに基づいて、設定温
度を、低温側または高温側に経時的に補正する温度補正
部を上記制御手段に設けている。

〔作　　用〕

ウオームアツプ時やクールダウン時の、乗員の温度に対
する体感要求が過渡的に変化する状態にあるときに、制
御手段に設けた温度補正部により、その乗員の体感要求
を考慮したデータに基づいて、設定温度が、低温側また
は高温側に経時的に補正され、その補正された設定温度
を目標として空調がおこなわれる。そのため、ウオーム
アツプ感やクールダウン感を満足させるような温度特性
を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の車両用空調制御装置は、ウオームアツプ時やク
ールダウン時に、乗員の温度に対する体感要求が過渡的
に変化する状態にあるときに、その体感要求を考慮した
データに基づいて、設定温度を、低温側または高温側に
経時的に補正する温度補正部を制御手段に設けているの
で、体感要求のつよい過渡期に、ウオームアツプ感やク
ールダウン感を満足させることができ、快適性をより一
層向上させることができる。

〔実　施　例〕

以下に、本発明をその実施例に基づき詳細に説明する。

本実施例に示す車両用空調制御装置は、蒸気圧縮冷房方
式と温水暖房方式を併用し、充分なウオームアツプ感や
クールダウン感が得られるように、過渡期に、設定温度
を、低温側または高温側に経時的に補正するようにした
もので、以下のように構成される。

制御装置の基本的な構成は、第１図に示すように、マイ
クロコンピュータよりなる制御手段（ＣＰＵ）１の入力
側に、サンセンサ２、外気センサ３、室温検出手段とし
ての内気センサ４、エバポ後センサ５、水温センサ６の
各温度センサと、温度設定手段７が接続され、出力側に
は、吹出モードアクチュエータ８、ブロア９、吸込モー
ドアクチュエータ１０、ごツタストアアクチュエータ１
１、コンプレッサー１２等がそれぞれ接続されている。

上記サンセンサ２はウィンドガラス越しに日射温度を、
外気センサ３は車外の温度を、内気センサ４は車室内の
温度を、それぞれ検出し、エバポ後センサ５は、エバポ
レータ１５（第５図参照）の下流側に配置され、冷気の
温度を検出する一方、水温センサ６は、暖房用の熱交換
器１６に導入される冷却水通路に配置され、エンジン冷
却後の温水の温度を検出する。温度設定手段７は、スラ
イド式、押しボタン式、あるいはダイヤル弐等が採用さ
れ、インストルメントパネルの略中央部位に配置される
操作パネル１７に設けられ、これにより、乗員が空調目
標とする温度を任意に設定できるようにしている。操作
パネル１７には、温度設定手段７の他に、手動・自動選
択スイッチ、ブロア９のファン回転数調整スイッチ、風
向モード選択スイッチ等の各種スイッチが設けられ、そ
のスイッチ信号がＣＰＵＩに入力される一方、ＣＰＵＩ
からはそのときの運転状態を表す照明類等を点灯させる
ための表示信号が操作パネル１７に出力される。

このＣＰＵＩには、ウオームアツプ時またはクールダウ
ン時において乗員の温度に対する体感要求が過渡的に変
化するときに、予め設定記憶されたプログラムに従って
、その体感要求を考慮したデータに基づき、設定温度を
、低温側または高温側に経時的に補正する温度補正部１
ａを設け、いわゆるウオームアツプ感やクールダウン感
を満足せるような空調特性が得られるようにしている。

すなわち、ＣＰＵＩでは、前記各スイッチ信号からの指
令と、各センサ２〜６からの検出信号に基づき、車室内
に吹き出す空調風の温度を算出し、ブロア９や各アクチ
ュエータ８，１０．１１やコンプレッサー１２等を制御
動作させるが、過渡期には、空調特性をとくに乗員の体
感要求に沿わせるべく、制御開始とともにカウントを開
始させたタイマによる時間計測に基づいて、設定温度を
経時的に補正するような補正制御を空調制御に加味して
いる。過渡期が終了し、室温が安定状態に近づくと、乗
員が選択したもとの設定温度に室温を保つように、上述
したような補正制御をすることなく通常の空調制御がお
こなわれる。ちなみに、空調制御の内容としては、イン
テークドア１８の開度を調整して外気または内気の導入
を選択制御する吸込モード制御、吸込む空気量を調整す
るためにブロア９の出力を変化させるプロア制御、エバ
ポレータ１５に冷媒を循環させるコンプレッサー１２の
出力調整をするコンプレッサー制御、エバポレータ１５
を通過した空気が暖房用の熱交換器１６を通る割合を制
御するために、ミックスドア１３．１４の開度を調整す
るミックスドア制御、暖房用のヒートドア１９、デフロ
ストするためのデフロスタドア２０、冷房もしくは換気
用のベントドア２１等の開度を調整する吹出モード制御
等を連携しておこない、最も能率よく設定温度に到達で
きるようにしている。

前述した温度補正部１ａでおこなわれる設定温度の補正
について説明すると、空調開始とともにタイマを作動さ
せ、所定の基準温度Ｔｏとそのときの設定温度Ｔ□０と
の差分に対して、時間を関数とする補正係数εを乗する
ことにより、その時点ごとのターゲット温度Ｔを求め、
このターゲット温度Ｔを目標として空調制御をおこなう
ようにしている。例えば、ターゲット温度Ｔは、Ｔ＝α
（Ｔ、−Ｔ、）＋β（’ｒａ　−’ｒ０）　＋γＴ、＋
δ’ｌ’、＋　ｅ　（Ｔｓ＋ｅｔ　　Ｔｏ　）　＋　Ｃ
・−一一一〜・・（１） なる式で表すことができる。ここに、α、βｌ　　Ｔｌ
δ、ε、Ｃは定数で、Ｔｒ　：室温、Ｔｏ　：基準温度
、Ｔ３　：外気温、Ｔ８　：日射量、Ｔ、：エバポ後温
度、Ｔ　ｓｅｔ　　：設定温度である。

上式にて、補正係数εは、前述したように時間を関数と
して、冷房時と暖房時にそれぞれ異なる換算式に基づい
て求められるもので、タイマによるカウント開始後に、
外気温Ｔ１、室温Ｔｒ、水温に基づいてなされる起動モ
ードの判定にしたがい、高温側または低温側に補正する
場合について、その係数値が求められる。すなわち、暖
房時においては、 補正係数ε＝ε（ｔ−’＋１） としてターゲット温度Ｔｗを求め、第３図に破線で示す
ような体感要求にマツチした高温側に補正された温度特
性を発揮させるような補正制御をおこない、ウオームア
ツプ感を満足させるようにしている。なお、実線は補正
しないときの温度特性を示している。一方、冷房時にお
いては、補正係数ε＝ε（１−ｔ−”） としてターゲット温度Ｔｃを求め、第４図に破線で示す
ようなり−ルダウン感を満足させる温度特性が得られる
ようにしている。時間ｔが充分経過して過渡期を過ぎ、
起動モードがノーマルになると、補正係数ε−εとして
、つまり、基準温度Ｔｏと設定温度Ｔ　ｓ　ｅ　ｔとの
差分に対する経時的な補正をおこなうことなく、ターゲ
ット温度Ｔｎを求め、通常の空調制御がおこなわれる。

このような過渡期における体感要求を満足させるための
補正制御を加味した基本的な制御フローを、第２図に示
すフローチャートに基づいて説明すると、まず、ＣＰＵ
Ｉをリセットし〔ステップ１、以下３１などという〕、
暴走していれば再度リセットした〔Ｓ２〕後、温度補正
部１ａのタイマを作動させた〔Ｓ３〕後、外気温Ｔｍ、
室温Ｔｒ、水温に基づいて起動モードの判定をおこない
〔Ｓ４〕、ウオームアツプか、クールダウンか、あるい
はノーマルかに判定する。

ウオームアツプの場合には、補正係数ε−ε（ｔ−’＋
１）として、（１）式によるターゲット温度Ｔｃが求め
られ〔Ｓ５〕、そのターゲット温度Ｔ―に室温Ｔｒを調
整すべく、ミックスドア制御、ブロア制御、コンプレッ
サー制御、吹出モード制御、吸込モード制御等の一連の
空調制御がくりかえしおこなわれる〔Ｓ８〜Ｓ１３〕。

この補正係数εは、前述したように、時間ｔとともに時
々刻々変化し、ターゲット温度Ｔｗの変化状態を、乗員
の体感要求に沿うようなものとするので、過渡期におけ
るウオームアツプ感を充分満足させることができる。

一方、クールダウンの場合には、補正係数ε＝ε（１−
ｔ−’）として、（１）式によるターゲット温度Ｔｃが
求められる〔Ｓ７〕。いずれの場合においても、時間ｔ
が十分経過して室温Ｔｒが設定温度Ｔ□、に近づくと、
ノーマルの起動モードになり〔Ｓ６〕、補正係数ε＝ε
として、ターゲット温度Ｔｎが求められ、つまり、基準
温度Ｔｏと設定温度Ｔ、□の差分に対する補正はおこな
われず、乗員が設定した設定温度Ｔ　ｓ　ａ　ｔを維持
するための制御がおこなわれる。

この過渡期の時間をどのように設定するかは、空調装置
の能力や特性、あるいは車種、型式、仕向地等に応じて
、最適なものを設定すればよく、また乗員の性別や好み
等により任意に選択できるようにしてもよい。また、長
距離ドライブをするときをも対象として、順応度や疲労
度等の体調の変化を考慮したかなり長い過渡期間を設け
、例えば約１時間程度の間は、体感要求に応じた空調特
性が得られるように、設定温度の補正をするようにして
もよい。要するに、本発明は、乗員の体感要求を考慮し
て、その過渡期に設定温度の経時的な補正をおこなうこ
とにより、ウオームアツプ感やクールダウン感を満足さ
せる空調特性を得て、快適性の追求という空調装置本来
の目的の達成度を、より一層高めることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の車両用
空調制御装置の制御系統ブロック図、第２図は空調制御
フローを説明するためのフローチャート、第３図は暖房
時の過渡期における室温の変化と体感要求とを比較した
グラフ、第４図は冷房時の過渡期における室温の変化と
体感要求とを比較したグラフ、第５図は全体システム構
成図である。 １−・制御手段（ＣＰＵ）、１ａ−温度補正部、４・−
室温検出手段（内気センサ）、７−温度設定手段。 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車室内の温度を設定する温度設定手段と、その車
   室内の温度を検出する室温検出手段と、制御手段とを備
   え、室温を設定温度に調整できるようにした車両用空調
   制御装置において、 ウォームアップ時やクールダウン時に、乗員の温度に対
   する体感要求が過渡的に変化する状態にあるときに、そ
   の体感要求を考慮したデータに基づいて、設定温度を、
   低温側または高温側に経時的に補正する温度補正部を上
   記制御手段に設けたことを特徴とする車両用空調制御装
   置。