JPH05169963A - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 日射の増減に応じた風量制御を乗員の好みに
応じて調節し得る車両用空調制御装置を提供する。 【構成】 定常風量特性記憶手段３０ｂに記憶された、
必要吹出温度とブロワ電圧との相対関係を示す定常風量
特性から決定されるブロワ電圧と、最低風量特性記憶手
段３０ｅに記憶された、日射量とブロワＬｏ風量との相
対関係を示す最低風量特性から決定されるブロワ電圧と
を比較し、大きい方のブロワ電圧がブロワモータ２３に
印加され、ブロワ９の速度制御が行われるわけだが、こ
のとき乗員が風量手動設定手段４９にて風量変更した場
合、このときの日射量とブロワ電圧とを学習して、前記
最低風量特性を乗員の好みに応じた特性に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用空調制御装置に関
し、特には日射量の変動に応ずるブロワ風量の設定変更
の学習制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】車室内へ入り込む日射量が多いときには
乗員へ吹きつける風量を増大させ、乗員の冷房感を増大
させたりあるいは車室内温度を安定させたりする車両用
空調制御装置が従来から知られている。例えば図８に示
すように、車室内が安定状態であるときに突然日射が強
くなったような場合には、ブロワ電圧の最低値を図中破
線位置から図中実線位置まで引き上げて風量を増加させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の日射量に応じた
風量の増減は予め決められたマップに基づいて行われる
ものである。しかし、このマップは全ての乗員が満足す
るものとは限らず、人によっては日射量の増加をあまり
苦にしない人もいれば、もっと多くの風量を浴びたいと
感じる人もいる。また、風量の増大に伴って大きくなる
ブロワの音をうるさく感じる人もいる。

【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑み、日射量
の増減に対する風量制御を乗員の好みに応じて調整し得
る車両用空調制御装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、空調用熱交換器を有する空気通路を介して
車両車室内へ空気を送風するブロワと、該ブロワに接続
され、該ブロワを外部からの印加電圧に応じた速度で駆
動するブロワモータと、前記車両の車室内温度を検出す
る車室内温度検出手段と、前記車両の車室外温度を検出
する車室外温度検出手段と、日射量を検出する日射量検
出手段と、乗員によって操作され、前記車室内の設定温
度を設定する温度設定手段と、前記車室内温度と前記車
室外温度と前記日射量と前記設定温度とに基づいて前記
車室内への吹出風の必要吹出温度情報を演算する必要吹
出温度情報演算手段と、前記必要吹出温度情報と前記ブ
ロワモータへの印加電圧との相対的関係である定常風量
特性を記憶している定常風量特性記憶手段と、該定常風
量記憶手段が記憶している前記定常風量特性に基づいて
前記ブロワモータへの印加電圧を決定する定常風量決定
手段と、前記日射量と前記ブロワモータへの最低印加電
圧との相対的関係である最低風量特性を記憶している最
低風量特性記憶手段と、該最低風量記憶手段が記憶して
いる前記最低風量特性に基づいて前記ブロワモータへの
印加電圧を決定する最低風量決定手段と、前記定常風量
決定手段によって決定された定常風量と前記最低風量決
定手段によって決定された最低風量とに基づいて前記車
室内へ送風する最終的な風量を決定し、該最終的な風量
にて車室内へ吹き出すように前記ブロワモータへの印加
電圧を制御する制御手段と、乗員が手動にて前記印加電
圧を調節するための風量手動設定手段と、乗員が前記風
量手動設定手段によって風量を手動設定した場合、この
ときの日射量と風量とを学習し、この学習に基づいて前
記最低風量特性を変更する最低風量学習手段とを備える
車両用空調制御装置をその要旨とする。

【０００６】

【作用】本発明では、定常風量特性記憶手段が記憶して
いる定常風量特性によって決定される定常風量と、最低
風量特性記憶手段が記憶している最低風量特性によって
決定される最低風量とに基づいて、車室内に吹き出す最
終的な風量が決定し、この風量にて車室内へ送風されて
いるとき、乗員が手動で風量を変更した場合にはこのと
きの日射量および風量を学習し、この学習に基づいて前
記最低風量特性を変更する。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図３は本発明が適用された実施例の車両用空調
装置とその制御系を表す概略構成図である。

【０００８】図３に示す如く本実施例の車両用空調装置
１は、車室３の前方部に配置されたエアダクト５内に所
謂空調ユニットを設けたものであり、エアダクト５の上
流側から順に配設された、内外気切換ダンパ７，ブロワ
９，エバポレータ１１，エアミックスダンパ１３，ヒー
タコア１５，及び吹出口切換ダンパ１７を備えている。

【０００９】ここで内外気切換ダンパ７は、サーボモー
タ１９による駆動のもとに第１切換位置（図に実線で示
す位置）に切り替えられて、エアダクト５内にその外気
導入口５ａから外気を流入させ、一方第２切換位置（図
に破線で示す位置）に切り替えられて、エアダクト５内
にその内気導入口５ｂから車室３内の空気（内気）を流
入させる。

【００１０】またブロワ９は、駆動回路２１により駆動
されるブロワモータ２３の回転速度に応じて、外気導入
口５ａからの外気又は内気導入口５ｂからの内気を空気
流としてエバポレータ１１に送風し、エバポレータ１１
は、そのブロワ９からの空気流を、空調装置の冷凍サイ
クルの作動によって循環する冷媒により冷却する。

【００１１】次にエアミックスダンパ１３は、サーボモ
ータ２５により駆動され、その開度に応じて、エバポレ
ータ１１からの冷却空気流をヒータコア１５に流入させ
ると共に残余の冷却空気流を吹出口切換ダンパ１７に向
けて流動させる。

【００１２】一方吹出口切換ダンパ１７は、サーボモー
タ２７による駆動のもとに、当該装置のベンティレーシ
ョンモード時に第１切換位置（図に一点鎖線で示す位
置）に切り換えられて、エアダクト５の吹出口５ｃから
車室３内中央に向けて空気を吹き出させ、当該装置のヒ
ートモード時に第２切換位置（図に破線で示す位置）に
切り換えられて、エアダクト５の吹出口５ｄから車室３
内下部に向けて空気を吹き出させ、また当該装置のバイ
レベルモード時に第３切換位置（図に実線で示す位置）
に切り換えられて、両吹出口５ｃ，５ｄから車室３内中
央及び下方に向けて空気を吹き出させる。

【００１３】次に内外気切換ダンパ７，ブロワ９，エア
ミックスダンパ１３，及び吹出口切換ダンパ１７を夫々
駆動するサーボモータ１９，駆動回路２１，サーボモー
タ２５及び２７は、電子制御装置（ＥＣＵ）３０からの
制御信号を受けて上記各部を駆動する。

【００１４】ＥＣＵ３０は、車室３内の温度（内気温
度）Ｔｒを検出する車室内温度検出手段としての内気温
センサ３４，外気温度Ｔamを検出する車室外温度検出手
段としての外気温センサ３６，エンジンの冷却水温Ｔｗ
を検出する水温センサ３８，車室３内に侵入する日射量
Ｔｓを検出する日射量検出手段としての日射センサ４
０，エバポレータ１１から冷気の温度（出口温度）Ｔｅ
を検出する出口温センサ４２，サーボモータ２５に内蔵
されてエアミックスダンパ１３の実際の開度θを検出す
るエアミックスダンパ開度センサ（以下、Ａ／Ｍ開度セ
ンサという）４４，制御目標となる車室内の目標温度
（設定温度）Ｔset を外部から設定するための温度設定
手段としての温度設定器４６等からの出力信号をＡ／Ｄ
変換器４８を介して読み込み、これら各種信号に基づき
空調制御を実行するためのもので、Ａ／Ｄ変換器４８か
らの信号を受けて上記各部の操作量を算出する中央演算
処理装置（以下、ＣＰＵという）３０ａと、あらかじめ
ブロワ電圧と必要吹出温度ＴＡＯ（後述する数式１によ
って求める）の関係を記憶してある定常風量特性記憶手
段としてのＲＯＭ３０ｂと、ＣＰＵ３０ａで算出された
操作量に応じた制御信号を上記各部へ出力する出力部３
０ｃと、数ＭＨｚの基準クロックを発振してＣＰＵ３０
ａにソフトウェアのデジタル演算処理を実行させる水晶
振動子３０ｄと、内気温センサ３４，外気温センサ３
６，日射センサ４０等の各種センサにて検出された内気
温Ｔｒ，外気温Ｔam，日射量Ｔｓと最低風量としてのＬ
ｏ風量との関係を示すマップを記憶する最低風量特性記
憶手段としてのＲＡＭ３０ｅと、ＲＡＭ３０ｅの記憶内
容のバッテリＢが切れた状態であっても保持するための
電源３０ｆにより構成されている。尚ＥＣＵ３０は、イ
グニッションスイッチＩＧのＯＮ時にバッテリＢから電
源供給を受けて動作可能状態となり、操作スイッチ５０
が操作されることにより、空調制御を開始する。

【００１５】以下このＥＣＵ３０が実行する空調制御に
ついて、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
図に示す如く空調制御を開始すると、まずステップ１０
０にて、以降の処理の実行に使用するカウンタやフラグ
を初期設定する初期化の処理を実行した後、ステップ１
１０に移行して、温度設定器４６を介して入力された設
定温度Ｔset を読み込む。また続くステップ１２０で
は、内気温センサ３４，外気温センサ３６，日射センサ
４０等の各種センサにて検出された内気温度（室温）Ｔ
ｒ，外気温度Ｔam，日射量Ｔｓ等の車両環境状態を読み
込む。

【００１６】また次にステップ１３０では、ステップ１
１０にて読み込んだ設定温度Ｔsetと、ステップ１２０
にて読み込んだ内気温度Ｔｒ，外気温度Ｔam、及び日射
量Ｔｓとに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されてい
る下記数式１を用いて必要吹出温度ＴＡＯを算出する。

【００１７】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋam×
Ｔam−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ （Ｋset ，Ｋｒ，Ｋam，Ｋｓは正の係数、Ｃは定数であ
る） 次にステップ１４０では、ステップ１３０で算出したＴ
ＡＯに基づいて、ＲＯＭ３０ｂに記憶されている図２に
示す特性から算出されるブロワ電圧と、ＲＡＭ３０ｅ内
に記憶されている図６に示す特性から算出されるブロワ
Ｌｏ電圧とを算出し、上記２つの電圧を比較して大きい
方の電圧をブロワ駆動電圧として出力する。

【００１８】またステップ１４０において、乗員による
風量設定変更が行われた場合には、図５に示すフローチ
ャートに従ってＲＡＭ３０ｅの内容を書き替える。また
続くステップ１５０では、ステップ１３０で求めた必要
吹出温度ＴＡＯとステップ１２０にて読み込んだ冷却水
温Ｔｗ及び吹出口温度Ｔｅとに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内
に予め記憶されている下記数式２を用いて、エアミック
スダンパ１３の目標開度θｏを算出する。

【００１９】

【数２】θｏ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝
×１００ 〔％〕 また次にステップ１６０では、必要吹出温度ＴＡＯに基
づき、内外気切換ダンパ７を内気導入にするか或いは外
気導入にするかを決定する。

【００２０】そしてステップ１７０では、上記ステップ
１３０〜ステップ１６０による演算結果に応じて、駆動
回路２１，サーボモータ２５、及びサーボモータ１９
に、ブロワ電圧制御信号，エアミックスダンパ開度制御
信号、及び内外気導入モード制御信号を夫々出力する。

【００２１】次にステップ１８０では、所定の制御周期
τ経過したか否かを判断することにより、制御周期τ経
過するのを待ち、制御周期τ経過すると、再度ステップ
１１０に移行する。

【００２２】次にステップ１４０で実行されるブロワ電
圧設定について、図５を用いて詳しく説明する。まず、
ステップ４００では、現在の制御モードの判定を行う。

【００２３】現在の制御モードがマニュアルモードであ
る場合、現在設定されている風量をステップ４０４にて
Ｖｅとしてセットして、続くステップ４０５で駆動電圧
Ｖｅを出力する。

【００２４】上記ステップ４００にてオートモードと判
断された場合、ステップ４０１にて乗員が風量変更を風
量手動設定手段としての風量設定器４９で指示したかど
うかを判断する。

【００２５】設定変更が行われてないと判断した場合に
は、続くステップ４０６で、ＲＯＭ３０ｂに記憶された
図２に示す特性よりブロワ電圧Ｖを算出する。そして続
くステップ４０７では、ＲＡＭ３０ｅ内に記憶された図
６に示す特性よりブロワＬｏ電圧ＶLOを算出する。な
お、本実施例においては、定常風量決定手段をステップ
４０６で、最低風量決定手段をステップ４０７で夫々構
成した。

【００２６】次にステップ４０８では、上記ステップ４
０６，ステップ４０７で求めたブロワ電圧ＶとブロワＬ
ｏ電圧ＶLOとを比較する。ここでＶLOが大きければステ
ップ４１０にて駆動電圧ＶｅとしてＶLOをセットし、Ｖ
が大きければステップ４０９にて駆動電圧ＶｅとしてＶ
をセットする。そしてステップ４０５にて、上記ステッ
プ４０９または４１０でセットされた駆動電圧Ｖｅを出
力する。なお、本実施例においては、制御手段をステッ
プ４０８，ステップ４０９、およびステップ４１０にて
構成した。

【００２７】次に、乗員が設定器４９を操作して風量を
設定変更した場合、つまりステップ４０１にてＹｅｓと
判断された場合、続くステップ４０２にてＲＡＭ３０ｅ
内に予め記憶された図６に示す特性を書き替える。な
お、本実施例においては、最低風量学習手段をステップ
４０２にて構成した。

【００２８】ステップ４０２における制御の内容を説明
する前に、ステップ４０７における制御の内容を図６を
用いて詳述する。図６はＲＡＭ３０ｅ内に記憶される日
射量とブロワＬｏ電圧の関係を示すグラフである。ここ
で、Ｑｓ０，Ｑｓ１，Ｑｓ２，Ｑｓ３、及びＱｓ４は日
射量であり、ＶLO０，ＶLO１，ＶLO２，ＶLO３、及びＶ
LO４は夫々その日射量に対するブロワＬｏ電圧である。
また、ＶLOＬ，ＶLOＨは夫々ブロワＬｏ電圧ＶLOがとり
得る最小値，最大値を示している。

【００２９】ステップ４０７では図６に示す特性図から
ＶLOを算出する。また、算出されたＶLOの値がＶLOＬ以
下、もしくはＶLOＨ以上の場合には、算出された値を足
切りもしくは頭切りして、ＶLOＬもしくはＶLOＨを算出
値として出力することになる。

【００３０】次に、ステップ４０２における学習制御の
内容について図７を用いて詳述する。Ｑｓ２．３のとき
に乗員が設定した値がＶLO３．５であったとする。この
場合、この点は図７中のＰａで示される。

【００３１】ここでＱｓ２．３はＱｓ２とＱｓ３との間
にあることから、Ｑｓ２に対するポイントＰｃとＱｓ３
に対するポイントＰｂとの間の傾きを求め、この傾きを
Ｐａ点にあてはめることにより新しいＰｂ´とＰｃ´を
算出する。

【００３２】またＱｓ０，Ｑｓ１，Ｑｓ２，Ｑｓ３、Ｑ
ｓ４、及びＱｓ５に対応するＬｏ風量ＶLO０，ＶLO１，
ＶLO２，ＶLO３、ＶLO４、及びＶLO５を夫々比較し、Ｖ
LO０≦ＶLO１≦ＶLO２≦ＶLO３≦ＶLO４≦ＶLO５となる
ようにする。

【００３３】本実施例の場合には、乗員が日射量がＱｓ
２．３のときに風量設定変更したことによって、Ｌｏ風
量ＶLO３が図７中ポイントＰｂからポイントＰｂ´に移
った。このポイントＰｂ´が、日射量Ｑｓ４に対するＬ
ｏ風量ＶLO４を示すポイントＰｄよりも図中上にあるた
め、このポイントＰｄをＰｄ´に置き換える。このよう
にすることによって日射量が増えるにつれてＬｏ風量も
増大していくマップとすることができ、乗員のフィーリ
ングに合ったものとなる。

【００３４】また、図７において、日射量Ｑｓ５に対応
するＬｏ風量ＶLO５が限界値Ｖｏ５を超えた値となって
いるので、上記頭切りによって、図中破線のようには変
更せず、図中実線のようにＬｏ風量ＶLOＨにて飽和させ
る。

【００３５】以上の様にステップ４０２では、乗員の設
定変更指示値にしたがって、日射量とブロワＬｏ風量と
の関係の書き替えを行い、乗員の好みによりマッチした
風量制御を行うことができるようになる。

【００３６】次に続くステップ４０３（図５）におい
て、現在の制御モードをオートモードからマニュアルモ
ードに切り替える。マニュアルモードからオートモード
への切替を行いたい場合は操作スイッチ５０により行え
ば良い。

【００３７】そして、ステップ４０４にて、乗員の設定
した電圧を駆動電圧Ｖｅとしてセットし、ステップ４０
５にてその電圧Ｖｅを出力する。以上のように本実施例
では、乗員の風量設定毎にその値を学習していき、より
乗員の好みにあった日射補正が可能となる。また、乗員
の好みに合った風量制御を行うために、学習回数を重ね
ることにより、乗員の操作回数も減少していくことにな
る。

【００３８】本実施例では、日射量とブロワＬｏ電圧と
の関係を示すマップをＲＡＭ３０ｅ内にもっているた
め、もしＲＡＭ３０ｅ内のデータが失われた場合には制
御不能となる。そのため、予めＲＯＭ３０ｂ内に日射量
とブロワＬｏ電圧との関係を示すマップを記憶し、上記
のような場合にはＲＯＭ３０ｂ内のデータをＲＡＭ３０
ｅ内にコピーして新たに学習を始められるようにしてい
る。

【００３９】また本実施例では、前記マップをＥＣＵ３
０内に内蔵しているが、ＥＣＵ３０外部にメモリーや磁
気媒体等を付加することで、取り外し可能となり、また
別の車へ移すことも可能となる。

【００４０】本実施例では、日射量とＬｏ風量との関係
を示す特性（図６）を作る上で、図６中６点を記憶し、
これらの点の相互間を結ぶことによって作っているが、
記憶するポイント数は６点に限らず、５点以下でも良い
し、７点以上でも良い。

【００４１】また本実施例では、日射量とＬｏ風量との
特性にはヒステリシスを考慮していないが、これは説明
を単純化するためであり、一般的に用いられるようなヒ
ステリシスを持った形としても良い。

【００４２】また本実施例では、日射量とＬｏ風量との
特性を変更する時に、乗員が風量設定器４９で設定した
値そのものを用いているために、その時の乗員の健康状
態や気分，操作ミス等により、本来の乗員の好みとは異
なった値を学習してしまう恐れがある。

【００４３】従って、これらの要因を吸収するための方
法として、下記数式３の様に設定値に重み付けを行い、
その値で学習を行うことにより、徐々に乗員の好みに近
づける方法にしても良い。

【００４４】

【数３】ＶLO＝ＶLO´＋α（Ｖset −ＶLO´） ｛ＶLO：学習する値，Ｖset ：設定風量，ＶLO´：現在
の値，α：学習重み（０＜α≦１）｝ また、同一条件のもとで数回にわたり同じ設定変更を行
った場合に初めて特性の変更を行う方法を用いても良
い。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように本発明では、乗員が手
動で風量を変更した場合の日射量と風量とを学習し、こ
の学習に基づいて最低風量特性を変更するので、この最
低風量特性が乗員の好みに合った特性となり、その結
果、日射が変化する度に乗員が風量を変更するといった
煩わしさを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明一実施例で用いるＥＣＵ内のＲＯＭに記
憶された必要吹出温度とブロワ電圧との関係を示す特性
図である。

【図３】上記一実施例の全体構成とその制御系を示す概
略構成図である。

【図４】上記ＥＣＵの制御の流れを示すフローチャート
である。

【図５】図４のステップ１４０における制御の詳細を示
すフローチャートである。

【図６】上記ＥＣＵののＲＡＭ内に記憶された日射量と
最低風量との関係を示す特性図である。

【図７】図６に示す特性図を学習制御させた後の一例を
示す特性図である。

【図８】従来における、日射量を考慮した場合の必要吹
出温度とブロワ電圧との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

９ ブロワ ２３ ブロワモータ ３４ 車室内温度検出手段としての内気温センサ ３６ 車室外温度検出手段としての外気温センサ ４０ 日射量検出手段としての日射センサ ４６ 温度設定手段としての温度設定器 ４９ 風量手動設定手段としての風量設定器 ３０ｂ 定常風量特性記憶手段としてのＲＯＭ ３０ｅ 最低風量特性記憶手段としてのＲＡＭ ステップ１３０ 必要吹出温度情報演算手段 ステップ４０２ 最低風量学習手段 ステップ４０６ 定常風量決定手段 ステップ４０７ 最低風量決定手段 ステップ４０８，ステップ４０９，ステップ４１０ 制
御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉見 知久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調用熱交換器を有する空気通路を介し
   て車両車室内へ空気を送風するブロワと、 該ブロワに接続され、該ブロワを外部からの印加電圧に
   応じた速度で駆動するブロワモータと、 前記車両の車室内温度を検出する車室内温度検出手段
   と、 前記車両の車室外温度を検出する車室外温度検出手段
   と、 日射量を検出する日射量検出手段と、 乗員によって操作され、前記車室内の設定温度を設定す
   る温度設定手段と、 前記車室内温度と前記車室外温度と前記日射量と前記設
   定温度とに基づいて前記車室内への吹出風の必要吹出温
   度情報を演算する必要吹出温度情報演算手段と、 前記必要吹出温度情報と前記ブロワモータへの印加電圧
   との相対的関係である定常風量特性を記憶している定常
   風量特性記憶手段と、 該定常風量記憶手段が記憶している前記定常風量特性に
   基づいて前記ブロワモータへの印加電圧を決定する定常
   風量決定手段と、 前記日射量と前記ブロワモータへの最低印加電圧との相
   対的関係である最低風量特性を記憶している最低風量特
   性記憶手段と、 該最低風量記憶手段が記憶している前記最低風量特性に
   基づいて前記ブロワモータへの印加電圧を決定する最低
   風量決定手段と、 前記定常風量決定手段によって決定された定常風量と前
   記最低風量決定手段によって決定された最低風量とに基
   づいて前記車室内へ送風する最終的な風量を決定し、該
   最終的な風量にて車室内へ吹き出すように前記ブロワモ
   ータへの印加電圧を制御する制御手段と、 乗員が手動にて前記印加電圧を調節するための風量手動
   設定手段と、 乗員が前記風量手動設定手段によって風量を手動設定し
   た場合、このときの日射量と風量とを学習し、この学習
   に基づいて前記最低風量特性を変更する最低風量学習手
   段とを備えることを特徴とする車両用空調制御装置。