JPH0585153A

JPH0585153A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH0585153A
Application number: JP27463791A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kinoshita; 慶一木下
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】空調運転始動時に乗員の顔に熱風が当たらな
いように吹出口を切り換えて、その後ベント側に戻す際
に、適切なタイミングで戻し操作を行って乗員に不満感
を与えないようにする。【構成】デフロスタ側に切り換えた後ベント側に戻す
までの「時間Ｔ」を、経験則に基づいてファジイ推論す
る。この場合、推論入力の変数を、エバポレータ通過直
後の空気温度Ｔｄから最適温度２５°を引いた値ＴＡ
と、設定温度Ｔsetから車内温度Ｔｒを引いた値Ｔsrと
する。エアコンスイッチがＯＮされて、そのときの車内
温度が非常に高い場合（ステップ１０１、１０３）、フ
ァジイ推論で「時間Ｔ」を求める（ステップ１０５）。
そして、吹出口をデフロスタ側に切り換えて（ステップ
１０６）、上記推論演算した時間Ｔだけその状態を維持
した後（ステップ１０６、１０７）、吹出口をベント側
に戻す（ステップ１０９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調運転始動時に車内
温度が高い場合、自動的に吹出口を切り換えて乗員の顔
面に熱風が吹き出すのを防止する車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】夏の炎天下に車を停めておいた場合、外
気温度は３５℃程度であっても、閉め切った車内の温度
は６０℃以上にもなる。このような条件下で、乗車しエ
アコンを始動した場合、ＭＡＸＣＯＯＬ（最大冷房要
求）の指令が発生して、吹出モードがＶＥＮＴ（ベン
ト）になると共に急速冷房が開始されるが、初めのうち
は直ぐには冷風が吹き出さず、熱風が乗員の顔に向かっ
て吹き出す。これを避けるため、一般には、乗員が手動
でルーパーの向きを変え、吹出空気が冷えた後にルーパ
ーの向きを元に戻している。

【０００３】このような手動操作は面倒である。そこ
で、特開平３−３２９２２号公報に、この面倒を無くす
ようにした技術が提案されている。この技術では、車内
温度が「外気温度＋設定温度」以上のときには、始動時
の熱風が顔に吹き付けないように吹出口をデフロスタ側
に切換える。そして、所定時間を経過した後に、吹出口
をデフロスタ側からベント側に切換えるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の技術においては、一旦デフロスタ側とした吹出口
をベント側に戻すまでの時間を一定（例えば１０秒）と
しているが、車室内の状況や空調条件の違いによって
は、切換え時間が一定であると、長過ぎると感じたり、
逆に短過ぎると感じたりすることがあり、乗員に却って
不満感をもたせてしまうおそれがあった。

【０００５】本発明は、そのような不満感を解消し得る
車両用空調装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、内外気取入口から導入した空気をエバポ
レータを通して車内に吹き出す車両用空調装置におい
て、図１に示すように構成した。すなわち、本発明の空
調装置は、車内温度検出手段１と、車内温度設定手段２
と、エバポレータ通過直後の空気温度を検出する冷風温
度検出手段３と、空調運転の始動を検知する手段４と、
車内への空調空気吹出口を少なくともデフロスタ側とベ
ント側に切り換える吹出口切換手段５と、上記車内温度
検出手段１の出力と車内温度設定手段２の出力と冷風温
度検出手段３の出力とに基づいて時間Ｔを推論するファ
ジイ推論手段６と、空調運転開始時に車内温度検出手段
１の検出した車内温度が所定以上の場合、吹出口を強制
的にデフロスタ側に切り換え、上記推論した時間Ｔを経
過した後、吹出口をベント側に切り換える吹出口切換制
御手段７と、を有したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の空調装置では、ファジイ推論手段６
が、車内温度検出手段１の検出した車内温度Ｔｒと、車
内温度設定手段２により設定した設定温度Ｔset と、冷
風温度検出手段３の検出したエバポレータ通過直後の空
気温度（以下、ダクト温度と呼ぶ）Ｔｄと、に基づいて
時間Ｔを推論演算する。この場合、ファジイ推論の前件
部変数つまり入力を、ＴＡ＝ダクト温度（Ｔｄ）−２５° Ｔsr＝設定温度（Ｔset）−車内温度（Ｔｒ）とし、後件部変数つまり出力を「時間Ｔ」としている。

【０００８】ファジイ推論は、経験則などに基づいて定
められたファジイルールに従って推論結果を出力するも
ので、そのやり方の手順は次の通りである。まず、各ファジイルールに従って、予め与えられたメ
ンバーシップ関数により、前件部の変数ＴＡのグレード
（ファジイラベルに対する所属度、あるいはメンバーシ
ップ値とも言う）を求め、次いで、もう一つの変数Ｔrs
のグレードを求め、両グレードの最小値をとる。この処
理を前件部処理と言う。次に、後件部処理として、出力側メンバーシップ関数
を上記のグレードの所で頭切り処理する。そして、頭切り処理して得た台形出力を論理和し、次
いで重ね合わせた台形部の重心を求めて、その重心位置
を推論結果、つまり今回の場合「時間Ｔ」とする。この推論手法は、例えば特開平２−９２７６３号公報等
において公知の手法である。推論手法は別に他の方法を
採用しても構わない。

【０００９】本空調装置では、車内温度が所定以上の場
合、例えば夏の炎天下の車内のように６０℃以上の場合
（勿論、上記従来公報と同様に「外気温度＋設定温度」
以上でもよい。）、空調運転が開始されると、自動的に
吹出口がデフロスタ側に切り換わる。そして、それから
上記の推論演算した「時間Ｔ」が経過した後、吹出口が
ベント側に切り換わる。

【００１０】この場合、「時間Ｔ」は、車内温度の高
低、及び設定温度とダクト温度との関係により決まるの
で、一定ではなく、経験に基づいた最適な値となる。よ
って、熱風が乗員の顔面に吹き付けるのを防止し得ると
共に、車内状況やその他の空調条件に応じた最適なタイ
ミングで冷風が顔に当たるようになり、従来の不満感が
解消される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図６を参照
しながら説明する。図２は、実施例の空調装置の概略構
成を示す。この空調装置においては、通風ダクト１０の
最上流部に、内気入口１０Ａと外気入口１０Ｂが２股に
分れる形で形成され、その分かれた部分にインテークド
ア１１が設けられている。そして、このインテークドア
１１を開閉制御することにより、通風ダクト１０内に導
入すべき内気と外気の割合を調節することができるよう
になっている。

【００１２】通風ダクト１０には、下流側に行くに従っ
て順に、送風ファン１２、エバポレータ１３、エアミッ
クスドア１４、ヒータ１５が設けられている。エバポレ
ータ１３は、図示しないコンプレッサ、コンデンサ、レ
シーバタンク、エキスパンションバルブと共に配管結合
されて、冷凍サイクルを構成している。

【００１３】エアミックスドア１４は、開度に応じて、
ヒータ１５を通過する空気とヒータ１５を通過しない空
気との割合を調節する。そして、ヒータ１５を通過した
空気と通過しない空気は、ヒータ１５の下流側で混合さ
れて温度調節され、吹出口から車内に吹き出される。

【００１４】通風ダクト１０の後端部は、フロントガラ
スの内面に向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口
（ＤＥＦ）２１と、乗員の顔面に向かって空気を吹き出
すベント吹出口（ＶＥＮＴ）２２と、乗員の足元に向か
って空気を吹き出すフット吹出口（ＦＯＯＴ）２３とに
分かれて車室内に開口しており、各吹出口２１、２２、
２３にはそれぞれモードドア２４、２５、２６が設けら
れている。そして、これらモードドア２４、２５、２６
を選択的に開閉することで、吹出モードを変えることが
できるようになっている。

【００１５】上述したインテークドア１１、エアミック
スドア１４、モードドア２４〜２６はそれぞれインテー
クドアアクチュエータ２７、エアミックスドアアクチュ
エータ２８、モードドアアクチュエータ２９により開閉
制御される。これら各アクチュエータ２７〜２９、送風
ファン１２、並びに冷凍サイクルは、それぞれコントロ
ールユニット５０により駆動制御される。

【００１６】コントロールユニット５０は、上記各アク
チュエータ２７〜２９、送風ファン１２等に駆動信号を
供給する駆動回路と、各駆動回路に制御信号を供給する
マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータに接続
されたＡ／Ｄ変換器と、マルチプレクサとを含むもので
ある。

【００１７】そして、このコントロールユニット５０内
のＡ／Ｄ変換器には、車室内の代表温度を検出する車内
温度センサ（車内温度検出手段）５１と、車外の外気温
度を検出する外気温度センサ（外気温度検出手段）５２
と、車内の温度を設定する温度設定器５３と、エバポレ
ータ１３を通過した直後の空気温度を検出するダクトセ
ンサ（冷風温度検出手段）５４と、エアミックスドア１
４の開度を検出するポテンショメータ５５と、が接続さ
れ、各センサ類からのデータがマイクロコンピュータに
入力されるようになっている。

【００１８】また、コントロールユニット５０には、空
調運転の始動及び停止を指令するエアコンスイッチ６１
を有した操作ユニット６０が接続されており、両者間で
相互に信号の授受が行えるようになっている。

【００１９】次に、上記空調装置のコントロールユニッ
ト５０により行われる吹出制御の内容を説明する。通
常、夏場の暑い時期、車内が高温の条件下では、その条
件に応じて最大冷房の要求が発生する。そして、それに
応答して、吹出モードがＶＥＮＴ（ベント）になると共
に、インテークドア１１がＲＥＣ（内気導入モード）に
なり、エアミックスドア１４がＭＡＸＣＯＯＬの位置
に設定される。そのような前提で図３の制御が行われ
る。

【００２０】この図３に示す吹出口制御ルーチンがスタ
ートすると、まずステップ１０１において、エアコンス
イッチ６１がＯＦＦからＯＮに切り替わったかどうかを
チェックする。そして、エアコンスイッチのスイッチが
ＯＮに切り替わった場合でなければ、さらに監視を続け
る。

【００２１】エアコンスイッチ６１がＯＮされた場合
は、ステップ１０２に進んで各種センサ類の信号を入力
する。つまり、車内温度センサ５１の検出信号、外気温
度センサ５２の検出信号、温度設定器５３からの入力信
号、ダクトセンサ５４の検出信号、ポテンショメータ５
５の検出信号を入力する。

【００２２】次に、ステップ１０３に進んで、今回の熱
風の吹き出し回避制御を行うかどうかの条件判定を行
う。条件判定は、車内温度Ｔｒが「外気温度（Ｔａ）＋
設定温度（Ｔset）」よりも大きいかどうかで行う。車
内温度Ｔｒが「外気温度（Ｔａ）＋設定温度（Ｔse
t）」よりも大きくなければ、今回の熱風回避制御は行
う必要がないとして、そのままこのルーチンを終了し、
他の制御に移行する。つまり、別のルーチンでＶＥＮＴ
モードが選択されるので、ベント吹出が行われることに
なる。

【００２３】一方、車内温度Ｔｒが「外気温度（Ｔａ）
＋設定温度（Ｔset）」よりも大きければ、ステップ１
０４に進む。このステップ１０４では、次に行うファジ
イ推論の入力変数ＴＡ及びＴsrを求める。つまり、ＴＡ＝ダクト温度（Ｔｄ）−２５° Ｔsr＝設定温度（Ｔset）−車内温度（Ｔｒ）とする。そして、ステップ１０５にてファジイ推論を行
う。この場合のファジイ推論は、前件部変数をＴＡ、Ｔ
sr、後件部変数を「時間Ｔ」としたものである。ここ
で、「時間Ｔ」は、後述するように一旦デフロスタ側に
切り換えた吹出口をベント側に戻すまでの時間である。
このファジイ推論のステップ１０５については、図４に
示すサブルーチンで定義されており、後述する。

【００２４】上記のファジイ推論で「時間Ｔ」を演算し
たら、ステップ１０６にて吹出口をデフロスタ（ＤＥ
Ｆ）側に切り換える。これにより、熱風が乗員の顔面に
吹き出すのが防止される。次いで、ステップ１０７でタ
イマーをスタートし、「時間Ｔ」が経過するまで吹出口
をデフロスタのまま維持する（ステップ１０８）。

【００２５】そして、「時間Ｔ」が経過したら、ステッ
プ１０９にて吹出口をベント（ＶＥＮＴ）側に切り換え
て、このルーチンの処理を終了し他の制御に移る。この
ように、車内温度やその他の空調条件を含む変数ＴＡ、
Ｔsrに応じて最適な「時間Ｔ」を推論し、その時間を経
過した後に吹出口をベント側に切り換えるので、不満の
ない適切なタイミングで冷風が乗員の顔に当たるように
なる。

【００２６】次に、上記のファジイ推論の内容を説明す
る。ここでは、経験則あるいは実験などで得られた実績
により、次のような６個のファジイルールが設定されて
いる。（１）ＴＡが正方向に大きく、かつＴsrが負方向に大き
いとき、時間Ｔを大きくする。（２）ＴＡが正方向に中位で、かつＴsrが負方向に中位
のとき、時間Ｔを中位にする。（３）ＴＡが正方向に小さく、かつＴsrが負方向に小さ
いとき、時間Ｔを小さくする。（４）ＴＡが負方向に大きく、かつＴsrが正方向に大き
いとき、時間Ｔを小さくする。（５）ＴＡが負方向に小さく、かつＴsrが正方向に小さ
いとき、時間Ｔをほとんど「０」にする。（６）ＴＡがほとんど「０」で、かつＴsrがほとんど
「０」のとき、時間Ｔをほとんど「０」にする。

【００２７】これをマトリックス表現すると、図５に示
すようになる。ただし、この表で用いる符号（ファジイ
ラベル）の意味は、次の通りである。ＰＬ … 正方向に大きいＰＭ … 正方向に中位ＰＳ … 正方向に小さいＺＲ … ほとんど「０」ＮＳ … 負方向に小さいＮＭ … 負方向に中位ＮＬ … 負方向に大きい

【００２８】そして、各変数毎に上記のラベルを表現す
るメンバーシップ関数として、図６の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示すものが用いられている。（ａ）の関数は入
力変数ＴＡのメンバーシップ関数、（ｂ）の関数は入力
変数Ｔsrのメンバーシップ関数、（ｃ）の関数は出力変
数Ｔのメンバーシップ関数である。

【００２９】ファジイ推論処理では、上記のファジイル
ールに従い、特開平２−９２７６３号公報などで公知の
ＭＩＮ−ＭＡＸルール及び重心法を用いて、「時間Ｔ」
を出力する。その流れは、図４に示すように、まず最初
のステップ２０１でルール毎の入力側メンバーシップ関
数により、前件部変数ＴＡ、Ｔsrのグレードを求め、そ
の最小値を出力する。

【００３０】次いで、ステップ２０２で、出力側メンバ
ーシップ関数により、各ルール毎のグレードから、後件
部出力（Ｔｉ）を得る。そして、ステップ２０３で、各
ルール毎に得た後件部出力（Ｔｉ）を論理和し、その重
心を求めて、その重心位置を推論結果である「時間Ｔ」
として出力する。

【００３１】このように、デフロスタ側からベント側に
切り換える時間を、経験則に基づくファジイ推論で決定
するので、適切なタイミングで吹出口がベント側に切り
換わるようになる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空調運転始動時に車内温度が非常に高い場合、自動的に
吹出口がデフロスタ側に切り換わって乗員の顔に熱風が
当たらないようになる。しかも、その後、吹出空気が冷
えた頃合いに、適切なタイミングで吹出口がベント側に
戻るので、何の不満感も抱かず、快適な空調を味わうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
である。

【図３】同実施例の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】同実施例のファジイ推論の流れを示すフローチ
ャートである。

【図５】同実施例のファジイ推論のルールを示す表であ
る。

【図６】同実施例におけるファジイ推論に用いられるメ
ンバーシップ関数を示し、（ａ）は前件部変数ＴＡのメ
ンバーシップ関数、（ｂ）は前件部変数Ｔｓｒのメンバ
ーシップ関数、（ｃ）は後件部変数Ｔのメンバーシップ
関数である。

【符号の説明】

１ … 車内温度検出手段２ … 車内温度設定手段３ … 冷風温度検出手段４ … 空調運転始動検知手段５ … 吹出口切換手段６ … ファジイ推論手段７ … 吹出口切換制御手段２１ … デフロスタ（ＤＥＦ）吹出口２２ … ベント（ＶＥＮＴ）吹出口２４ … モードドア２５ … モードドア５０ … コントロールユニット５１ … 車内温度センサ（車内温度検出手段）５３ … 温度設定器（車内温度設定手段）５４ … ダクトセンサ（冷風温度検出手段）６１ … エアコンスイッチ（空調運転始動検知手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内外気取入口から導入した空気をエバポ
レータを通して車内に吹き出す車両用空調装置におい
て、車内温度検出手段と、車内温度設定手段と、エバポレータ通過直後の空気温度を検出する冷風温度検
出手段と、空調運転の始動を検知する手段と、車内への空調空気吹出口を少なくともデフロスタ側とベ
ント側に切り換える吹出口切換手段と、上記車内温度検出手段の出力と車内温度設定手段の出力
と冷風温度検出手段の出力とに基づいて時間Ｔを推論す
るファジイ推論手段と、空調運転開始時に車内温度検出手段の検出した車内温度
が所定以上の場合、吹出口を強制的にデフロスタ側に切
り換え、上記推論した時間Ｔを経過した後、吹出口をベ
ント側に切り換える吹出口切換制御手段と、を有することを特徴とする車両用空調装置。