JPH09175142A - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調装置において、可変機構が故障した場合
においても可能なかぎり乗員の好む空調状態にすること
が可能で、かつ故障中の乗員操作を適切に処理して乗員
の空調好みを精度よく抽出することが可能な空調制御装
置を提供する。 【解決手段】 空調制御装置において、熱環境情報検出
手段と、自動車走行状態検出手段と、空調風供給装置の
制御状態から冷媒循環量可変機構の異常を判定する冷媒
循環量異常判定手段と、この判定手段における判定が循
環異常であった場合に、循環量異常の程度と制御特性補
正量記憶手段に記憶されている補正量とに応じて、空調
風自動設定手段の制御特性を変更する制御特性変更手段
と、循環量異常の程度に応じて設定情報記憶手段に記憶
する乗員の操作量を補正する記憶量補正手段とを有する
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動的に車室内を
空調する、いわゆるオートエアコンと呼ばれる自動車用
空調装置において、乗員の感覚特性に適合した制御装置
の提供に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆるオートエアコンと呼ばれ
る自動車用空調制御装置は、室温センサ、外気温センサ
等の熱環境を検出するセンサから得られる信号に応じ
て、最適な吹出温度を演算し、この吹出温度の値を基
に、あらかじめ定められた制御特性によって車室内へ空
調風を吹き出すものであった。

【０００３】しかし、温熱感覚には個人差があり、吹出
風の温度や風量のバランスのような空調制御状態への好
みは乗員によって異なるため、あらかじめ定められた制
御特性が乗員の好みに合致しない場合には、熱環境が変
化するたびに乗員が手動設定手段によって設定を変更し
なければならなかった。

【０００４】そこで、特開平５−２０８６１０号公報に
開示された車両用風量制御装置では、乗員が吹出風の風
量を手動変更した場合には、これを学習し、あらかじめ
定められた送風特性を変更し得るものであり、このよう
な空調制御装置であれば、使用するうちに乗員が好む制
御特性へと逐次変更され最適な制御特性になることが期
待される。

【０００５】一方、自動車用空調装置には例えば特開昭
６３−２８４０１８号公報に開示されているように可変
容量コンプレッサを用いて、車室内の冷房負荷に応じて
冷媒の循環量を制御するものが知られている。例えば、
特開昭６３−２８４０１８号公報に開示のコンプレッサ
は、いわゆる斜板式と呼ばれるもので、冷房負荷が低い
場合には、斜板の傾斜が急になることでピストンストロ
ークが小さくなって、循環冷媒量を減少させ、駆動トル
クが減少するためエンジン負荷が減り燃費向上に効果が
ある。この斜板の傾斜角は、コンプレッサの吸入圧力と
吐出圧力との差によって受動的に制御されるものと、ソ
レノイドバルブ等によって電気的に圧力差を制御するこ
とによって能動的に制御されるものが存在し、特開昭６
３−２８４０１８号公報に開示のコンプレッサは、後者
のタイプである。この従来例の可変容量コンプレッサ
は、エバポレータの出口空気温度がハンチングするなど
して制御状態が不良の場合には、応答試験を行うことに
よって制御ゲインのテーブルを書き換えるものであっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−２０８６１０号公報のように乗員操作に応じて制御
特性を順次学習する空調制御装置において、圧縮機が特
開昭６３−２８４０１８号公報のような可変容量圧縮機
である場合には、容量可変機構に不具合が生じ、容量が
可変しないと、吹出温が乗員の感覚に合わなくなり、こ
れに伴う修正操作を行うため、正常時の操作と異なる操
作へと学習内容が変更されてしまう可能性が有った。例
を用いて詳説すると、まず、エアミックスドア開度は、
図２２に示すようなヒータコアの熱効率特性と、ヒータ
コア前面空気温度を用いて算出されるが、図２２の特性
は、ヒータコアの形状、容量、位置等から実験的に定ま
る車両固有の特性で、通常は図示したように非線形な曲
線である。従って、エバポレータの出口温度が想定した
値から大きくずれると、設定温度変更に対するエアミッ
クスドア開度の変化幅がずれることになってしまう。ま
た、エバポレータ出口温度のずれ幅によって、同じ設定
温度でも、吹出温が異なる可能性が生じるため、過去の
操作から学習した設定温度で制御しようとしても、乗員
にとって違和感が生じてしまう。例えば、コンプレッサ
の可変容量機構が最大容量に固定してしまい、エバポレ
ータ出口空気温度が通常想定しているよりも低温となっ
てしまうと、エアミックスドア開度が正常時の開度より
もリヒート量を増加させる方向へ移動し、図２２の特性
で開度に対する熱交換効率が急変する領域（領域Ｂ）へ
開度が移動してしまうので、領域Ｂは暖房時を想定した
制御領域なので同一の設定温でも、冷房条件の吹出温と
しては高すぎる温度となってしまう。また、通常は制御
マップを簡略化する目的で、図２２の非線型特性を線形
近似して用いているため、領域Ａと領域Ｂの境界点で特
性が急変する。従って、前述のように吹出温特性が高く
シフトする現象が、さらに急激に切り替わることになっ
てしまう。このような状況では、乗員は冷媒循環量が正
常時の設定から変更する必要が生じる。また、設定温変
更に対する吹出温の変化幅も正常時と異なるため、好み
の状態に調整するのに時間を要するといった問題点があ
った。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものでその目的とするところは、乗員の設
定変更を逐次学習して予め定められた制御特性を補正す
る空調制御装置を備え、可変容量コンプレッサなどの冷
媒循環量可変機構を備えた空調装置において、可変機構
が故障した場合においても、可能なかぎり乗員の好む空
調状態にすることが可能で、かつ、故障中の乗員操作を
適切に処理して、乗員の空調好みを精度よく抽出するこ
とが可能な空調制御装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、冷媒情報入力手段から入力された冷媒
の状態に応じて、冷媒の循環流量を制御する冷媒循環量
可変手段と、熱環境情報検出手段から入力された検出室
温、外気温、日射量等の熱環境情報及び設定室温により
目標空調条件を演算し、空調条件が目標空調条件を維持
するように、自動的に空調装置本体の空調風供給装置と
冷媒循環量可変手段とを制御して車室内を空調する空調
風自動設定手段と、乗員の手動操作によって空調装置の
設定室温、送風状態を設定変更可能な手動設定手段と、
この手動設定手段が操作されたときの、熱環境情報、目
標空調条件、設定室温または送風状態、使用時間のいず
れかあるいは全てを記憶する設定情報記憶手段と、この
設定情報記憶手段に記憶された設定情報から、空調風自
動設定手段の制御特性を補正するための制御特性補正量
を演算記憶する制御特性補正量記憶手段と、少なくとも
エンジン回転数、車速とから自動車の走行状態を検出す
る自動車走行状態検出手段とから構成する自動車の空調
制御装置において、熱環境情報検出手段と、自動車走行
状態検出手段と、空調風供給装置の制御状態から、冷媒
循環量可変機構の異常を判定する冷媒循環量異常判定手
段と、冷媒循環量異常判定手段における判定が循環異常
であった場合に、循環量異常の程度と、制御特性補正量
記憶手段に記憶されている補正量とに応じて、空調風自
動設定手段の制御特性を変更する制御特性変更手段と、
循環量異常の程度に応じて、設定情報記憶手段に記憶す
る乗員の操作量を補正する記憶量補正手段とからなる構
成とした。

【０００９】また、本発明では、循環量異常判定手段に
おいて、自動車走行状態検出手段で検出された車速と、
エンジン回転数と、熱環境検出手段で検出された外気温
度と、車室内空気温度と、空調風供給手段のうち車室内
に導入する外気量を制御する吸込空気量調整手段と、ブ
ロアファン電圧とから、エバポレータ直後の空気温度理
論値を演算し、理論値とエバポレータ直後の空気温度検
出値との差によって冷媒量異常の大きさを判定すること
を特徴とした。

【００１０】また、本発明では、冷媒循環量異常判定手
段の判定が、循環量が既定値よりも大きい異常であった
場合に、熱環境検出装置から得られた熱環境に応じて制
御特性変更手段のうち吹出温を制御するエアミックスド
ア開度の制御特性を変更し、この変更量に応じて記憶量
補正手段で補正する補正量を演算することを特徴とし
た。

【００１１】また、本発明では、冷媒循環量異常判定手
段の判定が、循環量が既定値よりも小さい異常であった
場合に、制御特性補正量記憶手段に記憶されている補正
量と、熱環境検出装置から得られた熱環境に応じて制御
特性変更手段のうち吹出温を制御するエアミックスドア
開度と、送風量を制御するブロアファン電圧の制御特性
を変更し、この変更量に応じて記憶量補正手段で補正す
る補正量を演算することを特徴とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる自動車用空調制御装置の実施の形態を詳細に説明す
る。

【００１３】〔第１の実施の形態〕図１は本発明による
自動車用空調制御装置の第１の実施の形態を示す構成図
である。

【００１４】図１において空調装置本体１は、ブロアユ
ニット２、クーリングユニット３、ヒータユニット４を
順次連結して構成されている。ブロアユニット２には外
気導入口５と内気導入口６とが成形されているととも
に、この両導入口５，６を開閉するインテークドア７、
そのインテークドア７を回動するためのアクチュエータ
８、空調風を発生させるブロアファン９、そのファン９
を回転させるためのブロアファンモータ１０が配置され
ている。

【００１５】クーリングユニット３にはエバポレータ１
１が配置され、膨張弁１２からの低温冷媒がエバポレー
タ１１に供給され、空調風を冷却後、冷媒はコンブレッ
サ４６に戻る。

【００１６】コンプレッサ４６では、エバポレータ１１
から戻ってきた冷媒を加圧し、コンデンサ４７へ吐出す
る。コンプレッサ４６は、図示しない車両のエンジンに
よって駆動されており、不必要な場合には、クラッチに
よって動力を切断することにより停止可能である。ま
た、後述する制御装置３０からの信号に応じて、吐出量
が電気的に制御できる、いわゆる可変容量コンプレッサ
で、図２に示したようにソレノイドバルブ４９の電流を
増減させることによって、斜板傾斜角を揺動させて吐出
容量を変更する、いわゆる斜板式（ワッブル式）の可変
容量コンプレッサである。

【００１７】またヒータユニット４にはエアミックスド
ア１３が枢設され、さらにそのエアミックスドア１３を
回動するためのアクチュエータ１４が配設されるととも
にヒータコア１５が配設される。ヒータコア１５には配
管２７により図示しない自動車用エンジンの温水である
冷却水が供給、循環され、ヒータコア１５を通過する空
調風を加熱する。ヒータユニット４の下流端部にはデフ
ロスタダクト１６、ベントダクト１７、フットダクト１
８が連通されており、各ダクト１６，１７，１８の基端
部には開閉ドア１９，２０，２１が枢支され、さらに各
開閉ドア用のアクチュエータ２２，２３，２４が配設さ
れている。ベントダクト１７の端部にはベントグリル２
５が設けられ、所望の風向を設定するルーバーフィン２
６が配設されている。

【００１８】空調のインテークモード、風量、吹出モー
ドおよび温度制御を行なうコントローラ３０が設けら
れ、室温設定器３１、室温センサ３２、外気温センサ３
３、日射量センサ３４、エバポレータ直後空気温度セン
サ３５、室温、後述する吹き出し口モード、内外気導入
切り換えモード、風量設定の自動制御を行うオートエア
コン稼働スイッチ３６、エアコン停止スイッチ３７、風
量設定器３８、空調風の導入を室内あるいは室外あるい
はその両方に切り換える内外気導入切り換えスイッチ３
９、車両の窓曇りを除去するためのデフロスタスイッチ
４０、空調風を室内に吹き出す際、前席乗員の胸元付近
へ吹き出すベント吹出モード、前席乗員の足元付近へ吹
き出すフット吹出モード、その両方から吹き出すバイレ
ベル吹出モードを切り換える吹き出し口選択スイッチ４
１、コンプレッサ４６の稼働を強制的にオン／オフする
エアコンスイッチ４２の出力値が入力され、演算後、イ
ンテークモードの設定としてアクチュエータ８に開閉の
指示がなされ、風量設定としてブロアファンモータ１０
へ電圧が出され、吹出モードとしてドアアクチュエータ
２２，２３，２４にそれぞれ開閉の指示がなされ、さら
に吹出温制御として、エアミックスドアアクチュエータ
１４に開度の指示が行なわれる。４３は空調表示部であ
り、目標室温、吹き出し口モード、リアデフロスタ、風
量、自動制御モードの選択状態などが表示される。

【００１９】オートエアコン稼働スイッチ３６は起動ス
イッチを兼ねており、工場出荷時に設定された制御特性
（ノーマルモード）での自動制御を起動するノーマルモ
ードスイッチ３６ａと、乗員の操作履歴によって補正し
た制御特性（ユーザモード）での自動制御を起動するユ
ーザモードスイッチ３６ｂとから構成される。

【００２０】また、制御装置３０には、車両、乗員毎の
制御特性補正情報（詳細後述）を記憶したカード式メモ
リ４５の記憶データを読み取り／書き出しするためのカ
ード情報入出力装置４４が接続され、カード式メモリ
は、乗員操作部の内部または近傍に設けられている。

【００２１】以上の構成からなる自動車用空調制御装置
の作動を図３乃至図１０に示すフローチャート、図１１
乃至図１３の説明図により説明する。

【００２２】＜メインフロー＞図３は、本発明の空調装
置を制御するメインフローを示している。

【００２３】まず、空調装置１の起動スイッチであるオ
ートエアコンスイッチが押されると、ステップＳ３０１
に進み、後述する各ステップの演算に用いる予め定めら
れた定数Ａ〜Ｕの値と乗員の設定変更情報を、制御装置
本体内に内蔵されたメモリから読み込む。続いて、ステ
ップＳ３０２では熱環境情報検出手段としての各センサ
の出力信号と、乗員の設定室温、各スイッチの状態を読
み込み、ステップＳ３０３では、エバポレータ通過後の
冷風のヒータコア通過量を制御するエアミックスドアの
開度Ｘを求める。ここでは、現在の熱負荷状態下で設定
室温にするための制御目標条件である目標吹出温度Ｔof
を求め、吹出温度をＴofにするためのエアミックス開度
Ｘを、エバポレータ直後空気温度から算出する。

【００２４】続いてステップＳ３０４、Ｓ３０５では、
目標吹出温度Ｔofに対して最適な吹出口モード、吸込口
の状態をそれぞれ決定する。

【００２５】また、ステップＳ３０６では、目標吹出温
度Ｔofに応じた風量を吹出すように予め定められている
ブロアファン印加電圧特性によって、ブロアファン電圧
Ｖfan を決定する。

【００２６】そしてステップＳ３０７では、ステップＳ
３０４〜Ｓ３０６で演算した制御量になるよう各アクチ
ュエータへ制御信号を出力した後、ステップＳ３０２へ
戻ってオフスイッチが押されるまで、Ｓ３０２〜Ｓ３０
７の処理を繰り返す。

【００２７】以下、各ステップの詳細について説明す
る。

【００２８】＜初期化処理＞図４は図３に示すステップ
Ｓ３０１の初期設定の詳細を表している。

【００２９】ここでは、まずステップＳ４０１で次ステ
ップＳ３０３のエアミックス開度処理の目標吹出温度Ｔ
of演算で用いる定数Ａ〜Ｅ、エアミックス開度算出に用
いる定数Ｆ，Ｇ，Ｈ、ステップＳ３０４の吹出口モード
の決定に要する定数Ｉ〜Ｌ、ステップＳ３０５の吸込口
モードの決定に要する定数Ｍ〜Ｑ、ステップＳ３０６の
ブロアファン電圧の決定に要するＲ〜Ｕの各定数をセッ
トする。

【００３０】ステップＳ４０２では、カード情報入出力
装置４４にカード式メモリ４５が挿入されているかどう
かを判定し、カードが有る場合にはステップＳ４０３へ
進み、無い場合には処理を終了してメインフローへ復帰
する。

【００３１】ステップＳ４０３では、乗員設定情報であ
る後述する図５のエアミックス開度処理で使用するα
（Ｔamb ，Ｔic）とβ（Ｔamb ）、図６の吹出口モード
処理で使用するΔＩ、ΔＫ及び図８の風量処理で使用す
るγ（Ｔof）をカード式メモリから読み込む。α（Ｔam
b ，Ｔic）、β（Ｔamb ）、ΔＩ、ΔＫ、γ（Ｔof）
は、全て後述する図１０の学習処理フローチャートに示
す処理で決定される。α（Ｔamb ，Ｔic）、β（Ｔamb
）は、図１３に示されたような外気温Ｔamb と室温Ｔi
cによって分割された各区間内でなされた乗員の設定温
度操作を記憶し、各区間毎に代表値を求め、外気温、室
温軸について補間作成した関数である。ただし、α（Ｔ
amb ，Ｔic）は、各外気温、室温条件下での設定室温補
正量であるが、β（Ｔamb ）は各外気温毎の設定温度の
日射量に対する増分である。

【００３２】ΔＩ、ΔＫは吹出口モードの自動切り換え
点を補正するための補正量で、実際に切り換えられた吹
出口モードのパターンとその時の目標吹出温度Ｔofから
乗員毎の切り換え点を平均することから算出される。ま
た、γ（Ｔof）は目標吹出温Ｔofのレベル毎に分割され
た各区間における風量の設定情報を平均して算出される
代表値をＴofについて補間した関数である。

【００３３】＜入力処理＞図５は図３に示すステップＳ
３０２のセンサ値、スイッチ入力処理の詳細を表してい
る。ここでは、各センサからの入力信号及び、手動設定
スイッチ類の設定状態を入力し、それぞれ相当する変数
へセットするとともに、空調装置本体の起動及び停止を
制御する。

【００３４】すなわち、ステップＳ５０１では検出室温
をＴic、検出外気温をＴamb 、検出日射量をＱsun 、検
出エバポレータ直後空気温度をＴint 、乗員の設定室温
をＴset 、手動設定のブロアファン電圧設定値をＶfan,
m にそれぞれセットし、吹出口モードを選択する吹出口
選択スイッチ、導入空気の内気とするか外気とするか切
り換える内外気導入切り換えスイッチの選択状態、空調
装置のメインスイッチであるユーザモードスイッチ、ノ
ーマルモードスイッチの各状態を入力する。

【００３５】ステップＳ５０２では、空調装置のメイン
スイッチであるオートエアコンスイッチがオフされる
か、自動車のエンジン始動のためのメインスイッチであ
るイグニションキーがオフされるかして、今回の空調装
置の使用が終了したかどうかを判定し、判定がＹＥＳな
らステップＳ５０７の学習処理部へ進んだ後終了し、Ｎ
ＯならステップＳ５０３へ進む。

【００３６】ステップＳ５０３では、冷媒循環量が異常
かどうかを判定し（図１２参照）、異常の場合には循環
量異常フラグをＯＮして循環量異常度を算出し、異常で
ない場合には循環量異常フラグをＯＦＦする。

【００３７】図１２の処理を説明すると、まず、ステッ
プＳ１２０１で、空調装置を稼働してから十分時間が経
過し、もし冷凍サイクルが正常なら、冷凍サイクルが定
常状態となる時刻となったかどうか判定し、経過してい
るならステップＳ１２０２へ進み、経過していないなら
メインルーチンへ戻る。ステップＳ１２０２でインテー
クドア開度と、車速、ブロアファン電圧とから、エバポ
レータ通過空気量Ｑeva を算出する。次に、ステップＳ
１２０３で室温、外気温、インテークドア開度から、エ
バポレータ前面空気平均温度Ｔeva,inを算出する。ステ
ップＳ１２０４では、冷凍サイクルが正常な場合の過去
１分間の平均供給冷凍能力Ｗcyc を、平均エンジン回転
数と平均車速と外気温から算出する。次に、ステップＳ
１２０５ではエバポレータ通過空気量Ｑeva 、エバポレ
ータ前面空気温度Ｔeva,in、供給冷凍能力Ｗcyc 、空気
の比熱Ｃair からエバポレータ直後空気温度理論値Ｔev
a,out を次式で算出する。

【００３８】Ｔeva,out ＝Ｔeva,in−ηeva （Ｗcyc ／
（Ｃair ・Ｑeva ）） ステップＳ１２０６では、実際のエバポレータ直後空気
温度Ｔint とＴeva,out との差の大きさが既定値以上か
どうか判定し、既定値以上ならステップＳ１２０７へ進
んで循環量異常フラグをＯＮし、冷媒量異常度Ｅcyc を
算出する。また、ステップＳ１２０６で既定値以下と判
断された場合には、ステップＳ１２０８へ進んで循環量
異常フラグをＯＦＦし、循環量異常度Ｅcyc ＝０とした
後メインルーチンへ移行する。

【００３９】ステップＳ５０４では、ユーザモードスイ
ッチが押され、カード式メモリが挿入されているユーザ
モードかどうかを判定し、ユーザモードの場合はステッ
プＳ５０７へ、そうでない場合はメインフローへ戻る。

【００４０】ステップＳ５０５では手動設定キーが押さ
れ、乗員の操作がなされたかどうかを判定し、なされた
場合にはステップＳ５０５へ、なされていない場合には
そのまま処理を終了してメインフローへ戻る。

【００４１】ステップＳ５０６では、ステップＳ５０７
の学習処理部で用いる設定変更情報として、ステップＳ
５０３で算出した循環量異常度Ｅcyc と、操作時の時刻
（空調装置使用開始からの経過時間）、変更前後の設定
内容と、環境条件として室温、設定温、外気温、日射量
及び目標吹出温度を設定変更情報記憶バッファに記憶し
てメインフローへ戻る。

【００４２】＜エアミックスドア処理＞図６は図３に示
すステップＳ３０３のエアミックスドア処理の詳細を表
している。

【００４３】ステップＳ６０１では、ユーザモードかど
うか判定し、ユーザモードの場合にはステップＳ６０２
へ、ユーザモードでなくノーマルモードの場合にはステ
ップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２，Ｓ６０３で
は、設定室温を補正する。

【００４４】ステップ６０２では、乗員設定情報を加味
した次式で補正する。

【００４５】Ｔset,new ＝Ｔset ＋α（Ｔamb ，Ｔic）
＋β（Ｔamb ）・Ｑsun ここで、Ｔset は現在設定されている設定室温、α（Ｔ
amb ，Ｔic）、β（Ｔamb ）は図４のステップＳ４０３
で読み込んだ設定温度補正量である。

【００４６】ステップＳ６０３では、設定温度を補正せ
ず、 Ｔset,new ＝Ｔset とする。

【００４７】ステップＳ６０４では、Ｔset に変更が有
ったかどうか判定し、変更が無い場合にはステップＳ６
０５でＴset,new の一次遅れ処理を行なう。すなわち、
環境の変化によってＴset,new の値がステップ的に変化
した場合に、制御が急変するのを防ぐための処理であ
る。１サイクル前の設定温Ｔset,old と今回計算された
Ｔset,new を用いて次式でＴset'を決定する。

【００４８】 Ｔset'＝ｗ×Ｔset,old ＋（１−ｗ）×Ｔset,new ここで、ｗは０＜ｗ＜１を満たす既定値である。

【００４９】ステップＳ６０６では、今回求めたＴset,
new を次サイクルで使用するためにＴset,old としてセ
ットする。

【００５０】ステップＳ６０７では、ステップＳ６０５
で決定された目標設定室温Ｔset'と、各センサ値を用い
て、目標吹出温度Ｔofを Ｔof＝Ａ×Ｔset'＋Ｂ×Ｔamb ＋Ｃ×Ｑsun ＋Ｄ×Ｔin
c ＋Ｅ で決定する。ここで、Ｔset'が各乗員の日射量に対する
設定温の好みを加味した値となっているので、目標吹出
温度Ｔofも乗員の環境条件に対する好みを反映した補正
がなされることになる。

【００５１】ステップＳ６０８では、目標吹出温Ｔofを
吹き出すために必要なエアミックスドア開度Ｘを、次式
をＸについて解いて算出する。

【００５２】 （Ｔof−Ｔint)／（Ｔｗ−Ｔint)＝η（Ｘ） ここで、η（Ｘ）は、ヒータコアのヒータ効率であり、
エアミックスドア開度に応じて図１３のように変化す
る。まず、目標吹出温Ｔofがヒータコア水温Ｔｗとエア
ミックスドア開度Ｘ０の時のヒータ効率η（Ｘ０）を掛
けた値Ｔｗ・η（Ｘ０）より小さいかどうか判定し、小
さい場合には冷房時の制御領域と判定し、大きい場合に
は暖房制御領域と判定する。η（Ｘ）は、図１３の実線
のようにエアミックス開度に対して非線形であり、その
ままＸについて解こうとすると演算が複雑になるので、
破線のように数本の直線（本実施の形態では２本）で線
形近似して用いる。図１３の２直線は、エアミックスド
ア開度Ｘ０で切りかわり、０〜Ｘ０は冷房域（領域Ａ）
で、Ｘ０〜１が暖房域（領域Ｂ）となる。冷房域の制御
をすべき領域でも、エバポレータ直後空気温度Ｔint が
低くなりすぎ、通常想定していない温度となってしまう
と、Ｘ０以上の暖房域（領域Ｂ）へと移り、吹出温が急
変してしまう。そこで、本実施の形態では、Ｘ０の値を
冷媒循環量異常度Ｅcyc によって可変とし、図１４に示
すようにＥcyc ＜０の場合には、｜Ｅcyc ｜の大きさが
既定値より大きくなるに従って、Ｘ０が大きくなるよう
補正する。これにより、エバポレータ温度が異常に低く
なっても、設定温度を変化させても吹出温が急変するこ
とがなく、変更幅の違和感がない。ただし、Ｅcyc ＜Ｅ
０では、エバポレータ凍結防止機構が作動して、コンプ
レッサがオフされるので補正はしない。またＥcyc ＞０
の場合には、図１５のように大きさが大きくなるほど、
η０の値が大きくなるよう補正する。これにより、エバ
ポレータの値が想定していた値より大きい場合でも、そ
のずれ幅に応じてエアミックスドア開度が小さく設定さ
れるため、ヒータを通過する空気量が減り、吹出温度の
違和感がなくなる。

【００５３】＜吹出口モード処理＞図７は図３に示すス
テップＳ３０４の吹出口モード処理の詳細を表してい
る。

【００５４】ステップＳ７０１では、予め定められてい
る吹出口モード決定のためのパラメータＩ，Ｊ，Ｋ，Ｌ
を図４に示すステップＳ４０２で読み込んだΔＩ、ΔＫ
で補正し、それぞれＩ＋ΔＩ、Ｊ＋ΔＩ、Ｋ＋ΔＫ、Ｌ
＋ΔＫを次のステップＳ６０２で用いるＩ′，Ｊ′，
Ｋ′，Ｌ′の値として設定する。これにより、乗員の変
更操作に基づいて演算される値にもとづいて初期プログ
ラムが補正されるので、乗員の吹出口モードの好みに合
致した吹出口が選択されることになる。

【００５５】ステップＳ７０２では、目標吹出温度Ｔof
に応じて、予め定められた吹出口モードマップを用いて
吹出口を選択する。ここで、各モードの吹き出し状態を
下記に示す。

【００５６】ベントモード：インストパネルに配置され
たベンチレータグリルのみから吹き出す。

【００５７】バイレベルモード：ベンチレータグリルと
足元吹出口の双方から吹き出す。

【００５８】フットモード：足元吹出口及び、インスト
上面に開口しフロントウィンドウ内面へ吹き出すデフロ
スタ吹出口から吹き出す。

【００５９】ステップＳ７０３では、吹出口モードが手
動スイッチにより固定されているかどうか判別し、固定
されている場合にはステップＳ７０４〜Ｓ７０７でそれ
ぞれに相当する吹出口モードを選択する。

【００６０】＜吸込口処理＞図８は図３に示すステップ
Ｓ３０５の吸込口処理の詳細を表している。

【００６１】ステップＳ８０１では、目標吹出温度Ｔof
に応じて、予め定められた吸込口マップを用いて吸込口
の状態を選択する。ここで、各状態は ＲＥＣ：１００％内気循環 ２０％ＦＲＥ：２０％外気導入、８０％内気循環 ＦＲＥ：１００％外気導入 である。ステップＳ８０２では、吹出口モードが手動ス
イッチにより固定されているかどうか判別し、固定され
ている場合にはステップＳ８０３、Ｓ８０４でそれぞれ
に相当する吸込口を選択する。

【００６２】＜風量処理＞図９は図３に示すステップＳ
３０６の風量処理の詳細を表している。

【００６３】ステップＳ９０１では、目標吹出温度Ｔof
に応じて、予め定められたブロアファン電圧マップを用
いてブロアファン印加電圧Ｖfan を選択する。

【００６４】ステップＳ９０２では、ユーザモードかど
うか判定し、ユーザモードの場合にはステップＳ９０３
へ進み、ノーマルモードの場合にはステップＳ９０４へ
進む。

【００６５】ステップＳ９０３では、図４に示すステッ
プＳ４０３で読み込んだγ（Ｔof）とでＶfan の値を補
正し、乗員の変更情報に基づくファン電圧Ｖfan,cor を
算出する。すなわち、 Ｖfan,cor ＝Ｖfan ＋γ（Ｔof） ステップＳ９０４では、ステップＳ９０１のＶfan をＶ
fan,cor にセットする。

【００６６】次に、ステップＳ９０５では、ブロアファ
ン電圧が手動スイッチにより固定されているかどうか判
別し、固定されている場合にはステップＳ９０６でブロ
アファンモータへの出力値Ｖfan'を選択された電圧Ｖfa
n,m に設定し、固定されていない場合にはステップＳ９
０７でＶfan'をステップＳ９０３またはＳ９０４で決定
したブロアファン電圧Ｖfan,cor に設定してメインフロ
ーへ戻る。

【００６７】以上の処理によって、ユーザモードが選択
されている場合には、乗員操作情報から読み込んだ風量
補正量によって風量を補正しているので、各環境条件で
乗員が好む風量で制御される。

【００６８】＜出力処理＞図１０は図３に示すステップ
Ｓ３０７の出力処理の詳細を表している。

【００６９】ステップＳ１００１では、ステップＳ３０
３，Ｓ３０４，Ｓ３０５で設定されたエアミックス開度
Ｘ、吹出口モード、吸込口となるように、エアミックス
ドア、吹出口モードドア、吸込口モードドアの各アクチ
ュエータへ駆動信号を送信する。

【００７０】ステップＳ１００２では、ステップＳ３０
６で設定したブロアファン電圧Ｖfan'となるようにブロ
アファンモータへ駆動信号を送信する。

【００７１】＜学習処理＞図１１は図５に示すステップ
Ｓ５０８の学習処理の詳細を表している。

【００７２】ステップＳ１１０１では、設定変更情報記
憶バッファに記憶されている今回の変更データから設定
室温の変更情報について処理し、α（Ｔamb ，Ｔic）と
β（Ｔamb ）を決定する。

【００７３】すなわち、記憶データを図１６の外気温、
室温による区間に分類し、同じ区間内の設定室温データ
を設定時間を重みにして時間平均した平均設定温度Ｔｍ
を求め、図１７に示す内容を記憶した設定室温情報記憶
メモリの該当するアドレスにＴｍと基準設定温度である
２５℃との差Ｔｍ−２５を記憶する。ただし、設定室温
データは、冷媒循環量異常度Ｅcyc に既定係数を掛けた
値で補正する。これにより、冷媒循環量異常による設定
変更を、その度合に応じて補正可能となり、正常時の設
定情報と同等に扱うことができる。従って、異常が除去
された後でも、それまで学習された記憶情報を修正する
ことなく用いることができる。

【００７４】設定室温情報記憶メモリには、同一区間の
設定室温情報が最大Ｎ個記憶可能であり、記憶時に既に
Ｎ個記憶されている場合には最も古いデータと交換する
ことによって常に最新のＮ回分のデータを記憶している
ことになる。そして、設定室温情報が変更されると該当
する区間に記憶されている設定室温データを平均し、各
区間の設定室温情報の平均値αｍを算出して記憶する。
以上の処理を、今回使用した間に経験した全ての区間に
ついて行った後、図１７の全区間のαｍの値を外気温
軸、室温軸について線形補間することによってα（Ｔam
b ，Ｔic）を決定する。

【００７５】続いて、設定室温の変更時の設定室温Ｔse
t と日射量Ｑｍを図１８に示す日射反応操作用設定室温
記憶メモリの該当する外気温区間に記憶し、同一の外気
温区間内に記憶された設定温Ｔset 、日射量Ｑｍのデー
タをとに回帰式Ｔset ＝βｍ×Ｑｍ＋Ｔset0を求め、回
帰係数βｍを記憶する。ただし、回帰式は有意性を高め
るため、同一の外気温区間内に５組以上のデータが記憶
されている場合に限り計算し、それまではβｍ＝０とす
る。βｍが更新されると全外気温区間についてβｍを線
形補間してβ（Ｔamb ）を算出する。

【００７６】ステップＳ１１０２では、風量補正関数γ
（Ｔof）を決定する。決定方法は、ステップＳ１１０１
のα（Ｔamb ，Ｔic）の決定方法とほぼ同じで、図１９
に示した風量変更情報記憶メモリで、今回の使用におい
て同一の目標吹出温Ｔof区間内で設定された風量設定の
時間平均ファン電圧Ｖfanmを算出し、Ｔof（区間の中央
値）に相当する基準電圧Ｖfan との差（図９に示すステ
ップＳ９０１のマップで算出される）Ｖfanm−Ｖfan を
風量変更情報として最大Ｎ個記憶する。

【００７７】次に、風量変更情報が更新された区間につ
いて過去の風量変更情報を平均し、補正平均値γｍとし
て該当する目標吹出温区間に記憶する。そして、全目標
吹出温区間のγｍを線形補間してγ（Ｔof）を決定す
る。

【００７８】ステップＳ１１０３では、吹出口モードパ
ラメータ補正値ΔＩ、ΔＫを算出する。すなわち、吹出
口モードが変更になった時点の、図２０のように変更パ
ターンがベント←→バイレベルかバイレベル←→フット
かによって区分された吹出口モード変更情報記憶メモリ
に、変更時の目標吹出温度Ｔofを記憶する。ただしベン
ト→バイレベルまたはバイレベル→フットと変更された
場合には、その時点のＴofそのものを記憶するが、逆に
バイレベル→ベントまたはフット→バイレベルと変更さ
れた場合には、ＴofからそれぞれＪ−Ｉ、Ｌ−Ｋの値を
差し引いてから記憶する。これは、図７のステップＳ７
０２に示したように各モードの変更の決定には変更方向
によってヒステリシスを設定してあるためである。吹出
口モード変更情報が更新されると、該当する変更パター
ンに記憶されている目標吹出温度を平均した平均変更点
ＩｍまたはＫｍを算出する。そして、Ｉｍ−ＩまたはＫ
ｍ−Ｋの値をそれぞれΔＩ、ΔＫとして記憶する。

【００７９】以上説明してきたフローチャートに従う
と、冷房条件においては、車両の走行状態と熱環境状態
から予測されるエバポレータ直後空気温度予測値と実測
値の差から、冷媒循環量をチェックする。そして、循環
量が異常と判断される場合には、その異常度に応じてエ
アミックスドア開度の制御パラメータが変更されるの
で、設定温度の変更に対する吹出温度の変化の応答性
が、冷媒量が正常の場合と同じになる。このため、冷媒
循環量が異常であっても、乗員が設定温度変更をスムー
ズに行うことができる。また、冷媒循環量が異常と判定
されている間の設定変更は、学習処理において、正常時
と同等に扱うことができるように循環量異常度に応じて
補正されるため、冷媒循環量が正常に戻っても、異常時
に変更された学習結果をそのまま使用することができ
る。

【００８０】〔第２の実施の形態〕 ＜風量制御への適用＞本実施の形態は、制御ルーチンの
風量補正の部分と学習処理の風量補正部分のみ第１の実
施の形態と異なり、異なる部分のみ説明する。

【００８１】図２１は、第１の実施の形態の図９に相当
し、ステップＳ２１０２、Ｓ２１０３が加えられたこと
のみが異なる。

【００８２】ステップＳ２１０２は、冷媒循環量異常度
Ｅcyc ＞０かどうか判定し、ＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ２１０３へ進み、ＯＦＦの場合にはステップＳ２１０
４へ進む。

【００８３】ステップＳ２１０４では、Ｅcyc の値に応
じてステップＳ２１０１で算出したＶfan を補正する。

【００８４】Ｖfan ←Ｖfan ＋Ｋfan ×Ｅcyc ここで、Ｋfan は予め定められた定数である。

【００８５】これにより、冷媒循環量異常によってエア
ミックスドア開度が補正され、Ｘ＝０でも冷房能力が不
足する場合でも、ファン風量を増加させることにより、
冷房感を補うことができ、過去の設定による空調フィー
リングに可能なかぎり近付けることができる。

【００８６】本実施の形態では、更に第１の実施の形態
の図１１のステップＳ１１０３の動作で、風量変更デー
タを処理する際、風量変更情報はＶfan,m −Ｖfan −Ｋ
fan×Ｅcyc を記憶し、冷媒循環量異常による制御変更
分を除外して記憶し、正常時のデータと同等に扱えるよ
うにする。

【００８７】本実施の形態により、循環量異常が、吹出
温度のみで修正しきれない程度に達している場合でも、
その度合いに応じて、風量によって補正されるので、空
調フィーリング上、正常時の吹出特性に近い状態にする
ことができるので、違和感なく修正操作が可能となる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、冷媒
循環量が異常の場合でも、異常の程度と、過去の乗員設
定状態とに応じて、空調風の吹出状態を補正するので、
違和感の無い吹出風が得られる。また、設定変更量を記
憶する場合にも、異常の程度に応じて変更量を補正して
記憶するので、記憶手段に記憶される設定が、正常時の
設定から変更されてしまうこと無く、乗員の好みを精度
良く学習することができる。

【００８９】また本発明では、循環量異常判定手段にお
いて、車速と、エンジン回転数と、外気温度と、車室内
空気温度と、吸込空気量調整手段と、ブロアファン電圧
とから、エバポレータ直後の空気温度理論値を演算し、
エバポレータ直後の空気温度検出値との差によって冷媒
量異常の大きさを判定するので、特別な装置を追加する
こと無く安価な構成によって、精度良く冷媒循環量可変
手段の異常を判定できる。

【００９０】また本発明では、冷媒循環量異常判定手段
の判定が、循環量が既定値よりも大きい異常であった場
合に、熱環境検出装置から得られた熱環境に応じてエア
ミックスドア開度の制御特性を変更するので、吹出温度
特性の正常時との差が小さくなり、過去の設定とあまり
違和感の無い吹出状態にすることができる。この時の制
御特性変更量に応じて、設定情報記憶手段に記憶する設
定情報を補正するので、正常時の設定情報と同等に処理
でき、乗員の設定好みを精度良く学習することが可能と
なる。

【００９１】さらに本発明では、冷媒循環量異常判定手
段の判定が循環量が既定値よりも小さい異常であった場
合には、熱環境検出装置から得られた熱環境に応じてエ
アミックスドア開度の制御特性だけでなく、ブロアファ
ン電圧の制御特性を変更するので、エアミックスドアだ
けでは空調能力が不足する場合に、風量を増加させるこ
とによって正常時の空調風状態へ可能な限り近づけるこ
とができ、過去の設定と違和感の少ない空調風状態にす
ることができる。また、この時の制御特性変更量に応じ
て、設定情報記憶手段に記憶する設定情報を、設定温
度、風量とも補正するので、正常時の設定情報と同等に
処理でき、乗員の好みをさらに精度良く学習することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施の形態を示す基本構
成図である。

【図２】本発明におけるコンプレッサの構造図である。

【図３】本発明における第１の実施の形態のメインフロ
ーを示すフローチャートである。

【図４】図３に示すステップＳ３０１の初期設定の詳細
を示すフローチャートである。

【図５】図３に示すステップＳ３０２のセンサ値、スイ
ッチ入力処理の詳細を示すフローチャートである。

【図６】図３に示すステップＳ３０３のエアミックスド
ア処理の詳細を示すフローチャートである。

【図７】図３に示すステップＳ３０４の吹出口モード処
理の詳細を示すフローチャートである。

【図８】図３に示すステップＳ３０５の吸込口処理の詳
細を示すフローチャートである。

【図９】図３に示すステップＳ３０６の風量処理の詳細
を示すフローチャートである。

【図１０】図３に示すステップＳ３０７の出力処理の詳
細を表すフローチャートである。

【図１１】図５に示すステップＳ５０８の学習処理の詳
細を表すフローチャートである。

【図１２】図５に示すステップＳ５０３の循環量異常判
定処理を示すフローチャートである。

【図１３】本発明におけるヒータ効率とエアミックスド
ア開度との関係を表すグラフである。

【図１４】本発明におけるヒータ効率とエアミックスド
ア開度との関係を表すグラフである。

【図１５】本発明におけるヒータ効率とエアミックスド
ア開度との関係を表すグラフである。

【図１６】本発明における記憶データを外気温、室温に
よる区間に分類した図である。

【図１７】本発明における設定室温情報記憶メモリであ
る。

【図１８】本発明における日射反応操作用設定室温記憶
メモリである。

【図１９】本発明における風量変更情報記憶メモリであ
る。

【図２０】本発明における吹出口モード変更情報記憶メ
モリである。

【図２１】本発明における第２の実施の形態の風量処理
の詳細を示すフローチャートである。

【図２２】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 空調装置本体 ２ ブロアユニット ３ クーリングユニット ４ ヒータユニット ５ 外気導入口 ６ 内気導入口 ７ インテークドア ８，１４，２２，２３，２４ アクチュエータ ９ ブロアファン １０ ブロアファンモータ １１ エバポレータ １２ 膨張弁 １３ エアミックスドア １５ ヒータコア １６ デフロスタダクト １７ ベントダクト １８ フットダクト １９，２０，２１ 開閉ドア ２５ ベントグリル ２６ ルーバーフィン ２７ 配管 ３０ 制御装置 ３１ 室温設定器 ３２ 室温センサ ３３ 外気温センサ ３４ 日射量センサ ３５ エバポレータ直後空気温度センサ ３６ オートエアコン稼働スイッチ ３６ａ ノーマルモードスイッチ ３６ｂ ユーザモードスイッチ ３７ エアコン停止スイッチ ３８ 風量設定器 ３９ スイッチ ４０ デフロスタスイッチ ４１ 吹き出し口選択スイッチ ４２ エアコンスイッチ ４３ 空調表示部 ４４ カード情報入出力装置 ４５ カード式メモリ ４６ コンプレッサ ４７ コンデンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒情報入力手段から入力された冷媒の
   状態に応じて、冷媒の循環流量を制御する冷媒循環量可
   変手段と、 熱環境情報検出手段から入力された検出室温、外気温、
   日射量等の熱環境情報及び設定室温により目標空調条件
   を演算し、空調条件が前記目標空調条件を維持するよう
   に、自動的に空調装置本体の空調風供給装置と前記冷媒
   循環量可変手段とを制御して車室内を空調する空調風自
   動設定手段と、 乗員の手動操作によって前記空調装置の設定室温、送風
   状態を設定変更可能な手動設定手段と、 該手動設定手段が操作されたときの、前記熱環境情報、
   目標空調条件、設定室温または送風状態、前記使用時間
   のいずれかあるい全てを記憶する設定情報記憶手段と、 前記設定情報記憶手段に記憶された設定情報から、前記
   空調風自動設定手段の制御特性を補正するための制御特
   性補正量を演算記憶する制御特性補正量記憶手段と、 少なくともエンジン回転数、車速とから自動車の走行状
   態を検出する自動車走行状態検出手段と、から構成する
   自動車の空調制御装置において、 前記熱環境情報検出手段と、前記自動車走行状態検出手
   段と、前記空調風供給装置の制御状態から、前記冷媒循
   環量可変機構の異常を判定する冷媒循環量異常判定手段
   と、 前記冷媒循環量異常判定手段における判定が循環量異常
   であった場合に、循環量異常の程度と、前記制御特性補
   正量記憶手段に記憶されている補正量とに応じて、前記
   空調風自動設定手段の制御特性を変更する制御特性変更
   手段と、 前記循環量異常の程度に応じて、前記設定情報記憶手段
   に記憶する乗員の操作量を補正する記憶量補正手段と、
   を有することを特徴とした自動車用空調制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動車用空調制御装置
   において、 前記循環量異常判定手段では、前記自動車走行状態検出
   手段で検出された車速と、エンジン回転数と、前記熱環
   境検出手段で検出された外気温度と、車室内空気温度
   と、空調風供給手段のうち車室内に導入する外気量を制
   御する吸込空気量調整手段の状態と、ブロアファン電圧
   とから、エバポレータ直後の空気温度理論値を演算し、
   該理論値とエバポレータ直後の空気温度検出値との差に
   よって冷媒量異常の大きさを判定することを特徴とする
   自動車用空調制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の自動車用空調制御装置
   において、 前記冷媒循環量異常判定手段の判定が、循環量が既定値
   よりも大きい異常であった場合に、前記熱環境検出装置
   から得られた熱環境に応じて前記制御特性変更手段のう
   ち吹出温を制御するエアミックスドア開度の制御特性を
   変更し、該変更量に応じて前記記憶量補正手段で補正す
   る補正量を演算することを特徴とする自動車用空調制御
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の自動車用空調制御装置
   において、 前記冷媒循環量異常判定手段の判定が、循環量が既定値
   よりも小さい異常であった場合に、前記制御特性補正量
   記憶手段に記憶されている補正量と、前記熱環境検出装
   置から得られた熱環境に応じて前記制御特性変更手段の
   うち吹出温を制御するエアミックスドア開度と、送風量
   を制御するブロアファン電圧の制御特性を変更し、該変
   更量に応じて前記記憶量補正手段で補正する補正量を演
   算することを特徴とする自動車用空調制御装置。