JPS6149124B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の始動時における車室内の異常
高温状態を効率よく低下させる自動車用空調制御
装置に関するもである。

従来、真夏の炎天下に長時間駐車した自動車に
おいては、車室内温度が車室外温度に比して数10
℃も高くなることがある。この様な状態の時にこ
の自動車に搭乗すると多大なる不快感を得てエア
コンを作動させるが、車室内温度が高温であるた
めに効果的にエアコンを作動させることができな
いという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、自動車の室
内温度を検出して室温信号を発生する室温セン
サ、前記自動車の始動時に前記室温センサよりの
室温信号に基づき前記室内温度が異常高温である
ことを判定し、この判定後に前記室内温度が十分
低下したことを判定すると閉成指令を発生すると
共にエアコン作動時には急速冷房指令を発生する
制御手段と、この制御手段よりの閉成指令に基づ
いて前記自動車の車室開閉部を閉成駆動する閉成
駆動手段と、前記制御手段よりの急速冷房指令に
基づいて前記室内温度を急速低下させる急速冷房
駆動手段を備えることによつて、自動車の始動時
における車窓内の高温状態を順次低下させて効率
よく車室内の空調を行うことができる自動車用空
調制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図はその一実施例を示す全体構成図であ
り、予め定めた制御プログラムに従てソフトウエ
アによるデイジタル演算処理を実行する車載マイ
クロコンピユータを用いている。

この第１図において、１は自動車に設置したカ
ーエアコンのダクトで、外気取入口１ａから車外
の空気を導入し、また内気取入口１ｂから室内空
気を取入れて循環させている。２は内外気切替ダ
ンパで、外気取入口１ａおよび内気取入口１ｂを
選択的に切替開口させて外気導入と内気循環を切
替えている。３はブロワモータで、外気取入口１
ａ或は内気取入口１ｂから空気を吹込んで送風す
るものであり、その回転速度を制御して空気流量
を変化させている。４はダクト１内に横断配設し
たエバポレータで、ブロワモータ３による送風空
気を冷却通過させるものである。５はダクト１内
に配設したヒータコアで、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。６はヒータコア５の上流側に設けたエア
ミツクスダンパで、エバポレータ４の通過空気に
対し、ヒータコア５側に導入する割合を調整し、
冷却空気の冷風と加熱空気の暖風の混合にて温度
調整して車室７内に吹出している。このエアミツ
クスダンパ６の開度は、内外気温度の情報および
その開度情報のフイードバツクに基づき、制御目
標の設定温度に室温を保持するよう自動制御され
ている。

８は車窓７内の温度を検出して室温信号を発生
する室温センサ、９はエアミツクスダンパ６の開
度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６に連動するポテンシヨメー
タにて構成している。１０は車外空気の温度を検
出して外気信号を発生する外気温センサ、１１は
制御目標の設定温度を定める温度設定器で、乗員
がマニユアルにて希望の室温を定めるものであ
る。１２はエアコンスイツチ（Ａ／Ｃスイツチ）
で、カーエアコンを作動する時に投入されてエア
コン信号を発生するものである。１３は雨ふりセ
ンサで、雨がふつていることを雨滴による導通状
態にて検出して雨信号を発生するものである。１
４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８よりの室温信号、
開度センサ９よりの開度信号、外気温センサ１０
よりの外気温信号、温度設定器１１よりの設定信
号を順次デイジタル信号に変換するものである。

１５は予め定めた換気制御プログラムを含む制
御プログラムに従つてソス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、制御手段を構成しており、数メガ
ヘルツ（MHz）の水晶振動子１６を接続すると
ともに、車載バツテリより電源供給を受けて５ボ
ルト（Ｖ）の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１５は、演算手順を定めた換気制御
プログラムを含む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
やが可能なメモリ（Random Access Memory；
RAM）と、水晶振動子１６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。この
マイクロコンピユータ１５の演算処理によつて、
内外気切替ダンパ２の切替指令、ブロワモータ３
の回転速度制御、エアミツクスダン６の開度制
御、サンルーフの開閉制御などの各種指令信号を
発生している。

１７は閉成駆動手段をなすサンルーフ開閉制御
装置で、車室開閉部としてのサンルーフの開閉制
御を行う既存のサンルーフ開閉制御装置のスイツ
チ機構に、マニユアル操作によるスイツチ信府を
優先してマイクロコンピユータ１６よりの開閉指
令信号が加えられるように構成されており、マニ
ユアルによるサンルーフ開放操作あるいはマイク
ロコンピユータ１５よりの開閉指令発生時にはサ
ンルーフを開放し、マニユアルによるサンルーフ
閉成操作あるいはマイクロコンピユータ１５より
の閉成指令信号発生時にはサンルーフを閉成する
ように制御するものである。１３は開度調整アク
チエータで、マイクロコンピユータ１５よりの開
度制御の指令信号を受けてラツチし、その指令信
号により２個の電磁弁をオン、オフさせて負圧を
変化させ、その負圧によりエアミツクスダンパ６
の開度を調整するものである。１９はモータ駆動
回路で、マイクロコンピユータ１５よりの回転速
度制御の指令信号を受けてラツチし、その指令信
号によりチヨツパ制御にてブロワモータ３の回転
速度を制御するものである。２０はモータ駆動回
路１９と共に急速冷房駆動手段を構成する切替ア
クチエータで、マイクロコンピユータ１５より外
気指令の信号が発生している時に負圧より内外気
切替ダンパ２を外気側に駆動し、外気指令の信号
が発生していない時に負圧の作用を解除して大気
解放にし図示していないスプリングによる内外気
切替ダンパ２を内気側にするものである。

次に、上記構成においてその作動を第２図、第
３図、および第４図に示す演算流れ図と共に説明
する。

この第２図は制御プログラムによるマイクロコ
ンピユータ１５の全体の演算処理を示す演算流れ
図、第３図は第２図中の換気制御演算ルーチンの
詳細な演算処理を示す演算流れ図、第４図は第２
図中の切替制御演算ルーチンの詳細な演算処理を
示す演算流れ図である。

まず、自動車のキースイツチを投入することに
よつて図示しない安定化電源回路より安定化電圧
が供給されるマイクロコンピユータ１５が作動状
態となり、第２図のスタートステツプ１００より
演算処理を開始し、初期設定ルーチン２００に進
む。そして、この初期設定ルーチン２００ではマ
イクロコンピユータ１５内のレジスタ、カウン
タ、ラツチなどを演算処理の開始に必要な初期状
態にセツトする。この初期状態のセツト作動には
フラグをセツトする作動を含んでいる。そして、
この初期設定数に換気制御演算ルーチン３００に
進む。

この換気制御演算ルーチン３００では、室温セ
ンサ３，外気温センサ１０よりの各検出信号、温
度設定器１１よりの設定信号なぞに基づき、温度
判定等をして車室内が異常高温であると判定する
と、内外気切替ダンパ２を外気開放側にし、サン
ルーフを開放する換気制御を行う演算処理を実行
し、次の切替制御演算ルーチン４００に進む。

この切替制御演算ルーチン４００では、室温セ
ンサ８，外気温センサ１０よりの各検出信号、温
度設定器１１よりの設定信号に基づき、換気制御
を行われている時には温度判定により換気制御終
了のための演算処理を実行し、換気制御が行われ
ていない時には内外気切替ダンパ２を切替えるた
めの演算処理を実行し、次の温調制御演算ルーチ
ン５００に進む。

この温度制御演算ルーチン５００では、Ａ／Ｃ
スイツチ１２よりエアコン信号が発生している時
に室温センサ８，開度センサ９，外気温センサ１
０よりの各検出信号、温度設定器１１よりの設定
信号に基づき、室温Tr，開度θ，外気温Tamに
それぞれ重み付けを持つた係数を掛けて加算した
値が設定温Toに係数を掛けた値に等しくなるよ
うにエアミツクスダンパ６を制御する演算処理を
実行し、次のブロワ制御演算ルーチン６００に進
む。

このブロワ制御演算ルーチン６００では、室温
センサ８，外気温センサ１０よりの各検出信号、
温度設定器１１よりの設定信号に基づき、次の関
係式によりブロワモータ３の回転速度Vaを定め
ている。

Va＝ｆ（｜Tr−To｜）＋Ｋ・Tam この関係式おいて関数ｆは｜Tr−To｜が所定値
までは一定値で｜Tr−To｜が所定値以上になる
と｜Tr−To｜に対して正の傾きを持つた一次関
数となるものであり、Ｋは定数である。また、そ
の回転速度Vaには上限値が設けてある。すなわ
ち、ブロワモータ３の回転速度Vaは｜Tr−To｜
が所定値以上になると室温Trと設定温Toの差に
比例し、外気温Tamによつて補正されている。
そして、その回転速度Vaに対応する回転速度指
令信号をモータ駆動回路１９に発し、切替制御演
算ルーチン４００にもどる。以後、この切替制御
演算ルーチン４００からブロワ制御演算ルーチン
６００への演算処理を数百ミリ秒（msec）の周
期にて繰返す。

次に種々の状態における全体作動を順次説明す
る。

まず、この自動車の室温が異常高温でない場
合、例えば室温が外気温より10℃以上高くない場
合について説明する。このとき、動車のキースイ
ツチを投入することによつてマイクロコンピユー
タ１５が作動状態となり、その初期設定を行つた
後に換気制御演算ルーチン３００に進む。そし
て、この換気制御演算ルーチン３００では第３図
に示す第１の温度入力ステツプ３０１からその演
算処理を開始し、室温センサ８よりの室温信号、
外気温センサ１０よりの外気温信号、および温度
設定器１１よりの設定信号を入力して室温Tr，
外気温Tam，設定温Toを求め、第１の温度判定
ステツプ３０２に進む。そして、この第１の温度
判定ステツプ３０２では、室温Trが外気温Tam
より10℃以上高いか否かを判定するが、このとき
室温が外気温より10℃以上高くない状態であるの
でその判定がノー（NO）になり、フラグセツト
ステツプ３０３に進む。そして、このフラグセツ
トステツプ３０３にてフラグをセツトし、換気制
御演算ルーチン３００の演算処理を終了して次の
切替制御演算ルーチン４００に進む。この切替制
御演算ルーチン４００では、第４図のフラグ判定
ステツプ４０１から演算を開始し、フラグがセツ
トされているか否かを判定するが、フラグがセツ
トされているのでその判定がイエス（YES）に
なり、内外気切替制御演算ルーチン７００に進
む。この内外気切替制御演算ルーチン７００で
は、室温センサ８，開度センサ９，外気温センサ
１０よりの各検出信号に基づき、内外気切替ダン
パ２を切替制御するための演算処理を実行し、切
替制御演算ルーチンの１回の演算処理を終了す
る。そして、温度制御演算ルーチン５００，ブロ
ワ制御演算ルーチン６０を経て切替制御演算ルー
チン４００にもどる。以後、この切替制御演算ル
ーチン４０からブロワ制御演算ルーチン６００へ
の演算処理を数百msecの周期で繰返すことによ
り、Ａ／Ｃスイツチ１２よりエアコン信号が発生
していればエアミツクスダンパ６の開閉角度、内
外気切替ダンパ２の切替、ブロワモータ３の回転
速度を車室内の温度状態を最適にするように制御
する。

次に、真夏の炎天下にこの自動車を長時間駐車
させておいた時について説明する。このとき、自
動車のキースイツチを投入することによつてマイ
クロコンピユータ１５が作動状態となり、その初
期設定後に換気制御演算ルーチン３０に進む。そ
して、この換気制御演算ルーチン３００では第３
図に示す第１の温度力ステツプ３０１にて室温
Tr，外気温Tam，設定値Toを求め、第１の温度
判定ステツプ３０２に進んで室温Trが外気温
Tamより10℃以上高い状態であるのでその判定
がYESになり、第２の温度判定ステツプ３０４
に進んで、室温Trが設定値Tc10℃以上高い状態
であるのでその判定がYESになり、雨判定ステ
ツプ３０５に進んで雨が降つていないのでその判
定がNOになり、外気指令ステツプ３０６に進
む。そして、この外気指令ステツプ３０６にて内
外気切替ダンパ２を外気開放側にする外気指令信
号を切替アクチエータ２０に発し、サンルーフ開
指令ステツプ３０７に進んでサンルーフを開放さ
せる開放指令信号をサンルーフ開閉制御装置１７
に発し、換気制御演算ルーチン３００の演算処理
を終了して切替制御演算ルーチン４００に進む。
そして、この切替制御演算ルーチン４００では、
フラグ判定ステツプ４０１より演算を開始し、初
期設定にてフラグがリセツトされているのでその
判定がNOになり、第２の温度入力ステツプ４０
２に進み、室温Tr，外気温Tam，設定温Toを求
め、第３の温度判定ステツプ４０３に進む。この
第３の温度判定スチツプ４０３では室温Trが外
気温Tamよりα，例えば２℃以上であるか否か
を判定するが、まだ室温Trが外気温Tamより２
℃以上高い状態であるのでその判定がYESにな
り、切替制御演算ルーチン４００の１回の演算処
理を終了して温度制御演算ルーチン５００に進
む。このとき、Ａ／Ｃスイツチ１２よりその投入
につてエアコン信号が発生していると、室温Tr
の異常高温に基づいてエアミツクスダンパ６を最
大冷房位置にするための指令信号を開度調整アク
チエータ１３に発し、ブロワ制御演算ルーチン６
００に進む。そして、このブロワ制御演算ルーチ
ン６０に到来すると、室温Trと設定値Toとの差
が10℃以上離れているためブロワモータ３を最大
回転させる指令信号をモータ駆動回路１９に発
し、切替制御演算ルーチン４００にもどる。この
ことにより、サンルーフが開放し、内外気切替ダ
ンパ２が外気開放側になり、ブロワモータ３が最
大回転し、エアミツクスダンパ６を最大冷房位置
にし、車室外からの空気を冷却してブロワモータ
３の回転により車室７内に送風し、車室７内の高
温空気をサンルーフから車室外に送出して室温を
急速に低下させる。

そして、切替制御演算ルーチン４００からブロ
ワ制御演算ルーチン６００への繰返演算中におい
て、室温Trと設定温Toとの差が換気に伴なつて
減少するに従い、ブロワ制御演算ルーチン６００
に到来する毎にその差に応じた回転速度指令信号
をモータ駆動回路１９に発することにより、ブロ
ワモータ３の回転速度は順次減少する。

そして、上記繰返演算中において室温Trがさ
らに減少し、設定温Toとの差が２℃より小さく
なると、第４図に示す切替制御演算ルーチン４０
０における第３の温度判定ステツプ４０３に到来
した時その判定がYESからNOに反転し、サンル
ーフ閉指令ステツプ４０４に進んでサンルーフを
閉成するための閉成指令信号をサンルーフ開閉制
御装置１７に発し、エアコン判定ステツプ４０５
に進む。このとき、Ａ／Ｃスイツチ１２よりエア
コン信号が発生しているためその判定がYESに
なり、外気指令解除ステツプ４０６に進んで切替
アクチエータ２０への外気指令を解除し、第４の
温度判定ステツプ４０７に進む。この第４の温度
判定ステツプ４０７では、室温Trと設定値Toと
の差がβ，例えば２℃以上であるかを判定する
が、このときには室温Trがまだ設定温Toより２
℃以上高い状態であるのでその判定がYESにな
り、切替制御演算ルーチン４００の１回の演算処
理を終了する。そして、この切替制御演算ルーチ
ン４００の演算処理を温度制御演算ルーチン５０
０，ブロワ制御演算ルーチン６００と共に数百
mgecの周期にて繰返すことにより、内外気切替
ダンパ２を内気開放側に切替え、内気循環に基づ
いて室温を低下させる。

その後、室温が低下して設定温との差が２℃よ
り小さくなると、第４図に示す切替制御演算ルー
チン４００における第４の温度判定ステツプ４０
７に到来した時その判定がYESからNOに反転
し、外気指令ステップ４０８に進んで外気指令信
号を切替アクチエータ２０に発し、フラグセツト
ステツプ４０９に進んでフラグをセツトし、切替
制御演算ルーチン４００の１回の演算処理を終了
する。このことにより、内外気切替ダンパ２を外
気開放側に切替え、外気導入に基づいて室温を維
持するように制御する。

なお、上記実施例において開閉駆動手段として
サンルーフ開閉制御装置１７を示したが、サンル
ーフを備えていない自動車においては窓を開閉す
る窓開閉制御装置としてもよい。また、換気をさ
らに十分行えるようにその両者の制御装置を用い
てもよい。

また、自動車のキースイツチを投入することに
よりマイクロコンピユータ１５が作動して換気制
御を行うものを示しが、常時作動しているマイク
ロコンピユータにおいてはドアアンロツク操作を
検出して換気制御を行うようにしてもよい。

さらに、室温Trと外気温Tamとの差が２℃よ
り低くなつた時にサンルーフを閉成するものを示
したが、サンルーフを開放してから所定時間、例
えば３分の時間が経過した時にサンルーフを閉成
するようにしてもよい。

さらに、自動車の始動時における車室内の高温
状態時にサンルーフを自動的に開放させるものを
示したが、サンルーフを開放するのは運転手のマ
ニユアル操作にて行い、サンルーフを閉成するの
を自動的に行うようにしてもよい。

さらに、急速冷房駆動手段としてモータ駆動回
路１９と切替アクチエータ２０を示したが、サン
ルーフ閉成時に室温を急速低下させるものとして
ブロワモータ３を最大回転させる装置、エアミツ
クスダンパ６を最大冷房位置に駆動する装置にし
てもよい。

さらに、制御手段としてマイクロコンピユータ
１５を示したが、ハードロジツク構成にしてもよ
い。

以上述べたように本発明では、自動車の始動時
に、この自動車の車内温度が異常高温であること
を判定し、この判定後に前記室内温度が十分低下
したことを判定すると車室開閉部を閉成すると共
にエアコン作動時には前記室内温度を急速低下さ
せているから、自動車の始動時における車室内の
高温状態を順次低下させて効率よく車室内の空調
を行うことができるという優れた効果がある。

【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全体
の演算処理を示す演算流れ図、第３図は第２図中
の換気制御演算ルーチンの演算処理を示す演算流
れ図、第４図は第２図中の切替制御演算ルーチン
の演算処理を示す演算流れ図である。 ８……室温センサ、１５……制御手段としての
マイクロコンピユータ、１７……開閉駆動手段と
してのサンルーフ開閉制御装置、１９，２０……
急速冷房駆動手段を構成するモータ駆動回路、切
替アクチエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車の室内温度を検出して室温信号を発生
   する室温センサ、 前記自動車の始動時に、前記室温センサよりの
   室温信号に基づき前記室内温度が異常高温である
   ことを判定し、この判定後に前記室内温度が十分
   低下したことを判定すると閉成指令を発生すると
   共にエアコン作動時には急速冷房指令を発生する
   制御手段、 この制御手段よりの閉成指令に基づいて前記自
   動車の車室開閉部を閉成駆動する閉成駆動手段、
   および 前記制御手段よりの急速冷房指令に基づいて前
   記室内温度を急速低下させる急速冷房駆動手段 を備えることを特徴とする自動車用空調制御装
   置。