JPS6212044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車などの車両に備えたカーエアコ
ンにおける内気循環、外気導入を制御する内外気
取入制御方法および装置に関するものである。

従来この種のものとしては、車室内空気の状態
に基づいて外気導入に切替えるか否かを制御する
もの、或は車外の空気の汚れに基づいて内気循環
に切替えるか否かを制御するものなどの単純な判
定により切替制御するものがある。

そして、自動車のエンジンの暖機運転時に車両
の各種条件を検出し、内気循環、外気導入を適切
に制御するものがなく、カーエアコンによる快適
な車室内空調の障害になつていた。

本発明は上記の問題点に鑑みたもので、エンジ
ンの冷却水温が低くかつ空調状態が暖房領域にな
つているときに内気循環に制御することによつ
て、冷却水温と空調状態の両情報に基づき車両の
暖機運転時の内外気取入をオールシーズンにわた
つて適切に制御することができる内外気取入制御
方法を提供することを第１の目的とし、さらに上
記の制御方法を自動的に適切に実施する装置を提
供することを第２の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
る。

この第１図において、１は自動車に設置したカ
ーエアコンの通風ダクトで、内気取入口１ａから
車内空気を取入れて循環させ、また外気取入口１
ｂから車外の空気を導入している。２は内外気切
替ダンパで、内気取入口１ａおよび外気取入口１
ｂを選択的に切替開口させて内気循環と外気導入
を切替えるものである。そして、この通風ダクト
１内には送風のためのブロワ１ｃと、このブロワ
１ｃによる送風空気を冷却するエバポレータ１ｄ
と、エンジンの冷却水を導いて送風空気を加熱す
るヒータコア１ｅと、この加熱および冷却の割合
を調整するエアミツクスダンパ１ｆなどを備え、
その冷風および暖風の混合にて温度調整して車室
３内の空調を制御している。

４は車室３内の温度を検出して室温信号を発生
する室温センサ、５はエアミツクスダンパ１ｆの
開度を検出して開度信号を発生する検出手段をな
す開度センサで、エアミツクスダンパ１ｆに連動
するポテンシヨメータにて構成している。６は外
気の温度を検出して外気温信号を発生する外気温
センサ、７は乗員が希望温度をマニユアル操作に
て定める温度設定器、８はエンジンの冷却水温を
検出して水温信号を発生する水温センサ、９は乗
員が強制的に内気循環を指示操作する内気スイツ
チである。１０はアロナ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４よりの
室温信号、開度センサ５よりの開度信号、外気温
センサ６よりの外気温信号、温度設定器７よりの
設定信号、水温センサ８よりの水温信号を順次デ
イジタル信号に変換するものである。

１１は予め定めた内外気制御プログラムを含む
制御プログラムに従つてソフ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、数メガヘルツ（MHz）の水晶
振動子１２を接続するとともに安定化電源回路
（図示せず）よりの5Vの安定化電圧の供給を受け
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１１はステツプ単位の演算手順
を定めた制御プログラムを記憶している読出専用
メモリ（ROM）と、このROMの制御プログラム
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（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による読出しが可能なメモリ
（RAM）と、水晶振動子１２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
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１１の演算処理によつて室温センサ
４、開度センサ５、外気温センサ６、温度設定器
７、水温センサ８よりＡ／Ｄ変換器１０を通して
変換されたデイジタル信号を入力するとともに、
内気スイツチ９よりの内気信号を受けて温度調節
のための温調指令信号、内気循環或は外気導入を
選択する内、外気指令信号を発生している。

１３は開度調整アクチエータで、マイクロコン
ピユータ１１よりの温調指令信号を受けてエアミ
ツクスダンパ１ｆの開度を調整するものであり、
駆動回路と負圧にて作動するパワーサーボより構
成している。１４は切替アクチエータで、マイク
ロコンピユータ１１より内気指令信号或は外気指
令信号をラツチして内外気切替ダンパ２を切替制
御することにより、内気循環、外気導入を選択す
るものであり、外気導入状態を第１図に実線にて
示し、内気循環時には内外気切替ダンパ２を破線
側に切替えている。１５は表示器で、マイクロコ
ンピユータ１１よりの内気、外気指令信号をラツ
チして内気循環、外気導入のいずれかの状態にな
つているかを表示するものである。

そして、マイクロコンピユータ１１にて制御手
段を構成しており、また内外気切替ダンパ２およ
び切替アクチエータ１４にて取入選択手段を構成
している。

次に、上記構成においてその作動を第２図、第
３図の演算流れ図とともに説明する。

第２図は制御プログラムによるマイクロコンピ
ユータ１１の全体の演算処理を示す演算流れ図、
第３図はその要部の内外気制御プログラムとなる
内外気制御ルーチンの詳細な演算処理を示す演算
流れ図である。

今、この装置を備えた自動車において、その運
転開始によりマイクロコンピユータ１１に安定化
電源回路より安定化電圧の供給を受けて作動状態
となり、数百ミリ秒（ｍsec）程度の周期にて制
御プログラムの演算処理を実行する。

すなわち、第２図の室温制御ルーチン１００に
到来すると、室温センサ４よりの室温信号および
温度設定器７よりの設定信号による計算に加え
て、外気温センサ６よりの外気温信号および開度
センサ５よりの開度信号による補正計算を行な
い、開度指令信号を開度調整アクチエータ１３に
加えてエアミツクスダンパ１ｆの開度θを調整
し、車室３内の温度を温度設定器７に定めた希望
温度に一致させる制御を行なう。このとき、エア
ミツクスダンパ１ｆの開度θはθ＝０がヒータコ
ア１ｅへの通風量を零とする最大冷房位置にな
り、θ＝100が最大暖房位置に対応している。こ
の室温制御ルーチン100に続く内外気制御ルーチ
ン２００では開度センサ５よりの開度信号、水温
センサ８よりの水温信号、内気スイツチ９よりの
内気信号の各情報に基づいて内気指令信号或は外
気指令信号を切替アクチエータ１４および表示器
１５に加え、内外気切替ダンパ２を切替制御する
とともにその状態を表示器１５に表示する。これ
に続いて各種制御ルーチン３００に進み、ブロワ
１ｃの速度制御、車室３内への吸出口の切替制
御、コンプレツサ制御などの他の制御のための演
算処理を実行する。

以後、所定周期で室温制御ルーチン１００、内
外気制御ルーチン２００、各種制御ルーチン３０
０の演算を繰返す。

このとき、自動車の運転開始時であり、そのエ
ンジンの冷却水温が低いため、内外気制御ルーチ
ン２００にて第３図の内気スイツチ判定ステツプ
２０１から開度入力ステツプ２０２、水温入力ス
テツプ２０３に進んで開度センサ５よりの開度信
号および水温センサ８よりの水温信号を入力記憶
し、その水温Twが60℃より高いか否かを判定す
る第１水温判定ステツプ２０４を通り、水温Tw
が40℃より高いか否かを判定する第２水温判定ス
テツプ２０７に進み、その判定がノー（NO）に
なつて内気指令ステツプ２０９に進んで内気指令
信号を切替アクチエータ１４および表示器１５に
加え、これにより１回の内外気制御ルーチン２０
０の演算を終えて各種制御ルーチン３００に進
む。これにより、切替アクチエータ１４はその内
気指令信号をラツチし、内外気切替ダンパ２を第
１図の破線に示す位置に定め、内気循環による空
調制御を開始する。以後、しばらくの間は上記と
同様に、内外気制御ルーチン２００において内気
スイツチ判定ステツプ２０１、開度入力ステツプ
２０２、水温入力ステツプ２０３、第１水温判定
ステツプ２０４、第２水温判定ステツプ２０７、
内気指令ステツプ２０９に進む演算を繰返し、内
外気切替ダンパ２を内気側に保持して内気循環状
態を維持し、運転開始時の効率の良い空調制御を
行なう。

その後、エンジンの冷却水温Twが徐々に上昇
して40℃に達すると、内外気制御ルーチン２００
における第２水温判定ステツプ２０７に到来した
ときその判定がNOからイエス（YES）に反転
し、暖房領域判定ステツプ２０８に進む。この暖
房領域判定ステツプ２０８ではエアミツクスダン
パ１ｆの開度θが60％より大きくなつているか否
かを判定する。この際、気温の比較的低い朝など
ではエアミツクスダンパ１ｆの開度θが60％より
大きくなるため、暖房領域判定ステツプ２０８の
判定がYESになり、内気指令ステツプ２０９に
進んで内気指令信号を発生することになり、以後
同様の演算を繰返し、内外気切替ダンパ２を内気
側に保持して内気循環による効率的な空調制御を
持続する。

さらに、エンジンの冷却水温Twが上昇して60
℃に達すると、内外気制御ルーチン２００におけ
る第１水温判定ステツプ２０４に到来したときそ
の判定がNOからYESに反転し、最大冷房判定ス
テツプ２０５に進む。この最大冷房判定ステツプ
２０５ではエアミツクスダンパ１ｆの開度θが零
（θ＝０）になつているか否かを判定するが、そ
の判定がNOになり、外気指令ステツプ２０６に
進んで外気指令信号を切替アクチエータ１４およ
び表示器１５に加え、以後同様の演算を繰返し、
内外気切替ダンパ２を外気側に切替えて新鮮な空
気を取入れる外気導入による空調制御を行なうと
ともに、表示器１５に外気導入になつていること
を表示する。

この外気導入による空調制御状態において、周
囲温度の上昇などによりエアミツクスダンパ１ｆ
の開度θがθ＝０となる。最大冷房状態になる
と、内外気制御ルーチン２００における最大冷房
判定ステツプ２０５に到来したときその判定が
NOからYESに反転し、内気指令ステツプ２０９
に進んで内気指令信号を切替アクチエータ１４お
よび表示器１５に加え、内外気切替ダンパ２を内
気循環に切替え、最大冷房時の冷却能力の外気導
入による低下を防止して効率的な空調制御を行な
う。その後、エアミツクスダンパ２の開度θが最
大冷房位置より離れて大きくなると、最大冷房判
定ステツプ２０５における判定が再びNOにな
り、外気指令ステツプ２０６に進んで外気指令信
号を発生し、外気導入による空調状態に復帰す
る。

次に、夏などの周囲温度が高い時における運転
開始時には、まず内外気制御ルーチン２００にお
いて内気スイツチ判定ステツプ２０１、開度入力
ステツプ２０２、水温入力ステツプ２０３、第１
水温判定ステツプ２０４、第２水温判定ステツプ
２０７を通つて内気指令ステツプ２０９に進む演
算を繰返して内気循環に制御している。そして、
エンジンの冷却水温Twが40℃に達したときに
は、第２水温判定ステツプ２０７の判定がYES
になり、暖房領域判定ステツプ２０８から最大冷
房判定ステツプ２０５を通り、内気指令ステツプ
２０９に進む演算を繰返して内気循環による空調
制御を持続する。

これにより、室温が低下してエアミツクスダン
パ１ｆが最大冷房位置から離れ、その開度θが大
きくなると、最大冷房判定ステツプ２０５に到来
したときその判定がYESからNOに反転し、外気
指令ステツプ２０６に進む演算を繰返して外気導
入による空調制御に切替わり、新鮮な空気を取入
れることができる。

その後、冷却水温Twが60℃に達したときに
は、第１水温判定ステツプ２０４の判定がNOか
らYESに反転し、最大冷房判定ステツプ２０５
を通つて外気指令ステツプ２０６に進む演算を繰
返し、外気導入による空調制御を維持する。

以後、この自動車の運転中において、最大冷房
判定ステツプ２０５の判定がYESになる限られ
た期間のみ内気指令ステツプ２０９に進む演算に
より内気循環に切替え、その他の通常時には外気
指令ステツプ２０６に進む演算により外気導入に
切替制御する。

その後、乗員が内気スイツチ９をマニユアル操
作にて投入すると、内外気制御ルーチン２００に
おいて内気スイツチ判定ステツプ２０１の判定が
YESになり、直接に内気指令ステツプ２０９に
進んで内気指令信号を切替アクチエータ１４およ
び表示器１５に加えるため、内外気切替ダンパ２
が第１図の実線に示す位置に切替制御されて内気
循環による空調制御に切替わるとともに表示器１
５をそれに表示する。

そして、上記の各種演算において、各判定ステ
ツプ２０４，２０５，２０７，２０８ではヒステ
リシスを含んだレベル判定を行なつている。

なお、上述の実施例では制御手段として予め定
めた制御プログラムによるソフトウエアのデイジ
タル演算処理を実行するマイクロコンピユータ１
１を用いるものを例示したが、ハードウエアの電
子回路にて同様の制御を行なうように構成しても
よい。

また、取入選択手段として内外気切替ダンパ２
を用いるものを例示したが、例えば内気取入口１
ａおよび外気取入口１ｂのそれぞれに専用のフア
ンを配設し、各フアンを選択的に作動させて内気
循環、外気導入を制御するもの、或は内気、外気
の取入割合を調整するものなどを用いてもよい。

また、切替アクチエータ１４を備えて内外気取
入を自動的に制御するものを示したが、例えば内
外気取入指令を表示する表示器を備え、その表示
器の指令に応じて乗員がマニユアル操作にて内外
気切替ダンパ２を調整するようにしてもよい。

さらに、空調能力を検出する検出手段としてエ
アミツクスダンパ１ｆの開度センサ５を例示した
が、エバポレータ１ｄによる冷却を停止すべくコ
ンプレツサの作動を停止させて暖房状態に切替え
るものなどの他のカーエアコンにおいてはコンプ
レツサの作動を検出してその停止を判定するもの
など他の手段を用いてもよい。

以上述べたように本願の第１番目の発明におい
ては、車両のエンジンの冷却水温が所定値より低
く、かつ空調状態が暖房領域になつているときに
内気循環に制御しているから、冷却水温と空調状
態の両情報を用いて車両の暖機運転時における内
気取入の好適な条件を判定することができ、よつ
てその内外気取入をオールシーズンにわたつて適
切に制御することができるという優れた効果があ
る。

さらに、本願の第２番号の発明においては、第
１番目の発明の効果に加えて、その制御方法を自
動的に適切に実施する装置を提供することができ
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演算
処理を示す演算流れ図、第３図は第２図中の内外
気制御ルーチンの詳細な演算処理を示す演算流れ
図である。 １……通風ダクト、１ａ……内気取入口、１ｂ
……外気取入口、２，１４……取入選択手段をな
す内外気切替ダンパと切替アクチエータ、５……
空調能力の検出手段をなす開度センサ、８……水
温センサ、１１……制御手段をなすマイクロコン
ピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車室内の空調を制御するカーエアコンの内気
   循環、外気導入を制御する内外気取入制御方法に
   おいて、 車両のエンジンの冷却水温が所定値より低いこ
   とを判定し、 空調状態が暖房領域になつていることを判定
   し、 この両判定が生じると内気循環に制御する ことを特徴とする内外気取入制御方法。 ２ 車両の室内空気を取入れる内気取入口および
   車外の空気を取入れる外気取入口を選択的に開口
   制御する取入選択手段を備え、車室内の空調を制
   御するカーエアコンにおける前記取入選択手段に
   よる内気循環、外気導入を制御する内外気取入制
   御装置において、 車両のエンジンの冷却水温を検出する水温セン
   サ、空調能力を検出する検出手段、および 前記水温センサの水温信号が所定値より低く、
   かつ前記検出手段による空調信号が暖房領域にな
   ると内気指令信号を前記取入選択手段に加えて内
   気側を選択する制御手段 を設けたことを特徴とする内外気取入制御装置。