JPS6224283B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の空調制御における冷凍サイクル
の冷却能力を節減する車両用空調制御方法に関す
るものである。

従来、自動車の空調制御装置（エアコン）で
は、車載エンジンにコンプレツサを連結し、この
コンプレツサにて冷媒を圧縮して冷房を可能に
し、空調を制御している。そして、前記コンプレ
ツサにはエンジンへの連結を断続するための電磁
クラツチが内蔵されており、空調制御における冷
房の必要に応じて前記電磁クラツチの作動（オ
ン）、停止（オフ）を自動制御することによりエ
ンジンの動力の無駄な消費を防止しようとする要
求がある。そして、その要求に鑑みて外気温が所
定温度（約12℃）以下では前記電磁クラツチをオ
フさせるものがあるが、外気温が前記所定温度よ
り高い状態でも室内空調の目標温度と外気温度と
の条件によつては冷凍サイクルの冷却能力をフル
に使用しなくても良いときがあり、外気温の一条
件だけの判定では無駄なエネルギーを消費してし
まうという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、車室外の温
度が室内空調の目標温度に対して所定温度差以上
低いことを判定し、この判定時に車室内の温度状
態とは無関係に室内空調用冷凍サイクルの冷却能
力を低下させ、この冷却能力低下に伴う温度制御
の補正を行なうことによつて、車室外の温度と室
内空調の目標温度との相対関係に基づいて冷凍サ
イクルの冷却能力を節減して適切な温度制御を行
なうことができる車両用空調制御方法を提供する
ことを目的とするものである。

以下本発明を添付図面に示す実施例について説
明する。この実施例は一般的に知られている冷風
温風混合方式の自動車用空気調和装置に本発明を
適用したもので、全体システムを示す第１図にお
いて、車室前部に設置される通風ダクト１の上流
側には外気導入のための外気吸込口１ａと内気循
環のための内気吸込口１ｂとが設けてあり、両吸
込口は内外気ダンパ２によつて開閉される。通風
ダクト１内には下流側に向つて、ブロワモータ
３、冷凍サイクルCCの一部をなすエバポレータ
４、エンジンEGの冷却水サイクルHCの一部をな
すヒータコア５、およびこのヒータコア５を通る
空気とそのバイバス通路６を通る空気との比を調
節する温度調節ダンパ（Ａ／Ｍダンパ）７が順に
配置されている。通風ダクト１の最下流部には、
ダクト内で温度調節された空気を車室内の上部、
下部に吹出すための上、下吹出口１ｃ，１ｄが設
けてあり、両吹出口は吹出口ダンパ８によつて開
閉される。

制御装置１０は温度制御および各種の運転モー
ド制御を行なうために、各種の情報信号を受けて
予め設定された制御プログラムに基づいて処理を
実行し、前記符号１〜８の空調機能部の作動を電
気的に指令するものである。

そして、制御装置１０に各種の情報信号を入力
する手段として、車室内の温度に応じたアナログ
電圧信号Tr′を生じる感熱抵抗を含む内気温セン
サ２１、車室外の温度に応じたアナログ電圧信号
Tam′を生じる感温抵抗を含む外気温センサ２
２、設定温度（設定位置）に応じたアナログ電圧
信号Tset′を生じるポテンシヨメータを含む温度
設定器２３、Ａ／Ｍダンパ７の開度に応じたアナ
ログ電圧信号Ar′を生じるポテンシヨメータを含
む開度センサ２４、および運転、停止、運転モー
ド選定等のスイツチ群の操作によつてオンオフ信
号を生じるスイツチパネル１１が設けてある。

また、制御装置１０からの電気的指令によつて
機能要素を作動させる手段として、エンジンEG
から冷凍サイクルCCへの駆動力を断、続する電
磁クラツチ３１、暖房サイクルHCにおけるヒー
タコア５への冷却水循環路を開閉する電磁弁３
２、および内外気ダンパ２、Ａ／Ｍダンパ７、吹
出口ダンパ８の開閉駆動力をエンジン負圧によつ
て与える電磁弁制御の負圧作動器３３，３４，３
５が設けてある。表示パネル１２は制御装置１０
の出力信号によつて空気調和装置および制御装置
の動作状態を表示するものである。

なお、制御装置１０は自動車のイグニツシヨン
スイツチ１３の投入時に車載バツテリ１４から電
源供給を受け動作可能状態となる。

第２図に示すように制御装置１０ａは、予め設
定された制御プログラムに基づいて情報処理を行
なうデジタルコンピユータ（マイクロコンピユー
タ）１０ａ、信号入力手段２１，２２，２３，２
４からのアナログ電圧信号を選択的にアナログ−
デジタル変換してコンピユータ１０ａに入力する
アナログ入力用インターフエース１０ｂ、スイツ
チパネル１１からの各スイツチのオンオフ信号を
整形してコンピユータ１０ａに入力するデジタル
入力用インターフエース１０ｃ、コンピユータ１
０ａから出力される機能要素３，３１〜３５の作
動指令信号を増幅する増幅回路１０ｄ、情報処理
用クロツク発生回路１０ｅ、および定電圧回路、
イグニツシヨンスイツチ１３の投入直後にコンピ
ユータ１０ａの作動を開始させるイニシヤライズ
回路（いずれも図示せず）から構成してある。

第３図はデイジタルコンピユータ１０ａの制御
プログラムの流れを示すもので、以下この第３図
に従つて装置の作動を説明する。

このデイジタルコンピユータ１０ａはスイツチ
１３の閉成により作動状態となり、第３図のスタ
ートステツプ１００よりその演算処理を開始す
る。そして、まず初期設定ステツプ１０１に進
み、デイジタルコンピユータ１０ａ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。次に、Ａ／Ｃスイツ
チ判定ステツプ１０２に進み、スイツチパネル１
１におけるＡ／Ｃスイツチによりその投入に基づ
く信号が発生しているか否かを判定し、その信号
が発生していない時にその判定がノー（NO）に
なるが、発生している時にその判定がイエス
（YES）になつて、次のデータ入力ステツプ１０
３に進む。このデータ入力ステツプ１０３では、
アナログ入力用インターフエイス１０ｂを作動さ
せて温度検出器２１，２２、温度設定器２３、開
度センサ２４の電圧信号を順次デイジタルデータ
信号に変換した上このデータを内部記憶装置の割
当番地に記憶する。なお以下の説明のため記憶さ
れたデータのうち内気温センサ２１の検出信号に
対応するデータを内気温度Trまた外気温センサ
２２の検出信号に対応するデータを外気温度
Tamと称することにする。また温度設定器２３
の設定信号に対するデータを設定温度Ts、開度
センサ２４の検出信号に対応するデータをダンパ
開度Tpoと称する。

そして、次の温度差判定ステツプ１０４に進
み、設定温度Tsと外気温度Tamを比較判定し、
その差が一定値Ａ、例えば10℃以上（Ts−Tam
≧Ａ）であれば電磁クラツチオフステツプ１０８
へ進み、小さければ電磁クラツチオンステツプ１
０５へ進む。これは設定温度Tsが外気温度Tam
より一定値以上大きければ、特に冷房能力は必要
としないためであり、電磁クラツチ３１をオフと
することにより消費エネルギを減少させることが
できることにある。また、それぞれのステツプ１
０５，１０８では電磁クラツチ３１にオン、オフ
の指令信号を発する。そして、電磁クラツチオフ
ステツプ１０８の次に開度補正量計算ステツプ１
０９に進み、開度補正量を示すデータMxを外気
温度Tamに定数Kxを乗算して求める。次に、吹
出口切替点補正量計算ステツプ１１０に進み、吹
出口切替点の補正量を示すデータMsを外気温度
Tamに定数Ksを乗算して求める。次に、切替点
変換ステツプ１１１に進み、電磁クラツチ３１が
オフしている場合の吹出口の切替点θ_２を電磁ク
ラツチ３１がオンしている時の吹出口切替点θ_１
と補正量Msとの差によつて求める。そして、第
２の切替点判定ステツプ１１２に進み、ダンパ開
度Tpoが吹出口切替点θ_２より大きいか小さいか
を判定し、大きければ下吹出口ステツプ１１３に
進み、小さければ上吹出口ステツプ１１４に進
む。また、電磁クラツチ３１がオンしている時に
開度補正量設定ステツプ１０６の次に到来する第
１の切替点判定ステツプ１０７の判定も同様に行
ない、ダンパ開度Tpoが吹出口切替点θ_１より大
きければ下吹出口ステツプ１１３に進み、小さけ
れば上吹出口ステツプ１１４に進む。この上吹出
口ステツプ１１４では電磁弁３５に通電信号を発
生し、下吹出口ステツプ１１３ではその通電信号
を解除する。そして、下吹出口ステツプ１１３あ
るいは上吹出口ステツプ１１４にて吹出口が決定
されたら、次の開度調節量計算ステツプ１１５に
進み、補正量データMxおよび他の制御パラメー
タを用いてＡ／Ｍダンパ７の位置調節量△Tpoを
計算する。すなわち、内気温度Trを設定温度Ts
に接近させるようにプログラムされた図示の計算
式が使用され定数K₁、K₂、K₃、K₄、Ｃのうち係
数K₁、K₂、K₃、K₄は制御パラメータTs，Tr，
Tam，Tpoの制御系における重みをあらかじめ設
定したものである。この計算結果において得られ
る調節量データ△Tpoは次の調節出力ステツプ１
１６にてＡ／Ｍダンパ７の位置を変更するための
指令信号に変更されて増幅器１０ｄに出力され
る。すなわち調節量データ△Tpoが正符号を有す
るか負符号を有するかによつてＡ／Ｍダンパ７の
駆動方向を示す信号として出力される。この電気
的制御装置１０の役割は要約すれば次のごとくで
ある。すなわち、デイジタルコンピユータ１０ａ
が上述した計算処理を繰り返し実行し、Ａ／Ｃス
イツチが投入されている時には調節量データ△
Tpoを次第に０に接近させるように電磁弁制御型
の負圧作動器３４に指令信号を印加することであ
る。そして負圧作動器３４によつて駆動させる
Ａ／Ｍダンパ７は内気温度Trを設定温度Tsに接
近させるのに適した位置に常に制御される。この
場合電磁クラツチ３１をオン、オフさせるために
外気温度Tam、設定温度Tsの２つの条件におい
て判定を行ない、外気温Tamが設定温Tsより一
定値Ａ以上低いならば電磁クラツチ３１をオフさ
せ、冷房能力をなくして車室内空調を行なう。

なお、上記実施例において、冷凍サイクルの冷
却能力を電磁クラツチ３１のオン、オフにて調整
するものを示したが、他に冷却能力を変化させる
可変冷却装置として冷凍サイクルにおけるコンデ
ンサの容量を制御する装置、コンデンサの冷却フ
アンの回転数を制御する装置、エバポレータ４の
容量あるいは風量を制御する装置、EPRの設定
バイパス流量を制御する装置等を用いてもよい。

また、外気温Tamが設定温Tsより一定値Ａ以
上低い時に電磁クラツチ３１をオフさせるものを
示したが、その一定値Ａは外気温Tam、あるい
は室温Trによつて変化させてもよい。また、外
気温Tamが設定温Tsより一定値Ａ以上低い時
に、その温度差△ＴがＡ≦△Ｔ＜Ｂ（Ｂは一定
値）ならば電磁クラツチ３１を一定周期でオン、
オフさせ、△Ｔ≧Ｂならば電磁クラツチ３１をオ
フさせるようにしてもよい。

さらに、電磁クラツチ３１のオフに伴う温度補
正を外気温Tamに基づく補正量データMxにて行
なうものを示したが、エバポレータ４通過後の温
度を検出する冷気センサを用いて行なつてもよ
く、また車室内に送出する空気の温度を検出する
吹出温センサを用いて行なつてもよい。

さらに、この空調制御をデイジタルコンピユー
タ１０ａによるソフトウエアにて行なうものを示
したが、電子回路によるハードウエアにて行なつ
てもよい。

以上述べたように本発明では、車室外の温度が
室内空調の目標温度に対して所定温度差以上低い
ことを判定し、この判定時に車室内の温度状態と
は無関係に室内空調用冷凍サイクルの冷却能力を
低下させているから、車室内温度が多少高くても
車室外の温度が目標温度に比して十分低ければ冷
凍サイクルの冷却能力を節減でき、よつて冷凍サ
イクルの冷却稼働率を低減でき、また冷凍サイク
ルの冷却能力低下に伴なう温度制御の補正をして
いるから、冷却能力を低下させつつ適切な温度制
御を行な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図は本発明を実施する装置の全体構成図、
第２図は第１図中の制御装置の詳細構成を示すブ
ロツク線図、第３図は第２図中のデイジタルコン
ピユータの演算処理を示す演算流れ図である。 ２……内外気ダンパ、３……ブロワモータ、４
……エバポレータ、５……ヒータコア、７……
Ａ／Ｍダンパ、８……吹出口ダンパ、１０ａ……
デイジタルコンピユータ、３１……電磁クラツ
チ、３３，３４，３５……負圧作動器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の室内空調用冷凍サイクルの冷却能力を
   調整するとともに車室内の温度を室内空調の目標
   温度に調節する車両用空調制御方法において、 車室外の温度が前記目標温度に対して所定温度
   差以上低いことを判定し、 この判定時に前記車室内の温度状態とは無関係
   に前記冷凍サイクルの冷却能力を低下させ、 この冷却能力低下に伴う温度制御の補正を行な
   う ことを特徴とする車両用空調制御方法。