JPS6230932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両における室内の空調を制御するカ
ーエアコン制御装置に関する。

従来、例えば実公昭56―15052号公報に示すよ
うに、ヒータあるいはクーラ作動中に窓や、ドア
等を解放すると、車室内温度の急変を防止するた
めに、ブロアモータを最大回転で駆動するように
するものが知られている。

しかしながら、上記公報に記載された技術で
は、窓、ドア等を解放している限り、ブロアモー
タは最大回転で回転され続けられるため、例え
ば、ヒータやクーラを使用することなく、自然風
を窓から維持して導入したい場合にも、不必要に
加熱または冷却された空気がブロワによつて供給
されてしまい、乗員に違和感を与えてしまうとい
う問題があります。よつて従来では、このような
違和感を覚えた時に、乗員が手動操作にてブロワ
を停止させるためのスイツチ操作が必要であり、
煩わしいという問題がある。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、エア
コン作動中に、車室内を一時的に開放状態にした
時のみ、車室内温度の急変を防ぐとともに、車室
内開放を継続的に行なう場合には、自動的にエア
コンのコンプレツサおよびブロワを停止させると
いうことを目的とする。

このため、本発明では第５図に示すように、車
両エンジンからの駆動力を受けて、冷凍サイクル
の冷媒を循環させるコンプレツサCmと、 車室内に連通する通風系に設けられ、前記コン
プレツサCmにて循環される冷媒にて周囲空気を
冷却する冷却器４と、 前記通風系に設けられ、前記冷却器４にて冷却
された空気を前記車室内へ送風するブロワ３と、 前記車室内の目標温度を設定する温度設定手段
と、 車室開放状態を検出して開放信号を発する開放
状態検出手段と、 該開放状態検出手段から前記開放信号が発され
ていない時、 前記コンプレツサCmを作動させる制御指令を
出力すると共に、前記車室内の温度を前記温度設
定手段にて設定された目標温度にするのに必要な
送風量を演算し、この演算結果に基づいて前記ブ
ロワ３を作動させる制御指令を出力する第１制御
手段と、 前記開放状態検出手段から開放信号が発生して
いる時に、一定時間の間、前記ブロワ３の風量を
増加させると共に、前記一定時間経過後、前記コ
ンプレツサCmおよび前記ブロワ３を停止させる
制御指令を出力する第２制御手段と、 を備えるという技術手段を採用する。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図は予め定めた制御プログラムに従つて
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
替えるものである。３はブロワモータで、外気取
入口１ａ或は内気取入口１ｂから空気を吸込んで
送風するものであり、その回転速度を４段階に切
替え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設定温度に基づき、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は車室７内の温度を検出して内気温信号を発
生する内気温センサ、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
を検出して外気温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は自動車のドアの開放状態を検出
してドア信号を発生するドアスイツチで、既設の
ドアスイツチを兼用している。１３は窓の開閉操
作部に設置され窓が所定開度以上開いたことを検
出して窓信号を発生する窓スイツチである。そし
て、ドアスイツチ１２および窓スイツチ１３にて
開放検出手段をなしており、ドア信号および窓信
号にて開放信号をなしている。１４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、
内気温センサ８よりの内気温信号、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、および温度設定器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は予め定めたブロワ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、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１５は、演算手順を定めたブロワ
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
しが可能なメモリ（Rondom 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（LS_I）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、プロワモータ３
の回転速度制御、エアミツクスダンパ６の開度制
御などの各種指令信号を発生している。１７は開
度調整アクチエータで、マイクロコンピユータ１
５よりの開度制御の指令信号を受けてエアミツク
スダンパ６の開度を調整するものである。１８は
ブロワモータ駆動回路で、マイクロコンピユータ
１５よりの４段階の回転速度制御の指令信号を受
けてブロワモータ３の回転速度を制御し、車室７
内へ送風する空気流量を調整するものである。１
９は切替アクチエータで、マイクロコンピユータ
１５よりの内気指令、あるいは外気指令を受けて
内外気切替ダンパ２を切替制御して内気循環、外
気導入を選択しており、外気導入状態を実線にて
示し、内気循環時には内外気切替ダンパ２を破線
側へ切替えている。２０はコンプレツサ（図示せ
ず）を駆動するコンプレツサ駆動回路で、マイク
ロコンピユータ１５よりコンプレツサオン信号を
受けてコンプレツサを駆動し、そのコンプレツサ
オン信号を解除するコンプレツサオフ信号を受け
てコンプレツサを停止させるものである。

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

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図中のブロワ制御プログラムと
なるブロワ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、このマイクロコンピユータ１５の演算処
理について説明する。今、この装置を備えた自動
車において、エアコンスイツチ（図示せず）の投
入によりマイクロコンピユータ１５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
進んで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、タイマデータＡをＡ＝０、フラグをリセ
ツトする作動を含んでいる。そして、この初期設
定後にフラグ判定ステツプ３００に進み、フラグ
がセツトされている時にその判定がイエス
（YES）になるが、フラグがセツトされていない
時にその判定がノー（NO）になつて温度制御演
算ルーチン４００に進む。

この温度制御演算ルーチン４００では、内気温
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、温度設定器１１よりの設定信号に
基づき、カーエアコンにおけるエアミツクスダン
パ６の開閉角度制御および内外気切替制御などの
演算処理を実行し、次のブロワ制御演算ルーチン
５００に進む。また、前記フラグ判定ステツプ３
００の判定がYESの時もブロワ制御演算ルーチ
ン５００に進む。

このブロワ制御演算ルーチン５００では、開度
センサ９、ドアスイツチ１２、窓スイツチ１３よ
りの各信号に基づきブロワモータ３の回転速度制
御、コンプレツサのオン、オフ制御をするための
演算処理を実行し、フラグ判定ステツプ３００に
もどる。以後このフラグ判定ステツプ３００から
ブロワ制御演算ルーチン５００への演算処理を数
百msecの周期で繰返す。

このブロワ制御演算ルーチン５００の詳細な演
算処理を第３図に示している。そして、このブロ
ワ制御演算ルーチン５００に到来することによつ
て、まず第３図のドア判定ステツプ５０１にてド
アスイツチ１２よりドア信号が発生しているか否
かを判定し、ドア信号が発生している時にその判
定がYESになるが、ドア信号が発生していない
時にその判定がNOになつて窓判定ステツプ５０
２に進む。この窓判定ステツプ５０２では窓スイ
ツチ１３より窓信号が発生しているか否かを判定
し、窓信号が発生している時にその判定がYES
になるが、窓信号が発生していない時にその判定
がNOになつてタイマ設定ステツプ５０３に進
む。このタイマ設定ステツプ５０３ではタイマデ
ータＡをＡ＝０に設定し、ブロワ速度指令ステツ
プ５０４に進む。このブロワ速度指令ステツプ５
０４では開度センサ９よりの開度信号に基づきエ
アミツクスダンパ６の開度に応じたブロワモータ
３の回転速度を決め、その指令信号をブロワモー
タ駆動回路１８に発し、フラグリセツトステツプ
５０５に進んでフラグをリセツトし、コンプレツ
サオン指令ステツプ５０６に進む。このコンプレ
ツサオン指令ステツプ５０６ではコンプレツサを
駆動するためのコンプレツサオン信号をコンプレ
ツサ駆動回路２０に発し、ブロワ制御演算ルーチ
ン５００の１回の演算処理を終える。

他方、前記ドア判定ステツプ５０１、或は前記
窓判定ステツプ５０２の判定がYESの時はタイ
マ作動ステツプ５０７に進み、タイマデータＡに
定数「１」を加算（Ａ＝Ａ＋１）してタイマデー
タＡを更新し、タイマ判定ステツプ５０８に進
む。このタイマ判定ステツプ５０８ではタイマデ
ータＡの値が30秒に相当する値になつているか否
かを判定し、30秒に相当する値以上になつている
時にその判定がYESになるが、30秒に相当する
値になつていない時にその判定がNOになつて最
大速度指令ステツプ５０９に進む。この最大速度
指令ステツプ５０９ではブロワモータ３の回転速
度を最大にするための最大速度指令をブロワモー
タ駆動回路１８に発し、ブロワ制御演算ルーチン
５００の１回の演算処理を終える。

他方、前記タイマ判定ステツプ５０８の判定が
YESの時はブロワ停止指令ステツプ５１０に進
み、ブロワモータ３の回転を停止させるための停
止指令信号をブロワモータ駆動回路１８に発し、
フラグセツトステツプ５１１に進んでフラグをセ
ツトし、コンプレツサオフ指令ステツプ５１２に
進む。このコンプレツサオフ指令ステツプ５１２
ではコンプレツサを停止させるためのコンプレツ
サオフ信号をコンプレツサ駆動回路２０に発し、
ブロワ制御演算ルーチン５００の１回の演算処理
を終える。

次に、種々の状態における温度制御の全体作動
を順次説明する。

まず、エアコン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
み、タイマデータＡのＡ＝０、フラグのリセツト
を含む各種初期設定を行ない、その後フラグ判定
ステツプ３００に進む。このとき、初期設定ルー
チン２００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、温度制御演算ルーチン４
００に進む。そして、この温度制御演算ルーチン
４００でエアミツクスダンパ６の開閉角度制御お
よび内外気切替制御などの演算処理を実行し、次
のブロワ制御演算ルーチン５００に進む。

このとき、この自動車のドアおよび窓が閉まつ
ている状態ならば、このブロワ制御演算ルーチン
５００においてドア判定ステツプ５０１にてその
判定がONになり、窓判定ステツプ５０２にてそ
の判定がNOになり、タイマ設定ステツプ５０３
に進んでタイマデータＡをＡ＝０に設定し、ブロ
ワ速度指令ステツプ５０４に進んで開度センサ９
よりの開度信号に基づくブロワモータ３の回転速
度の指令信号をブロワモータ駆動回路１８に発
し、フラグリセツトステツプ５０５に進んでフラ
グをリセツトし、コンプレツサオン指令ステツプ
５０６に進んでコンプレツサを駆動するためのコ
ンプレツサオン信号をコンプレツサ駆動回路２０
に発し、ブロワ制御演算ルーチン５００の１回の
演算処理を終え、フラグ判定ステツプ３００にも
どる。以後、数百msecの周期にて上記と同様の
演算を繰返すことにより、エアミツクスダンパ６
の開度、内外気切替ダンパ２の位置、ブロワモー
タ３の回転速度を制御して車室７内の温度が温度
設定器１１に設定した温度設定値に維持されるよ
うに温度コントロールを行なう。

そして、この繰返演算中にこの自動車の乗員が
換気を行なうために窓を所定開度以上開放した時
にはブロワ制御演算ルーチン５００における窓判
定ステツプ５０２に到来した時その判定がNOか
らYESに反転し、タイマ作動ステツプ５０７に
進んでタイマデータＡをＡ＝Ａ＋１の計算式に基
づいて更新し、タイマ判定ステツプ５０８に進ん
でまだ30秒の時間が経過していないのでその判定
がNOになり、最大速度指令ステツプ５０９に進
んでブロワモータ駆動回路１８に最大速度の指令
信号を発し、ブロワ制御演算ルーチン５００の１
回の演算処理を終え、フラグ判定ステツプ３００
にもどる。従つて、ブロワモータ３は最大速度に
て回転し、車室７内へ最大の風量を送出する。以
後、上記演算を数百msecの周期にて繰返すこと
により、窓の開放に伴なう車外空気の導入に対し
て車室７内へ最大の風量を送出して直ちに車室７
内の温度変化に対する補償を行なうとともに、温
度制御演算ルーチン４００にて車室７内の温度変
化に対してエアミツクスダンパ６の開度を調整し
て温度補正を行なう。

そして、上記繰返演算において窓を開放してか
ら30秒の時間が経過すると、ブロワ制御演算ルー
チン５００におけるタイマ判定ステツプ５０８に
到来した時その判定がNOからYESに反転し、ブ
ロワ停止指令ステツプ５１０に進んでブロワモー
タ３の回転を停止させるための停止指令信号をブ
ロワモータ駆動回路１８に発し、フラグセツトス
テツプ５１１に進んでフラグをセツトし、コンプ
レツサオフ指令ステツプに進んでコンプレツサを
停止させるためのコンプレツサオフ信号をコンプ
レツサ駆動回路２０に発し、ブロワ制御演算ルー
チン５００の１回の演算処理を終える。そして、
フラグ判定ステツプ３００に進み、フラグがセツ
トされているのでその判定がNOからYESに反転
し、ブロワ制御演算ルーチン５００に進む。以
後、この演算を数十msecの周期にて繰返すこと
により、コンプレツサおよびブロワモータ３の作
動を停止させ、車室７内へ車外から車外空気を導
入して車室７内の換気を行ない、乗員に車外空気
導入に伴なう新鮮なる空気の感覚を与える。

そして、車室７内の温度変化に伴ないこの自動
車の乗員が窓を閉じるとブロワ制御演算ルーチン
５００における窓判定ステツプ５０２に到来した
時その判定がYESからNOに反転し、タイマ設定
ステツプ５０３に進んでタイマデータＡをＡ＝０
に設定し、ブロワ速度指令ステツプ５０４に進ん
で開度センサ９よりの開度信号に基づくブロワモ
ータ３の回転速度の指令信号をブロワモータ駆動
回路１８に発し、フラグリセツトステツプ５０５
に進んでフラグをリセツトし、コンプレツサオン
指令ステツプ５０６に進んでコンプレツサを駆動
するためのコンプレツサオン信号をコンプレツサ
駆動回路２０に発し、ブロワ制御演算ルーチン５
００の１回の演算処理を終える。そして、フラグ
判定ステツプ３００に進み、フラグがリセツトさ
れているのでその判定がYESからNOに反転し、
温度制御演算ルーチン４００に進む演算に変更す
る。以後、この演算を数百msecの周期にて繰返
すことにより、コンプレツサおよびブロワモータ
３の作動開始に伴ないエアミツクスダンパ６の開
度、内外気切替ダンパ２の位置、ブロワモータ３
の回転速度を制御して車室７内の温度が温度設定
器１１に設定した温度設定値に維持されるように
温度コントロールを行なう。

また、ドアが開いた時も窓が開いた時と同様の
演算処理を行なう。すなわち、ドア開放時にはブ
ロワモータ３の回転速度を最大にし、30秒の時間
が経過するとブロワモータ３の回転を停止させる
とともに、コンプレツサを停止させ、その後ドア
を閉じると車室７内の空調制御を再び開始する。

なお、上記実施例において窓あるいはドアの開
放時に30秒の時間の間ブロワモータ３の回転速度
を最大にし、30秒経過後にブロワモータ３の回転
を停止させるとともに、コンプレツサを停止させ
るものを示したが、ドアの開放時のような一時的
車室開放状態の時はブロワモータ３の回転速度を
最大にし、窓の開放時のような比較的長い車室開
放状態の時はブロワモータ３の回転およびコンプ
レツサを停止させるようにしてもよい。また、タ
バコ等により車室７内が汚染された時に自動的に
窓を開閉するような装置が自動車に備わつている
時にはその窓開放指令信号によりブロワモータ３
の回転を最大にするようにしてもよい。さらに、
車室開放状態としてドア、窓の開放状態を示した
が、サンルーフの開放状態を含めてもよい。さら
に、車室開放状態検出時にはブロワモータ３の回
転速度を最大にするものを示したが、その検出時
にはそれまでのブロワモータ３の回転速度よりも
１ランク上げた回転速度にしてもよいし、ブロワ
モータ３の回転速度が連続的に変えられるもので
あれば窓の開放状態に比例して回転速度を上げる
ようにしてもよい。

また、第４図に示すようなハードロジツク構成
にても行なうことができる。第４図において、２
１は公知の構成になる温度調節用の増幅回路で、
入力部に設定抵抗１１ａ、内、外気温センサ１２
ａ，１３ａ、開度センサ９ａを有し、出力信号で
開度調整アクチエータ１７を制御する。２２は風
量切替制御回路で、指令スイツチ２２ａ〜２２ｄ
の閉成操作信号と、タイマ回路２３の出力信号に
よりブロワモータ３の速度を決定する。この切替
制御回路２２は指令スイツチ２２ａ〜２２ｃの
各々に対応する排他的ホールド回路を有し、閉成
操作されたホールド回路のみ切替信号としての出
力信号S₁，S₂，S₃を生じるようになつており、ま
たタイマ回路２３の出力信号があるときはそのと
きの出力信号S₁〜S₃の発生状態により１段階上の
出力信号に切替えるようになつている。指令スイ
ツチ２２ｄはホールド回路のリセツト信号を発生
して出力信号S₁〜S₃を消滅させるためのものであ
る。タイマ回路２３にはドアまたは窓を開いたと
き閉じるスイツチ２４がトリガ用として接続して
あり、空調制御中（温度制御中）においてドアま
たは窓が開いてから一定時間の間出力信号を発生
する。２５は制御スイツチ回路で、切替制御回路
２２の出力信号S₁〜S₃に対応して選択的に閉成
し、ブロワモータ３の通電路に抵抗値の異なる負
荷抵抗２６，２７を接続したり無負荷とすること
によつてブロワモータ３の回転数を３段階に切替
えるものである。２８はブロワスイツチ、２９は
スイツチ２８を連動作動させることができる空調
スイツチであり、このスイツチ２９によりコンプ
レツサの起動回路２０′（図示せず）を作動させ
るようにしてある。

以上の構成により、指令スイツチ２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの閉成操作に対してそれぞれ出力信号
S₁，S₂，S₃が発生し、ブロワモータ３の回転数を
切替えることができ、また特に空調スイツチ２９
の閉成時で、ドアまたは窓が開かれるとタイマ回
路２３の出力信号により一定時間の間出力信号が
S₂，S₃，S₃に切替えられ、ブロワモータ３の回転
数を増加させることができる。

以上述べたように本発明によれば、車室内を冷
房または暖房している状態で、車室内を一時的に
開放状態にした場合には、ブロワの風量が増加さ
れるため、車室内の温度の急変を防止することが
でき、車室を目標温度近くに維持することができ
るという効果がある。

また、車室内の開放状態を一定時間維持継続さ
せた場合には、乗員の手を患わせることなく上記
のようなエアコンからの送風は停止されるため、
車室内には窓等から新鮮な車外の空気が供給さ
れ、乗員の快適な空調感を与えることができると
共に、この場合ブロワおよびコンプレツサは停止
されるため、車両のバツテリおよびエンジンの負
荷を軽減し、省エネルギー、燃費の向上が得られ
るという優れた効果が得られる。

さらに、上記送風が停止された後でも解放状態
が中止されれば、再び第１制御手段によつて車室
内温度を目標温度にするためのブロワ風量が選択
され、車室内を自動的に目標温度に近づけること
ができるという効果がある。

【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制御
プログラムによる演算処理を示す演算流れ図、第
３図は第２図中のブロワ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図は本発明の
他の実施例を示す電気結線図であり、第５図は、
本発明の構成を示すブロツク図である。 ３…ブロワモータ、１２，１３…開放検出手段
としてのドアスイツチ、窓スイツチ、１５…制御
手段としてのマイクロコンピユータ、１８…駆動
手段としてのブロワモータ駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両エンジンからの駆動力を受けて、冷凍サ
   イクルの冷媒を循環させるコンプレツサと、 車室内に連通する通風系に設けられ、前記コン
   プレツサにて循環される冷媒にて周囲空気を冷却
   する冷却器と、 前記通風系に設けられ、前記冷却器にて冷却さ
   れた空気を前記車室内へ送風するブロワと、 前記車室内の目標温度を設定する温度設定手段
   と、 車室開放状態を検出して開放信号を発する開放
   状態検出手段と、 該開放状態検出手段から前記開放信号が発され
   ていない時、前記コンプレツサを作動させる制御
   指令を出力するとともに、前記車室内の温度を前
   記温度設定手段にて設定された目標温度にするの
   に必要な送風量を演算し、この演算結果に基づい
   て前記ブロワを作動させる制御指令を出力する第
   １制御手段と、 前記開放状態検出手段から開放信号が発生して
   いる時に、一定時間の間、前記ブロワの風量を増
   加させると共に、前記一定時間経過後、前記コン
   プレツサおよび前記ブロワを停止させる制御指令
   を出力する第２制御手段と、 を備えることを特徴とするカーエアコン制御装
   置。