JPS6241134B2 - - 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省動力形空調制御装置に関
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、外気温が所定温度
（約15℃）より低い時、あるいは冷暖気混合用ダ
ンパ（エアミツクスダンパ）の位置によるコンプ
レツサの不必要条件時などに前記電磁クラツチを
オフさせてエンジンからコンプレツサを切離し、
コンプレツサの無駄な駆動を節減するものがある
が、このものにおいては室内温度が設定温度に保
持されていても上記のコンプレツサオフ条件が発
生しない限りコンプレツサをオフさせることがな
いため、室温状態に応じて積極的にコンプレツサ
駆動の節減を行なつているとは言えなかつた。

本発明は上記問題に鑑みたもので、車両の室内
温度と室内空調の設定目標温度との偏差が所定値
以下であり、かつ所定周期における室内温度が設
定目標温度に高温状態から接近する傾向にあるこ
とを判定し、この判定時に冷凍サイクルの冷却能
力を低下させることによつて、冷凍サイクルの冷
却能力を室温状態に応じて積極的に節減させるこ
とができるようにすることを目的とする。

そこで本願発明ではこの目的を達成するため
に、車室に連通する通風ダクト１内に、空気の加
熱器５と、冷凍サイクルの冷媒を蒸発せしめるこ
とにより空気を冷却する冷却器４を有する車両用
空調装置において、 前記加熱器５および冷却器４による空気の加熱
作用と冷却作用との効果度合を調節することによ
り、前記通風ダクト１から車室に吹出される空気
温度を調節する温度調節手段Ｍ１と、 前記冷凍サイクルを形成せしめる冷凍機構CC
に、車両エンジンVEの駆動力を伝達せしめる駆
動力伝達手段MCと、 前記車室内の目標温度を設定する温度設定器１
１と、 少くとも前記車室内の空気温度を含む空調環境
条件を検出する空調環境条件検出手段Ｍ２と、 前記検出された空調環境条件に基づいて、前記
車室温度を前記目標温度に接近せしめる前記温度
調節手段Ｍ１の温度調節量を決定する温度調節制
御手段Ｍ３と、 前記車室温度と前記目標温度の偏差を算出する
偏差演算手段Ｍ４と、 所定周期毎に、前記算出された偏差が、基準値
以下かどうかを判定し、基準値以下の時第１の判
定信号を出力する第１の判定手段Ｍ５と、 前記所定周期毎に、前記空調環境条件検出手段
Ｍ２にて検出された前記車室温度を読み込み、今
回読み込んだ車室温度が前回読み込んだ車室温よ
り低いかどうかを判定し、前回より低いと判定す
ると第２の判定信号を出力する第２の判定手段Ｍ
６と、 前記第１および第２の判定信号が出力された
時、前記駆動力伝達手段に、駆動力の伝達を遮断
する信号を出力、省動力制御手段Ｍ７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図はその一実施例を示す全体構成図であ
り、予め定めた空調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から空気を吸込んで送風す
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。７は冷気センサで、エバポレータ通過後
の冷気温を検出して冷気温信号を発生するもので
ある。

８は車室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は冷媒を圧縮して循環させるコンプレツ
サで、前記エバポレータ４と共に冷凍サイクルの
一部を構成しており、自動車のエンジンにベルト
にて連結してその回転駆動力により作動し、冷媒
を圧縮し凝縮器（図示せず）に送り高圧冷媒を液
化し、エキスパンシヨンバルブ（図示せず）を通
してその液化冷媒を低圧、低温液体に変えて前記
エバポレータ４に送り、送風空気よりその熱を吸
収して低圧低温気体になり循環させている。

このコンプレツサ１２はエンジンに対する連結
を断続するための電磁クラツチを内蔵しており、
この電磁クラツチの通電にて連結状態となり、通
電遮断にて切離状態となるものである。１３はア
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、冷気センサ７よりの冷気温信号、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。

１４は予め定めた空調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１５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１４は、
演算手順を定めた空調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の空
調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（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１５
を伴な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１４
の演算処理によつて、コンプレツサ１２の作動
（オン）条件および作動停止（オフ）条件を求
め、このコンプレツサ１２を効率的にオン、オフ
させるための指令信号、およびエアミツクスダン
パ６の開度を調整するための指令信号、さらにブ
ロワモータ３の回転を調整するための指令信号、
内外気切替ダンパ２を切替えるための指令信号を
発生している。

１６はコンプレツサ１２のオン、オフ制御を行
なうコンプレツサ駆動回路で、マイクロコンピユ
ータ１４よりの省動力のためのオン、オフ指令信
号によりコンプレツサ１２に備えられた電磁クラ
ツチの通電、および通電遮断を制御し、エンジン
への連結を断続制御している。１７はエアミツク
スダンパ６の開度を調整する開度調整する開度調
整アクチユーエータで、マイクロコンピユータ１
４よりの指令信号を増幅する駆動回路を内部に備
え、この駆動回路よりの駆動信号によりエアミツ
クスダンパ６の開度増加、開度減少、開度保持の
調整を行なうものであり、負圧源および大気への
通路を断続する個々の電磁弁とこの電磁弁の断続
作動により供給される負圧、大気に応動するダイ
ヤフラムアクチユエータとを組合せたものであ
る。１８はブロワモータ３の回転速度を制御する
モータ駆動回路で、マイクロコンピユータ１４よ
りの回転速度制御の指令信号を受けてラツチし、
その指令信号をＤ／Ａ変換してチヨツパ制御によ
りブロワモータ３を回転駆動するものである。１
９は切替アクチユエータで、マイクロコンピユー
タ１４よりの切替指令信号により電磁弁の作動を
制御し、負圧の作用を利用して内外気切替ダンパ
２を切替えて内気循環、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
は内気切替ダンパ２を破線側へ切替えている。

次に、上記構成においてその作動を第２図乃至
第５図の演算流れ図と共に説明する。

この第２図はマイクロコンピユータ１４に定め
た空調制御プログラムによる全体演算処理を示す
演算流れ図、第３図は第２図中の初期状態設定演
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図中のコンプレツサ制御演算ルーチ
ンの詳細な演算処理を示す演算流れ図、第５図は
第２図中の各種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１４の演算処
理について説明する。この装置を備えた自動車に
おいて、その運転時に室内空調のためにエアコン
スイツチ（図示せず）を投入すると、電源回路よ
り安定化電圧がマイクロコンピユータ１４に供給
され、このマイクロコンピユータ１４が作動状態
になる。すなわち、第２図のスタートステツプ１
００より演算処理を開始し、初期設定ステツプ２
００に進んでマイクロコンピユータ１４内のレジ
スタ、カウンタ、ラツチなどの演算処理の開始に
必要な初期状態にセツトし、タイマデータＣを約
30秒の繰返演算回数値にセツトし、そして、この
初期設定後に次の初期状態設定演算ルーチン３０
０に進む。この初期状態設定演算ルーチン３００
では室温センサ８よりの室温信号と温度設定器１
１よりの設定信号をＡ／Ｄ変換器１３を通して入
力し、その設定信号の示す目標温度に対して現在
の室温の偏差を計算し、その偏差の大きさにより
コンプレツサ１２のオン、オフを決定する演算処
理を実行して次のタイマ減算ステツプ４００に進
む。このタイマ減算ステツプ４００では、タイマ
データＣから定数の「１」を減算してタイマデー
タＣを更新し、次のタイマ判定ステツプ５００に
進む。このタイマ判定ステツプ５００では、タイ
マデータＣがＣ＝０になつているか否かを判定
し、タイマデータＣが零になつていない時にその
判定がノー（NO）になるが、タイマデータＣが
零になつている時にはその判定がイエス
（YES）になり、次のコンプレツサ制御演算ルー
チン６００に進む。

このコンプレツサ制御演算ルーチン６００で
は、室温センサ８よりの室温信号と温度設定器１
１よりの設定信号をＡ／Ｄ変換器１３を通して入
力し、その設定信号の示す目標温度に対して現在
の室温の偏差を計算し、この偏差の大小およびそ
の偏差の時間的変化状態を判定してコンプレツサ
１２をオン、オフさせるための演算処理を実行
し、次のタイマセツトステツプ７００に進む。こ
のタイマセツトステツプ７００では、約30秒の繰
返演算時間に相当するタイマデータＣをセツト
し、前記タイマ減算ステツプ４００にもどる。

他方、前記タイマ判定ステツプ５００の判定が
NOになつた時には各種制御演算ルーチン８００
に進む。この各種制御演算ルーチン８００では、
温度設定器１１よりの設定信号、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、開度センサ９よりの開度信号、および冷気セ
ンサ７よりの冷気温信号をＡ／Ｄ変換器１３を通
して入力し、それらの信号に基づいてダンパ開度
設定演算、ブロワ速度設定演算、内外気切替演算
を実行し、再びタイマ減算ステツプ４００にもど
る。

従つて、マイクロコンピユータ１４の演算開始
によつてスタートステツプ１００から初期設定ス
テツプ２００、初期状態設定演算ルーチン３００
を経て一旦タイマ減算ステツプ４００に到来する
と、その後はこのタイマ減算ステツプ４００から
タイマ判定ステツプ５００を経て30秒に一度の割
合でコンプレツサ制御演算ルーチン６００からタ
イマセツトステツプ７００に進んで再びタイマ減
算ステツプ４００にもどる演算を行ない、その後
はこのタイマ減算ステツプ４００からタイマ判定
ステツプ５００を通り、各種制御演算ルーチン８
００を通して再びタイマ減算ステツプ４００にも
どる演算を繰返す。

次に、初期状態設定演算ルーチン３００詳細な
演算処理を第３図に示す演算流れ図にて説明す
る。

すなわち、初期設定後にこの初期状態設定演算
ルーチン３００に到来すると、信号入力ステツプ
３０１に到来してまず室温センサ８よりの室温
Trを示す室温信号および温度設定器１１よりの
目標温度Tsを示す設定信号を入力し、次の偏差
計算ステツプ３０２に進む。この偏差計算ステツ
プ３０２では、前記目標温度Tsに対する室温Tr
の偏差を△To＝Tr−Tsの計算式にて求め、次の
第１偏差判定ステツプ３０３に進む。この第１偏
差判定ステツプ３０３では偏差△Toがα、例え
ば0.5℃以上であるか否かを判定し、0.5℃以上で
ある時にその判定がYESになるが、その偏差△
Toが0.5℃より小さい時にその判定がNOになつ
てコンプレツサオフ指令ステツプ３０４に進む。
このコンプレツサオフ指令ステツプ３０４では、
コンプレツサオフの指令信号をコンプレツサ駆動
回路１６に発し、初期状態設定演算ルーチン３０
０の演算処理を終了する。また、前記第１偏差判
定ステツプ３０３の判定がYESの時はコンプレ
ツサオン指令ステツプ３０５に進み、コンプレツ
サオフの指令信号をコンプレツサ駆動回路１６に
発し、初期状態設定演算ルーチン３００の演算を
終える。

次に、第２図中のコンプレツサ制御演算ルーチ
ン６００の詳細な演算処理を第４図に示す演算流
れ図にて説明する。

すなわち、タイマ判定ステツプ５００の判定が
YESになつてコンプレツサ制御演算ルーチン６
００に到来すると、信号入力ステツプ６０１より
その演算処理を開始し、第３図の信号入力ステツ
プ３０１と同様の演算処理を行なつて室温Tr、
設定温Tsを求め、偏差計算ステツプ６０２に進
む。この偏差計算ステツプ６０２では現在偏差△
Ｔを△Ｔ＝Tr−Tsの計算式にて求め、第２偏差
判定ステツプ６０３に進む。この第２偏差判定ス
テツプ６０３では、現在偏差△Ｔが零以上である
か否かを判定し、零より小さい時にその判定が
NOになるが、現在偏差△Ｔが零以上であるとき
にその判定がYESになり、第３偏差判定ステツ
プ６０４に進む。この第３偏差判定ステツプ６０
４では、現在偏差△Ｔがレベル判定値β、例えば
0.5℃以下であるか否かを判定し、0.5℃より大き
い時にその判定がNOになるが、現在偏差△Ｔが
0.5℃以下である時にその判定がYESになり、減
少状態判定ステツプ６０５に進む。この減少状態
判定ステツプ６０５では、30秒前の偏差△Toよ
り現在偏差△Ｔが小さいか否かを判定し、30秒前
の偏差△To以上である時にその判定がNOになる
が、現偏差△Ｔが30秒前の偏差△Toより小さい
時にその判定がYESになり、コンプレツサオフ
指令ステツプ６０６に進む。このコンプレツサオ
フの指令ステツプ６０６では、コンプレツサオフ
の指令信号をコンプレツサ駆動回路１６に発し、
偏差更新ステツプ６０７に進む。また、前記第１
偏差判定ステツプ６０３の判定がNOの時、ある
いは前記減少状態判定ステツプ６０５の判定が
NOの時も偏差更新ステツプ６０７に進む。この
偏差更新ステツプ６０７では、現在偏差△Ｔを次
回の演算処理のために偏差△Toに置換して更新
し、コンプレツサ制御演算ルーチン６００の演算
処理を終了する。

他方、前記第３偏差判定ステツプ６０４の判定
がNOの時は増加状態判定ステツプ６０８に進
み、30秒前の偏差△Toより現在偏差△Ｔが大き
いか否かを判定し、30秒前の偏差△To以下であ
る時にその判定がNOになつて偏差更新ステツプ
６０７に進むが、現在偏差△Ｔが30秒前の偏差△
Toより大きい時にその判定がYESになり、コン
プレツサオン指令ステツプ６０９に進む。このコ
ンプレツサオン指令ステツプ６０９では、コンプ
レツサオンの指令信号をコンプレツサ駆動回路１
６に発し、偏差更新ステツプ６０７に進む。

次に、第２図中の各種制御演算ルーチン８００
の詳細な演算処理を第５図に示す演算流れ図に従
つて説明する。

すなわち、タイマ判定ステツプ５００の判定が
NOになつて各種制御演算ルーチン８００に到来
すると、まず、信号入力ステツプ８０１に進む。
この信号入力ステツプ８０１では、温度設定器１
１よりの設定信号、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、開度セ
ンサ９よりの開度信号、および冷気センサ７より
の冷気温信号をＡ／Ｄ変換器１３を通して入力
し、ダンパ開度設定演算ルーチン８０２に進む。
このダンパ開度設定演算ルーチン８０２では、信
号入力ステツプ８０１にて入力した設定温Ts、
室温Tr、外気温Tam、冷気温Tcにそれぞれ重み
付けを持つた係数を掛け、次式により設定開度θ
を求める。

θ＝Ks.Ts −（Kr.Tr＋Kam.Tam＋Kc.Tc＋Ｋ） （但し、Ｋは定数）そして、次のダンパ調整ル
ーチン８０３に進む。このダンパ調整ルーチン８
０３では、ダンパ開度Tpoに係数Kpoを掛けた
Kpo.Tpoと設定開度θの大小関係によりダンパ
を調整する指令信号を開度調整アクチユエータ１
７に発し、ブロワ速度設定演算ルーチン８０４に
進む。このブロワ速度設定演算ルーチン８０４で
は、ブロワ速度Vaを設定温Ts、室温Tr、外気温
Tamにより次式にて求めている。

Va＝（｜Ts−Tr｜）＋Ka′m・Tam この式において、関数は｜Ts−Tr｜が所定
値以上の時は｜Ts−Tr｜に正比例し、｜Ts−Tr
｜が所定値以下の時は一定値となるのものであ
る。また、外気温Tamに係数Ka′mを掛けた
Ka′m.Tamにてブロワ速度Vaを補正している。
そして、次のVa出力ステツプ８０５に進み、ブ
ロワ速度Vaに対応する速度指令信号をモータ駆
動回路１８に発し、内外気切替演算ルーチン８０
６に進む。この内外気切替演算ルーチン８０６で
は冷気温Tcによるコンプレツサオフの判定時、
あるいはダンパ開度Tpoによる最大冷房判定時に
内気式にすべく内気指令信号を切替アクチユエー
タ１９に発し、その他の時は外気式にすべく前記
内気指令信号を解除する演算処理を実行し、各種
制御演算ルーチン８００の演算処理を終了する。

次に、この自動車の種々の状態における全体作
動を説明する。

まず、夏期において、この自動車の運転時に室
内空調のためにエアコンスイツチを投入すると電
源回路が作動開始してそれより発生する安定化電
圧がマイクロコンピユータ１４に供給され、この
マイクロコンピユータ１４が作動開始する。これ
により、マイクロコンピユータ１４は第２図のス
タートステツプ１００より空調制御プログラムの
演算処理を開始し、初期設定ステツプ２００に進
んでタイマデータＣのセツト作動を含む初期状態
にセツトし、初期状態設定演算ルーチン３００に
進む。よつて第３図の信号入力ステツプ３０１に
到来して室温センサ８の室温信号および温度設定
器１１の設定信号に基づくＡ／Ｄ変換器１３より
の室温Trおよび設定温Tsを入力し、偏差計算ス
テツプ３０２に進んで偏差△To＝Tr−Tsを計算
するが、夏期であつて室温が非常に高くなつてい
るため、その偏差△Toが0.5℃より大きな値とな
る。従つて、次の第１偏差判定ステツプ３０３に
おける偏差△Toが0.5℃以上であるか否かの判定
がYESになり、コンプレツサオン指令ステツプ
３０５に進む。そして、このコンプレツサオン指
令ステツプ３０５にてコンプレツサ１２を作動さ
せるためのコンプレツサオン指令をコンプレツサ
駆動回路１６に発し、初期状態設定演算ルーチン
３００の演算処理を終了する。このことにより、
コンプレツサ１２が作動して室内冷房を開始す
る。

そして、次のタイマ減算ステツプ４００に進み
初期設定２００にてセツトしたタイマデータＣか
ら定数の「１」を減算してタイマデータＣを更新
し、タイマ判定ステツプ５００に進んでその判定
がNOになり、各種制御演算ルーチン８００に進
む。この各種制御演算ルーチン８００では、第５
図に示す演算流れ図に従つてその演算処理を実行
し、タイマ減算ステツプ４００にもどる。以後、
このタイマ減算ステツプ４００からタイマ判定ス
テツプ５００、各種制御演算ルーチン８００を経
てタイマ減算ステツプ４００にもどる演算処理を
数百msecの周期にて繰返し、エアミツクスダン
パ６を最大冷房位置にし、ブロワモータ３を最大
回転させ、内外気切替ダンパ２を内気側にして車
室内を最大冷房能力にて冷房する。

そして、上記の繰返演算を30秒程度実行するこ
とによつててタイマ減算ステツプ４００の減算値
がＣ＝０に達すると、タイマ判定ステツプ５００
の判定がYESになり、コンプレツサ制御演算ル
ーチン６００に進む。よつて、第４図の信号入力
ステツプ３０１に到来して室温センサ８よりの室
温信号、温度設定器１１よりの設定信号に基づく
Ａ／Ｄ変換器１３よりの室温Trおよび設定温Ts
を入力し、偏差計算ステツプ６０２に進んで現在
偏差△Ｔ＝Tr−Tsを計算するが、また室温が非
常に高くなつているため、その偏差△Ｔが0.5℃
より大きな値になる。従つて、次の第２偏差判定
ステツプ６０３の判定がYESになり、第３偏差
判定ステツプ６０４の判定がNOになつて増加状
態判定ステツプ６０８に進む。そして、この増加
状態判定ステツプ６０８では、室温と設定温との
偏差が増加状態にあるか否かを判定するが、車室
内は最大冷房能力にて冷却され、偏差が減少する
方向にあるためにその判定がNOになり、偏差更
新ステツプ６０７に進んで現在偏差△Ｔを次回の
演算処理のために偏差△Toに置換して更新しコ
ンプレツサ制御演算ルーチン６００の演算処理を
終了する。そして、第２図のタイマセツトステツ
プ７００を経て再びタイマ減算ステツプ４００に
もどる。

すなわち、約30秒間隔でタイマ減算ステツプ４
００からタイマ判定ステツプ５００、コンプレツ
サ制御演算ルーチン６００、タイマセツトステツ
プ７００に至る演算を１回処理し、その間の時間
において、タイマ減算ステツプ４００からタイマ
判定ステツプ５００、各種制御演算ルーチン８０
０に至る演算を約100回程度処理する一連の演算
処理を繰返すことによつて、エアミツクスダンパ
６、ブロワモータ３、内外気切替ダンパ２を適切
に制御し、室温Trを目標温度Tsに向かつて低下
させる。

この制御を数分間維持することによつて、室温
Trが徐々に低下し、設定温度Tsに対する室温Tr
の偏差△Ｔが0.5℃以下になると、コンプレツサ
制御演算ルーチン６００に到来したとき、第４図
の信号入力ステツプ６０１を通つて到来する偏差
計算ステツプ６０２の計算結果の偏差△Ｔが0.5
℃以下の小さな値になるため、第２偏差判定ステ
ツプ６０４の判定がYESになり、減少状態判定
ステツプ６０５に進む。このとき、室温Trは目
標である設定温度Tsに向かつて低下していき、
30秒前の偏差△Toに対して現在偏差△Ｔの方が
小さくなり、減少状態判定ステツプ６０５の判定
がYESになつてコンプレツサオフ指令ステツプ
６０６に進み、コンプレツサ駆動回路１６にコン
プレツサオフの指令信号を発生する。そして、偏
差更新ステツプ６０７、タイマセツトステツプ７
００を通り、タイマ減算ステツプ４００にもど
る。従つて、コンプレツサ１２はその作動を停止
する。そして、そのタイマ減算ステツプ４００か
ら、タイマ判定ステツプ５００、各種制御演算ル
ーチン８００に至る演算を繰返し、コンプレツサ
１２の作動停止に伴なう冷気温Tcの温度上昇に
より、エアミツクスダンパ６を開度減少方向に調
整し、内外気切替ダンパ２を内気式にして室温
Trの急激な上昇を防止して室温Trを設定温Tsに
近づけるよう制御する。

そして、タイマ減算ステツプ４００から、タイ
マ判定ステツプ５００、各種制御演算ルーチン８
００を経てタイマ減算ステツプ４００にもどる演
算と30秒に１回タイマ判定ステツプ５００からコ
ンプレツサ制御演算ルーチン６００、タイマセツ
トステツプ７００を経てタイマ減算ステツプ４０
０にもどる演算を１〜２分間の間繰返しているう
ちに、室温Trが徐々に上昇して設定温度に対す
る室温Trの偏差△Ｔが0.5℃よりも大きくなる
と、コンプレツサ制御演算ルーチン６００に到来
したとき、第４図の信号入力ステツプ６０１を通
つて到来する偏差計算ステツプ６０２の計算結果
の偏差△Ｔが0.5℃よりも大きな値になるため、
第２偏差判定ステツプ６０３の判定がYESにな
り、第３偏差判定ステツプ６０４の判定がNOに
なつて増加状態判定ステツプ６０８に進む。この
とき室温Trは設定温Tsから離れて上昇してい
き、30秒前の偏差△Toに対して現在偏差△Ｔの
方が大きくなり、増加状態判定ステツプ６０８の
判定がYESになつてコンプレツサオン指令ステ
ツプ６０９に進み、コンプレツサ駆動回路１６に
コンプレツサオンの指令信号を発生する。そし
て、偏差更新ステツプ６０７、タイマセツトステ
ツプ７００を通り、タイマ減算ステツプ４００に
もどる。従つて、コンプレツサ１２はその作動を
開始する。そして、そのタイマ減算ステツプ４０
０からタイマ判定ステツプ５００、各種制御演算
ルーチン８００に至る演算を繰返し、コンプレツ
サ１２の作動開始に伴なう冷気温Tcの温度下降
により、エアミツクスダンパ６を開度上昇方向に
調整し、内外気切替ダンパ２を外気式にして室温
Trの急激なる変化を防止するとともに室温Trを
設定温Tsに近づけるように制御する。

以後、設定温Tsに対する室温Trの偏差△Ｔが
0.5℃以下になるとコンプレツサ１２の作動を停
止し、この作動停止に伴なう室温Trの上昇によ
り偏差△Ｔが0.5℃より大きくなると、コンプレ
ツサ１２の作動を開始して室温Trを設定温Tsに
近づけるように制御し、偏差△Ｔが再び0.5℃以
下になるとコンプレツサ１２の作動を停止すると
いうようにコンプレツサ１２の作動停止、作動開
始を交互に行ない、コンプレツサ１２の停止に伴
なう稼動率の低下により経済性を持たせつつ室温
Trを設定温Ts近くに保持するように制御する。

以上夏期における空調制御について説明したが
春秋期のように外気温が夏期に比べて比較的低い
場合には、空調制御におけるコンプレツサ１２の
作動停止時間が比較的長くなり、コンプレツサ１
２の稼動率をさらに低くすることができる。ま
た、冬期のように外気温が非常に低い場合には、
設定温Tsに対する室温Trの偏差△Ｔが0.5℃より
大きくなることがほとんどないのでコンプレツサ
１２はほとんど停止したままである。

従つて、夏期、冬期などの種々の季節、昼夜な
どによる外気温度の変化、日射量の変化、乗員数
の変化、車速による放熱量の変化など車室内空調
制御における各種の熱外乱に対して、室温センサ
８にて検出した室温Trと温度設定器１１に定め
た設定温度Tsの偏差△Ｔの大きさ、およびその
偏差△Ｔの時間的変化状態を判定することによ
り、コンプレツサ１２のオン、オフを制御しつつ
常に安定した温度制御を行なうことができる。

なお、上述の実施例における初期状態設定演算
ルーチン３００およびコンプレツサ制御演算ルー
チン６００の偏差レベル判定値α，βおよびコン
プレツサ制御演算ルーチン６００の演算周期は
種々の車両のタイプに応じてそれぞれ対応する値
に定めればよい。また、そのコンプレツサ制御演
算ルーチン６００の演算周期時間において、コン
プレツサ１２のオンとオフとで異なるようにして
もよく、その際にコンプレツサ１２のオフ時にお
ける演算周期時間を外気温に応じて定めるように
してもよい。さらに、コンプレツサ１２のオン、
オフを判定する偏差のレベル判定値において、オ
フ時のレベル判定値を0.5℃、オン時のレベル判
定値を0.1℃というようにヒステリシスを設けて
コンプレツサ１２のオン、オフ制御を行なうよう
にしてもよい。さらに、そのレベル判定値を外気
温に応じて可変とするように、すなわち外気温が
高い時にはオフ時のレベル判定値を低く、外気温
が低い時にはオフ時のレベル判定値を高くするよ
うにしてもよい。

また、コンプレツサ１２がオンからオフに変化
した時に車室内への吹出温が急変するのを防ぐた
めに冷気センサ７による冷気温にてエアミツクス
ダンパ６の開度を補正するものを示したが、冷気
センサ７を備えていないものにおいてはコンプレ
ツサ制御演算ルーチン６００におけるコンプレツ
サオフ指令ステツプ６０６の後に補正開度設定ス
テツプを設け、これによる補正開度△θにてダン
パ開度設定演算ルーチン８０２における設定開度
θを変化させてエアミツクスダンパ６の開度を補
正するようにしてもよい。

さらに、冷凍サイクルの冷却能力をコンプレツ
サ１２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、コンプレツサ１２の容量あるいはそのピスト
ン数を制御する装置等を用いてもよい。

さらに、制御手段として予め定めた空調制御プ
ログラムに従つたソフトウエアの演算処理を実行
するマイクロコンピユータ１４を示したが、ハー
ドウエアによる電子回路にて構成してもよい。

以上述べたように例え車両の熱負荷が小さくな
つたとしても、所定時間毎の車室温度と目標温度
との偏差が、所定の基準値以内であれば、車室温
度は目標温度付近にあると判定し、この判定のも
とに、車室温度が減少していることを判定すれ
ば、冷却余剰能力があると判定し、速やかに冷却
機構への駆動力の伝達を遮断するため、優れた省
動力効果が得られる。

またこの場合本願発明では、熱負荷が小さくな
ると、これに応じて冷却作用より加冷作用の効果
度合を強めるような温度調節がなされるため、熱
負荷が急激に低下しても、車室温度の過剰底下を
防止し、常に目標温度付近に維持することができ
るという優れた効果が得られる。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
の初期状態設定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図中のコンプレツ
サ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５図は第２図中の各種制御演算ルーチ
ンの詳細な演算処理を示す演算流れ図であり、第
６図は本発明の構成を示す機能ブロツク図であ
る。 ４，１２……冷凍サイクルの一部を構成するエ
バポレータ、コンプレツサ、８……室温センサ、
１１……温度設定器、１４……制御手段としての
マイクロコンピユータ、１６……コンプレツサ駆
動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車室に連通する通風ダクト内に、空気の加熱
   器と、冷凍サイクルの冷媒を蒸発せしめることに
   より空気を冷却する冷却器を有する車両用空調装
   置において、 前記加熱器および冷却器による空気の加熱作用
   と冷却作用との効果度合を調節することにより、
   前記通風ダクトから車室に吹出される空気温度を
   調節する温度調節手段と、 前記冷凍サイクルを形成せしめる冷凍機構に、
   車両エンジンの駆動力を伝達せしめる駆動力伝達
   手段と、 前記車室内の目標温度を前提する温度設定器
   と、 少くとも前記車室内の空気温度を含む空調環境
   条件を検出する空調環境条件検出手段と、 前記検出された空調環境条件に基づいて、前記
   車室温度を前記目標温度に接近せしめる前記温度
   調節手段の温度調節量を決定する温度調節制御手
   段と、 前記車室温度と前記目標温度の偏差を算出する
   偏差演算手段と、 所定周期毎に、前記算出さた偏差が、所定の基
   準値以下かどうかを判定し、基準値以下の時第１
   の判定信号を出力する第１の判定手段と、 前記所定周期毎に、前記空調環境条件検出手段
   にて検出された前記車室温度を読み込み、今回読
   み込んだ車室温度が前記読み込んだ車室温より低
   いかどうかを判定し、前回より低いと判定すると
   第２の判定信号を出力する第２の判定手段と、 前記第１および第２の判定信号が出力された
   時、前記駆動力伝達手段に、駆動力の伝達を遮断
   する信号を出力する省動力制御手段と を備えることを特徴とする車両用空調装置。