JPS629050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車室内の空調を自動制御するカーエア
コン制御方法および装置に関するものである。

従来、車室内の空調を自動制御するためにカー
エアコンの温度制御部、例えば内外気切替ダン
パ、エアミツクスダンパ、ブロワモータ、コンプ
レツサを予め定めた制御パターンに従つて自動制
御するものがある。

しかしながら、この自動制御は予め定めた制御
パターンに従つて行なわれるものであるから、搭
乗者の体調あるいは感覚などを考慮せずにただ室
温を設定温に保つようにしており、最適なる空調
制御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、吹出温の情
報に基づいてカーエアコンの温度制御部を自動制
御する自動制御パターンを可変とする指示を入力
し、この指示によつて変換された自動制御パター
ンに基づき吹出温の情報に応じて温度制御部を自
動制御することによつて、搭乗者に合つた自動制
御パターンに基づいて適切なる空調制御を自動的
に行なうことができるカーエアコン制御方法およ
びその方法を適切に実施することができる装置を
提供することを目的としている。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図は本発明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
気を取り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はシロツコフアンを駆動するブ
ロワモータで、外気取入口１ａ或は内気取入口１
ｂ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節するものであ
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は吹出口切替ダンパで、
その切替開口によりエアミツクスダンパ６を通過
した空気を車室８の上部或は下部に吹出してい
る。９は吹出温センサで、エアミツクスダンパ６
通過後の吹出温を検出して吹出温信号を発生する
ものである。１０は車室８内の温度を検出して室
温信号を発生する室温センサ、１１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ある。そして、こ
の開度センサ１１および吹出温センサ９にて検出
手段をなしている。１２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、１３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。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、吹出温センサ９よりの吹出
温信号、室温センサ１０よりの室温信号、開度セ
ンサ１１よりの開度信号、外気温センサ１２より
の外気温信号、および温度設定器１３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はパターン指示器で、「１」，「２」，
「３」，「４」，「５」，「６」の６つの押しボタン式
スイツチを有しており、この６つの押しボタン式
スイツチは同時に２つ以上投入されないように連
結して構成されたものであり、それぞれのスイツ
チを投入すると指示信号ならびにそれぞれのスイ
ツチに対応してパターン情報を記憶してあるレジ
スタの記憶内容をそのスイツチに対応したゲート
を開いてパターン信号として送出するものであ
る。このパターン指示器１５に書かれている吹出
温とは吹出口切替ダンパ７を切替える時の切替吹
出温であり、風速とはエアミツクスダンパ６に対
応したブロワモータ３よりの風速のパターンであ
る。このパターン指示器１５に記憶してあるレジ
スタの内容は切替吹出温をT₀、風速パターンを
Ｘとすると、スイツチ「１」にはTo＝35℃、Ｘ
＝Lo、スイツチ「２」にはTo＝30℃、Ｘ＝Lo、
スイツチ「３」にはTo＝25℃、Ｘ＝Lo、スイツ
チ「４」にはTo＝25℃、Ｘ＝Hi、スイツチ
「５」にはTo＝30℃、Ｘ＝Hi、スイツチ「６」に
はTo＝35℃、Ｘ＝Hiである。

１６は予め定めた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、演算処理手
段を構成しており、数メガヘルツ（ＭHz）の水晶
振動子１７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１６は演
算手順を定めた自動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
ログラムを順次読み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（Rondam
Access Memory；RAM）と、水晶振動子１７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１６の
演算処理によつて、吹出温センサ９、室温センサ
１０、開度センサ１１、外気温センサ１２よりの
各検出信号および温度設定器１３よりの設定信号
のＡ／Ｄ変換器１４にて順次変換されたデイジタ
ル信号を入力して各種の計算、判定を処理し、内
外気切替ダンパ２、吹出口切替ダンパ７の切替
え、ブロワモータ３の回転速度、エアミツクスダ
ンパ６の開度などの制御のための各種指令信号を
発生している。

１８は吹出口切替アクチエータで、マイクロコ
ンピユータ１６よりの上部、下部指令信号を受け
てラツチし、吹出口切替ダンパ７を負圧を利用し
て下部側、上部側に切替えるものである。１９は
開度調整アクチエータで、マイクロコンピユータ
１６よりの開度制御の指令信号を受けてラツチ
し、その指令信号に応じてエアミツクスダンパ６
の開度を調整するものであり、２個の電磁弁
（Double Vacuum Valve）をオン、オフさせて温
度コントロールに必要な負圧の大きさに変換し、
この負圧をダイヤフラムに作用させてエアミツク
スダンパ６を駆動している。２０はブロワモータ
駆動回路で、マイクロコンピユータ１６よりの回
転指令信号を受けてラツチし、その回転指令信号
に応じ、チヨーパ制御にてブロワモータ３の回転
速度を連続的に制御するものである。２１は内外
気切替アクチエータで、マイクロコンピユータ１
６よりの内外気指令信号を受けてラツチし、内外
気切替ダンパ２を負圧を利用して内気、外気に切
替えるものである。そして、吹出口切替アクチエ
ータ１８、内外気切替アクチエータ２１にて駆動
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図に示
すパターン図、および第３図、第４図に示す演算
流れ図とともに説明する。

この第２図はエアミツクスダンパ６の開度θと
ブロワモータ３の回転による風量Vaとの関係を
示すパターン図で、エアミツクスダンパ６とブロ
ワモータ３の相互自動制御パターンを示してい
る。第３図はパターン指示器１５よりの指示信号
に基づいた割込演算ルーチンの詳細な演算処理を
示す演算流れ図、第４図は自動制御プログラムと
なる自動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。まず、このマイクロコンピユー
タ１６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（Ａ／Ｃ）
スイツチ投入によりマイクロコンピユータ１６は
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、そのレジスタ、カウンタ、ラツ
チ、およびフラグのリセツトなどの初期設定を行
なつた後に数百ミリ秒（msec）程度の周期にて
各種制御プログラムおよび自動制御プログラムか
らなる制御プログラムによるメインルーチンの演
算処理を実行する。

このメインルーチンの演算処理中において、パ
ターン指示器１５よりの指示信号がマイクロコン
ピユータ１６の割込（INT）端子に加わると、メ
インルーチンの演算処理を一時中断して第３図に
示す割込ルーチンにおける割込スタートステツプ
１０１に到来し、パターン入力ステツプ１０２に
進んでパターン指示器１５より切替吹出温Toと
風速パターンＸの情報を含むパターン信号を入力
してRAMの所定の番地に記憶し、さらにフラグ
セツトステツプ１０３に進んでフラグをセツト
し、リターンステツプ１０４に進み、割込ルーチ
ンの割込処理を終了して先に一時中断したメイン
ルーチンの演算処理を再開する。

このメインルーチンにおける各種制御演算ルー
チンでは室温センサ１０よりの室温信号、開度セ
ンサ１１よりの開度信号、外気温センサ１２より
の外気温信号、温度設定器１３よりの設定信号な
どに基づいて内外気切替ダンパ２の切替、エアミ
ツクスダンパ６の開度調節、コンプレツサ（図示
せず）のオン、オフなど室温を制御目標である設
定温度に保持しつつ快適なる室内状態にするため
の各種演算処理を実行している。

次に、メインルーチンにおける自動制御演算ル
ーチンの演算処理を第４図に示す演算流れ図に従
つて説明する。まず、この自動制御演算ルーチン
に到来することによつてフラグ判定ステツプ２０
１に進み、フラグがセツトされているか否かを判
定し、フラグがセツトされていない時にその判定
がノー（NO）になるが、フラグがセツトされて
いる時にその判定がイエス（YES）となり、パ
ターン読出ステツプ２０２に進む。このパターン
読出ステツプ２０２では第３図に示す割込ルーチ
ンにおけるパターン入力ステツプ１０２にて入力
して記憶しておいた切替吹出温Toおよび風速パ
ターンＸを読み出して吹出ステツプ２０４に進
む。また、前記フラグ判定ステツプ２０１にてそ
の判定がNOの時にはパターン設定ステツプ２０
３に進み、切替吹出温Toを30℃、風速パターン
ＸをHiに設定し、吹出温ステツプ２０４に進
む。この吹出温ステツプ２０４では吹出温センサ
９よりの吹出信号に基づいて吹出温Ｔを求め、次
の吹出判定ステツプ２０５に進む。この吹出温判
定ステツプ２０５では吹出温Ｔが切替吹出温To
以上であるか否かを判定し、吹出温Ｔが切替吹出
温Toより低い時にその判定がNOになるが、吹出
温Ｔが切替吹出温To以上である時にその判定が
YESになり、下部吹出指令ステツプ２０６に進
む。この下部吹出指令ステツプ２０６では吹出口
を下部側、すなわち吹出口切替ダンパ７を第１図
の破線の状態にするための下部吹出指令信号を吹
出口切替アクチエータ１８に発し、ダンパ開度ス
テツプ２０８に進む。また、前記吹出温判定ステ
ツプ２０５にてその判定がNOになつた時には上
部吹出指令ステツプ２０７に進む。この上部吹出
指令ステツプ２０７では吹出口を上部側、すなわ
ち吹出口切替ダンパ７を第１図の実線の状態にす
るための上部吹出指令信号を吹出口切替アクチエ
ータ１８に発し、ダンパ開度ステツプ２０８に進
む。このダンパ開度ステツプ２０８では開度セン
サ１１よりの開度信号に基づいてエアミツクスダ
ンパ６の開度θを求め、風速パターン判定ステツ
プ２０９に進む。この風速パターン判定ステツプ
２０９では風速パターンＸがHiであるか否かを
判定し、風速パターンＸがHiでない、すなわち
Loである時にその判定がNOになるが、風速パタ
ーンＸがHiである時にその判定がYESになり、
Ａパターンステツプ２１０に進む。このＡパター
ンステツプ２１０では第２図のパターン図に示す
Ａパターンに従つてエアミツクスダンパの開度θ
より風量Vaを求め、出力ステツプ２１２に進
む。また、前記風速パターン判定ステツプ２０９
の判定がNOの時はＢパターンステツプ２１１に
進む。このＢパターンステツプ２１１では第２図
のパターン図に示すＢパターンに従つてエアミツ
クスダンパの開度θより風量Vaを求め、出力ス
テツプ２１２に進む。この出力ステツプ２１２で
は風量Vaに対応する回転指令信号をブロワモー
タ駆動回路２０に発し、自動制御演算ルーチンの
１回の演算処理を終える。

次に、種々の状態における自動制御の全体作動
を順次説明する。

まず、Ａ／Ｃ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１６が作動状態とな
り、そのレジスタ、カウンタ、ラツチ、およびフ
ラグのリセツトなどの初期設定を行ない、各種制
御演算ルーチン、自動制御演算ルーチンからなる
メインルーチンの繰返演算に進む。

このとき、パターン指示器１５の指示スイツチ
が投入されていない状態で、吹出口の空気温度が
28℃である時には、自動制御演算ルーチンにおけ
るフラグ判定ステツプ２０１に到来した時に初期
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、パターン設定ステツプ２０３に
進んで切替吹出温Toを30℃、風速パターンＸを
Hiに設定し、吹出温ステツプ２０４に進んで吹
出温センサ９より吹出温信号に基づいて吹出温Ｔ
を求め、吹出温判定ステツプ２０５に進む。この
とき、吹出口の空気温度、すなわち吹出温Ｔが28
℃であり、切替吹出温Toが30℃であるのでその
判定がNOになり、上部吹出指令ステツプ２０７
に進んで吹出口を上部側、すなわち第１図に示す
実線の状態にするための上部吹出指令を吹出口切
替アクチエータ１８に発し、ダンパ開度ステツプ
２０８に進んで開度センサ１１よりの開度信号に
基づいてエアミツクスダンパ６の開度θを求め、
風速パターン判定ステツプ２０９に進む。このと
き、パターン設定ステツプ２０３にて風速パター
ンＸをHiに設定しているのでその判定がYESに
なり、Ａパターンステツプ２１０に進んで第２図
に示すＡパターンに従つて風量Vaを求め、出力
ステツプ２１２に進んで風量Vaに対応する回転
指令をブロワモータ駆動回路２０に発し、自動制
御演算ルーチンの１回の演算処理を終え、各種制
御演算ルーチンにもどる。以後、数百msec周期
にて上記と同様の演算を繰返すことにより、各種
制御演算ルーチンの演算にて内外気切替ダンパ２
の切替を制御し、エアミツクスダンパ６の開度も
車室８内の温度が温度設定器１４に設定した設定
温度に維持されるように制御し、必要に応じてコ
ンプレツサ（図示せず）のオン、オフを制御し、
自動制御演算ルーチンの演算にて吹出口切替ダン
パ７を第１図の実線の状態にし、ブロワモータ３
の回転をエアミツクスダンパ６の開度θによる第
２図のＡパターンに基づいた風量Vaにすべく制
御する。

この繰返演算中において吹出温が28℃から変化
のない時にこの自動車の乗員がパターンを変更す
べくパターン指示器１５のスイツチ「３」を投入
すると、指示信号をマイクロコンピユータ１６の
INT端子に送出すると共に、このスイツチ「３」
に対応して記憶してあるレジスタの内容、すなわ
ちTo＝25℃、Ｘ＝Loの内容をゲートを介してマ
イクロコンピユータ１６に送出する。このことに
より、マイクロコンピユータ１６はメインルーチ
ンの繰返演算を一時中断して第３図に示す割込ル
ーチンにおける割込スタートステツプ１０１に到
来し、パターン入力ステツプ１０２に進んでパタ
ーン指示器１５より発生しているTo＝25℃、Ｘ
＝Loの情報を含むパターン信号を入力してRAM
の所定の番地に記憶し、フラグセツトステツプ１
０３に進んでフラグをセツトし、リターンステツ
プ１０４に進み、先に中断したメインルーチンの
演算処理を再開する。

このことにより、自動制御演算ルーチンにおけ
るフラグ判定ステツプ２０１に到来した時にフラ
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、パターン読出ステツプ２０２に
進む。そして、このパターン読出ステツプ２０２
にてTo＝25℃、Ｘ＝Loの情報を読み出し、吹出
温ステツプ２０４にて吹出温Ｔを求め、吹出温判
定ステツプ２０５に進む。このとき、吹出温Ｔが
28℃であり、切替吹出温Toが25℃であるのでそ
の判定がNOからYESに反転し、下部吹出指令ス
テツプ２０６に進んで吹出口切替ダンパ７を第１
図に示す破線の状態に切替えるための下部吹出指
令を吹出口切替アクチエータ１８に発し、ダンパ
開度ステツプ２０８に進んでエアミツクスダンパ
６の開度θを求め、風速パターン判定ステツプ２
０９に進む。このとき、風速パターンＸがLoで
あるのでその判定がYESからNOに反転し、Ｂパ
ターンステツプ２１１に進んで第２図に示すＢパ
ターンに従つて風量Vaを求め、出力ステツプ２
１２に進んで風量Vaに対応する回転指令をブロ
ワモータ駆動回路２０に発し、自動制御演算ルー
チンの１回の演算処理を終え、各種制御演算ルー
チンにもどる。以後、数百msec周期にて上記と
同様の演算を繰返すことにより、室温を設定温に
維持するように各種制御すると共に、吹出口を下
部側に切替え、ブロワモータ３の回転による風量
を少なくして乗員の指示に従つた快適なる温度制
御をすることができる。

また、パターン指示器のスイツチを「３」以外
の「１」，「２」，「４」，「５」，「６」のいずれか
一
つを投入してもそのスイツチに対応した切替吹出
温Toと風速パターンＸに従つた演算を実行し、
そのスイツチに対応した適切なる温度制御をする
ことができる。

また、吹出温が28℃であるとして説明したが、
28℃以外の他の温度にしてもその吹出温Ｔと切替
吹出温Toとの関係に応じて吹出口切替ダンパ７
を適切に切替えることができることは明白であ
る。

すなわち、上記実施例ではパターン指示器１５
のスイツチの１つを選択して投入するだけで搭乗
者に合つた空調制御を行なうことができるので複
雑な操作をすることなく簡単に制御パターンを入
力することができるという特長がある。

なお、上記実施例ではパターン指示器１５のス
イツチ「１」，「２」，「３」，「４」，「５」，「６
」に
応じたパターン信号に基づいてブロワモータ３の
回転速度、吹出口切替ダンパ７の切替の制御を行
なつていたが、カーエアコンの温度制御部として
の内外気切替ダンパ、吹主口切替ダンパ、エアミ
ツクスダンパ、ブロワモータ、コンプレツサを相
互関係を持たせて自動制御するものにおいては、
その相互関係の定数、例えばエアミツクスダンパ
６の開度θが60％以上となると吹出温が30℃以上
になると想定して吹出口を自動的に下部側にする
ように吹出口切替ダンパ７を切替える時の定数60
％を外付指示器にて自由に設定して入力できるよ
うにしてもよい。このときの外付指示器は予め定
めた数種の定数を選択するようにしてもよいし、
乗員が数字を自由に選択してその定数を決定する
ようにしてもよい。また、この外付指示器は押し
ボタン式の指示器に限ることなく予め記録してお
いた数種のカードを解読するカードリーダを用い
てもよい。さらに、吹出温Ｔを求めるのに吹出温
センサ９を用いたが、エアミツクスダンパ６の開
度に応じて擬似的に求めてもよい。

以上述べたように本願第１番目の発明において
は、吹出温の情報に基づいてカーエアコンの温度
制御部を自動制御する自動制御パターンを可変と
する指示を入力し、この指示によつて変換された
自動制御パターンに基づき吹出温の情報に応じて
温度制御部を自動制御しているから、自動制御パ
ターンを可変とする指示を搭乗者にて選択できる
ことによつて搭乗者に合つた適切なる空調制御を
自動的に行なうことができるという優れた効果が
ある。

さらに、本願第２番目の発明においては上記第
１番目の発明におけるカーエアコン制御方法を電
子制御にて適切に実施することができる制御装置
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図はエアミツクスダンパの開度と風量との関
係を示すパターン図、第３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割込処理
を示す割込演算流れ図、第４図は制御プログラム
による自動制御演算ルーチンの演算処理を示す演
算流れ図である。 ３，７……温度制御部を構成するブロワモー
タ、吹出口切替ダンパ、９，１０……検出手段と
しての吹出温センサ、開度センサ、１５……パタ
ーン指示器、１６……演算処理手段としてのマイ
クロコンピユータ、１８，２０……駆動手段とし
ての吹出口切替アクチエータ、ブロワモータ駆動
回路。

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温度
   制御部を吹出温の情報に基づく自動制御パターン
   に従つて自動制御するカーエアコン制御方法にお
   いて、 前記自動制御パターンを可変とする指示を入力
   し、 この指示にて変換された自動制御パターンに基
   づき前記吹出温の情報に応じて前記温度制御部を
   自動制御する ことを特徴とするカーエアコン制御方法。 ２ 車室内の空調を制御するカーエアコンの温度
   制御部と、吹出温の情報を検出して検出信号を発
   生する検出手段と、この検出手段よりの検出信号
   に基づいて前記温度制御部を予め定めた自動制御
   パターンに従つて自動制御する手段とを備えたカ
   ーエアコン制御装置において、 前記自動制御パターンを可変とする情報を含ん
   だ指示信号を発生する指示器、 この指示器よりの指示信号に基づいて前記自動
   制御パターンを変換し、この変換した自動制御パ
   ターンに従い前記検出手段よりの検出信号に基づ
   いて制御信号を発生する演算処理手段、および この演算処理手段よりの制御信号に基づいて前
   記温度制御部を駆動する駆動手段 を備えることを特徴とするカーエアコン制御装
   置。