JPH07117453A

JPH07117453A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH07117453A
Application number: JP29127993A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kinoshita; 慶一木下
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】暖房起動時に使用者の寒さに対する感受性に
合わしたブロワ制御を実現できる車両用空調装置を提供
する。【構成】センサから設定温度Ｔsetと車室内温度Ｔｒ
およびエンジン冷却水温Ｔeの情報を読み込む（ステッ
プ１０１）。次に、設定温度Ｔsetと車室内温度Ｔｒの
温度偏差Ｔsiを演算する（ステップ１０２）。次に、エ
ンジン冷却水温Ｔｅと温度偏差Ｔsiに基づいてファジィ
推論を行い、ブロワ停止時間Ｔoffを決定する（ステップ
１０３、１０４、１０５）。次にタイマｔをスタートさ
せ（ステップ１０６）、このタイマｔが上記ブロワ停止
時間Ｔoffに達するまでブロワを停止状態に維持する
（ステップ１０７、１０８）。そして、タイマｔがブロ
ワ停止時間Ｔoffに達した時、ブロワ制御を開始する(ス
テップ１０９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に係
り、特に暖房起動時のブロワ制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置は、ブロワと、エ
ンジン冷却水を熱源とするヒータと、車室内の設定温度
を設定する温度設定器と、車室内温度を検出する車室内
温度センサと、上記設定温度と車室内温度とに基づいて
上記ブロワの風量を制御するブロワ制御手段と、を有し
ていた。通常の暖房起動時、車室内温度とエンジン冷却
水の温度はほぼ同じだが、その後エンジン駆動開始とと
もにエンジン冷却水温は上昇し暖房用のヒータ熱源とし
て利用できるようになる。しかし、エンジン冷却水は冬
季等の寒冷時にはエンジン起動後でもしばらくは熱くな
らず暖房用の熱源として不十分であり、この状態で上記
ブロワを駆動すると不快な冷風が使用者に当たるという
問題があった。そこでこの問題を解消するため、特開昭
６０ー３３１２１号公報に記載の方法では、暖房起動時
エンジン冷却水温を検出し、このエンジン冷却水温が設
定温度以下の時、上記ブロワ制御手段により上記ブロワ
を停止させ、この停止時間の間にエンジン駆動に伴う発
熱によりこのエンジン冷却水を暖め、この暖められたエ
ンジン冷却水が上記設定温度を越えた時にブロワ駆動を
開始し、ブロワ風量を徐々に増大させて通常の目標の風
量に達するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、使用者によ
り寒さに対する感受性が異なり、寒がりの人もいればそ
れほど寒がりでない人もいる。寒がりでない人に対して
は、早めに吹出を開始して車室内を早く所望の温度環境
にしても良いはずである。この早めの吹出によって生じ
る冷風をそれほど不快に感じないからである。一方寒が
りの人に対しては、吹出開始を遅くした方が良い。車室
内を所望の温度環境にするのに時間がかかても、冷風が
生じるのを抑えることができるからである。しかし、上
述した従来の方法では、吹出開始時期がエンジン冷却水
温によってのみ決められ、使用者の寒さに対する感受性
の相違に対処することができなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、図１に
示すように、ブロワ１と、エンジン冷却水を熱源とする
ヒータ２と、エンジン冷却水温を検出するエンジン冷却
水温検出手段３と、車室内の設定温度を設定する温度設
定手段４と、車室内温度を検出する車室内温度検出手段
５と、上記温度設定手段４により設定される設定温度と
上記車室内温度検出手段５により検出された車室内温度
との温度偏差を演算する温度偏差演算手段６と、上記エ
ンジン冷却水温と上記温度偏差演算手段６による温度偏
差に基づいて暖房起動時における上記ブロワの停止時間
をファジィ推論するファジィ推論手段７と、暖房起動時
に上記ファジィ推論されたブロワ停止時間だけ待って、
ブロワ制御を開始するブロワ制御手段８と、を備えたこ
とを特徴とする車両用空調装置にある。

【０００５】

【作用】暖房起動時にファジィ推論されたブロワ停止時
間だけ待ってブロワの制御を開始する。このブロワ停止
時間はエンジン冷却水温が低い時は長く、エンジン冷却
水温が高い時短かくなるように演算される。これは、従
来技術と同じく、エンジン冷却水が暖まる時間に対応し
たものである。また、ブロワ停止時間は、設定温度と車
内温度の温度偏差が小さい時は短く、温度偏差が大きい
時には長くなるように演算される。これにより次の利点
が生じる。寒がりな人は車室内温度に対して設定温度を
高く設定する傾向があり、この場合上記温度偏差が大き
くなり、これに応じてブロワ停止時間が長くなる。その
結果、寒がりな人が不快に感じる冷風の発生を抑えるこ
とができる。逆に、寒がりでない人は車室内温度に対し
て設定温度を低く設定する傾向があり、この場合上記温
度偏差が小さくなり、これに応じてブロワ停止時間が短
くなる。このため車室内を速く所望の温度環境にするこ
とができる。このように使用者の寒さに対する感受性に
合わしたブロワ制御を実現できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は実施例の車両用空調装置の概略構成を示
す。この車両用空調装置において、空調ダクト１０の最
上流部は、内気入口１０ａと外気入口１０ｂが２股に分
かれる形で形成され、その分かれた部分にインテークド
ア１１が設けられている。そして、このインテークドア
１１を回動制御することにより、外気導入と内気循環の
いずれかを選択することができる。空調ダクト１０には
下流側に行くに従って順に、ブロア１２、エバポレータ
１３、エアミックスドア１４、ヒータコア（ヒータ）１
５が設けられている。エバポレータ１３は、コンプレッ
サ（図示しない）、コンデンサ（図示しない）、レシー
バタンク（図示しない）、及びエクスパンションバルブ
（図示しない）と共に配管結合されて、冷却サイクルを
構成している。上記コンプレッサは電磁クラッチ（図示
しない）を介してエンジン（図示しない）に連結、駆動
される。ヒータコア１５はエンジンの冷却水を熱源とし
て通過空気を加熱する。エアミックスドア１４は、開度
に応じてヒータコア１５を通過する空気とヒータコア１
５をバイパスする空気との割合を調節する。そして、ヒ
ータコア１５を通過した空気とバイパスした空気は、ヒ
ータコア１５の下流側で混合され、吹出口から車内に吹
き出される。空調ダクト１０の複数の吹出口３０ａ、３
０ｂ、３０ｃにはそれぞれモードドア３１、３２、３３
が設けられている。そして、これらモードドア３１、３
２、３３を選択的に開閉することで、吹出モードを変え
ることができるようになっている。

【０００７】上述したインテークドア１１、ブロワ１
２、エアミックスドア１４、モードドア３１、３２、３
３はそれぞれアクチュエータ３５、３６、３７、３８に
より制御される。これら各アクチュエータ３５、３６、
３７、３８、電磁クラッチはそれぞれコントロールユニ
ット４０により駆動制御される。コントロールユニット
４０は、アクチュエータ３５、３６、３７、３８と、電
磁クラッチを駆動する駆動回路と、各駆動回路に制御信
号を供給するマイクロコンピュータ（図示しない）と、
マイクロコンピュータに接続されたＡ／Ｄ変換器（図示
しない）と、マルチプレクサ（図示しない）と、を含む
ものである。そして、このコントロールユニット４０に
は、車室内の温度Ｔｒを検出する車室内温度センサ（車
室内温度検出手段）５０と、エンジン冷却水温Ｔｅを検
出するエンジン冷却水温センサ（エンジン冷却水温検出
手段）５１と、からの検出情報が入力される。また、車
室内の設定温度Ｔsetを設定する温度設定器５２（温度
設定手段）からの信号も上記コントロールユニット４０
に入力される。なお、自動制御モードの時には設定温度
Ｔsetはマイクロコンピュータの演算によって決定され
る。

【０００８】暖房起動時にコントロールユニット４０の
マイクロコンピュータで実行されるブロワ制御のルーチ
ンを図３のフローチャートに基づいて説明する。このル
ーチンが開始されると、まず、ステップ１０１で上記各
種センサからの情報を読み込む。この中には設定温度Ｔ
setと車室内温度Ｔｒおよびエンジン冷却水温Ｔeの情報
も含まれる。次にステップ１０２で設定温度Ｔsetと車
室内温度Ｔｒの温度偏差Ｔsiを演算する。次のステップ
１０３、１０４、１０５でブロワ停止時間のファジィ推
論を行う。ファジィ推論では経験則あるいは実験などに
より得られたデータに基づいて後述する図４に示すよう
な多数のファジィルールが設定されている。このファジ
ィルールは前件部と後件部よりなる。このファジィルー
ルの前件部変数は上記エンジン冷却水温Ｔeと温度偏差
Ｔsiであり、後件部変数はブロワ停止時間Ｔoffであ
る。エンジン冷却水温Ｔeと温度偏差Ｔsiのために、図５
（ａ）（ｂ）のようなメンバーシップ関数がそれぞれ与
えられている。また、ブロワ停止時間Ｔoffのために図５
（ｃ）のようなメンバーシップ関数が与えられている。
そして、ブロア停止時間Ｔoffは特開平２ー９２７６３
号公報などで公知のＭＩＮーＭＡＸルールと上記ファジ
ィルールとメンバーシップ関数に基づいてファジィ推論
される。

【０００９】ファジィ推論の最初のステップ１０３では
各ルール毎の前件部適合度ωiを求める。具体的には各ル
ールにおいて実際のエンジン冷却水温Ｔeと温度偏差Ｔs
iのグレードを図５（ａ）（ｂ）の各メンバーシップ関
数に基づいて求め、これらグレードの内小さい方をその
ルールにおける前件部適合度ωiとする。次のステップ１
０４で各ルール毎に上記前件部適合度ωiに基づいて後
件部出力を算出する。具体的にはブロワ停止時間Ｔoffに
対する図５（ｃ）のメンバーシップ関数のうち当該ルー
ルで指定したラベルの三角形を上記前件部適合度ωiの
高さで頭切り処理して台形（後件部出力）を得る。そし
て、ステップ１０５で各ルール毎に得た台形を重ね合わ
せて、その重心を求め、その重心位置をブロワ停止時間
Ｔoffとして決定する。次にステップ１０６でタイマｔ
をスタートさせる。ステップ１０７でブロワ１２を停止
状態に維持する。ステップ１０８でタイマｔが上記ブロ
ワ停止時間Ｔoffに未満か否かを判断する。肯定判断さ
れるとステップ１０７に戻りステップ１０８が否定判断
されるまでステップ１０７でブロワ停止状態を維持す
る。ステップ１０８で否定判断されると次のステップ１
０９でブロワ１２の通常制御を実行する。このようにフ
ァジィ推論されたブロワ停止時間Ｔoffだけブロワ１２
を停止させた後、ブロワ制御を開始する。

【００１０】図４に示されるファジィルールの概要（傾
向）を以下に述べる。（１）温度偏差Ｔsiが正方向に大になるに従って（ラベ
ルでいうとＺＲ→ＰＬ）、ブロワ停止時間Ｔsiは長くな
る（ラベルでいうとＺＲ→ＰＬ、ＰＭ）。すなわち、寒
がりな人は車室内温度Ｔrに対して設定温度Ｔsetを高く
設定する傾向があり、この場合上記温度偏差Ｔsiが大き
くなる。上記ファジィ推論ではこれに応じた長いブロワ
停止時間Ｔoffをファジィ推論し、これに基づいてブロ
ワ制御を実行するので、使用者に不快な冷風の発生が抑
えられる。逆に、車室内温度Ｔrに対して寒がりでない
人は設定温度Ｔsetを低く設定する傾向があり、この場
合上記温度偏差Ｔsiが小さくなるので上記ファジィ推論
手段はこれに応じた短いブロワ停止時間Ｔoffをファジ
ィ推論する。このため車室内を速く所望の温度環境にす
ることができる。（２）寒さが厳しく温度偏差Ｔsiが比較的大きいとき
(ラベルでいうとＰＭ、ＰＬ）には、エンジン冷却水温
Ｔeが正方向に大になるに従って（ラベルでいうとＺＲ
→ＰＬ）、ブロワ停止時間Ｔoffを短くする（ラベルで
いうとＰＭ→ＰＳ，ＰＬ→ＰＭ）。これにより、上記ブ
ロワ停止時間Ｔoffは、エンジン冷却水温Ｔeが低いとき
は長くなるようにファジィ推論され、エンジン冷却水温
Ｔeが高いとき短くなるようにファジィ推論される。（３）温度偏差Ｔsiが小さい時(ラベルでいうとＺＲ、
ＰＳ）には、エンジン冷却水温Ｔｅが殆ど無視され、温
度偏差Ｔsiに依存してブロワ停止時間Ｔoffが短くなる
ようにファジィ推論される。車室内の温度Ｔrが比較的高
く、温度偏差Ｔsiが小さい時には、吹出温度が比較的高い
ことが予想されるし、また吹出温度が多少低くても、車室
内がある程度暖かければ苦にならないからである。このようにファジィ推論されたブロワ停止時間だけブロ
ワ１２を停止させるので、使用者の感受性に合わしたブ
ロワ制御を実現できる。

【００１１】

【発明の効果】エンジン冷却水温が暖まる時間に対応し
てブロワを停止させることができるので不快な冷風の吹
出を防止できる。使用者の寒さに対する感受性に合わし
た暖房起動時のブロワ制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の概略構成を示す図である。

【図３】実施例のブロワ制御ルーチンのフローチャート
である。

【図４】ブロワ停止時間を決定するファジィルールを示
す図である。

【図５】（ａ）はエンジン冷却水温のメンバーシップ関
数を示す図である。（ｂ）は温度偏差のメンバーシップ
関数を示す図である。（ｃ）はブロワ停止時間のメンバ
ーシップ関数を示す図である。

【符号の説明】

１ブロワ２ヒータ３エンジン冷却水温検出手段４温度設定手段５車室内温度検出手段６温度偏差演算手段７ファジィ推論手段８ブロワ制御手段１２ブロワ１５ヒータコア（ヒータ）４０コントロールユニット５０車室内温度センサ（車室内温度検出手段）５１エンジン冷却水温センサ（エンジン冷却水温検出
手段）５２温度設定器（温度検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）ブロワと、（ロ）エンジン冷却水を
熱源とするヒータと、（ハ）エンジン冷却水温を検出す
るエンジン冷却水温検出手段と、（ニ）車室内の設定温
度を設定する温度設定手段と、（ホ）車室内温度を検出
する車室内温度検出手段と、（ヘ）上記温度設定手段に
より設定される設定温度と上記車室内温度検出手段によ
り検出される車室内温度との温度偏差を演算する温度偏
差演算手段と、（ト）上記エンジン冷却水温と上記温度
偏差に基づいて、暖房起動時における上記ブロワの停止
時間をファジィ推論するファジィ推論手段と、（チ）暖
房起動時に上記ファジィ推論されたブロワ停止時間だけ
待って、ブロワ制御を開始するブロワ制御手段と、を備
えたことを特徴とする車両用空調装置。