JPH07172143A - 車両用空調装置の送風量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調起動時の風量の吹き上がり量を乗員の好
みに合った風量になるように学習し、起動時に風量をわ
ざわざ変更する煩わしさをなくした車両用空調装置の送
風量制御装置を提供する。 【構成】 環境設定（温度設定）が変更された時の環境
状態（外気温、日射量）と風量変化に基づいて車室に供
給する送風量の上限を学習し、以後同じ環境状態では学
習された上限風量の範囲内で風量制御を行う。最大風量
を必要とする空調起動時において、風量の上限特性を乗
員の好みに合った最適特性に変更できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用空調装置の空
調起動時における送風量制御、即ち、送風量の上限を制
御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】送風量制御をおこなうものとしては、特
開昭６１−１４２６１７号公報に示されるように、暖房
モード時に送風機の最大値を外気温度に応じて制限する
ものや、特開昭６２−１０１６１４号公報に示されるよ
うに、外気温度が所定の範囲内にある場合に、風量を所
定の割合で減少させるようにしたもの等が公知となって
いる。これらは、いずれも、暖房または冷房起動時にお
ける風量が乗員の期待に対して必要以上に高いものとな
らないよう、自動制御時の最大風量を外気温に応じて制
限をかけるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
外気温に応じた最大風量の制限量は、予め決められた一
義的なマップ（ＲＯＭに記憶されたデータ）に基づいて
決定されるので、あらゆる乗員が満足するものとは限ら
ず、風量の増加を欲する人や、ブロアの作動音を気にし
て風量の減少を欲する人等のように、乗員の好みに合っ
た風量を必ずしも供給できるわけではなかった。

【０００４】そこで、この発明においては、起動時の風
量の吹き上がり量を学習し、乗員の好みに合った風量が
自動的に得られるようにし、起動時に風量をわざわざ変
更する煩わしさをなくした車両用空調装置の送風量制御
装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明の要
旨とするところは、図１に示すように、環境設定を変更
する環境設定変更手段２００と、環境状態を検出する環
境状態検出手段２１０と、前記環境設定及び前記環境状
態に応じて空調機器の制御用信号を演算する制御用信号
演算手段２２０と、前記制御用信号に基づいて自動制御
用送風量を演算するオート風量演算手段２３０と、最大
風量を制限する所定の最大風量制限特性から前記環境状
態に応じて最大風量を制限する制限値を演算する風量上
限制限手段２４０と、前記風量上限制限手段で演算され
た制限値を風量上限とする範囲で前記オート風量演算手
段で演算された送風量が得られるように送風機７の回転
を駆動制御する駆動制御手段２５０と、前記環境設定が
変更された場合に、変化した送風量を演算する変更風量
演算手段２６０と、前記環境設定が変更された時の環境
状態を学習する環境状態認識手段２７０と、前記環境状
態認識手段２７０で認識された環境状態に対して、前記
変更風量演算手段２６０で演算された変更風量に基づき
前記所定の最大風量制限特性を変更する制限風量学習手
段２８０とを具備することにある。

【０００６】

【作用】したがって、オート風量演算手段で演算された
自動制御用送風量の上限は、通常においては風量上限制
限手段によって制限されるが、環境設定変更手段によっ
て環境設定が変更された場合には、変更風量演算手段で
演算された変更風量とその時の環境に基づいて制限すべ
き上限の特性を変更するので、乗員が現行の風量制御状
態が気に入らず、環境設定を変更すれば、その時の環境
状態が認識されて設定変更に見合った風量状態に変えら
れ、以後その環境状態の下では変更された上限風量の範
囲内で風量制御がおこなわれる。即ち、風量の上限特性
が環境設定変更される都度学習されて各人の好みに合っ
た特性に変更されることになり、そのため、上記課題を
達成することができるものである。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【０００８】図２において、車両用空調装置は、空調ダ
クト１の最上流側にインテ−クドア切替装置２が設けら
れ、このインテ−クドア切替装置２は内気入口３と外気
入口４とが分かれた部分に内外気切替ドア５が配置さ
れ、この内外気切替ドア５をアクチュエ−タにより操作
して空調ダクト１内に導入する空気を内気と外気とに選
択し、所望の吸入モ−ドが得られるようになっている。

【０００９】送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸い
込んで下流側に送風するもので、この送風機７の後方に
はエバポレ−タ８が配置されている。このエバポレ−タ
８は、コンプレッサ、コンデンサ、レシ−バタンク、エ
クスパンションバルブと共に配管結合されて冷凍サイク
ルを構成している。

【００１０】前記エバポレ−タ８の後方には、ヒ−タコ
ア９が配置され、このヒ−タコア９の上流側にはエアミ
ックスドア１０が設けられており、エアミックスドア１
０の開度をアクチュエ−タにより調節することで、前記
ヒ−タコア９を通過する空気とヒ−タコア９をバイバス
する空気との割合が変えられるようになっている。

【００１１】そして、前記空調ダクト１の最下流側は、
デフロスト吹出口１２、ベント吹出口１３、及び足元吹
出口１４を介して車室に開口し、それぞれの吹出口１２
〜１４の分かれた部分に設けられたモ−ドドア１５ａ，
１５ｂをアクチュエ−タで開閉制御することで吹出モ−
ドが変更できるようになっている。

【００１２】そして、前記各種ドア５，１０，１５ａ，
１５ｂ、送風機７のモ−タ７ａは、コントロールユニッ
ト３９からの信号に基づいて制御される。このコントロ
ールユニット３９は、前記送風機等を駆動制御する駆動
回路４０ａ〜４０ｄ、この駆動回路４０ａ〜４０ｄを制
御するマイクロコンピュータ４１、このマイクロコンピ
ュータ４１に信号を入力するＡ／Ｄ変換器４２及びマル
チプレクサ（ＭＰＸ）４３等から構成された入力回路等
を有して成る周知のもので、マイクロコンピュータ４１
は、中央演算処理（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え
ている。コントロールユニット３９の入力回路には、車
室内温度Ｔｒを検出する車室内温度検出センサ４２から
の信号の他に、外気温Ｔamを検出する外気温検出センサ
４３からの信号、日射量Ｑｓを検出する日射センサ４４
からの信号、車室内の設定温度Ｔset を調節する温度設
定器４５からの信号等が入力されるようになっている。
また、マイクロコンピュータ４１には、送風量等をマニ
ュアル設定する操作パネル４６からの信号が入力される
ようになっている。

【００１３】図３において、前記コントロールユニット
３９による空調制御例がフローチャートとして示され、
以下これについて説明すると、コントロールユニット３
９は、ステップ５０において、車室内温度Ｔｒ、外気温
Ｔam、日射量Ｑｓ、設定温度Ｔset 等の各種信号を入力
し、次のステップ５２において、下記する数式（１）に
基づき、各空調機器を制御する基準信号として総合信号
Ｔを演算する。

【００１４】

【数式１】Ｔ＝（Ｔr −２５）＋Ｋam（Ｔam−２５）＋
Ｋs ・Ｑs −Ｋset （Ｔset −２５）＋Ｃ

【００１５】ここで、Ｋam、Ｋs 、Ｋset は、外気温の
項、日射量の項、設定温度の項にそれぞれ付加されるゲ
インであり、Ｃは補正項である。

【００１６】ステップ５４においては、図５に示す特性
が得られるように、総合信号Ｔに基づいて送風機７に供
給する自動制御用風量（オート風量：Ｂ_AUTO）を駆動電
圧の形で求める。この特性自体は周知のもので、Ｔの中
間域においては送風量が小さく、中間域からＴが大きく
ずれるほど送風量が大きくなる。また、Ｔが非常に高く
なる例えば夏期等での運転起動時においては、送風量が
ＨＩよりも大きいＭＡＸ−ＨＩの状態となる。

【００１７】次のステップ５６においては、図５で示す
特性の最大風量（ＭＡＸ ＨＩまたはＨＩ）を、図６
（ａ）に示す特性が得られるように、外気温度Ｔam及び
日射量Ｑs に応じて制限する制限風量（Ｂ_LIMIT ）を送
風機駆動電圧の形で求める。この制限風量（Ｂ_LIMIT ）
は、外気温度（Ｔ_am）の中間域において大きく制限さ
れ、中間域からＴ_amが大きくずれるほど制限量が小さく
なっており、実線は日射量が所定量以下である場合の制
限特性を、一点鎖線は日射が所定量以上ある場合の制限
特性をそれぞれ示している。日射量が大きい場合は、小
さい場合に比べて車室内への供給風量が多く要求される
ので、図から明らかなように、日射量が大きい場合の最
大風量は日射が小さい場合より大きく制限されないよう
になっている。

【００１８】以上の演算が終わると、ステップ５８にお
いて、空調モードがオートモードであるか否かを判定す
る。オートモードでないと判定された場合（ＮＯ）に
は、送風量を手動設定するマニュアルモード状態にある
ので、設定風量を操作パネル４６上で設定されたマニュ
アル設定値にセットし（ステップ６２）、その設定風量
に対応する送風機駆動電圧（ＶＢ）を送風機７のモータ
７ａに出力する（ステップ６４）。

【００１９】ステップ５８において、オートモードであ
ると判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップ６０に進
んで温度設定器４５を操作することによって温度設定が
変更されたか否かを判定する。温度設定器が操作されて
いなければ、ステップ６６へ進み、ステップ５４で演算
されたＢ_AUTOと、ステップ５６で演算されたＢ_LIMITを
比較し、Ｂ_AUTO＞Ｂ_LIMIT であれば、ステップ６８へ進
んでＢ_LIMIT を送風機駆動電圧（ＶＢ）とし、Ｂ_AUTO≦
Ｂ_LIMIT であれば、ステップ７０へ進んでＢ_AUTOをＶＢ
とする。即ち、Ｂ_AUTOで得られた送風機駆動電圧をＢ
_LIMIT の範囲内で出力するために、Ｂ_AUTOとＢ_LIMIT と
のうち小さい方を駆動電圧として出力する。

【００２０】これに対して、ステップ６０において、温
度設定が変更されたと判定された場合には、ステップ７
２へ進み、設定変更時の環境状態を認識してその環境状
態でのＢ_LIMIT 特性を変更する。その後、ステップ６６
へ進み、上記と同様の制御を行う。

【００２１】前記ステップ７２のＢ_LIMIT の特性を変更
する具体的処理ルーチン例が図４に示され、マイクロコ
ンピュータ４１は、ステップ８０において、温度設定変
更前の送風量に対して、温度設定変更後の送風量がどの
くらい変化したのかを温度設定変更時の風量変更量（Δ
Ｂ）として演算する。また、ステップ８２において、温
度設定器４５を変更した時点での外気温度と日射量を検
知しておく。

【００２２】その後、ステップ８４において、変更され
た設定温度によって図５から得られたＢ_AUTOと、ステッ
プ５６で算出されたＢ_LIMIT とを比較し、Ｂ_AUTO≦Ｂ
_LIMITであれば、Ｂ_LIMIT の特性を変更せずにこのルー
チンを抜け、Ｂ_AUTO＞Ｂ_LIMITであれば、ステップ８６
へ進み、温調制御に日射の影響を考慮しなければならな
いほど日射量Ｑｓが大きいか否かを所定値Ｑ₀ より大き
いか否かによって判定する。

【００２３】ステップ８６によってＱｓ＞Ｑ₀ であると
判定された場合には、ステップ８８へ進み、前記ステッ
プ８０で演算された風量変更量（ΔＢ）が増加方向であ
るのか、減少方向であるのかを判定する。増加方向の変
更であれば、ステップ９０へ進み、図６（ａ）に示すＢ
_LIMIT マップの変更量を、前記ステップ８０で演算され
た風量変更量に学習係数α（０＜α≦１）を乗じた正の
値として算出する。また、風量変更方向が減少方向であ
れば、ステップ９２へ進み、図６（ａ）に示すＢ_LIMIT
マップの変更量を、前記ステップ８０で演算された風量
変更量に学習係数β（０＜β≦１）を乗じた負の値とし
て算出する。

【００２４】そして、ステップ９４において、前記ステ
ップ９０または９２で算出されたＢ_LIMIT の変更量を日
射量が大きい時（日射量が所定量以上である時）の変更
量として、図６（ａ）に示す一点鎖線のＢ_LIMIT マップ
に加算し、変更する。

【００２５】また、ステップ８６によってＱｓ≦Ｑ₀ で
あると判定された場合には、ステップ９６へ進み、前記
ステップ８０で演算された風量変更量（ΔＢ）が増加方
向であるのか、減少方向であるのかを判定する。増加方
向の変更であれば、ステップ９８へ進み、図６（ａ）に
示すＢ_LIMIT マップの変更量を、前記ステップ８０で演
算された風量変更量に学習係数γ（０＜γ≦１）を乗じ
た正の値として算出する。また、風量変更方向が減少方
向であれば、ステップ１００へ進み、図６（ａ）に示す
Ｂ_LIMIT マップの変更量を、前記ステップ８０で演算さ
れた風量変更量に学習係数δ（０＜δ≦１）を乗じた負
の値として算出する。

【００２６】そして、ステップ１０２において、前記ス
テップ９８または１００で算出されたＢ_LIMIT の変更量
を日射量が小さい時（日射量が所定量以下である時）の
変更量として、図６（ａ）に示す実線のＢ_LIMIT マップ
に加算し、変更する。

【００２７】ここで、学習係数α、β、γ、δは、乗員
が温度設定器４５によって設定変更した際の風量変更量
をそのまま用いると、その時の乗員の健康状態や気分、
操作ミス等により、本来の乗員の好みと異なった学習を
してしまう虞れがあるので、設定変更量に重み付けをし
て徐々に乗員の好みにＢ_LIMIT の特性を近づけるための
ものである。尚、上記制御処理では、変更を徐々に行う
ことによって所望の特性に近づけるものであるが、同一
条件時に同じ設定変更を数回にわたって行った場合に所
望の特性へ一気に変更するようにしてもよい。

【００２８】しかして、上述の処理によれば、温度設定
器４５の変更によって空調状態の変更があれば、その変
更量に所定の重み付けをした量に応じて図６（ａ）の制
限風量マップが変更されるので、例えば図６（ｂ）のよ
うに、乗員固有の最適空調感が得られる特性に変更され
る。即ち、夏期や冬期等の空調起動時での風量吹き上が
り量が最大となる場合に、温度設定が変更されたらその
時の環境状態を学習し、再び同じ環境状態になった場合
には補正された風量吹き上がり量にするので、乗員が温
度設定を変更しなくても済むようになる。また、日射が
ある場合とない場合とで制限風量の変更量を異ならせて
いるので、例えば、日射が有る場合にのみ乗員が設定変
更を頻繁に行う場合は、図６（ａ）で示された一点鎖線
の特性線のみが変更されることになり、日射の有無のそ
れぞれに対してきめ細かく各人の好みを反映させること
ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
風量の最大風量制限特性が環境設定を変更する都度学習
されて変更されるので、最大風量を必要とする空調起動
時においては、乗員の好みに合った風量が自動的に得ら
れるようになり、起動時に風量をわざわざ変更する煩わ
しさがなくなるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明を示す機能ブロック図であ
る。

【図２】図２は、車両用空調装置の概略構成を示す図で
ある。

【図３】図３は、コントロールユニットによる送風量制
御例を示すフローチャートである。

【図４】図４は、図３のステップ７０に示すＢ_LIMIT 特
性の変更処理ルーチン例を示すフローチャートである。

【図５】図５は、総合信号Ｔと送風量との関係を示す特
性線図である。

【図６】図６は、制限風量（Ｂ_LIMIT ）の特性を示す線
図であり、図６（ａ）は、コントロールユニットが基準
制限風量として記憶しているマップ例であり、図６
（ｂ）は、学習した後の制限風量を示すマップ例であ
る。

【符号の説明】

７ 送風機 ２００ 環境設定変更手段（４５−温度設定器） ２１０ 環境状態検出手段（４２−車室内温度検出セン
サ、４３−外気温検出センサ、４４−日射センサ） ２２０ 制御用信号演算手段 ２３０ オート風量演算手段 ２４０ 風量上限制御手段 ２５０ 駆動制御手段 ２６０ 変更風量演算手段 ２７０ 環境状態学習手段 ２８０ 制限風量学習手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環境設定を変更する環境設定変更手段
   と、 環境状態を検出する環境状態検出手段と、 前記環境設定及び前記環境状態に応じて空調機器の制御
   用信号を演算する制御用信号演算手段と、 前記制御用信号に基づいて自動制御用送風量を演算する
   オート風量演算手段と、 最大風量を制限する所定の最大風量制限特性から前記環
   境状態に応じて最大風量を制限する制限値を演算する風
   量上限制限手段と、 前記風量上限制限手段で演算された制限値を風量上限と
   する範囲で前記オート風量演算手段で演算された送風量
   が得られるように送風機の回転を駆動制御する駆動制御
   手段と、 前記環境設定が変更された場合に、変化した送風量を演
   算する変更風量演算手段と、 前記環境設定が変更された時の環境状態を認識する環境
   状態認識手段と、 前記環境状態認識手段で認識された環境状態に対して、
   前記変更風量演算手段で演算された変更風量に基づき前
   記所定の最大風量制限特性を変更する制限風量学習手段
   と、を具備することを特徴とする車両用空調装置の送風
   量制御装置。