JPS5838325B2 - 車両用空調制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用空調制御（こおいて車載動力源（こ選択
的（こ冷房機構を連結して冷房能力を加減し、冷房機構
の可動率を低減させること（こよって省動力形の空調制
御を実現しようとするものである。

従来、車載エンジン６こよって駆動される冷媒圧縮機を
含む車両用空調制御のための冷房機構６こおいては、空
調制御における冷房能力の必要に応じて作動、停止を自
動制御することによりエンジン負荷をなるべく軽減しよ
うとする要求がある。

本発明はこの要求に鑑みて、冷房能力の必要を簡単かつ
正確に判定して冷房機構の作動、停止を適格６こ制御す
る車両用空調制御方法および装置を提供することを目的
とする。

本発明の特徴は、第１に温度制御系が過渡状態を脱して
安定状態に近づいているかどうかを条件として車室外温
度が目標温度より充分低いとき冷房機構の停止をするこ
とにより、温度制御系がクールダ（急速冷却）中である
ときは冷房機構を運転状態６こおくようにして、クール
ダウン効果を損わないようＧこするところにある。

本発明の第２の特徴は、車室内温度制御に用いる車室内
、外の温度検出器および目標温度の設定器を兼用して、
温度制御ならびに冷却器制御を行い得るデジタル制御装
置を提供することである。

このため、本発明にかかる制御装置は、第１７図の機能
ブロック図ｌこ示された特徴を有する。

なお、第１７図Ｃこおいて、括弧内の符号または記号は
、後で述べる実施例の説明および図面に記載されたもの
と一致させてある。

まず、本発明が適用される車両用空気調和装置は、車室
に向って空気を送るための通風ダクト１０、この通風ダ
クトにおいて車室ＶＣに向う空気流を生じさせるブロワ
モータ１４、通風ダクト１３４こ配置され加熱器１６と
車載動力源駆動の冷却機構２２をもつ冷却器１５とを含
みブロワモータによつて生じさせられた空気流に対して
熱交換を行うととも６こその熱交換量を調節可能とした
熱交換手段ＴＲを有している。

本発明制御装置は、制御条件発生手段として、車室内の
現実の温度に応じた第１の信号Ｓ１を発生する内気温検
出千段６０、車室外の温度６こ応した第２の信号Ｓ２を
発生する外気温検出手段６１、および車室内の目標設定
温度に応じた第３の信号Ｓ３を発生する設定千段６３を
含み、これら第１ないし第３の信号は、デジタル制御千
段１６こ付与される。

デジタル制御千段１は、前記制御条件発生手段６０，６
１．６３で得られる第１、第２、第３の信号Ｓ １ −
８ ３に基づいて前記熱交換手段における熱交換量を示
す第１の制御出力信号ＣＳ１を生じる第１の手段ａを含
んでいる。

この第１の手段ａによって発生された第１の制御出力信
号ＣＳ１は、熱交換手段ＴＲにおける熱交換量を調節す
る第１の電気的駆動手段ＥＭ１４こ与えられ、それによ
って通風ダクトから車室ＶＣＩこ供給される空気の温度
が調節制御され、車室■Ｃの温度は設定された目標温度
に維持接近されるように制御される。

デジタル制御千段１は、内気温検出手段６０で得られる
第１の信号Ｓ１と、設定手段６３で得られる第３の信号
Ｓ３とを用い、これらを比較することＣこより、車室内
の温庶が目標温晩の付近６こ達したか否かを判定する第
２の手段ｂと、外気温検出手段６１で得られる第２の信
号Ｓ２と、設定千段６３で得られる第３の信号Ｓ３とを
用い、これらを比較することＣこより、車室外の温度が
目標温度に対して予め定めた温度差以上に低いか否かを
判定する第３の手段Ｃとを含む。

結局、第２の手段ｂは、温度制御状態が安定状態６こあ
るか急速６こ車室内温度を下降している過渡状態にある
かを判定する役割をもち、第３の手段Ｃは、冷却器が充
分な余剰能力を有するかを判定する役割を有する。

これらの判定結果は、さらに、第４の手段ｄにおいて、
総合的に判断され、両方の判定結果がいずれも肯定であ
るときに冷却機構２２を車載動力源から遮断し、少なく
とも一方の判定結果が否定であるときに冷却機構２２を
車載動力源に連結させる、第２の制御出力信号ＣＳ２が
発生される。

この第２の制御出力信号ＣＳ２は、第２の電気的駆動手
段ＥＭ２に与えられ、この駆動千段ＥＭにより、冷却機
構２２の作動と停止とが決定される。

以下本発明を添付図面に示す実施例について説明する。

この実施例は、公知の冷風温風混合方式の空気調和装置
、すなわち温度調節部材の上流６こ供給される冷却空気
をこの温度調節部材によって加熱器とそのバイパス通路
と６こ分配し、その分配の比によって対象空間に吹出す
下流側の混合空気の温度を調節するようにした空気調和
装置において、その冷却空気を発生するための冷媒圧縮
機を含む冷房サイクルの作動、停止を、デジタルコンピ
ュータ（こより予め設定された処理順序Ｃこ従って制御
するように構成してある。

全体システムを示す第１図において、通風ダクト１０の
上流側６こは空気導入口（吸込口）として自動車の車室
内と通じて内気（室内空気）を循還させるための内気導
入口１１と、外気（室外大気）を取入れるための外気導
入口１２とが形或してあり、両導入口はダンパ１３Ｃご
よっていずれか一方が閉鎖される。

ダンパ１３による導入口１１．１２の選択を内外気切替
と称する。

通風ダクト１０ｃこは下流側０こ向かって、ブロワモー
タ１４、冷房サイクル２２の冷媒蒸発器（エバポレータ
）よりなる冷却器１５、エンジン冷却水を熱源とする加
熱器（ヒータコア）１６、およびこの加熱器１２を通る
空気とバイパス通路１７を通る空気との比を調節する温
度調節部材としてのダンパ１８が順６こ配置されている
。

通風ダクト１０の最も下流側Ｃこは、通風ダクト１０内
で温度調節された空気を車室内に向かって吹出すための
２種の吹出口１９，２０が形或してあり、符号１９で示
す一方の吹出口は車室内上部に向かって冷風を吹出すた
めの上吹出口、２０の吹出口は車室内下部に向かって温
風を吹出すための下吹出口である。

上吹出口１９と下吹出口２０は、それぞれ車室内の適当
な箇所に複数個の開口部を設けてそれらをダクトで連結
してもよい。

上、下の吹出口１９．２０は、ダンパ２１によっていず
れか一方が閉塞される。

ダンパ２１による吹出口１９．２０の選択を吹出口切替
と称する。

通風ダクト１０に配置された各要素は温度調節ダンパ１
８による温度制御のほか運転者の好みとする運転モード
に従って空気調和に供せられる。

この実施例で説明する空気調和装置は運転モードとして
、内外気切替運転、冷却器１５の作動、非作動を人為的
ζこ切替える運転、および冷却器１５の作動、非動を自
動的に切替えるエコノミ運転（省動力運転）を行なう。

内外気切替は、外気温度がかなり高いときの冷房運転の
場合とか大気が汚れている場合の内気循還運転、内気が
汚れた場合の外気取入運転を選択することができる。

また、内外気切替は他の運転モードと連動して自動的に
行なわれることもある。

例えば冷却器１５の非作動モードでは内気循還モードで
目標とする室内温度が得られなくなると、ダンパ１３が
自動的に外気切替となって外気取入モードとなる。

冷却器１５の作動、非作動の選択は、外気温度が高いと
きの冷房運転を希望する場合とか除湿のために冷却器１
５を使用したい場合、あるいは外気温度が十分低いとき
の暖房運転を希望する場合に使用される。

エコノミ運転は、目標とする室内温度を得るために冷却
器１５の作動が必要か否かを判別して冷却器１５の作動
、非作動を自動的に制倒するもので、冷却器１５の作動
時間を低減しその駆動エネルギの浪費を防ぐ場合に使用
される。

冷却器１５を含む前記冷房サイクル２２は、自動車原動
機としてのエンジン２３のプロペラシャフトｌこてＶベ
ルト等を介して駆動されるコンプレツサ（冷媒圧縮機）
２４と、コンデンサ２５と、受液器２６と、膨張弁１３
とを冷却器１５に配管結合して構成される公知のもので
あり、コンデンサ２５において冷媒の熱を放出し冷却器
１５において導入される空気の熱を冷媒に吸収される熱
サイクルをなしている。

そして、冷却器１５を通過した空気の温度はほぼ０℃と
なり、導入される空気の温度およびコンプレツサ２４の
回転速度６こはあまり関係しない。

冷却器１５の作動、非作動は冷房サイクル２２の運転と
ほぼ対応する。

冷房サイクル２２はその駆動源であるコンプレツサ２４
とエンジン２３との機械的な連結機構を断続することに
よって停止し運転される。

前記過熱器１６はエンジン２３の冷却水ブラケットに接
続された冷却水配管に連結され、エンジン１６６こて加
熱された冷却水の熱を放出する熱交換作用を有する。

感温型の流路調整弁２８は冷却水温度に応じて冷却水の
流路を、加熱器１６を通るものと図示しないラジエータ
を通るものとて調節し、従って加熱器１６もほぼ一定し
た熱交換能力を得るようになっている。

温度制御および前記運転モードの制御のために、前記冷
房サイクル２２と通風ダクト１０内の内外気切替ダンパ
１３、温度調節ダンパ１８、吹出口切替とダンパ２１が
電気的に駆動される。

電磁クラッチ５０はコンプレツサ２４とエンジン２３と
の機械的な連結機構を断続するもので、電源線５０ａを
介して付勢されたときにコンプレツサ２４を回転すべく
クラッチを接続し消勢されたときはクラッチる遮断して
コンプレツサ２４を停止する，コンプレツサ２４の回転
状態をオン、停止状態をオフと称する。

内外気切替ダンパ１３は、ダイアフラム作動器５１と、
大気運通とエンジン負圧連通とを切替える三方切替電磁
弁５２とからなる負圧作動器によって駆動される。

電源線５２ａを介して三方切替電磁弁５２が付勢される
と、ダイアフラム作動器５１に負圧が供給され連結機構
５１ａを介してダンパ１３を図示の外気導入状態から破
線矢印方向ｌこ比較的急速に引張って内気導入状態とし
、電磁弁５２が消勢されるとダイアフラム作動器５１に
は大気圧が供給され図示しないばねの力によってダンパ
１３を図示位置（外気導入状態）に押し返す。

温度調節ダンパ１８Ｇ１ダイアフラム作動器５３と、エ
ンジン負圧連通および大気運通を制御する２個の電磁弁
５４．５５とからなる負圧作動器によって駆動され、電
磁弁５４ａにより電磁弁５４が付勢されたときはダイア
フラム作動器５３ｃこ負圧が供給されて連結機構５３ａ
を介してダソパ１８を矢印方向にゆっくり引き、電源線
５５ａ＋こより電磁弁５５が付勢されたときはダイアフ
ラム作動器５３ｌこ大気圧が供給されて図示しないばね
Ｉこよってダンパ１８はゆっくり押し返される。

両方の電磁弁５４．５５が消勢されたときは、ダイアフ
ラム作動器５３は停止してダンパ１８の駆動を停止させ
、そのときの位置に保持させる。

なお、ダンパ１８の開度はバイパス通路１７を全閉した
図示位置（最大暖房位置）を１００％とし、加熱器１６
の上流を全閉したとき（最小暖房位置）を０％とする。

吹出口切替ダンパ２１はダイアフラム作動器５６と、大
気運通とエンジン負圧連通とを切替える三方切替電磁弁
５７とからなる負圧作動器によって駆動され、電源線５
７ａにより電磁弁５７が付勢されるとダイアフラム作動
器５６に負圧を供給し連結機構５６ａを介して図示位置
（下側吹出）からダンパ２１を比較的急速６こ引いて上
側吹出とし、電磁弁５７の消勢時はダイアフラム作動器
５７０こ大気圧を供給し図示しないばね６こよってダン
パ２１を図示位置６こ押し返す。

制御装置１は電気的駆動部材である上記電磁クラッチ５
０、電磁弁５２，５４，５５．５７の付勢、消勢を切替
えて、温度制御および各運転モードの制御を指令する。

また制御装置１は温度制御および各運転モードの制御を
行なうために各種の情報入力手段と接続されており、入
力された情報を予め内部設定された制御プログラムに基
いて処理し上記電気的制御部材を作動させる。

プロワモータ１４は電源線１４ａ６こより付勢されたと
き回転して通風ダクト１０内６こ空気の流れを形成する
。

ブロワモータ１４は空気調和装置が動作状態である限り
、目標とする温度および運転モードとは関係なく作動す
る。

制御装置１６こ各種の情報を入力する手段としては、内
気が通過するように通風ダクト１０の上流部に設けられ
た小通路に設置され、内気温度に応じた信号を発生する
内気温センサ６０、ラジエータグリルの前面等（こ通風
およびエンジン等の幅射熱をなるべく受けないようＣこ
設置され、外気温度に応じた信号を発生する外気温セン
サ６１、温度調節ダンパ１８の開度（位置．）に応じた
信号を発生する開度センサ６２、および制御装置１の近
傍に設置される操作パネル２がある。

制御装置１は空気調和装置の近傍に設置するが、操作パ
ネル２は例えば運転席前部の計器盤など６こ取付けても
よい。

操作パネル２には、目標とする内気温度の設定に応じて
信号を発生する温度設定器６３、空気調和装置の作動、
非作動を指令するメインスイッチ６４、および運転モー
ドを選択するためのスイッチとして、冷却器１５の、す
なわち冷房サイクルの作動、非作動を選択するスイッチ
（以下エアコンスイッチと称する）６５、吸込口すなわ
ち内気導入口１１と外気導入口１２とを選択する吸込口
切替スイッチ６６、エコノミ運転を選択するエコノミス
イッチ６７、吸込口を数分間だけ内気導入口１１とする
短時間内気スイッチ（以下短内気スイッチと称する）６
８が設けてある。

また操作パネル２には制御中の内気温度を表示する表示
手段を付設してもよい。

装置の電源供給は車載バツテリ３からイグニッションキ
ースイッチ４を介してなされる。

第２図は制御装置１と各種情報入力手段と電気的制御部
材との相互の電気的な接続を示す結線図である。

情報入力手段のうち、内気温センサ６０、外気温センサ
６１、ダンパ開度センサ６２、操作パネル２における温
度設定器６３は、それぞれ発生する信号をアナログ電圧
信号の形で制御装置１に入力する。

そのため、内気温センサ６０、外気温センサ６１として
サーミスタ等の感熱抵抗素子が使用され、通電によって
その端子に生じるアナログ電圧を信号線６０ａ，６１ａ
を介して制御装置１に接続している。

操作パネル２の各種スイッチのうち、エアコンスイッチ
６５、吸入口切替スイッチ６６、エコノミスイッチ６７
、短内気スイッチ６８は一端が接地され、開閉接点を介
した他端を制御装置１６こ接続しており、前３者は操作
記憶形のスイッチ、あとの短気内スイッチ６８は自己復
帰形のスイッチである。

詳細は後述するが、短内気スイッチ６８が閉或されると
、そのことは制御装置１内で電気信号として保持される
。

操作パネル２におけるメインスイッチ６４は、一端をイ
グニッションキースイッチ４（こ接続し他端をブロワモ
ータ１４および電気的駆動部材５２，５４，５５．５７
に接続してある。

ブロワモータ１４は電源線の他の一端が接続してあるの
で、メインスイッチ６４が閉成している間回転する。

電気的１駆動部材５２，５４，５５．５７の電源線の他
端は制御装置１（こ接続してあり、電気的駆動部材のう
ち電磁クラッチ５０の電源線５０ａも制御装置１に接続
してあり、制御装置１を介して電源供給路が成立する。

制御装置１の作動電源はメインスイッチ６４を介さずに
イグニッションキースイッチ４を通して供給される。

従って、制御装置１としてはイグニッションスイッチ４
が閉成された状態で作動する。

ただし、前述の通りメインスイッチ６４が閉成されなけ
ればブロワモータ１４および電気的駆動部材への電源供
給が成立しないので、その間制御装置１は待機状態６こ
おかれる。

制御装置１は空気調和装置全体の制御を司る機能部品と
してマイクロコンピュータ１００を有する。

この実施例で説明するマイクロコンピュータ１００は、
ＣＰＵのほかにＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏポート、タイマ
等を内蔵した富士通株式会社製の４ビットのワンチップ
マイクロコンピュータＭＢ８８４１である。

その内部構戒、ビンの接続、取扱い等Ｉこは富士通株式
会社発行のＭＢ８８４０シノーズ、ユーザ′マニアルを
使用することができる。

制御装置１はマイクロコンピュータ１００を情報入力手
段および電気的駆動部材と作動的に結合するための結合
回路および処理回路を含む。

まず、アナログ信号をマイクロコンピュータ１００に入
力させる回路として、前置増幅回路群１１０、アナログ
マルチプレクサ１２０、およびアナログデジタル変換回
路（Ａ−Ｄ変換回路）１３０が使用される。

前記増幅回路群１１０は、内気センサ６０、外気センサ
６１、ダンパ開度センサ６２、および温度設定器６３か
らの各々の信号を独立して前置増幅する個別の前置増幅
回路１１１，１１２，１１３，１１４からなる。

内気センサ６０と外気センサ６１のように全抵抗が変化
する素子６こ対しては前置増幅回路１１１，１１２とし
て第３図に示す回路を使用する。

第３図において、内気センサ６０、外気センサ６１を代
表する素子６′と直列に抵抗１１１ａが接続され、その
接続点の電圧と、可変抵抗１１１ｂおよび抵抗１１１ｃ
からなる基準電圧発生器の出力電圧とを、オペアンプ１
１１ａを使用した差動増幅回路に入力し、２つの電圧の
差Ｃこ応じた増幅電圧を得るよう６こ構成されている。

ダンパ開度センサ６２、および温度設定器６３のように
出力信号が既に電圧信号となっている場合では、前置増
幅回路１１３，１１４として第４図（こ示す回路を使用
する。

第４図６こおいて、ダンパ開度センサ６２と温度設定器
６３を代表する素子６“からの電圧と、可変抵抗１１３
ａおよひ抵抗１１３ｂからなる基準電圧発生器の出力電
圧とを、オペγンプ１１３ｃを使用した差動増幅回路に
入力し、２つの電圧の差に応じた増幅電圧を得るよう（
こ構成されている。

第３図、第４図６こ示す２つの型の前置増幅回路６こお
いて、可変抵抗１１１ｂと１１３ａは増幅の利得を調節
して入力のアナログ信号のレベルを調節しマイクロコン
ピュータ１００において演算し易いレベルに変換するた
めに用いられる。

アナログマルチプレクサ１２０は、アナログスイッチ１
２１ ，１２２，１２３，１２４とその制？ゲートに接
続されたインバータ１２５，１２６，１２７，１２８か
らなり、インバータ１２５〜１２８の各入力端子はマイ
クロプロセッサ１００の入出力ポートＲ。

−Ｒ１５のうちピンＲ。−Ｒ３６こ接続される。

アナログマルチプレクサ１２０はマイクロコンピュータ
１００によって指今される（このときピンからの出力は
Ｏレベルとなる）順序でアナログスイッチ１２１〜１２
４が個別的にオン状態となって、前置増幅回路１１０の
１つの出力電圧を順にＡ−Ｄ変換回路１３０に入力する
。

Ａ−Ｄ変換回路１３０は、電圧比較器１３１とラダー形
電圧発生器１３２からなり、ラダー形電圧発生器１３２
の入力端子はマイクロコンピュータ１００の並列出力ポ
ート０。

〜０に接続され、電圧比較器１３１の出力端子は入出力
ポートのうちのピンＲ４に接続されている。

この型のＡ−Ｄ変換回路１３０は、例えば昭和５３（１
９７８）年７月２０日発行の日本電装公開技報ＶｏＬ
１ １ ，Ａ７６Ｇこ温度検出回路として紹介されてい
るが、それ以前から公知でありその作動説明は省略する
。

マイクロコンピュータ１００は並列出力ポート０。

〜０から出力した２進コードと入出力ポー１−Ｒ。

〜Ｒ１５のピンＲ４の入力信号レベルと６こよってアナ
ログ信号をデジタル量として認知できる。

スイッチ信号をマイクロコンピュータ１００Ｃこ入力す
る回路として、オンオフ信号増幅回路１４０が使用され
る。

オンオフ信号増幅回路１４０は運転モードの選択ζこ使
用する前記スイッチ６５〜６８の一方の端子が接点閉成
による接地電圧にあるか開放状態にあるかによって２値
レベルの反転した電圧信号を発生する個別の増幅回路１
４１，１４２１４３，１４４からなり、各出力端子をマ
イクロコンピュータ１００のノンラッチ入力ポートＫ。

〜Ｋ３に接続してある。

これらの増幅回路１４１〜１４４は、符号１４１で代表
例を示すよう６こ、スイッチ接点が閉成状態のとき、ト
ランジスタ１４１がオンしてそのコレクタに１レベルの
信号を発生し、スイッチ接点が開放状態のとき、トラン
ジスタ１４１はオフしてコレクタをＯレベルとするもの
である。

マイクロコンピュータ１００は入カポートＫ。

−Ｋ３の各ピン毎に１レベルかＯレベルかを判定するこ
とによって、スイッチ６５〜６８の操作状態を認知でき
る。

マイクロコンピュータ１００によって、電気的駆動部材
としての、電磁クラッチ５０、内外気切替ダンパ１３を
駆動する電磁弁５２、温度調節ダンパ１８を駆動する電
磁弁５４，５５、および吹出口切替ダンパ２１を駆動す
る電磁弁５７の付勢と消勢を切替えるため、オンオフ信
号増幅回路１５０が使用される。

電磁クラッチ５０を除く電磁弁５２，５４，５５．５７
を作動させる個別の増幅回路１５１ ，１５３，１５４
，１５５は、例えば第５図のように反転作動する２個の
トランジスタ１５１ａ，１５１ｂで電磁弁を直接付勢す
るように構或されている。

また電磁クラッチ５０を作動させる増幅回路１５２は、
大電流出力を要するので第６図のようにリレー１５２ａ
を使用している。

リレー駆動トランジスタ１５２ｂはインバータ１５２ｃ
を介して作動するようＣこしてあり、第５図のものも第
６図のものもマイクロコンピュータ１００の出力がＯレ
ベルのとき電気的１駆動部材を付勢する。

電源回路１７０は制御装置１の作動に必要な電源を供給
するもので、バツテリ３の端子電圧から公知の定電圧電
源回路１１１によって＋５■の定電圧電源を作成し各回
路に供給する。

また、バツテリ３からのそのままの電圧（通常例えば１
２ｖ）をオンオフ信号増幅回路１５０に供給する。

マイクロコンピュータ１００に付設する回路として、起
動回路１８０がある。

起動回路１８０は、イグニッションキースイッチ４の閉
成により５Ｖの電圧が印加されると一定時間の間Ｏレベ
ルの信号をマイクロコンピュータ１ ００（７）ＲＥＳ
ＥＴｉ子に入力してマイクロコンピュータ１００を初期
化する働きを有する。

このマイクロコンピュータ１００は初期化の間全ての出
力ポートから１レベルの信号を出力する。

マイクロコンピュータ１００のクロツクジュネレータ用
端子Ｅｘｔａｉ ， Ｅｔａｌには抵抗、容量を接続し
、ＩＭＨｚのクロツクジュネレータを構成してある。

富士通株式会社製のマイクロコンピュータＭＢ８８４１
ｃこは図示してない端子があと数本あるがこの実施例で
は必要でないので省略してある。

制御装置１はさらにイグニッションキースイッチ４が閉
成されているときの内気温度を表示するための表示用信
号変換回路１６０を内蔵してもよい。

変換回路１６０は例えばマイクロコンピュータ１００の
入出力ポートのうちのピンＲ１２〜Ｒ１５から送られて
くる２進コードを個別の論理信号に変換するデコーダと
することにより、内気温度に応じて発光ダイオード群２
′の中から所定の発光ダイオードを点灯することができ
る。

発光ダイオード群２′は前記の表示パネルに設けてもよ
い。

次に温度制御の方法と各運転モードについて説明する。

空気調和装置の作動を図式化した第７図６こおいて、設
定温度を示す信号Ｔ２と前記内気温センサ６０ｌこよる
内気温度の測定値を信ず信号Ｔｒとの偏差を偏差検出部
２０１で求め、その偏差に従って制御対象（単室内空気
）２００の温度を上昇、下降させるべく前記め温度調節
ダンパ１８を駆動する。

これ６こより、所定の熱負荷を有する制御対象２００の
温度は変化し、この変化は前記内気温センサ６０の測定
値を示す信号Ｔｒの変化として偏差検出部２０１に帰還
され、その結果制御としては内気温度Ｔｒが設定温度Ｔ
２ｌこ近ずくよう６こダンパ１８の開度をくり返し調節
する。

しかる６こ、制御対象２００の熱負荷は一定ではなく種
々の要因６こよって変化する。

自動車用の空気調和装置では、制御対象２００（こおけ
る熱伝播の遅れを含む制御系の応答遅れの問題があり、
例えば外気温度Ｔａｍの変化６こ対して内気温度Ｔｒを
一定に保つことができないという問題がある。

従って予測制御を採用すること６こより、すなわち外気
温度Ｔａｍのような外乱要素を予め検出して制御対象２
００の熱負荷が外乱の影響を受けるのと同時に偏差検出
部２０１にも補正信号を加えるよう６こして、内気温度
Ｔｒを安定に保持する。

予測制御では、内気温度Ｔｒを設定温度Ｔ２に近ずける
にはその他の温度制御に関与する要素がどのような条件
のときどのような補正を行なうべきかを、前もって実験
的６こ算出しておく。

この実施例では、温度調節ダンパ１８を駆動するために
次の計算式を使用する。

Ｋ１＝Ｋｒ＋Ｋａｍ＋Ｋｐｏ＋ＣＦ＋ＭＰ−（１）ΔＫ
ｐ ｏ ＝ Ｋ２ − Ｋ， ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（２）ここで、偏差△Ｋ
ｐｏがある決められた範囲内Ｃこ収束するようＩこ温度
調節ダンパ１８の開度が制御される。

（１）式における内気温度の項Ｋｒ，外気温度の項Ｋａ
ｍ，ダンパ開度の項Ｋｐｏはそれぞれ実際に測定された
内気温度Ｔｒ，外気温度Ｔａｍ，ダンパ開度Ｔｐｏｌこ
所定の利得定数を乗して得られたものである。

補正項ＭＰは空気調和装置が前記冷却器１５が作動して
ないとき（コンプレツサ、オフのとき）、つまり冷却器
１５の通過後の空気の温度が００Ｃでないとき６こそれ
６こ応じてダンパ開度を補正するためｌこ使用される。

このＭＰは運転モードが内気式であれば内気温度Ｔｒに
、外気式であれば外気温度Ｔａｍに所定の定数を掛けた
値として示される。

補正項ＣＦは温度制御系を目標とする設定温度Ｔ２に正
確に一致させるために、設定温度Ｔ２と内気温度Ｔｒと
を比較してその偏差Ｃこ対応して決められる補正項であ
る。

なお、後述するが空気調和装置の運転が開始された初期
の状態では内気温度Ｔｒは一定しないので、補正項ＣＦ
は内気温度Ｔｒの安定を待って計算に用いられる。

なお、温度制御の予測制御において、外気温度Ｔａｍ以
外の外乱要素についても補正を加えることができる。

例えば日射量、自動車の速度、乗員数等に関係する補正
項を（１）式の右辺ｌこ加算すればよい。

上記（１）式６こおける各項Ｋｒ，Ｋａｍ，Ｋｐｏ＋Ｃ
Ｆ，ＭＰは全て温度に換算した値となるように利得定数
が定めてあり、従って加算値Ｋ１はそれらの各項の示す
条件において調節されるようとする制御対象２００の温
度を示す。

上記（２）式では（１）式で計算した制御されようとす
る温度Ｋ，と目標とする温度Ｋ２−Ｔ２とを比較してそ
の差△Ｋｐｏをダンパ駆動のため６こ取出す。

これらの計算を図式化した第７図において、実線の長方
形の枠２１１ ，２１２，２１３，２１４，２１５は上
記の計算を実行する上で行なわれる各項毎の利得計算を
示し、円２０１と２０５は偏差検出を、円２０２，２０
３，２０４は加算を示す。

前記吹出口切替ダンパ２１による上下吹出口の切替は、
温度調節ダンパ１８の開度、すなわち吹出空気の温度に
応じて自動的に決定される。

ただし、前述の通りコンプレツサ、オンとオフでは同じ
ダンパ開度でも吹出空気の温度は異なるので、その補正
のために補正処理２１５６こよって補正値Ｍｓを得、吹
出口の切替（こ供する。

第７図に図式化される温度制御と運転モードの制御とは
前記マイクロコンピュータ１００のＲＯＭに格納された
制御プログラムに従って遂時実行される。

制（財）プログラムの概略を第８図に示す。前記イグニ
ッションキースイッチ４が閉成されると制御装置１は作
動状態となり、マイクロコンビュータ１００６こ電源が
供給されると制御プログラムは開始ステップ３００より
実行開始される。

そして前記起動回路１８０？７−よって初期化がなされ
、初期設定ルーチン４００ではプログラム実行上の基礎
となる条件を設定する。

初期設定ルーチン４００では例えば後述するタイマ機能
のリセット、あるいは温度制御の計算式６こおける補正
項ＣＦをまずＯとすることも含んでいる。

そして、制両プログラムは初期温度読込ルーチン５００
、アナログ信号読込と関連処理ルーチン６００、運転モ
ード判別とその関連処理ルーチン７００、温度演算とそ
れに基く温度調節ダンパ駆動ルーチン８００、収束用補
正処理ルーチン９００と続き、ルーチン５００もしくは
ルーチン６００へ戻り、以後これをくり返す。

このくり返し処理の時間間隔（ルーチン６００ないし８
００の処理間隔６こほぼ等しい）は大体数１０ミリ秒で
ある。

第８図６こおける、初期温度読込ルーチン５００、およ
びアナログ信号読込とその関連処理ルーチン６００の詳
細を第９図６こ示す。

また、運転モード判別とその関連処理ルーチン７００を
第１０図ないし第１３図に、温度演算とそれに基く温度
調節ダンパ駆動ルーチン８００を第１４図に、収束用補
正処理ルーチン９００を第１６図６こ示す。

第９図ないし第１６図における各ルーチンの始端と終端
および分岐端を示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの符号は第８図
の同符号と一致させてある。

第９図Ｃこより、初期温度読入ルーチン５００と、アナ
ログ信号読込およひその関連処理ルーチン６００とを説
明する。

まず、ステップ５０１ζこおいてマイクロコンピュータ
１００が内蔵するタイマ機能の１つ（タイマ１）をスタ
ートさせる。

マイクロコンピュータ１００に内蔵させるタイマ／カウ
ンタを使用するタイマ機能については前述のＭ８８８４
０シリーズ、ユーザ゛マニュアルに説明されているが、
この実施例ではタイマ１としてそのタイマ／カウンタの
オーバフ口一をソフトウエアで計数する（ ＲＡＭの所
定番地をカウンタとする）ことＣこまって２分間のタイ
マをなしている。

後述するタイマ２も同様ｌこして１０分間のタイマを構
成している。

次６こステップ５０２で初期の内気温度Ｔｒ（０）の読
込を行なう。

このとき第２図を参照して前述したように内気温センサ
６０の出力信号を前置増幅回路１１１で適当なレベノ圓
こ調節し、アナログスイッチ１２１をオンさせ、Ａ−Ｄ
変換回路１３０を介してデジタル量として読込むのであ
る。

なおここで内気温センサ６０の出力信号とＡ−Ｄ変換回
路１３０から読込んだデジタル量との間に適当な対応関
係を持たせるためＣこマイクロコンピュータ１００にお
いてソフトウエアでの処理を行なってもよい。

そして得られた内気温度Ｔｒを示す値は初期の内気温度
Ｔｒ（０）としてＲＡＭ？こ格納される。

次いでステップ６０１ ，６０２，６０３，６０４では
それぞれ内気温度Ｔｒ，外気温度Ｔａｍ，設定温度Ｔ２
、温度調節ダンパの開度Ｔｐｏが読込まれ、それと付随
した演算処理が実行される。

前記の温度演算式を実行するための、各項の利得乗算も
それぞれ行なわれる。

内気温度Ｔｒが読込まれると、そのデジタル量Ｔｒとと
もに、温度計算６こ使用する予め定めた利得Ｋｒを乗算
した内気温度の項Ｋｒ，温度計算６こコンプレツサ、オ
フ時の補正項として使用する、予め定めた利得αを乗算
した項Ｍｉ１およひ上下吹出口の選択のための補正演算
に使用する、予め定めた利得βを乗算した項ＭＳｉをそ
れぞれ算出してＲＡＭの所定番地Ｃこ格納する。

外気温度Ｔａｍを読込むと、そのデジタル量Ｔａｍとと
もＣこ、温度計算に使用する予め定めた利得Ｋａｍを乗
算した外気温度の項Ｋａｍ，温度計算にコンプレツサ、
オフ時の補正項として使用する、予め定めた利得αを乗
算した項Ｍｘ．および上下吹出口の選択のための補正濱
算に使用する予め定めた利得εを乗算した項Ｍｘｉをそ
れぞれ算出してＲＡＭに格納する。

設定温度Ｔ２を読込むと、そのデジタル量Ｔ２をそのま
ま温度計算、ほかに使用する項Ｋ２としてＲＡＭに格納
する。

ダンパ開度Ｔｐｏを読込むと、百分率（％）で表わされ
るそのデジタル量Ｔｐｏを温度計算番こ使用する一定の
利得Ｋｐｏを乗算した値ＫｐｏとしてＲＡＭに格納する
。

次に内気温度の表示処理ルーチン６０５を実行するが、
温度表示自体は本発明の要旨とあまり重要な関連を持た
ないのでその説明は省略する。

Ｃは分岐入力端を示し、初期温度の読込ステップ５０１
，５０２が使用されないとき、つまり後述するように
初期温度Ｔｒ（０）の有効記憶期間である少なくとも２
分間が経過しない間は、この分岐入力端Ｃを通ってプロ
グラムがくり返し実行される。

第１０図ないし第１３図により、運転モード判別とその
関連処理ルーチン７００の概略を説明する。

２つの判定ステップ７０１，７０２では、操作ハネル２
におけるエアコンスイッチ６５とエコノミスイッチ６７
が開（オフ）にあるか閉（オン）にあるかを、マイクロ
コンピュータ１００の入力ポートのうちピンＫ。

，Ｋ２の信号レベル６こよって判別する。

そして判定ステップ７０１においてエアコンスイッチが
オフであれば、すなわちコンプレツサ、オフの、冷却器
１５を使用しない運転モードが指定されているときは、
線ａに従って処理を実行する。

（なお、菱形で示す判定ステップは水平方向の流れを「
はいＪ （ＹＥＳ）、下方向の流れを「いいえＪ（ＮＯ
）とする）。

そしてコンプレツサ、オフの運転モードであるため、ま
ず出力ステップ７０３でコンプレツサ、オフの指令信号
を出力する。

これを第２図を参照すると、マイクロコンピュータ１０
０はラッチ付入出力ポートのうちのピンＲ６に１レベル
の信号を出力し、これをオンオフ信号増幅回路１５２で
増幅し電磁クラッチ５０に消勢信号として出力する。

電磁クラッチ５０はそれ以前の状態が付勢であったなら
消勢６こ切替えられ、消勢であったならそのままである
。

次いで、マイクロコンピュータ１００は、ルーチン７０
４に移り入力ポートのうちのピンＫ１の信号レベルを調
べて、吸込口切替スイッチ６４が内気式を示す開（オフ
）であるか外気式を示す閉（オン）であるかを判定し、
また入力ポートのうちのピンＫ３の信号レベルを調べて
短内気スイッチ６４が開（オフ）であるか閉（オン）で
あるかを判定し、判定６こ従って内外気切替ダンパ１３
を駆動すべく電磁弁５２の付勢、消勢を指定する。

そして、また内気式（短内気式も含めて）であるか外気
式であるか６こよって、前述の温度計算式における補正
項ＭＦを決定する。

すなわち、内気式であればＭ ｉ （ ＝αＴｒ）、外
気式であればＭＸ（＝γＴ ａ ｍ ）を選択する。

次に吹出口の上、下を切替えるため６こそのときの温度
調節ダンパ１８の開度が吹出空気の伺度６こ相当するか
を計算し、その計算値６こ従って吹出空気が例えば３０
℃以上であれば下側吹出口２０、３０℃以下であれば上
側吹出口１９というように、吹出口切替ダンパ２１を駆
動すべく電磁弁５７の付勢、消勢を指定する信号を入出
力ポートのピンＲ７から出力する。

ピンＲ７が１レベルのとき電磁弁５７は消勢され、内外
気切替ダンパ２１は下側吹出口２０を開き、ピンＲ７が
Ｏレベルのとき電磁弁５７は付勢され内外気切替ダンパ
２１が上側吹出口１９を開くことは前述の通りである。

第１１図はａ線以後のコンプレツサ、オフ時の制御プロ
グラムを具体的に示すものである。

内外気判別ステップ７０５において、吸込口切替スイッ
チ６６が閉のときは「内気式」と判別され、ステップ７
０６で内外気切替ダンパ１３を内気側とすべく電磁弁５
２を付勢するための信号を出力する（マイクロコンピュ
ータ１００の入出力ポートのピンＲ９ｌこ０レベルの信
号を生じる）。

次に温度計算の補正項ＭＰとして、内気温度Ｔｒに関係
する項ＭｉがＲＡＭが読出されて、設定される。

すなわち、コンプレツサ、オフでかつ内気式であるため
、温度調節ダンパ１８の上流から送り込まれる空気の温
度は００Ｃ（コンプレツサ、オン時の冷却器１５通過後
の空気の温度）ではなく、内気温度Ｔｒｌこほほ等しい
ため、内気温度Ｔｒｉこ応じて、内気温度ＴｒがＯ℃以
上であれば温度調節ダンパ１８をより冷房側（加熱器１
６を通るよりバイパス通路１７を通る空気の割合を増加
させる。

）６こ駆動し、内気温度ＴｒがＯ′Ｃ以下であればより
暖房側（こ駆動するように、補正項ＭＰを決めるのであ
る。

前述の通り、Ｍｉは内気温度Ｔｒに利得定数αを乗じて
算出されるが、利得定数αは内気温度Ｔｒとダンパ開度
およびそのときの吹出空気の温度との関係を調べた結果
としての実験データにより定められる。

なお、コンプレツサ、オン時にはこのような補正は必要
ないので補正項ＭＰは０とおかれる。

ステップ７０８，７０９，７１０は吹出口の上下を決め
るための演算処理をなしている。

コンプレツサ、オン時はダンパ開度が例えば６０％のと
き、３０℃の吹出空気の温度が得られるとすれば、ダン
パ開度が６０％より犬か小かで吹出口の上下を切替えれ
ば、頭寒足熱型の空気吹出が自動的（こなされるが、コ
ンプレツサ、オフ時ではただ単（こダンパ開度６こよっ
て吹出口を切替えるのでは一定の吹出空気温度、例えば
３０℃によって吹出口を切替えることはできず、吹込空
気の温度によってダンパ開度と吹出空気との関係を補正
しなければならない。

ステップ１０８では、その補正項Ｍｓとして内気温度Ｔ
ｒ（ｔこ利得定数βを掛けた値Ｍｓｉを選択する。

そしてステップ７０９６こおいて吹出口の切替点を示す
ダンパ開度Ｓを補正する。

ここで、Ｄとあるのはコンプレツサ、オン時（こ吹出口
の切替の境界となる吹出空気温度、例えば３０℃が得ら
れるダンパ開度、例えば６０％を示す値である。

次にステップ７１０６こおいて実際のダンパ開度Ｋｐｏ
が、吹出口の切替点となるダンパ開度Ｓより大きいかを
判定し、「はい」のときはステップ７１１ｃこより乗員
の主として下半身Ｃこ、温風を吹出すべく、電磁弁５７
の消勢命◆を出力して切替ダンパ２１６こより下側吹出
口２０を開かせる，ステップ７１０において実際のダン
パ開度Ｋｐｏが境界値Ｓより小さいときは、ステップ７
１２６こより乗員の主として上半身に冷風を吹出すべく
、電磁弁５７の付勢命冷を出力して、切替ダンパ２１に
より上側吹出口１９を開かせる。

内外気判定ステップ７０５において「いいえ」と判定さ
れると、短気内判定ステップ１１３において短時間内気
スイッチ６８がオンであるかが判定される。

「いいえ」であれば、外気式ということであるのでステ
ップ７１７に移るが、「はい」であればタイマステップ
７１４，７１５，７１６により一定時間例えば１０分間
だけ内気式とし、１０分経過後は外気式６こ切替える。

前述の通り短時間内気スイッチ６８は自己復帰式である
ため、一時閉成されると判定ステップ７１３からステッ
プ７１４を通過してステップ７１５に移り、内蔵したタ
イマ機能としてのタイマ２をスタートさせて、ステップ
７０６から前述した内気式の処理を実行する。

そしてステップ７１５においてタイマ２をスタートさせ
ると同時６こ短時間内気スイッチ６８が閉戒されたこと
を示す数値をＲＡＭの所定番地に記憶させ判定ステップ
７１８ではこれを判定するようにする。

そしてタイマ判定ステップ７１６６こおいて、１０分経
過したことが判定されたときに、そのＲＡＭに記憶した
数値を消滅させる。

外気式の場合はまずステップ７１７において、内外気切
替ダンパ１３を外気導入口１２に開放させるべく電磁弁
５２の消勢指◆信号を出力する。

次いで、温度計算のための補正項ＭＰを外気温度Ｔａｍ
に利得定数γを乗じたＭｘに決定する。

次Ｃこステップ７１ ９ ，７２０ ，７２１により内
気式の場合と同様６こ吹出口の上下を決めるダンパ開度
Ｓを外気温度Ｔａｍｌこ一定の利得定数εを掛けた値Ｍ
ｓｘで補正し、これと実際のダンパ開度Ｋｐｏと比較し
て、吹出口の上下を決定する。

ステップ７２２ ，７２３ではその決定に従って吹出口
切替ダンパ２１を駆動するため電磁弁５７６こ消勢、付
勢を指◆する。

第１０図にもどってエアコンスイッチの判定ステップ７
０Ｈこおいて「いいえ」（エアコンスイッチ、オン）で
あれば次の判定ステップ７０２でエコノミスイッチ６７
のオン、オフが判定される。

エコノミスイッチがオフ（「いいえ」）であれば線ｂに
従って、コンプレツサ、オンの通常の運転モードで空気
調和装置が運転されるよう処理が実行される。

まず、ステップ７２４でコンプレツサ、オンの指◆、す
なわち前記の冷房サイクルを運転させるため６こ電磁ク
ラッチ５２を付勢する信号を出力する。

次６こ、ルーチン７２５では内気式か外気式かあるいは
短時間内気式かの判定を行なって、その判定６こ従って
内外気切替ダンパ１８を制御し、また温度調節ダンパの
開度６こ応じて吹出口の切替を実行する。

ルーチン７２５の詳゛細を第１２図６こより説明する。

ス，テツプ７２４で冷房サイクルが運転されるとステッ
プ７２６で温度計算の補正項ＭＰを０６こし、判定ステ
ップ７２７，７２８ｃこおいて吸込口切替スイッチ６６
と短内気スイッチ６８のオンオフを調べ、内気式が指定
されていればステップ７２９に進んで電磁弁５２の付勢
指◆信号を出力して内外気切替ダンパ１３を内気導入側
に１駆動し、外気式が指定されていればステップ７３０
に進んで電磁弁５２の消勢指◆信号を出力して内外気切
替ダンパ１３を外気導入側に駆動する。

また、短時間内気式が指定されていればタイヤ処理ステ
ップ７３１ ，７３２，７３３によって１０分間は内気
式としてその後外気式に切替える。

次に吹出口の上下を切替える処理ステップ７３４，７３
５，７３６，γ３１を実行するが、冷房サイクルが運転
されているため冷却器１５を通過した空気の温度はほほ
０℃で一定であるので、温度調節ダンパ１８の開度Ｋｐ
ｏによって吹出空気の温度を知ることができ、従って３
０℃の吹出空気温度に相当するダンパ開度Ｄ（一般ζこ
６０％程度）を吹出口の切替点を示すダンパ開度Ｓとし
、これと実際の開度とを比較して吹出口の−Ｅ下を決定
し、電磁弁５２の付勢、消勢を制御する。

第１０図６こもとって、エアコンスイッチの判定ステッ
プ７０１において「いいえ」（エアコンスイッチ、オン
）であり、かつ次のエコノミスイッチ判定ステップ７０
２で「はい」（エコノミスイッチ６７がオン）と判定さ
れると、線Ｃに進んでエコノミ運転モードで空気調和装
置を制御する。

まずコンプレツサ、オン、オフの条件判定ルーチン７３
８Ｇこおいて、内気式と外気式のいずれが指定されてい
るかを判別してそれに従って内外気切替ダンパ１３を駆
動し、また短時間内気式が指定されているときは短時間
内気の処理ルーチン７８９を実行する。

内気式もしくは外気式が指定されているときはクールダ
ウン、すなわち急な冷房の立ち上がりＣこよる大きな冷
房効果を得ることの必要があるかを、目標とする設定温
度Ｔ２と内気温度Ｔｒとの比較によって決定し、クール
ダウンが必要なときは線ｂに従ってクールダウンが不要
となるまでコンプレツサ、オンの通常モードで空気調和
装置を運転する。

クールダウン処理後は、冷房サイクルの運転なしで目標
とする設定温度Ｔ２が得られるかを、設定温度Ｔ２と外
気温度Ｔａｍとの比較によって判別し、判別の結果設定
温度Ｔ２が得られないときは、線ｂに従って設定温度Ｔ
２が得られると判別されるまでコンプレツサ、オンの通
常モードで空気調和装置を運転する。

冷房サイクルの運転なしで目標とする設定温度Ｔ２が得
られると判別されると、コンプレツサ、オフの制御ルー
チン７４０を実行する。

この制御ルーチン７４０では、冷房サイクルの運転を停
止すると同時に吸入口を外気式Ｃこ切替えて空気調和装
置を運転する。

第１３図によりエコノミ運転モードについて詳細に説明
する。

まず、吸込口判定ステップ７４１，７４２（こより、内
気式か外気式かあるいは短時間内気式のいずれが指定さ
れているかを判定する。

そして内気式の場合はステップ７４３において内外気切
替ダンパ１３を内気導入６こし、外気式の場合はステッ
プ７４４において内外気切替ダンパ１３を外気導入にし
、短時間内気式の場合はタイマ処理ステップ７４５ ，
７４６ ，７４６ａにより１０分間だけ内気式とし、１
０分経過後は外気式とする。

短時間内気式の処理ステップ７４７，７４８，７４９，
７５０，７５１ ，７５２，７５３は、第１２図で説明
したコンブレツサ、オン時の制御とほぼ同じであり、内
気式か外気式かの判定を既ｌこ済ましている点で異なる
のみである。

短時間内気式でなく内気式もしくは外気式の場合は吸込
口切替ダンパ１３の駆動指令信号ステップ７４３，７４
４で出力した後、ステップ１５４，７５５，７５６から
なるクールダウン要否判別ルーチンを実行する。

ステップ７５４で設定温度Ｔ２と内気温度Ｔｒとの温度
差Ｐを算出し、この温度差Ｐが予め定めた温度差Ｂ１例
えば１．６℃より小さければステップ７５５でクールダ
ウン不要（「はい」）と判定し、また温度差Ｐが温度差
Ｂ＋ｂ例えば２，６℃より小さい場合もステップ７５６
でクールダウン不要（「いいえ」）と判定し、温度差Ｐ
が例えば２．６℃より大きいときはクールダウン要と判
定されてステップ７５６から分岐端ｂを介して第１２図
に示すコンプレツサ、オン時の通常運転モードでの制御
に移る。

判定ステップγ５５，γ５６で温度差ｐを判定するのに
温度差ｂ分の差を設定しているのは、判定レベル６こヒ
ステリシスを設けることによりコンプレツサのオン、オ
フがくり返し生じないようにするためである。

クールダウン不要と判定されると、冷房サイクルを運転
せずに目標とする設定温度Ｔ２が得られるかを判定する
能力判定処理がステップ７５７，７５８，７５９，７６
０にて実行される。

この能力判定処理は設定温度Ｔ２？こ対じて導入される
空気の温度が十分低いかを判定するものである。

ここで本空気調和装置を冷房用に用いる場合、冷房サオ
クルの運転なしで内気温度Ｔｒを目標とする設定温度に
安定的に一致させるには原理的に外気導入でかつ外気温
度Ｔａｍが設定温度Ｔ２より十分低くなければならない
。

この実施例では、ステップ７５７で設定温度Ｔ２と外気
温晩Ｔ ａ ｍとの温度差Ｒを算出すると、その温度差
Ｒが冷房サイクルの停止時（コンプレツサ、オフ）で例
えば７゜Ｃ以上、冷房サイクルの運転時（コンプレツサ
、オン）で７℃より低い例えば１０℃以上であるとき、
冷房サイクルを停止しても良い（能力者）と判定する。

温度差Ｒが上記の値より小さいときは、能力無と判定し
て線ｂ６こ従って第１２図のコンプレツサ、オン時の通
常モードの制御を行なう。

冷房サイクルを停止して目標とする設定温度が得られる
と判定された場合は、ステップ７６１で電磁クラッチ５
０の消勢指◆信号を出力して冷房サイクルを停止させる
とともに、ステップ７６２で電磁弁５２の消勢指◆信号
を出力して内外気切替ダンパ１３を外気導入に切替える
。

さらに温度計算のための補正項ＭＦを外気温度Ｔａｍｌ
こ関係した値Ｍｘｃｉ：決定する。

次いでステップ７６５，７６６，７６７，１６８により
吹出口の上下を決定する処理を行なう。

ステップ７６３からステップ７６８までの処理は、コン
プレツサ、オフ時の制御として説明した第１１図のステ
ップ７１８からステップγ２３までと同じである。

次に、第１４図６こより温度調節ダンパ１８を駆動する
ための温度計算とそれＣこ基くダンパ駆動ルーチンを説
明する。

ステップ８０１と８０２でまず、前記の温室計算式（１
） ， （２）を計算する。

この計算ζこ必要な項のうちＫ２ ，Ｋｒ ，Ｋａｍ，
Ｋｐｏについてはアナログ信号読込とその関連処理ルー
チン（第９図参照）でＲＡＭに格納してあり、ＭＦにつ
いては運転モード判別とその関連処理ルーチン（第１０
図ないし第１３図参照）で決定してあり、またＣＦは初
期設定ルーチンで０としてあり、ステップ８０１ ，８
０２ではこれらの値をＲＡＭから読出して計算するだけ
である。

計算の結果得られる△Ｋｐｏは、空気調和装置のその時
点の各種運転条件から算出されて、制御されようとする
制御対象の温度Ｋ１と、前記温度設定器６３によって設
定された目標とする設定温度Ｋ２（＝Ｔ２）との偏差を
示す。

次の判定ステップ８０８，８０４，８０５，８０６，８
０７，８０８では、その偏差△Ｋｐｏが「ほぼＯ」であ
るか、それより太きいか、あるいは小さいかを判定し、
偏差△ＫｐｏがほぼＯのときはステップ８０９で電磁弁
５４．５５の両方を消勢して温度調節ダンパ１８を停止
させ、偏差△Ｋｐｏが「ほぼＯ」より太きいときは内気
温度Ｔｒを設定温度Ｔ２にするには制御されるようとす
る温度Ｋ１が「低い」つまり吹出空気温度が低いと判断
して、ステップ８１１により電磁弁５５を付勢してダン
パ１８をその開度が大きくなる方向に駆動し、また偏差
△Ｋｐｏが「ほぼ０」より小さいときは内気温度Ｔｒを
設定温度Ｔ２にするには制御されるようとする温度Ｋ，
が高い、つまり吹出空気温度が高いと判断して、ステッ
プ８１０により電磁弁５５を付勢してダンパ１８をダン
パ１８をその開度が小さくなる方向に１駆動する。

ここで判定ステップ８０３〜８０８は、電磁弁５４，５
５の付勢、消勢が短時間に激しく切替わることがないよ
うに、偏差△Ｋｐｏの判定レベルに所定の幅を持たせて
ヒステリシスを付加するとともに、プログラム処理上電
磁弁５４と電磁弁５５の付勢が一度に切替わることのな
いよう６こしてある。

判定ステップ８０８，８０４はそれまでに電磁弁５４．
５５が付勢（オン）されているか消勢（オフ）されてい
るかを判定する。

そしてどちらかが付勢されていればステップ８０５，８
０６？こよりその付勢を持続するか消勢に切替えるかを
偏差△Ｋｐｏの大きさ（こよって判定する。

また電磁弁５４．５５のいずれも付勢されてないときは
ステップ８０５，８０６！こより、消勢状態を持続する
かいずれか一方を付勢するかを判定する。

判定ステップ８０３〜８０８の機能を図示すると第１５
図のようになる。

第１５図において、実線５５ａは電磁弁５５の付勢消勢
と偏差△Ｋｐｏとの関係を示し、実線５４ａは電磁弁５
４の付勢消勢と偏差△Ｋｐｏとの関係を示す。

そして、温度上昇に関与する電磁弁５５が消勢から付勢
へ切替わるときは１℃の判定ステップ８０７から切替ス
テップ８１１へ進み、逆（こ付勢から消勢へ切替わると
きは０．６℃の判定ステップ８０６から切替ステップ８
０９へ進む。

また温度下降に関与する電磁弁５４が付勢から消勢へ切
替わるときは−０．４℃の判定ステップ８１０から切替
ステップ８１０へ進み、逆に付勢から消勢へ切替わると
きはＯ℃の判定ステップ８０５から切替ステップ８０９
に進む。

偏差△ＫｐｏがＯ℃〜０．６℃の「ほぼＯ」のときは電
磁弁５４ ． ５５の両方ともが消勢状態となる。

電磁弁５４．５５のいずれかが付勢されていれば温度調
節ダンパ１８が駆動中、つまり温度制御としてはまだ安
定してないことになるので、分岐端Ｃを介してアナログ
信号読込とその関連処理ルーチン６００（第９図参照）
に戻る。

電磁弁５４，５５の両方ともが消勢されるまで分岐端Ｃ
を通つて処理をくり返す。

電磁弁５４．５５の両方ともが消勢されるとタイマ判定
ステップ８１２に移る。

タイマ判定ステップ８１２は初期温度読込ルーチン５０
０（第９図参照）でタイマ１をスタートさせてから２分
が経過しているかを判定する。

そして、２分が経過してない間は分岐端Ｃを通ってアナ
ログ信号読込とその関連処理ルーチン６００に戻る。

すなわち、初期温度読込ルーチン５００を一旦通過する
と最低でも２分間でかつ電磁弁５４，５５が両方とも付
勢されるまで、アナログ信号読入とその関連処理ルーチ
ン６００、運転モード判別とその関連処理ルーチン７０
０、および温度演算とそれＣこ基く温度調節ダンパ駆動
ルーチン８００をくり返し実行する。

なお、一般的な空気調和装置では外気温度Ｔａｍ等の大
きな変化がなければ２分間で温度調節ダンパ１８の開度
は安定化される。

電磁弁５４．５５の両方ともが消勢され、かつ初期の内
気温度Ｔｒ（０）の読込から２分が経過していれば、判
定ステップ８１２から第１６図に示す収束用補正処理ル
ーチンへ移る。

収束用補正処理ルーチンでは、温度演算とそれに基く温
度調節ダンパ駆動ルーチン８００の処理の結果として、
温度調節ダンパ１８が停止し従って吹出空気温度が安定
すると、ステップ９０１ ，９０２ ，９０３によりそ
の状態の内気温度Ｔｒ（アナログ信号読込とその関連処
理ルーチン６００で読込んだものをＲＡＭから読出して
用いる。

）をタイマ１のスタート時の初期温度Ｔｒ（０）と比較
して、ほぼ２分の間に内気温度Ｔｒが安定したかを判定
する。

安定していないときは端子Ａに戻って初期温度読込ルー
チン５００から再び処理を行なう。

内気温度Ｔｒが２分の間ほぼ同じであると、前記計算式
（１），（２）Ｃこよる温度制御が安定したとみなされ
る。

次にステップ９０４ ，９０５ ，９０６，９０７，９
０８では、そのときの内気温度Ｔｒと目標とする設定温
度Ｔ２とを比較して、その差があるときは前記温度計算
式（１） ， （２）を補正し、端子Ａからプログラム
の始め（こ戻る。

内気温度Ｔｒの安定判定ステップ９０１〜９０８では、
まずステップ９０１でそのときの内気温度Ｔｒと初期の
内気温度Ｔｒ（０）との温度差△Ｔｒを算出し、判定ス
テップ９０２ ，９０３でその差△Ｔｒが例えばＯ±１
℃にあるか否かを判定する。

２分間の温度差△ＴｒがＯ±１℃以内であるときは、前
記温度計算式による温度制御が安定したとみなされる。

そして、次にステップ９０４において、目標とする設定
温度Ｔ２と室内温度Ｔｒとの温度差Ｙを算出し、判定ス
テップ９０５，９０６でその温度差Ｙが例えばＯ±１℃
にあるか否かを判定する。

温度差とが＋１℃以上のときは温度調節ダンパ１８をさ
らζこ暖房側の位置に補正するべく、温度計算式の補正
項ＣＦ（初期設定では０６こされている）をｃｆだけ小
さい値にする。

また温度差Ｙが−１℃以上のときは温度調節ダンパ１８
をさらに冷房側の位置に補正するべく、補正項ＣＦをｃ
ｆだけ大きい値にする。

ｃｆの値は空気の温度で例えば０．８℃の変化に相当す
る値程度であればよい。

ステップ９０７，９０８で補正項ＣＦが新たに算定され
ると、端子Ａからプログラムの始め（初期温度読込ルー
チン）６こ戻り、少なくとも２分間経過してダンパ開度
が安定すると、内気温度Ｔｒの安定判定ステップ９０１
〜９０３を実行し、再びステップ９０４で設定温度Ｔ２
との比較をして、なお温度差Ｙが０±１℃以内にないと
きは補正項ＣＦの値をざらにｃｆだけ増加させるか減少
させる。

温度差ＹｆＪＳＯ±１℃以内にあるときは、内気温度Ｔ
ｒがほぼ目標とする設定温度Ｔ２に収束したことを示す
ものであり、補正項ＣＦをそのまま６こして端子Ａから
プログラムのはじめに戻り、メインスイッチ６４が閉成
されている間は今まで説明したプログラムに従って空気
調和装置の各機能要素をくり返し制御する。

空気調和装置の運転中に運転モードとか温度制御の設定
温度、あるいは外気温度等が変化しても、プログラムの
くり返し周期は数十ミリ秒であるため、その変化に対し
てほとんど遅れることなく追従する。

この実施例では、収束用補正処理ルーチンをほぼ２分毎
に実行するが、この間隔を数十秒ないし数分に設定して
もよい。

また、内気温申Ｔｒと設定温度Ｔ，との温度差Ｙの判定
域をＯ±１℃より狭くし、また補正項ＣＦの増減値ｃｆ
を０．８℃（吹出空気の温度）より小さくすることによ
り、温度制御の収束の精度を向上できる。

また、収束用補正処理ルーチンの実行される間隔は例え
ば２分間に固定せずに制御途中で変化させてもよい。

例え空気調和装置の運転開始からしばらくの間は内気温
度Ｔｒが安定するのに余分に時間がかかり、一旦、安定
した後は一般的に次の安定までにはわずかの時間で良い
ため、収束用補正処理ルーチンの実行間隔を、運転開始
からの経過時間とか、設定温度Ｔ２と内気温度Ｔｒとの
温度差とかに応じてプログラム上で変更するようにして
も良い。

また、内気温度Ｔｒが安定したか否かを判別する方法と
しては、上述のように温度調節ダンパ１８の停止と、初
期内気温度Ｔｒ（０）と２分後の内気温度Ｔｒとの温度
差とによって判別するほか、温度調節ダンパ１８が所定
時間連続して停止状態にあるか否かを判別する方法を用
いてもよい。

前記収束用補正項ＣＦの増減値ｃｆは一定でなくとも、
内気温度Ｔｒと設定温度Ｔ２との温度差の大きさによっ
て変化させてもよい。

以上述べたように本発明６こおいては、クールダウン効
果を妨げることなく冷房機構の稼動率を低下させ得ると
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明を適用した自動車用空気調和装置を示
すもので、第１図は全体システムの構成図、第２図は電
気制御系の電気結線図、第３図および第４図は第２図図
示の前置増幅回路１１０の詳細な電気結線図、第５図お
よび第６図は第２図図示のオンオフ信号増幅回路１５０
の詳細な電気結線図、第１図は温度制御の模式図、第８
図は第２図図示のマイクロコンピュータ１００ζこよる
制御プログラムの概略を示すフローチャート図、第９図
ないし第１４図、および第１６図は第８図図示の制御プ
ログラムの各部の詳細を示すフローチャート図で、第９
図は初期温度読込ルーチン５００とアナログ信号読込と
その関連処理ルーチン６００第１０図は運転モード判別
とその関連処理ルーチン７００、第１１図は第１０図中
のエアコンスイッチ、オフに続く処理ルーチン、第１２
図は第１１図中のエアコンスイッチ、オフでかつエコノ
ミスイッチ、オフに続く処理ルーチン、第１３図は第１
１図中のエコノミスイッチ、オンに続く処理ルーチン、
第１４図は温度演算とそれに基くダンパ駆動ルーチン８
００、第１６図は収束用補正処理ルーチン９００をそれ
ぞれ示す、第１５図は制御プログラム中第１４図のルー
チンの説明に供するダンパ駆動におけるヒステリシス特
性図、第１７図は本発明制御装置の構成上の特徴を表わ
した機能ブロック図である。 １・・・・・・制御装置、１０・・・・・・通風ダクト
、１４・・・・・・ブロワモータ、１５・・・・・・冷
却器、１６・・・・・・加熱器、１７・・・・・・バイ
パス通路、１８・・・・・・温度調節用ダンパ、２２・
・・・・・冷却器１５を包含する冷房機構としての冷房
サイクル、２３・・・・・・車載動力源としてのエンジ
ン、５０・・・・・・電磁クラッチ、６０・・・・・・
内気温度センサ、６１・・・・・・外気温度センサ、６
３・・・・・・目標温度設定器、６４・・・・・・メイ
ンスイッチ、６５・・・・・・エアコンスイッチ、１０
０・・・・・・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車室に向って空気を送るための通風ダク１１こ車載
   動力源駆動の冷却機構をもつ冷却器、および加熱器を配
   設してなる車両空調ユニットについて自動温度制御系に
   よる前記冷却器、加熱器の交換熱量の調節により車室内
   温度を目標温度に制御する車両用空調制御方法において
   、 前記温度制御系が車室温を低下させる過渡状態を脱して
   いるか否かの第１の判定と、車室外の温度が前記目標温
   度に対して予め定めた温度差以上に低いか否かの第２の
   判定とを行うようにして、これら第１、第２の判定結果
   がいずれも肯定であるときに前記冷却機構を車載動力源
   から遮断し、少なくとも一方が否定であるときに前記冷
   却機構を車載動力源６こ連結することを特徴とする車両
   用空調制御方法。 ２ 前記第１の半」定を、車室内の温度が前記目標温度
   の付近６こ達したか否かで判定することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項６こ記載の車両用空調制御方法。 ３ 車室に向って空気を送るための通風ダク１・、この
   通風ダクト６こおいて車室Ｇこ向う空気流を生じさせる
   ブロワモータ、 前記通風ダクト（こ制御され加熱器と車載動力源１駆動
   の冷却機構をもつ冷却器とを含み前記空気流に対して熱
   交換を行うととも６こその熱交換量を調節可能とした熱
   交換手段、 車室内の現実の温度Ｃこ応じた第１の信号を発生する内
   気温検出手段、 車室外の温度６こ対応した第２の信号を発生する外気温
   検出手段、 車室内の目標設定温度に応じた第３の信号を発生する手
   段、 次の第１ないし第４の手段を含むデジタル制御手段、 （ａ） 前記第１、第２、第３の信号Ｏこ基づいて前
   記熱交換千段６こおける熱交換量を示す第１の制御出力
   信号を生じる第１の手段、 （ｂ） 前記第１の信号と前記第３の信号とを比較し
   て車室内の温度が目標温度の付近に達したか否かを判定
   する第２の手段、 （ｃ） 前記第２の信号と前記第３の信号とを比較し
   て車室外の温度が目標温度に対して予め定めた温度差以
   上に低いか否かを判定する第３の手段、および （ｄ） 前記第２の手段と前記第３の手段の判定結果
   がいずれも肯定であるときに前記冷却機構を車載動力源
   から遮断し、判定結果の少なくとも一方が否定であると
   きＣこ前記冷却機構を車載動力源６こ連結する、第２の
   制御出力信号を発生する第４の手段、 前記デジタル制御手段からの第１の制御出力信号を受け
   て前記熱交換千段｛こおける熱交換量を調節する第１の
   電気的駆動手段、および 前記デジタル制御手段からの第２の制御出力信号を受け
   て前記冷却機構を車載動力源６こ連結、遮断する第２の
   電気的駆動手段、 を包含することを特徴とする車両用空調制御装置。