JPS5940923A - 自動車の空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車の空調制御装置、特にマイクロコン
ピュータを駆使して冷凍サイクルの冷却能力を調整する
自動車の空調制御装置に関するものである。

従来より、自動車の空調制御装置はマイクロコンピュー
タの導入により全自動化が進められており、空調制御要
素としての例えば室温設定部、外気温センサ、室温セン
サ、日射センサ等の出力が用いられ、これら制御要素を
入力データとする制御プログラムにより各種演算を実行
して冷凍サイクルの冷却能力を調整しつつ車室の空調制
御を図るようにしている。

ところで、自動車の空調制御装置は搭載エンジンに連結
された冷凍サイクル用コンプレッサにより冷媒を圧縮し
て冷房を行なっているが、外気温度が一定温度よりも低
いときはコンプレッサによる冷房能力を必要とすること
なく空調制御を図れる場合がある。これを、一般にエコ
ノミーモードによる空調制御と称しているが、このエコ
ノミーモードにおいてはコンプレッサの駆動が停止され
るためエンジンの負担が軽減されることとなる。

しかしながら、従来の空調制御装置においてはエコノミ
ーモードを選択するか否かは乗員の判断に委ねられてい
たため、せっかくエコノミーモードを採用しうる条件が
調っているにも拘らず選択操作を忘れて冷房に要するエ
ネルギーを浪費する結果になるという問題点があった。

また、これとは逆にエコノミーモードによる空調制御を
放置していたため冷房能力の限界を超える結果となり車
室の温度を目標温度よりも高くしてしまう虞があるとい
う問題点もあった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、外気導入を図りうる限界領域を予じめ演
算しておき、この限界領域に当該時点における外気温度
がエコノミーモードの選択に適するか否かの選択表示を
行なうようにした自動車の空調制御装置を提供すること
を目的とする。

この目的を達成するため、この発明は外気温度、日射量
等の空調制御要素を入力データとして車室の目標温度を
演算することにより冷凍サイクルの冷却能力を調整しつ
つ空調制御を図る自動車の空調制御装置において、日射
量の有無に応じた出力を得る判定回路と、この判定回路
の出力により冷凍サイクルにおける冷却能力調整部によ
る調整に代えて外気導入による調整を図る限界領域とし
て演算された許容外気温度を記憶するエコノミーモード
記憶回路と、このエコノミーモード記憶回路に記憶され
た許容外気温度を当該時点における外気温度と比較する
比較回路と、この比較回路の出力を受けることにより許
容外気温度が当該時点における外気温度より高いとき冷
凍サイクルにおける冷却能力調整部の作動を停止させる
表示を得る表示回路とを備えた構成になっている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図から第５図まではこの発明の一実施例を説明する
図である。まず構成を説明すると、図において符号１は
自動車の車室であり、この車室１には車室内空調系を構
成する通風ダクト２が連通−３＝ して取り付けられ、この通風ダクト２の一端である内外
気取入口２Ａには室外側Ｑまたは室内側Ｒからの空気の
取り入れを切替える内外気切替ドア３が設けられている
。なお、内外気取入口２Ａの室内側Ｒは車室１に形成さ
れる通気孔ＬＡと連通ずるようになっている。また、通
風ダクト２において内外気切替ドア３の車室側には所定
間隔を置いて送風ファン４が設けられ、さらに送風ファ
ン４の車室側には所定間隔を置いて配設されたエバポレ
ータ５を介して冷暖気混合ドア６が設けられている。

また、エバポレータ５はコンプレッサ７に連結され、こ
のコンプレッサ７は自動車の搭載エンジンとの断続を図
るコンプレッサ用アクチュエータ８により駆動し、冷凍
サイクルにおける冷却能力調整部を構成している。そし
て１通風ダクト２の他端であって車室１を臨む部位には
冷暖気混合ドア６の車室側、すなわち風下にヒータコア
９が設けられている。なお、内外気切替ドア３は例えば
負荷駆動タイプの内外気切替ドア用アクチュエータ１０
により開閉自在となっており、送風ファン４は４− 電気回路で構成される送風量制御用アクチュエータ１１
により送風量、つまり送風ファン４の回転速度が制御自
在となっている。また、冷暖気混合ドア６は例えば負圧
駆動タイプのドア間度調整用アクチュエータ１２により
開閉自在となっている。

さらに、車室１には車室内の温度を検出する室温センサ
１３が適宜位置に取り付けられ、車体の外部例えばバン
パには外気の温度を検出する外気温センサ１４が取り付
けられている。また、車体の外表面１例えばカウルトッ
プグリル部には車室内に入り込む日射量に応じた出力を
得るための日射センサ１５が取り付けられている。そし
て、アナログ出力の各センサ１３．１４．１５はアナロ
グデジタル（Ａ−Ｄ）変換器１６に接続され、これによ
りマイクロコンピュータ１７による信号処理が容易に行
なわれるようになっている。また、マイクロコンピュー
タ１７には車室内を所望の温度に設定するためのデジタ
ル信号を発生させる室温設定部１８が接続されている。

なお、前述したコンプレッサ用アクチュエータ８、内外
気切替ドア用アクチュエータ１０、送風量制御用アクチ
ュエータ１１、およびドア開度調整用アクチュエータ１
２は予め定められた演算処理用の空調制御プログラムに
従ってマイクロコンピュータ１７により制御されるよう
になっている。また、符号１９はコントロールパネルで
あり、このコン１−ロールパネル１９には通常制御用点
灯ランプ１９Ａおよびエコノミーモード用点灯ランプ１
９Ｂが配設されている。さらに、コンプレッサ７に連な
るアクチュエータ８の作動を手動で操作しうるマニュア
ル操作スイッチ２０がマイクロコンピュータ１７に接続
されている・ 次に、マイクロコンピュータ１７における制御回路の一
実施例につき説明すると、Ａ−Ｄ変換器１６を通過した
日射センサ１５の出力はマイクロコンピュータ１７の判
定回路２１に供給され、この判定回路２１においては日
射量の有無、すなわち日射センサ１５の出力が一定値を
超えているか否か判定が行なわれるようになっている。

そして、判定回路２１の出力はエコノミーモード記憶回
路２２に供給され、日射量の有無に応じた読み出しの選
択が行なわれるようになっている。すなわち、エコノミ
ーモード記憶回路２２においては冷凍サイクルの冷却能
力の調整を外気導入に求める限界領域の演算特性上の温
度すなわち許容外気温度Ｔａｘ　、　Ｔａ２が記憶され
ている。この許容外気温度Ｔａ１．　Ｔａｚは温度設定
部１８で与えられた設定温度Ｔｓに対して演算されたも
ので、日射量の有無をパラメータとして決定される。

また、エコノミーモード記憶回路２２の出力は比較回路
２３に供給されており、この比較回路２３においてはエ
コノミーモード記憶回路２２で得られる許容外気温度Ｔ
ａ１．　Ｔａ２と当該時点における外気温度Ｔａとの比
較が行なわれるようになっている。なお、当該時点にお
ける外気温度ＴａはＡ−Ｄ変換器１６を通過した外気温
センサ１４の出力により得られる。そして、比較回路２
３の出力は表示回路２４に供給され、この表示回路２４
は許容外気温度Ｔａｘ。

Ｔａ２が当該時点における外気温度Ｔａより高いとき冷
凍サイクルにおける冷却能力調整部すなわちコ７− ンプレッサ７の作動を停止させる表示信号を得るように
なっている。また、表示回路２４はマイクロコンピュー
タ１７の外部に接続されるコントロールパネル１９に接
続され、このコントロールパネル１９にて表示回路２４
に応じて通常制御用点灯ランプ１９Ａまたはエコノミー
モード用点灯ランプ１９Ｂの点灯を行なうようにしてい
る。

さらに、比較回路２３の出力は駆動回路２５に供給され
ており、この駆動回路２５は比較回路２３の出力に応じ
てコンプレッサ用アクチュエータ８の作動を制御するよ
うにしている。また、駆動回路２５にはマニュアルスイ
ッチ２０が接続され、このマニュアルスイッチ２０の操
作によりコンプレッサ用アクチュエータ８の作動のオン
、オフ的制御が行なわれるようになっている。なお、駆
動回路２５は目標室温演算回路２６の出力を受けるよう
になっており、この目標室温演算回路２６は外気温セン
サ１４、日射センサ１５、および温度設定部１８の各出
力を受けて車室内の目標温度が演算されるようになって
いる。

目標室温演算回路２６の出力は駆動回路２７に供給８− されており、この駆動回路２７は室温センサ１３の出力
を受けて目標温度と室内温度との温度差により送風量制
御用アクチュエータ１１を制御するようにしている。ま
た、目標室温演算回路２６の出力は駆動回路２８に供給
されており、この駆動回路２８は室温センサ１３の出力
を受けて目標温度と室内温度との温度差により内外気切
替ドア用アクチュエータ１０を制御するようにしている
。さらに目標室温演算回路２６の出力は室温センサ１３
の出力と共に混合気ドア開度演算回路２９に供給され、
この演算回路２９においては室内温度と目標温度との温
度差に応じて冷暖気混合ドア６の開度を演算するように
なっている。そして、この混合気ドア開度演算回路２９
の出力は駆動回路３０を介してドア開度調整用アクチュ
エータ１２に供給され冷暖気混合ドア６の開度を行なう
ようにしている。

次に、フローチャートに従ってこの実施例に係る空調制
御装置の作動につき説明する。例えば自動車の運転時に
図示しない空調制御用スイッチが投入されてマイクロコ
ンピュータ１７の電源が入ると、空調制御プログラムは
スタートのステップ３１から演算処理が実行される。次
いで初期設定のルーチン３２に移行してマイクロコンピ
ュータ１７のレジスタ回路、カウンタ回路、ラッチ回路
などを演算処理に必要な初期状態に設定され日射センサ
１５等の入力データを読み込む準備が完了する。この初
期状態の設定がなされると外気温センサ１４や日射セン
サ１５の各出力を受けて表示回路２４の作動を図るエコ
ノミーモード演算ルーチン３３に進む。この演算ルーチ
ン３３の結果により内外気切替ドア３、送風ファン４、
コンプレッサ７、冷暖気混合ドア６などの空調制御手段
の駆動を図るため各種空調制御演算ルーチン３４に移行
する。そして、これら演算ルーチン３３．３４による処
理は所定の周期で繰返される。

次にエコノミーモード演算ルーチン３３の詳細につき説
明すると、初期設定ルーチン３２に続く判断３５におい
ては日射量の有無についての判定が行なわれる。そして
、この判定結果が否定ＮＯである場合には判断３６へ進
み当該時点における外気温度Ｔａが当該設定温度Ｔｓに
おける許容外気温度Ｔａ１より低いかどうかの判定が行
なわれる。この判定結果が肯定’／ＢＳである場合には
外気導入による冷房効果を上げることも可能であるから
処理３７へ進みエコノミーモード用表示ランプ１９Ｂを
点灯させる指令を得る。このランプ１９Ｂの点灯により
乗員はマニュアル操作スイッチ２０を操作してコンプレ
ッサ７の駆動を停止させる。これに対し、判断３６にお
ける判定結果が否定Ｎｏである場合には処理３８へ進み
通常制御用表示ランプ１９Ａを点灯させる指令を得、各
種空調制御演算ルーチン３４に従って空調制御が行なわ
れる。

また、判断３５における判定結果が肯定ＹＥＳ　、すな
わち日射センサ１５による出力が一定値（例えば零値）
を超えている場合には判断３９へ進み、現在の外気温度
Ｔａが当該設定温度Ｔｓにおける許容外気温度Ｔａ２を
超えているか否かの判定が行なわれる。

そして、この判定結果が肯定ＹＥＳである場合には前述
した処理３７へ進み、否定ＮＯである場合には前述した
処理３８へ進んでそれぞれ表示ランプ１９Ｂ、１ｌ− １９Ａを点灯させる指令を得る。

なお、以上の説明ではエコノミーモードの選択はマイク
ロコンピュータ１７の指令により最終的には乗員の操作
に負うという半自動的構成にしたが、処理３７．３８を
それぞれコンプレッサ７の作動停止またはその解除とい
う演算内容に変更することによりエコノミーモード選択
の全自動化を完全に実現することができる。

以」二説明したように、この発明によればエコノミーモ
ードの選択時期が単に乗員の判断に委ねられることなく
自動的に知得できるので、コンプレッサの駆動による無
駄なエネルギー消費を解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明する空調制御装置の
概略構成図、第２図は第１図の空調制御装置における電
気回路を説明するブロック図、第３図はエコノミーモー
ドの適用限界領域を説明する特性図、第４図は空調制御
系を作動させる空調制御プログラムの全体の流れを説明
するフローチ１２− ヤード、第５図は第４図のエコノミーモード演算ルーチ
ンのさらに詳細なフローチャートである。 １・・・車室、７・・・コンプレッサ、１４・・・外気
温センサ、１５・・・日射センサ、２１・・・判定回路
、２２・・・エコノミーモード記憶回路、２３・・・比
較回路、２４・・・表示回路。 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外気温度、日射量等の空調制御要素を入力データとして
   車室の目標温度を演算することにより冷凍サイクルの冷
   却能力を調整しつつ空調制御を図る自動車の空調制御装
   置において、 日射量の有無に応じた出力を得る判定回路と、該判定回
   路の出力により前記冷凍サイクルにおける冷却能力調整
   部による調整に代えて外気導入による調整を図る限界領
   域として演算された許容外気温度を記憶するエコノミー
   モード記憶回路と、該エコノミーモード記憶回路に記憶
   された許容外気温度を当該時点における外気温度と比較
   する比較回路と、 該比較回路の出力を受けることにより前記許容外気温度
   が前記当該時点における外気温度より高いとき前記冷凍
   サイクルにおける冷却能力調整部の作動を停止させる表
   示を得る表示回路とを備えたことを特徴とする自動車の
   空調制御装置。