JPS5948169B2 - 車両用空調制御方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車室内に供給する空気の温度を調節することに
よって、前記車室内の空気温度を目標温度に接近させる
車両用空調制御方法およびその装置に関する。

（背景技術） 車両用空調装置において車室内空気温度を自動制御する
場合、単純に車室内空気温度をフィードバック制御する
方法は、系の遅れや外気温変化などの外乱のために、車
室内空気温度が・・ンチングし、また供給空気の温度も
急変する不具合がある。

このため、オートエアコンと呼ばれる車両用空調装置の
温度制御装置においては、増幅回路の入力回路に内気温
センサ、外気温センサ、および温度設定器を直列接続し
て合成信号を取り出し、この合成信号により供給空気の
温度を調節するようにしていた。

この公知の方法（装置）によれば、外気温の変化が供給
空気の温度に直ちに反映されるため、車室内空気温度の
変動を少なくし、系全体の大きなバンチングを抑制でき
る。

しかし、この公知の方法によれば、熱負荷として車室内
空気温度に作用する多種多様の外乱の影響を除くことが
できなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した問題点を取り除いて、車室内空気温
度を目標温度に安定的かつ正確に維持できる車両用空調
制御方法およびその装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成の概要〕

上記目的を達成するため、本発明の車両用空調制御方法
は第１７図に模式的に図示する特徴を奏する。

すなわち、本発明方法は、車室ＶＣ内に供給する空気の
温度を調節することによって、前記車室ＶＣ内の空気温
度を目標温度に接近させる車両用空調制御方法であって
、前記車室ＶＣ内の現実の空気温度Ｔ「、前記車室ＶＣ
の外部温度Ｔａｍ、前記車室ＶＣ内の目標空気温度Ｔ２
、および補正パラメータＣＦに基づいて前記車室ＶＣ内
への供給空気温度を制御する調節過程ＳＣと、 前記車室ＶＣ内の現実の空気温度Ｔ「と前記車室ＶＣ内
の目標空気温度Ｔ２との差に応じて前記補正パラメータ
ＣＦを補正する補正過程ＣＰＳとを含むことを特徴とす
る。

また本発明の車両用空調制御装置は第１８図に図示する
特徴を有する。

すなわち、車室ＶＣに向かって空気を供給する通風手段
１０．１４、前記供給空気の温度を調節する調節子。

段ＨＥ Ｘｌ 前記車室ＶＣ内の現実の空気温度に応じた第１の信号Ｔ
「を発生する第１の信号発生手段６０、前記車室ＶＣの
外部温度に応じた第２の信号Ｔａｍを発生する第２の信
号発生手段６１、 前記車室ＶＣ内の目標空気温度を設定する第３の信号Ｔ
２を発生する第３の信号発生手段６３、前記第１の信号
発生手段６０よりの前記第１の信号Ｔ「および前記第３
の信号発生手段６３よりの前記第３の信号Ｔ２に応じて
、前記車室ＶＣ内の現実の空気温度と前記車室ＶＣ内の
目標空気温度との差に応じた補正パラメータを表わす第
４の信号ＣＦを発生する第４の信号発生手段ＣＰＭ１前
記ｌ前記第４の信号発生手段６０，６１゜６３、ＣＰＭ
よりの前記第１乃至第４の信号Ｔｒ１Ｔａｍ１Ｔ２、Ｃ
Ｆに応じて、前記供給空気の温度を調節して前記車室内
の現実の空気温度を前記目標空気温度に接近させるため
の調節信号を発生する演算手段ＣＭ、および この演最手段ＣＭよりの前記調節信号に応じて前記調節
手段を作動させる作動手段５３，５４゜５５、 を包含したことを特徴とする特 本発明方法および装置は、デジタルコンピュータを使用
するに適しており、本発明方法における調節過程Ｃ８と
補正過程ＣＰＳとはデジタルコンピュータによる制御プ
ログラムの実行により実現でき、本発明装置における第
４の、信号発生手段ＣＰＭと演算手段ＣＭもデジタルコ
ンピュータによって実現される。

本発明の実施例において、補正過程（ＣＰＳ）および第
４の信号発生手段（ｃｐＭ）は、補生パラメータを補正
するタイミングが特定される。

１つには、補正タイミングが車室内空気温度が安定状態
にあるときに特定される。

また１つには、補正が所定の間隔をおいて周期的に行わ
れるようにする。

このように補正タイミングが制限されることによって、
一旦行われた補正の効果が現われた後に次の補正を行な
うことができ、補正の効きすぎを防ぐことができる。

また、実施例においては、補正パラメータを除徐に加減
するようにしたことによって、補正が急に行われるのを
防止できる。

〔発明の効果〕

本発明は補正パラメータを、調節過程の結果としての目
標温度と現実の車室内空気温度との差に応じて学習制御
するため、不測の外乱に対しても正確かつ安定的な温度
制御を行なうことができる。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例について説明する。

この実施例は自動車用空気飼料装置に係をるもので、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
節部材の上流に供給される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に分配し、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、その温度調
節部材の変位量を、デジタルコンピュータにより予め設
定された処理順序に従って制御するように構成しである
。

全体システムを示す第１図において、通風ダクト１０の
上流側には空気導入口（吸込口）として自動車の車室内
と通じて内気（室内空気）を循環させるだめの内気導入
口１１と、外気（室外大気）を取入れるだめの外気導入
口１２とが形成してあり、両溝入口はタンパ１３によっ
ていずれか一方が閉塞される。

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１０には下流側に向かって、ブロワモータ１
４、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が順に配置されている。

通風ダクト１０の最も下流側には、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だめの２
種の吹出口１９．２０が形成してあり、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
に切替える運転、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（経済運転）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環運転、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環モードで
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御するもので、′冷却器１５の作
動時間を低減しその駆動エネルギの消耗を防ぐ場合に使
用される。

冷却器１５を含む前記冷房ナイクル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にてＶベル
ト等を介して駆動されるコンプレッサ（冷媒圧縮機）２
４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１
５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にぼ０℃と
なり、導入される空気の温度およびコンプレッサ２４の
回転速度に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ッサ２４
とエンジン２３との機械的な連結既構を断続することに
よって停止し運転される。

前記加熱器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１６に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。

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ェータを通る。

ものとで調節し、従って加熱器１６もほぼ一定した熱交
換能力を得る４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はコンプレッサ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ッサ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を遮断して
コンプレッサ２４を停止する。

コンプレッサ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、
大気連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１−３を図示の外気導入状態から
破線矢印方向に比較的急速に引帳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１８はダイアフラム作動器５３払エンジ
ン負圧連通および大気連通を制御する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、電源線
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５３に負圧が供給されて連結機構５３ａを介し
てダンパ１８を矢印方向にゆっくり引き、電源線５５ａ
により電磁弁５５が付勢されたときはダイアフラム作動
器５３に大気圧が供給されて図示しないばねによってダ
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係とし、加熱器１６
の上流を全閉したとき（最小暖房位置）をＯチとする。

吹出口切替ダンパ２１はダイアフラム作動器５６と、大
気連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を比較的急速に引いて上側
吹出とし、電磁弁５７の消勢時はダイアフラム作動器５
７に大気圧を供給し図示しないばねによってダンパ２１
を図示位置に押し返す。

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。

ブロワモータ１４は電源線１４ａにより付勢されたとき
回転して通風ダクト１０内に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１に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、ラジェータグリルの前面等に通風およ
びエンジン等の輻射熱をなるべく受けないように設置さ
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に取付けてもよ
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スるエコノミス
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が設けである。

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ッテリ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の各種スイッチのウチ、エアコンスイッチ
６５、吸入口切替スイッチ６６、エコノミスインチロ７
、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１に接続しており、前３者は操作記
憶形のスイッチ、あとの短内気スイッチ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が閉成されると
、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に接続シ他端をプロワモー
タ１４および電気的駆動部材５２．５４．５５．５７に
接続しである。

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

電気的駆動部材５２，５４，５５，５７の電源線の他端
は制御装置１に接続してあり、電気的駆動部材のうち電
極クラッチ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
ればプロワモータ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は待機状態にお
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ＲＯＭ％ＲＡＭ、Ｉ１０ポート、タイマ等
を内装した富士通株式会社製の４ビツトのワンチップマ
イクロコンピュータＭＢ８８４１である。

その内部構成、ビンの接続、取扱い等には富士通株式会
社発行のＭＢ ８８４０シリーズ、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。

前置増幅回路群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
する素子に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
１１ｄ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に構成されている。

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ろている場合では、前置増
幅回路１１３．１１４として第４図に示す回路を使用す
る。

第４図において、ダンパ開度センサ６２と温度設定器６
３を代表する素子６′からの電圧と、可変抵抗１１３ａ
および抵抗１１３ｂからなる基準電圧発生器の出力電圧
とを、オペアンプ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に構
成されている。

第３図、第４図に示す２つの型の前置増幅回路において
、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個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とその制御ゲートに接続
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ＲＯ〜Ｒ１５のうち
ピンＲＯ〜Ｒ３に接続される。

アナログマルチプレクサ１２０はマイクロコンピュータ
１００によって指令される（このときピンからの出力は
０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、ラダー形電圧変生器１３２
の入力端子はマイクロコンピュータ１００の並列用カポ
−）ＤＯ−０７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ＶｏＬ１
１、Ａ７６に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は並列出力ボート００〜０
７から出力した２進コードと入出力ポートＲＯ〜Ｒ１５
のピンＲ４の入力信号レベルとに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１００に入力する
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に使用
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１４
１．１４２．１４３．１４４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ＫＯ
〜に３に接続しである。

これらの増幅回路１４１〜１４４は、符号１４１で代表
例を示すように、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ルベルの信号
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０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−）ＫＯ−に３の
各ピン毎にルベルか０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、１５２ｂで電磁弁を直接付勢する
ように構成されている。

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にしてあり、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、バッテリ３の端子電圧から公知の定電圧電
源回路１７１によって＋５ｖの定電圧電源を作成し各回
路に供給する。

また、バッテリ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
ルの信号ヲマイクロコンピュータ１００のＲＥＳＥＴ端
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。

このマイクワコンピュータ１００は初期化の間合ての出
力ポートからル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Ｅｘｔａ１．Ｅｔａｌには抵抗、容量を接続し、Ｉ
ＭＨｚのクロツクジュネレータを構成しである。

富士通株式会社製のマイクロコンピュータＭＢ８８４１
に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である。

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だめの表示用信
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図において、設定
温度を示す信号Ｔ２と前記内気温センサ６０による内気
温度の測定値を信ず信号Ｔｒとの偏差を偏差検出部２０
１で求め、その偏差に従って制御対象（車室内空気）２
００の温度を上昇、下降させるべく前記の温度調節ダン
パ１８を、駆動する。

これにより、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、その結果匍刺としては内気温度Ｔｒが設定温度Ｔ２
に近ずくようにダンパ１８の開度をくり返し調節する。

しかるに、制御対象２００の熱負荷は一定ではなく種々
の要因によって変化する。

自動車用の空気調和装置では、制御対象２００における
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の変化に対して内気温度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により、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２０
０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にして、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
的に算出しておく。

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十ＣＦ＋ＭＦ−・−＝（１
）△Ｋｐｏ＝に２−Ｋｌ ・・・・・・・・・−・・
・・・・・・・−・・・・・・・（２）ここで、偏差△
Ｋｐｏがある決められた範囲内に収束するように温度調
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Ｋ ｒ 、外気温度の項
Ｋ ａ 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
Ｔｐｏに所定の利得定数を乗じて得られたものである。

補正項ＭＦは空気調和装置が前記冷却器１５が作動して
ないとき（コンプレッサ、オフのとき）、つまり冷却器
１５の通過後の空気の温度が０℃でないときにそれに応
じてダンパ開度を補正するために使用される。

このＭＦ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に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）式の右辺に加算すればよい。

上記（１成における各項Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｐｏ。

ＣＦ、ＭＦ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、従って加算値に１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
る温度に１と目標とする温度に２＝Ｔ２とを比較してそ
の差△Ｋｐ。

をダンパ駆動のために取出す。

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２０２．２０３
．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ッサ、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２１５によって補正値Ｍｓを得、吹出
口の切替に供する。

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次実行される。

制御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
態と斤り、マイクロコンピュータ１００に電源が供給さ
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によって始期化がなされ、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における補正項
ＣＦをまず０とすることも含んでいる。

そして、制御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の処理間隔にほぼ等しい）は大体数１０ミリ秒であ
る。

第８図における、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図に示す。

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図に示す。

第９図ないし第１６図における各ルーチンの始動と終端
および分岐端を示すＡ、Ｂ、Ｃ１Ｄ、Ｅの符号は第８図
の同符号と一致させである。

第９図により、初期温度読入ルーチン５００と、アナロ
グ信号読込およびその関連処理ルーチン６００とを説明
する。

まず、ステップ５０１においてマイクロコンピュータ１
００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ＭＢ８８４
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
ーバフローをソフトウェアで計数する（ＲＡＭの所定番
地をカウンタとする）ことによって２分間のタイマをな
している。

後述するタイマ２も同様にして１０分間のタイマを構成
している。

次にステップ５０２で初期の内気温度ＴｒＣ））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で適当なレベルに
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
係を持たせるためにマイクロコンピュータ１００におい
てソフトウェ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
ＴｒＯ）としてＲＡＭに格納される。

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Ｔａｍ１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、温度計算に使用する予め定めた利得Ｋｒを乗算し
た内気温度の項Ｋｒ、温度計算にコンプレッサ、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Ｍｉ、および上下吹出口の選択のだめの補正演算に使
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の所定番地に格納する。

外気温度Ｔａｍを読込むと、そのデジタル量Ｔａｍとと
もに、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ッサ、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だめの補正演算
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、ほかに使用する項に２としてＲＡＭに格納
する。

ダンパ開度Ｔｐｏを読込むと、百分率（チ）で表わされ
るそのデジタル量Ｔｐｏを温度計算に使用する一定の利
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ＴｒＤ）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、操作パネル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ビンＫＯ１に２
の信号レベルによって判別する。

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、すなわちコンプレッサ、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。

）そしてコンプレッサ、オフの運転モードであ、るため
、まず出力ステップ７０３でコンプレッサ、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Ｒ８にルベルの
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
消勢に切替えられ、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に１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ビンに３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、判定に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
式であるかによって、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（＝ ｒ Ｔ ａ ｍ ）を選択する。

次に吹出口の上、下を切替えるためにそのときの温度調
節ダンパ１８の開度が吹出空気の何度に相当するかを計
算し、その計算値に従って吹出空気が例えば８０℃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
トのビンＲ７から出力する。

ビンＲ７がルベルのとき電磁弁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０
レベルのとき電磁弁５７は付勢され内外気切替ダンパ２
１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線以後のコンプレッサ、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」と判定され、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を付勢するだ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Ｒ９にθレベルの信号
を生じる）。

次に温度計算の補正項ＭＦ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、コンプレッサ、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０℃（コンプレッサ、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Ｔｒにほぼ等しいため
、内気温度Ｔｒに応じて、内気温度Ｔｒが０℃以上であ
れば温度調節ダンパ１８をより冷房側（加熱器１６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
。

）に駆動し、内気温度Ｔｒが０℃以下であればより暖房
側に駆動するように、補正項ＭＦ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、コンプレッサ、オン時にはこのような補正は必要
ないので補正項ＭＦは０とおかれる。

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

コンプレッサ、オン時はダンパ開度が例えば６０チのと
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％より大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７５−動的になされるが、コ
ンプレッサ、オフ時ではただ単にダンパ開度によって吹
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７０８では、その補正項Ｍｓとして内気温度Ｔ
ｒに利得定数βを掛けた値Ｍｓｉを選択する。

そしてステップ７０９に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ッサ、オン時に吹出口の
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７１０に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７１１により乗員の主
として下半身に、温風を吹出すべく、電磁弁５７の消勢
命令を出力して切替ダンパ２１により下側吹出口２０を
開かせる。

ステップ７１０において実際のダンパ開度Ｋｐ。

が境界値Ｓより小さいときは、ステップ７１２により乗
員の主として上半身に冷風を吹出すべく、電磁弁５７の
付勢命令を出力して、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、短内気判定ステップ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分経過後は外気式に切替える。

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
ると同時に短時間内気スイッチ６８が閉成されたことを
示す数値をＲＡＭの所定番地に記憶させ判定ステップ７
１３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７１６において、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の消勢指令信号を出力する。

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

次にステップ７１９．７２０．７２１により内気式の場
合と同様に吹出口の上下を決めるダンパ開度Ｓを外気温
度Ｔａｍに一定の利得定数εを掛けた値Ｍｓｘで補正し
、これと実際のダンパ開度Ｋｐ。

と比較して、吹出口の上下を決定する。

ステップ７２２．１２３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５７に消勢、付勢を
指令する。

第１０図にもどってエアコンスイッチの判定ステップ７
０１において「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
０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ｉｂに
従って、コンプレッサ、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でコンプレッサ、オンの指令、す
なわち前記の冷房サイクルを運転させるために電磁クラ
ッチ５２を付勢する信号を出力する。

次に、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、その判定に従って内外
気切替ダンパ１８を制御し、また温度調節ダンパの開度
に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図により説明する。

ステップ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ＭＦを０にし、判定ステップ
７２７．７２８に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の付勢指令信
号を出力して内外気切替ダンパ１３を内気導入側に駆動
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の消勢指令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マ処理ステ
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
５．７３６．７３７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ぼ
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（一般に６
０％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上下を決定し、
電磁弁５２の付勢、消勢を制御する。

第１０図にもどって、エアコンスイッチの判定ステップ
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７０２
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。

まずコンプレッサ、オン、オフの条件判定ルーチン７３
８において、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７３９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による大きな冷房
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すに従ってクールダウンが不要と
なるまでコンプレッサ、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、線すに従って設定温度Ｔ
２が得られると判別されるまでコンプレッサ、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、コンプレッサ、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に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により、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を内気導入にし、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７４５．７４
６．７４６ａにより１０分間だけ内気式とし、１０分経
過後は外気式とする。

短時間内気式の処理ステップ７４７．７４Ｂ、７４９．
７５０．７５１．７５２．７５３は、第１２図で説明し
たコンプレッサ、オン時の制御トはぼ同じであり、内気
式か外気式かの判定を既に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７５４．７５５．７５６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Ｔ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から分岐端すを介して第１２図に
示すコンプレッサ、オン時の通常運転モードでの制御に
移る。

判定ステップ７５５．７５６で温度差Ｐを判定するのに
温度差す分の差を設定しているのは、判定レベルにヒス
テリシスを設けることによりコンプレッサのオンオフが
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に対して導入される空
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、冷房サイ
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
温度Ｔａｍ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（コンプレッサ、オフ）で例えば
７℃以上、冷房サイクルの運転時（コンプレッサ、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（能力有）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
て線すに従って第１２図のコンプレッサ、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の消勢指令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の消勢指令信号
を出力して内外気切替ダンパ１３を外気導入に切替える
。

さらに温度計算のだめの補正項ＭＦを外気温度Ｔａｍに
関係した値Ｍｘに決定する。

次いでステップ７６５．７６６．７６７．７６８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
プレッサ、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７２３までと同じである。

次に、第１４図に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に基くダンパ駆動ルーチンを説明す
る。

ステップ８０Ｆと８０２でまず、前記の温度計算式（１
）、（２）を計算する。

この計算に必要な項のうち、Ｋ２、Ｋｒ、 Ｋａｍ、
Ｋｐ 。

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Ｏとしてあり、ステップ８０１．８０２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
制御対象の温度に１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に２（＝Ｔ２）との偏差を
示す。

次の判定ステップ８０３．８０４．８０５．８０６．８
０７．８０８では、その偏差△Ｋｐｏが「はぼ０」であ
るか、それより大きいか、あるいは小さいかを判定し、
偏差△Ｋｐｏがほぼ０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「はぼＯ」より大きいときは内気
温度Ｔｒを設定温度Ｔ２にするには制御されるようとす
る温度に１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「はぼＯ」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に１
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
いようにしである。

判定ステップ８０３．８０４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によりその付勢を接続するか消勢に切替えるかを偏
差△Ｋｐｏの大きさによって判定する。

また電磁弁５４．５５のいずれも付勢されてないときけ
ステップ８０５．８０６により、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、逆に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８０
９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０℃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「はぼ０」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Ｏ
を通って処理をくり返す。

電磁弁５４．５５０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に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、はぼ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分の間はぼ同じであると、前記計算式
（１）、（２）による温度制御が安定したとみなされる
。

次にステップ９０４．９０５．９０６．９０７．９０８
では、そのときの内気温度Ｔｒと目標とする設定温度Ｔ
２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に
戻る。

内気温度Ｔｒの安定判定ステップ９０１〜９０３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０±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０±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
らに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０にされている）をｃｆだけ小さい
値にする。

また温度差Ｙが一１℃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。

ｃｆＯ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）に戻り、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土１’Ｃ以内にないと
きは補正項ＣＦの値をさらにｃｆだけ増加させるか減少
させる。

温度差Ｙが０土１℃以内にあるときは、内気温度Ｔｒ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をそのままにして端子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、内気温度Ｔｒと設定温度Ｔ２との温度差Ｙの判定
域を０土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系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においては、対象空間の温度を
予測制御するとともに温度変化が収束する毎に予測制御
の演算値を補正するものであるから、正確でかつ安定的
な温度制御が可能になるとともに、予め設定された処理
順序に従って演算処理をくり返すデジタルコンピュータ
を用いて制御するに好適であ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自動車用空気調和装置に適用した実
施例を示すもので、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７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１０
０に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１
８図は第１１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ー駆
動ルーチン８００、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１
７図は本発明制御方法の概要を示すブロック、第１８図
は本発明制御装置の概要を示すブロック図である。 １０．１４・・・通風手段をなす通風ダクトとブロワモ
ータ、１５．１６．１８・・・調節手段をなす冷却器と
加熱器と温度調節用ダンパ、５３．５４．５５・・・作
動手段をなす負圧作動器と２つの電磁弁、６０・・・内
気温度センサ（第１の信号発生手段）、６１・・・外気
温度センサ（第２の信号発生手段）、６３・・・温度設
定器（第３の信号発生器）、１００、・・第４の信号発
生手段と演算手段とを包含するマイクロコンピュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車室内に供給する空気の温度を調節することによっ
   て、前記車室内の空気温度を目標温度に接近させる車両
   用空調制御方法にあって、 前記車室内の現実の空気温度、前記車室の外部の温度、
   前記車室内の目標空気温度、および補正パラメータに基
   づいて前記車室内への供給空気温度を制御する調整過程
   と、 前記車室内の現実の空気温度と前記車室内の目標空気温
   度との差に応じて前記補正パラメータを補正する補正過
   程と、 を含む車両用空調制御方法。 ２ 前記補正過程が、前記車室内の現実の空気温度の時
   間的変化が安定することを判定する判定ステップを含み
   、該時間的変化が安寓しているときに前記補正パラメー
   タの補正を行なうようにした特許請求の範囲第１項に記
   載の車両用空調制御方法。 ３ 前記補正過程において、前記補正パラメータが一旦
   補正されると所定時間の経過後に次の補正が行われるよ
   うに、周期的動作を行なうようにした特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の車両用空調制御方法。 ４ 前記補正過程において、前記補正パラメータの修正
   が周期的に行われ、かつ前記車室内の現実の空気温度と
   前記車室内の目標空気温度との差の符号に応じて前記補
   正パラメータを所定量だけ加減するようにした特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の車両用空調制御方法
   。 ５ 車室に向かって空気を供給する通風手段、前記供給
   空気の温度を調節する調節手段、前記車室内の現実の空
   気温度に応じた第１の信号を発生する第１の信号発生手
   段、 前記車室の外部温度に応じた第２の信号を発生する第２
   の信号発生手段、 前記車室内の目標空気温度を設定する第３の信号を発生
   する第３の信１号発生手段、 前記第１の信号発生子、段よりの前記第１Ｑ（の信号お
   よび前記第３の信号発生手段よりの前□記第３の信号に
   応じて、前記車室内の現実の空気温度と前記車室内の目
   標空気温度との差に応じた補正パラメータを表わす第４
   の信号を発生する第４の信号発生手段、 前記第１ないし第４の信号発生手段よりの前記第１ない
   し第４の信号に応じて、前記供給空気の温度を調節して
   前記車室内の現実の空気温度を前記目標空気温度に接近
   させるだめの調常信号を発生する演算手段、および この演算手段よりの前記調節信号に応じて前記調節手段
   を作動させる作動手段、 を包含してなる車両用空調制御装置。 ６ 前記第４の信号発生手段が、前記第１の信号に基づ
   いて車室内の現実の空気温度の時間的変化が安定するこ
   とを判定し、該時間的変化が安定しているときに前記補
   正パラメータの補正を行なうようにした特許請求の範囲
   第５項に記載の車両用空調制御装置。 ７ 前記第４の信号発生手段において、前記補正パラメ
   ータが一旦補正されると所定時間の経過後に次の補正が
   行われるように、周期的動作を行なうようにした特許請
   求の範囲第５項または第６項に記載の車両用空調制御装
   置。 ８ 前記第４の信号発生手段において、前記補正パラメ
   ータの修正が周期的に行われ、かつ前記車室内の現実の
   空気温度と前記車室内の目標空気温度との差の符号に応
   じて前記補正パラメータを所定量だけ加減するようにし
   た特許請求の範囲第５項または第６項に記載の車両用空
   調制御装置。