JP3435519B2 - 車両用空調装置のコンプレッサ制御装置 - Google Patents
車両用空調装置のコンプレッサ制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両用空調装置のコ
ンプレッサ制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の車両用空調装置、例えば特公昭６
２−６３３６３号公報において示される車両用空調装置
は、空調条件検出手段によって検出された内気温及び外
気温から必要吹出空気温度を演算し、この必要吹出空気
温度に基づいてエアミックスドア開度を制御すると共
に、必要吹出温度が外気温度に対して所定値以上高い時
にはコンプレッサをオフするために、車室内温度を目標
温度に維持することができ、さらに空調環境に応じて冷
房サイクルのオン・オフを決定することによって冷房サ
イクルの無駄な作動を防止すること（コンプレッサの省
動力運転）ができるものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記引例にお
いては、図５の特性線図に示すように、コンプレッサの
省動力運転時においてコンプレッサがオフになっている
状態で、空気導入モードを外気導入モードから内気循環
モードに切り換えた場合、エアミックスドア開度を演算
する因子の一つであるエバポレータ吹出温度が急激に上
がることによって、エアミックスドア開度は図５の二点
鎖線で示す特性（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＦＲＲＥＳＨ）か
ら、一点鎖線で示す特性（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＲＥＣ）
に移行するために、エアミックスドア開度はフルクール
側に移動して固定されることとなり、またこのエアミッ
クスドア開度のフルクール時の外気温度からコンプレッ
サがオンされる外気温度までの領域（図５のＥ）で、エ
アミックスドアによる空調制御の行なうことのできな
い、いわゆる空調制御の空白状態を生じるという問題点
を有している。 【０００４】このために、この発明は、コンプレッサの
省動力運転を実行しつつ、空調制御の空白領域を回避す
ることにできる車両用空調装置のコンプレッサ制御装置
を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するために手段】しかして、この発明を図
１により説明すると、空調ダクト１内に、送風機５と、
少なくともコンプレッサ７、コンデンサ９、膨張弁１０
と共に冷房サイクルを構成するエバポレータ６と、通過
する空気を加熱するヒータコア１１と、このヒータコア
１１を通過する空気の量を調節するエアミックスドア１
２とを有する車両用空調装置において、少なくとも車室
内外の熱負荷信号に基づいて、エアミックスドア開度を
演算するエアミックスドア開度演算手段１００と、この
エアミックスドア開度演算手段１００によって演算され
たエアミックスドア開度が、前記コンプレッサ７の稼働
が停止している状態でフルクール位置に有るか否かを判
定するエアミックスドア位置判定手段１１０と、このエ
アミックスドア位置判定手段１１０によって、前記コン
プレッサ７の稼働が停止している状態で前記エアミック
スドア１２がフルクール位置に有ると判定された場合
に、コンプレッサ７が稼働している時のエアミックスド
ア開度を演算し、このエアミックスドア開度に基づいて
コンプレッサ停止基準値を演算するコンプレッサ停止基
準値演算手段１２０と、エアミックスドア開度が、前記
コンプレッサ停止基準値演算手段１２０によって演算さ
れたコンプレッサ停止基準値に達したか否かを判定する
コンプレッサ停止判定手段１３０と、前記エアミックス
ドア位置判定手段１１０によって、前記コンプレッサ７
の稼働が停止している状態で前記エアミックスドア１２
がフルクール位置に有ると判定された場合に、コンプレ
ッサ７を稼働させると共に、前記コンプレッサ停止判定
手段１３０によって、エアミックスドア開度が前記コン
プレッサ停止基準値に達したと判定された場合に、コン
プレッサ７の稼働を停止させるコンプレッサ制御手段１
４０を具備することにある。 【０００６】 【作用】したがって、この発明においては、エアミック
スドア開度演算手段１００によって演算されたエアミッ
クスドア開度が、コンプレッサの稼働が停止した状態
で、フルクール位置にあるか否かをエアミックスドア位
置判定手段１１０で判定し、エアミックスドア開度がコ
ンプレッサの停止状態でフルクールの位置にあると判定
された場合に、コンプレッサ制御手段１４０によってコ
ンプレッサを稼働させると共に、コンプレッサ停止基準
値演算手段１２０によってコンプレッサが稼働している
状態でのエアミックスドア開度を演算し、さらにこのエ
アミックスドア開度からコンプレッサ停止基準値を演算
し、コンプレッサ停止判定手段１３０によってエアミッ
クスドア開度がこの基準値に到達したと判定した場合に
コンプレッサ制御手段１４０においてコンプレッサを停
止させることによって、コンプレッサが停止した状態で
エアミックスドア開度がフルクール位置にある、いわゆ
る空調制御の空白領域を、コンプレッサを駆動した状態
でのエアミックスドア制御が行なうことによって回避で
き、上記課題を達成できるものである。 【０００７】 【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。 【０００８】この発明の実施例に係る車両用空調装置
は、図２に示すように空調ダクト１の最上流に開口した
内気導入口１と外気導入口２を有し、さらにこの内気導
入口１と外気導入口２を適宜選択した開口するインテー
クドア４を有している。 【０００９】このインテークドア４の下流には、内気導
入口１若しくは外気導入口２から空気を吸入し、空調ダ
クト１の下流側に送り込むための送風機５が設けられ、
この送風機５の下流には、少なくともコンプレッサ７、
リキッドタンク８、コンデンサ９、及び膨張弁１０と直
列に配管結合されて冷房サイクルを構成し、通過する空
気を冷却するエバポレータ６が配され、さらにこのエバ
ポレータ６の下流には、図示しない走行用エンジンの冷
却水を熱源として通過する空気を加熱するヒータコア１
１が配されるものである。 【００１０】また、このヒータコア１１の上流側にはエ
アミックスドア１２が設けられ、このエアミックスドア
１２の開度によってヒータコア１１を通過する空気が制
限されるものである。ちなみに、エアミックスドア１２
の開度が全開（フルヒート）の場合（開度１００％）、
エバポレータ６を通過した空気は全てヒータコア１１を
通過することとなり、またエアミックスドア１２の開度
が全閉（フルクール）の場合（開度０％）、エアミック
スドア６を通過した空気は全てヒータコア１１を迂回
（バイパス）することとなるものである。 【００１１】さらに、空調ダクト１の最下流には、デフ
吹出口１３、ベント吹出口１４及びヒート吹出口１５が
開口し、モードドア１６によって適宜選択されて開閉さ
れ、所望の吹出口から車室内の温調された空気を吹き出
すものである。 【００１２】以上の構成の車両用空調装置において、イ
ンテークドア４によって選択された内気導入口１若しく
は外気導入口２から、送風機５の稼働によって吸入され
た車室内空気若しくは外気は、エバポレータ６を通過す
ることによって冷却され、エアミックスドア１２によっ
てヒータコア１１を通過する空気とバイパスする空気に
分けられ、ヒータコア１１を通過して加熱された空気
と、ヒータコア１１をバイパスした冷却されたままの空
気が、ヒータコア１１の下流側で混合され、所望の温度
に温調された空気となり、モードドア１６で選択された
吹出口より車室内に吹き出し、車室内を温調するもので
ある。 【００１３】この車両用空調装置を制御するために、中
央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポー
ト（Ｉ／Ｏ）等からなる公知のマイクロコンピュータ２
０が設けられ、少なくとも外気温度を検出する外気温度
センサ２１、車室内温度を検出する内気温度センサ２
２、ヒータコア１１に供給される冷却水温度を検出する
温度センサ２３、及びエバポレータ６の吹出空気温度を
検出する温度センサ２４からの信号が、マルチプレクサ
２５、Ａ／Ｄ変換器２６を介して入力されるものであ
る。 【００１４】また、このマイクロコンピュータ２０に
は、下記する操作パネル２７からの各種設定信号が入力
され、所定のプログラムで処理された後、制御信号とし
て各制御機器に送られ、車両用空調装置を全体の制御を
行なうものである。例えば、インテークドア４を駆動す
るアクチュエータ４０の駆動回路４３ａ、送風機５を駆
動する駆動回路４３ｂ、コンプレッサ７と図示しない走
行用エンジンを連結する電磁クラッチ１７を駆動する駆
動回路４３ｃ、エアミックスドア１２を駆動するアクチ
ュエータ４１の駆動回路４３ｄ、及びモードドア１６を
駆動するアクチュエータ４２の駆動回路４３ｅに制御信
号を出力するものである。 【００１５】操作パネル２７は、車両用空調装置の自動
により制御するＡＵＴＯスイッチ２８、コンプレッサ７
の駆動をオンオフするＡ／Ｃスイッチ２９、空調装置の
稼働を停止させるＯＦＦスイッチ３０、吹出モードをデ
フ吹出モードに手動により設定するＤＥＦスイッチ３
１、空気導入モードを内気循環モード若しくは外気導入
モードに手動により選択するＲＥＣスイッチ３２、車室
内設定温度を設定するためのアップダウンスイッチから
なる温度設定器３３、吹出空気モードを手動により上吹
出モード（ベントモード）若しくは下吹出モード（ヒー
トモード）に設定するＭＯＤＥスイッチ３４、送風機の
風量を手動により設定するＦＡＮスイッチ３５、及び各
設定状況をマイクロコンピュータ２０からの制御信号に
より表示回路３６を介して表示する表示部３５を少なく
とも有するものである。 【００１６】上記マイクロコンピュータ２０による車両
用空調装置の制御は、例えば図３のフローチャート図で
示すもので、以下このフローチャート図に従って説明す
る。 【００１７】イグニッションスイッチの投入によって、
ステップ２００から開始される空調制御のメイン制御ル
ーチンは、ステップ２１０において操作パネル２７によ
って設定された各スイッチの設定状況、例えば設定温度
Ｔｄ等が入力され、さらにステップ２２０において各セ
ンサ２１、２２、２３、２４からの検出信号、例えば外
気温度Ｔｄ、車室内温度Ｔｒ、冷却水温度Ｔｗ、エバポ
レータ吹出温度Ｔｅが入力され、ステップ２３０におい
て、下記する数式１により必要吹出温度ＴOFが演算され
る。 【００１８】 【数１】ＴOF＝Ｋ1 Ｔｒ＋Ｋ2 Ｔａ−Ｋ3 Ｔｄ＋Ｋ4 【００１９】尚、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 は最適な空調状態を
実現するために実験により求められた演算定数であり、
Ｋ4 は同様に求められた補正項である。 【００２０】また、ステップ２４０においては、エアミ
ックスドア開度Ｘが下記する数式２により演算される。 【００２１】 【数２】 Ｘ＝｛（ＴOF−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）−Ｋ5 ｝／Ｋ6 【００２２】尚、Ｋ5 ，Ｋ6 は、ヒータ特性を表す演算
定数である。 【００２３】ステップ２５０においては、インテークド
ア制御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ２
８が投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOFに
対応して所定のマップに基づいて設定された吸込空気モ
ードに従って、又はＲＥＣスイッチ３２によって設定さ
れた吸入空気モードに従って、インテークドア４が制御
され、吸入空気モードが外気導入（ＦＲＥＳＨ）モード
若しくは内気循環（ＲＥＣ）モードに切り換えられるも
のである。 【００２４】ステップ２６０においては、送風機５の制
御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ２８が
投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOFに対応
して所定のマップに基づいて設定された送風量に従っ
て、又はＦＡＮスイッチ３５によって設定された送風量
に従って、送風機５に供給される電力が変えられ、送風
量が制御されるものである。 【００２５】ステップ２７０においては、モードドア１
６の制御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ
２８が投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOF
に対応して所定のマップに基づいて設定された吹出モー
ドに従って、又はＭＯＤＥスイッチ３４によって設定さ
れた吹出モードに従って、モードドア１６が制御される
ものである。 【００２６】ステップ２８０においては、前記ステップ
２４０において演算されたエアミックスドア開度Ｘに従
って、エアミックスドア１２が制御されるものである。 【００２７】ステップ２９０においては、コンプレッサ
７のオンオフ制御が実行される。このコンプレッサ制御
は、例えば図４のフローチャートに示すサブルーチン
で、以下このフローチャートに従って説明する。 【００２８】ステップ３００において、送風機５の稼働
が判定され、送風機５がオフの場合（ＦＡＮ ＯＦＦ）
は、ステップ３９０に進んでコンプレッサ７はオフされ
（ＣＯＭＰ ＯＦＦ）、ステップ４００からメインルー
チンに復帰する。 【００２９】前記ステップ３００の判定において、送風
機５が稼働している場合は、ステップ３１０に進んで冷
房サイクル（エアコン；Ａ／Ｃ）のＯＮ／ＯＦＦの判
定、つまりＡＵＴＯスイッチ２８の投入による自動制御
によってコンプレッサ７の稼働が要求されているか否
か、若しくはＡ／Ｃスイッチ２９の投入によってコンプ
レッサ７の稼働が要求されているか否かの判定が行なわ
れる。 【００３０】この判定において、Ａ／Ｃが投入が要求さ
れていない場合（ＯＦＦ）は、ステップ４００に進んで
コンプレッサ７はＯＦＦされ、ステップ４００からメイ
ン制御ルーチンに復帰し、車両用空調装置はエアミック
スドア１２による温度制御が実行される。 【００３１】また、Ａ／Ｃの投入が要求されている場合
（ＯＮ）は、ステップ３２０に進んで必要吹出温度ＴOF
と外気温度Ｔａの差ΔＴが演算され、ステップ３３０に
おいて、この差ΔＴが所定値以上であるか否かの判定が
行なわれ、所定値以下の場合（Ａ）には、ステップ３８
０に進んでコンプレッサ７がオンされ（ＣＯＭＰ Ｏ
Ｎ）、ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰す
るために、車両用空調制御装置は、エアミックスドア１
２とコンプレッサ７の駆動による温度制御が実行される
ものである。 【００３２】尚、差ΔＴの判定においては、所定値とし
てα及びβを切換点としてヒステリシスが形成されてお
り、ΔＴが減少する場合にはβ（例えば１６°Ｃ）で判
定Ｂから判定Ａに移行し、ΔＴが増加する場合にはα
（例えば２５°Ｃ）で判定Ａから判定Ｂに移行するよう
にしてある。尚、判定Ａはコンプレッサ７を駆動する方
向、判定Ｂはコンプレッサ７を停止する方向を示すもの
である。 【００３３】また、前記ステップ３３０の判定において
判定Ｂと判定された場合、ステップ３４０においてエア
ミックスドア開度Ｘが所定値以上であるかいなかの判定
が行なわれる。この判定において、所定値０及びγを切
換点としてヒステリシスが形成されており、エアミック
スドア開度Ｘが０になった場合には判定Ｃから判定Ｄに
移行し、エアミックスドア開度Ｘがγまで上昇した場合
には判定Ｄから判定Ｃに移行するようになっている。
尚、所定値γは、下記するエアミックスドア開度ＸONに
所定値｛例えば０．１（１０％）｝を加えて設定される
ものである。 【００３４】この判定において、Ｃが判定された場合
は、ステップ３９０に進んでコンプレッサ７をオフし、
ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰してエア
ミックスドア１２のみによる温度制御を実行する。 【００３５】また前記ステップ３４０の判定においてＤ
が判定された場合には、ステップ３５０に進んで、判定
がＣからＤに移行したか否かの判定を行い、この判定に
おいて判定がＣからＤに移行したと判定された場合に
は、ステップ３６０でエバポレータ吹出温度Ｔｅを強制
的に３°Ｃに設定し、ステップ３７０においてコンプレ
ッサ７をＯＮした状態を擬制したエアミックスドア開度
ＸONを前記数式２によって演算し、ステップ３８０に進
んでコンプレッサ７をオンした後、ステップ４００から
メイン制御ルーチンに復帰する。 【００３６】また、前記ステップ３７０で演算されたエ
アミックスドア開度ＸONは、前記ステップ３４０の判定
におけるγを設定する値とされ、これによってエアミッ
クスドア開度Ｘが、ステップ３４０の判定においてＸON
から所定値上昇した値γとなるまで、ステップ３４０及
びステップ３５０の判定によってステップ３８０に進
み、コンプレッサ７をオンした状態でのエアミックスド
ア１２による温度制御が実行され、ステップ３４０の判
定においてエアミックスドア開度Ｘが所定値γに達した
場合、ステップ３９０に進んでコンプレッサ３９０をオ
フし、ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰し
て通常の制御を繰り返すものである。 【００３７】以上の制御により、例えばコンプレッサ７
がオフ状態（Ａ／Ｃ ＯＦＦ）で、吸入空気モードが外
気導入（ＦＲＥＳＨ）モードである状態から、吸入空気
モードを外気導入（ＦＲＥＳＨ）モードから内気循環モ
ード（ＲＥＣ）に切り換えた場合、外気温度に対するエ
アミックスドア開度Ｘの特性は、図５の２点鎖線で示す
特性から一点鎖線で示す特性に移行し、また吸入空気の
温度が外気温度Ｔａから車室内温度Ｔｒに移行するため
に、エアミックスドア開度の演算において熱負荷が上昇
することから、外気温度Ｔａ1 においてエアミックスド
ア開度Ｘはフルクール状態（エアミックスドア開度Ｘ＝
０）となる。 【００３８】このエアミックスドア開度Ｘがフルクール
状態に至ったことは、ステップ３４０及びステップ３５
０の判定において判定されるために、コンプレッサ７が
オンされ、エアミックスドア開度Ｘの制御は、図５中の
一点鎖線で示されるコンプレッサがオフで吸入空気が内
気循環モード（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＲＥＣ）の特性か
ら、図５中実線で示されるコンプレッサオン（ＣＯＭＰ
ＯＮ）の特性に移行することとなるために、コンプレ
ッサ７がオンした状態でのエアミックスドア開度Ｘによ
る空調制御が行なわれることとなり、図中Ｔａ1 からＴ
ａ2 で示される空調制御の空白領域（図５中、Ｅ）を回
避できるものである。 【００３９】この制御において、エアミックスドア開度
Ｘが図５に示す実線矢印Ｆの方向の移動し、エアミック
スドア開度Ｘが空白領域Ｅを離脱した場合、言い換える
とステップ３４０の判定においてエアミックスドア開度
Ｘが所定値γを越えた場合、ステップ３９０においてコ
ンプレッサ７はオフされ、ステップ４００からメイン制
御ルーチンに復帰する。この場合、エアミックスドア開
度Ｘは、図５の一点鎖線で示される特性（ＣＯＭＰ Ｏ
ＦＦ，ＲＥＣ）に移行するが、エアミックスドア開度Ｘ
が空白領域にないために、ステップ２４０で演算される
エアミックスドア開度Ｘによる空調制御が可能となるも
のである。 【００４０】また、エアミックスドア開度Ｘが、図５に
示す破線矢印Ｇの方向に移動した場合、コンプレッサ７
の駆動領域に入るために、図５の実線で示す特性（ＣＯ
ＭＰＯＮ）が継続されるものである。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コンプレッサの省動力運転時のコンプレッサ停止状
態において、空調条件の変動に伴ってエアミックスドア
開度がフルクール側に固定され、エアミックスドアによ
る温調ができなくなった場合、強制的にコンプレッサを
駆動させ、コンプレッサ駆動状態におけるエアミックス
ドア開度による温度制御に移行することができ、コンプ
レッサ停止時においてエアミックスドア開度がフルクー
ル側に固定された時点からコンプレッサが駆動するまで
の空調制御の空白領域を回避できるために、コンプレッ
サの省動力運転の低下を最低限に抑えつつ、最適な空調
制御を実行できるものである。
ンプレッサ制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の車両用空調装置、例えば特公昭６
２−６３３６３号公報において示される車両用空調装置
は、空調条件検出手段によって検出された内気温及び外
気温から必要吹出空気温度を演算し、この必要吹出空気
温度に基づいてエアミックスドア開度を制御すると共
に、必要吹出温度が外気温度に対して所定値以上高い時
にはコンプレッサをオフするために、車室内温度を目標
温度に維持することができ、さらに空調環境に応じて冷
房サイクルのオン・オフを決定することによって冷房サ
イクルの無駄な作動を防止すること（コンプレッサの省
動力運転）ができるものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記引例にお
いては、図５の特性線図に示すように、コンプレッサの
省動力運転時においてコンプレッサがオフになっている
状態で、空気導入モードを外気導入モードから内気循環
モードに切り換えた場合、エアミックスドア開度を演算
する因子の一つであるエバポレータ吹出温度が急激に上
がることによって、エアミックスドア開度は図５の二点
鎖線で示す特性（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＦＲＲＥＳＨ）か
ら、一点鎖線で示す特性（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＲＥＣ）
に移行するために、エアミックスドア開度はフルクール
側に移動して固定されることとなり、またこのエアミッ
クスドア開度のフルクール時の外気温度からコンプレッ
サがオンされる外気温度までの領域（図５のＥ）で、エ
アミックスドアによる空調制御の行なうことのできな
い、いわゆる空調制御の空白状態を生じるという問題点
を有している。 【０００４】このために、この発明は、コンプレッサの
省動力運転を実行しつつ、空調制御の空白領域を回避す
ることにできる車両用空調装置のコンプレッサ制御装置
を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するために手段】しかして、この発明を図
１により説明すると、空調ダクト１内に、送風機５と、
少なくともコンプレッサ７、コンデンサ９、膨張弁１０
と共に冷房サイクルを構成するエバポレータ６と、通過
する空気を加熱するヒータコア１１と、このヒータコア
１１を通過する空気の量を調節するエアミックスドア１
２とを有する車両用空調装置において、少なくとも車室
内外の熱負荷信号に基づいて、エアミックスドア開度を
演算するエアミックスドア開度演算手段１００と、この
エアミックスドア開度演算手段１００によって演算され
たエアミックスドア開度が、前記コンプレッサ７の稼働
が停止している状態でフルクール位置に有るか否かを判
定するエアミックスドア位置判定手段１１０と、このエ
アミックスドア位置判定手段１１０によって、前記コン
プレッサ７の稼働が停止している状態で前記エアミック
スドア１２がフルクール位置に有ると判定された場合
に、コンプレッサ７が稼働している時のエアミックスド
ア開度を演算し、このエアミックスドア開度に基づいて
コンプレッサ停止基準値を演算するコンプレッサ停止基
準値演算手段１２０と、エアミックスドア開度が、前記
コンプレッサ停止基準値演算手段１２０によって演算さ
れたコンプレッサ停止基準値に達したか否かを判定する
コンプレッサ停止判定手段１３０と、前記エアミックス
ドア位置判定手段１１０によって、前記コンプレッサ７
の稼働が停止している状態で前記エアミックスドア１２
がフルクール位置に有ると判定された場合に、コンプレ
ッサ７を稼働させると共に、前記コンプレッサ停止判定
手段１３０によって、エアミックスドア開度が前記コン
プレッサ停止基準値に達したと判定された場合に、コン
プレッサ７の稼働を停止させるコンプレッサ制御手段１
４０を具備することにある。 【０００６】 【作用】したがって、この発明においては、エアミック
スドア開度演算手段１００によって演算されたエアミッ
クスドア開度が、コンプレッサの稼働が停止した状態
で、フルクール位置にあるか否かをエアミックスドア位
置判定手段１１０で判定し、エアミックスドア開度がコ
ンプレッサの停止状態でフルクールの位置にあると判定
された場合に、コンプレッサ制御手段１４０によってコ
ンプレッサを稼働させると共に、コンプレッサ停止基準
値演算手段１２０によってコンプレッサが稼働している
状態でのエアミックスドア開度を演算し、さらにこのエ
アミックスドア開度からコンプレッサ停止基準値を演算
し、コンプレッサ停止判定手段１３０によってエアミッ
クスドア開度がこの基準値に到達したと判定した場合に
コンプレッサ制御手段１４０においてコンプレッサを停
止させることによって、コンプレッサが停止した状態で
エアミックスドア開度がフルクール位置にある、いわゆ
る空調制御の空白領域を、コンプレッサを駆動した状態
でのエアミックスドア制御が行なうことによって回避で
き、上記課題を達成できるものである。 【０００７】 【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。 【０００８】この発明の実施例に係る車両用空調装置
は、図２に示すように空調ダクト１の最上流に開口した
内気導入口１と外気導入口２を有し、さらにこの内気導
入口１と外気導入口２を適宜選択した開口するインテー
クドア４を有している。 【０００９】このインテークドア４の下流には、内気導
入口１若しくは外気導入口２から空気を吸入し、空調ダ
クト１の下流側に送り込むための送風機５が設けられ、
この送風機５の下流には、少なくともコンプレッサ７、
リキッドタンク８、コンデンサ９、及び膨張弁１０と直
列に配管結合されて冷房サイクルを構成し、通過する空
気を冷却するエバポレータ６が配され、さらにこのエバ
ポレータ６の下流には、図示しない走行用エンジンの冷
却水を熱源として通過する空気を加熱するヒータコア１
１が配されるものである。 【００１０】また、このヒータコア１１の上流側にはエ
アミックスドア１２が設けられ、このエアミックスドア
１２の開度によってヒータコア１１を通過する空気が制
限されるものである。ちなみに、エアミックスドア１２
の開度が全開（フルヒート）の場合（開度１００％）、
エバポレータ６を通過した空気は全てヒータコア１１を
通過することとなり、またエアミックスドア１２の開度
が全閉（フルクール）の場合（開度０％）、エアミック
スドア６を通過した空気は全てヒータコア１１を迂回
（バイパス）することとなるものである。 【００１１】さらに、空調ダクト１の最下流には、デフ
吹出口１３、ベント吹出口１４及びヒート吹出口１５が
開口し、モードドア１６によって適宜選択されて開閉さ
れ、所望の吹出口から車室内の温調された空気を吹き出
すものである。 【００１２】以上の構成の車両用空調装置において、イ
ンテークドア４によって選択された内気導入口１若しく
は外気導入口２から、送風機５の稼働によって吸入され
た車室内空気若しくは外気は、エバポレータ６を通過す
ることによって冷却され、エアミックスドア１２によっ
てヒータコア１１を通過する空気とバイパスする空気に
分けられ、ヒータコア１１を通過して加熱された空気
と、ヒータコア１１をバイパスした冷却されたままの空
気が、ヒータコア１１の下流側で混合され、所望の温度
に温調された空気となり、モードドア１６で選択された
吹出口より車室内に吹き出し、車室内を温調するもので
ある。 【００１３】この車両用空調装置を制御するために、中
央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポー
ト（Ｉ／Ｏ）等からなる公知のマイクロコンピュータ２
０が設けられ、少なくとも外気温度を検出する外気温度
センサ２１、車室内温度を検出する内気温度センサ２
２、ヒータコア１１に供給される冷却水温度を検出する
温度センサ２３、及びエバポレータ６の吹出空気温度を
検出する温度センサ２４からの信号が、マルチプレクサ
２５、Ａ／Ｄ変換器２６を介して入力されるものであ
る。 【００１４】また、このマイクロコンピュータ２０に
は、下記する操作パネル２７からの各種設定信号が入力
され、所定のプログラムで処理された後、制御信号とし
て各制御機器に送られ、車両用空調装置を全体の制御を
行なうものである。例えば、インテークドア４を駆動す
るアクチュエータ４０の駆動回路４３ａ、送風機５を駆
動する駆動回路４３ｂ、コンプレッサ７と図示しない走
行用エンジンを連結する電磁クラッチ１７を駆動する駆
動回路４３ｃ、エアミックスドア１２を駆動するアクチ
ュエータ４１の駆動回路４３ｄ、及びモードドア１６を
駆動するアクチュエータ４２の駆動回路４３ｅに制御信
号を出力するものである。 【００１５】操作パネル２７は、車両用空調装置の自動
により制御するＡＵＴＯスイッチ２８、コンプレッサ７
の駆動をオンオフするＡ／Ｃスイッチ２９、空調装置の
稼働を停止させるＯＦＦスイッチ３０、吹出モードをデ
フ吹出モードに手動により設定するＤＥＦスイッチ３
１、空気導入モードを内気循環モード若しくは外気導入
モードに手動により選択するＲＥＣスイッチ３２、車室
内設定温度を設定するためのアップダウンスイッチから
なる温度設定器３３、吹出空気モードを手動により上吹
出モード（ベントモード）若しくは下吹出モード（ヒー
トモード）に設定するＭＯＤＥスイッチ３４、送風機の
風量を手動により設定するＦＡＮスイッチ３５、及び各
設定状況をマイクロコンピュータ２０からの制御信号に
より表示回路３６を介して表示する表示部３５を少なく
とも有するものである。 【００１６】上記マイクロコンピュータ２０による車両
用空調装置の制御は、例えば図３のフローチャート図で
示すもので、以下このフローチャート図に従って説明す
る。 【００１７】イグニッションスイッチの投入によって、
ステップ２００から開始される空調制御のメイン制御ル
ーチンは、ステップ２１０において操作パネル２７によ
って設定された各スイッチの設定状況、例えば設定温度
Ｔｄ等が入力され、さらにステップ２２０において各セ
ンサ２１、２２、２３、２４からの検出信号、例えば外
気温度Ｔｄ、車室内温度Ｔｒ、冷却水温度Ｔｗ、エバポ
レータ吹出温度Ｔｅが入力され、ステップ２３０におい
て、下記する数式１により必要吹出温度ＴOFが演算され
る。 【００１８】 【数１】ＴOF＝Ｋ1 Ｔｒ＋Ｋ2 Ｔａ−Ｋ3 Ｔｄ＋Ｋ4 【００１９】尚、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 は最適な空調状態を
実現するために実験により求められた演算定数であり、
Ｋ4 は同様に求められた補正項である。 【００２０】また、ステップ２４０においては、エアミ
ックスドア開度Ｘが下記する数式２により演算される。 【００２１】 【数２】 Ｘ＝｛（ＴOF−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）−Ｋ5 ｝／Ｋ6 【００２２】尚、Ｋ5 ，Ｋ6 は、ヒータ特性を表す演算
定数である。 【００２３】ステップ２５０においては、インテークド
ア制御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ２
８が投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOFに
対応して所定のマップに基づいて設定された吸込空気モ
ードに従って、又はＲＥＣスイッチ３２によって設定さ
れた吸入空気モードに従って、インテークドア４が制御
され、吸入空気モードが外気導入（ＦＲＥＳＨ）モード
若しくは内気循環（ＲＥＣ）モードに切り換えられるも
のである。 【００２４】ステップ２６０においては、送風機５の制
御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ２８が
投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOFに対応
して所定のマップに基づいて設定された送風量に従っ
て、又はＦＡＮスイッチ３５によって設定された送風量
に従って、送風機５に供給される電力が変えられ、送風
量が制御されるものである。 【００２５】ステップ２７０においては、モードドア１
６の制御が行なわれる。具体的には、ＡＵＴＯスイッチ
２８が投入されている場合には、前記必要吹出温度ＴOF
に対応して所定のマップに基づいて設定された吹出モー
ドに従って、又はＭＯＤＥスイッチ３４によって設定さ
れた吹出モードに従って、モードドア１６が制御される
ものである。 【００２６】ステップ２８０においては、前記ステップ
２４０において演算されたエアミックスドア開度Ｘに従
って、エアミックスドア１２が制御されるものである。 【００２７】ステップ２９０においては、コンプレッサ
７のオンオフ制御が実行される。このコンプレッサ制御
は、例えば図４のフローチャートに示すサブルーチン
で、以下このフローチャートに従って説明する。 【００２８】ステップ３００において、送風機５の稼働
が判定され、送風機５がオフの場合（ＦＡＮ ＯＦＦ）
は、ステップ３９０に進んでコンプレッサ７はオフされ
（ＣＯＭＰ ＯＦＦ）、ステップ４００からメインルー
チンに復帰する。 【００２９】前記ステップ３００の判定において、送風
機５が稼働している場合は、ステップ３１０に進んで冷
房サイクル（エアコン；Ａ／Ｃ）のＯＮ／ＯＦＦの判
定、つまりＡＵＴＯスイッチ２８の投入による自動制御
によってコンプレッサ７の稼働が要求されているか否
か、若しくはＡ／Ｃスイッチ２９の投入によってコンプ
レッサ７の稼働が要求されているか否かの判定が行なわ
れる。 【００３０】この判定において、Ａ／Ｃが投入が要求さ
れていない場合（ＯＦＦ）は、ステップ４００に進んで
コンプレッサ７はＯＦＦされ、ステップ４００からメイ
ン制御ルーチンに復帰し、車両用空調装置はエアミック
スドア１２による温度制御が実行される。 【００３１】また、Ａ／Ｃの投入が要求されている場合
（ＯＮ）は、ステップ３２０に進んで必要吹出温度ＴOF
と外気温度Ｔａの差ΔＴが演算され、ステップ３３０に
おいて、この差ΔＴが所定値以上であるか否かの判定が
行なわれ、所定値以下の場合（Ａ）には、ステップ３８
０に進んでコンプレッサ７がオンされ（ＣＯＭＰ Ｏ
Ｎ）、ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰す
るために、車両用空調制御装置は、エアミックスドア１
２とコンプレッサ７の駆動による温度制御が実行される
ものである。 【００３２】尚、差ΔＴの判定においては、所定値とし
てα及びβを切換点としてヒステリシスが形成されてお
り、ΔＴが減少する場合にはβ（例えば１６°Ｃ）で判
定Ｂから判定Ａに移行し、ΔＴが増加する場合にはα
（例えば２５°Ｃ）で判定Ａから判定Ｂに移行するよう
にしてある。尚、判定Ａはコンプレッサ７を駆動する方
向、判定Ｂはコンプレッサ７を停止する方向を示すもの
である。 【００３３】また、前記ステップ３３０の判定において
判定Ｂと判定された場合、ステップ３４０においてエア
ミックスドア開度Ｘが所定値以上であるかいなかの判定
が行なわれる。この判定において、所定値０及びγを切
換点としてヒステリシスが形成されており、エアミック
スドア開度Ｘが０になった場合には判定Ｃから判定Ｄに
移行し、エアミックスドア開度Ｘがγまで上昇した場合
には判定Ｄから判定Ｃに移行するようになっている。
尚、所定値γは、下記するエアミックスドア開度ＸONに
所定値｛例えば０．１（１０％）｝を加えて設定される
ものである。 【００３４】この判定において、Ｃが判定された場合
は、ステップ３９０に進んでコンプレッサ７をオフし、
ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰してエア
ミックスドア１２のみによる温度制御を実行する。 【００３５】また前記ステップ３４０の判定においてＤ
が判定された場合には、ステップ３５０に進んで、判定
がＣからＤに移行したか否かの判定を行い、この判定に
おいて判定がＣからＤに移行したと判定された場合に
は、ステップ３６０でエバポレータ吹出温度Ｔｅを強制
的に３°Ｃに設定し、ステップ３７０においてコンプレ
ッサ７をＯＮした状態を擬制したエアミックスドア開度
ＸONを前記数式２によって演算し、ステップ３８０に進
んでコンプレッサ７をオンした後、ステップ４００から
メイン制御ルーチンに復帰する。 【００３６】また、前記ステップ３７０で演算されたエ
アミックスドア開度ＸONは、前記ステップ３４０の判定
におけるγを設定する値とされ、これによってエアミッ
クスドア開度Ｘが、ステップ３４０の判定においてＸON
から所定値上昇した値γとなるまで、ステップ３４０及
びステップ３５０の判定によってステップ３８０に進
み、コンプレッサ７をオンした状態でのエアミックスド
ア１２による温度制御が実行され、ステップ３４０の判
定においてエアミックスドア開度Ｘが所定値γに達した
場合、ステップ３９０に進んでコンプレッサ３９０をオ
フし、ステップ４００からメイン制御ルーチンに復帰し
て通常の制御を繰り返すものである。 【００３７】以上の制御により、例えばコンプレッサ７
がオフ状態（Ａ／Ｃ ＯＦＦ）で、吸入空気モードが外
気導入（ＦＲＥＳＨ）モードである状態から、吸入空気
モードを外気導入（ＦＲＥＳＨ）モードから内気循環モ
ード（ＲＥＣ）に切り換えた場合、外気温度に対するエ
アミックスドア開度Ｘの特性は、図５の２点鎖線で示す
特性から一点鎖線で示す特性に移行し、また吸入空気の
温度が外気温度Ｔａから車室内温度Ｔｒに移行するため
に、エアミックスドア開度の演算において熱負荷が上昇
することから、外気温度Ｔａ1 においてエアミックスド
ア開度Ｘはフルクール状態（エアミックスドア開度Ｘ＝
０）となる。 【００３８】このエアミックスドア開度Ｘがフルクール
状態に至ったことは、ステップ３４０及びステップ３５
０の判定において判定されるために、コンプレッサ７が
オンされ、エアミックスドア開度Ｘの制御は、図５中の
一点鎖線で示されるコンプレッサがオフで吸入空気が内
気循環モード（ＣＯＭＰ ＯＦＦ，ＲＥＣ）の特性か
ら、図５中実線で示されるコンプレッサオン（ＣＯＭＰ
ＯＮ）の特性に移行することとなるために、コンプレ
ッサ７がオンした状態でのエアミックスドア開度Ｘによ
る空調制御が行なわれることとなり、図中Ｔａ1 からＴ
ａ2 で示される空調制御の空白領域（図５中、Ｅ）を回
避できるものである。 【００３９】この制御において、エアミックスドア開度
Ｘが図５に示す実線矢印Ｆの方向の移動し、エアミック
スドア開度Ｘが空白領域Ｅを離脱した場合、言い換える
とステップ３４０の判定においてエアミックスドア開度
Ｘが所定値γを越えた場合、ステップ３９０においてコ
ンプレッサ７はオフされ、ステップ４００からメイン制
御ルーチンに復帰する。この場合、エアミックスドア開
度Ｘは、図５の一点鎖線で示される特性（ＣＯＭＰ Ｏ
ＦＦ，ＲＥＣ）に移行するが、エアミックスドア開度Ｘ
が空白領域にないために、ステップ２４０で演算される
エアミックスドア開度Ｘによる空調制御が可能となるも
のである。 【００４０】また、エアミックスドア開度Ｘが、図５に
示す破線矢印Ｇの方向に移動した場合、コンプレッサ７
の駆動領域に入るために、図５の実線で示す特性（ＣＯ
ＭＰＯＮ）が継続されるものである。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コンプレッサの省動力運転時のコンプレッサ停止状
態において、空調条件の変動に伴ってエアミックスドア
開度がフルクール側に固定され、エアミックスドアによ
る温調ができなくなった場合、強制的にコンプレッサを
駆動させ、コンプレッサ駆動状態におけるエアミックス
ドア開度による温度制御に移行することができ、コンプ
レッサ停止時においてエアミックスドア開度がフルクー
ル側に固定された時点からコンプレッサが駆動するまで
の空調制御の空白領域を回避できるために、コンプレッ
サの省動力運転の低下を最低限に抑えつつ、最適な空調
制御を実行できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示した機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両用空調装置の構成を
示した説明図である。 【図３】本発明の実施例に係る空調制御のメイン制御ル
ーチンを示したフローチャート図である。 【図４】本発明の実施例に係るコンプレッサ制御のサブ
ルーチンを示したフローチャート図である。 【図５】外気温度とエアミックスドア開度の関係を示し
た特性線図である。 【符号の説明】 １ 空調ダクト ５ 送風機 ６ エバポレータ ７ コンプレッサ ９ コンデンサ １０ 膨張弁 １１ ヒータコア １２ エアミックスドア
示した説明図である。 【図３】本発明の実施例に係る空調制御のメイン制御ル
ーチンを示したフローチャート図である。 【図４】本発明の実施例に係るコンプレッサ制御のサブ
ルーチンを示したフローチャート図である。 【図５】外気温度とエアミックスドア開度の関係を示し
た特性線図である。 【符号の説明】 １ 空調ダクト ５ 送風機 ６ エバポレータ ７ コンプレッサ ９ コンデンサ １０ 膨張弁 １１ ヒータコア １２ エアミックスドア
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−274921（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−1014（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−112713（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−38220（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−103430（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−99720（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−131836（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60H 1/00 - 3/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 空調ダクト内に、送風機と、少なくとも
コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁と共に冷房サイクル
を構成するエバポレータと、通過する空気を加熱するヒ
ータコアと、このヒータコアを通過する空気の量を調節
するエアミックスドアとを有する車両用空調装置におい
て、 少なくとも車室内外の熱負荷信号に基づいて、エアミッ
クスドア開度を演算するエアミックスドア開度演算手段
と、 このエアミックスドア開度演算手段によって演算された
エアミックスドア開度が、前記コンプレッサの稼働が停
止している状態でフルクール位置に有るか否かを判定す
るエアミックスドア位置判定手段と、 このエアミックスドア位置判定手段によって、前記コン
プレッサの稼働が停止している状態で前記エアミックス
ドアがフルクール位置に有ると判定された場合に、コン
プレッサが稼働している時のエアミックスドア開度を演
算し、このエアミックスドア開度に基づいてコンプレッ
サ停止基準値を演算するコンプレッサ停止基準値演算手
段と、 エアミックスドア開度が、前記コンプレッサ停止基準値
演算手段によって演算されたコンプレッサ停止基準値に
達したか否かを判定するコンプレッサ停止判定手段と、 前記エアミックスドア位置判定手段によって、前記コン
プレッサの稼働が停止している状態で前記エアミックス
ドアがフルクール位置に有ると判定された場合に、コン
プレッサを稼働させると共に、前記コンプレッサ停止判
定手段によって、エアミックスドア開度が前記コンプレ
ッサ停止基準値に達したと判定された場合に、コンプレ
ッサの稼働を停止させるコンプレッサ制御手段を具備す
ることを特徴とする車両用空調装置のコンプレッサ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32735592A JP3435519B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 車両用空調装置のコンプレッサ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32735592A JP3435519B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 車両用空調装置のコンプレッサ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06143971A JPH06143971A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3435519B2 true JP3435519B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=18198221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32735592A Expired - Fee Related JP3435519B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 車両用空調装置のコンプレッサ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435519B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101326842B1 (ko) * | 2011-12-07 | 2013-11-11 | 기아자동차주식회사 | 공조 제어 장치 및 제어 방법 |
| JP6150039B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-06-21 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用空調装置 |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP32735592A patent/JP3435519B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06143971A (ja) | 1994-05-24 |
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