JP2005335414A

JP2005335414A - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP2005335414A
Application number: JP2004152903A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamashita; 豊山下
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】この発明は、車室内の冷房状態に応じて内気導入口と外気導入口とを切換えることができ、冷房効率を向上することにある。
【解決手段】この発明は、内外気切換手段と、内気温度検出手段と、外気温度検出手段と、内気温度が設定温度に近づくように空調出力を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、この車両用空調制御装置の始動時に内気温度検出手段により検出された内気温度と外気温度検出手段により検出された外気温度とを比較して、内気温度が外気温度よりも高いときには、内外気切換手段により外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置の始動後に内気温度検出手段により検出された内気温度が車両用空調制御装置の始動時に内気温度検出手段により検出された内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、内外気切換手段により内気を導入するように制御する内外気切換制御手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は車両用空調制御装置に係り、特に、車室内の冷房状態に応じて内気導入口と外気導入口とを切換えることができ、冷房効率を向上することができる車両用空調制御装置に関する。

車両には、車室内の環境を快適にし、また、窓の曇りや霜付き等を防止するために、車両用空調制御装置を設けているものがある。

車両用空調制御装置には、車両の車室内の内気を導入する内気導入口と車室外の外気を導入する外気導入口との切換えを行う内外気切換手段と、車室内の内気温度を検出する内気温度検出手段と、車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段と、内気温度検出手段により検出された内気温度が設定温度に近づくように空調出力を制御する制御手段とを備えた、いわゆるオートエアコンがある。

このような車両用空調制御装置としては、車両用空調制御装置の始動時に、冷房を急速に行うために、内気温度と外気温度との間の高低を判別し、温度の低い方の空気を導入するように内外気切換手段である内外気切換ダンパを作動させるものがある。
また、従来の車両用空調制御装置としては、車両用空調制御装置の始動時に、冷房を急速に行うために、外気温度より内気温度が高いときに、一定時間外気を導入するように内外気切換手段である内外気切換ダンパを作動させるものがある。
実開平５−１５１９号公報特開平１−４１５２６号公報

ところが、前記特許文献１の車両用空調制御装置は、内気温度が外気温度より低くなるまでずっと外気を導入しているため、いつまでたっても内気循環に切り換わらない問題がある。外気導入が継続することは、車室内に吹き出される外気空気に相当する量の車室内空気が車室外に排出されることになるため、車室内の冷やされた空気の一部も排出されることになり、冷房効率の悪化を招く不都合がある。

また、内気温度検出手段が検出する内気温度は、車室内の温度を代表しているわけでも、内気導入口の温度と同温度でもない。内気導入口の温度は、内気温度検出手段の検出する内気温度よりも低い。このため、内気温度検出手段により検出された内気温度と外気温度検出手段により検出された外気温度とを比較して、内気導入口と外気導入口とを選択して切り換えても、空調制御が効率的でない問題がある。

前記特許文献２の車両用空調制御装置は、車両用空調制御装置の始動時の外気温度と内気温度との環境条件により外気導入している時間を設定していることから、始動後の冷房能力の大小にかかわらず設定した時間が経過すると、内気導入に切り換わってしまうため、不具合が発生する問題がある。

例えば、車両用空調制御装置の始動後において、エンジンをアイドリング状態で停車している場合と高速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）で走行している場合とでは、冷房能力（コンプレッサ回転数）に大きな開きがあり、アイドリング状態では外気導入を継続していた方が効率的である。それにもかかわらず、車両用空調制御装置の始動後に設定した時間が経過すると、内気導入に切り換わってしまうため、冷房を効率的に行うことができない問題がある。

この発明は、車両の車室内の内気を導入する内気導入口と前記車室外の外気を導入する外気導入口との切換えを行う内外気切換手段と、前記車室内の内気温度を検出する内気温度検出手段と、前記車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記内気温度検出手段により検出された内気温度が設定温度に近づくように空調出力を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、この車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度と前記外気温度検出手段により検出された外気温度とを比較して、前記内気温度が外気温度よりも高いときには、前記内外気切換手段により外気を導入するように制御し、前記車両用空調制御装置の始動後に前記内気温度検出手段により検出された内気温度が前記車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、前記内外気切換手段により内気を導入するように制御する内外気切換制御手段を設けたことを特徴とする。

この車両用空調制御装置は、内外気切換制御手段によって、車両用空調制御装置の始動時に内気温度が外気温度よりも高いときには、外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置の始動後の内気温度が車両用空調制御装置の始動時の内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、内気を導入するように制御することにより、車室内の冷房状態に応じて内気導入口と外気導入口とを適切に切換えることができ、冷房効率を向上することができる。

この発明の車両用空調制御装置は、車両用空調制御装置の始動時及び始動後において内気温度と外気温度とを比較して内気や外気を導入するように制御することにより、車室内の冷房状態に応じて内気導入口と外気導入口とを適切に切換えることができ、冷房効率を向上することができるものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の第１実施例を示すものである。図３において、２は図示しない車両に搭載された車両用空調制御装置２である。車両用空調制御装置２は、空調ダクト４により形成される空調通路６を設け、この空調通路６を流れる空気を冷却する空気冷却手段８と空気を加熱する空気加熱手段１０と空気を送給する空気送給手段１２とを設けている。

前記空気冷却手段８は、少なくともコンプレッサ１４及びエバポレータ１６を備えている。コンプレッサ１４は、図示しないエンジンにより電磁クラッチ１８を介して駆動されて冷媒を圧縮する。エバポレータ１６は、空調通路６の途中に配置され、コンプレッサ１４により圧縮された冷媒の気化潜熱により通過する空気を冷却して除湿する。

前記空気加熱手段１０は、ヒータコア２０を備えている。ヒータコア２０は、エバポレータ１６の下流側に配置され、図示しないエンジンのエンジン冷却水を熱源として空気を加熱する。

前記空気送給手段１２は、ブロアファン２２を備えている。ブロアファン２２は、エバポレータ１４の上流側に配置され、ブロアファンモータ２４により駆動されて空調通路６の空気を車室内に送風する。

前記ヒータコア２０は、空調通路６の流れ方向に対して交差する幅方向一側に偏らせて配置されている。これにより、ヒータコア２０が配置された部位の空調通路６は、空調通路６の幅方向一側でヒータコア２０が配置されたヒータコア通路２６と、空調通路６の幅方向他側でヒータコア通路２６に平行なバイパス通路２８とに２分して形成されている。

エバポレータ１６の下流側でヒータコア通路２６とバイパス通路２８との上流側の空調通路６には、エアミックスダンパ３０を配置している。エアミックスダンパ３０は、エアミックスアクチュエータ３２により駆動され、エバポレータ１６により冷却・除湿された空気をヒータコア通路２６とバイパス通路２８とに分配する。

前記空調ダクト４の上流端は、図示しない車室内の空気である内気を導入する内気導入ダクト３４と車室外の空気である外気を導入する外気導入ダクト３６とに分岐して設け、空調通路６の上流端に車室内に連絡する内気導入口３８と車室外に連絡する外気導入口４０とを設けている。

空調ダクト４が内気導入ダクト３４と外気導入ダクト３６とに分岐される部位の空調通路６には、内外気切り換え手段を構成する内外気切換ダンパ４２を設けている。内外気切換ダンパ４２は、内外気切換アクチュエータ４４により駆動され、空調通路６に内気導入口３８と外気導入口４０とのいずれか一方を連通させるように切換える。

前記空調ダクト４の下流端は、空調通路６の空気を車室内に導入するデフロスト用ダクト４６とベント用ダクト４８とフット用ダクト５０とに分岐して設け、空調通路６の下流端に車室内に連絡するデフロスト吹出口５２とベント吹出口５４とフット吹出口５６とを設けている。

空調ダクト４のデフロスト用ダクト４６とベント用ダクト４８とフット用ダクト５０とに分岐する部位の空調通路６には、夫々デフロスト吹出口ダンパ５８とベント吹出口ダンパ６０とフット吹出口ダンパ６２とを設けている。デフロスト吹出口ダンパ５８とベント吹出口ダンパ６０とフット吹出口ダンパ６２とは、連結されており、モードアクチュエータ６４により駆動され、デフロスト吹出口５２とベント吹出口５４とフット吹出口５６とを連携して開閉する。

前記電磁クラッチ１８とブロアファンモータ２４とエアミックスアクチュエータ３２と内外気切換アクチュエータ４４とモードアクチュエータ６４とは、車両用空調制御装置２の制御手段６６に接続して設けている。

制御手段６６には、エバポレータ１６下流側でエバポレータ１６の温度を検出するエバポレータ温度センサ６８と、車室内の内気温度を検出する内気温度検出手段たる内気温度センサ７０と、車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段たる外気温度センサ７２と、エンジンの冷却水温度を検出するエンジン冷却水温度検出手段たるエンジン冷却水温度センサ７４と、車室内に入射する日射量を検出する日射量センサ７６と、車両用空調制御装置２の操作パネル７８とを接続して設けている。操作パネル７８は、車両用空調制御装置２のＯＮ・ＯＦＦや車室内に吹き出される空気の温度の設定等を行う。

車両用空調制御装置２は、制御手段６６によって、各センサ６８〜７６からデータを取り込んで空気冷却手段８と空気加熱手段１０と空気送給手段１２とを作動させ、車室内の内気温度が操作パネル７８で設定された設定温度に近づくように空調出力を制御する。

この車両用空調制御装置２は、制御手段６６に内外気切換制御手段８０を設けている。内外気切換制御手段８０は、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度センサ７０により検出された内気温度と外気温度センサ７２により検出された外気温度とを比較して、内気温度が外気温度よりも高いときには、内外気切換ダンパ４２により外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置２の始動後に内気温度センサ７０により検出された内気温度が車両用空調制御装置２の始動時に内気温度センサ７０により検出された内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、内外気切換ダンパ４２により内気を導入するように制御する。

前記車両用空調制御装置２の始動後の内気温度と始動時の内気温度との差を比較する設定偏差値は、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度センサ７０により検出された内気温度と、外気温度センサ７２により検出された外気温度とに応じて設定される値である。この実施例においては、車両用空調制御装置２の始動時の内気温度と外気温度との差に比例して大きくなるように設定偏差値を設定する。

次に、この実施例の作用を説明する。

車両用空調制御装置２は、制御手段６６によって、図２に示す如く、操作パネル７８のメインスイッチ（図示せず）のＯＮにより始動して制御がスタートすると（１００）、初期化処理が行われ（１０２）、操作パネル７８の情報（例えば、設定温度スイッチによる設定温度）を読み込み（１０４）、各センサ６８〜７６の検出する情報を読み込み（１０６）、読み込んだ各種情報から車室内に吹き出される空気の必要吹き出し温度を演算し（１０８）、車室内に吹き出される空気の風量を演算する（１１０）。

前記車室内に吹き出される空気の必要吹き出し温度ＴＡＯは、
ＴＡＯ＝Ａ＊設定温度＋Ｂ＊内気温度＋Ｃ＊外気温度＋Ｄ＊日射量＋Ｅ（Ａ〜Ｅは定数）
の式により求められる。

また、前記車室内に吹き出される空気の風量は、必要吹き出し温度ＴＡＯより求められる。

次に、内気導入口３８と外気導入口４０とを切り換える内外気導入口処理を行う（１１２）。内外気導入口処理（１１２）においては、内外気切換制御手段８０によって、図１に示す如く、車両用空調制御装置２の始動時であるか否かを判断する（１１２−２）。

車両用空調制御装置２の始動時であって、判断（１１２−２）がＹＥＳの場合は、内気温度と外気温度とを比較して、内気温度が外気温度よりも高いか否かを判断する（１１２−４）。

内気温度が外気温度よりも高く、判断（１１２−４）がＹＥＳの場合は、内外気切換ダンパ４２により外気導入口４０を空調通路６に連通させて外気を車室内に導入するように制御し（１１２−６）、内外気導入口処理を終了する（１１２−８）。

また、内気温度が外気温度よりも低く、判断（１１２−４）がＮＯの場合は、内外気切換ダンパ４２により内気導入口３８を空調通路６に連通させて内気を車室内６に循環するように制御し（１１２−１０）、内外気導入口処理を終了する（１１２−８）。

一方、前記車両用空調制御装置２の始動時であるか否かを判断（１１２−２）において、車両用空調制御装置２の始動時でなく、判断（１１２−２）がＮＯの場合は、始動後に検出された内気温度と始動時に検出された内気温度とを比較して、始動後の内気温度が始動時の内気温度よりも設定偏差値以上下がったか否か、この実施例においては設定偏差値を５度とし、始動後の内気温度が始動時の内気温度から５度引いた値よりも大きいか否かを判断する（１１２−１２）。

始動後の内気温度が始動時の内気温度から５度引いた値よりも大きく、判断（１１２−１２）がＹＥＳの場合は、内外気切換ダンパ４２により外気導入口４０を空調通路６に連通させて外気を車室内６に導入するように制御し（１１２−１４）、内外気導入口処理を終了する（１１２−８）。

始動後の内気温度が始動時の内気温度から５度引いた値よりも小さく、判断（１１２−１２）がＮＯの場合は、内外気切換ダンパ４２により内気導入口３８を空調通路６に連通させて内気を車室内６に循環するように制御し（１１２−１６）、内外気導入口処理を終了する（１１２−８）。

内外気導入口処理（１１２）が終了すると、図２に戻り、エバポレータ１６により冷却された空気とヒータコア２０により加熱された空気との割合をミックスダンパ３０により調整するエアミックス処理を行い（１１４）、操作パネル７８のモードスイッチ（図示せず）により設定されたモードに応じてデフロスト吹出口５２とベント吹出口５４とフット吹出口５６とを切り換えるモード処理を行い（１１６）、ブロアファン２２により空調通路６の空気を車室内に送給するブロアファン処理を行い（１１８）、操作パネル７８の情報の読み込み（１０４）に戻る。

このように、この車両用空調制御装置２は、内外気切換制御手段８０によって、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度が外気温度よりも高いときには、外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置２の始動後の内気温度が車両用空調制御装置２の始動時の内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、内気を導入するように制御することにより、車室内の冷房状態に応じて内気導入口３８と外気導入口４０とを適切に切換えることができ、冷房効率を向上することができる。

また、車両用空調制御装置２の始動後に外気から内気に切り換える設定偏差値は、車両用空調制御装置２の始動時の内気温度と外気温度とに応じて設定される値であり、始動時の外気温度に応じて、外気導入から内気導入に切り換えるタイミングを変更できるので、精度の高い切換制御を実現することができる。

図４は、第２実施例を示すものである。なお、この実施例の車両用空調制御装置２は、図３に示す構成と同一の構成を有しており、図２に示すフローチャートの内外気導入口処理が相違するものである。そこで、この実施例においては、図２・図３を参照し、図４に示す内外気導入口処理を詳細に説明する。

この実施例の車両用空調制御装置２は、内外気切換制御手段８０によって、図４に示す如く、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度センサ７０により検出された内気温度と外気温度センサ７２により検出された外気温度とを比較して、内気温度が外気温度よりも高いときには、内外気切換ダンパ４２により外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置２の始動後に内気温度センサ７０により検出された内気温度の降下率が設定降下率未満になったときには、内外気切換ダンパ４２により内気を導入するように制御するものである。

車両用空調制御装置２は、制御手段６６によって、図１に示す如く、操作パネル７８のメインスイッチ（図示せず）のＯＮにより始動して制御がスタートすると（１００）、初期化処理（１０２）、操作パネル７８の情報を読み込み（１０４）、各センサ６８〜７６の検出する情報を読み込み（１０６）、必要吹き出し温度を演算し（１０８）、風量を演算すると（１１０）、内気導入口３８と外気導入口４０とを切り換える内外気導入口処理を行う（１１２）。

内外気導入口処理（１１２）においては、内外気切換制御手段８０によって、図４に示す如く、車両用空調制御装置２の始動時であるか否かを判断する（１１２−１０２）。

車両用空調制御装置２の始動時であって、判断（１１２−１０２）がＹＥＳの場合は、内気温度と外気温度とを比較して、内気温度が外気温度よりも高いか否かを判断する（１１２−１０４）。

内気温度が外気温度よりも高く、判断（１１２−１０４）がＹＥＳの場合は、内外気切換ダンパ４２により外気導入口４０を空調通路６に連通させて外気を車室内に導入するように制御し（１１２−１０６）、内外気導入口処理を終了する（１１２−１０８）。

また、内気温度が外気温度よりも低く、判断（１１２−１０４）がＮＯの場合は、内外気切換ダンパ４２により内気導入口３８を空調通路６に連通させて内気を車室内６に循環するように制御し（１１２−１１０）、内外気導入口処理を終了する（１１２−１０８）。

一方、前記車両用空調制御装置２の始動時であるか否かを判断（１１２−１０２）において、車両用空調制御装置２の始動時でなく、判断（１１２−１０２）がＮＯの場合は、始動後に検出された内気温度の降下速度（時間当たりの内気温度の減少変化）を監視し、内気温度の降下率が設定降下率未満であるか否かを判断する（１１２−１１２）。

始動後の内気温度の降下率が設定降下率以上で大きく、判断（１１２−１１２）がＹＥＳの場合は、内外気切換ダンパ４２により外気導入口４０を空調通路６に連通させて外気を車室内６に導入するように制御し（１１２−１１４）、内外気導入口処理を終了する（１１２−１０８）。

始動後の内気温度の降下率が設定降下率未満に小さくなり、判断（１１２−１１２）がＮＯの場合は、内外気切換ダンパ４２により内気導入口３８を空調通路６に連通させて内気を車室内６に循環するように制御し（１１２−１１６）、内外気導入口処理を終了する（１１２−１０８）。

内外気導入口処理（１１２）が終了すると、図２に戻り、エアミックス処理を行い（１１４）、モード処理を行い（１１６）、ブロアファン処理を行い（１１８）、操作パネル７８の情報の読み込み（１０４）に戻る。

このように、この実施例の車両用空調制御装置２は、内外気切換制御手段８０によって、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度が外気温度よりも高いときには、外気を導入するように制御し、車両用空調制御装置２の始動後に内気温度センサ７０により検出された内気温度の降下率が設定降下率未満になったときには、内外気切換ダンパ４２により内気を導入するように制御することにより、車室内の冷房状態に応じて内気導入口３８と外気導入口４０とを適切に切換えることができ、冷房効率を向上することができる。

また、この実施例の車両用空調制御装置２は、始動後に検出された内気温度の変化を監視して外気から内気に切り換えているので、外気導入から内気導入に切り換えるタイミングを適切に設定することができ、精度の高い切換制御を実現することができる。

なお、この車両用空調制御装置２は、車両用空調制御装置２の始動時に内気温度が外気温度よりも高いときには、内外気切換ダンパ４２により外気導入口４０を空調通路６に連通させて外気を車室内に導入するように制御したが、これに併せてパワーウインドウを下げて窓を開けるように制御することにより、車室内の温度を迅速に下げることができ、また、ブロアファンモータ２４の回転を高くしてブロアファン２２により送風される空調空気の速度を上げることにより、体感温度を下げて清涼感を向上することができる。

この発明の車両用空調制御装置は、車両用空調制御装置の始動時及び始動後において内気温度と外気温度とを比較して内気や外気を導入するように制御することにより、車室内の冷房状態に応じて内気導入口と外気導入口とを適切に切換えることができ、冷房効率を向上することができるものであり、車両用空調制御装置の温度制御の用途に適用できる。

第１実施例を示す車両用空調制御装置の内外気導入口処理のフローチャートである。車両用空調制御装置の制御のフローチャートである。車両用空調制御装置の概略構成図である。第２実施例を示す車両用空調制御装置の内外気導入口処理のフローチャートである。

符号の説明

２車両用空調制御装置
４空調ダクト
６空調通路
８空気冷却手段
１０空気加熱手段
１２空気送給手段
２２ブロアファン
２４ブロアファンモータ
６６制御手段
６８エバポレータ温度センサ
７０内気温度センサ
７２外気温度センサ
７４エンジン冷却水温度センサ
７６日射量センサ
７８操作パネル
８０内外気切換制御手段

Claims

車両の車室内の内気を導入する内気導入口と前記車室外の外気を導入する外気導入口との切換えを行う内外気切換手段と、前記車室内の内気温度を検出する内気温度検出手段と、前記車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記内気温度検出手段により検出された内気温度が設定温度に近づくように空調出力を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、この車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度と前記外気温度検出手段により検出された外気温度とを比較して、前記内気温度が外気温度よりも高いときには、前記内外気切換手段により外気を導入するように制御し、前記車両用空調制御装置の始動後に前記内気温度検出手段により検出された内気温度が前記車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度よりも設定偏差値以上下がったときには、前記内外気切換手段により内気を導入するように制御する内外気切換制御手段を設けたことを特徴とする車両用空調制御装置。
前記設定偏差値は、前記車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度と、前記外気温度検出手段により検出された外気温度とに応じて設定される値であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
車両の車室内の内気を導入する内気導入口と前記車室外の外気を導入する外気導入口との切換えを行う内外気切換手段と、前記車室内の内気温度を検出する内気温度検出手段と、前記車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記内気温度検出手段により検出された内気温度が設定温度に近づくように空調出力を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、前記車両用空調制御装置の始動時に前記内気温度検出手段により検出された内気温度と前記外気温度検出手段により検出された外気温度とを比較して、前記内気温度が外気温度よりも高いときには、前記内外気切換手段により外気を導入するように制御し、前記車両用空調制御装置の始動後に前記内気温度検出手段により検出された内気温度の降下率が設定降下率未満になったときには、前記内外気切換手段により内気を導入するように制御する内外気切換制御手段を設けたことを特徴とする車両用空調制御装置。