JP2013233823A - 車両の空調制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の空調制御装置は、車室外の外気温度を検出する外気温度センサ72と、設定温度設定部71によって設定された設定温度を基に暖房源44を駆動し、基準温度と設定温度との差分が小さいほど加温部24の温度が高くなるようにかつ外気温度が低いほど加温部24の温度が高くなるように暖房源制御部80による暖房源44の駆動量を変更する暖房源制御部80と、暖房源制御部80が暖房源44の駆動量を変更した際に加温部24内を通過させる送風空気の量が最大量よりも少なくなるようにエアミックスドア27を駆動し、設定温度設定部が操作されて設定温度が変更されたときに加温部24内を通過させる送風空気の量が最大量となるようにエアミックスドア27を駆動するA/Mドア制御部61とを有する。
【選択図】図2
Description
特許文献1には、このような従来技術が開示されている。
しかし、これでは、暖房源が熱量を確保して目標とする送風温度を実現するまでに時間を要することになる。
本発明の目的は、乗員から送風温度の上昇要求がなされたときから早期に送風温度を上昇させることである。
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態について説明する。
第1の実施形態では、ハイブリッド車両等が搭載する車両用空調システムを挙げている。
図1は、車両1における車両用空調システム10の構成例を示す図である。
図1に示すように、車両用空調システム10は、エアコンユニット20、及び制御コントローラ60を有している。
エバポレータコア23は、不図示のコンプレッサ及びコンデンサによって圧縮されて高温、高圧とされ液化された冷媒と、当該エバポレータコア23を通過する空気との間で熱交換を行う。これによって、エバポレータコア23は、当該エバポレータコア23を通過する空気を冷却及び除湿する。また、コンプレッサの作動が選択的に行われることで、エバポレータコア23が冷却又は除湿を行わない際には、空気がエバポレータコア23を単に通過することになる。そして、エアコンユニット20には、このエバポレータコア23の下流側に、エアミックスドア27及び加温部24が配置されている。
ヒータコア25は、熱媒体流路41によってヒートポンプ42及び内燃機関型エンジン(以下、単にエンジンという。)43と繋がっており、ヒータコア25は、熱媒体流路41によってヒートポンプ42においてはコンプレッサ(図示せず)により高温、高圧化された冷媒等の熱媒体を循環させ、エンジン43においては圧送ポンプ(図示せず)により冷却水等の熱媒体を循環させている。なお、熱媒体流路41は、ヒートポンプ42用の熱媒体を循環させるためのものと、エンジン43用の熱媒体を循環させるためのものとを個々に設けることが望ましい。ヒータコア25は、このようなヒートポンプ42及びエンジン43において加熱された熱媒体が循環されることによって、当該ヒータコア25を通過する空気を加温する。
PTCヒータコア26は、電流を流すことで発熱する素子を有するPTCヒータを備えたヒータコアであり、補助ヒータとして機能し、通過する空気を電気エネルギーによって加温する。ここで、PTCヒータは、車両の走行用バッテリの電力が駆動源とされて駆動される。
エアミックスドア27は、以上のような加温部24内を通過する空気の流量と加温部24をバイパスする空気の流量との割合を調整する。すなわち、エアミックスドア27は、図1に示すように下方向に回転されて、空気の流れの上流側に対して加温部24を閉塞するように位置されると、すなわちCool側に位置されると、加温部24内を通過する空気の流量を少なくし、その一方で、加温部24をバイパスする空気の流量を多くする。その反対に、エアミックスドア27は、図1において上方向に回転されて、上流側に対して加温部24を開放するように位置されると、すなわちHot側に位置されると、加温部24内を通過する空気の流量を多くし、その一方で、加温部24をバイパスする空気の流量を少なくする。そして、エアミックスドア27は、MAXHOTに位置されたとき、エアコンユニット20内に取り込まれた全ての空気を加温部24内を通過させる。
エアコンユニット20では、このようにエアミックスドア27の開度によって温度が調整された空調風が吹出し口33,34,35に導かれる。
また、車両1は、各種センサ等を搭載している。本実施形態では、車両1は、少なくとも、設定温度設定部71、外気温度センサ72、湿度センサ73、及びECOスイッチ74を搭載している。
外気温度センサ72は、車両1の外気温度を検出する。そして、外気温度センサ72は、検出値を制御コントローラ60に出力する。
湿度センサ73は、車室内の湿度を検出する。そして、湿度センサ73は、検出値を制御コントローラ60に出力する。
この制御コントローラ60は、例えば、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備えるECU(Electronic Control Unit)において構成されている。そのために、例えば、制御コントローラ60は、CPU、ROM、RAM等によって構成されている。ROMには、各種処理を実現する1又は2以上のプログラムが格納されている。CPUは、ROMに格納されている1又は2以上のプログラムに従って各種処理を実行する。
図2は、本実施形態における制御コントローラ60の具体的な構成例を示す図である。
図2に示すように、制御コントローラ60は、暖房源制御部80及びエアミックスドア制御部(以下、A/Mドア制御部という。)61を有している。
図3に示すように、暖房源制御部80は、設定温度偏差算出部81、第1設定温度加算値算出部82、第2設定温度加算値算出部83、及び暖房源設定温度算出部84を有している。
また、A/Mドア制御部61は、エアミックスドア27の開度を制御する。具体的には、A/Mドア制御部61は、エアミックスドア27の開度を調整するエアミックスドアアクチュエータ(以下、A/Mドアアクチュエータという。)45の駆動を制御する。
図5に示すように、暖房源設定温度算出処理では、先ずステップS21において、暖房源制御部80は、設定温度及び外気温度を取得する。
設定温度偏差=制御関数f1(x)=f1(設定温度、快適設定温度)
設定温度偏差=設定温度−快適設定温度
・・・(1)
第1設定温度加算値=制御関数f2(x)=f2(外気温度、設定温度偏差)
・・・(2)
ここで、図6には、外気温度及び設定温度偏差を変数とする制御関数f2(x)によって算出される第1設定温度加算値の一例を示す。
ステップS25では、暖房源制御部80は湿度を取得する。
第2設定温度加算値=制御関数f3(x)=f3(湿度)
・・・(3)
そして、第2設定温度加算値算出部83は、ステップS27に進む。
図7に示すように、変数となる湿気が高いほど第2設定温度加算値は大きくなる。例えば、この例では、第2設定温度加算値は、設定温度偏差及び外気温度に応じて0から+1.0の範囲で変化する。
暖房源設定温度=制御関数f4(x)=f4(設定温度、第1設定温度加算値、第2設定温度加算値)
暖房源設定温度=設定温度+第1設定温度加算値+第2設定温度加算値
・・・(4)
ここで、設定温度は、設定温度設定部71が操作されて乗員によって入力された温度である。
図4に示すステップS2では、制御コントローラ60(例えば、A/Mドア制御部61)は、前記ステップS1の処理によって暖房源設定温度が算出されたか否かを判定する。
暖房源制御部80は、前記ステップS1の処理によって暖房源設定温度が算出されたと判定すると、ステップS3に進む。また、暖房源制御部80は、前記ステップS1の処理によって暖房源設定温度が算出されていないと判定すると、前記ステップS1から再び処理を開始する。
ステップS8では、A/Mドア制御部61は、エアミックスドア27をCool側に移動させる(図1では下方向に回転させる)。すなわち、A/Mドア制御部61は、エアミックスドア27を、前記ステップS3で移動させた位置よりもさらにCool側に移動させる。そして、制御コントローラ60は、当該図4に示す処理を終了する(当該図4のステップS1から再び処理を開始する)。
次に、車両用空調システム10における動作、及びその作用等について説明する。
(1)設定温度の変更前の動作、作用等
車両用空調システム10は、暖房源設定温度算出処理によって、設定温度、外気温度、及び湿度を基に暖房源設定温度を算出する(前記ステップS1、図5)。そして、車両用空調システム10は、暖房源設定温度を算出すると、算出した暖房源設定温度を基に(加温部24の温度が暖房源設定温度になるように)暖房源44を駆動するとともに、暖房源44の温度上昇に合わせてCool側の位置にエアミックスドア27を移動させる(前記ステップS2乃至前記ステップS4)。
また、このとき、車両用空調システム10は、外気温度が低いほど、第1設定温度加算値を大きくし(図6)、暖房源設定温度を高くしている(前記(4)式)。これによって、車両用空調システム10は、外気温度が低いために暖房源44が昇温しにくい場合でも、暖房源設定温度を高めに設定することで、早期に所望の送風温度に上昇させることができる。
その後、車両用空調システム10は、設定温度設定部71が乗員に操作されて設定温度を低くする変更がなされると(変更後の設定温度<変更前の設定温度)、エアミックスドア27をさらにCool側に移動させる(前記ステップS5、前記ステップS6、前記ステップS8)。一方、車両用空調システム10は、設定温度設定部71が乗員に操作されて設定温度を高くする変更がなされると(変更後の設定温度>変更前の設定温度)、エアミックスドア27をHot側に移動させる(前記ステップS5乃至前記ステップS7)。
次に、第2の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、前述の第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
第2の実施形態では、ECOスイッチ74のオン及びオフに応じて第1設定温度加算値及び第2設定温度加算値を変更する処理を行っている。
図8は、そのような第2の実施形態における処理(具体的には暖房源設定温度算出処理)の一例を示すフローチャートである。
ステップS41では、暖房源制御部80は、ECOスイッチ74がオンになっているか否かを判定する。暖房源制御部80は、ECOスイッチ74がオンになっていると判定すると、ステップS42に進む。また、暖房源制御部80は、ECOスイッチ74がオフになっていると判定すると、前記ステップS23に進む。
図9に示すように、設定温度偏差の絶対値が小さいほど、すなわち設定温度偏差が0に近づくほど、第1設定温度加算値は大きくなる。また、外気温度が低いほど第1設定温度加算値は大きくなる。しかし、図9に示すように、このステップS42の処理において算出される第1設定温度加算値は、前記ステップS23の処理において算出される第1設定温度加算値よりも小さい値である。例えば、この例では、第1設定温度加算値は、設定温度偏差及び外気温度に応じて0から+1.0の範囲で変化する。
ステップS44では、前記ステップS25と同様に、暖房源制御部80は湿度を取得する。
図10に示すように、湿気が高いほど第2設定温度加算値は大きくなる。しかし、図10に示すように、このステップS45の処理において算出される第2設定温度加算値は、前記ステップS26の処理において算出される第2設定温度加算値よりも小さい値である。例えば、この例では、第2設定温度加算値は、設定温度偏差及び外気温度に応じて0から+0.5の範囲で変化する。
以上の実施形態の説明では、エアコンユニット20は、例えば、空調装置を構成する。また、外気温度センサ72は、例えば、外気温度検出部を構成する。また、暖房源制御部80は、例えば、加温源駆動部及び駆動量変更部を構成する。また、エアミックスドア27は、例えば、送風空気通過量調整部を構成する。また、A/Mドア制御部61は、例えば、空気量調整駆動部を構成する。また、ECOスイッチ74は、例えば、抑制部を構成する。また、湿度センサ73は、例えば、湿度検出部を構成する。
本実施形態では、具体的な数式(前記(1)式〜(4)式)やテーブル(図6、図7、図9、図10)を用いて暖房源設定温度を算出し、その算出した暖房源設定温度を基に暖房源44を駆動している。しかし、本実施形態は、これに限定されない。すなわち、本実施形態では、暖房源制御部80による暖房源44の駆動量を、予め設定された基準温度と設定温度との差分が小さいほど加温部24の温度が高くなるようにかつ外気温度が低いほど加温部24の温度が高くなるように変更する構成であれば良い。
Claims (4)
- 車室内への送風空気を通過させてヒータコアによって加温する加温部、前記送風空気のうちの前記加温部内を通過させる前記送風空気の量と前記加温部外を通過させる前記送風空気の量との割合を調整する送風空気通過量調整部、及び前記ヒータコアを加温する加温源とを有する空調装置と、操作されて前記送風空気の温度が設定される設定温度設定部とを有する車両の空調制御装置であって、
車室外の外気温度を検出する外気温度検出部と、
前記設定温度設定部によって設定された設定温度を基に前記加温源を駆動する加温源駆動部と、
予め設定された基準温度と前記設定温度設定部によって設定された設定温度との差分が小さいほど前記ヒータコアの温度が高くなるようにかつ前記外気温度検出部が検出した外気温度が低いほど前記ヒータコアの温度が高くなるように前記加温源駆動部による前記加温源の駆動量を変更する駆動量変更部と、
前記駆動量変更部が前記加温源の駆動量を変更した際には前記加温部内を通過させる前記送風空気の量が前記加温部内を通過させることができる前記送風空気の最大量よりも少なくなるように前記送風空気通過量調整部を駆動し、前記設定温度設定部が操作されて前記設定温度が上昇する側に変更されたときには前記加温部内を通過させる前記送風空気の量が前記加温部内を通過させることができる前記送風空気の最大量となるように前記送風空気通過量調整部を駆動する空気量調整駆動部と、
を有することを特徴とする車両の空調制御装置。 - 前記駆動量変更部は、予め設定された基準温度と前記設定温度設定部によって設定された設定温度との差分が小さいほど前記ヒータコアの温度が高くなり前記外気温度検出部が検出した外気温度が低いほど前記ヒータコアの温度が高くなる値を前記設定温度設定部によって設定された設定温度に加算することによって前記加温源駆動部による前記加温源の駆動量の変更を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両の空調制御装置。
- 操作されて前記駆動量変更部による前記加温源の駆動を抑制する抑制部をさらに有することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の空調制御装置。
- 車室内の湿度を検出する湿度検出部をさらに有し、
前記駆動量変更部は、前記加温源駆動部による前記加温源の駆動量を、前記湿度検出部が検出した湿度が高いほど前記ヒータコアの温度が高くなるように変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両の空調制御装置。
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