JP6315975B2

JP6315975B2 - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP6315975B2
Application number: JP2013262577A
Authority: JP
Inventors: 優西光; 裕之谷原; 水島　涼; 涼水島
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: JP2015116963A

Description

本発明は、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置に関する。

一般に、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置は、空調動作モード選択スイッチの操作より、自動制御モードと、フェイス吹出口・フット吹出口・デフロスタ吹出口の開閉状態を切り替えるための吹出モード切替スイッチの操作に基づくマニュアル制御モードのいずれか制御モードが選択され、自動制御モードが選択されると、車室内が設定温度になるように自動制御モードでの制御を実行し、マニュアル制御モードが選択されると、吹出モード切替スイッチの操作ごとに、乗員の上半身に向けて空調風をフェイス吹出口のみから吹き出すフェイスモード、乗員の上半身および乗員の足元に向けてフェイス吹出口およびフット吹出口の両方から空調風を吹き出すバイレベルモード、乗員の足元に向けてフット吹出口のみから空調風を吹き出すフットモード、乗員の足元およびフロイントガラスに向けてフット吹出口およびデフロスタ吹出口の両方から空調風を吹き出すフットデフモードに、吹出モードが順次に切り替える制御を実行するようになっている。

また、この種の制御装置を備えたオートエアコンでは、自動制御モードでの制御のときに、フロントガラスの曇り対策として、車両のフロントガラスの内面側に温湿度センサを配置してフロントガラスの相対湿度を検出し、外気温センサにより外気温(車室外温度)を検出するとともに、内気センサにより内気温（車室内温度）を検出し、予め準備した湿り空気線図から、フロントガラスの温度が露点温度を超えているかどうかによりフロントガラスの曇りの有無を判定し、フロントガラスが曇っていると判定した場合には、自動的に換気することが一般に行われるが（例えば、特許文献１）、基本的に暖房時には窓曇り（除湿）の観点から、強制的に外気導入状態に切替設定されるようになっている。

特許第４８５８３５３号公報（段落００５２，００６７〜００７１，００９０〜００９６参照）

しかし、例えば寒冷地において、外気導入のままで暖房制御を行うと、外の冷たい空気を取り入れつつ暖かな空気を車室内に送ることになり、暖房効率が非常に悪く、内気循環の場合に比べて車室内の温度上昇が遅いという問題がある。

本発明は、寒冷地対策として、エンジン始動後、暖房制御状態において車室内にドライバ不在であれば強制的に空気導入口を内気循環に切り替えて、暖房時の空調性能および燃費性能の向上を図れるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両用空調制御装置は、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、ドライバが携帯する携帯リモコンとの間で識別信号の送受信を行い、前記識別信号の受信により当該携帯リモコンが正規であることかどうかを認識してドアの解錠・施錠制御を行うキーフリー制御手段と、車室内にドライバが不在であることを検知する非乗車検知手段と、エンジンが始動されたことを検知するエンジン始動検知手段と、前記エンジン始動検知手段によるエンジン始動の検知後に、暖房状態で前記非乗車検知手段によるドライバの不在が検知されることを条件に、空気導入口を強制的に内気循環に切り替える切替手段とを備え、前記非乗車検知手段は、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に車室外にて前記携帯リモコンから前記識別信号が前記キーフリー制御手段に送信されたことを検知して、車室内にドライバが不在であると判断し、前記切替手段は、前記携帯リモコンが車室内に持ち込まれたとき、または、エンジン始動を行った後に車両ドアが開放されてエンジンストップしたときに、強制的な内気循環を終了することを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、エンジン始動検知手段によりエンジン始動が検知された後、暖房状態で非乗車検知手段により車室内におけるドライバの不在が検知されると、切替手段により強制的に空気導入口が内気循環に切り替えられるため、従来のように強制的に外気導入に切替設定する場合に比べ、暖房効率を改善することができ、暖房時の空調性能および燃費性能の向上を図ることが可能になる。このとき、ドライバが車室内に搭乗しているときには内気循環への強制切替は行われず、ドライバの操作が優先される。

また、非乗車検知手段により、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に車室外にて携帯リモコンから識別信号がキーフリー制御手段に送信されたことが検知されると、車室内にドライバが不在であると判断されるため、寒冷地において、いわゆるキーフリーシステムによりドライバが解錠して乗り込みエンジン始動した後に車室外に出て施錠する場合などに好適であり、エンジン始動時のドライバ不在を確実に検知して、エンジン始動時の暖房性能を改善することができる。

本発明に係る車両用空調制御装置の一実施形態の概略構成図である。図１のブロック図である。図１の動作説明用フローチャートである。図１の動作説明用フローチャートである。

本発明の一実施形態について、図１の概略構成図、図２のブロック図、図３および図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態におけるオートエアコン１は、車室内に空気を送るダクト２内に、後に詳述するオートエアコンＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）により制御されるブロアモータ３によって駆動されるブロアファン４、エバポレータ５、エアミックスドア６、ヒータコア７が空気流路の上流側から順次配設されている。

ブロアファン４の上流にあたるダクト２の入口側には、空気導入口である内気導入口９および外気導入口１０が形成され、オートエアコンＥＣＵに設けられた内外気切替スイッチの車両乗員による操作に基づき、オートエアコンＥＣＵにより制御されるサーボモータ１１により、両導入口９，１０の内側に設けられた内外気切替ダンパ１２が駆動され、両導入口９，１０のうちいずれか一方が開放されて他方が閉塞され、内気または外気がダクト２内に導入されるようになっている。

エバポレータ５は、冷凍サイクルの途中にあたるブロアファン４の下流側に配設され、オートエアコンＥＣＵに設けられたエアコン電源スイッチ（以下、エアコンスイッチという）の車両乗員によるオン操作により、図示しないコンプレッサがエンジンに接続されてエンジンの回転により駆動されて冷媒が圧縮され、高温高圧状態となった冷媒が図示しないコンデンサで放熱され、図示しない膨張弁を介してエバポレータ５内に放熱された冷媒が流入して気化することにより、エバポレータ５を通過してダクト２内を流れる空気が熱交換されて冷却される。なお、エバポレータ５の下流にはエバポレータフィンの温度を検出するエバフィン温度センサ１３が配置され、エバフィン温度センサ１３の検出信号がオートエアコンＥＣＵに取り込まれる。

ヒータコア７は、エバポレータ５の下流側であってダクト２の一部を塞ぐように配設され、パイプを介してエンジン冷却水がヒータコア７の内部を流動しており、内気または外気がヒータコア７を通過することにより加熱されるようになっている。このとき、ヒータコア７の通気入口に設けられたエアミックスドア６が、オートエアコンＥＣＵにより制御されるサーボモータ１４により駆動されて、エアミックスドア６が開閉制御され、ヒータコア７の通気入口の開度が調整され、これによりヒータコア７による内気または外気の加熱温度が制御されるようになっている。

ここで、エアミックスドア６によりヒータコア７の通気入口を全閉した状態が、いわゆるＭＡＸクール（開度０％）の制御状態であり、ヒータコア７の通気入口を開いてダクト２内のヒータコア７が配設されていない通路をエアミックスドア６により全閉した状態（通気入口は全開）が、いわゆるＭＡＸホット（開度１００％）の制御状態であり、エアミックスドア６がクール側に制御されるとエバポレータ５を通って冷やされた空気がほとんど下流に流れ、エアミックスドア６がホット側に制御されるとエバポレータ５を通った空気がヒータコア７により加熱されてから下流に流れる。

ダクト２の最下流部には、デフロスタ吹出口１５、フェイス吹出口１６、フット吹出口１７が形成され、各吹出口１５，１６，１７はそれぞれオートエアコンＥＣＵにより制御されるサーボモータ１８，１９，２０により駆動されるダンパ２１，２２，２３によって開閉制御されるようになっている。

そして、オートエアコンＥＣＵに設けられた空調動作モード選択スイッチ（以下単に、モード選択スイッチという）の車両乗員による操作により、自動制御モードとマニュアル制御モードのいずれかが選択されるようになっており、いまマニュアル制御モードが選択された場合には、オートエアコンＥＣＵに設けられた吹出モード切替スイッチの操作ごとにオートエアコンＥＣＵによりサーボモータ１８，１９，２０が制御されて各ダンパ２１,２２,２３の開度が制御され、乗員の上半身に向けて空調風をフェイス吹出口１６のみから吹き出すフェイスモード、乗員の上半身および乗員の足元に向けてフェイス吹出口１６およびフット吹出口１７の両方から空調風を吹き出すバイレベルモード、乗員の足元に向けてフット吹出口１７のみから空調風を吹き出すフットモード、乗員の足元およびフロイントガラスに向けてフット吹出口１７およびデフロスタ吹出口１５の両方から空調風を吹き出すフットデフモードに、吹出モードが順次（サイリック）に切り替えられ、マニュアル制御モードでの空調制御が行われる。

また、図１では図示省略されているフロントガラスの内面のルームミラー付近にフロンガラスの温度および相対湿度を検出する温湿度センサ２５が配置され、そのほかにも車室内温度を検出する内気温度センサ２６、エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ２７、車室外温度を検出する外気温度センサ２８が設けられており、これら各センサの検出信号がオートエアコンＥＣＵに取り込まれる。

そして、空調制御装置であるマイクロコンピュータ構成のオートエアコンＥＣＵ３０には、上記したように、エアコンを駆動・停止するためのエアコンスイッチ（エアコン電源スイッチ）３２が配設され、エアコンの動作モードとして自動制御モード、マニュアル制御モードのいずれかを選択するためのモード選択スイッチ（エアコン動作モード選択スイッチ）３３が配設されるとともに、デフロスタ吹出口１５、フェイス吹出口１６、フット吹出口１７の開閉状態を切り替えて上記したフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモードの順に吹出しモードを切り替えるための吹出モード切替スイッチ３４が配設されている。そのほかに、内気導入口９および外気導入口１０のいずれかを開放すべく内外気切替ダンパ１２を手動で切り替えるための内外気切替スイッチ３５、フロントガラスに向けてデフロスタ吹出口１５のみから空調風を吹き出すための専用のデフモードスイッチ３６や、空調温度設定用の温度設定スイッチ３７、送風量の強弱を切り替える風量スイッチ３８配設されている。

ところで、図１に示すオートエアコンＥＣＵ３０は液晶ディスプレイから成るタッチパネル４０を備えており、上記した各スイッチ３２〜３８は、タッチパネル４０の周辺部分にスイッチ画像として表示されており、乗員がタッチパネル４０の各スイッチ３２〜３８に対応する画像位置にタッチすると、タッチされた位置のスイッチがどれか判別され、判別されたスイッチ操作に応じたオンオフ等の制御が実行されるようになっている。なお、タッチパネル４０の中央部分には吹出モードを示す画像や吹出量（風量）、設定温度、現在温度などの情報が表示される。また、タッチパネル４０は必ずしも必要ではなく、この場合にはオートエアコンＥＣＵ３０の本体にプッシュ式の各スイッチ３２〜３８が配設される。

また、図２に示すように、本発明におけるキーフリー制御手段であるキーフリーＥＣＵ５１は、携帯リモコン５２からの識別信号を受信して当該携帯リモコン５２が正規であるかどうかを認識し、正規と判断すれば、ドライバによる携帯リモコン５２の解錠・施錠操作に基づく解錠・施錠の操作信号を受信し、キーフリーＥＣＵ５１によりドアの解錠制御、施錠制御を行う。一方、オートエアコンＥＣＵ３は、携帯リモコン５２からの識別信号および解錠・施錠の操作信号に基づくキーフリーＥＣＵ５１からの送信信号を受信し、解錠操作や施錠操作の有無を検知する。

さらに、携帯リモコン５２は本発明におけるリモートエンジン始動指令手段としての機能も備え、図示は省略するが、携帯リモコン５２にはリモートエンジン始動のためにリモートスタートボタンが設けられており、車室外においてドライバがリモートスタートボタンを操作すると、携帯リモコン５２からのリモートエンジン始動信号がキーフリーＥＣＵ５１により受信され、キーフリーＥＣＵ５１がモートエンジン始動信号を受信したことをオートエアコンＥＣＵ３０が検知する。なお、キーフリーＥＣＵ５１がリモートエンジン始動信号を受信すると、図２に示すように、本発明におけるエンジン制御手段である電子制御燃料噴射ＥＣＵ（以下、ＥＦＩＥＣＵという）５３の制御によりエンジンが始動され、オートエアコンＥＣＵ３０は、キーフリーＥＣＵ５１からのリモートエンジン始動信号に基づきエンジンがリモート始動されたことを検知する。

このとき、オートエアコンＥＣＵ３０の受信手段が、携帯リモコン５２から車室外で送信されたリモートエンジン始動信号を受信したとき、または、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に携帯リモコン５２が正規であることを示す識別信号を受信したときに、オートエアコンＥＣＵ３０は車室内にドライバが不在であると判断するようになっており、このようなオートエアコンＥＣＵ３０による車室内にドライバが不在であることを検知する機能が、本発明の非乗車検知手段に相当する。

さらに、オートエアコンＥＣＵ３０は、エンジン始動検知手段によるエンジンのリモート始動の検知後に、暖房状態で前記非乗車検知手段によるドライバの不在が検知されることを条件に、空気導入口である内気導入口９を開放すべくサーボモータ１１を制御して強制的に内気循環に切り替えるようになっており、このようなオートエアコンＥＣＵ３０による内気循環への切替機能が、本発明における切替手段に相当する。

ところで、エアコンが暖房状態かどうかの判断は、温度設定スイッチ３７により設定された送風吹出温度ＴＡＯが予め定められた所定温度以上であるかどうかで判断される。ここで、エバフィン温度センサ１３によるエバポレータ５のフィン温度であるエバフィン温度Ｔｃと、エンジン水温センサ２７によるエンジン冷却水温度（ヒータコア温度と同じ）Ｔｈと、目標となる送風吹出温度ＴＡＯとの関係は、エアミックスドア６の開度をａとして、
ＴＡＯ＝（Ｔｈ×ａ）＋｛Ｔｃ×（１−ａ）｝……（１）
で表わされる。なお、ａは、ＭＡＸクール状態で“０”、ＭＡＸホット状態で“１”つまり１００％となる。

次に、オートエアコンＥＣＵ３０の動作について、図３および図４のフローチャートを参照して説明する。

まず図３に示すように、エアコンスイッチ３２がオンの状態でモード選択スイッチ３３によりオートかマニュアルのいずれが選択されているかの判定がなされ（ステップＳ１）、オートが選択されていると判定されると、ブロアファン４が作動中かどうかの判定がなされ（ステップＳ２）、この判定結果がＮＯであれば、ステップＳ３に移行して外気導入口１０が開放され（ステップＳ３）、外気導入状態に制御された後スタートに戻る。

一方、上記したステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、後に詳述する強制内気循環の判定条件が成立しているかどうかの判定がなされ（ステップＳ４）、この判定結果がＮＯであれば、エアコンスイッチ３２の状態に基づきエアコンが作動中かどうかの判定（ステップＳ５）に移行し、ステップＳ５の判定結果がＮＯであれば上記したステップＳ３に移行し、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳであれば、通常通りの空気導入口の自動制御が行われ（ステップＳ６）、その後スタートに戻る。また、上記したステップＳ４の判定結果がＹＥＳであれば、空気導入口である内気導入口９が開放されて強制内気循環状態に制御され（ステップＳ７）、その後スタートに戻る。

ところで、上記したステップＳ１でマニュアルが選択されていると判定されると、ステップＳ８に移行し、デフモードスイッチ３６によりデフロスタ吹出口１５のみから空調風を吹き出すようにダンパ２１が開放されダンパ２２，２３が閉塞されているかどうかの判定が成され（ステップＳ８）、この判定結果がＹＥＳであれば、上記したステップＳ４と同様、強制内気循環の判定条件が成立しているかどうかの判定がなされ（ステップＳ９）、この判定結果がＮＯであれば、上記したステップＳ３に移行して外気導入口１０が開放される一方、判定結果がＹＥＳであれば上記したステップＳ７に移行して強制内気循環に制御される。

ところで、上記したステップＳ８の判定結果がＮＯであれば、内外気切替スイッチ３５の操作により内気導入口９が開放状態に制御されているかどうかの判定がなされ（ステップＳ１０）、この判定結果がＮＯであれば上記したステップＳ３に移行して外気導入口１０が開放される一方、判定結果がＹＥＳであれば上記したステップＳ７に移行し、ドライバの意思に基づく内気循環に制御される。

続いて、上記したステップＳ４，Ｓ９の強制内気循環の判定処理について図４のフローチャートを参照して説明する。

いま、図４に示すように、エンジンが始動している状態で、上記したステップＳ２と同様、ブロアファン４が作動中かどうかの判定がなされ（ステップＳ２１）、この判定結果がＹＥＳであれば、上記した（１）式の演算による送風吹出温度ＴＡＯが予め定められた所定温度以上かどうかに基づき、いま暖房状態かどうかの判定がなされる（ステップＳ２２）。

そして、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳであれば、車室外においてドライバの操作に基づき携帯リモコン５２からリモートエンジン始動信号が送信され、オートエアコンＥＣＵ３０がリモートエンジン始動信号に基づきキーフリーＥＣＵ５１から送信される送信信号を受信すると、ＥＦＩＥＣＵ５３の制御によりエンジンがリモート始動の状態であるかどうかの判定がなされ（ステップＳ２３）、この判定結果がＹＥＳであれば、同一のエンジン始動動作中に判定していないかどうかの判定がなされ（ステップＳ２４）、この判定結果がＹＥＳであれば、強制内気循環判定フラグがオンされ（ステップＳ２５）、その後スタートに戻る。

一方、上記したステップＳ２３の判定結果がＮＯであれば、携帯リモコン５２からの識別信号に基づき、正規の携帯リモコン５２が車室外にあるかどうかの判定がなされ（ステップＳ２６）、この判定結果がＹＥＳであれば、ドライバが携帯リモコン５２の操作により解錠して車室内に乗り込んでエンジン始動した後に車室外に出たと判断されて、上記したステップＳ２４に移行し、ステップＳ２６の判定結果がＮＯであれば、上記したステップＳ２１，Ｓ２２の判定結果がＮＯの場合と同様、ステップＳ２７に移行し、強制内気循環判定フラグがオフされ（ステップＳ２７）、その後スタートに戻る。

なお、上記した強制内気循環は、エンジン水温が７０〜８０℃に上昇したとき、携帯リモコン５２が車室内に持ち込まれたとき、エンジンのリモート始動を行った後に車両ドアが開放されてエンジンストップしたとき、などに終了するよう制御するのが望ましい。

したがって、上記した実施形態によれば、オートエアコンＥＣＵ３０により、エンジンのリモート始動が検知された後、暖房状態で車室内におけるドライバの不在が検知されると、強制的に内気導入口９が開放されて強制内気循環の制御状態に切り替えられるため、従来のように強制的に外気導入に切替設定する場合に比べ、暖房効率を改善することができ、暖房時の空調性能および燃費性能の向上を図ることが可能になる。このとき、ドライバが車室内に搭乗しているときには内気循環への強制切替は行われず、ドライバの意思に基づく操作が優先される。

また、オートエアコンＥＣＵ３０が、車室外で携帯リモコン５２の操作により送信されたリモートエンジン始動信号を受信したとき、および、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に、車室外で携帯リモコン５２から送信される識別信号を受信したときのいずれかを、車室内にドライバが不在であると判断するため、寒冷地においていわゆるキーフリーシステムを搭載した車両にドライバが乗車せずにエンジンを始動する場合に、エンジン始動時のドライバ不在を確実に検知して、エンジン始動時の暖房性能を改善する上で非常に有利である。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記した実施形態では、リモートエンジンスタート機能を有し、かつキーフリーシステムを搭載した車両に本発明を適用した例について説明したが、リモートエンジンスタート機能のみ、或いは、キーフリーシステムのみを搭載した車両であっても本発明を適用することが可能である。この場合、車室内にドライバが不在であるかどうかの判断は、車室外からリモートエンジン始動信号が送信されたときに不在と判断し、或いは、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に車室外で携帯リモコンから識別信号が送信されたときに不在と判断すればよい。

１ …オートエアコン
９ …内気導入口（空気導入口）
１０ …外気導入口（空気導入口）
３０ …オートエアコンＥＣＵ（空調制御装置、非乗車検知手段、エンジン始動検知手段、切替手段）
５１ …キーフリーＥＣＵ（キーフリー制御手段）
５２ …携帯リモコン（リモートエンジン始動指令手段）
５３ …ＥＦＩＥＣＵ（エンジン制御手段）

Claims

車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、
ドライバが携帯する携帯リモコンとの間で識別信号の送受信を行い、前記識別信号の受信により当該携帯リモコンが正規であることかどうかを認識してドアの解錠・施錠制御を行うキーフリー制御手段と、
車室内にドライバが不在であることを検知する非乗車検知手段と、
エンジンが始動されたことを検知するエンジン始動検知手段と、
前記エンジン始動検知手段によるエンジン始動の検知後に、暖房状態で前記非乗車検知手段によるドライバの不在が検知されることを条件に、空気導入口を強制的に内気循環に切り替える切替手段とを備え、
前記非乗車検知手段は、車室内でドライバによるエンジン始動操作がなされた後に車室外にて前記携帯リモコンから前記識別信号が前記キーフリー制御手段に送信されたことを検知して、車室内にドライバが不在であると判断し、
前記切替手段は、前記携帯リモコンが車室内に持ち込まれたとき、または、エンジン始動を行った後に車両ドアが開放されてエンジンストップしたときに、強制的な内気循環を終了することを特徴とする車両用空調制御装置。