JPH0655927A - 車両用空気調和装置 - Google Patents
車両用空気調和装置Info
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- JPH0655927A JPH0655927A JP4584793A JP4584793A JPH0655927A JP H0655927 A JPH0655927 A JP H0655927A JP 4584793 A JP4584793 A JP 4584793A JP 4584793 A JP4584793 A JP 4584793A JP H0655927 A JPH0655927 A JP H0655927A
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- air
- cooling
- vehicle
- heating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却手段にかかる消費力を低く抑え、かつ窓
ガラスの曇りを防止する。 【構成】 室内温度が設定温度よりも低くて、その差が
大きい時(暖房運転の開始初期)で、日射量が弱い時
は、制御回路20が窓ガラス35の曇る可能性が高いと
判断し、ファジィ制御によって冷媒圧縮機11の冷媒圧
縮容量を大きくする。室内温度が設定温度よりも低く
て、その差が大きい時(暖房運転の開始初期)でも、日
射量が強い時は、制御回路20が窓ガラス35の曇る可
能性が低いと判断し、ファジィ制御によって冷媒圧縮機
11の冷媒圧縮容量を小さくする。これによって、無駄
に冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量が大きくなるのが防止
でき、冷媒圧縮機11にかかる動力消費を抑えることが
できる。
ガラスの曇りを防止する。 【構成】 室内温度が設定温度よりも低くて、その差が
大きい時(暖房運転の開始初期)で、日射量が弱い時
は、制御回路20が窓ガラス35の曇る可能性が高いと
判断し、ファジィ制御によって冷媒圧縮機11の冷媒圧
縮容量を大きくする。室内温度が設定温度よりも低く
て、その差が大きい時(暖房運転の開始初期)でも、日
射量が強い時は、制御回路20が窓ガラス35の曇る可
能性が低いと判断し、ファジィ制御によって冷媒圧縮機
11の冷媒圧縮容量を小さくする。これによって、無駄
に冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量が大きくなるのが防止
でき、冷媒圧縮機11にかかる動力消費を抑えることが
できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車室内の温度が設定温
度となるように自動制御する車両用空気調和装置に関す
るものである。
度となるように自動制御する車両用空気調和装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として、特開昭58-33516号公
報に開示される技術が知られている。この技術は、車室
外温度、日射量、車室内温度などの車両状態、および設
定温度から、冷却手段の冷却能力を決定、制御するもの
である。この技術により、冷却手段にかかる消費力を低
く抑えることができる。具体的には、冷却手段が冷凍サ
イクルの冷媒蒸発器であれば、冷媒圧縮機の稼働率や冷
媒吐出容量が低減し、冷媒圧縮機にかかる動力を低減さ
せるものである。
報に開示される技術が知られている。この技術は、車室
外温度、日射量、車室内温度などの車両状態、および設
定温度から、冷却手段の冷却能力を決定、制御するもの
である。この技術により、冷却手段にかかる消費力を低
く抑えることができる。具体的には、冷却手段が冷凍サ
イクルの冷媒蒸発器であれば、冷媒圧縮機の稼働率や冷
媒吐出容量が低減し、冷媒圧縮機にかかる動力を低減さ
せるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示した従来技術は、例えば室内温度が設定温度よりも低
い場合、冷却手段は作動しない、あるいは作動しても冷
却能力が小さい。このため、室内温度が設定温度よりも
低い場合は、冷却手段による室内の除湿効果は望めな
い。したがって、雨天、梅雨時期や、内気モードなどの
高湿度時に、空気調和装置を作動させても、窓ガラスに
曇りが発生する。
示した従来技術は、例えば室内温度が設定温度よりも低
い場合、冷却手段は作動しない、あるいは作動しても冷
却能力が小さい。このため、室内温度が設定温度よりも
低い場合は、冷却手段による室内の除湿効果は望めな
い。したがって、雨天、梅雨時期や、内気モードなどの
高湿度時に、空気調和装置を作動させても、窓ガラスに
曇りが発生する。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、冷却手段にかかる消費
力を低く抑え、かつ窓ガラスの曇りを防止することので
きる車両用空気調和装置の提供にある。
力を低く抑え、かつ窓ガラスの曇りを防止することので
きる車両用空気調和装置の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1発明の車両用空気調
和装置は、次の技術的手段を採用した(図13参照)。
車両用空気調和装置は、車室内に向かって空気を送るた
めのダクトと、このダクトにおいて車室へ向かう空気流
を生じさせる送風機と、前記ダクトに配置され、車室内
へ吹き出される空気を冷却する冷却手段と、この冷却手
段の下流の前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出され
る空気を加熱する加熱手段と、前記冷却手段による空気
の冷却能力、および前記加熱手段による空気の加熱能力
を制御し、車室内の温度が設定温度となるように制御す
る制御回路とを備える。そして、前記制御回路は、車室
外温度、車室内温度などの車両状態を検出し、車室内温
度を設定温度に維持するのに必要な前記冷却手段の冷却
能力を決定する冷却能力決定手段を備えるとともに、少
なくとも暖房運転の作動開始時初期で、かつ日射が弱い
場合に、前記冷却手段による空気の冷却能力を大きくす
る補助冷却手段を備える。なお、暖房運転とは、結果的
に車室内の温度を上昇させるもので、冷却手段の作動の
有無に関係ない。
和装置は、次の技術的手段を採用した(図13参照)。
車両用空気調和装置は、車室内に向かって空気を送るた
めのダクトと、このダクトにおいて車室へ向かう空気流
を生じさせる送風機と、前記ダクトに配置され、車室内
へ吹き出される空気を冷却する冷却手段と、この冷却手
段の下流の前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出され
る空気を加熱する加熱手段と、前記冷却手段による空気
の冷却能力、および前記加熱手段による空気の加熱能力
を制御し、車室内の温度が設定温度となるように制御す
る制御回路とを備える。そして、前記制御回路は、車室
外温度、車室内温度などの車両状態を検出し、車室内温
度を設定温度に維持するのに必要な前記冷却手段の冷却
能力を決定する冷却能力決定手段を備えるとともに、少
なくとも暖房運転の作動開始時初期で、かつ日射が弱い
場合に、前記冷却手段による空気の冷却能力を大きくす
る補助冷却手段を備える。なお、暖房運転とは、結果的
に車室内の温度を上昇させるもので、冷却手段の作動の
有無に関係ない。
【0006】第2発明の車両用空気調和装置は、次の技
術的手段を採用した(図14参照)。車両用空気調和装
置は、車室内空気(以下、内気)を導入可能に設けら
れ、車室内に向かって空気を送るためのダクトと、この
ダクトにおいて車室へ向かう空気流を生じさせる送風機
と、前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出される空気
を冷却する冷却手段と、この冷却手段の下流の前記ダク
トに配置され、車室内へ吹き出される空気を加熱する加
熱手段と、前記冷却手段による空気の冷却能力、および
前記加熱手段による空気の加熱能力を制御し、車室内の
温度が設定温度となるように制御する制御回路とを備え
る。そして、前記制御回路は、外気温度、内気温度など
の車両状態を検出し、内気温度を設定温度に維持するの
に必要な前記冷却手段の冷却能力を決定する冷却能力決
定手段を備えるとともに、前記ダクトが内気を導入する
状態で、暖房運転の作動開始時初期、および車室外温度
が低い場合に、前記冷却手段による空気の冷却能力を大
きくする補助冷却手段を備える。
術的手段を採用した(図14参照)。車両用空気調和装
置は、車室内空気(以下、内気)を導入可能に設けら
れ、車室内に向かって空気を送るためのダクトと、この
ダクトにおいて車室へ向かう空気流を生じさせる送風機
と、前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出される空気
を冷却する冷却手段と、この冷却手段の下流の前記ダク
トに配置され、車室内へ吹き出される空気を加熱する加
熱手段と、前記冷却手段による空気の冷却能力、および
前記加熱手段による空気の加熱能力を制御し、車室内の
温度が設定温度となるように制御する制御回路とを備え
る。そして、前記制御回路は、外気温度、内気温度など
の車両状態を検出し、内気温度を設定温度に維持するの
に必要な前記冷却手段の冷却能力を決定する冷却能力決
定手段を備えるとともに、前記ダクトが内気を導入する
状態で、暖房運転の作動開始時初期、および車室外温度
が低い場合に、前記冷却手段による空気の冷却能力を大
きくする補助冷却手段を備える。
【0007】
〔第1発明の作用〕 (日射の弱い時)制御回路は、暖房運転の開始初期で、
しかも日射が弱い場合、窓ガラスの曇る可能性が高いた
め、補助冷却手段によって暖房運転の作動開始後のしば
らくの間、冷却手段の冷却能力を大きくする。冷却手段
の冷却能力が大きくなると、車室内に吹き出される空気
の除湿能力が高くなり、車室内の湿度が低下する。この
ため、暖房運転の作動開始初期に、窓ガラスの内側の表
面温度が低くても、冷却手段による除湿によって室内の
湿度が下がるため、窓ガラスの曇りが防がれる。暖房運
転を開始してから、しばらくの時間が経過すると、窓ガ
ラスの内側の表面温度が、車室内の温度に近づく。つま
り、窓ガラスの内面が高くなるため、曇り難くなる。こ
のため、暖房運転を開始してから、しばらくの時間が経
過した後は、制御回路は冷却能力決定手段によって、冷
却手段による空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかか
る消費力を低く抑える。 (日射の強い時)制御回路は、暖房運転時の開始初期で
も、日射が強い場合、窓ガラスの温度が日射で高くな
り、しかも車室外の湿度も低く、窓ガラスの曇る可能性
が低いため、補助冷却手段による冷却手段の冷却能力ア
ップを行わず、冷却能力決定手段によって、冷却手段に
よる空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかかる消費力
を低く抑える。このため、無駄な冷却手段の消費力を抑
えることができる。
しかも日射が弱い場合、窓ガラスの曇る可能性が高いた
め、補助冷却手段によって暖房運転の作動開始後のしば
らくの間、冷却手段の冷却能力を大きくする。冷却手段
の冷却能力が大きくなると、車室内に吹き出される空気
の除湿能力が高くなり、車室内の湿度が低下する。この
ため、暖房運転の作動開始初期に、窓ガラスの内側の表
面温度が低くても、冷却手段による除湿によって室内の
湿度が下がるため、窓ガラスの曇りが防がれる。暖房運
転を開始してから、しばらくの時間が経過すると、窓ガ
ラスの内側の表面温度が、車室内の温度に近づく。つま
り、窓ガラスの内面が高くなるため、曇り難くなる。こ
のため、暖房運転を開始してから、しばらくの時間が経
過した後は、制御回路は冷却能力決定手段によって、冷
却手段による空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかか
る消費力を低く抑える。 (日射の強い時)制御回路は、暖房運転時の開始初期で
も、日射が強い場合、窓ガラスの温度が日射で高くな
り、しかも車室外の湿度も低く、窓ガラスの曇る可能性
が低いため、補助冷却手段による冷却手段の冷却能力ア
ップを行わず、冷却能力決定手段によって、冷却手段に
よる空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかかる消費力
を低く抑える。このため、無駄な冷却手段の消費力を抑
えることができる。
【0008】〔第2発明の作用〕 (ダクトが内気を導入する時)内気は乗員の息や発汗な
どによって比較的湿度が高い。制御回路は、暖房運転の
開始初期は、窓ガラスの曇る可能性が高いため、補助冷
却手段によって暖房運転の作動開始後のしばらくの間、
冷却手段の冷却能力を大きくする。また、外気温度が低
い場合は、暖房運転を開始してから、しばらくの時間が
経過しても、窓ガラスの表面温度があまり上昇せずに、
窓ガラスが曇る可能性が高いため、冷却手段の冷却能力
を大きくする。冷却手段の冷却能力が大きくなると、内
気モードでダクトの導入する湿度が高くても、冷却手段
による除湿によって室内に吹き出される空気の湿度が下
がるため、窓ガラスの曇りが防がれる。暖房運転を開始
してから、しばらくの時間が経過し、この時の外気温度
が比較的高いと、暖房運転によって窓ガラスの内面が高
くなるため、車室内の湿度に関係なく曇らなくなる。そ
して、制御回路は、冷却能力決定手段によって、冷却手
段による空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかかる消
費力を低く抑える。 (ダクトが外気を導入する時)外気は内気に比較して湿
度が低い。制御回路は、ダクトが外気を導入する場合、
窓ガラスの曇る可能性が低いため、補助冷却手段による
冷却手段の冷却能力アップを行わず、冷却能力決定手段
によって、冷却手段による空気の冷却能力を決定し、冷
却手段にかかる消費力を低く抑える。このため、無駄な
冷却手段の消費力を抑えることができる。
どによって比較的湿度が高い。制御回路は、暖房運転の
開始初期は、窓ガラスの曇る可能性が高いため、補助冷
却手段によって暖房運転の作動開始後のしばらくの間、
冷却手段の冷却能力を大きくする。また、外気温度が低
い場合は、暖房運転を開始してから、しばらくの時間が
経過しても、窓ガラスの表面温度があまり上昇せずに、
窓ガラスが曇る可能性が高いため、冷却手段の冷却能力
を大きくする。冷却手段の冷却能力が大きくなると、内
気モードでダクトの導入する湿度が高くても、冷却手段
による除湿によって室内に吹き出される空気の湿度が下
がるため、窓ガラスの曇りが防がれる。暖房運転を開始
してから、しばらくの時間が経過し、この時の外気温度
が比較的高いと、暖房運転によって窓ガラスの内面が高
くなるため、車室内の湿度に関係なく曇らなくなる。そ
して、制御回路は、冷却能力決定手段によって、冷却手
段による空気の冷却能力を決定し、冷却手段にかかる消
費力を低く抑える。 (ダクトが外気を導入する時)外気は内気に比較して湿
度が低い。制御回路は、ダクトが外気を導入する場合、
窓ガラスの曇る可能性が低いため、補助冷却手段による
冷却手段の冷却能力アップを行わず、冷却能力決定手段
によって、冷却手段による空気の冷却能力を決定し、冷
却手段にかかる消費力を低く抑える。このため、無駄な
冷却手段の消費力を抑えることができる。
【0009】
〔第1発明の効果〕第1発明の車両用空気調和装置は、
上記の作用で示したように、特別なセンサ(湿度センサ
等)を追加することなく、窓ガラスの曇る可能性が高い
時(日射が弱い場合の暖房初期時)に冷却手段の冷却能
力を大きくするため、窓ガラスの曇りを抑え、かつ冷却
手段にかかる消費力を低く抑えることができる。
上記の作用で示したように、特別なセンサ(湿度センサ
等)を追加することなく、窓ガラスの曇る可能性が高い
時(日射が弱い場合の暖房初期時)に冷却手段の冷却能
力を大きくするため、窓ガラスの曇りを抑え、かつ冷却
手段にかかる消費力を低く抑えることができる。
【0010】〔第2発明の効果〕第2発明の車両用空気
調和装置は、上記の作用で示したように、特別なセンサ
(湿度センサ等)を追加することなく、窓ガラスの曇る
可能性が高い時(外気温度が低い時と暖房初期時)に冷
却手段の冷却能力を大きくするため、窓ガラスの曇りを
抑え、かつ冷却手段にかかる消費力を低く抑えることが
できる。
調和装置は、上記の作用で示したように、特別なセンサ
(湿度センサ等)を追加することなく、窓ガラスの曇る
可能性が高い時(外気温度が低い時と暖房初期時)に冷
却手段の冷却能力を大きくするため、窓ガラスの曇りを
抑え、かつ冷却手段にかかる消費力を低く抑えることが
できる。
【0011】
【実施例】次に、第1発明の車両用空気調和装置を第1
実施例に基づき説明し、第2発明の車両用空気調和装置
を第2実施例に基づき説明する。 〔第1実施例の構成〕図1ないし図6は第1実施例を示
すもので、図1は第1発明を適用した車両用空気調和装
置の概略構成図を示す。車両用空気調和装置1は、車室
内に向かって空気を送るためのダクト2を備える。この
ダクト2の上流には、内気を導入させるための内気導入
口3と、車室内に外気を取り入れるための外気導入口4
とが形成されている。そして、内気導入口3および外気
導入口4の開度は、内外気切替ダンパ5によって調節さ
れる。この内外気切替ダンパ5は例えばサーボモータ4
0によって駆動され、外気のみをダクト2内に導入する
外気モード、外気と内気の両方をダクト2内に導入する
内外気モード、内気のみをダクト2内に導入する内気モ
ードを選択する。なお、このサーボモータ40には、内
外気切替ダンパ5の設定状態を検出するためのポテンシ
ョンメータ41が設けられている。
実施例に基づき説明し、第2発明の車両用空気調和装置
を第2実施例に基づき説明する。 〔第1実施例の構成〕図1ないし図6は第1実施例を示
すもので、図1は第1発明を適用した車両用空気調和装
置の概略構成図を示す。車両用空気調和装置1は、車室
内に向かって空気を送るためのダクト2を備える。この
ダクト2の上流には、内気を導入させるための内気導入
口3と、車室内に外気を取り入れるための外気導入口4
とが形成されている。そして、内気導入口3および外気
導入口4の開度は、内外気切替ダンパ5によって調節さ
れる。この内外気切替ダンパ5は例えばサーボモータ4
0によって駆動され、外気のみをダクト2内に導入する
外気モード、外気と内気の両方をダクト2内に導入する
内外気モード、内気のみをダクト2内に導入する内気モ
ードを選択する。なお、このサーボモータ40には、内
外気切替ダンパ5の設定状態を検出するためのポテンシ
ョンメータ41が設けられている。
【0012】ダクト2の内部には、上流から下流に向か
って、送風機6、冷却手段7、加熱手段8が順次配設さ
れ、ダクト2を通過した空気は、乗員の上半身へ向けて
空気を吹き出すフェイス吹出口9aあるいは乗員の足元
へ空気を吹き出すフット吹出口9bより吹き出される。
このフェイス吹出口9aとフット吹出口9bとの切替
は、吹出口切替ダンパ42によって行われる。この吹出
口切替ダンパ42は、例えばサーボモータ43によって
駆動され、フェイス吹出口9aのみより空気を吹き出す
フェイスモード、フェイス吹出口9aとフット吹出口9
bの両方から空気を吹き出すバイレベルモード、フット
吹出口9bのみから空気を吹き出すフットモードが選択
される。
って、送風機6、冷却手段7、加熱手段8が順次配設さ
れ、ダクト2を通過した空気は、乗員の上半身へ向けて
空気を吹き出すフェイス吹出口9aあるいは乗員の足元
へ空気を吹き出すフット吹出口9bより吹き出される。
このフェイス吹出口9aとフット吹出口9bとの切替
は、吹出口切替ダンパ42によって行われる。この吹出
口切替ダンパ42は、例えばサーボモータ43によって
駆動され、フェイス吹出口9aのみより空気を吹き出す
フェイスモード、フェイス吹出口9aとフット吹出口9
bの両方から空気を吹き出すバイレベルモード、フット
吹出口9bのみから空気を吹き出すフットモードが選択
される。
【0013】送風機6は、ダクト2内で空気流を発生さ
せ、内気導入口3または外気導入口4より吸引した空気
を車室内に吹き出させるものである。冷却手段7は、本
実施例では、冷凍サイクル10の冷媒蒸発器を示す。冷
凍サイクル10は、冷媒蒸発器の他に、冷媒圧縮機1
1、冷媒凝縮器12、減圧装置13を備え、冷媒配管1
4によって連結された周知のものである。本実施例の冷
媒圧縮機11は、冷媒の圧縮容量を可変する可変容量型
のものを用いている。つまり、冷却手段7による空気の
冷却能力は、冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量を変化させ
ることにより変化させるものである。なお、可変容量型
の冷媒圧縮機11の一例としては、例えば斜板の傾斜角
度を変化させるものが知られている。加熱手段8は、エ
ンジンの冷却水(温水)を熱源とするヒータコア15、
このヒータコア15をバイパスするバイパス通路16、
ヒータコア15を通過する空気とバイパス通路16を通
過する空気との割合を調節するエアミックスダンパ17
からなる。そして、エアミックスダンパ17の開度を変
化させることにより、ヒータコア15を通過する空気量
が変化し、結果的に空気の加熱能力が変化する。なお、
エアミックスダンパ17は、例えばサーボモータ18に
よって駆動される。また、ヒータコア15への冷却水の
循環は、ウォータバルブ19によって制御される。上記
に示した内外気切替ダンパ5の設定状態、送風機6の送
風能力、冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量、エアミックス
ダンパ17の開度、吹出口切替ダンパ42の設定状態等
は、コンピュータを用いた制御回路20によって制御さ
れる。
せ、内気導入口3または外気導入口4より吸引した空気
を車室内に吹き出させるものである。冷却手段7は、本
実施例では、冷凍サイクル10の冷媒蒸発器を示す。冷
凍サイクル10は、冷媒蒸発器の他に、冷媒圧縮機1
1、冷媒凝縮器12、減圧装置13を備え、冷媒配管1
4によって連結された周知のものである。本実施例の冷
媒圧縮機11は、冷媒の圧縮容量を可変する可変容量型
のものを用いている。つまり、冷却手段7による空気の
冷却能力は、冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量を変化させ
ることにより変化させるものである。なお、可変容量型
の冷媒圧縮機11の一例としては、例えば斜板の傾斜角
度を変化させるものが知られている。加熱手段8は、エ
ンジンの冷却水(温水)を熱源とするヒータコア15、
このヒータコア15をバイパスするバイパス通路16、
ヒータコア15を通過する空気とバイパス通路16を通
過する空気との割合を調節するエアミックスダンパ17
からなる。そして、エアミックスダンパ17の開度を変
化させることにより、ヒータコア15を通過する空気量
が変化し、結果的に空気の加熱能力が変化する。なお、
エアミックスダンパ17は、例えばサーボモータ18に
よって駆動される。また、ヒータコア15への冷却水の
循環は、ウォータバルブ19によって制御される。上記
に示した内外気切替ダンパ5の設定状態、送風機6の送
風能力、冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量、エアミックス
ダンパ17の開度、吹出口切替ダンパ42の設定状態等
は、コンピュータを用いた制御回路20によって制御さ
れる。
【0014】(制御回路20の説明)制御回路20は、
車室内の温度(内気温度Tr)を検出する内気センサ2
1、車室外の温度(外気温度Tam)を検出する外気セン
サ22、エンジンの冷却水の温度(水温Tw)を検出す
る水温センサ23、車室内に進入する日射量Tsを検出
する日射センサ24、冷却手段7を通過した空気の温度
(エバ後温度Te)を検出する出口温センサ25、エア
ミックスダンパ17を駆動するサーボモータ18に内蔵
されて、エアミックスダンパ17の開度を検出するポテ
ンションメータ26、使用者によって車室内の目標の温
度を設定する温度設定器44、等からの信号をA/D変
換器27を介して読み込み、これら各種信号に基づいて
空調制御を行うものである。そして、この空調制御を行
う制御回路20は、A/D変換器27からの信号を受け
て各部の操作量を算出するCPU28、後述するファジ
ィ推論で用いられる複数のファジィルールおよびメンバ
ーシップ関数を記憶するROM29、CPU28で算出
された制御信号を各部へ出力する出力部30、数MHz
の基準信号を発振して演算処理を実行させる水晶振動子
31から構成されている。なお、制御回路20は、イグ
ニッションスイッチ32のON時にバッテリ33から電力
の供給を受けて動作可能状態となり、操作スイッチ34
が操作されることにより、空調制御を開始する。
車室内の温度(内気温度Tr)を検出する内気センサ2
1、車室外の温度(外気温度Tam)を検出する外気セン
サ22、エンジンの冷却水の温度(水温Tw)を検出す
る水温センサ23、車室内に進入する日射量Tsを検出
する日射センサ24、冷却手段7を通過した空気の温度
(エバ後温度Te)を検出する出口温センサ25、エア
ミックスダンパ17を駆動するサーボモータ18に内蔵
されて、エアミックスダンパ17の開度を検出するポテ
ンションメータ26、使用者によって車室内の目標の温
度を設定する温度設定器44、等からの信号をA/D変
換器27を介して読み込み、これら各種信号に基づいて
空調制御を行うものである。そして、この空調制御を行
う制御回路20は、A/D変換器27からの信号を受け
て各部の操作量を算出するCPU28、後述するファジ
ィ推論で用いられる複数のファジィルールおよびメンバ
ーシップ関数を記憶するROM29、CPU28で算出
された制御信号を各部へ出力する出力部30、数MHz
の基準信号を発振して演算処理を実行させる水晶振動子
31から構成されている。なお、制御回路20は、イグ
ニッションスイッチ32のON時にバッテリ33から電力
の供給を受けて動作可能状態となり、操作スイッチ34
が操作されることにより、空調制御を開始する。
【0015】次に、冷媒圧縮機11の可変容量の決定、
つまり車室内温度を設定温度に維持するのに必要な冷却
手段7の冷却能力を決定する冷却能力決定手段の制御を
図2のフローチャートに示す。操作スイッチ34によっ
て車両用空気調和装置1の運転が開始されると、ステッ
プS1 にて、以降の処理の実行に使用するカウンタやフ
ラグの初期値設定を行う。ステップS2 では、温度設定
器44にセットされた設定温度Tset を読み込む。ステ
ップS3 では、各種センサによって、内気温度Tr、外
気温度Tam、日射量Tsなどの車両の環境状態を読み込
む。ステップS4 では、設定温度Tsetおよび内気温度
Trと、次式の数式1を用いて温度偏差Tdiを求め、こ
の温度偏差Tdiと外気温度Tam、日射量Tsとに基づく
ファジィ推論によって、冷却手段7を通過した空気の目
標冷却温度TEOを算出する。つまり、冷却手段7の冷
却能力である冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量の設定を行
う。
つまり車室内温度を設定温度に維持するのに必要な冷却
手段7の冷却能力を決定する冷却能力決定手段の制御を
図2のフローチャートに示す。操作スイッチ34によっ
て車両用空気調和装置1の運転が開始されると、ステッ
プS1 にて、以降の処理の実行に使用するカウンタやフ
ラグの初期値設定を行う。ステップS2 では、温度設定
器44にセットされた設定温度Tset を読み込む。ステ
ップS3 では、各種センサによって、内気温度Tr、外
気温度Tam、日射量Tsなどの車両の環境状態を読み込
む。ステップS4 では、設定温度Tsetおよび内気温度
Trと、次式の数式1を用いて温度偏差Tdiを求め、こ
の温度偏差Tdiと外気温度Tam、日射量Tsとに基づく
ファジィ推論によって、冷却手段7を通過した空気の目
標冷却温度TEOを算出する。つまり、冷却手段7の冷
却能力である冷媒圧縮機11の冷媒圧縮容量の設定を行
う。
【数1】Tdi=α・Tr−β・Tset +γ なお、α、βはα≦βの関係を満足する補正係数、γは
Tr=Tset =基準温度(例えば25℃)の時に温度偏
差Tdiを0にするための補正値である。そして、ステッ
プS5 では、出口温センサ25の検出するエバ後温度T
eが、目標冷却温度TEOとなるように、冷媒圧縮機1
1の容量制御を行い、その後ステップS2 へリターンす
る。
Tr=Tset =基準温度(例えば25℃)の時に温度偏
差Tdiを0にするための補正値である。そして、ステッ
プS5 では、出口温センサ25の検出するエバ後温度T
eが、目標冷却温度TEOとなるように、冷媒圧縮機1
1の容量制御を行い、その後ステップS2 へリターンす
る。
【0016】また、加熱手段8による吹き出し空気の加
熱量制御や、風量制御等は、上記の制御とは別に行わ
れ、図3のフローチャートにその制御の一例を示す。初
めに、ステップS6 で、各種センサから設定温度Tset
、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量Ts、冷却手
段7のエバ後温度Te、冷却水温度Tw等の信号を読み
込む。続いて、ステップS7 にて、読み込んだ信号か
ら、目標吹出温度TAOを、次式の数式2を用いて算出
する。
熱量制御や、風量制御等は、上記の制御とは別に行わ
れ、図3のフローチャートにその制御の一例を示す。初
めに、ステップS6 で、各種センサから設定温度Tset
、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量Ts、冷却手
段7のエバ後温度Te、冷却水温度Tw等の信号を読み
込む。続いて、ステップS7 にて、読み込んだ信号か
ら、目標吹出温度TAOを、次式の数式2を用いて算出
する。
【数2】 TAO=Kset ・Tset −Kr・Tr−Kam・Tam−Ks・Ts+C なお、Kset 、Kr、Kam、Ksは係数、Cは補正値で
ある。続く、ステップS8 では、算出された目標吹出温
度TAOから、内外気の切替制御、吹出口モードの制
御、風量制御、その他の制御を行う。次に、ステップS
9 で加熱手段8による空気の加熱能力の制御を行う。具
体的には、エアミックスダンパ17の開度SWを、次式
の数式3を用いて決定し、加熱手段8によって加熱され
る空気の量を制御する。
ある。続く、ステップS8 では、算出された目標吹出温
度TAOから、内外気の切替制御、吹出口モードの制
御、風量制御、その他の制御を行う。次に、ステップS
9 で加熱手段8による空気の加熱能力の制御を行う。具
体的には、エアミックスダンパ17の開度SWを、次式
の数式3を用いて決定し、加熱手段8によって加熱され
る空気の量を制御する。
【数3】 SW={(TAO−Te)/(Tw−Te)}×100 そして、ステップS9 の実行後、リターンする。
【0017】(ファジィ推論の説明)次に、冷媒圧縮機
11の可変容量制御のための目標冷却温度TEO算出の
ためのファジィ推論の手順、およびファジィ推論を実行
するためにROM29に記憶されているメンバーシップ
関数およびファジィルールについて説明する。まず、図
4の(a)から(d)は、ファジィ推論で用いられるメ
ンバーシップ関数を表す。なお、図4の横軸はそれぞれ
の入出力値に対応し、縦軸は入出力値に応じた「確から
しさの度合」(以下、CF値)に対応している。図4の
(a)は、外気温度Tamに関するメンバーシップ関数を
表す特性図である。本実施例の外気温度Tamのファジィ
集合は、設定外気温度Tam1〜Tam4に応じて、冬(W
I)、春秋(AU)、春夏(AS)、夏(SU)という
4段階に区分される。そして、それぞれのメンバーシッ
プ関数により外気温度Tamに関するCF値が設定され
る。図4の(b)は、日射量Tsに関するメンバーシッ
プ関数を表す特性図である。本実施例の日射量Tsのフ
ァジィ集合は、設定日射量Ts1、Ts2に応じて、弱
い(WK)と強い(SG)という2段階に区分される。
そして、それぞれのメンバーシップ関数により日射量T
sに関するCF値が設定される。図4の(c)は、温度
偏差Tdiに関するメンバーシップ関数を表す特性図であ
る。本実施例の温度偏差Tdiのファジィ集合は、設定温
度偏差E1〜E5に応じて、負で大きい(NB)、負で
小さい(NS)、ほぼ零(ZO)、正で小さい(P
S)、正で大きい(PB)という5段階に区分される。
そして、それぞれのメンバーシップ関数により温度偏差
Tdiに関するCF値が設定される。図4の(d)は、目
標冷却温度TEOに関するメンバーシップ関数を表す特
性図である。本実施例の目標冷却温度TEOのファジィ
集合は、目標冷却温度3℃、5℃、7℃、10℃、15
℃に応じて、約3℃(B3)、約5℃(B5)、約7℃
(B7)、約10℃(B10)、約15℃(B15)という
4段階に区分される。そして、それぞれのメンバーシッ
プ関数により目標冷却温度TEOに関するCF値が設定
される。
11の可変容量制御のための目標冷却温度TEO算出の
ためのファジィ推論の手順、およびファジィ推論を実行
するためにROM29に記憶されているメンバーシップ
関数およびファジィルールについて説明する。まず、図
4の(a)から(d)は、ファジィ推論で用いられるメ
ンバーシップ関数を表す。なお、図4の横軸はそれぞれ
の入出力値に対応し、縦軸は入出力値に応じた「確から
しさの度合」(以下、CF値)に対応している。図4の
(a)は、外気温度Tamに関するメンバーシップ関数を
表す特性図である。本実施例の外気温度Tamのファジィ
集合は、設定外気温度Tam1〜Tam4に応じて、冬(W
I)、春秋(AU)、春夏(AS)、夏(SU)という
4段階に区分される。そして、それぞれのメンバーシッ
プ関数により外気温度Tamに関するCF値が設定され
る。図4の(b)は、日射量Tsに関するメンバーシッ
プ関数を表す特性図である。本実施例の日射量Tsのフ
ァジィ集合は、設定日射量Ts1、Ts2に応じて、弱
い(WK)と強い(SG)という2段階に区分される。
そして、それぞれのメンバーシップ関数により日射量T
sに関するCF値が設定される。図4の(c)は、温度
偏差Tdiに関するメンバーシップ関数を表す特性図であ
る。本実施例の温度偏差Tdiのファジィ集合は、設定温
度偏差E1〜E5に応じて、負で大きい(NB)、負で
小さい(NS)、ほぼ零(ZO)、正で小さい(P
S)、正で大きい(PB)という5段階に区分される。
そして、それぞれのメンバーシップ関数により温度偏差
Tdiに関するCF値が設定される。図4の(d)は、目
標冷却温度TEOに関するメンバーシップ関数を表す特
性図である。本実施例の目標冷却温度TEOのファジィ
集合は、目標冷却温度3℃、5℃、7℃、10℃、15
℃に応じて、約3℃(B3)、約5℃(B5)、約7℃
(B7)、約10℃(B10)、約15℃(B15)という
4段階に区分される。そして、それぞれのメンバーシッ
プ関数により目標冷却温度TEOに関するCF値が設定
される。
【0018】目標冷却温度TEOは、上述した外気温度
Tam、日射量Tsおよび温度偏差Tdiと、次に示すファ
ジィルール表1〜4とに基づき設定される。
Tam、日射量Tsおよび温度偏差Tdiと、次に示すファ
ジィルール表1〜4とに基づき設定される。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】 なお、表1〜4に示される(a1)〜(a40)は、フ
ァジィルールの番号表している。ここで、例えば、表1
のファジィルール(a1)〜(a10)を、一般な記述
にすると、以下のようになる。なお、表2〜4のファジ
ィルール(a11)〜(a40)についても、同様に記
述できる。 (a1)IF(Tam=WI&Tdi=NB&Ts=WK)THEN(TEO=B3) (a2)IF(Tam=WI&Tdi=NS&Ts=WK)THEN(TEO=B10) (a3)IF(Tam=WI&Tdi=ZO&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a4)IF(Tam=WI&Tdi=PS&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a5)IF(Tam=WI&Tdi=PB&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a6)IF(Tam=WI&Tdi=NB&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a7)IF(Tam=WI&Tdi=NS&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a8)IF(Tam=WI&Tdi=ZO&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a9)IF(Tam=WI&Tdi=PS&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a10)IF(Tam=WI&Tdi=PB&Ts=SG)THEN(TEO=B10)
ァジィルールの番号表している。ここで、例えば、表1
のファジィルール(a1)〜(a10)を、一般な記述
にすると、以下のようになる。なお、表2〜4のファジ
ィルール(a11)〜(a40)についても、同様に記
述できる。 (a1)IF(Tam=WI&Tdi=NB&Ts=WK)THEN(TEO=B3) (a2)IF(Tam=WI&Tdi=NS&Ts=WK)THEN(TEO=B10) (a3)IF(Tam=WI&Tdi=ZO&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a4)IF(Tam=WI&Tdi=PS&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a5)IF(Tam=WI&Tdi=PB&Ts=WK)THEN(TEO=B15) (a6)IF(Tam=WI&Tdi=NB&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a7)IF(Tam=WI&Tdi=NS&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a8)IF(Tam=WI&Tdi=ZO&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a9)IF(Tam=WI&Tdi=PS&Ts=SG)THEN(TEO=B10) (a10)IF(Tam=WI&Tdi=PB&Ts=SG)THEN(TEO=B10)
【0019】そして、本実施例では、夏を除く、冬、春
秋、春夏では、暖房運転の開始初期で日射が弱い場合、
つまり温度偏差が負で大きく(NB)、日射が弱い(W
K)場合には、雨が降っている等、窓ガラス35に曇り
が発生し易い条件である可能性があるため、冷却手段7
による空気の冷却能力を大きくするべく、目標冷却温度
TEOをB3という、小さな値にしてある(補助冷却手
段の機能)。そして、暖房が進み、温度偏差Tdiが小さ
くなって(NS)になると、窓ガラス35の温度も上昇
し、曇る可能性が小さくなるため、目標冷却温度TEO
をB7あるいはB10にし、冷却手段7による空気の冷
却手段7を小さくする。なお、夏でも、暖房運転の開始
初期で日射が弱い場合、つまり温度偏差が負で大きく
(NB)、日射が弱い(WK)場合には、窓ガラス35
に曇りが発生し易い条件のため、冷却手段7による空気
の冷却能力を大きくするべく、目標冷却温度TEOをB
5という、比較的小さな値にしてある。また、暖房運転
の開始初期でも、日射が強い場合、つまり温度偏差が負
で大きく(NB)、日射が強い(SG)場合には、日射
によって窓ガラス35の温度が上昇しており、さらに外
気湿度も低くなっているため、冷却手段7による空気の
冷却能力を小さくするべく、目標冷却温度TEOをB1
0という、大きな値にしてある。なお、表4は夏用のフ
ァジィルールで、目標冷却温度TEOは全般的に最小値
のB3に設定される。そして、春秋、春夏の表2、3
は、冬、夏の表1、4の間であるため、表1、4の中間
的な傾向に設定されている。
秋、春夏では、暖房運転の開始初期で日射が弱い場合、
つまり温度偏差が負で大きく(NB)、日射が弱い(W
K)場合には、雨が降っている等、窓ガラス35に曇り
が発生し易い条件である可能性があるため、冷却手段7
による空気の冷却能力を大きくするべく、目標冷却温度
TEOをB3という、小さな値にしてある(補助冷却手
段の機能)。そして、暖房が進み、温度偏差Tdiが小さ
くなって(NS)になると、窓ガラス35の温度も上昇
し、曇る可能性が小さくなるため、目標冷却温度TEO
をB7あるいはB10にし、冷却手段7による空気の冷
却手段7を小さくする。なお、夏でも、暖房運転の開始
初期で日射が弱い場合、つまり温度偏差が負で大きく
(NB)、日射が弱い(WK)場合には、窓ガラス35
に曇りが発生し易い条件のため、冷却手段7による空気
の冷却能力を大きくするべく、目標冷却温度TEOをB
5という、比較的小さな値にしてある。また、暖房運転
の開始初期でも、日射が強い場合、つまり温度偏差が負
で大きく(NB)、日射が強い(SG)場合には、日射
によって窓ガラス35の温度が上昇しており、さらに外
気湿度も低くなっているため、冷却手段7による空気の
冷却能力を小さくするべく、目標冷却温度TEOをB1
0という、大きな値にしてある。なお、表4は夏用のフ
ァジィルールで、目標冷却温度TEOは全般的に最小値
のB3に設定される。そして、春秋、春夏の表2、3
は、冬、夏の表1、4の間であるため、表1、4の中間
的な傾向に設定されている。
【0020】次に、ステップS4 で実行されるファジィ
推論の手順を、図5のフローチャートに示す。まず、ス
テップS10で、温度偏差Tdi、外気温度Tam、日射量T
sから、これら3つの入力変数の属するファジィルール
を選択する。ステップS11では、選択された各ファジィ
ルール毎において、3つの入力変数に応じたCF値を算
出する。次に、ステップS12で、選択された各ファジィ
ルール毎において、温度偏差TdiのCF値、外気温度T
amのCF値、日射量TsのCF値を乗算して、CF値の
合成値を算出する。続く、ステップS13では、選択され
た各ファジィルール毎において、ファジィルールの後半
部(THEN以下) に従って、該当する目標冷却温度TEO
に関するメンバーシップ関数に対して合成値による重み
付け処理を行う(具体的には、該当する目標冷却温度T
EOに合成値を積算する)。ステップS14では、選択さ
れたファジィルール毎に、重み付け処理された目標冷却
温度TEOに関するメンバーシップ関数をすべて重ね合
わせ(図6の一例参照)、和集合による新たな目標冷却
温度TEOに関するメンバーシップ関数を作成する。そ
して、ステップS15で、新たなメンバーシップ関数の重
心値を算出し、その重心値を目標冷却温度TEOとして
決定する。
推論の手順を、図5のフローチャートに示す。まず、ス
テップS10で、温度偏差Tdi、外気温度Tam、日射量T
sから、これら3つの入力変数の属するファジィルール
を選択する。ステップS11では、選択された各ファジィ
ルール毎において、3つの入力変数に応じたCF値を算
出する。次に、ステップS12で、選択された各ファジィ
ルール毎において、温度偏差TdiのCF値、外気温度T
amのCF値、日射量TsのCF値を乗算して、CF値の
合成値を算出する。続く、ステップS13では、選択され
た各ファジィルール毎において、ファジィルールの後半
部(THEN以下) に従って、該当する目標冷却温度TEO
に関するメンバーシップ関数に対して合成値による重み
付け処理を行う(具体的には、該当する目標冷却温度T
EOに合成値を積算する)。ステップS14では、選択さ
れたファジィルール毎に、重み付け処理された目標冷却
温度TEOに関するメンバーシップ関数をすべて重ね合
わせ(図6の一例参照)、和集合による新たな目標冷却
温度TEOに関するメンバーシップ関数を作成する。そ
して、ステップS15で、新たなメンバーシップ関数の重
心値を算出し、その重心値を目標冷却温度TEOとして
決定する。
【0021】〔第1実施例の作動〕次に、上記第1実施
例の作動を簡単に説明する。操作スイッチ34が操作さ
れ、内気温度Trが、設定温度Tset よりも低いと暖房
運転が開始される。そして、内気温度Trと設定温度T
set との差が大きい時、つまり温度偏差Tdiが大きいと
きは、暖房運転の開始初期で、この時に日射が弱いと、
制御回路20の補助冷却手段によって、目標冷却温度T
EOが小さく設定される。つまり、冷媒圧縮機11の圧
縮容量が大きくなり、冷却手段7の冷却能力が大きくな
る。冷媒圧縮機11の圧縮容量が大きくなって、目標冷
却温度TEOが小さくなると、冷却手段7を通過する空
気の除湿能力が大きくなり、加熱手段8によって加熱さ
れて室内に吹き出される温風の温度が低下する。このた
め、暖房運転の作動開始初期は、内気温度Trが空気調
和装置1の暖房によって上昇し、窓ガラス35の車室内
側の表面温度が低くても、冷却手段7による除湿効果に
よって、窓ガラス35の曇りの発生が防がれる。暖房運
転の作動を開始してしばらく経過すると、暖房運転によ
って内気温度Trが上昇して、温度偏差Tdiが小さくな
るとともに、窓ガラス35の温度が上昇する。温度偏差
Tdiが小さくなると、冷媒圧縮機11の圧縮容量が小さ
くなるが、窓ガラス35の温度上昇によって窓が曇らな
くなる。つまり、冷媒圧縮機11にかかる無駄な動力を
抑えることができる。一方、内気温度Trと設定温度T
set との差が大きくても、日射が強い時は、日射による
窓ガラス35の温度上昇および湿度低下などにより窓ガ
ラス35が曇る可能性が低いため、目標冷却温度TEO
が比較的大きく設定される。この結果、暖房開始初期で
あっても、冷媒圧縮機11の圧縮容量が小さくなり、冷
媒圧縮機11にかかる無駄な動力を抑えることができ
る。
例の作動を簡単に説明する。操作スイッチ34が操作さ
れ、内気温度Trが、設定温度Tset よりも低いと暖房
運転が開始される。そして、内気温度Trと設定温度T
set との差が大きい時、つまり温度偏差Tdiが大きいと
きは、暖房運転の開始初期で、この時に日射が弱いと、
制御回路20の補助冷却手段によって、目標冷却温度T
EOが小さく設定される。つまり、冷媒圧縮機11の圧
縮容量が大きくなり、冷却手段7の冷却能力が大きくな
る。冷媒圧縮機11の圧縮容量が大きくなって、目標冷
却温度TEOが小さくなると、冷却手段7を通過する空
気の除湿能力が大きくなり、加熱手段8によって加熱さ
れて室内に吹き出される温風の温度が低下する。このた
め、暖房運転の作動開始初期は、内気温度Trが空気調
和装置1の暖房によって上昇し、窓ガラス35の車室内
側の表面温度が低くても、冷却手段7による除湿効果に
よって、窓ガラス35の曇りの発生が防がれる。暖房運
転の作動を開始してしばらく経過すると、暖房運転によ
って内気温度Trが上昇して、温度偏差Tdiが小さくな
るとともに、窓ガラス35の温度が上昇する。温度偏差
Tdiが小さくなると、冷媒圧縮機11の圧縮容量が小さ
くなるが、窓ガラス35の温度上昇によって窓が曇らな
くなる。つまり、冷媒圧縮機11にかかる無駄な動力を
抑えることができる。一方、内気温度Trと設定温度T
set との差が大きくても、日射が強い時は、日射による
窓ガラス35の温度上昇および湿度低下などにより窓ガ
ラス35が曇る可能性が低いため、目標冷却温度TEO
が比較的大きく設定される。この結果、暖房開始初期で
あっても、冷媒圧縮機11の圧縮容量が小さくなり、冷
媒圧縮機11にかかる無駄な動力を抑えることができ
る。
【0022】〔第1実施例の効果〕本実施例では、上記
に説明したように、暖房運転の開始初期で、日射が弱く
て窓ガラス35が曇る可能性が高いときのみに、除湿を
行って窓ガラス35の曇りを抑え、日射が強くて窓ガラ
ス35が曇る可能性が低い時は、冷媒圧縮機11の圧縮
容量を小さくして、冷媒圧縮機11にかかる消費動力を
低く抑えることができる。
に説明したように、暖房運転の開始初期で、日射が弱く
て窓ガラス35が曇る可能性が高いときのみに、除湿を
行って窓ガラス35の曇りを抑え、日射が強くて窓ガラ
ス35が曇る可能性が低い時は、冷媒圧縮機11の圧縮
容量を小さくして、冷媒圧縮機11にかかる消費動力を
低く抑えることができる。
【0023】〔第2実施例の構成〕図7ないし図12は
第2実施例を示す。なお、本実施例における空気調和装
置のハードは第1実施例と共通(ただし、冷媒圧縮機は
固定容量型を採用している)なもので、第1実施例の図
1を共用する。制御回路20は、内外気切替ダンパ5の
設定状態、送風機6の送風能力、冷媒圧縮機11の冷媒
圧縮容量、エアミックスダンパ17の開度、吹出口切替
ダンパ42の設定状態等、空気調和装置1の電気部品の
通電制御を行うもので、その作動を図7のフローチャー
トに示す。操作スイッチ34によって車両用空気調和装
置1の運転が開始されると、ステップS21にて、以降の
処理の実行に使用するカウンタやフラグの初期値設定を
行う。ステップS22では、温度設定器44にセットされ
た設定温度Tset を読み込む。ステップS23では、各種
センサによって、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量
Tsなどの車両の環境状態を読み込む。ステップS24で
は、設定温度Tset、内気温度Tr、外気温度Tam、日
射量Tsに基づき目標吹出温度TAOを算出する(第1
実施例の数式2参照)。続くステップS25では、目標吹
出温度TAO、冷却水温Tw、エバ後温度Teに基づ
き、エアミックスダンパ17の目標開度SWを算出する
(第1実施例の数式3参照)。次のステップS26では、
図8に従い、目標吹出温度TAOから送風機6の印加電
圧を算出する。ステップS27では、図9に従い、目標吹
出温度TAOから吹出口モードを決定する。ステップS
28では、図10に従い、目標吹出温度TAOから内外気
の導入モードを決定する。ステップS29では、後述する
フローに従い、冷媒圧縮機11(図示しない電磁クラッ
チ)のON-OFF作動を決定する。次に、ステップS30で、
上記ステップS25〜S29の演算結果に従い、送風機6、
冷媒圧縮機11(電磁クラッチ)、サーボモータ18、
40、43へ制御信号を出力し、内外気切替ダンパ5、
送風機6、冷媒圧縮機11、エアミックスダンパ17、
および吹出口切替ダンパ42を作動制御する。その後、
ステップS31で制御周期τが経過したか否かの判断を行
い、この判断結果がNOの場合はステップS31を繰り返
し、YES の場合はステップS22へ戻る。
第2実施例を示す。なお、本実施例における空気調和装
置のハードは第1実施例と共通(ただし、冷媒圧縮機は
固定容量型を採用している)なもので、第1実施例の図
1を共用する。制御回路20は、内外気切替ダンパ5の
設定状態、送風機6の送風能力、冷媒圧縮機11の冷媒
圧縮容量、エアミックスダンパ17の開度、吹出口切替
ダンパ42の設定状態等、空気調和装置1の電気部品の
通電制御を行うもので、その作動を図7のフローチャー
トに示す。操作スイッチ34によって車両用空気調和装
置1の運転が開始されると、ステップS21にて、以降の
処理の実行に使用するカウンタやフラグの初期値設定を
行う。ステップS22では、温度設定器44にセットされ
た設定温度Tset を読み込む。ステップS23では、各種
センサによって、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量
Tsなどの車両の環境状態を読み込む。ステップS24で
は、設定温度Tset、内気温度Tr、外気温度Tam、日
射量Tsに基づき目標吹出温度TAOを算出する(第1
実施例の数式2参照)。続くステップS25では、目標吹
出温度TAO、冷却水温Tw、エバ後温度Teに基づ
き、エアミックスダンパ17の目標開度SWを算出する
(第1実施例の数式3参照)。次のステップS26では、
図8に従い、目標吹出温度TAOから送風機6の印加電
圧を算出する。ステップS27では、図9に従い、目標吹
出温度TAOから吹出口モードを決定する。ステップS
28では、図10に従い、目標吹出温度TAOから内外気
の導入モードを決定する。ステップS29では、後述する
フローに従い、冷媒圧縮機11(図示しない電磁クラッ
チ)のON-OFF作動を決定する。次に、ステップS30で、
上記ステップS25〜S29の演算結果に従い、送風機6、
冷媒圧縮機11(電磁クラッチ)、サーボモータ18、
40、43へ制御信号を出力し、内外気切替ダンパ5、
送風機6、冷媒圧縮機11、エアミックスダンパ17、
および吹出口切替ダンパ42を作動制御する。その後、
ステップS31で制御周期τが経過したか否かの判断を行
い、この判断結果がNOの場合はステップS31を繰り返
し、YES の場合はステップS22へ戻る。
【0024】次に、冷媒圧縮機11の作動制御(冷却手
段7の冷却度合を制御する冷却能力決定手段および補助
冷却手段の機能)を図11に示すフローチャートに基づ
き説明する。まず、ステップS32で、内外気の導入モー
ドが、外気のみの導入モードであるか否か、内気のみあ
るいは内気と外気の両方を導入する併用モードであるか
否かの判断を、内外気切替ダンパ5を駆動するサーボモ
ータ40のポテンションメータ41の電圧値から判断す
る(図12参照)。この判定結果により、内外気の導入
モードが、外気のみの導入モードであると判断した場合
は、ステップS33で、冷却能力決定手段の機能に基づき
冷媒圧縮機11の作動制御を行う。本実施例における冷
却能力決定手段の機能を説明する。このステップS33で
は、まず外気温度Tamが目標吹出温度TAOより5°以
上低いか否かの判断を行う。そして、外気温度Tamが目
標吹出温度TAOより5°以上低い場合は、冷媒圧縮機
11の作動を常に停止する(電磁クラッチを常にOFFす
る)。また、外気温度Tamが目標吹出温度TAO−5°
より高い場合は、ステップS33内のグラフに従い、目標
吹出温度TAOに対して設定された冷媒圧縮機11の作
動停止温度Aを設定する。つまり、エバ後温度Teにて
設定される冷媒圧縮機11の作動停止温度Dを、目標吹
出温度TAOに対して設定された作動停止温度Aにて設
定する。また、ステップS32の判定結果が、内気のみの
導入モードあるいは内気と外気の併用モードであると判
断した場合は、ステップS34で、補助冷却手段の機能に
基づき冷媒圧縮機11の作動制御を行う。本実施例にお
ける補助冷却手段の機能を説明する。このステップS34
では、まずステップS34内の上段のグラフに従い、目標
吹出温度TAOに対して設定された冷媒圧縮機11の作
動停止温度Aを設定する。次に、ステップS34内の中段
のグラフに従い、外気温度Tamに対して設定された冷媒
圧縮機11の作動停止温度Bを設定する(この設定は、
外気温度Tamが低い時に冷却能力を上げるための手段で
ある)。続いて、ステップS34内の下段のグラフに従
い、内気温度Trに対して設定された冷媒圧縮機11の
作動停止温度Cを設定する(この設定は、暖房開始初期
時に冷却能力を上げるための手段である)。そして、エ
バ後温度Teにて設定される冷媒圧縮機11の作動停止
温度Dを、目標吹出温度TAOにて設定された作動停止
温度A、外気温度Tamにて設定され作動停止温度B、内
気温度Trにて設定された作動停止温度Cのうち最小の
温度に設定する。続く、ステップS35では、検出された
エバ後温度Teと、作動停止温度Bとを比較し、冷媒圧
縮機11の作動状態(電磁クラッチのON-OFF)を決定す
る。
段7の冷却度合を制御する冷却能力決定手段および補助
冷却手段の機能)を図11に示すフローチャートに基づ
き説明する。まず、ステップS32で、内外気の導入モー
ドが、外気のみの導入モードであるか否か、内気のみあ
るいは内気と外気の両方を導入する併用モードであるか
否かの判断を、内外気切替ダンパ5を駆動するサーボモ
ータ40のポテンションメータ41の電圧値から判断す
る(図12参照)。この判定結果により、内外気の導入
モードが、外気のみの導入モードであると判断した場合
は、ステップS33で、冷却能力決定手段の機能に基づき
冷媒圧縮機11の作動制御を行う。本実施例における冷
却能力決定手段の機能を説明する。このステップS33で
は、まず外気温度Tamが目標吹出温度TAOより5°以
上低いか否かの判断を行う。そして、外気温度Tamが目
標吹出温度TAOより5°以上低い場合は、冷媒圧縮機
11の作動を常に停止する(電磁クラッチを常にOFFす
る)。また、外気温度Tamが目標吹出温度TAO−5°
より高い場合は、ステップS33内のグラフに従い、目標
吹出温度TAOに対して設定された冷媒圧縮機11の作
動停止温度Aを設定する。つまり、エバ後温度Teにて
設定される冷媒圧縮機11の作動停止温度Dを、目標吹
出温度TAOに対して設定された作動停止温度Aにて設
定する。また、ステップS32の判定結果が、内気のみの
導入モードあるいは内気と外気の併用モードであると判
断した場合は、ステップS34で、補助冷却手段の機能に
基づき冷媒圧縮機11の作動制御を行う。本実施例にお
ける補助冷却手段の機能を説明する。このステップS34
では、まずステップS34内の上段のグラフに従い、目標
吹出温度TAOに対して設定された冷媒圧縮機11の作
動停止温度Aを設定する。次に、ステップS34内の中段
のグラフに従い、外気温度Tamに対して設定された冷媒
圧縮機11の作動停止温度Bを設定する(この設定は、
外気温度Tamが低い時に冷却能力を上げるための手段で
ある)。続いて、ステップS34内の下段のグラフに従
い、内気温度Trに対して設定された冷媒圧縮機11の
作動停止温度Cを設定する(この設定は、暖房開始初期
時に冷却能力を上げるための手段である)。そして、エ
バ後温度Teにて設定される冷媒圧縮機11の作動停止
温度Dを、目標吹出温度TAOにて設定された作動停止
温度A、外気温度Tamにて設定され作動停止温度B、内
気温度Trにて設定された作動停止温度Cのうち最小の
温度に設定する。続く、ステップS35では、検出された
エバ後温度Teと、作動停止温度Bとを比較し、冷媒圧
縮機11の作動状態(電磁クラッチのON-OFF)を決定す
る。
【0025】〔第2実施例の作動〕次に、上記第2実施
例の作動を簡単に説明する。 (内気モード、内気と外気の併用モード)空気調和装置
1が作動を開始した状態で、内外気モードが内気モー
ド、あるいは内気と外気の併用モードの時、車室内の湿
度の比較的高い空気をダクト2内に吸い込む。このた
め、暖房の開始初期や、外気温度が低い場合に窓ガラス
が35が曇る可能性が高い。しかるに、暖房の開始初期
(車室内の温度が低いとき)や、外気温度の低い場合
に、制御回路20の補助冷却手段によって、冷媒圧縮機
11の作動温度が低く設定されるため、結果的に冷却手
段7の冷却能力が大きくなり、冷却手段7を通過する空
気の除湿能力が大きくなる。このため、暖房運転の作動
開始初期や、外気温度が低くても、窓ガラス35の曇り
の発生が防がれる。また、暖房運転の作動を開始してし
ばらく経過し、かつ外気温度が高い場合は、補助冷却手
段による冷却手段7の冷却能力を大きくする制御を停止
する。これは、暖房運転の作動を開始してしばらく経過
し、かつ外気温度が高い場合、窓ガラス35の温度が上
昇して室内温度との温度偏差が小さくなり、窓ガラス3
5が曇らなくなるためで、これにより、冷媒圧縮機11
にかかる無駄な動力を抑えることができる。 (外気モード)空気調和装置1が作動を開始した状態
で、外気モードの時は、制御回路20の冷却能力決定手
段によって、冷媒圧縮機11の作動が抑えられて制御さ
れる。外気モードの時は、例え外気温度が低くても、ダ
クト2内に導入される空気の絶対湿度が低いため、車室
内の湿度上昇が抑えられ、結果的に窓ガラス35は曇り
難い。このため、外気モード時に冷媒圧縮機11の作動
が抑えられて制御されることにより、冷媒圧縮機11に
かかる無駄な動力を抑えることができる。
例の作動を簡単に説明する。 (内気モード、内気と外気の併用モード)空気調和装置
1が作動を開始した状態で、内外気モードが内気モー
ド、あるいは内気と外気の併用モードの時、車室内の湿
度の比較的高い空気をダクト2内に吸い込む。このた
め、暖房の開始初期や、外気温度が低い場合に窓ガラス
が35が曇る可能性が高い。しかるに、暖房の開始初期
(車室内の温度が低いとき)や、外気温度の低い場合
に、制御回路20の補助冷却手段によって、冷媒圧縮機
11の作動温度が低く設定されるため、結果的に冷却手
段7の冷却能力が大きくなり、冷却手段7を通過する空
気の除湿能力が大きくなる。このため、暖房運転の作動
開始初期や、外気温度が低くても、窓ガラス35の曇り
の発生が防がれる。また、暖房運転の作動を開始してし
ばらく経過し、かつ外気温度が高い場合は、補助冷却手
段による冷却手段7の冷却能力を大きくする制御を停止
する。これは、暖房運転の作動を開始してしばらく経過
し、かつ外気温度が高い場合、窓ガラス35の温度が上
昇して室内温度との温度偏差が小さくなり、窓ガラス3
5が曇らなくなるためで、これにより、冷媒圧縮機11
にかかる無駄な動力を抑えることができる。 (外気モード)空気調和装置1が作動を開始した状態
で、外気モードの時は、制御回路20の冷却能力決定手
段によって、冷媒圧縮機11の作動が抑えられて制御さ
れる。外気モードの時は、例え外気温度が低くても、ダ
クト2内に導入される空気の絶対湿度が低いため、車室
内の湿度上昇が抑えられ、結果的に窓ガラス35は曇り
難い。このため、外気モード時に冷媒圧縮機11の作動
が抑えられて制御されることにより、冷媒圧縮機11に
かかる無駄な動力を抑えることができる。
【0026】〔第2実施例の効果〕本実施例では、上記
に説明したように、内外気モードが内気モード、あるい
は内気と外気の併用モードの時で、暖房運転の開始初期
や、外気温度が低い場合、つまり、窓ガラス35が曇る
可能性が高いときのみに、除湿能力を高くして窓ガラス
35の曇りを抑える。そして、窓ガラス35が曇る可能
性が低い時、つまり、外気導入モード時や、内気を導入
するモードであっても、暖房開始後しばらく経過した後
や、外気温度が比較的高い場合は、冷媒圧縮機11の作
動が抑えられて、冷媒圧縮機11にかかる消費動力を低
く抑えることができる。また、内気モードで一旦冷媒圧
縮機11の作動で除湿されると冷媒圧縮機11を非作動
としないため、冷却手段7である冷媒蒸発器に付着した
露が再蒸発せず、窓ガラス35の曇りを防止することも
できる。
に説明したように、内外気モードが内気モード、あるい
は内気と外気の併用モードの時で、暖房運転の開始初期
や、外気温度が低い場合、つまり、窓ガラス35が曇る
可能性が高いときのみに、除湿能力を高くして窓ガラス
35の曇りを抑える。そして、窓ガラス35が曇る可能
性が低い時、つまり、外気導入モード時や、内気を導入
するモードであっても、暖房開始後しばらく経過した後
や、外気温度が比較的高い場合は、冷媒圧縮機11の作
動が抑えられて、冷媒圧縮機11にかかる消費動力を低
く抑えることができる。また、内気モードで一旦冷媒圧
縮機11の作動で除湿されると冷媒圧縮機11を非作動
としないため、冷却手段7である冷媒蒸発器に付着した
露が再蒸発せず、窓ガラス35の曇りを防止することも
できる。
【0027】〔変形例〕第1実施例では、メンバーシッ
プ関数に三角形あるいは台形の形を使用した例を示した
が、制御仕様にあった形であれば良く、釣鐘形などファ
ジィ演算において矛盾が発生しなければどんな形でも良
い。第1実施例では、ファジィ推論に、代数積−加算−
重心法を採用したが、一般的な最小値−最大値−重心法
を用いても良い。第1実施例では、ファジィ推論によっ
て空調制御を行ったが、比例制御やマップ制御によって
空調制御を行っても良い。第1実施例では、冷媒圧縮機
の圧縮容量を可変して冷却能力を制御したが、電磁クラ
ッチの通電時間を制御して冷却能力を制御しても良い。
第1発明と第2発明とを併用して、更に冷却手段にかか
る動力の消費を抑えても良い。暖房の初期時を内気温度
を用いて判断したが、タイマを用いて暖房の初期時を判
定しても良い。冷却手段として冷媒蒸発器を用いたが、
空気の圧縮、膨張による冷凍サイクルの冷却手段や、ペ
ルチェ素子を用いた冷却手段など、他の冷却手段を用い
ても良い。加熱手段として冷却水を放熱するヒータコア
を用いたが、PTCヒータや燃焼式ヒータ、冷凍サイク
ルの冷媒凝縮器など、他の加熱手段を用いても良い。内
外気の切替を段階的(内気、内外気併用、外気)に切り
換える例を示したが、内外気の導入量を連続的に切り換
えるように設けても良い。この時は、図12に示すよう
に、ポテンショ電圧がある値以下を内気、中間電圧値の
場合内外気併用、ある値以上を外気とみなして制御して
も良い。
プ関数に三角形あるいは台形の形を使用した例を示した
が、制御仕様にあった形であれば良く、釣鐘形などファ
ジィ演算において矛盾が発生しなければどんな形でも良
い。第1実施例では、ファジィ推論に、代数積−加算−
重心法を採用したが、一般的な最小値−最大値−重心法
を用いても良い。第1実施例では、ファジィ推論によっ
て空調制御を行ったが、比例制御やマップ制御によって
空調制御を行っても良い。第1実施例では、冷媒圧縮機
の圧縮容量を可変して冷却能力を制御したが、電磁クラ
ッチの通電時間を制御して冷却能力を制御しても良い。
第1発明と第2発明とを併用して、更に冷却手段にかか
る動力の消費を抑えても良い。暖房の初期時を内気温度
を用いて判断したが、タイマを用いて暖房の初期時を判
定しても良い。冷却手段として冷媒蒸発器を用いたが、
空気の圧縮、膨張による冷凍サイクルの冷却手段や、ペ
ルチェ素子を用いた冷却手段など、他の冷却手段を用い
ても良い。加熱手段として冷却水を放熱するヒータコア
を用いたが、PTCヒータや燃焼式ヒータ、冷凍サイク
ルの冷媒凝縮器など、他の加熱手段を用いても良い。内
外気の切替を段階的(内気、内外気併用、外気)に切り
換える例を示したが、内外気の導入量を連続的に切り換
えるように設けても良い。この時は、図12に示すよう
に、ポテンショ電圧がある値以下を内気、中間電圧値の
場合内外気併用、ある値以上を外気とみなして制御して
も良い。
【図1】車両用空気調和装置の概略構成図である(第1
実施例)。
実施例)。
【図2】冷却能力決定手段の作動フローチャートである
(第1実施例)。
(第1実施例)。
【図3】エアミックスダンパの開度制御等の作動フロー
チャートである(第1実施例)。
チャートである(第1実施例)。
【図4】メンバーシップ関数を表すグラフである(第1
実施例)。
実施例)。
【図5】ファジィ推論の手順を示すフローチャートであ
る(第1実施例)。
る(第1実施例)。
【図6】メンバーシップ関数を重ね合わせたグラフであ
る(第1実施例)。
る(第1実施例)。
【図7】制御装置による空気調和装置の作動を示すフロ
ーチャートである(第2実施例)。
ーチャートである(第2実施例)。
【図8】目標吹出温度TAOと送風機の印加電圧との関
係を示すグラフである(第2実施例)。
係を示すグラフである(第2実施例)。
【図9】目標吹出温度TAOと吹出口モードとの関係を
示すグラフである(第2実施例)。
示すグラフである(第2実施例)。
【図10】目標吹出温度TAOと内外気導入モードとの
関係を示すグラフである(第2実施例)。
関係を示すグラフである(第2実施例)。
【図11】冷媒圧縮機の作動状態を決定するフローチャ
ートである(第2実施例)。
ートである(第2実施例)。
【図12】内外気導入モードとポテンションメータの読
込値との関係を示すグラフである(第2実施例)。
込値との関係を示すグラフである(第2実施例)。
【図13】第1発明の概略構成図である。
【図14】第2発明の概略構成図である。
1 車両用空気調和装置 2 ダクト 6 送風機 7 冷却手段 8 加熱手段 20 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 寒川 克彦 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 車室内に向かって空気を送るためのダク
トと、 このダクトにおいて車室へ向かう空気流を生じさせる送
風機と、 前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出される空気を冷
却する冷却手段と、 この冷却手段の下流の前記ダクトに配置され、車室内へ
吹き出される空気を加熱する加熱手段と、 前記冷却手段による空気の冷却能力、および前記加熱手
段による空気の加熱能力を制御し、車室内の温度が設定
温度となるように制御する制御回路とを備える車両用空
気調和装置において、 前記制御回路は、車室外温度、車室内温度などの車両状
態を検出し、車室内温度を設定温度に維持するのに必要
な前記冷却手段の冷却能力を決定する冷却能力決定手段
を備えるとともに、 少なくとも暖房運転の作動開始時初期で、かつ日射が弱
い場合に、前記冷却手段による空気の冷却能力を大きく
する補助冷却手段を備えることを特徴とする車両用空気
調和装置。 - 【請求項2】 車室内空気を導入可能に設けられ、車室
内に向かって空気を送るためのダクトと、 このダクトにおいて車室へ向かう空気流を生じさせる送
風機と、 前記ダクトに配置され、車室内へ吹き出される空気を冷
却する冷却手段と、 この冷却手段の下流の前記ダクトに配置され、車室内へ
吹き出される空気を加熱する加熱手段と、 前記冷却手段による空気の冷却能力、および前記加熱手
段による空気の加熱能力を制御し、車室内の温度が設定
温度となるように制御する制御回路とを備える車両用空
気調和装置において、 前記制御回路は、車室外温度、車室内温度などの車両状
態を検出し、車室内温度を設定温度に維持するのに必要
な前記冷却手段の冷却能力を決定する冷却能力決定手段
を備えるとともに、 前記ダクトが車室内空気を導入する状態で、暖房運転の
作動開始時初期、および車室外温度が低い場合に、前記
冷却手段による空気の冷却能力を大きくする補助冷却手
段を備えることを特徴とする車両用空気調和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4584793A JPH0655927A (ja) | 1992-02-10 | 1993-02-09 | 車両用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-24131 | 1992-02-10 | ||
JP2413192 | 1992-02-10 | ||
JP4584793A JPH0655927A (ja) | 1992-02-10 | 1993-02-09 | 車両用空気調和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0655927A true JPH0655927A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=26361616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4584793A Pending JPH0655927A (ja) | 1992-02-10 | 1993-02-09 | 車両用空気調和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0655927A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063251A (ja) * | 2009-09-21 | 2011-03-31 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP4584793A patent/JPH0655927A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063251A (ja) * | 2009-09-21 | 2011-03-31 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
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