(57)【要約】【課題】  エアコン用電子制御装置２５において、その設計工数および製造工数の増加を抑制する。【解決手段】  車両用空調装置において、エアコン用電子制御装置２５は、空調マップデータをそのままの形で記憶するナビＥＣＵ４２のハードディスク４２ａから、センサ２７〜３０による検出情報に対応するＴＡＯを取得し、この取得されたＴＡＯを用いて送風ユニット１および空調ユニット２を制御する。したがって、ハードディスク２５ａに空調マップデータをそのままの形で記憶しているので、従来の如く、ニュ−ラルネットワーク制御の技術を用いて、空調マップデータを結合係数という形でデータ圧縮する必要がない。【選択図】        図５
2006088760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の空調状態を調整する室内空調ユニット（１、２）と、
車室の環境状態を検出するセンサ（２７〜３０）と、
前記センサによる検出情報に応じて、前記室内空調ユニットを制御するエアコン用電子制御装置（２５）と、を備える車両用空調装置であって、
前記エアコン用電子制御装置は、前記センサによる検出情報と前記車室内空調ユニットの制御データとの関係を示す空調マップデータをそのままの形で記憶するハードディスク（４２ａ）から、前記センサによる検出情報に対応する前記車室内空調ユニットの制御データを前記電子制御ユニットから取得し、この取得された制御データを用いて前記室内空調ユニットを制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記ハードディスクは、前記エアコン用電子制御装置以外の他の電子制御装置（４２）に、装着されているものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記ハードディスクは、前記他の電子制御装置に着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記エアコン用電子制御装置および前記他の電子制御装置の間が多重通信で繋がっており、
前記エアコン用電子制御装置は、前記他の電子制御装置との間の多重通信を介して、前記ハードディスクから制御データを取得することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記室内空調ユニットは、空気温度を調整して前記車室内に吹き出すものであり、
前記制御データは、前記室内空調ユニットの目標吹出温度を示す温度情報であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコン用電子制御装置により室内空調ユニットを制御する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空調装置では、エアコン用電子制御装置のマイクロコンピュータに制御用コンピュータプログラムを組み込んで、空調制御において、ニュ−ラルネットワーク制御を実現するものがある（例えば、特許文献１ないし４参照）。
【０００３】
また、車両用空調装置では、エアコン用電子制御装置が、設定温度、室温、外気温、日射量などの環境情報を基に目標吹出温度を求め、その目標吹出温度に基づいて、室内空調ユニットを制御するものが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１３４３１４号公報
【特許文献２】特開平１１−１６７５６３号公報
【特許文献３】特開平１０−６３６３３号公報
【特許文献４】特開平１１−３９２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の車両用空調装置において、目標吹出温度の候補値を空調マップデータとして記憶しておくことについて鋭意検討したところ、次のような問題点が分かった。
【０００５】
但し、当該空調マップデータは、目標吹出温度と設定温度、室温、外気温、日射量との関係を示しデータであって、目標吹出温度と設定温度、室温、外気温、日射量とに対して１：１：１：１：１で対応付けられて記憶されるデータである。
【０００６】
先ず、マイクロコンピュータを用いてエアコン用電子制御装置を構成する場合には、一般に、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）としては、そのメモリ容量が数百ＫＢバイト（例えば、１２８ＫＢ、２５６ＫＢ、５１２ＫＢ）のものが用いられている。
【０００７】
このため、制御用コンピュータプログラム等の記憶に要する領域を考慮すると、空調マップデータの記憶容量としては、実用上、ＲＯＭの全記憶容量のうち、１０ＫＢバイト程度に収める必要があった。
【０００８】
そこで、上述のニュ−ラルネットワーク制御の技術を用いて、空調マップデータを結合係数という形でデータ圧縮してＲＯＭに記憶させておくことが考えられる。この場合、限られたＲＯＭの記憶容量であっても、空調制御において、多数の空調マップデータが必要である複雑な非線形制御を実施することを可能にしている。
【０００９】
しかし、この場合、結合係数を学習、検証する必要があり、その結合係数の学習、検証に際しては、高度なノウハウ、手間がかかり、結合係数をエアコン用電子制御装置に組み込むにあたり、高度な信号処理を必要として高度なノウハウ、手間がかかる。すなわち、結合係数を採用すると、設計工数の増大化を招くことになる。
【００１０】
また、当該車両用空調装置を出荷する前に、その空調特性をチューニングすると、その度、結合係数を学習、検証して、その結合係数を再度エアコン用電子制御装置に組み込む工程が必要になり、さらに、設計工数の増大化を招くことになる。
【００１１】
本発明は、上記点に鑑み、エアコン用電子制御装置の設計工数の増大化を抑制するようにした車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内の空調状態を調整する室内空調ユニット（１、２）と、
車室の環境状態を検出するセンサ（２７〜３０）と、
前記センサによる検出情報に応じて、前記室内空調ユニットを制御するエアコン用電子制御装置（２５）と、を備える車両用空調装置であって、
前記エアコン用電子制御装置は、前記センサによる検出情報と前記車室内空調ユニットの制御データとの関係を示す空調マップデータをそのままの形で記憶するハードディスク（４２ａ）から、前記センサによる検出情報に対応する前記車室内空調ユニットの制御データを前記電子制御ユニットから取得し、この取得された制御データを用いて前記室内空調ユニットを制御することを特徴とする。
【００１３】
したがって、請求項１に記載の発明によれば、ハードディスクに空調マップデータをそのままの形で記憶することができるので、従来の如く、ニュ−ラルネットワーク制御の技術を用いて、空調マップデータを結合係数という形でデータ圧縮する必要がない。このため、エアコン用電子制御装置の設計工数の増加を抑制することができる。
【００１４】
ここで、請求項２に記載の発明のように、ハードディスクとしては、前記エアコン用電子制御装置以外の他の電子制御装置（４２）に、装着されているものを用いてもよい。
【００１５】
例えば、他の電子制御装置（４２）としては、ナビゲーション用電子制御ユニットを用いるようにしてもよい。
【００１６】
特に、請求項３に記載の発明のように、ハードディスクとしては、前記他の電子制御装置に着脱可能に装着されているものを用いれば、当該ハードディスクを、例えば車両外のパーソナルコンピュータ等に接続してパーソナルコンピュータから空調マップデータを変更することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、エアコン用電子制御装置および前記他の電子制御装置の間が多重通信で繋がっており、
エアコン用電子制御装置は、前記他の電子制御装置との間の多重通信を介して、前記ハードディスクから制御データを取得するようにしてもよい。
【００１８】
なお、請求項５に記載の発明の如く、前記室内空調ユニットは、空気温度を調整して前記車室内に吹き出すものであり、前記制御データとしては、例えば、前記室内空調ユニットの目標吹出温度を示す温度情報を用いるようにしてもよい。また、前記制御データとしては、当該温度情報に限らず、目標風量、吹出口モード、日射補正量などを示す情報を用いるようにしてもよい。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明に係る車両用空調装置の全体構成の概要図であり、車両用空調装置の室内空調ユニットは、大別して送風ユニット１と、空調ユニット２とにより構成される。
【００２０】
送風ユニット１は内外気切替箱３と送風機４とから構成され、内外気切替箱３内の内外気切替ドア５により外気導入口６と内気導入口７を開閉する。これにより、内外気切替箱３内に外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切替導入される。内外気切替ドア５はサーボモータからなる電気駆動装置８によって駆動される。送風機４には遠心式送風ファン９と駆動用モータ１０が備えられている。
【００２１】
空調ユニット２には、空気通路２ｂを形成する空調ケース２ａが備えられ、この空調ケース２ａの上流側に冷凍サイクルを構成する蒸発器（冷房用熱交換手段）１１が配置され、この蒸発器１１の下流側にはエアミックスドア１２が配置されている。このエアミックスドア１２の下流側には車両エンジンの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換手段）１３が設置されている。この温水式ヒータコア１３の側方（上方部）には、温水式ヒータコア１３をバイパスして空気を流すバイパス通路１４が形成されている。
【００２２】
エアミックスドア１２は回動可能な板状ドアであり、サーボモータからなる電気駆動装置１５により駆動される。エアミックスドア１２は、温水式ヒータコア１３を通過する温風とバイパス通路１４を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する。従って、本例においては、エアミックスドア１２により車室内への吹出空気の温度調節手段が構成される。
【００２３】
温水式ヒータコア１３の下流側には下側から上方へ延びる温風通路１６が形成され、この温風通路１６からの温風とバイパス通路１４からの冷風が空気混合部１７で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。
【００２４】
さらに、空調ケース２ａ内で、空気混合部１７の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、空調ケース２ａの上面部にはデフロスタ開口部１８が形成され、このデフロスタ開口部１８は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に空気を吹き出すものである。デフロスタ開口部１８は、回動自在な板状のデフロスタドア１９により開閉される。
【００２５】
また、空調ケース２ａの上面部で、デフロスタ開口部１８より車両後方側の部位にフェイス開口部２０が形成され、このフェイス開口部２０は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すものである。フェイス開口部２０は回動自在な板状のフェイスドア２１により開閉される。
【００２６】
また、空調ケース２ａにおいて、フェイス開口部２０の下側部位にフット開口部２２が形成され、このフット開口部２２から車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出す。フット開口部２２は回動自在な板状のフットドア２３により開閉される。
【００２７】
上記した吹出モードドア１９、２１、２３は共通のリンク機構（図示せず）に連結され、このリンク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置２４により駆動される。
【００２８】
次に、本実施形態における電気制御部の概要を説明すると、エアコン用電子制御装置２５はＣＰＵ等からなる周知のマイクロコンピュータ２５ａと、電力供給を停止されても記憶データを記憶保持するフラッシュメモリ２５ｂと、電力供給を停止されると記憶データが消去されるＲＡＭ２５ｃと、後述する各種センサとマイクロコンピュータ２５ａとの間のインターフェイス回路を構成する入力Ｉ／Ｆ回路２５ｅと、駆動用モータ１０、電気駆動装置８、１５、２４およびマイクロコンピュータ２５ａとの間のインターフェイス回路を構成する出力Ｉ／Ｆ回路２５ｄとから構成されるものである。
【００２９】
ここで、マイクロコンピュータ２５ａは、後述するように、空調制御用コンピュータプログラムを実行して、室内空調ユニット（車載空調機器）の各アクチュエータ（すなわち、電気駆動装置８、１５、２４、駆動用モータ１０）を制御する。また、フラッシュメモリ２５ｂには、空調制御用コンピュータプログラムなどが記憶されている。
【００３０】
一方、蒸発器１１の温度センサとして、サーミスタからなる温度センサ２６を有しており、この温度センサ２６は空調ケース２ａ内で蒸発器１１の空気吹出直後の部位に配置され、蒸発器吹出温度Ｔｅを検出する。
【００３１】
また、エアコン用電子制御装置２５には、上記の温度センサ２６の他に、空調制御のために、内気温Ｔｒ（車室内温度）、外気温Ｔａｍ（車室外温度）、日射量Ｔｓ、温水温度Ｔｗ等を検出する周知のサーミスタ等の温度センサ２７〜３０から検出信号が入力される。なお、内気温Ｔｒを検出する内気センサ２７は、例えば、車室内計器盤の左右方向中央部の下側寄りの部位（センタクラスタ付近）に配置されて、車室内の代表的温度を内気温Ｔｒとして検出する。
【００３２】
また、温水温度Ｔｗは、エンジンの冷却水の温度を示すものであり、この温水温度Ｔｗを検出する温度センサ３０は、エンジンのウォータジャケット側に設けられている。
【００３３】
また、車室内計器盤近傍に設置される操作パネル３１には乗員により手動操作される操作スイッチ３２などが備えられ、この操作スイッチ３２からの操作信号もエアコン用電子制御装置２５に入力される。
【００３４】
この操作スイッチとして、具体的には、車室内の希望温度が設定されて、かつこの希望温度を示す温度設定信号Ｔｓｅｔを発生する温度設定スイッチ３２などが設けられている。
【００３５】
さらに、エアコン用電子制御装置２５は、図２に示すように、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＢＥＡＮなどのローカルエリアネットワークによりエンジンＥＣＵ４０、ボデーＥＣＵ４１、およびナビＥＣＵ４２に繋がっている。このため、エアコン用電子制御装置２５、エンジンＥＣＵ４０、ボデーＥＣＵ４１、およびナビＥＣＵ４２の間で多重通信が可能になっている。
【００３６】
ここで、ナビＥＣＵ（ナビゲーション用電子制御装置）４２には、大容量のハードディスク（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ）４２ａが着脱可能に装着されており、このハードディスク４２ａには、目的地を案内するための道路地図情報以外に、後述する目標吹出温度ＴＡＯの算出に用いられる空調制御マップデータ（図３参照）が記憶されている。
【００３７】
次に、本実施形態の作動を図４、図５を参照して説明する。図４は、エアコン用電子制御装置２５およびナビＥＣＵ４２の双方の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
先ず、イグニッションスイッチＩＧがオンされてエアコン用電子制御装置２５およびナビＥＣＵ４２に車載バッテリから電力供給されると、エアコン用電子制御装置２５およびナビＥＣＵ４２が起動する。
【００３９】
そして、エアコン用電子制御装置２５は、操作スイッチ３２からの操作信号およびセンサ２６〜３０からの検出信号を取得する（ステップＳ１００）。続いて、車室内へ吹き出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯの検索に必要なパラメータをナビＥＣＵ４２に送信する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
ここで、目標吹出温度ＴＡＯは車室内を温度設定スイッチ３２の設定温度Ｔｓｅｔ（すなわち、希望温度）に維持するために必要な吹出温度である。当該パラメータは、設定温度Ｔｓｅｔ、日射センサ２９により検出される日射量ｔｓ、外気センサ２８により検出される外気温ｔａｍ、内気センサ２７により検出される内気温度（室温）ｔｒである。
【００４１】
一方、ナビＥＣＵ４２のハードディスク４２ａには、図３に示す空調制御マップデータが記憶されており、空調制御マップデータは、設定温度Ｔｓｅｔ、日射量ｔｓ、外気温ｔａｍ、内気温度（室温）ｔｒ、目標吹出温度ＴＡＯが１：１：１：１：１で対応付けられているデータである。
【００４２】
そして、ナビＥＣＵ４２は、ハードディスク４２ａに記憶される空調制御マップデータを基に、エアコン用電子制御装置２５から送られるパラメータ（Ｔｓｅｔ、ｔｓ、ｔａｍ、ｔｒ）に対応する目標吹出温度ＴＡＯを検索し（ステップＳ１２０）、その検索結果としての目標吹出温度ＴＡＯをエアコン用電子制御装置２５に返信する（ステップＳ１３０）。
【００４３】
その後、エアコン用電子制御装置２５は、車室内に吹き出される空調風の空気温度を目標吹出温度ＴＡＯに近づけるように非線形制御する。
【００４４】
具体的には、先ず、送風機４により送風される空気の目標送風量、具体的には送風機駆動用モータ１０の印加電圧であるブロワ電圧レベルを上記ＴＡＯに基づいて決定する。
【００４５】
このブロワ電圧レベルは、上記ＴＡＯの高温側（最大暖房側）および低温側（最大冷房側）でブロワ電圧レベルを増大させて最大風量（Ｈｉ）とし、そして、上記ＴＡＯの中間温度域でブロワ電圧レベルを減少させて最小風量（Ｌｏ）とする。
【００４６】
ここで、ブロワ電圧レベルは最大風量（ＨＩ）と最小風量（ＬＯ）との間で風量を多段階に制御するために、ＴＡＯに応じて多段階（例えば、３１段階）に変化するようになっている。
【００４７】
さらに、上記ＴＡＯに応じて内外気切替ドア５による内外気モードを決定する。この内外気モードは例えば設定温度Ｔｓｅｔに対して内気温Ｔｒが所定温度以上、大幅に高いとき（冷房高負荷時）に内気モードとし、その他の時は外気モードとする。あるいは、上記ＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれて、全内気モード→内外気混入モード→全外気モードと切替設定してもよい。
【００４８】
そして、上記ＴＡＯに応じてドア２１、２２による吹出モードを決定する。この吹出モードはＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれてフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと切替設定される。
【００４９】
次に、エアミックスドア１２の目標開度ＳＷを上記ＴＡＯ、蒸発器吹出温度Ｔｅ、及び温水温度Ｔｗに基づいて次の数式１により算出する。
【００５０】
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）……（数式１）
次に、上述の如く決定された制御状態（目標送風量、内外気モード、吹出モード）が得られるように、各種アクチュエータ（８、１０、１５、２４等）に制御信号が出力される。その後、制御周期τの間待機し、その制御周期τの経過を判定すると、ステップＳ１００に戻る。その後、イグニッションスイッチ、すなわち、エンジンがオフされるまで、ステップＳ１００〜ステップＳ１５０の制御処理が繰り替えされる。このことにより、車室内が自動的に空調制御されることになる。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の車両用空調装置は、送風ユニット１と、空調ユニット２と、各センサ２７〜３０と、センサ２７〜３０による検出情報に応じて、送風ユニット１および空調ユニット２を非線形制御するエアコン用電子制御装置２５と、を備えている。
【００５１】
そして、エアコン用電子制御装置２５は、空調マップデータをそのままの形で記憶するナビＥＣＵ４２のハードディスク４２ａから、センサ２７〜３０による検出情報に対応するＴＡＯをナビＥＣＵ４２から取得し、この取得されたＴＡＯを用いて送風ユニット１および空調ユニット２を制御する。
【００５２】
一方、従来では、ニューラルネットワーク制御を用いて空調マップデータを結合係数という形でデータ圧縮するに際して、結合係数の学習、検証には、一例として、以下の様な工数が必要であった。
【００５３】
例えば、目標吹出温度ＴＡＯを階層型ニューラルネットワークで実現させるためには、１０万パターンの空調マップデータが必要になり、それに対応した結合係数を計算しなければいけないが、そのためには、一般的なＢ．Ｐ法あるいはＢＦＧＳ法にて数千回の反復学習が必要である。これには、専用のＥＷＳ（エンジニアリング・ワークステーション）で一昼夜の計算処理が必要で、その後のＥＣＵ組込みで更に０．５日程度の工数が必要になる。従って、トータルで約２日／ネット程度の設計工数がかかる。図３に空調特性ＭＡＰの一例を示す。１０万パターンのＭＡＰは、約２００Ｋバイトのデータ容量となる。また、図６に階層型ニューラルネットワークの構成例を示す。中間層２層で、各層のニューロン数を５，２０，２０，１とする場合、結合係数は約５００ケとなる。
【００５４】
実車への適用にあたり、必要吹き出し温度ＴＡＯの他に、風量、吹き出し口モード、日射補正量等もあり、左右席、前後席で空調特性を変更したい場合は、総計で１０ネット程度のＮＮ変更が必要になることもあり、全ネットを設計変更すると、１〜２ｗｅｅｋの設計工数が発生していた。
【００５５】
これに対して、本実施形態では、ハードディスク２５ａへ搭載した空調制御マップデータＭＡＰをそのままの形で使用するため、上記の１〜２ｗｅｅｋの設計工数が０になる。また、従来、当該車両用空調装置を出荷する前に、その空調特性を調整、変更すると、その度、結合係数を学習、検証するチューニング工程が必要であったが、結合係数を用いないので、当該チューニング工程が必要なくなる。したがって、エアコン用電子制御装置２５の設計工数増加を抑制することができる。
【００５６】
また、ナビＥＣＵ４２には、ハードディスク４２ａが着脱可能に装着されているため、以下の利点もある。
【００５７】
すなわち、（１）ハードディスク４２ａをナビＥＣＵ４２から外して、このハードディスク４２ａをパーソナルコンピュータに接続し、ユーザー独自で、希望の空調制御マップデータをパーソナルコンピュータで作製してハードディスク４２ａに搭載することができる。このため、ユーザー希望通りの制御を空調制御へ反映できる。また、空調制御マップデータの書替えが容易なため、ユーザー自身で何回も変更し、好みの特性にセットすることも可能である。
【００５８】
（２）上記の様に、ハードディスク４２ａをナビＥＣＵ４２から外して車外へ持ち出すことが可能なため、自家用車を買い換えた時にもこのハードディスク４２ａの空調制御マップデータを使用でき商品力向上につながる。
【００５９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ハードディスク４２ａとしてはナビＥＣＵ４２に装着されるものを用いる例について説明したが、これに限らず、ナビＥＣＵ４２以外の他の電子制御装置に装着されるものであってもよく、また、電子制御装置に関係なく、ハードディスク４２ａが単体で車両に装着されるものであってもよい。
【００６０】
上述の実施形態では、空調制御マップデータ（制御データ）としては、目標吹出温度ＴＡＯを用いた例について説明したが、これに限らず、目標風量、吹出口モード、日射補正量などを示す情報を用いるようにしてもよい。
【００６１】
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、送風ユニット１および空調ユニット２が「車室内の空調状態を調整する室内空調ユニット」に相当し、センサ２７〜３０が、「車室の環境状態を検出するセンサ」に相当し、ナビＥＣＵ４２が「他の電子制御装置」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の全体構成の概要図である。
【図２】図１のエアコン用電子制御装置およびナビＥＣＵの接続構成を示す模式図である。
【図３】図２のナビＥＣＵの空調制御マップデータを示す図である。
【図４】図１のエアコン用電子制御装置およびナビＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のエアコン用電子制御装置およびナビＥＣＵの動作を示す図である。
【図６】従来の問題を説明する為の図である。
【符号の説明】
【００６３】
２５…エアコン用電子制御装置、２７〜３０…センサ、４２…ナビＥＣＵ
【図１】
2006088760.tif 000003
【図２】
2006088760.tif 000004
【図３】
2006088760.tif 000005
【図４】
2006088760.tif 000006
【図５】
2006088760.tif 000007
【図６】
2006088760.tif 000008