(57)【要約】【課題】簡単な構成で、コンプレッサの稼働時間を最小限にすることができ、かつ元来エコノミーモードを具備しない使用過程車両にも装着可能な、エコノミーモード用空調制御装置を提供することである。【解決手段】車両に標準的に搭載される空調用電子制御装置とは別に、エコノミーモードスイッチを具備した空調制御装置を設け、該エコノミーモードスイッチがＯＮであるときにエアミックスドア開度検出手段の出力が加熱空気側へ変化したことを検知して、コンプレッサを停止するように構成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に向って空調用空気を送風するブロアユニットと、該空調用空気を冷却するエバポレータと、該エバポレータへ圧縮冷媒を供給するコンプレッサと、該空調用空気を過熱するヒータコアと、該エバポレータを通過した冷却空気と該ヒータコアを通過した過熱空気との混合割合を変化して上記空調用空気の送風温度を設定するエアミックスドアとを備えた車両用空調制御装置において、乗員が操作可能と成して配置したエコノミーモードスイッチを具備しており、該エコノミーモードスイッチがＯＮであるときに該エアミックスドアの開度が冷却空気側から加熱空気側へ移動したことを検知するエアミックスドア開度検出手段と、該エアミックスドア開度検出手段の出力状態が、加熱空気量＞０、であるときにコンプレッサを停止するコンプレッサ停止手段を具備することを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
前記エコノミーモードスイッチと、前記エアミックスドア開度検出手段及びコンプレッサ停止手段は、車両に標準的に装着された空調用電子制御装置に対して独立した空調制御装置として配設し、かかる構成によって使用過程車両に装着可能とした事を特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は車両の空調制御システムにおいて、通常の運転モードの他に燃費経済性に優れた公知のエコノミーモードを備える車両用空調システムの制御方法であって、従来のエコノミーモード制御方法よりも優れた燃費効果を得ると共に、特にエコノミーモードを具備しない使用過程車両にも適用して好適な空調制御装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】従来この種の技術として、特開昭５８−６７５１３号公報に開示されているように、冷却用熱交換器（以下エバポレータと称す）を通過した空気の温度に基いてコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行っている。つまり、エバポレータを通過した空気の温度が予め設定されたコンプレッサ停止温度以下になると、冷凍能力を低下させて車両の燃費向上を図るためにコンプレッサを停止させる。また、この公報には、上記停止温度を高く設定するエコノミーモードスイッチが開示されており、マニュアル操作によってエコノミーモードスイッチをＯＮすると、コンプレッサの駆動時間が削減され、これによってさらに車両の燃費が向上する。【０００３】さらには、特開平０９−５２５０９号公報によると上記コンプレッサの停止温度は車両の熱負荷に応じて変化するものとし、熱負荷の小さい場合には該停止温度を高くすることによってコンプレッサの稼働率をより少なくして燃費改善を図るように構成している。
【特許文献１】特許公開公報  特開昭５８−６７５１３号
【特許文献２】特許公開公報  特開平０９−５２５０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】特開昭５８−６７５１３号公報に開示されているように、エバポレータを通過した空気の温度に基いて圧縮機のＯＮ／ＯＦＦ切換えを行っている。つまり、エバポレータを通過した空気の温度が予め設定されたコンプレッサ停止温度以下になると、冷凍能力を低下させて車両の燃費向上を図るためにコンプレッサを停止させる。【０００５】しかしながら、このような構成では、エコノミーモードスイッチをＯＮした状態でのコンプレッサ停止温度は固定されることになるので、更なる燃費の向上を図るには限界があった。また、この固定値であるコンプレッサ停止温度を最適に設定することは難しく、この温度設定が高すぎる場合にはコンプレッサの駆動時間が大幅に削減されるものの車室内の快適性が損なわれてしまい、逆に、温度設定が低すぎる場合には車室内の快適性は良好に得られるもののコンプレッサの駆動時間が増大して燃費の向上が十分に図れないことになってしまうといった問題があった。【０００６】また特開平０９−５２５０９号公報によれば、車両の熱負荷を検出して該熱負荷が０に近い程、コンプレッサの停止温度を高く設定することによって更にコンプレッサの稼働率を低減する方法が開示されており、それによって前記燃費向上不足の問題の改善を図るものである。【０００７】しかしながら、コンプレッサの稼働率を最小限に維持して車両の燃費改善を図るという観点では、前述の如く可変と成したコンプレッサ停止温度を利用することは有効であるものの、車両の熱負荷を算出して、該熱負荷に応じたコンプレッサ停止温度を設定し、しかる後に該停止温度と実際のエバポレータ温度とを比較してコンプレッサＯＮ／ＯＦＦ手段を作用させる為には、煩雑な信号処理／又は演算が必要であり、従って公知マイクロプロセッサのＲＯＭ容量を多く必要とし、かつ実際の車両において制御結果が所望制御特性（所望の車室内温度特性）と一致しているかの確認と調整作業を多く必要としていた。【０００８】さらには、前記両先行技術共にエコノミースイッチを持たない使用過程車両に対する空調制御システムの燃費向上技術を開示するものではなく、新規生産車両に対してのみ配慮された開示技術であることは言うまでも無い。【０００９】本発明はこれらの課題に鑑みてなされたもので、複雑な演算を必要とせず、従ってマイクロプロセッサのＲＯＭ容量を増加させることなく、かつエコノミーモードを具備しない使用過程車両にも装着可能な、燃費改善制御をそなえた車両用空調制御装置を提供する為になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】上記目的を達成する為に請求項１の発明は、エコノミーモードスイッチがＯＮであるときにエアミックスドアの開度が加熱空気側へ移動したことを検知してコンプレッサを停止するように構成した。
また、請求項２の発明は請求項１の機能を独立した空調制御装置用ＥＣＵとして配置し、使用過程車両に装着可能とした。
【発明の効果】
【００１１】請求項１の発明によればエコノミー制御時において、エアミックスドアが加熱空気側へ移動しようとした場合にコンプレッサを停止させるのであるから、加熱空気によって送風空気温度を上昇させるのではなく、冷凍機能の停止によって該送風空気温度を上昇させることになる。従って、コンプレッサが消費するエンジンの動力を無くすことで送風空気温度を上昇させるように作用して空調温度制御を行うのであるから、従来技術のように冷凍手段と加熱手段との両方を同時に使って空調温度制御を行っていたものと比較して、車両の燃費改善に大きな効果がある。【００１２】請求項２の発明によれば、元来エコノミーモードを具備しない使用過程車両においても請求項１のエコノミー制御機能を簡単な方法で付加可能となるので、使用過程車両の燃費改善を図ることが可能となるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１３】以下、本発明の実施例の構成と作用を各図に従って説明する。
図１及び、図２は車両用空調制御システムの全体構成を表しており各々、図１の１００は車両の既存空調制御システムにおける電子制御装置であり、また図２の２００は公知ブロアユニットを示している。【００１４】図１の１００は従来技術における空調制御システムの一部であり、車両に搭載され外気温度センサー等の図示各種信号を入力する入力インターフェース１０１と所定のプログラムに基づいて車両空調システムの電子制御を行うマイクロプロセッサ１０２、上記ブロアユニット２００と接続して、送風出口を切り替える切り替えドアを作動させるモードアクチュエータ等を駆動する出力信号を生成する為の出力インターフェース１０３、及び室内温度等の設定スイッチ１０４とから構成される制御装置である。【００１５】図２のブロアユニット２００はブロアファン２０１と、コンプレッサ４００からの圧縮冷媒を冷却する公知のコンデンサ３００を介して該圧縮冷媒が供給されるエボパレータ２０２と、接続パイプ２０８を介してエンジンから温水が供給されるヒータコア２０３、及び上記エバポレータを通過した冷却空気が上記ヒータコアを通過するか、或いはバイパスするかを連続的に変化せしめるエアミックスドア２０４、さらに送風空気を送風モードに応じて各噴出し口へ選択的に排出する切り替えドア２０５、２０６、２０７とから構成される。
また、各切り替えドア２０５、２０６、２０７及びエアミックスドア２０４には該ドアを電気的に駆動せしめるよう配置した、図示しないアクチュエータを配設してあり、該アクチュエータは前記制御装置１００と電気的に接続される。
なお、図２において内気・外気の切り替え要素及び送風出口の切り替えドア２０５〜２０７の構成と作用は、本発明の主旨と関連が無い為説明を省略する。【００１６】次に本発明の空調制御装置１は、図４に示す如く上記制御装置１００から外部に延びた接続線Ｌ２において該制御装置１００と上記コンプレッサ４００との間に接続されるとともに該制御装置１００からエアミックスドアアクチュエータへの接続線Ｌ３と接続せしめてある。
なお、空調制御装置１は図示しない車両のバッテリから電源を供給する電源接続線を具備している。【００１７】また、空調制御装置１は車両の乗員によって操作可能と成したエコノミーモードスイッチ１０を具備するとともに、上記エアミックスドアの開度を電気的に検出するエアミックスドア開度検出手段１１と、所定の条件で上記コンプレッサ４００の作動を禁止するコンプレッサ停止手段１２とを具備している。【００１８】次に前記制御装置１００は図１の構成と図３の制御フローとで示すが如く、設定温度と外気温度、内気温度、日射量とを入力して前記ブロアユニット２００の目標とする送風温度と送風量とを計算して各制御出力を行うとともに、送風空気噴出し口の設定を行うように作用する。【００１９】ところで、図２におけるブロアユニット２００のエバポレータ２０２の近傍には図示しないエバポレータ温度センサーを設けてあり、図３の制御フローに示す如く、該エバポレータ温度センサーから検出したエバポレータ温度Ｔｅと基準温度Ｔｓ（例えば５℃）とを比較して、該エバポレータ温度Ｔｅが基準温度Ｔｓを下回ったときにコンプレッサ４００の、図示しないマグネットクラッチをＯＦＦしてエンジンから該コンプレッサ４００への動力を遮断して、冷凍サイクルを停止する。【００２０】このようにして、制御装置１００は前記エバポレータ温度Ｔｅが前記基準温度Ｔｓと略一致するように制御している。また、ヒータコア２０３の温度Ｔｈはエンジンの冷却水温（例えば９０℃）と略一致している。【００２１】さらに、図２のエアミックスドア２０４はブロアユニット２００の送風空気が、エバポレータ２０２のみを通過する場合と、該送風空気が該エバポレータ２０２を通過後に任意の割合でヒータコア２０３を通過する場合とを連続的に可変することが出来るように構成されている。【００２２】かくして、制御装置１００はエアミックスドア２０４を駆動するアクチュエータに対して、目標送風温度に対応したエアミックスドア開度信号を出力することによって、車両の各空調噴出し口から所望の温度で送風を行うのである。【００２３】ここで、本発明の空調制御装置１は、前述の如く前記制御装置１００と前記コンプレッサ４００との間に接続される。
より詳細には図５の内部回路図に示されるが如く、前記制御装置１００から前記接続線Ｌ２を介して出力されるコンプレッサ信号を端子Ｔ２から入力するとともに、エアミックスドア信号を端子Ｔ３から入力するように構成してある。【００２４】なお、該エアミックスドア信号は、エアミックスドア２０４の開度に連動して連続的に変化する電圧信号であるものとし、該エアミックスドア２０４が前記ヒータコア２０３側の通過空気量を大きくする方向へ移動した場合に該電圧値が上昇するものとしてある。
またＴ１は図示しない車両のバッテリ電源を供給する端子であり、Ｔ４は上記接続線Ｌ２を介して前述のコンプレッサ４００のマグネットクラッチと接続される。
さらに、１０は前述のエコノミーモードスイッチであリエコノミーモードＯＮの時に端子Ｔ５からローレベルを出力するように構成してある。【００２５】次に、上記エアミックスドア信号は上記端子Ｔ３を経由してコンパレータ１１４へ入力するとともに、該コンパレータ１１４の他方の入力端子は前記端子Ｔ１を経由したバッテリ電圧を定電圧回路１３によって安定化した後、抵抗１１１と抵抗１１２とによって決まる参照電圧Ｖｒを入力せしめてある。
また、該コンパレータ１１４の出力と上記参照電圧Ｖｒとの間には帰還抵抗１１３を配設して所定のヒステリシスを形成するようにしてある。
さらに、該コンパレータ１１４の出力と前記エコノミーモードスイッチの出力信号Ｔ５とをオアゲート１２１によって論理和をとると共に、アンドゲート１２２によって、かかるオアゲートの出力と前記端子Ｔ２を経由した前記コンプレッサ信号との論理積をとって、端子Ｔ４から前記コンプレッサ４００へ出力するように構成してある。【００２６】以上の如く構成して本発明の空調制御装置１は、図５における端子Ｔ２を介して前記制御装置１００からコンプレッサ４００のマグネットクラッチがＯＮとなるハイレベルの信号が出力されている場合に、端子Ｔ３を介して入力したエアミックスドア信号の電圧値が、高くなると、コンパレータ１１４の出力電圧がローレベルとなって、かつエコノミーモードスイッチ１０がアクティブ（ローレベル）である場合に、端子Ｔ４からのコンプレッサ駆動信号を禁止するが如くローレベルを出力するように作用する。【００２７】すなわち、前記制御装置１００によって空調用の送風空気温度を高くする方向にエアミックスドアを開く方向へ制御信号が出力された場合に、本空調制御装置１はコンプレッサ４００を停止することによって冷凍機能を停止して、該送風空気温度を上昇させるのである。【００２８】その結果、図３において内気温度（車室内の空気温度）が上昇するから、該内気温度が設定温度よりも高くなり、制御装置１００の演算結果に基づく目標空気温度が除々に低下するので、前記エアミックスドア信号は、再び前記ヒータコア２０３側の通過量を減少するように閉方向へ出力されることになる。【００２９】すなわち、本発明の空調制御装置は図６に示す如くエアミックスドア開度がヒータコア側へ移動しようとした場合に前記端子Ｔ４からコンプレッサ禁止信号を出力するとともに、しかる後に車室内空気温度が上昇して前記内気温度センサからの検出値が上昇したのを受けて、該エアミックスドアが全閉（ヒータコア側通過量＝０）側に移動したときに再び該端子Ｔ４からコンプレッサ許可信号を出力することを繰り返すことによって、車室内温度と設定値とを略一致させるように制御するのである。【００３０】ところでエバポレータ温度Ｔｅは、従来の空調制御システムによると制御装置１００によって基準温度（例えば５℃）に制御されていた。
又は、特開昭５８−６７５１３号公報によるエコノミーモード制御では、上記基準温度より高い設定温度（例えば１０℃）に制御されていた。
又は、特開平０９−５２５０９号公報によるエコノミーモード制御では車両の熱負荷に応じた最適温度として所望の演算結果による温度となるが如く制御されていた。
しかしながら、本発明の空調制御装置１は該エボパレータ温度そのものを直接的に制御することなく、ブロアユニット２００の送風空気がヒータコア２０３によって加熱されようとしたことを、エアミックスドア２０４の作動位置によって検出し、該過熱要求があったことを受けてコンプレッサの作動を停止するようにしたから、結果的にエバポレータ温度Ｔｅは図６に示す如くＴｅ２まで上昇して車室内温度が設定値と略一致するのである。【００３１】上述の如く、本発明の空調制御装置のエコノミーモード制御は車両に搭載された既存の制御装置からエアミックスドアへ出力される信号の状態変化のみから、コンプレッサの駆動要否を決定するので非常に簡単な構成で該コンプレッサ稼動時間を最低の状態に維持することができる。【００３２】よって、エコノミーモードを具備しない使用過程車両に装着して簡単にエコノミーモード機能を実現する空調制御装置を提供することができる。【００３３】また、エアミックスドアの開度状態から「冷却の必要がない」、すなわちエアミックスドアが加熱側に開こうとした場合、には必ずコンプレッサの稼動を禁止するように構成したので、従来の車両用空調制御システムにおけるエアミックスモード（冷却空気と加熱空気を混合して室内温度を制御するモード）を排除可能である。
従って、車両の燃費改善の観点で従来技術以上の効果を発揮することができる。【００３４】なお、本発明の車両用空調制御装置は、使用過程車両に装着可能な如く既存の制御装置とは独立して設けることとしたが、本発明の空調制御装置を構成する電気的制御の手段又は方法については、生産車両に標準的に装着される空調用電子制御装置の内部要素として組み込み可能であることは当該分野の技術者であれば容易に類推できる範囲である。【００３５】さらには、生産車両に対して標準的に本発明の空調制御装置の構成要素を組み込むことによって、「必要でないときにコンプレッサが稼動しない」ことを自動的に実現可能であるから、従来の如く車両に具備して操作可能と成したＡＣボタン（コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦボタン）が排除可能となると言った効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術による空調制御システムの電子制御装置内部構造を示す図である
【図２】空調制御システムのブロアユニットの構造を表す図である
【図３】従来技術による空調制御システムの制御装置の制御フローである
【図４】本発明の空調制御装置の外部接続を表す図である
【図５】本発明の空調制御装置の内部構造を示す図である
【図６】本発明の空調制御装置の作用を説明する図である
【符号の説明】
【００３７】１          本発明の空調制御装置
１０        エコノミーモードスイッチ
１１        エアミックスドア開度検出手段
１１４      コンパレータ
１２        コンプレッサ停止手段
１２１      オアゲート
１２２      アンドゲート
１３        定電圧回路
１００      制御装置
１０１      入力インターフェース
１０２      マイクロプロセッサ
１０３      出力インターフェース
１０４      設定スイッチ
２００      ブロアユニット
２０１      ブロアファン
２０２      エバポレータ
２０３      ヒータコア
２０４      エアミックスドア
２０８      接続パイプ
３００      コンデンサ
４００      コンプレッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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