(57)【要約】【課題】あるセンサからの入力信号を複数の搭載機器の制御に簡単に利用可能とする。【解決手段】車両に搭載される各種センサからの入力信号に基づいて各種搭載機器を制御する。判定手段により、前記センサのうち、少なくともいずれか１つからの入力信号が、複数の閾値によって区分された領域のうち、いずれの領域に属し、かつ、いずれの領域から移行してきたのかを判定する。制御手段１００により、判定手段での判定結果に基づいて、前記各種搭載機器を制御可能とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される各種センサからの入力信号に基づいて各種搭載機器を制御する車両用制御装置において、
前記センサのうち、少なくともいずれか１つからの入力信号が、複数の閾値によって区分された領域のうち、いずれの領域に属し、かつ、いずれの領域から移行してきたのかを判定する判定手段と、
該判定手段での判定結果に基づいて、前記各種搭載機器を制御可能な制御手段とを備えたことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各種搭載機器毎に設けた制御機器で構成し、各制御機器は、前記判定結果に基づいて、他の制御機器とは異なる演算処理を実行可能としたことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記センサのいずれかが故障したと判断した場合、優先順位が次のセンサからの入力信号に基づく判定結果を利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記センサのうち、いずれか２つ以上からの入力信号に基づく判定結果が得られた場合、当該判定結果に優先順位を付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記センサの１つは、エバポレータの近傍に設けたエバセンサであり、
前記搭載機器を制御する制御機器の１つは、コンプレッサの吐出容量を制御するコントローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記各種センサでの検出信号は、車載ネットワークを介して各種制御機器に送信可能としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記判定手段は、判定結果を遅延させて出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記各制御機器に設けたことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用制御装置として、コンプレッサに作用する負荷を負荷検出手段によって検出し、その負荷の大小に応じてコンデンサファンの駆動回転数を制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の車両用制御装置として、エバポレータ及びヒータコアの各位置での温度が、予め設定した各温度帯域のいずれに属するのかの組み合わせにより、エアミックスダンパの回動位置を制御するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７９８２８号公報
【特許文献２】
特開２００１−４７８４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記いずれの車両用制御装置であっても、センサによって検出されたデータを特定の目的にのみ利用することができるだけとなっている。例えば、特許文献１に記載のものでは、コンプレッサに作用する負荷は、コンデンサファンの駆動制御にのみ利用されている。また、特許文献２では、温度帯域のいずれに属するのかに応じてダンパの回動位置を制御しているだけである。
【０００６】
そこで、本発明は、あるセンサからの入力信号を複数の搭載機器の制御に簡単に利用可能とすることのできる車両用制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、車両に搭載される各種センサからの入力信号に基づいて各種搭載機器を制御する車両用制御装置において、前記センサのうち、少なくともいずれか１つからの入力信号が、複数の閾値によって区分された領域のうち、いずれの領域に属し、かつ、いずれの領域から移行してきたのかを判定する判定手段と、
該判定手段での判定結果に基づいて、前記各種搭載機器を制御可能な制御手段とを備えた構成としたものである。
【０００８】
この構成により、あるセンサでの検出信号が属する領域（属性領域）と、いずれの領域から移行してきたのか（変化傾向）とを特定することにより、簡単に複数の搭載機器の制御に利用することが可能となる。
【０００９】
前記制御手段は、前記各種搭載機器毎に設けた制御機器で構成し、各制御機器は、前記判定結果に基づいて、他の制御機器とは異なる演算処理を実行可能としてもよい。
【００１０】
前記制御手段は、前記センサのいずれかが故障したと判断した場合、優先順位が次のセンサからの入力信号に基づく判定結果を利用すると、修理されるまでの間、車載機器の制御に支障を来すことなく続行することが可能となる点で好ましい。
【００１１】
前記判定手段は、前記センサのうち、いずれか２つ以上からの入力信号に基づく判定結果が得られた場合、当該判定結果に優先順位を付けると、複数のセンサからの検出信号を無駄なく適切に利用することが可能となる点で好ましい。
【００１２】
前記センサの１つは、エバポレータの近傍に設けたエバセンサとし、
前記搭載機器を制御する制御機器の１つは、コンプレッサの吐出容量を制御するコントローラとすればよい。
【００１３】
前記各種センサでの検出信号は、車載ネットワークを介して各種制御機器に送信可能とすればよい。
【００１４】
前記判定手段は、判定結果を遅延させて出力すると、一時的な検出信号のばらつきによる悪影響を防止可能となる点で好ましい。
【００１５】
前記判定手段は、前記各制御機器に設けるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る車両用制御装置によって駆動制御される車両用空調装置の概略図を示す。
【００１８】
車両用空調装置は、コンプレッサ１から吐出させた冷媒が、コンデンサ２、膨張弁３、エバポレータ４、アキュムレータ５を介してコンプレッサ１に戻って循環する冷凍サイクルを備える。
【００１９】
コンプレッサ１は、エンジン６の駆動力がクラッチ７を介して伝達され、第１コントローラ８によって所定の吐出容量となる回転数で駆動する。
【００２０】
コンデンサ２は、車両前方部に配置され、内部を通過する高温・高圧の冷媒から外気に放熱させる。コンデンサ２の近傍には冷却ファン９が設けられ、停車時であってもコンデンサ２の周囲に空気流れを発生させて冷媒を冷却することができるようになっている。
【００２１】
膨張弁３は、通過する冷媒を気化しやすい状態まで減圧する。
【００２２】
エバポレータ４は、車内前方部の空調ユニット１０内に配置され、内部を通過する冷媒が気化することにより、空調ユニット１０内を通過する空気を冷却・除湿する。
【００２３】
空調ユニット１０内には、上流側から内外気切替ドア１１、ブロアファン１２、エバポレータ４、エアミックスドア１３が順次配設され、エアミックスドア１３によって分流された一方の流路にはヒータコア１４が配設されている。
【００２４】
内外気切替ドア１１は、正逆回転駆動可能なモータによって内気導入口又は外気導入口のいずれか一方を閉鎖する。モータは、第２コントローラ１５によって駆動制御される。ブロアファン１２は、ブロアモータ１６の駆動によって回転し、ブロアモータ１６は第３コントローラ１７によって回転数が制御される。エアミックスドア１３は、正逆回転駆動可能なサーボモータ１８により、第４コントローラ１９からの制御信号に基づいて所望の回動位置に停止する。ヒータコア１４は、内部をエンジン冷却水の一部が流動することにより、外部を通過する空気を加熱する。
【００２５】
前記空調ユニット１０では、ブロアファン１２を回転し、内外気切替ドア１１の回動位置によって選択された内気又は外気が導入されると、エバポレータ４で冷却し、エアミックスドア１３によって分流された一方を加熱すると共に他方をそのままとし、その後、混合して所望温度として車内に送風する。
【００２６】
アキュムレータ５は、冷媒を気液に分離し、気相のみをコンプレッサ１へと還流させることにより、コンプレッサ１での液圧縮による異常停止を防止する。
【００２７】
車両用制御装置１００は、各種センサからの入力信号に基づいて、車載ネットワーク１０１を介して、コンプレッサ１の駆動回転数、エアミックスドア１３の回動位置、ブロアモータ１６の駆動回転数等を駆動制御する。各種センサとしては、外気センサ２０、内気センサ２１、日射センサ２２、エバセンサ２３、冷媒圧力センサ２４、冷媒温度センサ２５、湿度センサ２６等が挙げられる。
【００２８】
外気センサ２０は、車両前方部に配置され、外気温度を検出する。内気センサ２１は、車内前方部足下に配置され、内気温度を検出する。日射センサ２２は、車内前方のダッシュボードに配置され、日射量を検出する。エバセンサ２３は、エバポレータ４の下流側近傍に配置され、エバポレータ４での着霜の有無を検出する。冷媒圧力センサ２４は、コンプレッサ１から吐出された直後の冷媒の圧力を検出する。冷媒温度センサ２５は、コンプレッサ１から吐出された直後の冷媒の温度を検出する。湿度センサ２６は、車内前方部に配置され、車室内の湿度を検出する。
【００２９】
次に、前記構成の車両用空調装置の動作について、図２のフローチャートに従って説明する。
【００３０】
まず、センサでの検出値を読み込み（ステップＳ１）、読み込んだ検出値をフィルタ処理する（ステップＳ２）。
【００３１】
フィルタ処理では、例えば、図３のフローチャートに示すように、今回の入力データＴＳと、前回の遅延データＴＤとを比較する（ステップＳ１１）。そして、入力データＴＳの方が遅延データＴＤよりも大きな値である場合と、そうでない場合とで、定数α及びβの値を変更する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そして、次式に定数α及びβを入力して遅延データＴＤ＋１の値を演算し（ステップＳ１４）、演算した結果を新たな遅延データＴＤとし（ステップＳ１５）、この遅延データを演算データとして利用する。
【００３２】
【数１】
ＴＤ＋１＝αＴＳ＋βＴＤ
【００３３】
なお、入力データには、例えば、今回の入力データ、前回の入力データ、及び、前々回の入力データを加算し、３で除算した値を利用する。
【００３４】
このようにしてフィルタ処理が済めば、得られた演算データに基づいて領域判定処理を行う（ステップＳ３）。例えば、図４に示すように、予め５つの閾値によって６つの領域（領域１〜６）を設定しておき、前記演算データが前記領域のいずれに属するのかを判定する。
【００３５】
続いて、領域の移動があったのか否かを判断する（ステップＳ４）。領域の移動があれば、その移動方向を判断する（ステップＳ５）。領域の移動方向が上昇であれば、第１出力演算処理を行い（ステップＳ６）、出力信号をプラスとする。一方、領域の移動方向が下降であれば、第２出力演算処理を行い（ステップＳ７）、出力信号をマイナスとする。そして、演算した結果である属性領域と変化傾向とを各制御機器へと送信する。
【００３６】
具体的に、エバセンサ２３での検出信号を利用する場合、経過時間Ａでは属性領域は「３」と判定される。また、前回の属性領域は「４」であるので、変化傾向は「＋」と判定される。これにより、搭載機器への出力信号は、「３＋」となる。コンプレッサ１の吐出容量を制御するコントローラ８では、出力信号「３＋」に基づいてコンプレッサ１の駆動回転数を決定する。経過時間Ｂとなれば、属性領域は「６」、変化傾向は「−」となる。属性領域が「６」で一定時間（例えば、１分）経過すれば、システム異常と判断し、コンプレッサ１を停止させる。
また、属性領域が「５−」「６＋」「６−」であれば、一定時間経過しなくても、冷房性能をそれほど損なうことなく、コンプレッサ１の駆動を停止させることが可能であると判断する。この場合、車両を加速させる場合等、エンジン６に負荷がかかることを条件として、コンプレッサ１の駆動を停止させることが可能である。
【００３７】
また、冷媒圧力センサ２４での検出信号を利用する場合、閾値を変更し、各領域を決定する。例えば、領域を前記同様６つに区分した場合、属性領域と変化傾向の組み合わせが、「１±」又は「６±」の場合、システム異常と判断し、コンプレッサ１を停止させる。また、領域が「１」に近付く程、コンプレッサ１の負荷が大きいと判断する。また、同じ領域であれば、変化傾向が「−」よりも「＋」の方がコンプレッサ１の負荷が大きいと判断する。
【００３８】
このように、各センサでの検出信号に応じて各領域を区分する閾値を設定しておけば、検出信号の属性領域と変化傾向とを把握するだけで、種々の搭載機器の駆動制御に利用可能な状態とすることができる。
【００３９】
また、前記センサのうちのいずれかが故障した場合、予めセンサでの検出信号に優先順位を設け、優先順位の次のセンサでの検出信号を利用することも可能である。例えば、エアミックスドア１３の回動位置を制御する場合、内気センサ２１が故障すれば、エバセンサ２３にて代替し、その検出信号の属性領域と変化傾向とに基づいて制御すればよい。
【００４０】
また、他のセンサとして、日射センサ２２で検出される日射量を、空調とヘッドライトの自動点灯に利用する場合でも、属性領域と変化傾向とを把握するだけで、複雑な処理を必要とすることなく、簡単に対応することが可能である。
【００４１】
なお、前記実施形態では、特定の１つのセンサでの検出信号に基づいて複数の搭載機器を駆動制御する場合について説明したが、２以上のセンサでの検出信号を利用して複数の搭載機器を駆動制御することも可能である。
【００４２】
例えば、外気温度センサ２０での検出温度に基づいて車両の窓ガラスの表面温度Ａを予測し、湿度センサ２６での検出湿度に基づいて車両の窓ガラス表面の露点温度Ｂを予測する。そして、表面温度Ａと露点温度Ｂの差（Ａ−Ｂ）を演算し、その演算結果に基づいて属性領域と変化傾向の判定処理を行う。図４の例では、演算結果が領域６に属している場合、窓ガラスに曇りが発生していると判断し、コンプレッサ１の吐出容量を最大とすることにより、除湿能力を上昇させると共に、ブロアモータ１６の駆動回転数を最大として換気能力を上昇させる等の曇り除去制御を行う。また、領域１〜５であっても、変化傾向が連続して「−」（例えば、３回）となった場合、窓ガラスが曇り始める可能性があると判断し、ブロアモータ１６の駆動回転数を所定値まで上昇させることにより、換気能力を上昇させる等の曇り防止制御を行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、センサからの入力信号の属性領域と変化傾向を把握するようにしたので、各種搭載機器で容易に利用することができる。つまり、データとしての付加価値が高く、汎用性に優れている。また、センサからの入力信号を複数の搭載機器の制御に利用することができるので、たとえあるセンサが故障したとしても、他のセンサによって代用することができる。また、複数のセンサからの入力信号に基づいて、特定の搭載機器を制御することができるので、センサによる誤検出の影響を受けにくい構成とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る車両用空調装置の概略説明図である。
【図２】本実施形態に係る制御内容を示すフローチャート図である。
【図３】図２のフィルタ処理を示すフローチャート図である。
【図４】あるセンサでの検出信号に基づく演算データの変化と、属性領域及び変化傾向との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…コンプレッサ
２…コンデンサ
３…膨張弁
４…エバポレータ
５…アキュムレータ
６…エンジン
７…クラッチ
８…第１コントローラ
９…冷却ファン
１０…空調ユニット
１１…内外気切替ドア
１２…ブロアファン
１３…エアミックスドア
１４…ヒータコア
１５…第２コントローラ
１６…ブロアモータ
１７…第３コントローラ
１８…サーボモータ
１９…第４コントローラ
２０…外気センサ
２１…内気センサ
２２…日射センサ
２３…エバセンサ
２４…冷媒圧力センサ
２５…冷媒温度センサ
１００…車両用制御装置（判定手段、制御手段）
１０１…車載ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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