JP2000185539A - 車両用オ―トエアコンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】運転者の運転操作に基づく運動量の増加や緊張
感を伴う走行条件における空調制御の遅れをなくす。 【解決手段】このような走行条件を転舵量と車速の関係
で設定する。舵角センサ６の出力積分値Ｒを所定転舵量
ＲＬと比較判定する転舵量判定部１７と車速センサ７の
出力Ｖを所定車速ＶＬと比較判定する車速判定部１８と
を備え、出力積分値Ｒ＞所定転舵量ＲＬのときブロアモ
ータ２１に送風空気の量を増加させるブロア特性算出部
１２と、出力Ｖ＞所定車速ＶＬのときエアミックスダン
パ２３に送風空気の吹出温度を低下させるエアミックス
ダンパ開度算出部１４とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用オートエ
アコンに関し、特に運転操作に起因する運転者の運動
量、緊張度合いの変化に速やかに対応して快適性を維持
する車両用オートエアコンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者の運動・作業量に応じた冷暖房を
行う先行技術として特公昭６３−５８７２４号公報に示
されるものがある。これは運転者の作業量をハンドルの
回転状態あるいはクラッチのオンオフ回数により検知し
て設定温度を補正するものである。ハンドルの回転状態
に関して具体的にはハンドルシャフトの単位時間当りの
回転速度を制御指標としている。しかしこのハンドルシ
ャフトの回転速度は急激なハンドル操作の場合には運転
者の作業量の指標として適切であるが、頻繁にハンドル
を繰り返し操作する場合や転舵角度が大きい場合には補
正されないばかりではなく、実際にはハンドル操作単独
での空調制御では不十分であって、車速との関係を抜き
にはできない。

【０００３】また、車両用オートエアコンの車室内目標
温度を設定する場合、外気温、日射などの環境条件に加
え、乗員の皮膚温度を制御指標にし乗員の作業量（代謝
量）など乗員側要因を考慮したものとして、特公平７−
５０１２号公報に示されるものがある。これは乗員の皮
膚温度、その変化率または熱履歴を考慮して、吹出空気
流の量と温度を制御し、乗員が冬期あるいは夏期に車室
外から車室に乗り込んでも乗車直後の冷暖房の制御を適
正にするものである。この明細書の中では乗員の作業量
（代謝量）と記載されているが、乗員の車室への移動を
想定しており、運転者が運転操作をしてその結果、運動
量が増えた場合や緊張感の連続状態等を主題にするもの
ではない。さらに皮膚温度を皮膚温センサにより検出し
て制御指標にするため、たとえ皮膚温度の変化率を採り
入れたとしても、運転者の運転操作に基づく運転量が顔
面皮膚温度などの上昇に至るには若干の時間を要するた
め、この間の空調状態は快適性に欠けるおそれがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術の特公昭
６３−５８７２４号公報は運転者の運転操作に基づく作
業量に応じた空調制御となっているが、運転者の作業量
のとらえ方が操舵のみで実際的とは言い難い。また運転
者の運転操作に基づく運動量が増えた場合や緊張感の連
続持続状態などの走行条件下において、人体皮膚温度の
変化のみを制御指標にすると、制御に遅れが生じる。具
体的には通常運転状態からハンドルを頻繁に操作したり
転舵量が大きいとき、連続高速運転時の緊張度合いの大
きい場合には、この間の空調状態が不十分という課題を
有する。

【０００５】この発明は、このような課題を解決するこ
とを目的として、人体の皮膚温度に依存することなく、
現時点の車両の走行状態そのものを直接空調システムに
取り込み、運転操作に起因する運転者の運動量、緊張度
合いの変化に速やかに対応した車両用オートエアコンの
制御を提供するものである。

【０００６】

【発明を解決するための手段】請求項１の発明は、外気
温度、日射量、および人体温度の発生熱量に基づいて車
両熱負荷を演算する車両熱負荷演算部と、この車両熱負
荷演算部にて演算された値に応じてブロアモータを制御
するブロア特性算出部とを備えて車室への送風空気の量
を制御する一方、外気温度、日射量に基づいて目標室温
を算出する目標室温算出部と、この目標室温算出部にて
算出された値に応じてエアミックスダンパを制御するエ
アミックスダンパ開度算出部とを備えて上記送風空気の
吹出温度を制御する車両用オートエアコンの制御装置に
おいて、車両の転舵角を検出する舵角センサと、この舵
角センサの出力積分値を予め定めた所定転舵量と比較す
る転舵量判定部とを有し、出力積分値が所定転舵量を超
えたとき転舵量判定部は通常のエアコン制御に加え送風
空気の量を増加する出力をブロア特性算出部に指令し、
車両速度を検出する車速センサと、この車速センサの出
力を予め定めた所定車速と比較する車速判定部とを有
し、出力が所定車速より高いとき車速判定部は通常のエ
アコン制御に加え送風空気の吹出温度を低下させる出力
をエアミックスダンパ開度算出部に指令することを特徴
とした。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、所定転舵量は車速が低いほど低転舵量側に、所定車
速は転舵量が大きいほど低速側に設定することを特徴と
した。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、転舵量判定部と車速判定部の出力により運
転席側への吹出割合を制御する運転席切替弁駆動回路を
設けた構成にした。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の車両用オートエ
アコンのブロック構成図、図２はこの発明の制御を示す
特性説明図、図３は転舵量算出のサブルーチン、図４は
制御のフローチャートである。

【００１０】この発明の構成を図１により説明する。ま
ずセンサ群を説明すると、車体の外部、例えばラジエー
タ前側下部に外気温センサ１が取付られ、車両の外気の
温度を検出する。またダッシュボードの上面には室内に
入り込む日射量を検出する日射センサ２が設けられる。
日射センサ２はフォトダイオードを使用している。車両
内部の運転席上方には赤外線センサからなる人体温度セ
ンサ３が設けられ、運転者の皮膚温を検出している。車
室内には車室内の温度を検出する内気温センサ４が設け
られる。ダッシュボードのコントロールパネルには温度
設定ダイヤル５が設けられ、乗員が希望する車室内温度
に設定する際に操作するものである。さらにステアリン
グホイール軸の回転角を検出する舵角センサ６が操舵装
置に設けられ、車速センサ７が例えば変速機内に設置さ
れている。そしてこれらの信号がコントローラ１０に入
力する。

【００１１】コントローラ１０の出力側である車室への
空調系の構成を述べる。通風ダクト２０の一端が内外気
取入口に開口し、送風の風下側に向かってブロアモータ
２１が設けられている。このブロアモータ２１の風下側
にはエバポレータ２２、さらにエアミックスダンパ２３
が設けられている。そしてエアミックスダンパ２３から
所定間隔を置いて通風ダクト２０の一方の側で車室側に
向かってヒータコア２４が設けられている。通風ダクト
２０の下流は車室側吹出口２５と運転席側吹出口２６に
開口し、両吹出口の分岐部には運転席側切替弁２７が設
けられている。運転席側切替弁２７が作動することによ
り運転席側により多くの風量を送風するようにしてい
る。

【００１２】コントローラ１０は図示しない、入出力イ
ンターフェイス、ＣＰＵ、制御プログラムやデータ等が
書き込まれたＲＯＭやＲＡＭ、定電圧回路などを備えて
いる。そして外気温センサ１、日射センサ２、人体温度
センサ３の各信号と温度設定ダイヤル５で設定する温度
に対応した信号が車両熱負荷演算部１１に入力する。車
両熱負荷演算部１１は温度設定ダイヤル５の出力を受け
て、空調制御に係る全熱負荷を演算する。この演算式は
設定温度を含む別途定めた式による。そして車両熱負荷
演算部１１の出力はブロア特性算出部１２に供給され、
このブロア特性算出部１２は車両熱負荷演算部１１、温
度設定ダイヤル５および内気温センサ４の各出力を受け
て、ブロアモータ２１の回転速度を演算するようになっ
ている。そしてブロア特性算出部１２の出力は駆動回路
１５に供給されブロアモータ２１を作動させる。

【００１３】目標室温算出部１３は外気温センサ１、日
射センサ２、温度設定ダイヤル５の各出力を受けて車室
内に送り込む空気の目標温度を演算する。目標室温算出
部１３の出力は内気温センサ４の出力とともにエアミッ
クスダンパ開度算出部１４に供給され、エアミックスダ
ンパ開度算出部１４は駆動回路１６を介してエアミック
スダンパ２３の開度を制御する。

【００１４】駆動回路１５は室内温度と設定温度との温
度差が一定値を超えている場合にはブロアモータ２１の
回転速度を高速に制御し、ある範囲内ならば低速として
いる。そして駆動回路１６は目標温度と室内温度との温
度差に応じてエアミックスダンパ２３の開度を制御する
ようになっている。よってブロアモータ２１は風量を、
エアミックスダンパ２３は風温を、それぞれコントロー
ルして冷房・暖房の制御をしている。

【００１５】この発明の構成の特徴部分を説明する。舵
角センサ６の出力は転舵量判定部１７に入力し、転舵量
Ｒが所定転舵量ＲＬに対し大か小かを判定し、大である
ときブロア特性算出部１２に風量増加の指令を送ると同
時に運転席切替弁駆動回路１９により通風ダクト２０の
運転席側切替弁２７を作動させ運転席側により多量に送
風する。また車速センサの出力Ｖが所定車速ＶＬを上回
るか否かを車速判定部１８が判定し、所定車速ＶＬを超
えるとエアミックスダンパ開度算出部１４に出力し風温
低下の指令を送ると同時に運転席切替弁駆動回路１９に
より通風ダクト２０の運転席側切替弁２７を作動させ運
転席側により多量に送風するようにしている。

【００１６】以下、この発明の作用を図２により説明す
る。この発明は人体皮膚温度を検出して空調制御の制御
指標とすることを前提とするが、運転操作に起因して運
転者の運動量が増加したり、乗員の緊張度合いの高まり
などの変化によって顔面皮膚温などの人体皮膚温度が上
昇する点に着目し、空調制御の制御指標を直接車両の走
行条件から引き出すことを特徴とする。すなわち、通常
運転状態からステアリングホイールを激しく切るなどハ
ンドル操作によるときの転舵量が大きい場合、あるいは
連続高速運転時の精神的、肉体的な緊張度合いの大きい
時には、人体皮膚温度の変化を制御指標にすると、制御
に遅れが生じ、この間の空調状態が不充分となる。よっ
て、転舵量が大きいかどうか、車速が高速かどうかを判
定し、人体皮膚温度が上昇するであろう走行条件に遭遇
すれば、すみやかに空調制御を行うものである。

【００１７】その制御パターンを車速と転舵量とのマッ
プで説明する。車速Ｖが所定車速ＶＬを上回るか否か、
転舵量Ｒが所定転舵量ＲＬを超えるか否か、を判定し、
４つの領域を設定する。ここでＡ域は車速Ｖは所定車速
ＶＬを下回るが、転舵量Ｒが所定転舵量ＲＬを超える場
合で、早く冷却効果を上げるため吹出風量を増加させて
いる。風温は通常制御とする。Ｂ域は車速Ｖ、転舵量Ｒ
ともそれぞれ所定車速ＶＬ、所定転舵量ＲＬを超える場
合で、最も冷却効果を必要とするから風量を増加させ、
風温を低下させている。Ｃ域は高速走行であるが転舵量
Ｒはそれほど大きくない場合であって、ブロアの騒音を
抑える観点から吹出風量は変えずに、風温を低下させ
る。Ｄ域は車速Ｖ、転舵量Ｒともに低い場合ゆえ、人体
皮膚温度の上昇は無視し得ることと考え、格別な制御は
行わない領域である。

【００１８】なおこの実施例では、転舵量Ｒの所定転舵
量ＲＬのラインは車速Ｖが低いほど低転舵量側に移行さ
せる、つまり転舵量Ｒが小さい値から立ち上がり車速Ｖ
が高くなるに従い右上がりに設定する。換言すれば、低
車速における転舵操作のＡ域を大きくしている。他方車
速Ｖにおける所定車速ＶＬは、転舵量Ｒが大きくなるに
従い低速側に移行させ、Ｂ域を拡大している。しかしこ
れらの所定転舵量ＲＬおよび所定車速ＶＬは直線に限定
するものではなく、実験から求められるマップに基づく
設定が望ましい。

【００１９】空調制御の演算ルーチンは従来に同じのた
め省略する。ここではこの演算ルーチンに続いて実行さ
れる転舵量Ｒを算出するサブルーチンについて図３で説
明する。Ｓ１でコントローラ１０内の図示しないクロッ
ク信号をカウントし、Ｓ２において時刻Ｔｎ時の舵角セ
ンサ６の出力Ｒ（Ｔｎ）を検出する。次いでＳ３では単
位時間当りの変化量ｄＲを求め、Ｓ４にて刻刻の変化量
ｄＲを積算する。そしてＳ５では所定時間（Ｔｔ）経過
したかどうかをチェックし、所定時間（Ｔｔ）経過する
と、Ｓ６にてこの変化量ｄＲを積分する。Ｓ６では、こ
うして得られた積分値を転舵量Ｒとする。そしてこの転
舵量Ｒを所定転舵量ＲＬと比較する。Ｓ７に進むと時間
と転舵量Ｒはクリアされてフローは終了する。

【００２０】そして他方のファクターである車速Ｖも取
り込むフローを図４で述べる。舵角センサ６の出力は上
に述べた操舵量算出のフローにしたがって転舵量Ｒが求
められる。Ｓ１１において所定転舵量ＲＬとの大小が比
較される。転舵量Ｒが大ならばＳ１２で車速Ｖが所定車
速ＶＬより大か小かが比較される。その結果、車速Ｖが
所定車速ＶＬ以下であればＳ１３においてＡ域の制御
を、所定車速ＶＬ以上であればＳ１４においてＢ域の制
御を、それぞれ実行する。一方、Ｓ１１において転舵量
Ｒが所定転舵量ＲＬより小の場合には、Ｓ１５において
車速が判定され車速Ｖが所定車速ＶＬ以上であればＳ１
６においてＣ域の制御を、所定車速ＶＬ以下であればＳ
１７においてＤ域の制御を、それぞれ実行する。なおＤ
域の制御は通常の制御のままである。

【００２１】上記実施例では車速の上昇による緊張の度
合いと転舵による運動量の増加を考慮して風量と風温を
定めた例について述べたが、交通渋滞時による緊張を考
慮して所定以下の車速で所定時間以上経過した場合等の
渋滞と推定できる走行条件で風温を低下するように制御
することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、外
気温度、日射量、および人体温度の発生熱量に基づいて
車両熱負荷を演算する車両熱負荷演算部と、この車両熱
負荷演算部にて演算された値に応じてブロアモータを制
御するブロア特性算出部とを備えて車室への送風空気の
量を制御する一方、外気温度、日射量に基づいて目標室
温を算出する目標室温算出部と、この目標室温算出部に
て算出された値に応じてエアミックスダンパを制御する
エアミックスダンパ開度算出部とを備えて送風空気の吹
出温度を制御する車両用オートエアコンの制御装置にお
いて、車両の転舵角を検出する舵角センサと、この舵角
センサの出力積分値を予め定めた所定転舵量と比較する
転舵量判定部とを有し、出力積分値が所定転舵量を超え
たとき転舵量判定部は通常のエアコン制御に加え送風空
気の量を増加する出力をブロア特性算出部に指令し、車
両速度を検出する車速センサと、この車速センサの出力
を予め定めた所定車速と比較する車速判定部とを有し、
出力が所定車速より高いとき車速判定部は通常のエアコ
ン制御に加え送風空気の吹出温度を低下させる出力をエ
アミックスダンパ開度算出部に指令するから、現時点で
の車両の走行状態の変化そのものを直接空調システムに
採り入れ、運転操作に起因する運転者の運動量、緊張度
合いの変化に速やかに対応することができる。

【００２３】また、車両の走行状態の変化を決定する際
に、車速が低いほど低転舵量側に移行する所定転舵量
と、転舵量が大きいほど低速側に移行する所定車速を設
定したので、運転操作に基づく運動量が大きい領域を効
果的に空調制御することができる。

【００２４】そして、運転操作に基づく運動量が大きい
走行条件において、運転席側に重点的に送風割合を多く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の車両用オートエアコンのブロック構
成図。

【図２】この発明の制御を示す特性説明図。

【図３】転舵量算出のサブルーチンである。

【図４】この発明の制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 外気温センサ ２ 日射センサ ３ 人体温度センサ ４ 内気温センサ ５ 温度設定ダイヤル ６ 舵角センサ ７ 車速センサ １０ コントローラ １１ 車両熱負荷演算部 １２ ブロア特性算出部 １３ 目標室温算出部 １４ エアミックスダンパ開度算出部 １５ 駆動回路 １６ 駆動回路 １７ 転舵量判定部 １８ 車速判定部 １９ 運転席切替弁駆動回路 ２０ 通風ダクト ２１ ブロアモータ ２２ エバポレータ ２３ エアミックスダンパ ２４ ヒータコア ２７ 運転席切替弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外気温度、日射量、および人体温度の発生
   熱量に基づいて車両熱負荷を演算する車両熱負荷演算部
   と、この車両熱負荷演算部にて演算された値に応じてブ
   ロアモータを制御するブロア特性算出部とを備えて車室
   への送風空気の量を制御する一方、外気温度、日射量に
   基づいて目標室温を算出する目標室温算出部と、この目
   標室温算出部にて算出された値に応じてエアミックスダ
   ンパを制御するエアミックスダンパ開度算出部とを備え
   て上記送風空気の吹出温度を制御する車両用オートエア
   コンの制御装置において、 車両の転舵角を検出する舵角センサと、この舵角センサ
   の出力積分値を予め定めた所定転舵量と比較する転舵量
   判定部とを有し、前記出力積分値が所定転舵量を超えた
   とき前記転舵量判定部は通常のエアコン制御に加え送風
   空気の量を増加する出力を前記ブロア特性算出部に指令
   し、 車両速度を検出する車速センサと、この車速センサの出
   力を予め定めた所定車速と比較する車速判定部とを有
   し、前記出力が所定車速より高いとき車速判定部は通常
   のエアコン制御に加え送風空気の吹出温度を低下させる
   出力を前記エアミックスダンパ開度算出部に指令するこ
   とを特徴とする車両用オートエアコンの制御装置。
2. 【請求項２】前記所定転舵量は車速が低いほど低転舵量
   側に、前記所定車速は転舵量が大きいほど低速側に設定
   することを特徴とする請求項１記載の車両用オートエア
   コンの制御装置。
3. 【請求項３】前記転舵量判定部と車速判定部の出力によ
   り運転席側への吹出割合を制御する運転席切替弁駆動回
   路を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の車
   両用オートエアコンの制御装置。