JP2632406B2

JP2632406B2 - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JP2632406B2
Application number: JP3073189A
Authority: JP
Inventors: 克巳飯田; 秀夫山口; 重紀土井; 賢昭長山
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd; Matsuda KK
Current assignee: Bosch Corp; Matsuda KK
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH02212218A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車室内の左右への配風比を制御する車両
用空調制御装置に関するものである。

（従来の技術）空調装置で温調された空気を車室内に送風する場合、
例えば実公昭58−8612号公報等に示されるように、各吹
出口の近傍に日射センサを設け、それぞれの日射センサ
の出力に基づいて各吹口から吹出す風量を調整するよ
うにしたものは公知となっている。このような技術を用
いれば、車の進行方向の変化等で日射方向が変化する毎
に自動的に車室内の左右への配風比をコントロールする
ことができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述の技術のように、単に日射センサ
の信号のみを用いて左右の風量制御を行なう場合には、
次のような欠点が生じる。

例えば、夏場等の急速な車室内冷房が必要な空調装置
の始動初期（クールダウン時）においては、車室内が充
分に冷えていないうちから日射方向に応じて車室内の左
右の配風制御が行なわれてしまうと、シートや頭部イン
スツルメントパネル等が熱いにもかかわらず日射のない
方へは風が来ず、乗員のフィーリングがなかなか改善さ
れない。

また、偏日射ではあるが、日射量が弱く、あえて配風
制御の必要がないときにまで上述の制御が行なわれれる
と、かえって不快感を乗員に与える可能性がある。

そこで、この発明において、上記欠点を解消するため
に車室内の左右配風制御を改善し、快適な配風制御が常
時行なえる車両用空調制御装置を提供することを課題と
している。

（課題を解決するための手段）しかして、第１の発明の要旨とするところは、吹出口
手前のダクト内に設けられ、車室内の左右への配風比を
可変させる配風比可変手段100と、車室内の頭部近傍の
温度を検出する頭部温度検出手段200と、車室内の左右
への配風比を手動にて設定する配風比手動設定手段300
と、車両の左右の日射量をそれぞれ検出する日射量検出
手段400と、この日射量検出手段400の検出値に基づいて
車室内の左右への配風比を自動的に設定する配風比自動
設定手段500と、外部からの車室内へ影響を与える熱負
荷に関連した値及び前記頭部温度検出手段200の検出値
に応じて定められた所望の特性から前記配風比手動設定
手段300と前記配風比自動設定手段500とのいずれかを選
択する選択手段600と、この選択手段600で選択された一
方の設定手段に基づいて前記配風比可変手段100を駆動
制御する駆動制御手段700とを具備することにあり、ま
た、第２の発明の要旨とするところは、吹出口手前のダ
クト内に設けられ、車室内の左右への配風比を可変させ
る配風比可変手段100と、車室内の頭部近傍の温度を検
出する頭部温度検出手段200と、車室内の左右への配風
比を手動にて設定する配風比手動設定手段300と、車両
の左右の日射量をそれぞれ検出する日射量検出手段400
と、この日射量検出手段400の検出値に基づいて車室内
の左右への配風比を自動的に設定する配風比自動設定手
段500と、左右の日射センサの日射量の差及び前記頭部
温度検出手段200の検出値に応じて定められた所望の特
性から前記配風比手動設定手段300と前記配風比移動設
定手段500とのいずれか選択する選択手段600と、この選
択手段で選択された一方の選定手段に基づいて前記配風
比可変手段100を駆動制御する駆動制御手段700とを具備
することにあります。

（作用）したがって、請求項１及び２の発明にあって、日射量
等の外部からの車室内の影響を与える熱負荷に関連した
信号のみならず、頭部温度をも加味して自動配風制御を
行なうか、または手動配風制御を行なうかが選択される
ので、クールダウン時等の頭部温度がまだ充分に下がっ
ていない時には、配風比の手動設定が選択されるように
しておくことで、日射方向にかかわらず乗員の所望の配
風比割合で車室内の左右の温調空気を供給することがで
きる。また、特に前記外部から車室内へ影響を与える熱
負荷に関連した信号が左右の日射検出量の差によって構
成されれば、日射量が少ない時や、左右の日射偏差が小
さい時には、配風比の設定が自動から手動に切替えられ
て不必要に配風比が変えられるのを防ぐようにもするこ
とができ、そのため、上記課題を達成することができる
ものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第３図において、車両用空調制御装置は、空調ダクト
１の最上流側に内外気切替装置２が設けられ、この内外
気切替装置２は、内気入口３と外気入口４とが分かれた
部分に内外気切替ドア５を設け、該内外気切替ドア５は
アクチュエータ６により操作することで空調ダクト１内
に導入する空気を内気と外気とに選択することができ
る。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸い込んで下流
側に送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレ
ータ８とヒータコア９とが設けられている。

エバポレータ８は、図示しないコンプレッサ等と配管
結合されて冷房サイクルを構成しており、また、ヒータ
コア９は、エンジンの冷却水が循環して空気を加熱する
ようになっている。このヒータコア９の前方には、エア
ミックスドア10が設けられており、このエアミックスド
ア10の開度をアクチュエータ10aにより調節すること
で、ヒータコア９を通過する空気と、ヒータコア９をバ
イパスする空気との量が変えられ、その結果、吹出空気
の温度が制御されるようになっている。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹
出口11、ベント吹出接続口12及びヒート吹出口13に分か
れ、その分かれた部分にモードドア14,15,16が設けられ
て、このモードドア14,15,16をアクチュエータ17で操作
することにより所望の吹出モードが得られるようになっ
ている。前記ベント吹出接続口12には、ベント用ダクト
18が接続され、このベント用ダクト18の下流側は中央吹
出口19及び左右吹出口20,21に分かれて車室30に開口
し、この分かれた部分に左右を対称に仕切る隔壁22が設
けられている。この隔壁22の手前には、モータアクチュ
エータ23で駆動される配風ドア24が設けられており、こ
の配ドア24を駆動制御することで車室30の左右へ供給さ
れる風量の比（配風比）が調節されるようになってい
る。

25は車室内の空気の温度を検出する車室内温度検出
器、26は外気温を検出する外気温検出器、27は車室内の
頭部近傍の温度を検出する頭部温度検出器、28,29は車
両の左右の日射量を測定する日射センサであり、これら
の出力信号は、信号選択を行なうマルチプレクサ（MP
X）31を介してA/D変換器32へ入力され、ここでデジタル
信号に変換されてマイクロコンピュータ33に入力され
る。

この実施例で用いられる二つの日射センサ28,29は、
例えば第４図に示すように、フロントパネル34の中央上
部に設けられ、第５図に示すように、太陽からの光を効
率よくキャッチするためにセンサ全体がフロントガラス
35に臨むようにくさび状の基台36に設置されている。さ
らに、それぞれの日射センサ28,29は、第６図に示され
るように、車両進行方向（矢視方向）に境目を一致させ
て並設され、互いに付き合わされている部分が左右両端
に比べて高くなっている。

また、マイクロコンピュータ33は、温度設定器37、操
作パネル38及び車室内の左右の配風比を手動設定する配
風比手動設定器39からの出力信号が入力される。温度設
定器37は、アップダウンスイッチ37a,37bを操作するこ
とにより、設定温度を変えることができるようになって
いる。また、操作パネル38には、空調装置の作動を停止
させるOFFスイッチ38b、エバポレータ38cを作動させるA
/Cスイッチ38c、吹出モードをベンドモード（VENT）、
バイレベルモード（BI−Ｌ）、ヒートモード（HEAT）、
デフロストモード（DEF）に切替える吹出モードスイッ
チ38d〜38g、送風能力をLOW、MID、HIに切替える送風能
力切替スイッチ38h〜38jが備えられている。配風比手動
設定器39は、例えばコントロールレバー38aをスライド
させる形式のもので、第７図に示すようにコントロール
レバー38aが中央に位置していれば左右の配風比が1:1で
あり、左に位置していれば左側のみの送風（FULL左）
を、右に位置していれば、右側のみの送風（FULL右）を
それぞれ指令する。

マイクロコンピュータ33は、図示しない中央処理装置
（CPU）、読出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセス
メモリ（RAM）、入出力ポート（I/O）等を持つそれぞれ
自体周知のもので、前述した各種入力信号に基づいて、
前記アクチュエータ6,10a,17,23、送風機７のモータに
それぞれ駆動回路40a〜40eを介して制御信号を出力し、
各ドア5,10,14,15,16,24の駆動制御、送風機７の回転制
御を行なう。

第８図において、上記マイクロコンピュータ33による
日射方向の演算ルーチンが、また、第９図においては、
配風制御のルーチン例がそれぞれフローチャートとして
示されている。また、第８図において、マイクロコンピ
ュータ33は、ステップ50からこのルーチンのプログラム
の実行を開始し、ステップ52において右側の日射センサ
29が短絡による故障か否かを、またステップ54において
左側の日射センサ28が同様に短絡による故障か否かをそ
れぞれ判定する。いずれか一方の日射センサ28,29が故
障であることが判定された場合は、ステップ56へ進み、
日射方向を中央とみなしてこのルーチンを抜ける。一
方、いずれの日射センサ28,29も故障していない場合に
は、ステップ58へ進み、第10図に示すように実際の日射
センサからの入力値（S_R1,S_L1）を用いてその大小を比
較する。ちなみに、実際の信号の立ち上がりを遅延させ
ているのは、木陰やビルの陰によって一時的に日射が途
絶えるような場合まで配風制御が変動するのを避けるた
めである。

このステップ58において、右側の日射量が左の日射量
以上である（S_R1≧S_L1）ことが判定された場合には、ス
テップ60へ進み、（１）式により日射に右偏角（D_R）を
演算し、左側の日射量が強い（S_R1＜S_L1）ことが判定された場合
には、ステップ62へ進み、（２）式により日射の左偏角
（D_L）を演算する。

但し、K₁は比例定数である。

このような日射方向の演算が予め行なわれた後に、マ
イクロコンピュータ33は、第９図に示すルーチンによ
り、以下の処理を行なう。

まず、ステップ64からこのルーチンのプログラムの実
行が開始され、ステップ66において、配風比手動設定器
39のコントロールレバー39aが左端にあるか否かを判定
し、コントロールレバー39aが左端にある場合には、ス
テップ68へ進んで配風ドア24を左側が全開する位置（第
２図Ｉ位置）に固定する。コントロールレバー39aが左
端にないことが判定された場合には、ステップ70に進ん
で、コントロールレバー39aが右端にあるか否かを判定
し、右端にある場合には、ステップ72へ進んで配風ドア
24を右側が全開する位置（第２図のII位置）に固定す
る。ステップ70でコントロールレバー39aが右端にない
ことが判定された場合には、ステップ74において吹出モ
ードがベントモードであるか否か、またステップ76にお
いてバイレベルモードであるか否かをそれぞれ判定し、
ベントでもバイレベルでもない場合には、ベント用ダク
ト18へは風が送られないので、ステップ78に進んで配風
ドア24を中央に固定しておく。一方、吹出モードがベン
トかバイレベルモードである場合には、ステップ80へ進
む。

ステップ80においては、第11図に示すように、頭部温
度（T_rh）と、車室内に影響を与える熱負荷に関連した
信号、例えば左右の日射信号の差（|S_R−S_L|）とをパラ
メータとして予め実験等によって決定された所定の特性
パターンから、配風制御が自動（AUTO）で行なえる領域
に属するか配風比手動設定器39による手動（MANUAL）で
行なう領域に属するかを決定する。

その後、ステップ82へ進み、温度設定器37による設定
温度（T_SET）がMAX COOLであるか否か即ち、乗員によ
る急速冷房の要請があるか否かを判定する。T_SETがMAX
COOLでない場合には、前述したステップ80で領域がオ
ート領域であるか否かを判定し（ステップ84）し、マニ
ュアル領域であることが判定された場合（NO）は、ステ
ップ86,88に進んでタイマが作動していなければ作動さ
せ、ステップ90において、タイマが例えば30秒を経過し
たか否かを判定し、30秒を経過した後にステップ92へ進
んで、前記第７図の特性に従うマニュアル配風制御を行
なう。これに対して、ステップ84で決定された領域がオ
ート領域である場合（YES）には、ステップ94へ進んで
タイマが作動していれば停止し、更にステップ96へ進ん
で予め演算された日射方向に基づいて第12図の所定の特
性パターンから左右の風量配分を決定し、この風量配分
になるように配風ドア24が駆動される。

尚、タイマが30秒を経過するまでは、ステップ96へ進
み、オート配風制御が行なわれる。このようにタイマに
よるマニュアルの配風制御への切替を遅延させるのは、
ハンチングを防止して制御の安定を図るためである。ま
た、ステップ82でT_SETがMAX COOLである場合には、オ
ートによる左右配風制御に優先して車室内を乗員の要請
通りに急速に冷却させるため、直接ステップ92へ進み、
手動で配風量を決定する。

しかして、冷房初期のクールダウン時においては、左
右の日射量の差が大きくても、頭部温度が高いため、ス
テップ80において手動（MANUAL）領域が選択され、クー
ルダウン制御が完了しないうちから配風制御が自動で行
なわれることがない。通常、このようなクールダウン時
においては、車室内を均一に冷却するため、配風比手動
設定器39の中央を設定するのが望ましいが、配風比は乗
員の操作で任意に調節できるため、設定自由度は中央に
固定するだけのものに比べて高めることができる。ま
た、この実施例では、左右の日射センサの出力差によっ
てもAUTO領域かMANUAL領域かを決定することができるの
で、日射量が小さい場合や、配風制御が不必要に行なわ
れることがなくなるものである。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、外部から車室
内へ影響を与える熱負荷に関連した信号と頭部温度とに
基づいて、左右配風比の自動制御を行なうか否かが選択
されるの、クールダウン時等の車室内の均一な冷房が必
要である場合にまで配風比が変えられてしまうことを防
ぐことできる。しかし、左右の日射量の偏差が外部から
の熱負荷に関連した信号であれば、日射量が少ない時
や、日射偏差が小さい時には手動で配風比を制御するよ
うにできたので、不必要に配風比が自動的に変化してし
まうことを防ぐこともでき、通常快適な配風制御が行な
えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明を示す機能ブロック図、第２図は第
２の発明を示す機能ブロック図、第３図はこの発明の実
施例を示す構成図、第４図は日射センサの設置箇所を示
す車両の平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第
６図は日射センサの設置状態を示す斜視図、第７図は配
風比手動設定器のコントロールレバーの位置と風量配分
との関係を示す特性線図、第８図は日射方向を演算する
制御ルーチン例を示すフローチャート、第９図は配風制
御のルーチン例を示すフローチャート、第10図は実際の
日射信号（S_R,S_L）と制御上用いられる日射信号（S_R1,S
_L1）との関係を示す特性線図、第11図は配風制御をオー
トで行なうかマニュアルで行なうかを決定する特性線
図、第12図は日射方向と風量配分との関係を示す特性線
図である。 100……配風比可変手段、200……頭部温度検出手段、30
0……配風比手動設定手段、400……日射量検出手段、50
0……配風比自動設定手段、600……選択手段、700……
駆動制御手段。

フロントページの続き (72)発明者土井重紀広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者長山賢昭広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭55−87608（ＪＰ，Ａ) 特開平１−164616（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吹出口手前のダクト内に設けられ、車室内
の左右への配風比を可変させる配風比可変手段と、車室内の頭部近傍の温度を検出する頭部温度検出手段
と、車室内の左右への配風比を手動にて設定する配風比手動
設定手段と、車両の左右の日射量をそれぞれ検出する日射量検出手段
と、この日射量検出手段の検出値に基づいて車室内の左右へ
の配風比を自動的に設定する配風比自動設定手段と、外部からの車室内へ影響を与える熱負荷に関連した値及
び前記頭部温度検出手段の検出値に応じて定められた所
望の特性から前記配風比手動設定手段と前記配風比自動
設定手段とのいずれかを選択する選択手段と、この選択手段で選択された一方の設定手段に基づいて前
記配風比可変手段を駆動制御する駆動制御手段と、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】吹出口手前のダクト内に設けられ、車室内
の左右への配風比を可変させる配風比可変手段と、車室内の頭部近傍の温度を検出する頭部温度検出手段
と、車室内の左右への配風比を手動にて設定する配風比手動
設定手段と、車両の左右の日射量をそれぞれ検出する日射量検出手段
と、この日射量検出手段の検出値に基づいて車室内の左右へ
の配風比を自動的に設定する配風比自動設定手段と、左右の日射センサの日射量の差及び前記頭部温度検出手
段の検出値に応じて定められた所望の特性から前記配風
比手動設定手段と前記配風比自動設定手段とのいずれか
を選択する選択手段と、この選択手段で選択された一方の設定手段に基づいて前
記配風比可変手段を駆動制御する駆動制御手段と、を具備することを特徴とする車両用空調制御装置。