JP2946067B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調制御装置、
特に外気温度、室内温度、設定温度、及び日射量等に基
づき演算される目標吹出温度に応じてブロワ、ミックス
ドア等の温度制御部材を制御する車両用空調制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような車両用空調制御装置と
しては、例えば、（１）フォトトランジスタ等の光量電
気変換器で検出される日射の光学的エネルギー又はサー
ミスタ等の温度電気変換器で検出される日射の熱的エネ
ルギーに応答して検出素子（光量電気変換器又は温度電
気変換器）が生じる電気信号の大きさを段階的に判定
し、この段階に対応して予め定めた所定の大きさの補正
データを選択し、選択された補正データに応じて温度制
御量を補正する構成を有し、まとまった単位で温度補正
を与え、誤補正がなくかつ比較的正確な温度制御を行な
うことができるようにしたもの（特公昭６２−２２８０
１号公報)、（２）車両が受ける日射量を光−電気変換
によって検出する検出手段（光量電気変換器）と、該検
出信号を含む制御条件に応じて車両の空気調和要素を調
節するための電気信号を生じるとともに、前記検出信号
の上記調節に対する応答を遅延させる電気処理を行なう
制御手段とを備え、正確でかつ安定的な日射対策を行な
い得るもの（特公昭５８−１９４８４号公報)、（３）
外気温度が高くなるほど、直射日光の強い時ほど設定温
度が低くなるように、設定温度を自動的に変えるように
したもの（特開昭５０−１２７３０号公報）が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、最近の車
両用空調制御装置では、日射量を検出する日射センサと
して、温度電気変換器（サーミスタ）よりも応答性の高
い光量電気変換器（フォトトランジスタ）が使用されて
いる。ところが、日射センサとして光量電気変換器を用
いた場合には、指向性があるために、日射高度や日射方
位の影響を受けて日射量を精度良く検出できない虞れが
あり、また、応答性が高いために、走行中において日射
が一時的に建築物で遮られるときにも、そのときの出力
に応じて室温が変化してしまうという不具合がある。こ
のような不具合を解消するために、上記（２）の従来技
術のように、光量電気変換器の検出信号の上記調節に対
する応答を遅延させる電気処理を行なうことが必要とな
る。

【０００４】一方、近年、ブロワやミックスドア等の温
度制御部材を制御する制御情報として、日射量だけでな
く乗員周辺の壁面温度等も考慮することにより、より精
度の高い、快適な空調制御が強く望まれている。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みて為され
たもので、日射高度又は日射方位に影響されない精度の
高い日射量を検出できると共に、日射輻射の他に壁面輻
射をも検出でき、より人間の生理、体感に近い快適な温
度制御を可能した車両用空調制御装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段作用】上記目的を達成する
ために本発明は、外気センサで検出される外気温度、内
気センサで検出される車室内温度、温度設定器で設定さ
れる設定温度、及び日射センサで検出される日射量等に
基づき、目標吹出温度を演算する目標吹出温度演算手段
を有し、この目標吹出温度に応じてブロワ、ミックスド
ア等の温度制御部材を制御する電子制御部を備えた車両
用空調制御装置において、前記日射センサとして、車室
内への日射光量を検出する光量電気変換器と、設置個所
付近の壁面及びガラス面からの壁面輻射温度を含む日射
温度を検出する温度電気変換器とが設けられており、且
つ前記電子制御部に、前記光量電気変換器からの出力に
基づき日射の有無を検出する日射判定手段と、前記日射
温度と前記室内温度の温度偏差を演算する偏差演算手段
と、この温度偏差に応じて前記設定温度を補正する設定
温度補正手段と、前記温度偏差と前記光量電気変換器か
らの出力のうち、値の大きい方を日射量とする日射量演
算手段とが設けられており、前記目標吹出温度演算手段
は、前記日射判定手段により日射ありと判定されたと
き、前記日射量演算手段で演算された日射量を前記目標
吹出温度の演算に用いると共に、日射判定手段により日
射なしと判定されたとき、前記設定温度補正手段で補正
された設定温度を前記目標吹出温度の演算に用いるよう
に構成されているものである。

【０００７】

【作用】光量電気変換器により車室内への日射光量が、
温度電気変換器により設置個所付近の壁面及びガラス面
からの壁面輻射温度がそれぞれ検出される。車室内への
日射があるとき、すなわち日射判定手段により日射あり
と判定されたとき、目標吹出温度演算手段は、日射温度
と室内温度の温度偏差と、光量電気変換器の出力のう
ち、値の大きい方を日射量とする日射量演算手段で演算
された日射量を用いて目標吹出温度を演算する。一方、
車室内への日射がないとき、すなわち日射判定手段によ
り日射なしと判定されたとき、目標吹出温度演算手段
は、設定温度補正手段で補正された設定温度を用いて目
標吹出温度を演算する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【０００９】図２は、本発明の一実施例に係る車両用空
調制御装置を示す概略構成図である。同図に示すよう
に、車両用空調制御装置が用いられる車両用空調装置
は、外気導入口１及び内気導入口２を有し、ダクト内に
ブロワ４が配置されたブロワユニット３と、該ブロワユ
ニット３の下流側端部に接続され、ダクト内にエバポレ
ータ５が配置されたクーリングユニット６と、該クーリ
ングユニット６の下流側端部に接続され、ダクト内にヒ
ータコア７が配置されたヒータユニット８とを備えてい
る。

【００１０】ブロワユニット３には、外気導入口１及び
内気導入口２を開閉するインテークドア９が設けられて
いる。ヒータユニット８のダクト内には、ヒータコア７
の前面及びバイパス路１０を開閉するミックスドア１１
が設けられている。ミックスドア１１の開度θは、ミッ
クスドア・アクチュエータ１２により０〜１００％（実
線で示すフルクール位置〜鎖線で示すフルホット位置）
の間で調節される。

【００１１】ヒータユニット８のダクトの下流側には、
図示しないフロントウィンドウへの吹出口であるデフ吹
出口１３，顔部への吹出口であるベント吹出口１４及び
足元への吹出口であるフット吹出口１５が設けられてい
る。各吹出口１３〜１５の開閉はそれぞれデフドア１
６，ベントドア１７及びフットドア１８によって行なわ
れる。

【００１２】図２に示すように、上記車両用空調装置を
制御する車両用空調制御装置は、外気温度センサ２０で
検出される外気温度Ｔａ、内気センサ２１で検出される
車室内温度Ｔｒ、温度設定器２２で設定される設定温度
Ｔset、及び日射量Ｑsun等に基づき、目標吹出温度Ｘｍ
を演算する目標吹出温度演算手段３１を有し、この目標
吹出温度Ｘｍに応じてブロワ４、ミックスドア１１等の
温度制御部材を制御するマイクロコンピュータ（電子制
御部）３０を備えている。

【００１３】この目標吹出温度演算手段３１は、目標吹
出温度Ｘｍを下記（１）式により演算するようになって
いる。

【００１４】 Ｘｍ＝ＡＴset−ＢＴｒ−ＣＴａ−ＤＱsun＋Ｅ …（１） 但し、Ａ〜Ｄは定数、Ｅは補正項である。

【００１５】また、車両用空調制御装置には、図１及び
図２に示すように、日射量Ｑsunを検出するための日射
センサとして、車室内への日射光量Ｔｓｂを検出するフ
ォトトランジスタ等の光量電気変換器２４と、設置個所
付近の壁面及びガラス面からの壁面輻射温度を含む日射
温度Ｔｓを検出するサーミスタ等の温度電気変換器２３
とが設けられている。これら光量電気変換器２４及び温
度電気変換器２３は、不図示のインストルメントパネル
の上面で、フロントウィンドウの下部に設置されてい
る。従って、温度電気変換器２３により、その設置個所
付近の、外気温度Ｔａに応じたフロントウィンドウのガ
ラス面及びインストルメントパネルの上面からの壁面輻
射温度が検出されるようになっている。

【００１６】前記マイクロコンピュータ３０は、中央処
理装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ラン
ダムアンセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポートＩ／Ｏ等
を備えたそれ自体公知のものである。このマイクロコン
ピュータ３０には、各種の入力信号から所望の信号を選
択して出力するマルチプレクサ３９及び該マルチプレク
サ３９から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器３８を介して各種の信号が入力され
る。即ち、マルチプレクサ３９には、外気温度センサ２
０からの外気温度Ｔａ、内気センサ２１からの車室内温
度Ｔｒ、温度設定器２２で設定された設定温度Ｔset、
温度電気変換器２３で検出される日射温度Ｔｓ、及び光
量電気変換器２４で検出される日射光量Ｔｓｂをそれぞ
れ表わす信号が入力される。

【００１７】また、マイクロコンピュータ２０には、図
１に示すように、前記目標吹出温度演算手段３１の他
に、光量電気変換器２４からの出力に基づき日射の有無
を検出する日射判定手段３２と、前記日射温度Ｔｓと車
室内温度Ｔｒの温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）を演算する偏差
演算手段３３と、この温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）に応じて
温度設定器２２で設定された設定温度Ｔsetを補正する
設定温度補正手段３４と、図４に示す前記温度偏差（Ｔ
ｓ−Ｔｒ）と図５に示す前記日射光量Ｔｓｂのうち、値
の大きい方を日射量Ｑsunとする日射量演算手段３５
と、目標吹出温度演算手段３１で演算された目標吹出温
度Ｘｍに応じて目標ブロワ制御電圧Ｂｖを演算する目標
ブロワ制御電圧演算手段３６と、前記目標吹出温度Ｘｍ
に応じて目標ミックスドア開度θｘを演算する目標ミッ
クスドア開度演算手段３７とが設けられている。

【００１８】そして、前記目標吹出温度演算手段３１
は、日射判定手段３２により日射ありと判定されたとき
（例えば、光量電気変換器２４で検出される日射光量Ｔ
ｓｂが所定値以上のとき）、日射量演算手段３５で演算
された日射量日射量Ｑsunを上記（１）式による目標吹
出温度Ｘｍの演算に用いると共に、日射判定手段３２に
より日射なしと判定されたとき（例えば、光量電気変換
器２４で検出される日射光量Ｔｓｂが所定値以下のと
き）、設定温度補正手段３４で補正された設定温度Ｔse
tを上記目標吹出温度Ｘｍの演算に用いるように構成さ
れている。

【００１９】前記設定温度補正手段３４は、図６に示す
ように、前記温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）がプラス側へ増大
するにつれて設定温度Ｔsetを基準設定温度（例えば、
２５℃）から下げていく方向に補正すると共に、温度偏
差（Ｔｓ−Ｔｒ）がマイナス側へ減少するにつれて設定
温度Ｔsetを基準設定温度２５℃から上げていく方向に
補正するようになっている。

【００２０】前記目標ブロワ制御電圧演算手段３６は、
目標吹出温度演算手段３１で演算された目標吹出温度Ｘ
ｍに基づき、図８のマップに示すブロワ電圧制御パター
ン８０に従ってブロワ制御電圧Ｂｖを演算するようにな
っている。なお、このブロワ電圧制御パターン８０の左
半分の制御パターン８０ａは、目標吹出温度Ｘｍが基準
値Ｘｍ₀より小さいときの冷房側ブロワ電圧制御パター
ンであり、その右半分の制御パターン８０ｂは、目標吹
出温度Ｘｍが基準値Ｘｍ₀より大きいときの暖房側ブロ
ワ電圧制御パターンである。そして、この演算手段３６
は、演算したブロワ制御電圧Ｂｖを表わす制御信号をブ
ロワ駆動回路４１へ出力し、この駆動回路４１によりブ
ロワ４の風量が制御されるようになっている。。

【００２１】また、前記目標ミックスドア開度演算手段
３７は、図７のマップで示すように、前記目標吹出温度
Ｘｍが増大するにつれて、ミックスドア１１をフルクー
ル位置（Ｆ．Ｃ．）側からフルホット位置（Ｆ．Ｈ．）
側へ制御するように、目標吹出温度Ｘｍに応じて目標ミ
ックスドア開度θｘを演算するようになっている。そし
て、この演算手段３７は、演算した目標ミックスドア開
度θｘを表わす制御信号をミックスドア駆動回路４２へ
出力し、この駆動回路４２により前記ミックスドアアク
チュエータ１２が駆動されてミックスドア１１が制御さ
れるようになっている。

【００２２】前記マイクロコンピュータ３０のメモリ
（ＲＡＭ）には、図３に示す制御プログラムが予め格納
されており、中央処理装置（ＣＰＵ）はこの制御プログ
ラムに従って処理を実行する。

【００２３】次に、上記構成を有する一実施例に係る車
両用空調制御装置の作動を図３を参照して説明する。

【００２４】図３は、車両用空調制御装置による自動空
調制御の制御手順を示すフローチャートである。

【００２５】同図において、まずステップ３０１で各種
の入力信号を読込み、次にステップ３０２で日射ありか
否かを判別する。

【００２６】日射ありのとき、ステップ３０２の答が肯
定（Ｙｅｓ）となってステップ３０３に進み、日射量Ｑ
sunを演算する。すなわち、このステップ３０３では、
前記温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）と前記日射光量Ｔｓｂのう
ち、値の大きい方を日射量Ｑsunとする。次に、ステッ
プ３０５に進み、ステップ３０３で演算された日射量Ｑ
sunを用いて、上記（１）式により目標吹出温度Ｘｍを
演算する。次のステップ３０６では、ステップ３０５で
演算された目標吹出温度Ｘｍに応じたブロワ電圧制御を
行なってブロワ４の風量制御を行なう。次のステップ３
０７では、前記目標吹出温度Ｘｍに応じたミックスドア
１１の開度制御を行ない、次のステップ３０８では、そ
の他の制御を行なってステップ３０１に戻る。

【００２７】一方、日射なしのとき、ステップ３０２の
答が否定（Ｎｏ）となってステップ３０４に進み、設定
温度の補正を行なう。すなわち、図６に示すように、前
記温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）に応じて温度設定器２２で設
定された設定温度Ｔsetを補正する。次に、ステップ３
０５に進み、ステップ３０４で補正された設定温度Ｔse
tを用いて、上記（１）式により目標吹出温度Ｘｍを演
算する。この演算後、前記ステップ３０６〜３０８を実
行し、ステップ３０１に戻る。

【００２８】以後、上記ステップ３０１〜３０８の作動
を繰り返し、車室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔとなる
ように上記ステップ３０６〜３０８の各制御が実行され
る。

【００２９】このように、上記一実施例に係る車両用空
調制御装置によれば、日射判定手段３２により日射あり
と判定されたとき、温度電気変換器２３で検出される日
射温度Ｔｓと車室内温度Ｔｒとの温度偏差（Ｔｓ−Ｔ
ｒ）と光量電気変換器２４で検出される日射光量Ｔｓｂ
のうち、値の大きい方を日射量Ｑsunとし、この日射量
を用いて上記（１）式により目標吹出温度Ｘｍを演算す
るので、日射高度又は日射方位に影響されない精度の高
い日射量を検出することができ、これによって、より人
間の生理、体感に近い快適な温度制御を行なうことがで
きる。

【００３０】また、日射判定手段３２により日射なしと
判定されたとき、例えば、直射日光がないとき又は走行
中に日射が建築物等により一時的に遮られたとき、前記
温度偏差（Ｔｓ−Ｔｒ）に応じて温度設定器２２で設定
された設定温度Ｔsetを補正し、この補正された設定温
度Ｔsetを用いて、上記（１）式により目標吹出温度Ｘ
ｍを演算するので、温度電気変換器２３の設置個所付近
の壁面輻射温度、すなわちフロントウィンドウのガラス
面及びインストルメントパネル上面からの壁面輻射温度
をも検出することができ、これによっても、より人間の
生理、体感に近い快適な温度制御を行なうことができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明に係る車両
用空調制御装置によれば、外気センサで検出される外気
温度、内気センサで検出される車室内温度、温度設定器
で設定される設定温度、及び日射センサで検出される日
射量等に基づき、目標吹出温度を演算する目標吹出温度
演算手段を有し、この目標吹出温度に応じてブロワ、ミ
ックスドア等の温度制御部材を制御する電子制御部を備
えた車両用空調制御装置において、前記日射センサとし
て、車室内への日射光量を検出する光量電気変換器と、
設置個所付近の壁面及びガラス面からの壁面輻射温度を
含む日射温度を検出する温度電気変換器とが設けられて
おり、且つ前記電子制御部に、前記光量電気変換器から
の出力に基づき日射の有無を検出する日射判定手段と、
前記日射温度と前記室内温度の温度偏差を演算する偏差
演算手段と、この温度偏差に応じて前記設定温度を補正
する設定温度補正手段と、前記温度偏差と前記光量電気
変換器からの出力のうち、値の大きい方を日射量とする
日射量演算手段とが設けられており、前記目標吹出温度
演算手段は、前記日射判定手段により日射ありと判定さ
れたとき、前記日射量演算手段で演算された日射量を前
記目標吹出温度の演算に用いると共に、日射判定手段に
より日射なしと判定されたとき、前記設定温度補正手段
で補正された設定温度を前記目標吹出温度の演算に用い
るように構成されているので、車室内への日射があると
き、すなわち日射判定手段により日射ありと判定された
とき、目標吹出温度演算手段は、日射温度と室内温度の
温度偏差と、光量電気変換器の出力のうち、値の大きい
方を日射量とする日射量演算手段で演算された日射量を
用いて目標吹出温度を演算し、一方、車室内への日射が
ないとき、すなわち日射判定手段により日射なしと判定
されたとき、目標吹出温度演算手段は、設定温度補正手
段で補正された設定温度を用いて目標吹出温度を演算す
る。従って、日射高度又は日射方位に影響されない精度
の高い日射量を検出することができると共に、日射輻射
の他に壁面輻射をも検出することができ、これによっ
て、より人間の生理、体感に近い快適な温度制御を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用空調制御装置を
示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る車両用空調制御装置を
示す概略構成図である。

【図３】一実施例に係る車両用空調制御装置による自動
空調制御の制御手順を示すフローチャートである。

【図４】日射量Ｑsunと温度偏差(Ｔｓ−Ｔｒ）の関係を
示すグラフである。

【図５】日射量Ｑsunと日射光量Ｔｓｂの関係を示すグ
ラフである。

【図６】設定温度と温度偏差(Ｔｓ−Ｔｒ）の関係を示
すグラフである。

【図７】目標吹出温度Ｘｍに基づくミックスドア制御を
示すマップである。

【図８】目標吹出温度Ｘｍに基づくブロワ電圧制御を示
すマップである。

【符号の説明】

４ ブロワ １１ ミックスドア ２０ 外気センサ ２１ 内気センサ ２２ 温度設定器 ２３ 温度電気変換器 ２４ 光量電気変換器 ３０ マイクロコンピュータ（電子制御部） ３１ 目標吹出温度演算手段 ３２ 日射判定手段 ３３ 偏差演算手段 ３４ 設定温度補正手段 ３５ 日射量演算手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気センサで検出される外気温度、内気
   センサで検出される車室内温度、温度設定器で設定され
   る設定温度、及び日射センサで検出される日射量等に基
   づき、目標吹出温度を演算する目標吹出温度演算手段を
   有し、この目標吹出温度に応じてブロワ、ミックスドア
   等の温度制御部材を制御する電子制御部を備えた車両用
   空調制御装置において、前記日射センサとして、車室内
   への日射光量を検出する光量電気変換器と、設置個所付
   近の壁面及びガラス面からの壁面輻射温度を含む日射温
   度を検出する温度電気変換器とが設けられており、且つ
   前記電子制御部に、前記光量電気変換器からの出力に基
   づき日射の有無を検出する日射判定手段と、前記日射温
   度と前記室内温度の温度偏差を演算する偏差演算手段
   と、この温度偏差に応じて前記設定温度を補正する設定
   温度補正手段と、前記温度偏差と前記光量電気変換器か
   らの出力のうち、値の大きい方を日射量とする日射量演
   算手段とが設けられており、前記目標吹出温度演算手段
   は、前記日射判定手段により日射ありと判定されたと
   き、前記日射量演算手段で演算された日射量を前記目標
   吹出温度の演算に用いると共に、日射判定手段により日
   射なしと判定されたとき、前記設定温度補正手段で補正
   された設定温度を前記目標吹出温度の演算に用いるよう
   に構成されていることを特徴とする車両用空調制御装
   置。