JP3144176B2

JP3144176B2 - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP3144176B2
Application number: JP23053993A
Authority: JP
Inventors: 克彦寒川; 祐一梶野; 孝昌河合; 祐次本田; 裕司伊藤; 光杉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH0781371A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右の日射量に基づい
て車室内における左右の空調バランスを制御する制御手
段を備えた車両用空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車室内の左右の日射量を検出する検出手
段として、図３および図４に示すように、車両の進行方
向に対し、右側上方へ向けて設置される右側日射センサ
４９と、車両の進行方向に対し、左側上方へ向けて設置
される左側日射センサ５０とを用いている。この右側日
射センサ４９および左側日射センサ５０の勾配を、例え
ば３０°、開き角を６０°（前方中心から側方への開き
角）に設定し、光源（太陽）を正面０°から右側９０°
へ変化させた場合の出力特性を図５に示す。なお、太陽
の仰角は３０°、日射量は１０００Ｗ／ｍ²で、開き角
０°でそれぞれのセンサ出力が５００Ｗの出力を発生す
るように調節されている。

【０００３】この図５に示されるように、太陽が低仰角
（３０°）で、且つ右側に位置すると、右側日射センサ
４９の出力ＴＲが図中実線に示すように変化するのに対
し、左側日射センサ５０の出力ＴＬが図中破線に示すよ
うに、太陽が右側に移動するに従って非常に小さくな
る。これは、左側日射センサ５０の受光面が、左側日射
センサ５０自身の影となってしまうためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、太陽が低仰角
（３０°）で、右側へ変化させた場合、右側乗員に太陽
が与える熱負荷ＱＲと、左側乗員に太陽が与える熱負荷
ＱＬを、図中に示す。そして、左右の日射量に基づいて
左右の空調バランスを制御する場合は、太陽が左右の乗
員に与える熱負荷ＱＲ、ＱＬに基づいて左右の空調バラ
ンスを制御するのが望ましい。しかるに、実際の空調制
御は、左右日射センサ４９、５０の出力を用いて左右の
空調バランスを制御する。このため、太陽が低仰角で、
且つ左右に位置する際は、左右日射センサ４９、５０の
出力差が大きく、結果的に左右の空調差が大きくなり、
車両乗員に違和感を与えてしまう不具合を有していた。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、太陽が低仰角で、且つ左右に位置
しても、乗員に違和感を与えることなく左右の空調バラ
ンスを調節できる車両用空気調和装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空気調和
装置は、上記の目的を達成するために、次の技術的手段
を採用した。車両用空気調和装置は、車両の進行方向に
対し、右側上方へ向けて設置された右側日射センサと、
車両の進行方向に対し、左側上方へ向けて設置された左
側日射センサと、車室内の右側席へ向けて空気を吹き出
す右側空気通路と、車室内の左側席へ向けて空気を吹き
出す左側空気通路と、前記右側空気通路を流れる空気の
空調量を調節する右側空調量調節手段と、前記左側空気
通路を流れる空気の空調量を調節する左側空調量調節手
段と、前記右側日射センサが検出する日射量に基づいて
前記右側空調量調節手段を制御し、前記左側日射センサ
が検出する日射量に基づいて前記左側空調量調節手段を
制御する制御手段とを備える。そして、前記制御手段
は、前記右側日射センサが検出する日射量と前記左側日
射センサが検出する日射量との出力比が所定値以上とな
るときに、前記出力比が所定範囲内となるように前記両
日射量の一方を補正するリミッター手段を備える。

【０００７】

【発明の作用】左右の日射センサの出力比が所定値以上
となるときに、その出力比が所定範囲内となるように両
日射量の一方が制御手段のリミッター手段によって補正
されるため、太陽が低仰角で、かつ左右に位置し、右側
日射センサと左側日射センサの出力比が大きくても、左
右の空調量調節手段による左右の空調差が所定の範囲内
となる。

【０００８】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、太陽が
低仰角で、かつ太陽が左右に位置して、右側日射センサ
と左側日射センサの出力比が大きくても、センサ出力の
一方にリミッターをかけ、出力比を所定範囲内にするこ
とによって、左右の空調差を所定の範囲にできる。この
結果、左右の空調差により乗員に違和感を与えることな
く左右の空調バランスを調節できる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。〔実施例の構成〕図１ないし図１２は本発明の実施例を
示すもので、図２は車両用空気調和装置の概略図であ
る。車両用空気調和装置１は、車室内に向けて空気を送
る空気通路をなすダクト２を備える。このダクト２は、
車室内に配置され、ダクト２の一端には、内外気切替手
段３を備えた送風機４が接続されている。

【００１０】内外気切替手段３は、車室内と連通して内
気を導入する内気導入口５と、車室外と連通して外気を
導入する外気導入口６とを備える。そして、内外気切替
手段３は、内外気切替ダンパ７を備え、この内外気切替
ダンパ７により、ダクト２内に導かれる空気を、内気ま
たは外気に切り替えることができる。なお、内外気切替
ダンパ７を駆動する内外気切替用アクチュエータ８は、
後述する制御手段９によって通電制御される。

【００１１】送風機４は、ファンケース１０、ファン１
１、モータ１２からなり、モータ１２は印加電圧に応じ
てファン１１を回転駆動し、内気または外気をダクト２
を介して車室内へ送る。なお、モータ１２は、モータ駆
動回路１３を介して後述する制御手段９によって通電制
御される。

【００１２】ダクト２の上流側には、ダクト２内を通過
する空気を冷却する冷凍サイクルのエバポレータ１５
が、ダクト２の全面に亘って設けられている。ダクト２
のエバポレータ１５の下流は、車両の右側の乗員（以
下、ドライバー）へ向けて空気を吹き出すための右側空
気通路１６と、車両の左側の乗員（以下、パッセンジャ
ー）へ向けて空気を吹き出すための左側空気通路１７と
に仕壁１８によって分けられている。仕壁１８の上流側
には、右側空気通路１６および左側空気通路１７を通過
する空気を加熱するエンジンの冷却水（温水）を熱源と
したヒータコア１９が、仕壁１８を貫通して設けられて
いる。

【００１３】右側空気通路１６の上流には、ヒータコア
１９を迂回する右側バイパス通路２１が設けられ、ヒー
タコア１９を通過する空気量と右側バイパス通路２１を
通過する空気量との割合が、右側エアミックスダンパ２
２によって調節される。この右側エアミックスダンパ２
２は、本発明の右側温度可変手段で、ヒータコア１９を
通過する空気量と右側バイパス通路２１を通過する空気
量との割合を変化させることによって、右側空気通路１
６からドライバーへ向けて吹き出される空気の温度を変
化する。なお、右側エアミックスダンパ２２を駆動する
右側温調用アクチュエータ２３は、後述する制御手段９
によって通電制御される。

【００１４】右側空気通路１６の下流端には、右側空気
通路１６を通過した空気を、ドライバーの各部へ向けて
吹き出させる吹出口が形成されている。この吹出口は、
室内前部の中央よりドライバーの頭胸部へ向けて主に冷
風を吹き出す右側センタフェイス吹出口２４と、室内前
部の脇部よりドライバーの頭胸部へ向けて主に冷風を吹
き出す右側サイドフェイス吹出口２５と、ドライバーの
足元へ向けて主に温風を吹き出す右側フット吹出口２６
と、窓ガラスへ向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹
出口２７とからなる。そして、右側センタフェイス吹出
口２４と右側サイドフェイス吹出口２５へ通じる箇所に
は、吹出口への空気流量を調節する右側フェイスダンパ
２８が設けられている。また、右側フット吹出口２６と
デフロスタ吹出口２７へ通じる箇所には、それぞれの吹
出口への空気流量を調節する右側フットダンパ２９およ
びデフロスタダンパ３０が設けられている。なお、右側
フェイスダンパ２８、右側フットダンパ２９、デフロス
タダンパ３０を駆動する右側モード切替アクチュエータ
３１は、後述する制御手段９によって通電制御される。

【００１５】左側空気通路１７の上流にも、ヒータコア
１９を迂回する左側バイパス通路３２が設けられ、ヒー
タコア１９を通過する空気量と左側バイパス通路３２を
通過する空気量との割合が、左側エアミックスダンパ３
３によって調節される。この左側エアミックスダンパ３
３は、本発明の左側温度可変手段で、ヒータコア１９を
通過する空気量と左側バイパス通路３２を通過する空気
量との割合を変化させることによって、左側空気通路１
７からパッセンジャーへ向けて吹き出される空気の温度
を変化する。なお、左側エアミックスダンパ３３を駆動
する左側温調用アクチュエータ３４は、後述する制御手
段９によって通電制御される。

【００１６】左側空気通路１７の下流端には、左側空気
通路１７を通過した空気を、パッセンジャーの各部へ向
けて吹き出させる吹出口が形成されている。この吹出口
は、室内前部の中央よりパッセンジャーの頭胸部へ向け
て主に冷風を吹き出す左側センタフェイス吹出口３５
と、室内前部の脇部よりパッセンジャーの頭胸部へ向け
て主に冷風を吹き出す左側サイドフェイス吹出口３６
と、パッセンジャーの足元へ向けて主に温風を吹き出す
左側フット吹出口３７とからなる。そして、左側センタ
フェイス吹出口３５と左側サイドフェイス吹出口３６へ
通じる箇所には、吹出口への空気流量を調節する左側フ
ェイスダンパ３８が設けられている。また、左側フット
吹出口３７へ通じる箇所には、左側フット吹出口３７へ
の空気流量を調節する左側フットダンパ３９が設けられ
ている。なお、左側フェイスダンパ３８、左側フットダ
ンパ３９を駆動する左側モード切替アクチュエータ４０
は、後述する制御手段９によって通電制御される。

【００１７】内外気切替ダンパ７を駆動する内外気切替
用アクチュエータ８、送風機４のモータ１２へ供給され
る電力を制御するモータ駆動回路１３、右側フェイスダ
ンパ２８、右側フットダンパ２９、デフロスタダンパ３
０を駆動する右側モード切替アクチュエータ３１、左側
フェイスダンパ３８、左側フットダンパ３９を駆動する
左側モード切替アクチュエータ４０、右側エアミックス
ダンパ２２を駆動する右側温調用アクチュエータ２３、
左側エアミックスダンパ３３を駆動する左側温調用アク
チュエータ３４など、車両用空気調和装置１を作動させ
るための電気機能部品は、図１に示す制御手段９によっ
て作動が制御される。

【００１８】制御手段９は、コンピュータを使用したも
ので、各種の入力信号とインプットされたプログラムに
よって各種アクチュエータを制御して空気調和状態を制
御する。制御手段９は、入力信号として、右側空気通路
１６から吹き出される空気によって空気調和されるドラ
イバー側の要求温度ＴsetRを手動設定可能な右側温度設
定手段４５、左側空気通路１７から吹き出される空気に
よって空気調和されるパッセンジャー側の要求温度Ｔse
tLを手動設定可能な左側温度設定手段４６、車室内空気
の温度（センサ出力Ｔｒ）を検出する内気センサ４７、
外気温度（センサ出力Ｔam）を検出する外気センサ４
８、車両の進行方向に対して右側上方へ向けて設置さ
れ、右側日射量（センサ出力ＴＲ）を検出する右側日射
センサ４９、車両の進行方向に対して左側上方へ向けて
設置され、左側日射量（センサ出力ＴＬ）を検出する左
側日射センサ５０、エバポレータ１５を通過した空気の
温度（センサ出力ＴＥ）を検出するエバ後温度センサ５
１、ヒータコア１９を通過した空気の温度を検出すると
ともに、ヒータコア１９に供給される冷却水の温度（セ
ンサ出力ＴＷ）を検出する水温センサ５２等の信号を入
力する。

【００１９】右側日射センサ４９および左側日射センサ
５０を、図３および図４を用いて説明する。右側日射セ
ンサ４９および左側日射センサ５０は、ドーム形状の紫
外線カットフィルタ５３内に配置されるもので、右側日
射センサ４９と左側日射センサ５０のそれぞれの受光面
は勾配が３０°、開き角が６０°（前方中心から側方へ
の開き角）に設定されている。そして、太陽の仰角が３
０°の状態で、太陽を正面０°から右側９０°へ変化さ
せた場合の出力特性は、従来技術で示した図５のように
なる。なお、太陽の仰角が３０°、日射量が１０００Ｗ
／ｍ²で、開き角０°の時にそれぞれのセンサ出力が５
００Ｗの出力を発生するように調節されている。

【００２０】太陽が低仰角で、かつ左右に位置してそれ
ぞれのセンサ出力比が所定値以上になるときでも、左右
の空調差を所定の範囲内とするために、制御手段９に
は、上記出力比が所定範囲内となるように、出力の小さ
い側の出力値を補正するリミッター手段が設けられてい
る。制御手段９によるリミッター手段の作動を、図６の
フローチャートを用いて説明する。初めに、右側日射セ
ンサ４９および左側日射センサ５０の検出するセンサ出
力ＴＲ、ＴＬを読み込む（ステップＳ1 ）。次いで、Ｔ
Ｒ／ＴＬをＡと置く（ステップＳ2 ）。次に、Ａが６／
４より大きいか否かの判断を行う（ステップＳ3 ）。こ
の判断結果がYES の時、ステップＳ1 で読み込んだ左側
日射センサ５０の出力ＴＬを、右側日射センサ４９の出
力ＴＲに４／６を乗じた値とする。これにより、左側日
射センサ５０の出力ＴＬにリミッターがかけられ、左側
日射センサ５０のセンサ出力が補正されたＴＬとされ
る。なお、右側日射センサ４９のセンサ出力は、補正さ
れずにそのままのＴＲである（ステップＳ4 ）。ステッ
プＳ3 の判断結果がNOの場合は、Ａが４／６より小さい
か否かの判断を行う（ステップＳ5 ）。この判断結果が
YES の時、ステップＳ1 で読み込んだ右側日射センサ４
９の出力ＴＲを、左側日射センサ５０の出力ＴＬに４／
６を乗じた値とする。これにより、右側日射センサ４９
の出力ＴＲにリミッターがかけられ、右側日射センサ４
９のセンサ出力が補正されたＴＲとされる。なお、左側
日射センサ５０のセンサ出力は、補正されずにそのまま
のＴＬである（ステップＳ6 ）。ステップＳ5 の判断結
果がNOの場合は、右側日射センサ４９のセンサ出力、お
よび左側日射センサ５０のセンサ出力は、補正されずに
そのままのＴＲ、ＴＬである（ステップＳ7 ）。その
後、ＴＲ、ＴＬが用いられて、空調制御が行われる（後
述する）。

【００２１】このリミッター手段の作動により、例えば
太陽の仰角が３０°の状態で、太陽を正面０°から右側
９０°へ変化させた場合、補正されたＴＬは、図７に示
すように、ＴＲに対して出力比が所定の範囲内となる。

【００２２】次に、制御手段９による車両用空気調和装
置１の制御を、図８のフローチャートを用いて説明す
る。初めに、オートエアコンが選択されると（スター
ト）、各センサや設定手段などの信号の読み込みを行う
（ステップＳ11）。次に、上記リミッター手段の作動
（ステップＳ1 〜Ｓ7 ）を行う（ステップＳ12）。

【００２３】続いて、右側空気通路１６より吹き出され
る空気の目標吹出温度ＴＡＯR 、および左側空気通路１
７より吹き出される空気の目標吹出温度ＴＡＯL を次式
により算出する（ステップＳ13）。

【数１】ＴＡＯR ＝Ｋset ・ＴsetR−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔam−Ｋｓ・ＴＲ＋ＣＴＡＯL ＝Ｋset ・ＴsetL−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔam−Ｋｓ・ＴＬ＋Ｃなお、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｋｒは内気温度ゲイ
ン、Ｋamは外気温度ゲイン、Ｋｓは日射ゲイン、Ｃは補
正定数である。

【００２４】次に、送風機４の印加電圧を決定する。ま
ず図９に従い、ステップＳ13で算出されたドライバー側
の目標吹出温度ＴＡＯR から右側印加電圧ＶR を算出
し、次に図１０に従い、ステップＳ13で算出されたパッ
センジャー側の目標吹出温度ＴＡＯL から左側印加電圧
ＶL を算出する。そして、右側、左側印加電圧ＶR 、Ｖ
L を平均化し、その平均値Ｖを送風機４の印加電圧とす
る（ステップＳ14）。

【００２５】次に、ドライバー側の目標吹出温度ＴＡＯ
R およびパッセンジャー側の目標吹出温度ＴＡＯL をそ
れぞれ実現するために、右側エアミックスダンパ２２の
目標開度ＳＷR および左側エアミックスダンパ３３の目
標開度ＳＷL を、次の数式２によって算出する（ステッ
プＳ15）。

【数２】ＳＷR ＝｛（ＴＡＯR −ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００ＳＷL ＝｛（ＴＡＯL −ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００

【００２６】次に、右側空気通路１６から吹き出す空気
の吹出口、および左側空気通路１７から吹き出す空気の
吹出口を決定する。右側空気通路１６から吹き出す空気
の吹出口は、図１１に従い、ドライバー側の目標吹出温
度ＴＡＯR から吹出モードを決定する。同様に、左側空
気通路１７から吹き出す空気の吹出口は、図１２に従
い、パッセンジャー側の目標吹出温度ＴＡＯL から吹出
モードを決定する（ステップＳ16）。

【００２７】次に、上記ステップＳ14で求めた印加電圧
Ｖが送風機４に印加されるように、モータ駆動回路１３
へ制御信号を出力する（ステップＳ17）。次に、上記ス
テップＳ15で求めた目標開度ＳＷR が得られるように右
側エアミックスダンパ２２を駆動する右側温調用アクチ
ュエータ２３に制御信号を出力するとともに、目標開度
ＳＷL が得られるように左側エアミックスダンパ３３を
駆動する左側温調用アクチュエータ３４に制御信号を出
力する（ステップＳ18）。次に、右側空気通路１６から
吹き出す空気の吹出口が上記ステップＳ16で求めた吹出
モードとなるように、右側モード切替アクチュエータ３
１へ制御信号を出力するとともに、左側空気通路１７か
ら吹き出す空気の吹出口が上記ステップＳ16で求めた吹
出モードとなるように、左側モード切替アクチュエータ
４０へ制御信号を出力する（ステップＳ19）。そして、
その後リターンする。

【００２８】〔実施例の作動〕太陽の仰角が低下し、例えば太陽が車両の右側に位置し
て、左側日射センサ５０の受光面に太陽光が当たらなく
なっても、リミッター手段の働きによって、日射が当た
らなくなった左側日射センサ５０の出力ＴＬが補正され
て、右側日射センサ４９の出力ＴＲとの出力比が所定の
範囲内にされる。このため、例えば右側温度設定手段４
５と左側温度設定手段４６の設定温度を同じにした場
合、右側空気通路１６からドライバー側へ吹き出される
空気の温度と、左側空気通路１７からパッセンジャー側
へ吹き出される空気の温度とが、所定の範囲内になる。

【００２９】〔実施例の効果〕本発明の車両用空気調和装置は、上記の作用で示したよ
うに、太陽が低仰角で、かつ太陽が左右に位置して、右
側日射センサ４９と左側日射センサ５０の出力比が大き
くても、センサ出力の低い側にリミッターをかけること
によって、左右の温度差（空調差の一例）が所定の範囲
内になる。このため、右側日射センサ４９と左側日射セ
ンサ５０の出力比により、左右の温度差が大きくなるこ
とが防がれる。この結果、左右の温度差により乗員に違
和感を与えることなく左右の吹出し温度バランスを調節
できる。

【００３０】〔変形例〕上記の実施例では、空調差の一例として、左右の吹出し
温度差を所定の範囲に制御した例を示したが、左右の風
量を変化可能な空気調和装置であれば、左右の風量差を
所定の範囲としたり、左右の吹出しモードを所定の範囲
内（例えば、一方がヒータモードあるいはフェイスモー
ドの時、他方がバイレベルモードなど、左右で共通の吹
出口が開口するモード）としても良い。さらに、右側空
気通路より吹き出される空気をドライバーへ向け、左側
空気通路より吹き出される空気をパッセンジャー側へ向
けた空気調和装置を例に示したが、例えばバス車両な
ど、右側空気通路より通路右側の乗員へ吹き出す空調状
態と、左側空気通路より通路左側の乗員へ吹き出す空調
状態とを変化させる空気調和装置に本発明を適用しても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御手段のブロック図である。

【図２】車両用空気調和装置の概略図である。

【図３】日射センサの上面図である。

【図４】日射センサの側面断面図である。

【図５】日射センサの出力特性を示すグラフである。

【図６】リミッター手段の作動を示すフローチャートで
ある。

【図７】補正された日射センサの出力特性を示すグラフ
である。

【図８】制御手段の作動を示すフローチャートである。

【図９】右側の目標吹出温度ＴＡＯR と右側印加電圧Ｖ
R との関係を示すグラフである。

【図１０】左側の目標吹出温度ＴＡＯL と左側印加電圧
ＶL との関係を示すグラフである。

【図１１】右側の目標吹出温度ＴＡＯR と右側吹出モー
ドとの関係を示すグラフである。

【図１２】左側の目標吹出温度ＴＡＯL と左側吹出モー
ドとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１車両用空気調和装置９制御手段（リミッター手段）４９右側日射センサ５０左側日射センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本田祐次愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者伊藤裕司愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者杉光愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (56)参考文献特開平４−78610（ＪＰ，Ａ) 実開平４−29408（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の進行方向に対し、右側上方へ向けて
設置された右側日射センサと、車両の進行方向に対し、左側上方へ向けて設置された左
側日射センサと、車室内の右側席へ向けて空気を吹き出す右側空気通路
と、車室内の左側席へ向けて空気を吹き出す左側空気通路
と、前記右側空気通路を流れる空気の空調量を調節する右側
空調量調節手段と、前記左側空気通路を流れる空気の空調量を調節する左側
空調量調節手段と、前記右側日射センサが検出する日射量に基づいて前記右
側空調量調節手段を制御し、前記左側日射センサが検出
する日射量に基づいて前記左側空調量調節手段を制御す
る制御手段とを備える車両用空気調和装置において、前記制御手段は、前記右側日射センサが検出する日射量
と前記左側日射センサが検出する日射量との出力比が所
定値以上となるときに、前記出力比が所定範囲内となる
ように前記両日射量の一方を補正するリミッター手段を
備えることを特徴とする車両用空気調和装置。