JPH04185519A - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は太陽電池パネルの出力信号に応じて空調制御を
行う車両用空調制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、日射の強度、日射高度及び日射方向を検出し、こ
れらに応じて空調制御を行う車両用空調制御装置として
は、基台部上に固定された複数個の受光素子と、入射光
角度によって変化する遮光域を前記複数個の受光素子の
受光面上に生じさせる遮光部とを有してなる日射検出器
を車両の受光部に取付け、前記複数個の受光素子が検出
する受光分布に応じて車室内の空調分布を調節するよう
にした車両用空調制御装置が実公昭５８−３７６９４号
公報に開示されている。

また、少なくとも２つの空調吹出口をもち、各吹出口の
吹出し空気を独立して制御できる車両用空調制御装置に
おいて、方位センサと、タイマと、該タイマ及び前記方
位センサにより車両に対する太陽の位置並びに太陽光の
強さを理論的に算出する基準太陽光算出回路と、車両に
実際に照射される太陽光の強さを検知する日射センサと
、該日射センサ及び基準太陽光算出回路の出力信号から
太陽光の強さを補正して太陽光の強さの有効値を演算す
る日射強度決定回路とを備え、各吹出口より車室内各部
に吹き出される空調された空気を前記日射強度決定回路
の出力信号に基づき制御する車両用空調制御装置が実開
昭５９−８０１０９号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記２つの技術は日射方向をセンサにて
検出し、またこれらのセンサを用いて日射強度を検出す
ることにより日射強度、日射方向に応じた空調制御を行
うものであるが、これらの方式では特別なセンサを必要
としたり、タイマ情報等から複雑な方法で日射方向を演
算する等の手段が必要であった。

一方、本出願人は実開昭６２−１８１４１６号公報にお
いて、自動車に搭載した太ｌｉ！Ｉ！池の出力信号から
日射の強度を検出し、車両の空調制御を行う制御手段を
備えた空調制御装置を提案しているが、日射高度及び日
射方向の検出手段を備えていないものであった。

本発明は上記の点に鑑み創案されたもので、日射センサ
等を必要とせず、またタイマ情報等から複雑な方法で日
射方向を演算する必要がなく、より簡単且つ正確に日射
高度及び日射方向を検出・演算し、よりきめの細い空調
制御が可能であると共に、太陽電池を最も効率よく有効
に利用できる車両用空調制御装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明においては、車体の外
面部に太陽電池素子を配したパネルを設け、前記太陽電
池素子の出力信号に応じて空調制御を行う車両用空調制
御装置において、前記太陽電池素子の発生電流を検出す
る手段と、前記パネルの角度を調節する調節手段と、前
記パネルの角度を検出する検出手段と、前記太陽電池素
子の発生電流が最大となるように常時前記調節手段を介
して前記パネルの角度を制御する制御手段と、前記制御
されたパネルの角度の検出値により日射高度及び日射方
向の少なくとも一つを演算する演算手段とを有し、該演
算結果に応じた空調制御を行うことを特徴とするもので
ある。

（作用） 太陽電池に照射される日射量により発生する電流値を検
出すると共に常にパネル角度を検出し、該パネル角度を
調節・制御して前記電流値が最大となるようにし、日射
量、日射高度及び日射方向を演算し、車室内の送風量、
吹出口の方向、ルーバの角度等の空調をきめ細く制御す
る。

（実施例〉 以下１本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る車両用空調制御装置の一実施例の
構成ブロック図である。同図において、１は熱負荷検出
手段で、内気温（Ｔｒ）センサ、外気温（Ｔａ）センサ
、フロント日射量（ＴｓＩｌ＋）センサ、及び室内温度
（Ｔ−設定器等から成る。

フロント日射量センナは、例えば車両のダッシュパネル
の上側で日射を受ける位置に取付けられている。

２は総合信号演算手段で、公知の如く、下記式（１）に
より目標吹出温度Ｘ、Ｊを算出する。

ＸＭ＝Ａ　”Ｔｏ−Ｂ−Ｔ　ｒ−ＣＴ　ａ　−ＤＱｓｕ
ｎ＋Ｅ−（］）なお、式（１）において、Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄは定数、Ｅは補正項である。

３は温度制御部材駆動手段で、総合信号演算手段２で算
出された目標吹出温度ＸＭに吹出し温度を制御すべく、
温度制御部材であるブロワ及びミックスドア４を駆動す
るものである。

５は太陽電池パネル出力電流検出手段で、日射量に対し
て所定の率で増加する太陽電池の発生電流値を検出する
もので、該検出された発生電流値に基づいて日射量演算
手段６により日射量が演算される。演算された日射量は
補正信号として前記総合信号演算手段２に入力される。

７は太陽電池パネル制御手段で、常時、太陽電池パネル
出力電流が最大値（Ｅｌ日射量最大値）になるように、
パネル角度調整手段８を駆動制御するものである。

９は太陽電池パネル制御角度検出手段で、前記制御手段
７によって制御されるパネルの水平方向の角度（日射方
向ンと垂直方向の角度（Ｅｌ日射高度を検出するもので
、ポテンショメータ等から成り、該ポテンショメータの
抵抗値が日射高度・方向演算手段１０により角度に換算
される。換算された日射高度及び／又は日射方向を示す
角度信号は後席エアコン制御手段１１に供給され、該制
御手段１１は該角度信号に基づいて後席エバポレータ１
２に冷媒を導入して、車室の後部座席のエアコンのオン
オフ制御や、後部座席のブロワ１３の送風量制御や、後
席吹出しグリル駆動手段１４による単室の後部座席用吹
出しグリル或はルーバの角度制御等を行う。

第２図に示す如く、太陽電池２１は車両のリヤウィンド
２０近傍の車室内に配され多数段に形成されたシャツタ
板（パネル）２２上に夫々複数個づつ固定されている。

この太陽電池２１は、周知の如く、シリコンアモルファ
ス等から構成されていて太陽光線を電気エネルギーに変
換するものである。前記シャツタ板２２は、その支点と
なる長手方向の端部を枠体２３に回動自在に嵌入させ（
第３図）、シャツタ板２２の中央の前後縁部に夫々ベル
ト２４を挿通固定している。そして、ヘルド２４の上部
はプーリ２５を介して正逆回転可能なパルスモータ等か
らなるアクチュエータ２７の出力軸に嵌装されたプーリ
２６に架は渡されている。一方、枠体２３は、第３図に
示すように、複数個リヤウィンｌ−’　２０近傍に配列
され、枠体２３の上下壁の長手方向の中央に突設された
軸２８のうち下方の軸２８が正逆回転可能なパルスモー
タ等からなるアクチュエータ２９に接続され、上方の軸
２８は軸受３０を介して車体に固定支持されている。枠
体２３は上方の軸２８により水平方向に回動自在に支持
されている。パネル角度調整手段８を構成する前記アク
チュエータ２７゜２９には夫々シャツタ板２２及び枠体
２３の角度を検出するパネル制御角度検出手段９を構成
するポテンショメータ（図示せず）が内蔵されている。

このように構成すると、アクチュエータ２７によりシャ
ツタ板２２の車両前後方向の角度が調整されると共に、
アクチュエータ２９により枠体２３の水平方向の角度が
調整され、ポテンショメータの抵抗値によりシャツタ板
２２の角度及び枠体２３の角度が検出され、夫々日射高
度及び日射方向が演算される。

そして、アクチュエータ（パルスモータ）２７の内蔵ポ
テンショメータで検出されたシャンタ板２２０角度は、
太ｉｔ池パネル制御手段７により、常時、太陽電池パネ
ル出力電流が最大値になるようにアクチュエータ２７を
介して制御される。この制御は、例えば第４図のフロー
チャートに示す方法で行われる。ステップ３４１でシャ
ツタ板の角度を設定するパルスモータ２７をＡ方向に回
転させ、ステップＳ４２で、今回の太陽電池パネル出力
電流値ｎと前回の出力電流値ｎ−１とが比較され、今回
の出力電流値ｎの方がより大きければ（Ｙｅｓ）、ステ
ップＳ４１に戻ってこれを実行し、ステップＳ４２での
比較結果がＮｏになるまで繰り返される。ステップ３４
２の比較結果がＮｏになると、ステップ３４３に進み、
パルスモータ２７をＡ方向と逆のＢ方向に回転させる。

ステップ３４４でも、今回の太陽電池パネル出力電流値
ｍと前回の出力電流値ｍ−１とが比較され、今回の出力
電流値ｍの方がより大きければ（〜“ｅｓ）、ステップ
５４３に戻り、これを実行し、ステップ５４４での比較
結果がＮｏになるまで繰り返される。ステップ３４４の
比較結果がＮｏになると、ステップ５４．１に戻り、以
後ステップ３４１乃至５４４を繰り返す。なお、枠体２
３の角度を調整するパルスモータ２９も同様の手順で制
御される。

なお、本実施例は日射高度により、光を遮断する方向に
シャツタ板２２が作動するため、日除けの役目を果し好
適である。

次に第５図のフローチャートに基づいて本実施例の空調
制御装置の動作について説明する。

まず、ステップＳ５１で図示しないモード切替スイッチ
の切替位置信号の読込みを行い、読込まれた切替位置が
自動モード（ＡＵＴ○）である時（ステップ５５２）、
ステップ３５３以下の自動空調制御を行う。先ず、ステ
ップＳ５３で熱負荷検出手段１のセンナ等の各検出信号
が読込まれ、ステップＳ５４で太陽電池パネル出力電流
検出手段５により検出された電池出力電流値が読込まれ
ると共に、太陽電池パネル制御角度検出手段９により検
出されたシャツタ板２２の角度及び枠体２３の角度が読
込まれる。

そして、ステップＳ５５で、前述した式（１）に基づい
て目標吹出温度ＸＭが総合信号演算手段２により算出さ
れる。目標吹出温度ＸＭが算出されると、次のステップ
３５６でＸＭに応じた送風量ＶＸＭと、Ｘ、に応じたミ
ックスドア開度φが決定される。送風量ＶＸＭ及びミッ
クスドア開度φの値は、例えば第６図のテーブルから、
ＸＭに応じて決定される。即ち、送風量ＶｘＭの特性は
Ｘ３２５℃を中心に左右（左：冷房、右°暖房）対称と
なっており、２５℃を中心とした一定の温度範囲ｘ＆１
．−ｘ、ｚ内ではＶＸＭを所定の下限値Ｖ　ＫＭＬに、
ＸＭがＸＭ□より低い所定値Ｘ７３以下及びＸＭ２より
高い所定値ＸＭ４以上の時はＶＸＭを所定の上限値Ｖ□
４．値（ビステリシス値）に夫々設定し、ＸＭｌからＸ
Ｍ３までの間及びＸＭ２からＸＭ４までの間ではＶ工を
ＸＭの変化に従って漸増させるようになっている。また
、ミックスドアの開度ψはＸ　ＭＩＤ下では０％、ＸＭ
２以上では１００％となっており、ＸＭＩ　　ＸＭ２の
間はＸ、Ａの増加に従って漸増させるようになっている
。

第５図のフローチャートに戻り、ステップＳ５７で、後
部座席の日射量Ｑ　５．、Ｒが所定の範囲（ａ−ｂ）の
値より大きいか（Ｂ）又は小さし１か（Ａ）が比較され
、大きい場合には、後席二ノくボレータ１２に冷媒を導
入し、後部座席のエアコンをオン（５５８）Ｌ、後部座
席の冷房を行い、小さしＸ場合は後部座席のエアコンを
オフ（ステップ５５９）して、後部エバポレータ１２へ
の冷媒の供給を断つ。

次に、日射高度に応じて後部座席の吹出しグリル駆動手
段１４の吹出方向を変化させる（ステップ５６０）。即
ち、′Ｍ７図及び第８図に示す如く、日射高度が低い場
合は頭部後方吹出しに、日射高度が高い場合は顔部前方
吹出しに、日射高度の中間域では日射高度の高くなるに
従って頭部後方吹出しから徐々に顔部前方吹出し側に変
化するように、後部吹出しグリル駆動手段１４を制御す
る。

次に、ステップ５６１で、設定室内温度Ｔｒｌと内気温
度Ｔｒとの差に応じて後部座席のブロワ１３の送風量Ｂ
ｖＲを算出する。、Ｔ、−ＴｒとＢ　ｖｐの関係は例え
ば第９図のテーブルのようになっている。即ち、Ｔ、−
Ｔｒが０と所定値のＴａとの間ではＢ　ＶＲを所定の下
限値ＢＶＲＬに、ＴＩ）−Ｔｒが所定値Ｔｂ以下の場合
はＢＶＩＩを所定の上限値ＢｖＲＨ（ヒステリシス値）
に夫々設定し、ＴａかららＴｂまでの間ＢＶＲを、Ｔｏ
−Ｔｒの変化に従って漸増させるようになっている。

次に、ステップ３６２で、後部座席の日射量Ｑ　５ＬＩ
ＮＲに応じた送風量ＢＶＲの増加分ΔＢｖが算出される
。ΔＢｖとＱ　５ＩＪＮＲとの関係は、例えば第１０図
のテーブルに示す如く、後部座席の日射量Ｑ　５ＵＮＲ
の増加に比例してΔＢｖが増加するようになっている。

そして、ステップ３６３で、上記ΔＢｖとＢｖＩｌが加
算され、後部座席側の送風量が決定される。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、発
明の思想を逸脱しない範囲内において種々の改変並びに
実施態様をとりうろことは勿論である。例えば、上記実
施例では太陽電池を車両後部のりャガラスの近傍の車室
内に取付けたが、これに限定されるものではなく、車両
本体の他の日光を受光する部位であれば取付けることが
でき、例えば車体の上面部に取付ければ車室前部の日射
高度及び日射方向を検出でき、これにより車室前部の吹
出口の角度制御やルーバの角度制御を行うようにしても
よい。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明においては、車体の外面部に
太陽電池素子を配したパネルを設け、前記太陽電池素子
の出力信号に応じて空調制御を行う車両用空調制御装置
におし・て、前記太陽電池素子の発生電流を検出する手
段と、前記パネルの角度を調節する調節手段と、前記パ
ネルの角度を検出する検出手段と、前記太陽電池素子の
発生電流が最大となるように常時前記調節手段を介して
前記パネルの角度を制御する制御手段と、前記制御され
たパネルの角度の検出値により日射高度及び日射方向の
少なくとも一つを演算する演算手段とを有し、該演算結
果に応じた空調制御を行うので、日射上ンサ等を必要と
せず、タイマ情報等からの複雑な方法で日射方向を演算
する必要がなく、より簡単且つ正確に日射高度及び日射
方向を検出・演算し、その値を基に温度調節が可能とな
るため、吹出口やルーバの角度制御等のきめ細い空調制
御が可能となる。また、太陽の方向に常に向かうように
パネル角度を制御するため最大の太陽電池の出力を得る
ことができ、ソーラーベンチレーションシステムのため
太陽電池を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用空調制御装置の一実施例に係る
構成ブロック図、第２図及び第３図は太陽電池が取付け
られたシャツタ板を示す略図、第４図は太陽パネル制御
手段の動作例を示すフローチャート図、第５図は本発明
の車両用空調制御装置の動作を示すフローチャート図、
第６図は目標吹出温度Ｘ、と送風量〜′、７及びミンク
ストア開度φ間の関係のテーブルを示す図、第７図は日
射高度と後席エアコンの吹出し位置との関係のテーブル
を示す図、第８図は後席エアコンの吹出し方向の説明図
、第９図は設定室内温度Ｔ０と内気温度Ｔ’ｒの差に対
する後席エアコンの送風量Ｂ　ＶＲとの関係のテーブル
を示す図、第１０図は後席日射量Ｑ　５ＵＮＲと後席送
風量の増加分ΔＢｖとの関係のテーブルを示す図である
。 １・・・熱負荷検出手段、２・・総合信号演算手段、５
・・太陽電池パネル出力電流検出手段、６・・・日射量
演算手段、７・太陽電池パネル制御手段、８・・パネル
角度調整手段、９・・・太陽電池パネル制御角度検出手
段、１０・・日射高度方向演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　車体の外面部に太陽電池素子を配したパネルを設
   け、前記太陽電池素子の出力信号に応じて空調制御を行
   う車両用空調制御装置において、前記太陽電池素子の発
   生電流を検出する手段と、前記パネルの角度を調節する
   調節手段と、前記パネルの角度を検出する検出手段と、
   前記太陽電池素子の発生電流が最大となるように常時前
   記調節手段を介して前記パネルの角度を制御する制御手
   段と、前記制御されたパネルの角度の検出値により日射
   高度及び日射方向の少なくとも一つを演算する演算手段
   とを有し、該演算結果に応じた空調制御を行うことを特
   徴とする車両用空調制御装置。