JPH044882Y2

JPH044882Y2 -

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Publication number: JPH044882Y2
Application number: JP1988038797U
Authority: JP
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1992-02-13
Also published as: JPH01141108U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、空調風を脈動風として車室内に供給
する自動車用空調装置の配風可変装置に関する。

従来の技術従来、吹出口から給送される調和風の吹出状態
を可変制御し得る自動車用空調装置として第７図
に示した構造のものが提案されている（特開昭58
−114119号、特開昭59−156815号、特開昭62−
26715号公報参照）。すなわち、車室内に配設され
た前席１，２の前方には、前壁を形成するインス
トルメントパネル３が設けられている。このイン
ストルメントパネル３には、ベンチレータダクト
４を介して図外の空調装置本体に連通する複数の
ベンチレータ吹出口５が設けられている。各ベン
チレータ吹出口５内には、相互に連結された複数
のルーバー６が回動自在に支持されている。この
ルーバー６には、ダイヤフラム機構７が接続され
ている。このダイヤフラム機構７に接続された圧
力源回路には、電磁弁８が介挿されている。この
電磁弁８には、切替スイツチ９を有するコントロ
ーラ１０が接続されている。

かかる構造において、切替スイツチ９を操作し
て、コントローラ１０に固定信号を入力すると、
電磁弁８が切替制御される。これによつて、ダイ
ヤフラム機構７は、ルーバー６を回動してから所
望の角度に固定し、ベンチレータ吹出口５から車
室に吹き出される調和風の吹出方向を一定とす
る。

これとは逆に、切換スイツチ９を操作して、コ
ントローラ１０に連続作動信号を入力すと、電磁
弁８が断続的に切替制御される。これによつて、
ダイヤフラム機構７は、ルーバー６を連続的に往
復駆動し、ベンチレータ吹出口５から車室に吹き
出す調和風の吹出方向を周期的に左右に変化させ
る。したがつて、座席１，２を着座する乗員は、
周期的に吹き当たる調和風により風速感を体感
し、定常冷房時において時間とともに快適感が低
下する現象を防止し得るものである。

考案が解決しようとする課題前述した従来例にあつては、相互に連結された
ルーバー６の連続的な回動角の変化によつて、調
和風の吹出方向を変化させるものであることか
ら、ある時点において、ルーバー６が一方の領域
を指向していると、当該領域にのみ調和風が吹き
出され、この時点において、他方の領域には調和
風が吹き出されない状態となる。したがつて、こ
の時点での他方の領域に着座している乗員にあつ
ては、全く風速感を体感することができず、不快
感を生じる。しかも、各ルーバー６の回動角に応
じて調和風の吹出方向は時間的に変化するもの
の、単位時間当たりの各ベンチレータ吹出口５か
ら吹き出される調和風の風量は、変化することな
く均等であることから、車室内の温度分布を変化
させることはできない。したがつて、車室内の温
度分布が均一に維持されてしまい、周囲の熱環境
条件によつて温度上昇が生ずる車室内特定領域の
温度低下を図る等、走行に伴つて変化する熱環境
条件に適した空調を行い得るものではなかつた。

課題を解決するための手段そこで本考案にあつては、冷風と暖風とが混合
された調和風を複数のダクトで誘導して車室内の
複数の領域に吹き出させる自動車用空調装置にお
いて、前記複数のダクトの分岐部に設けられて当
該複数のダクトへの調和風の風量配分を相対的に
増減させる配風ドアと、この配風ドアを回動する
駆動手段と、車体に設けられた日射センサと、こ
の日射センサの受光信号により日射の有無を判別
し、日射の無いときは前記配風ドアの中立位置を
前記駆動手段に指示する一方、日射の有るときは
前記日射センサからの受光信号に基づいて前記配
風ドアの回動角を決定し、この回動角および前記
配風ドアの連続的な往復回動を前記駆動手段に指
示する演算制御装置と、を備えている。

作用自動車用空調装置を作動させると、日射の有無
を判定する。

そして、日射が無い場合には、配風ドアを複数
のダクトの中立位置に停止させ、複数のダクトへ
の調和風の風量配分を略均等にする。これによ
り、複数のダクトから車室内の複数の領域に吹き
出される調和風は、定常風となる。

これとは逆に、日射が有る場合には、日射セン
サの受光信号に応じて回動角を決定し、この回動
角を以て配風ドアを連続的に往復回動し、複数の
ダクトへの調和風の風量配分を相対的に増減する
とともに、この風量配分の増減の周期も変化す
る。これにより、複数のダクトから車室内の複数
の領域に吹き出される調和風は、絶え間なく、風
量の増減周期が変化した、脈動風となる。

実施例以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説
明する。

第１図に示したように、空調装置本体１１は、
ブロアユニツト１２，クーリングユニツト１３、
ヒータユニツト１４を順次連結して構成されてい
る。ブロアユニツト１２には、外気導入口１５と
内気導入口１６及びこの両導入口１５，１６を選
択的に開閉するインテークドア１７が設けられて
いるとともに、ブロアフアン１８が配設されてい
る。クーリングユニツト１３には、図外の冷凍サ
イクル内に配設されたエバポレータ１９が収容さ
れている。ヒータユニツト１４には、エンジン冷
却水を熱源とするヒータコア２０及び開度に応じ
てヒータコア２０の通過風量を規制するエアミツ
クスドア２１が設けられている。ヒータユニツト
１４のヒータコア２０下流側には、デフロスト吹
出口２２とフート吹出口２３とが設けられている
とともに、ベンチレータダクト２４が連設されて
いる。各吹出口２２，２３及びベンチレータダク
ト２４の基端部には、開閉ドア２５，２６，２７
が個別に回動自在に設けられている。開閉ドア２
５，２６，２７には、開閉ドアアクチユエータ２
８が連結されている。また、ベンチレータダクト
２４の下流側には、複数のダクトが分岐延設され
ている。この複数のダクトは、左サイド吹出口２
９に連通する左ベントダクト３０と、右サイド吹
出口３１に連通する右ベントダクト３２、及び上
部センタ吹出口３３に連通する上部ベントダクト
３４と、下部センタ吹出口３５に連通する下部ベ
ントダクト３６とになつている。前記各サイド吹
出口２９，３１は、車室３７の前壁を形成するイ
ンストルメントパネル３８の両側に開設されてお
り、又前記各センタ吹出口３３，３５はインスト
ルメントパネル３８の中央上下に並設されてい
る。

ここで、前記左、右ベントダクト３０，３２の
分岐部、つまり左、右ベントダクト３０，３２を
隔成する仕切壁３９の端部には、第１配風ドア４
０が回動自在に設けられている。この第１配風ド
ア４０には、第２図に示したように、左、右ベン
トダクト３０，３２を２等分する中立位置として
のα＝０の位置から、右ベントダクト３２側を閉
鎖する方向への回動角α₁，α₂，α₃、及び左ベント
ダクト３０を閉鎖する方向への回動角α_-1，α_-2，
α_-3が設定されている。

また、前記上、下各部ベントダクト３４，３６
の分岐部、つまり上、下各部ベントダクト３４，
３６を隔成する仕切壁４１の端部には、第２配風
ドア４２が回動自在に設けられている。この第２
配風ドア４２には、第３図に示したように、上下
各部ベントダクト３４，３６を２等分する中立位
置としてのβ＝０の位置から、下部ベントダクト
３６を閉鎖する方向への回動角β₁，β₂，β₃、及び
上部ベントダクト３４を閉鎖する方向への回動角
β_-1，β_-2，β_-3が設定されている。

一方、マイクロコンピユータで構成された演算
制御装置４３の入力ポートには、第１、第２、第
３日射センサ４４，４５，４６、外気温センサ４
７，室温設定スイツチ４８、室温センサ４９が接
続されている。第１、第２、第３日射センサ４
４，４５，４６は、フオトトランジスタを受光素
子として利用したもので、実開昭62−137814号公
報に開示され、第４図に示したように、第２日射
センサ４５及び第３日射センサ４６は、素子前面
の集光レンズに半円形の遮光膜５０，５１を有し
ており、これによつて受光範囲が略180°に限定さ
れている。具体的には、第２日射センサ４５で
は、略左半分のみが受光範囲となり、第３日射セ
ンサ４６では、略右半分のみが受光範囲となり、
夫々その方向からの入射光のみが受光素子に到達
するのであり、更に、夫々の受光範囲と非受光範
囲を仕切る境界線ｌ，ｍが、車体前後方向に対し
傾斜していて、所定角度で互いに交差している。
すなわち、この境界線ｌ，ｍの交差角度で以て、
検出方向が「前」、「後」、「左」、「右」の４つに区
分され、第４図から理解されるように、「前」の
角度範囲から日射が入射した場合には、第１、第
２、第３日射センサ４４，４５，４６の総てが受
光し、「後」の角度範囲から入射した場合には、
第１日射センサ４４のみが受光する。また、「左」
の角度範囲から入射した場合には、第１日射セン
サ４４と第２日射センサ４５が受光する。さら
に、「右」の角度範囲から入射した場合には、第
１日射センサ４４と第３日射センサ４６が受光す
る。

この第１、第２、第３日射センサ４４，４５，
４６の受光信号は、当該受光信号に基づいて日射
量、日射角度、及び日射方向を演算する日射量、
角度、方向演算回路５０に入力される。この日射
量、角度、方向演算回路５０の演算結果は、吹出
モード選択回路５１と風量配分演算回路５２とに
入力される。吹出モード選択回路５１は、外気温
センサ４７、室温設定スイツチ４８、室温設定ス
イツチ４９の角出力信号と前記演算結果とに基づ
いて、ベント、ヒート、デフロスト、バイレベル
等の吹出モードを選択し、その選択結果を前記風
量配分演算回路５２と、前記開閉ドアアクチユエ
ータ２８に接続された吹出モード切換駆動回路５
３とに出力する。また、風量配分演算回路５２
は、前記演算結果と選択結果とに応じて、対応す
る左サイド吹出口２９と右サイド吹出口３１と上
部センタ吹出口３３と下部センタ吹出口３５との
風量配分を演算する。これら各々の演算結果は、
第１風量配分切換駆動回路５４と、第２風量配分
切換駆動回路５５とに入力される。第１風量配分
切換駆動回路５４から出力される駆動信号は、前
記第１配風ドア４０に連結された駆動手段たる第
１配風ドアアクチユエータ５６に入力される。第
２風量配分切換駆動回路５５から出力される駆動
信号は、前記第２配風ドア４２に連結された駆動
手段たる第２配風ドアアクチユエータ５７に入力
される。

以上の構成に係る本実施例において、第５図は
前記演算制御装置４３の日射量、角度、方向演算
回路５０によつて実行される日射量、角度、方向
検出の処理の流れを示すフローチヤートであつ
て、先ず、第１、第２、第３日射センサ４４，４
５，４６の各出力Z₁，Z₂，Z₃を夫々読み込む
（S1，S2，S3）。次いで、第１日射センサ４４の
出力Z₁から日射があるか否かを判断する（S4）。

すなわち、日射が無い場合には、日射量Z₁を
「０」として、第１、第２ドア４０，４１を中立
位置に駆動、停止する（S5）。これによつて、各
ベントダクト３０，３２，３４，３６への風量配
分が略均等となり、各吹出口２９，３１，３３，
３５から車室３７の左右、上下の各領域に調和風
が脈動風となることなく定常状態で吹き出され
る。

これとは逆に、日射がある場合には、第２、第
３日射センサ４５，４６の受光の有無（S6，S7）
から日射方向を判別する。具体的には、第２日射
センサ４５のみが受光している場合には、日射方
向を「Ｎ＝１」とし、かつ出力Z₁，Z₂から入射角
度θおよび日射量Ｚを演算する（S8，S9）。ここ
でＮは日射方向を示すフラグであり、「Ｎ＝０」
が「前」を、「Ｎ＝１」が「左」を、「Ｎ＝２」が
「右」を、「Ｎ＝４」が「後」を夫々示している。
また、「Ｎ＝３」は日射方向無し、つまり日射量
無しを示すフラグである。尚、入射角度θは、第
１日射センサ４４と第２日射センサ４５の指向性
が異なることを利用して検出される。つまり、両
センサ４４，４５は、中心軸に対し斜め方向から
入射した日射に対しては異なる出力を発生すので
あり、両者の出力比Z₂／Z₁が日射の強弱と無関係
に入射角度θに関する関数となるので、この関数
関係に沿つた演算式による計算もしくはテーブル
ルツクアツプ方式などにより入射角度θを求める
ことができる。そして、日射量Ｚは、出力特性に
基づき入射角度θに伴う第１日射センサ４４の感
度低下を補う形で演算される。

また、第３日射センサ４６のみが受光している
場合には、日射方向を「Ｎ＝２」とし、かつ出力
Z₁，Z₃から入射角度θおよび日射量Ｚを演算する
（S17，S18）。

また、第２、第３日射センサ４５，４６の双方
が受光していない場合には、日射方向を「Ｎ＝
４」とする。この場合、入射角度θ検出の基準と
なる一方の出力Z₂，Z₃が得られないので、入射角
度θの演算は行わず、第１日射センサ４４の出力
Z₁を日射量Ｚとして用いる（S15，S16）。

更に第２、第３日射センサ４５，４６の双方が
受光している場合には、日射方向を「Ｎ＝０」と
する。そして、精度向上を図るために、第２、第
３日射センサ４５，４６の出力Z₂，Z₃の大きい方
を選択し（S10）、これと出力Z₁とから入射角度
θおよび日射量Ｚを演算する（S11，S12，S13，
S14）。

次に第６図は前記演算制御装置の日射量、角
度、方向演算回路５０を除く他の回路の処理、判
別の流れを示すフローチヤートであり、まず前記
外気温センサ４７、室温設定スイツチ４８、室温
センサ４９から外気温、設定室温、室温が読み取
られる（S21）。さらに前記日射量Ｚが読み取ら
れ（S22）、これらに基づいて前記吹出モードの
いずれかが選択される（S23）。この吹出モード
がベントモードでないときには、α＝０，β＝０
として第１、第２配風ドア４０，４２は中立位置
に放置する（S25）。

そしてベントモードが選択されると、まず「Ｎ
＝０」つまり日射方向が「前」であるか否かを判
別し（S26）、日射方向が「前」である場合には、
入射角度θ（入射角θ＝０が垂直方向からの入射
角である。）が所定の入射角度θ₁より小であるか
否かを判別する（S27）。該判別がYESであれば、
日射の方向は垂直に近い上方であることから、車
室３７の両側において日射による影響は少ないこ
とになる。したがつて、第１、第２配風ドア４
０，４２をともに最大回動角であるα₃〜α_-3，β₃
〜β_-3間で連続的に往復駆動する（S31）。これに
よつて、各ベントダクト３０，３２，３４，３６
への風量配分の増減周期が長くなり、各吹出口２
９，３１，３３，３５から車室内の左右、上下の
各領域には単位時間当たりの風量が均等で増減周
期の長い脈動風が吹き出される。

また、前記S27において、入射角θが所定の入
射角θ₁より大きければ、このとき日射は「前」斜
め上方向からであることから、車室３７の両側及
び中央は略均等に日射による影響を受けているこ
とになる。したがつて、次に日射量Ｚが所定の日
射量Zxより大であるか否かを判別し（S28）、大
である場合には第１配風ドア４０をα₁〜α_-1の間
で、第２配風ドア４２をβ₁〜β_-1の間で連続的に
往復駆動する（S29）。これによつて、日射方向
が前部斜めで、日射量Ｚが多い場合には、各ベン
トダクト３０，３２，３４，３６への風量配分の
増減周期が短くなり、各吹出口２９，３１，３
３，３５から車室３７の左右、上下の各領域には
単位時間当たりの風量が略均等で増減周期の短い
脈動風が吹き出される。

また、前記S28において、日射量Ｚが所定の日
射量Zxより小さい場合には、第１配風ドア４０
をα₂〜α_-2間で、第２配風ドア４２をβ₂〜β_-2間で
連続的に往復駆動する（S30）。これによつて、
日射方向が前部斜めで、日射量Ｚが少ない場合に
は、各ベントダクト３０，３２，３４，３６への
風量配分の増減周期が中間となり、各吹出口２
９，３１，３３，３５から車室３７の左右、上下
の各領域には、単位時間当たりの風量が略均等で
増減周期の中間の脈動風が吹き出される。

一方、S26の判別がNOであれば、さらに日射
の方向が「Ｎ＝１」つまり日射が「左」であるか
否かを判別する（S32）。

そして、日射が「左」であれば前述したθ＜θ₁
を判別し（S33）、この判別がYESであれば日射
は左側からではあるが真上に近い上方向である。
したがつて、第１配風ドア４０をα＝０〜α₃の間
で連続的に往復駆動する（S34）。これによつて、
左、右ベントダクト３０，３２への風量配分の増
減周期が長くなるものの、左サイド吹出口２９か
ら車室３７には、単位時間当たりの風量が多い脈
動風が吹き出されるとともに、右サイド吹出口３
１から車室３７には、単位時間当たりの風量が少
ない脈動風が吹き出される。したがつて、車室３
７の左側に着座する乗員にあつては、第１配風ド
ア４０がα＝０なる中立位置に停止している時よ
りも、風量が増大する脈動風による風速感が得ら
れる。しかも、車室３７左側の単位時間当たりの
調和風量が車室３７右側に比較して増大するの
で、車室３７において左側が低温となる温度分布
が形成される。このため、左側領域に着座する乗
員は、日射の影響を打ち消す涼感を得ることがで
きる。これと同時に、第２配風ドア４２を最大回
動角β₃〜β_-3間で連続的に往復駆動する（S34）。
これによつて、上、下各部ベントダクト３４，３
６への風量配分の増減周期が長くなるものの、
上、下各部センター吹出口３３，３５から車室３
７の上下各領域には、単位時間当たりの風量が略
均等なる脈動風が吹き出される。

また、S33の判別がNOであつて日射が「左」
斜め上方から入射している場合には、前述したＺ
＞Zxを判別し（S35）、該判別がYESであれば、
日射量も大きく車室３７の左側に着座する乗員
は、日射による影響を極めて大きく受けているこ
ととなる。したがつて第１配風ドア４０をα₂〜α₃
間で連続的に往復駆動する（S36）。これによつ
て、日射方向が左側斜めで、日射量Ｚが多い場合
には、左右ベントダクト３０，３２への風量配分
の増減周期が短くなるものの、左右ベントダクト
３０，３２への風量配分差が最大となり、左ベン
ト吹出口２９から車室３７の左側領域には単位時
間当たりの風量が最も多い脈動風が吹き出される
とともに、右ベント吹出口３１から車室３７の右
側領域には、単位時間当たりの風量が最も少ない
脈動風が吹き出される。このように、車室３７の
左右領域への吹出風量差が最大となることから、
車室３７中央部においては定常的な冷房を行うよ
うに、第２配風ドア４２は小さい回動角β₁〜β_-1
間で連続的に往復駆動する（S36）。

さらに、Ｚ＞Zx（S35）の判別がNOであつて、
日射量Ｚが小さい場合には、車室３７左側に着座
する乗員の日射による影響はやや少ないことか
ら、S36の場合ほどは左サイド吹出口２９からの
吹出風量が増大しない範囲であるα₁〜α₃の回動角
で第１配風ドア４０を駆動するとともに、第２配
風ドア４２をβ₂〜β_-2間で駆動する（S37）。

他方S32の判別がNOである場合には「Ｎ＝２」
つまり日射方向が「右」であるか否かを判別し
（S38）、この判別がNOであればＮ＝４、つまり
日射は「後」で車室３７の両側において日射によ
る影響は均等であるので、第１、第２配風ドア４
０，４２を最大回動角α₃〜α_-3，β₃〜β_-3間で連続
的に往復駆動する（S39）。これによつて、車室
各部に均等な脈動風を給送する。

また、S38の判別がYESであつて「Ｎ＝２」つ
まり日射方向が「右」である場合には、前述した
日射方向が「左」である場合の判別（S33，S35）
と同様の判別をS40，S42で行うとともに、この
判別結果に応じて日射が「左」である場合の処理
（S34，S36，S37）と同様の日射方向が「右」で
ある場合の処理をS41，S43，S44で行う。よつて
車室３７の右側においても、車室３７左側の場合
にて既説した日射に抗する脈動風が得られる。こ
のとき各処理ステツプで形成される脈動風は、吹
出方向は一定であつて、吹出風量が時間的に変化
するものであることから、当該吹出方向において
吹出風量の増減はあるものの、送風の中断はなく
風量減少時でも微少量の調和風給送は維持され
る。したがつて前記脈動風によつて風速感を刺激
されるのみならず、風量減少時にも常に風速感を
体感することができ、該風速感が皆無となること
に起因する不快感の発生を解消することができる
のである。

なお前記実施例においては、空調装置本体１１
の始動から安定した冷房状態になつた時点で、第
１、第２配風ドア４０，４２を連続的に往復駆動
するようにすれば、安定した冷房状態で乗員に心
地良い風速感を与えることができる。

考案の効果以上説明したように本考案によれば、日射が無
い場合は、配風ドアを複数のダクトの中立位置に
駆動、停止して、複数のダクトへの風量配分を略
均等としつつ、調和風を車室の複数の領域に定常
風として吹き出させることができる。一方、日射
が有る場合は、日射センサの受光信号に応じて決
定した回動角を以て、配風ドアを連続的に往復駆
動して、車室の日射の影響が多い領域に風量が多
く、日射の影響が少ない領域に風量が少なくなる
ように、しかも日射の影響が少ない領域への風量
が途絶えることのないように、調和風を脈動風と
して吹き出させることができ、車室全部の領域に
着座した乗員に日射の影響の多少に対応した風速
感を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体概念図、
第２図は第１配風ドアの回動角を示す説明図、第
３図は第２配風ドアの回動角を示す説明図、第４
図は日射センサの平面図、第５図は日射量、角
度、方向演算回路の制御フローチヤート、第６図
は前記実施例の作動を示すフローチヤート、第７
図は従来の自動車用空調装置を示す概念図であ
る。２９……左サイド吹出口、３０……左ベントダ
クト、３１……右サイド吹出口、３２……右ベン
トダクト、３３……上部センタ吹出口、３４……
上部ベントダクト、３５……下部センタ吹出口、
３６……下部ベントダクト、３７……車室、３８
……インストルメントパネル（前壁）、４０……
第１配風ドア、４２……第２配風ドア、５６……
第１配風ドアアクチユエータ（駆動手段）、５７
……第２配風ドアアクチユエータ（駆動手段）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】冷風と暖風とが混合された調和風を複数のダク
トで誘導して車室内の複数の領域に吹き出させる
自動車用空調装置において、前記複数のダクトの分岐部に設けられて当該複
数のダクトへの調和風の風量配分を相対的に増減
させる配風ドアと、この配風ドアを回動する駆動手段と、車体に設けられた日射センサと、この日射センサの受光信号により日射の有無を
判別し、日射の無いときは前記配風ドアの中立位
置を前記駆動手段に指示する一方、日射の有ると
きは前記日射センサからの受光信号に基づいて前
記配風ドアの回動角を決定し、この回動角および
前記配風ドアの連続的な往復回動を前記駆動手段
に指示する演算制御装置と、を備えたことを特徴とする自動車用空調装置の配
風可変装置。