JPH05618A - 自動車用空調装置の日射補正制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 吹出モードのバイレベルモードへの切替えを
規制することなく、ベント吹出口から涼風を送出し、日
射による乗員の温熱感を除去する。 ［構成］ 日射信号出力手段ａの出力を加味して熱負荷
演算手段ｂで車室内の熱負荷に関する信号を演算し、こ
の信号に基づいて目標制御値演算手段ｃで演算される目
標制御値をもって温度調節機器を温度調節機器駆動手段
ｄで駆動させると共に、吹出モード決定手段ｅで決定さ
れた吹出モードになるよう、モード調節機器をモード調
節機器駆動手段ｆで速やかに駆動させ、決定された吹出
モードがバイレベルモードであると吹出モード判定手段
ｇにより判定された場合には、目標制御値規制手段ｈで
前記目標制御値を日射量に応じて吹出温度の上限値が制
限されるように規制し、涼風をベント吹出口より乗員へ
送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空調装置に
係り、吹出温度や吹出モードを日射量を考慮して制御す
るようにした補正制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、日射量を考慮して空調制御を行な
うようにした装置として、例えば特公昭６３ー２４４号
公報に示されるようなものが知られている。これは、日
射による温熱感を除去するために日射量が所定量以上に
なった場合に、吹出モードをヒートモードからバイレベ
ルモードに切替える切替信号を出力する手段を有し、ベ
ント吹出口から吹出す空気温度が所定温度以上である場
合には、前記切替信号の出力を制限して吹出モードをヒ
ートモードに維持しておき、温風が乗員に吹きつけられ
てかえって乗員のフィーリングを害してしまうことを防
止するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記制
御が必要とされる冬期等においては、ベント吹出口から
吹出す空気の温度が高い限り日射による温熱感を除去す
ることができないものであり、上半身のほてりによる乗
員の不快適は、上述の装置による場合、完全に解消され
たわけではない。

【０００４】実公昭４９ー６０２１号公報においては、
吹出温度を制御するための総合信号を、外気温だけでな
く日射信号も加味しながら演算し、設定温度に対する室
温の偏差を修正する手段が開示されているが、温度調節
の日射による依存度をバイレベル時においてのみ大きく
できるわけではないので、温熱感を十分に取除けられる
保障は無かった。

【０００５】そこで、この発明においては、バイルベル
モードへの切替えを規制することなく、日射による乗員
の温熱感を十分に除去することができる自動車用空調装
置の日射補正制御装置を提供することを課題としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明の要
旨とするところは、図１に示すように、日射量に関する
信号を出力する日射信号出力手段ａ、前記日射信号を少
なくとも加味しながら車室内の熱負荷に関する信号を演
算する熱負荷演算手段ｂ、前記熱負荷演算手段の出力に
基ずいて吹出温度を調節する機器の目標制御値演算する
目標制御値演算手段ｃ、この目標制御値演算手段の出力
に基ずいて温度調節機器を駆動させる温度調節機器駆動
手段ｄ、ベント吹出口から送風するベントモード、足元
吹出口から送風するヒートモード、前記ベント吹出口と
足元吹出口の両方から送風するバイレベルモードのいず
れかの吹出モードを決定する吹出モード決定手段ｅ、こ
の吹出モード決定手段により決定された吹出モード調節
機器駆動手段ｆ、前記吹出モード決定手段により吹出モ
ードがバイルベルモードに決定されたか否かを判定する
吹出モード判定手段ｇ、前記吹出モード判定手段により
バイルベルモードであると判定された場合に、日射量に
応じて吹出温度の上限が制限されるよう前記温度調節機
器の目標制御値を規制する目標制御値規制手段ｈ、によ
って自動車用空調装置の日射補正制御装置が構成されて
いるところにある。

【０００７】

【作用】したがって、吹出モード決定手段により吹出モ
ードがバイレベルモードに決定された場合には、吹出モ
ードの切替えが規制されることなくモード調節機器駆動
手段により速やかに行なわれ、目標制御値演算手段によ
り演算された温度調節機器の目標制御値が日射量に応じ
て吹出温度の上限を制限するように規制されるので、日
射が強いときにはベント吹出口から乗員に向けて涼感を
与える温度の空気を供給することができ、そのため、上
記課題を達成することができるものである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【０００９】図２において、自動車用空調装置は、空調
ダクト１の最上流側にインテークドア切換装置２が設け
られ、このインテークドア切換装置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換ドア５が配置
され、この内外気切換ドア５をアクチュエータ６により
操作して空調ダクト１内に導入する空気を内気と外気と
に選択し、吸入モードを内気循環モード（ＲＥＣ）と外
気導入モード（ＦＲＥＳＨ）とに切換えれるようになっ
ている。

【００１０】送風機７は、空調ダクト１内に空気を吹込
んで下流側に送風するもので、この送風機の後方にはエ
バポレータ８とヒータコア９とが設けられている。

【００１１】エバポレータ８は、コンプレッサ１０、コ
ンデンサ１１、リキッドタンク１２及びエクスパンショ
ンバルブ１３と共に配管結合されて冷房サイクルを構成
しており、前記コンプレッサ１０は、自動車のエンジン
に電磁クラッチ１５を介して連結され、この電磁クラッ
チ１５を断続することでオンオフ制御される。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。

【００１２】ヒータコア９の前方には、エアミックスド
ア１６が設けられており、このエアミックスドア１６の
開度をアクチュエータ１７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。しかして、エアミックスド
ア１６が図中Ｉ位置にあれば開度１００％のＦＵＬＬ
ＨＯＴ（Ｆ／Ｈ）の状態であり、II位置にあれば開度０
％のＦＵＬＬ ＣＯＯＬ（Ｆ／Ｃ）の状態である。

【００１３】そして、前記空調ダクト１の下流側は、デ
フロスト吹出口１８、ベント吹出口１９、及び足元吹出
口２０に分かれて車室に開口し、その分かれた部分にモ
ードドア２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられ、このモー
ドドア２２ａ，２２ｂ，２２ｃをアクチュエータ２３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。

【００１４】２５は、車室内の温度Ｔｒを検出する車室
内温度センサ、２６は外気温Ｔａを検出する外気温セン
サ、２７は日射量を検出してそれに相当する信号Ｑ's
（以下日射信号という）を出力する日射センサ、２８は
エバポレータ８またはエバポレータ８の下流側に設けら
れてエバポレータ８の温度またはエバポレータ８を通過
した空気の温度（以下、エバポレータ温度Ｔｅという）
を検出するモードセンサ、２４はエアミックスドア１６
の開度を検出する例えばポテンショメータからなる開度
検出センサであり、これらの出力信号は、信号選択を行
なうマルチプレクサ（ＭＰＸ）２９を介してＡ／Ｄ変換
器３０に入力され、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３１へ入力される。

【００１５】また、マイクロコンピュータ３１には、車
室内の目標温度を設定する温度設定器３２と、吹出モー
ドをデフロストモード（ＤＥＦ）を設定するデフモード
スイッチ（３３ａ）、ベントモード（ＶＥＮＴ）、バイ
レベルモード（ＢＩーＬ）、ヒートモード（ＨＥＡＴ）
に選択設定するモード切換スイッチ３３ｂ、送風機７の
回転速度をＬＯＷ（低速）、ＭＩＤ（中速）、ＨＩ（高
速）に切換える送風能力スイッチ３４、冷房サイクルを
稼動させるＡ／Ｃスイッチ３５、空調装置の制動モード
をオートに設定するＡＵＴＯスイッチ３６、内外気切換
ドア（５）を切換えるインテークスイッチ（３７）、前
記操作を全てＯＦＦとするＯＦＦスイッチ（３８）等を
備えた操作パネル３９とからの出力信号が入力される。

【００１６】マイクロコンピュータ３１は、図示しない
中央処理装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、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６，１
７，２３、電磁クラッチ１５、及び送風機７のモータ
（７ａ）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５，１６，２２ａ，２２ｂ，２
２ｃの駆動制御、コンプレッサ１０のＯＮ／ＯＦＦ制
御、送風機７の回転制御を行なう。

【００１７】図３及び図４において、前記マイクロコン
ピュータ３１の制御作動例がフローチャートとして示さ
れ、以下このフローチャートに基づいて説明する。

【００１８】図３において、空調制御のメインルーチン
が示され、マイクロコンピュータ３１は、ステップ５０
からこのプログラムの実行を開始し、ステップ５２にお
いて前記各センサ２５，２６，２７，２８，２４温度設
定器３２、及び操作パネル３９からの出力信号を入力す
る。

【００１９】そして、スッテプ５４において、車室内温
度Ｔｒ、外気温Ｔａ、日射信号Ｑ's、設定温度Ｔｄ及び
エバポレータ温度Ｔｅに基づき、車室内の熱負荷に関す
る信号を例えば数式１に従って総合信号Ｔの形で演算す
る。

【００２０】

【数１】 Ｔ＝Ａ・（Ｔｄ−２５）−Ｂ・（Ｔｒ−２５）−Ｃ・（Ｔａ−２５）−Ｄ・Ｑ ' ｓ−Ｅ・（Ｔｅ−３）＋Ｆ ──────（数式１）

【００２１】ここで、Ａ〜Ｆは演算定数を示し、Ｔは、
その値が大きい程暖房負荷が大きく、小さいほど冷房負
荷が大きいことを示す。

【００２２】次のステップ５６においては、前記総合信
号Ｔに基づいて同ステップ５６で示される特性が得られ
るように目標とするエアミックスドア１６の開度θ' 演
算する。即ち、Ｔが所定の中間領域の値である場合に
は、エアミックスドア１６の開度が０と１００％との間
に、所定の中間領域より小さい場合には０％、中間領域
より大きい場合には１００％にそれぞれ決定される。

【００２３】ステップ５８からステップ６２にかけて
は、吹出モードを決定する処理が行なわれる。先ず、ス
テップ５８においては、吹出モードの切替制御に供する
モード切替信号Ｔ_F を、前記目標エアミックスドア開度
θ' とエバポレータ温度Ｔｅに基づき、例えば数式２か
ら算出する。

【００２４】

【数２】 Ｔ_F ＝１／２θ' ＋Ｔｅ ──────（数式２）

【００２５】次のステップ６０においては、前記Ｔ_F の
値に基づいて吹出モードをヒートモードとバイレベルモ
ード間で切替える際の切替判定値を補正する補正量α
が、例えば数式３に示されるように、日射信号Ｑ'sの大
きさに比例して決定される。

【００２６】

【数３】 α＝ｑ・Ｑ's ──────（数式３）

【００２７】ここで、αは比例定数を示す。

【００２８】そして、ステップ６２において、ベント吹
出口１９から送風するベンドモード、足元吹出口２０か
ら送風するヒートモード、ベント吹出口１９及び足元吹
出口２０の両方から送風するバイベルモードのいずれか
の吹出モードが、同ステップ６２に示す特性が得られる
ようにモード切替信号Ｔ_F の大きさに応じて決定され
る。具体的には、Ｔ_F が大きくなる場合には、Ｔ_F がｍ
₂ になるまで吹出モードはベンドモードに決定され、ｍ
₂ より大きくｍ₄ ＋αより小さい場合にバイレベルモー
ドに、ｍ₄ ＋α以上でヒートモードにそれぞれ決定され
る。また、Ｔ_F が小さくなる場合には、Ｔ_F がｍ₃ ＋α
（＜ｍ₄ ＋α）より大きい場合にヒートモードに、ｍ₃
＋αより小さくｍ₁ （＜ｍ₂)より大きい場合にバイレベ
ルモードに、ｍ₁ より小さくなるとベントモードにそれ
ぞれ決定される。

【００２９】このステップで吹出モードが決定された後
は、ステップ６４〜７２において、決定された吹出モー
ドがベントモードである場合には、モードドア２２ａ，
２２ｂをベント吹出口１９のみを開口する位置に、決定
された吹出モードがバイレベルモードである場合には、
モードドア２２ａ，２２ｂをベント吹出口１９と足元吹
出口２０の両方を開口する位置に、決定された吹出モー
ドがヒートモードである場合には、モードドア２２ａ，
２２ｂを足元吹出口２０のみを開口する位置にそれぞれ
駆動させる。

【００３０】次に、前記吹出モードの決定処理におい
て、吹出モードがバイレベルモードに決定されたか否か
をステップ７４において判定し、このステップ７４にお
いて、吹出モードがバイレベルモードでないと判定され
た場合にはステップ７６へ進み、前記目標エアミックス
ドア開度θ' を最終制御値θ" としてステップ８６へ進
む。

【００３１】これに対して、ステップ７４において、吹
出モードがバイレベルモードであると判定された場合に
は、ステップ７８へ進み、同ステップ７８に示す特性が
得られるように、日射信号Ｑ'sに基づいてミックスドア
開度の日射依存量θ'sを演算する。即ち、日射信号が所
定値Ｑ₁ 以下である場合には、日射依存量を０から３０
％にかけてＱ'sが増加するにつれて徐々に大きくし、日
射信号がＱ₁ 、以上である場合にはＱ'sを３０％に固定
する。

【００３２】そして、次のステップ８０において、エア
ミックスドア１６の最大開度を例えば数式４に基づいて
規制する。

【００３３】

【数４】 θ' _MAX ＝θ_B −θ_S ──────（数式４）

【００３４】ここで、θ_B は例えば８０％の所定値が割
当てられており、従ってθ' _MAX は、日射量が無ければ
８０％に、日射量が強くなるにつれて５０％に至るまで
徐々に減少する。

【００３５】次のステップ８２においては、前記ステッ
プ８０で設定された最大開度θ' _MAX とステップ５６で
算出された目標エアミックスドア開度θ' との大小を比
較し、θ' ＜θ' _MAX であれば最終制御値θ" をθ' と
し（ステップ７６）θ' ≧θ' _MAX であればθ" をθ'
_MAX とする（ステップ８４）。

【００３６】そして、ステップ８６において、最終制御
値θ" と実際のエアミックスドア開度θとの差が所定の
許容値ｂ以内となるよう、エアミックスドア１６を駆動
制御する。

【００３７】したがって、ステップ６２において、ヒー
トモードからバイレベルモードに吹出モードの変更決定
がなされると、その決定に応じてモードドア２２ｂ，２
２ｃが速やかにベント吹出口１９と足元吹出口２０を開
口する位置へ駆動される。しかし日射が強い場合には、
エアミックスドア１６の開度がステップ７４〜８６によ
り制限されるので、温風がベント吹出口１９から乗員に
向けて吹出されてしまう虞れがなくなり、日射による温
熱感を涼風をもって除去できるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
温度調節機器の目標制御値をバイレベルモードのときに
は、日射量の大きさに応じて規制し、吹出温度の上限を
制限するようにしたので、日射による乗員の温度感が強
い時には、それに比してエアミックスドアがヒータコア
を通過する風量が減少する方向に回動補正され、温熱感
を十分に取除くことができる涼風をベント吹出口から乗
員に向かって供給することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を示す機能ブロック図である。

【図２】この発明における自動車用空調装置の実施例を
示す概略構成図である。

【図３及び図４】同上におけ自動車用空調装置のマイク
ロコンピュータによる日射補正制御を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

ａ 日射信号出力手段 ｂ 熱負荷演算手段 ｃ 目標制御値演算手段 ｄ 温度調節機器駆動手段 ｅ 吹出モード決定手段 ｆ モード調節機器駆動手段 ｇ 吹出モード判定手段 ｈ 目標制御値規制手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 自動車用空調装置の日射補正制御装置
   は、次のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈより成る。
   ａ：日射量に関する信号を出力する日射信号出力手段、
   ｂ：前記日射信号を少なくとも加味しながら車室内の熱
   負荷に関する信号を演算する熱負荷演算手段、 ｃ：前記熱負荷演算手段の出力に基ずいて吹出温度を調
   節する機器の目標制御値演算する目標制御値演算手段、 ｄ：この目標制御値演算手段の出力に基ずいて温度調節
   機器を駆動させる温度調節機器駆動手段、 ｅ：ベント吹出口から送風するベントモード、足元吹出
   口から送風するヒートモード、前記ベント吹出口と足元
   吹出口の両方から送風するバイレベルモードのいずれか
   の吹出モードを決定する吹出モード決定手段、 ｆ：この吹出モード決定手段により決定された吹出モー
   ド調節機器駆動手段、 ｇ：前記吹出モード決定手段により吹出モードがバイル
   ベルモードに決定されたか否かを判定する吹出モード判
   定手段、ｈ：前記吹出モード判定手段によりバイルベル
   モードであると判定された場合に、日射量に応じて吹出
   温度の上限が制限されるよう前記温度調節機器の目標制
   御値を規制する目標制御値規制手段。