JPH0632410Y2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、日射センサに基づき制御される車両用空気調
和装置の改良に関する。

＜従来の技術＞ 第６図は車両のエアコンシステムを表わす概念図であ
り、通気ダクトとしては、内外気切替ダンパ１，ブロア
ファン２，エバポレータ３，エアミックスダンパ４，ヒ
ータ５，FOOT・FACE切替ダンパ６が配置されている。こ
のうち、内外気切替ダンパ１は、外気導入、内気循環の
切替えを行なうものである。また、ブロアファン２は手
動により又はコントローラ７からの指令により回転制御
を行なうもので、抵抗器の切換により回転数を変化させ
得るようになっており、コントローラ７による制御の場
合はファンリレー２ａを切換えて回転数を変化させ得る
ものである。また、エバポレータ３は、クーラ用のもの
で、膨脹弁３ａ，レシーバ３ｂ，凝縮器３ｃ，圧縮器３
ｄからなる閉回路の一部を成している。そして、このク
ーラの作動はエンジン８の動力を断続するクラッチ３ｅ
により行なわれ、クラッチ３ｅの断続はコントローラ７
による指令にて制御されるようになっている。更に、エ
アミックスダンパ４は通気をそのまま出すかヒータコア
５を介してあたためて出すかの切換えとその風量調節の
役目を有し、コントローラ７により制御されるモータ４
ａにて操作される。ヒータ５はエンジン８の熱により空
気を加熱するようになっている。こうして、車室内に
は、ブロアファン２にて送風量が制御されて導入される
と共に、エバポレータ３及びエアミックスダンパ４にて
通気温度が制御されて導入されることになる。

このようなエアコンによる風量、温度制御を行なう場
合、センサ部も必要となりここでは、車室内温度を検出
する室温センサ９，外気温センサ１０，エバポレータ３
の表面が凍結しないようにすると共に吹出し温度を検出
するフィンセンサ１１，日射量測定用の日射センサ１２
が存在する。また、エアミックスダンパ４の開度を検出
するポテンショメータ４ｂ，インストルメントパネルに
備えられる温度設定器１３もコントローラ７に入力され
ることになる。

この結果、温度設定器１３の温度に基づき、室温センサ
９，日射センサ１２，外気温センサ１０，フィンセンサ
１１の検出値を加味して、モータ４ａ，リレー２ａ，ク
ラッチ３ｅを制御している。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上述のエアコンシステムにおいて、日射センサ１２に着
目した場合、日射センサ１２は第７図に示すようにフォ
トダイオード１２ａからなり、抵抗器１２ｂ，Ａ／Ｄ変
換器12cを介してマイコンに接続されており、日射量に
応じた電圧値をＡ／Ｄ変換してマイコン（コントローラ
７内）に入力処理するようになっている。そして、この
日射センサ１２の日射量は第６図に示すエアミックスダ
ンパ４，ブロアファン２，エバポレータ３を動かすクラ
ッチ３ｅなどからなる空調手段を駆動させるものであ
り、第８図に示すような制御となる。すなわち、コント
ローラ７では外気温センサ、設定値、フィンセンサなど
が入力されて（ブロックＡ）、ついで日射センサ入力が
行なわれ（ブロックＢ）、この日射量により空調手段へ
の補正量を決定し（ブロックＣ）、全入力により空調手
段指定値を決め（ブロックＤ）、そして各操作量を決定
して（ブロックＥ）所望の温度とするものである。

この場合、日射量に基づく補正量は第９図に示すような
特性としている。すなわち、ある一定値の日射量（例え
ば曇日、日陰の場合）までは補正を行なわずに、日射セ
ンサの検出値を加味しない空調制御を行ない、一定値以
上にて日射量が次第に大きくなるにつれ、日射センサに
よる補正量を大きくして空調手段を涼しめに動かすよう
にしている。ここで、第９図(イ)に示すように急激な日
射補正を行なう場合、上述した一定値すなわち日射補正
用開始点付近にて日射量が前後すると、その変化に対応
して空調手段が煩瑣にオン・オフすることになり不快感
を与えることになる。これは例えば真夏の暑い日に木立
ちや建物等の日陰に出入りしているとき例えばブロアフ
ァンの段数がひっきりなしに変化することがあげられ
る。

かかる不具合から第９図(ロ)に示すようなゆるやかな補
正量として変化の具合を抑える措置がとられていた。

ところが、変化しないように抑えると今度は空調補正が
不十分で例えば涼しくならないという問題が生じてい
る。

また、日射量に比例する信号を出力する単一の日射セン
サにあっては、日射の程度を主眼に置いて制御が行なわ
れる関係上、単に日射補正点を基準として日射量に対応
した空調制御を行なっており、例えば夜間や曇の区別と
いった低照度における内容判別は行なわれず、低照度域
におけるきめ細かな空調制御は全く不可能であり、場合
によっては車室内の温度が適温に制御されず、乗客に不
快感を与えるという問題も有する。

更には、単一の日射センサの出力をそのまま用いて空調
制御をしているため、例えば高照度には検出精度が良好
であっても低照度には検出精度が劣るということがあ
り、高照度から低照度全域にわたり一定の精度をもって
確実に空調制御を行なうことは不可能である。

そこで、本考案は上述の問題に鑑み空調手段が煩瑣に切
換わらないようにすると共に、しかも空調補正を十分に
行なうようにした車両用空気調和装置の提供を目的とす
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 上述の目的を達成する本考案は、高照度域の日射量を検
出する高照度用日射センサと低照度域の日射量を検出す
るオートライトセンサとを有し、且つそれぞれの日射セ
ンサの日射量に基づき空調手段を制御する車両用空気調
和装置において、上記オートライトセンサによる日射量
にて日射補正開始点を、上記高照度用日射センサによる
日射量にて日射補正変更点とをそれぞれ求めるコントロ
ーラと、このコントローラによる日射補正量の演算に基
づき上記日射補正開始点以下の日射状態、日射補正変更
点以上の日射状態、及び上記日射補正開始点と日射補正
変更点との中間の日射状態に区別して操作量の制御が行
なわれる空調手段とを有することを特徴とする。

＜実施例＞ ここで、第１図ないし第５図を参照して本考案の実施例
を説明する。

第１図は高照度用のための日射センサ12X、オートライ
ト用センサである低照度用日射センサ１２Ｙとが備えら
れた構成を示し、高照度用日射センサ１２Ｘには抵抗器
１２Ｘｂ，Ａ／Ｄ変換器１２Ｘｃが接続されており、他
方低照度用日射センサ12Yには増幅器12YbＡ／Ｄ変換器
１２Ｙｃが接続されている。この低照度用日射センサ１
２Ｙは本来オートライト機能のために備えられるもので
あるからオートライトコントローラへ接続されるように
なっている。また、低照度の場合はオートライトセンサ
１２Ｙの出力を増幅させるべく増幅器１２Ｙｂが備えら
れる。これらセンサ１２Ｘ，１２Ｙはフォトダイオード
が用いられるが、Ｃｄｓのような光電変換素子を用いて
もよい。なお、Ｃｄｓの場合には第１図に示す回路も違
ってくる。また、高照度用日射センサ１２Ｘ、及び低照
度用日射センサ12Yとは、第６図に示す従来の日射セン
サ１２と同様第１図(b)に示すようにフロントガラスの
基端部分に配置される。

日射センサ１２Ｘ，オートライト１２Ｙと第６図に示す
コントローラ７との接続状態を示したものが、第２図で
ある。この図では空調のための入力と出力とをコントロ
ーラ７を中心として示している。すなわち、ファンスイ
ッチやエアコンスイッチ投入後、室温センサ９にて車室
内の温度を検出し、外気温センサ１０にて車室外の温度
を検出して、ドライバが温度設定器１３にて調節した目
標温度になるように、エアミックスダンパ，コンプレッ
サ，ブロアファンを自動的に駆動する。そして、エアミ
ックスダンパの開度位置、コンプレッサによる冷却状態
は、ポンテショメータとフィンセンサとにより取り込む
ようになっている。日射センサ及びオートライトセンサ
からの入力は、後述の如く補正のために使用される。ま
た、オートライトセンサ自体はオートライトコントロー
ラに直接接続されている。

日射センサ及びオートライトセンサによる補正は第３図
に示す特性により行なわれる。第３図(a)は空調手段へ
の補正量を日射量に応じて変える特性の一例で、第１図
に示すオートライトセンサ１２Ｙと高照度用日射センサ
１２Ｘとによりそれぞれ補正開始点βと補正変更点αと
を定めている。すなわち、オートライトセンサ１２Ｙに
より出力レベルが非常に低い一定レベルの場合をしきい
値βとしてその点にて補正を開始するようにしている。
このしきい値βはオートライト用のためテールランプの
オン／オフレベル（例えば１９０ルックス）や更にこの
テールランプのレベルより暗いヘッドライトのオン／オ
フレベル（例えば４０ルックス）に設定してある。第３
図(a)では日射量がしきい値β以上では一定の補正量を
採っている。

日射量が増大して高照度用日射センサ12Xによる出力レ
ベルがαの値になると今度はその点αを変更点として補
正量を次第に増加させるようにしている。この増加は、
前述した第９図(イ)に示すような急激なものではなく、
第９図(ロ)に示すのと同様ゆるやかな割合となってい
る。

この結果、補正開始点βから補正変更点αまでも本実施
例では一定の補正を行ない、例えば曇り時にも夜間（オ
ートライト作動時）に比べて涼し目に空調手段を操作す
る。そして、日射が増大して補正変更点αより大きくな
るとそれに応じた制御が行なわれる。この場合、第９図
(イ)の如き急激な補正をしなくとも、第９図(ロ)と同様で
あっても補正量は第９図(イ)と同様の補正を行なうこと
ができることになる。こうして低照度でも例えば曇とか
夜間の判別による補正制御ができると共に高照度にても
おだやかな補正制御ができることになる。

第３図(a)では補正開始点βと補正変更点αとの間は一
定としたのであるが、第３図(b)に示すように徐々に補
正量を増加させることもできる。

この場合、補正変更点αでの補正量は適宜変更すること
ができると共に補正変更点α自体の位置も適宜変更する
ことができる。

また、第３図(c)に示すように補正開始点βの補正量も
零又は適宜な値とすることができる。

第４図は空調制御フローである。第４図にて、まず温度
設定及び各センサ入力を導入し（ブロックＡ）、高照度
用日射センサの出力レベルを入力し（ブロックＢ）、日
射量が一定値（α）以下か否か判定し（ブロックＣ）、
一定値以上の場合は高照度補正を行なう（ブロック
Ｄ）。一方、日射量が一定値（α）以下の場合、オート
ライトセンサの出力レベルを入力し（ブロックＥ）、テ
ールランプ又はヘッドランプオン／オフレベルの日射量
一定値（β）以下か否か判定を行なう（ブロックＦ）。
β以下の場合は補正量を０（ブロックＧ）とし、β以上
の場合低照度補正（ブロックＨ）を行なう。こうして、
ブロックＤ，Ｈ，Ｇのいずれかを経た後、温度センサと
目標温度で決まる値である空調手段のアクチュエータ操
作量を指令値として決定し（ブロックＩ）、ついでブロ
ックＪにて各アクチュエータの操作量を決定するもので
ある。

また、第５図は第４図に示すフローにタイマ機能を付加
したもので、ブロックＦとブロックＧとの間にタイマス
タートか否かの判定ブロックＫ、及びタイムオーバか否
かの判定ブロックＬを挿入し、タイマがスタートしてな
い場合にはタイマをスタートさせて（ブロックＭ）、低
照度補正を行ないタイムオーバまで一定時間の間補正を
続けるものである。これは、例えば一定値β以下に日射
量が低下しても直ちに車室内の温度が低下しない場合が
あるので、β以下に低下してもすぐ補正を止めないで続
けることを意味する。したがって、このタイマ使用の場
合は、第３図(b)や(c)の一部に示すβ点の補正量が０の
場合は適用しても意味がなく第３図(a)や(c)の一点鎖線
のβ点の補正量が一定してある場合のみ適用可能とな
る。

また、上述の実施例では日射補正変更点αを１箇所とし
たのであるが、一層きめ細かな制御をする場合には２箇
所以上とすることもできる。

＜考案の効果＞ 以上実施例にて説明したように本考案では、日射補正量
をゆるやかにしてもα点、β点の２点にて三つの状態を
きめ細かに制御することができるので、空調手段が煩瑣
に切換ったり空調補正が不充分となることがなくなっ
た。殊に、低照度におても夜間と曇とを判別するなどき
め細かな空調が可能となり、しかも低照度での検出精度
をも確実にすることができる。また、オートライトセン
サの利用により新たな低照度用日射センサを備える必要
がなくなりコスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)は本考案の実施例を示す回路構成図、第１図
(b)はセンサの配置状態図、第２図はコントローラを主
に入出力を示す説明図、第３図(a)(b)(c)は日射量に対
する補正量の特性線図、第４図，第５図は制御フローチ
ャート、第６図は空調システム構成図、第７図は従来の
回路図、第８図は従来の制御フローチャート、第９図は
従来の日射量に対する補正量の特性線図である。 図中、 ２はブロアファン、 ２ｂはリレー、 ３ｅはクラッチ、 ４はエアミックスダンパ、 ４ａはモータ、 ４ｂはポテンショメータ、 ７はコントローラ、 ９は室温センサ、 １０は外気温センサ、 １１はフィンセンサ、 １２，１２Ｘ，１２Ｙ，１２Ｚは日射センサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 作間 勇 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車工業株式会社乗用車技術センター内 (56)参考文献 特開 昭61−77510（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高照度域の日射量を検出する高照度用日射
   センサと低照度域の日射量を検出するオートライトセン
   サとを有し、且つそれぞれの日射センサの日射量に基づ
   き空調手段を制御する車両用空気調和装置において、上
   記オートライトセンサによる日射量にて日射補正開始点
   を、上記高照度用日射センサによる日射量にて日射補正
   変更点とをそれぞれ求めるコントローラと、このコント
   ローラによる日射補正量の演算に基づき上記日射補正開
   始点以下の日射状態、日射補正変更点以上の日射状態、
   及び上記日射補正開始点と日射補正変更点との中間の日
   射状態に区別して操作量の制御が行われる空調手段とを
   有することを特徴とする車両用空気調和装置。