JPH0638725Y2 - 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,FO
OT・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、膨張弁3
a,レシーバ3b,凝縮器3c,圧縮器3d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4a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
てマン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、しかも低照度でも空調補
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
る低照度用日射センサとを有し、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、上記低照度用日射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図は高照度用日射センサ12X、低照度用日射センサ1
2Y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12Yb,A/D変換器12Yc
が接続されている。この高照度用日射センサ12Xと低照
度用日射センサ12Yは１パッケージ内に封入されて製造
されるものである。低照度の場合はその日射センサ12Y
の出力を増幅させるべく増幅器12Ybが備えられる。これ
ら日射センサ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、C
ds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と同様フロントガ
ラスの基端部分に配置される。

日射センサ12X,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
示してある。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
射センサからの入力は、後述の如く補正のために使用さ
れる。

日射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図に示す低照度用日射セ
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、低
照度用日射センサ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。このしきい値は例えば日射量が
ほとんどない例えば夜の設定値とすることができる。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、低照度
用日射センサの出力レベルを入力し（ブロックＥ）、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
目標温度で決め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。

なお、上述の第１図の実施例では低照度用日射センサを
別途備えたものを説明したのであるが、このセンサをオ
ートライトセンサにて兼用させることもできる。

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、低照度におい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。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の実施例を示す回路構成図、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,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低照度用日射セン
   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
   記低照度用日射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。