JPH0687319A - 車両用空調装置における左右配風制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 日射方位変化直後から安定状態に至るまでの
過渡期においても、配風変化による快適さを実感できる
ようにする。 【構成】 日射方位変化が大きいとき（ステップ４０１
でＹＥＳ）、その変化の態様によって（ステップ４０
５、４０７、４０９の判断結果に応じて）、通常配風制
御時の配風比（ステップ４０３）よりも、配風比を大き
めに設定する（ステップ４１３、４１８、４２１）。そ
して、この配風比を大きめにした制御を所定時間継続し
た後（ステップ４１１、４１７、４１９の判断がＹＥ
Ｓ）は、徐々に通常制御時の配風比に戻す（ステップ４
２３）。これにより、日射方位変化直後の配風変化が強
調される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、日射方位に応じて車室
内左右への配風比を変化させる車両用空調装置の左右配
風制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両への日射方位を検出し、その
検出結果に応じて車室内への左右配風比を調節して、日
射による空調のアンバランスを是正する技術が、特開平
１−１３６８１２号公報等において知られている。この
場合、従来では日射方位が変化したとき、変化した日射
方位に応じた配風ドアの目標開度を算出し、最初からそ
の目標開度に配風ドアを制御している。

【０００３】ところで、通常、その目標開度は、安定状
態（長時間一定の状態が続くとき、その状態を「安定状
態」と言う）で快適となるような値に決められており、
従来では、日射方位の変化直後も、その後の安定状態下
でも、同じ開度に配風ドアを制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、最終的に
安定状態に至った段階では快適となるものの、それに至
るまでの過渡期においては、十分満足し得る快適さが得
られないという問題があった。

【０００５】例えば、運転席において日射が当たらない
状態から、日射方位が変化して真横から日射が当たるよ
うになった場合、変化後の日射方位は真横であることか
ら、安定状態で快適となるように、真横からの日射に応
じた目標開度が算出され、日射方位の変化直後からその
目標開度に配風ドアが制御される。よって、安定状態に
至った段階では問題はなくなるが、それに至るまでの過
渡期においては、配風変化の効果がまだ十分に行き渡ら
ず、その間は日射による影響のため暖かめに感じるとい
う問題がある。

【０００６】つまり日射方位の変化により日射の影響を
まともに受けるようになった場合、その時点から日射の
影響を打ち消すような空調が実行されることを期待する
のであるが、従来の空調装置では、その日射の影響を打
ち消す動作が非常に緩慢に行われるため、その間（安定
状態に至るまでの間）十分な快適さが得られないという
問題があった。

【０００７】本発明は、上記事情を考慮し、日射方位が
変化した場合、その変化の直後から快適と感じるような
空調を行い得る車両用空調装置の左右配風装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
における左右配風制御装置は、図１にその要旨を示すよ
うに、車両に対する日射方位を検出する日射方位検出手
段１と、車室内左右への空調空気の吹出風量比を調節す
る左右配風比調節手段２と、検出した日射方位に応じた
目標配風比を算出する目標配風比算出手段３と、前記日
射方位検出手段１の出力により日射方位の変化を検出す
る日射方位変化検出手段４と、該手段４が日射方位の変
化を検出した直後から所定時間は前記目標配風比を大き
めに補正し、その後は目標配風比を前記目標配風比算出
手段３の算出値に徐々に戻す目標配風比補正手段５と、
実際の配風比が該補正手段５の出力する目標配風比とな
るよう前記左右配風比調節手段２を制御する配風制御手
段６と、を具備したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明の左右配風制御装置においては、日射方
位の変化があった場合、その変化直後に一時的に配風変
化が目標よりも大きめに行われる。

【００１０】例えば、日射方位変化前に左側が７０％、
右側が３０％の配風比であり、日射方位変化後の目標配
風比が左側３０％、右側７０％であった場合、日射方位
の変化直後はその変化量が大きくなるよう、例えば目標
配風比が左側２０％、右側８０％に補正される。したが
って、日射方位の変化直後は、安定状態での配風比（左
３０％、右７０％）よりも一時的に大きな配風比（左２
０％、右８０％）となって、配風変化が強調されること
になる。

【００１１】その後は、所定時間上記の強調された配風
比が続いた後、目標配風比（左３０％、右７０％）に戻
る。よって、安定状態に至るまでの過渡期においても、
配風変化による日射の影響の打ち消し動作が迅速かつ効
果的に行われ、その間も快適な空調環境が作り出され
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図２は、実施例の左右配風制御装置を含む
車両用空調装置の概略構成を示す。この空調装置におい
ては、空調ダクト１０の最上流部に、内気入口１０Ａと
外気入口１０Ｂとが２股に分れる形で形成され、その分
かれた部分にインテークドア１１が設けられている。そ
して、このインテークドア１１を開閉制御することによ
り、空調ダクト１０内に導入すべき内気と外気の割合を
調節することができるようになっている。

【００１３】空調ダクト１０には、下流側に向かって順
に、送風ファン１２、エバポレータ１３、エアミックス
ドア１４、ヒータ１５が設けられている。エバポレータ
１３は、コンプレッサ１６、コンデンサ１７、レシーバ
タンク１８及びエキスパンションバルブ１９と共に配管
結合されて、冷凍サイクルを構成している。コンプレッ
サ１６は、エンジンから伝達される力で駆動され、電磁
クラッチを断続することにより駆動制御される。

【００１４】エアミックスドア１４は、開度に応じて、
ヒータ１５を通過する空気とヒータ１５を通過しない空
気との割合を調節する。そして、ヒータ１５を通過した
空気と通過しない空気は、ヒータ１５の下流側で混合さ
れて温度調節され、吹出口から車内に吹き出される。

【００１５】空調ダクト１０の後端部は、デフロスト吹
出口２１、ベント吹出口２２、及びヒート吹出口２３に
分かれて車室内に開口しており、各吹出口２１、２２、
２３にはそれぞれモードドア２４、２５、２６が設けら
れている。そして、これらモードドア２４、２５、２６
を選択的に開閉することで、吹出モードを変えることが
できるようになっている。

【００１６】また、ベント吹出口２２はさらに左右のベ
ント吹出口２２Ｒ、２２Ｌに分かれている。そして、配
風ドア（左右配風比調節手段）２７を開閉することによ
り、左右のベント吹出口２２Ｒ、２２Ｌからの配風割合
（配風比）を調節することができるようになっている。
ここでは、配風ドア２７の開度と配風比は正比例（リニ
ア）の関係にあり、配風ドアの開度は、右側全閉（左側
全開）の場合を基準として「０％」とし、右側全開（左
側全閉）を「１００％」とし、また中立を５０％として
いる。例えば、日射方位が車両の左側に偏っている場合
は、左側の配風割合を大きくすべく、配風比を例えば３
０％とする。

【００１７】上述したインテークドア１１、エアミック
スドア１４、モードドア２４〜２６、配風ドア２７はそ
れぞれアクチュエータ３０、３１、３２、３３により開
閉制御される。これら各アクチュエータ３０、３１、３
２、３３、及び送風ファン１２並びにコンプレッサ１６
は、それぞれコントロールユニット５０により制御され
る。

【００１８】コントロールユニット５０は、上記アクチ
ュエータや送風ファン等を駆動する駆動回路と、各駆動
回路に制御信号を供給するマイクロコンピュータと、マ
イクロコンピュータに接続されたＡ／Ｄ変換器と、マル
チプレクサとを含むものである。そして、このコントロ
ールユニット５０内のＡ／Ｄ変換器には、エアミックス
ドア１４の開度を検出するポテンショメータ５１、車室
内に入る日射量を検出する日射センサ５２、外気温度を
検出する外気温度センサ５３、車室内の代表温度を検出
する内気温度センサ５４、車室内の温度を設定する温度
設定器５５等が接続されている。

【００１９】上記日射センサ５２は、左側日射センサ５
２Ｌと右側日射センサ５２Ｒとからなるものであり、両
センサ５２Ｌ、５２Ｒは屋根状のセンサ台の左右の斜面
にそれぞれ固定されている。この日射センサ５２は、車
のインストルメントパネルの上面の略中央位置に取り付
けられており、左側日射センサ５２Ｌは車両の左側に向
け、右側日射センサ５２Ｒは車両の右側に向けて配置さ
れ、車両の直進方位に対して左右対称となっている。そ
して、ここでは車両の直進方位を基準として、左右方位
の日射方位角がそれぞれ設定されている。

【００２０】なお、コントロールユニット５０には、少
なくとも操作ユニットに設けた配風レバー６０の操作信
号が入力されている。この配風レバー６０は、左に操作
すると左側吹出風量を多くするよう配風ドアを制御する
信号を入力し、右に操作すると右側吹出風量を多くする
よう配風ドアを制御する信号を入力する。また、左端ま
たは右端にすると、左吹出口全開あるいは右吹出口全開
を指令する。

【００２１】次に、上記コントロールユニット５０によ
る制御動作の例を説明する。なお、送風制御、コンプレ
ッサ制御、エアミックスドア制御、モードドア制御につ
いては、従来のものと同様であるので、ここではそれら
の説明は省略し、日射方位に基づいた配風制御について
のみ説明する。図３は、配風制御のメインルーチンを示
している。このルーチンは、空調制御のメインルーチン
を構成する１つのサブルーチンとして定義されており、
空調制御のメインルーチンの処理周期に従って繰り返し
処理される。

【００２２】この制御例においては、まず最初のステッ
プ１０１で左側日射センサ５２Ｌの検出値ＳL と、右側
日射センサ５２Ｒの検出値ＳR を読み込む。ついで、ス
テップ１０３で各検出値ＳL 、ＳR について入力処理を
行う。ここでは入力信号をデジタルフィルタを用いて遅
延させる処理を行う。

【００２３】この遅延処理は、日射信号の急変時（林の
中やビル街を走行しているとき、あるいは急な雲の流れ
で光が遮られたとき等）の出力機器の頻繁な作動を防ぐ
目的で行われるもので、所定の時定数が与えられてい
る。

【００２４】上記ステップ１０３の次は、ステップ１０
５に進む。このステップ１０５では遅延処理後の左右日
射信号ＳL'、ＳR'に基づいて、総合信号（空調熱負荷）
の演算に用いる合成日射量ＳD を算出する。このステッ
プ１０５の内容の詳細を図４に示す。この内容を説明す
ると、最初のステップ２０１において、演算式（ＳL'＋
ＳR'）／Ｋ2 により合成日射量ＳD を求める。ここでＫ
2 は定数である。

【００２５】ついで、ステップ２０２で左側日射量ＳL'
と右側日射量ＳR'の大きさを比較して、ＳR'の方が大き
い場合（ＹＥＳの場合）はステップ２０３に進み、そう
でない場合（ＮＯの場合）はステップ２０４に進む。ス
テップ２０３ではさらに、演算した合成日射量ＳD と右
側日射量ＳR'の大きさを比較し、ＳD の方が大きければ
ＳD の値はそのままとし、そうでない場合はＳR'の値を
ＳD とする（ステップ２０５）。また、ステップ２０４
ではさらに、演算した合成日射量ＳD と左側日射量ＳL'
の大きさを比較し、ＳD の方が大きければＳD の値はそ
のままとし、そうでなければＳL'の値をＳD とする（ス
テップ２０６）。すなわち、ここでの処理では、３種類
の日射量信号ＳD、ＳL'、ＳR'のうちの一番大きいもの
を、合成日射量ＳD とするのである。

【００２６】上の要領で合成日射量ＳD を求めたら、図
３のルーチンに戻り、ステップ１０７に進む。そして、
このステップ１０７にて日射方位を演算する。ステップ
１０７の内容は図５に示す。

【００２７】この内容を説明すると、まず最初にステッ
プ３０１で左側日射量ＳL'と右側日射量ＳR'の大小関係
を判断する。ＳR'の方が大きい場合（ＹＥＳの場合）
は、ステップ３０２に進んで、演算式 ＤR＝Ｋ1（ＳR'−ＳL'）／ＳR' に従って日射方位値ＤR を演算する。ただし、Ｋ1 は定
数である。一方、ＳR'の方が大きくない場合（ステップ
３０１でＮＯの場合）は、ステップ１０５に進んで、演
算式 ＤL＝Ｋ1（ＳL'−ＳR'）／ＳL' に従って日射方位値ＤL を演算する。そして、次のステ
ップ３０４で、演算した日射方位値ＤL またはＤR に基
づいて、日射方位ＤD を求める。

【００２８】ステップ１０７で日射方位ＤD を求めた後
は、図３のステップ１０９、１１３に進む。まず、ステ
ップ１０９、１１３では、配風レバー６０が左端または
右端にあるか否かをチェックし、左端にある場合はステ
ップ１１１に進んで、配風ドア２７（図３参照）を左側
吹出口２２Ｌが全開（開度０％）になる位置に制御す
る。また、配風レバー６０が右端にある場合はステップ
１１５に進んで、配風ドア２７を右側吹出口２２Ｒが全
開（開度１００％）になる位置に制御する。

【００２９】両ステップ１０９、１１３の判断がＮＯの
場合、つまり配風レバー６０が左端でも右端でもない位
置にある場合は、ステップ１１７、１１９に進んで吹出
モードがＶＥＮＴ（ベント）またはＢＩ−Ｌ（バイレベ
ル）か否かを判断する。ＶＥＮＴでもＢＩ−Ｌでもない
場合はステップ１２１に進み、配風ドア２７を中立位置
に制御する。ＶＥＮＴまたはＢＩ−Ｌの場合は、ステッ
プ１２３に進んで配風オート制御を行うか否かを判断
し、配風オート制御を行わない場合は、ステップ１２７
に進み、配風レバー６０の位置に応じた配風マニュアル
制御を行う。配風オート制御を行うと判断した場合は、
ステップ１２５に進む。

【００３０】配風オート制御は、図６に示すフローチャ
ートに従って行われる。まず、ステップ４０１において
は、日射方位の変化があり、かつその変化が大きいか否
かを判断する。例えば、５秒以内に４５度以上の方位変
化があった場合は、方位変化が大であると判断する。勿
論、方位変化が大きいか否かを判断する基準は、これ以
外でもよい。

【００３１】日射方位変化が小さい場合は、この判断が
ＮＯとなって、ステップ４０３に進み、通常の配風制御
を実行する。通常の配風制御とは、目標配風比を、安定
状態のとき快適となる値に設定し、日射方位変化直後か
ら、その配風比を実現する位置に配風ドア２７を位置決
めするものである。この通常配風制御では、目標配風比
が最大で３０％−７０％に設定され、その配風比に応じ
て配風ドア２７の開度が制御される。この配風制御を実
行したら、メインルーチンに戻る。

【００３２】日射方位の変化が大きい場合は、ステップ
４０５、４０７、４０９に進み、方位変化の態様をチェ
ックする。方位変化の態様は、ここでは方位をある領域
に区分してあり、領域の変化としてとらえることにして
いる。方位の領域区分は図７に示す通りに設定されてい
る。即ち、車両の前方の左４５度〜右４５度の範囲は領
域「Ａ」とされ、車両の左側方の左４５度〜左１３５度
の範囲は「Ｂ」とされ、車両の右側方の右４５度〜右１
３５度の範囲は「Ｃ」とされ、車両の後方の左１３５度
から右１３５度の範囲は「Ｄ」とされている。また、そ
れ以外に、トンネル内走行の場合は、方位領域がＥとさ
れている。

【００３３】大きな日射方位の変化があって、その日射
方位の領域変化がＢ→ＣまたはＣ→Ｂである場合は、ス
テップ４０５の判断がＹＥＳとなり、ステップ４１１を
経てステップ４１３に進み、このステップ４１３で通常
配風比より大きめに補正した目標配風比（最大で２０％
−８０％）を算出し、その目標配風比を実現する位置に
配風ドア２７を位置決めする。

【００３４】また、日射方位の領域変化がＤ→Ｃまたは
Ｄ→Ｂの場合は、ステップ４０７の判断がＹＥＳとな
り、ステップ４１７を経てステップ４１８に進み、この
ステップ４１８で通常配風比より大きめでかつステップ
４１３で求める配風比よりも若干小さめに補正した目標
配風比（最大で２５％−７５％）を算出し、その目標配
風比を実現する位置に配風ドア２７を位置決めする。

【００３５】また、日射方位の領域変化がＥ→Ｃまたは
Ｅ→Ｂの場合、つまりトンネルから出て日射が横からあ
る場合は、ステップ４０９の判断がＹＥＳとなり、ステ
ップ４１９を経てステップ４２１に進み、このステップ
４２１で通常配風比より大きめでありかつステップ４１
３で求める配風比よりも大きめに補正した目標配風比
（最大で１５％−８５％）を算出し、その目標配風比を
実現する位置に配風ドア２７を位置決めする。

【００３６】日射変化直後にステップ４１３、４１８、
４２１で、配風比を通常よりも大きめに設定した場合
は、その時点でステップ４１５に進み、タイマーをスタ
ートしてメインルーチンに戻る。

【００３７】そして、日射方位変化がＢ→ＣまたはＣ→
Ｂの場合は、最大で通常より１０％大きめの配風比を１
０秒続けることになり、１０秒経過すると、ステップ４
１１の判断がＹＥＳとなり、ステップ４２３に進み、所
定の勾配、例えば１０秒で１０％の割合の勾配で、配風
比を通常配風制御の場合の配風比（最大で３０％−７０
％）に徐々に戻す。

【００３８】また、日射方位変化がＤ→ＣまたはＤ→Ｂ
の場合は、最大で通常より５％大きめの配風比を５秒続
けることになり、５秒経過すると、ステップ４１７の判
断がＹＥＳとなり、ステップ４２３に進み、例えば１０
秒で１０％の割合の勾配で、配風比を通常制御の配風比
に徐々に戻す。

【００３９】また、日射方位変化がＥ→ＣまたはＥ→Ｂ
の場合は、最大で通常より１５％大きめの配風比を１５
秒続けることになり、１５秒経過すると、ステップ４１
９の判断がＹＥＳとなり、ステップ４２３に進み、例え
ば１０秒で１０％の割合の勾配で、配風比を通常制御の
配風比に徐々に戻す。

【００４０】方位変化の態様が、ステップ４０５、４０
７、４０９の各条件のいずれにも該当しない場合は、こ
れらのステップ４０５、４０７、４０９の判断がすべて
ＮＯとなって、ステップ４０３に進み、通常の配風制御
を行う。

【００４１】以上のように、大きな日射変化があった場
合、その変化の態様によって、その変化直後に実際の配
風比をステップ４１３、４１８、４２１に示すように、
通常の配風時よりも一時的に増加させる。この場合、日
射変化の態様に応じて、配風比の増加の割合、及び増加
時間を異ならせる。つまり、異なるパターンで配風比を
一時的に増加させ、そして配風比の増加を行った後は、
所定の勾配で通常の配風比に戻す。

【００４２】次に、通常配風制御時の目標配風比が最大
（３０％−７０％）の日射方位（左右約７０度以上）の
ときの、日射方位変化による配風比の変化の様子を図８
に具体的に示す。

【００４３】図８に示すように、領域変化がＡ→Ｃの場
合、あるいはＡ→Ｂの場合は、通常配風制御が行われ、
方位変化直後から通常配風比である７０％または３０％
に配風比が制御される。

【００４４】一方、領域変化がＢ→Ｃの場合は、日射方
位変化前３０％の配風比が、日射方位変化直後一時的に
通常制御時の配風比７０％よりも１０％増しの８０％に
増加される。そして、１０秒間これを継続した後、徐々
に７０％に戻され、以降７０％に制御される。つまり、
日射方位変化直後は配風比変化が一時的に強調されるの
である。

【００４５】領域変化がＣ→Ｂの場合は、この反対に日
射方位変化前７０％の配風比が、日射方位変化後一時的
に通常配風時の配風比３０％の１０％増しの２０％に増
加される（この場合、配風比の割合自体は中立位置の５
０％から大きく離れることになるから、ここではあえて
「増加する」という）。そして、１０秒間これを継続し
た後、徐々に３０％に戻され、以降３０％に制御され
る。

【００４６】また、領域変化がＤ→Ｃの場合は、日射方
位変化前５０％の配風比が、日射方位変化直後一時的に
通常制御時の配風比７０％よりも５％増しの７５％に増
加される。そして、５秒間これを継続した後、徐々に７
０％に戻され、以降７０％に制御される。

【００４７】領域変化がＤ→Ｂの場合は、この反対に日
射方位変化前５０％の配風比が、日射方位変化後一時的
に通常配風時の配風比３０％の５％増しの２５％に増加
される（この場合、配風比の割合自体は中立位置の５０
％から大きく離れることになるから、ここではあえて
「増加する」という）。そして、５秒間これを継続した
後、徐々に３０％に戻され、以降３０％に制御される。

【００４８】また、領域変化がＥ→Ｃの場合は、日射方
位変化前５０％の配風比が、日射方位変化直後一時的に
通常制御時の配風比７０％よりも１５％増しの８５％に
増加される。そして、１５秒間これを継続した後、徐々
に７０％に戻され、以降７０％に制御される。

【００４９】領域変化がＥ→Ｂの場合は、この反対に日
射方位変化前５０％の配風比が、日射方位変化後一時的
に通常配風時の配風比３０％の１５％増しの１５％に増
加される（この場合、配風比の割合自体は中立位置の５
０％から大きく離れることになるから、ここではあえて
「増加する」という）。そして、１５秒間これを継続し
た後、徐々に３０％に戻され、以降３０％に制御され
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の左右配風
制御装置によれば、日射方位変化直後に一時的に配風変
化を強調し、その後徐々に通常の配風比に戻す制御を行
う。したがって、日射方位の変化直後から配風変化によ
る効果が大きく感じられ、安定状態に至るまでの過渡期
においても快適な配風による空調を体感することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用空調装置における左右配風制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の左右配風制御装置を含む車両用空調装
置の一実施例の概略構成を示す図である。

【図３】同実施例における配風制御の内容を示すフロー
チャートである。

【図４】図３のフローチャートにおける日射量演算のス
テップ１０５の内容を示すフローチャートである。

【図５】図３のフローチャートにおける日射方位演算の
ステップ１０７の詳細を示すフローチャートである。

【図６】図３のフローチャートにおける配風オート制御
のステップ１２５の詳細を示すフローチャートである。

【図７】上記実施例における日射方位の領域区分を示す
図である。

【図８】上記実施例における日射方位変化の態様別の制
御結果の各例をそれぞれ表にして示す図である。

【符号の説明】

１ 日射方位検出手段 ２ 左右配風比調節手段 ３ 目標配風比算出手段 ４ 日射方位変化検出手段 ５ 目標配風比補正手段 ６ 配風制御手段 ２７ 配風ドア ３３ 配風ドアアクチュエータ ５０ コントロールユニット ５２ 日射センサ ５２Ｌ 左側日射センサ ５２Ｒ 右側日射センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に対する日射方位を検出する日射方位
   検出手段と、 車室内左右への空調空気の吹出風量比を調節する左右配
   風比調節手段と、 検出した日射方位に応じた目標配風比を算出する目標配
   風比算出手段と、 前記日射方位検出手段の出力により日射方位の変化を検
   出する日射方位変化検出手段と、 該手段が日射方位の変化を検出した直後から所定時間は
   前記目標配風比を大きめに補正し、その後は目標配風比
   を前記目標配風比算出手段の算出値に徐々に戻す目標配
   風比補正手段と、 実際の配風比が該補正手段の出力する目標配風比となる
   よう前記左右配風比調節手段を制御する配風制御手段
   と、 を具備したことを特徴とする車両用空調装置における左
   右配風制御装置。