JPH09220922A

JPH09220922A - 空調装置

Info

Publication number: JPH09220922A
Application number: JP2947396A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujita; 博昭藤田; Ippei Kori; 逸平郡; Tokuyuki Miyake; 徳之三宅
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】乗員の身体各部における日射部と日陰部との
温感差を低減し、乗員の快適感をより向上させることの
できる空調装置を提供する。【解決手段】ルーフ部２に支持されるフロントルーバ
１６及びサイドルーバ１５が運転席前面上部及び運転席
側面上部に配置されると共にこれらルーバの空調風によ
って車室内温度をコントロールする空調装置において、
フロントガラス下部に前方日射センサ４０を運転席側ド
ア窓下部に側方日射センサ４２をそれぞれ設け、両日射
センサ４０，４２の各日射信号に基づき空調コントロー
ラ３４がルーバ１６，１５の送風作動を制御し、乗員に
対する直射日光の日射部と、日陰部との間での温感差を
確実に低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の空調装置、特
に、車室内の空調制御時に車室内への日射状態を考慮し
て適正な空調制御を行うようにした空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車室内の空調を行うに当たり、日射に応
じた空調制御を行うことが知られている。ここでは日射
に対する空調制御の一例である左右独立空調制御を、図
２８（ａ）〜（ｃ）、図２９に沿って説明する。この左
右独立空調制御では、車両１００の前窓の内側位置に配
備された日射センサ２００により日射方向と日射強度を
検出し、図示しないエアコンよりの空調風を運転席と助
手席に対向する各ルーバ３００，４００より適時に吹き
出させるという制御を行う。ここで用いる日射センサ２
００は、図２９に示すように、光電変換部２０１の上方
に遮光膜２０２を配し、光電変換部２０１を分割線５０
０によってｈ極とｌ極とに分割した構造を成す。この日
射センサ２はその分割線５００を車両１の進行方向中心
線と並行にして置かれ、ｈ極とｌ極の出力比によって太
陽の方向を検知する。

【０００３】このような日射センサを用いた場合、図２
８（ａ）に示すように太陽が真上に位置する状態での走
行時には、ｈ極（左側位置）とｌ極（右側位置）の出力
比が１：１となり、エアコンは日射強度に応じた空調風
を運転席と助手席の各ルーバ３００，４００より等量づ
つ吹き出させる。図２８（ｂ）示すように太陽が左上
（助手席側）に位置する状態での走行時には、ｌ極がｈ
極より大きい出力を発するので、助手席のルーバ４００
よりの空調風を運転席のルーバ３００より多く吹き出さ
せる。同様に図２８（ｃ）示すように太陽が右上（運転
席側）に位置する状態での走行時には、ｈ極がｌ極より
大きい出力を発するので、運転席のルーバ３００よりの
空調風を運転席のルーバ３００より多く吹き出させる。

【０００４】このように左右独立空調制御では、日射強
度及び直射日光が多く当たる部分と日陰となる部分とを
それぞれ検出する。そして、エアコンが日射強度に応じ
た空調風を吹き出させ、特に、直射日光が多く当たる部
分のルーバが日陰となる部分のルーバよりも多量の空調
風を吹き出すように制御し、運転席及び助手席の温度差
を低減させ、乗員が快適に走行できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように左右独立空
調制御では左右座席の体感温度差の是正効果がある。し
かし、走行時における太陽光の日射角度及び日射方向は
大きく変化し、１座席内であっても日光が当たる日射部
と当たらない日陰部との間での人体の各部での感温差が
残っており改善が更に必要である。このため、日射対応
の空調制御を行うに当たり、車室内の１座席における日
射部と日陰部とを識別し、両部間の温感差を低減出来る
よう空調制御し、走行時の各乗員の快適感を向上させる
ことが望まれている。

【０００６】本発明の目的は、１座席における直射日射
部と日陰部との温感差を低減し、乗員の快適感をより向
上させることのできる空調装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、車両のルーフ部に支持され
るエアコンの吹き出しルーバが運転席前面上部及び運転
席側面上部に配置されると共に上記ルーバの吹き出し風
によって車室内温度をコントロールする空調装置におい
て、上記車両のフロントガラス下部に第１の日射センサ
を運転席側ドア窓下部に第２の日射センサをそれぞれ設
け、上記第１、第２日射センサの各日射信号に基づき制
御手段がルーバの送風作動を制御することを特徴とす
る。

【０００８】請求項２の発明は、上記請求項１記載の空
調装置において、上記車両のルーフ部にエアコンユニッ
トを構成するエバポレータ及びブロアが支持されたこと
を特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、車両のルーフ部に支持
されるエアコンの吹き出しルーバが乗員席前面上部及び
乗員席側面上部に配置されると共に上記ルーバの吹き出
し風によって車室内温度をコントロールする空調装置に
おいて、上記車両のフロントガラス下部に第１の日射セ
ンサを運転席側ドア窓下部に第２の日射センサを助手席
側ドア窓下部に第３の日射センサをそれぞれ設け、上記
第１乃至第３日射センサの各日射信号に基づき制御手段
がルーバ作動を制御することを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、上記請求項２記載の空
調装置において、上記エバポレータの下流にブロアを設
け、かつ上記エバポレータにバイパス路を設けたことを
特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、上記請求項１及び請求
項３記載の空調装置において、上記制御手段は各日照セ
ンサが検知した日射量が設定値以下であると、側方ルー
バの作動を停止させ前方ルーバを略水平状態に傾けて送
風作動させることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１の空調装置はトラックのキャ
ブ内に装備されており、図２に示すようなキャブ１のイ
ンストルメントパネル２内に空調インパネユニット３
が、ルーフパネル４とヘッドライニング５の間に空調天
井ユニット６がそれぞれ収容される。空調インパネユニ
ット３はインストルメントパネル２内に装備されたブロ
ア２３と、その下流のインパネエバポレータ２０と、そ
の下流のヒータ２４と、図示しないエアミックスダンパ
及び吹き出し口切換えダンパ２８とを備える。空調イン
パネユニット３からの空調風はダクト７，８を介しＤＥ
Ｆ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴ等のグリル９、１０、１１より
必要時に吹出される。

【００１３】空調天井ユニット６を支持するルーフパネ
ル４はその内面の全面に亘って断熱材１２を貼着されて
いる。この断熱材とヘッドライニング５との間には全体
に亘り広い空間１３が形成されている。空間１３の後部
にはバックパネル１４に近接して空調天井ユニット６が
収納されている。ヘッドライニング５は、図２に示すよ
うに、中央部５ａが平坦に形成され、図４に示すよう
に、右側周部５ｃが全周に亘り下方にＬ字状の段差をな
して形成され、前端部５ｂが右側周部５ｃの前部に連通
されている。

【００１４】そして、右側周部５ｃの角部には運転席に
臨んで側方ルーバ１５が、前端部５ｂの角部には運転席
に臨んで前方ルーバ１６が各々設けられている。各ルー
バ１５，１６はヘッドライニング５の内側空間に沿って
配備されるダクト１７を介し、バックパネル１４側の空
調天井ユニット６に連通する。空調天井ユニット６は、
ヘッドライニング５の膨出部５ｄ内に収容され、且つバ
ックパネル１４に固定されている。図６に示すように、
空調天井ユニット６は天井エバポレータ１９と、その下
流のブロア１８と、天井エバポレータ１９と並列に配さ
れるバイパス路２９を開閉するダンパ２７とを備える。
空調天井ユニット６からの空調風はダクト１７を介し、
側方ルーバ１５及び前方ルーバ１６より吹出される。

【００１５】側方ルーバ１５及び前方ルーバ１６は同様
の構成を採る。例えば、側方ルーバ１５は、図１１乃至
図１３に示すように、ダクト１７の角部の支持部材１７
１に摺動自在に支持される長筒状の回転筒部１５２と、
同筒部の長手方向に形成される吹出口１５３と、回転筒
部１５２をその中心線回りに回動操作する駆動モータ１
５１と、ダクト１７に支持されると共に回転筒部１５２
の吹出口１５３近傍と摺接し、その吹き出し角の変動幅
である送風範囲Ｃｆ（図１２参照）を規制する固定ルー
バ１５４とで構成される。特に、ここでの固定ルーバ１
５４は吹出口１５３の長手方向に向けて順次形成される
多数のフィン１５５の各フィン間隔ａを比較的狭めて形
成される。このフィン間隔ａを狭めることによって、固
定ルーバ１５４の隣合うフィン１５５の間に指等が差し
込まれることを防止し、回動中の吹出口１５３によって
指等が挾まれることを未然に防止出来る。

【００１６】尚、回転筒部１５２の吹出口１５３がダク
ト中に隠れるまで回転すると、吹出口１５３が完全に閉
じられるように成っている。図１に示すように、空調天
井ユニット６の天井エバポレータ１９と空調インパネユ
ニット３のインパネエバポレータ２０はそれぞれが冷房
用配管２１を延出し、それらにはルーフ電磁弁４３、イ
ンパネ電磁弁４４が装着され、しかも各他端部はエンジ
ンルームＥＲ内に収容されているコンプレッサ２２に接
続される。ヒータ２４は暖房用配管２５を介しエンジン
ルームＥＲ内のエンジン冷却系管路２６に接続される。
コンプレッサ２２はエンジン３０の回転力を電磁クラッ
チ３１を介し適時に伝達され、エバポレータ１９，２０
を含む冷媒循環系の冷媒を圧縮している。

【００１７】なお、電磁クラッチ３１はエアコンコンプ
レッサリレー３２を介し電源３３に接続される。このリ
レー３２の駆動出力はエアコンコントローラ３４より入
力され、そのエアコン信号はエンジンコントロールユニ
ット３５に入力される。なお、エンジンコントロールユ
ニット３５はエアコン信号の入力に応じてアイドルアッ
プを行うべく周知のアイドルスピードコントロール制御
を行う。ブロア１８，２３は共にヒータリレー３６を介
し電源３３に接続され、しかもパワートランジスタ３
８，３９を介してアース端に接続される。ヒータリレー
３６の励磁端子はイグニションスイッチ３７に接続され
る。

【００１８】ダンパ２７の駆動モータ２７１、ルーバ１
５，１６の駆動モータ１５１，１６１及び吹き出し口切
換えダンパ２８の駆動モータ２８１はそれぞれ図示しな
いモータ駆動回路を介しエアコンコントローラ３４に接
続される。図５に示すように、インストルメントパネル
２の中央部上面でフロントウインドウ（図示せず）下部
には第１の日射センサである前方日射センサ４０が、運
転席側ドア４１の窓下部に第２の日射センサである側方
日射センサ４２がそれぞれ設けられる。なお、両日照セ
ンサ４０，４２は共に図３２で説明したものと同様の構
成を採り、ここでは重複説明を略す。

【００１９】前方日射センサ４０はその分割線５００を
車両１の前窓に対し並行にして置かれ、ｈ極とｌ極の出
力比によって乗員の前面側での照射域の量を検知する。
このため、太陽光が前面側から高高度で差し込む状態
（図２に矢視Ｐ１で示す）での走行時には、乗員の前面
側での照射域は比較的小さく、この場合、ｈ極（前側位
置で日射高度が高いときに感度が大きい）の出力がとｌ
極（奥側位置で日射高度が低いときに感度が大きい）の
出力より大きくなる。太陽光が前面側より低高度で差し
込む状態（図２に矢視Ｐ２で示す）での走行時には、乗
員の前面側での照射域（図２の乗員の傾斜線のない領
域）は比較的大きく、この場合、ｌ極（奥側位置）がｈ
極（前側位置）より大きい出力を発することとなる。

【００２０】側方日射センサ４２はその分割線５００を
運転席側ドア４１の窓ガラスに対し並行にして置かれ、
ｈ極とｌ極の出力比によって乗員の右側面側での照射域
の量を検知する。このため、太陽光が右側側面より高高
度で差し込む状態（図４に矢視Ｐ３で示す）での走行時
には、乗員の右側面側での照射域は比較的小さく、この
場合、ｈ極（車両側面側位置で日射高度が高いときに感
度が大きい）の出力がｌ極（車両車室内側位置で日射高
度が低いときに感度が大きい）の出力より大きくなる。
太陽が右側面側より低高度で差し込む状態（図４に矢視
Ｐ４で示す）での走行時には、乗員の右側面側での照射
域（図４の乗員の傾斜線のない領域）は比較的大きく、
この場合、ｌ極（奥側位置）がｈ極（前側位置）より大
きい出力を発することとなる。

【００２１】エアコンコントローラ３４は制御回路３４
１、記憶回路３４２、入出力回路３４３を備えたマイク
ロコンピュータ及び図示しない電源回路や駆動回路によ
りその主要部が構成されている。制御回路３４１は図１
４乃至図２６に示す空調制御ルーチンに沿って各種入力
情報を受け、これに応じた制御信号を発する。記憶回路
３４２は所定の設定値及び図１４乃至図２６に示す空調
制御プログラムを記憶処理されている。入出力回路３４
３は入力される各種入力情報を受けると共に、制御回路
３４１の指令に応じて制御信号を図示しない各モータ駆
動回路やエアコンコンプレッサリレー３２に出力する。

【００２２】特にここでの入出力回路３４３は前方、側
方日射センサ４０，４２、外気温Ｔｏを検出する外気温
センサ４５、室内頭上温度Ｔｈを検出するセンサ４７、
足元温度Ｔｆを検出するセンサ４６、冷媒のインパネエ
バ温度Ｔｅｉを検出するセンサ４８、天井エバ温度Ｔｅ
ｒを検出するセンサ５２、前方、側方ルーバの角度ＳＵ
ｆ、ＳＵｓを検出するルーバ角度センサ４９，５０、等
よりデータを適時に入力される。図示しない各モータ駆
動回路は入出力回路３４３の駆動信号に応じ駆動電流を
各駆動モータ２７１、１５１，１６１，２８１やルーフ
電磁弁４３及びインパネ電磁弁４４に供給する。この様
な空調装置の作動を図１４乃至図２６に示す空調制御ル
ーチンと共に説明する。

【００２３】イグニションスイッチ３７のオン操作によ
って、図１４に示す空調制御のメインルーチンがスター
トする。先ずステップｓ１でイニシャルデータ／フラグ
セットルーチンが実行される。このルーチンでは、図１
５に示すように、以後の制御で用いられる平均室温計算
係数α等の空調制御に伴って用いられる各種データ、各
種設定値及び各数値変換ゲインが順次所定の記憶エリア
に書き込まれる。次いで、ルーバ駆動方向フラグＦｓ
ｆ、Ｆｓｓやルーフ電磁弁４３及びインパネ電磁弁４４
の各制御フラグＦｒ、Ｆｉをクリア（→０）し、ステッ
プｓ２の温度データ読み込みルーチンに進む。

【００２４】温度データ読み込みルーチンでは図１６に
示すように、室内頭上温度Ｔｈ、外気温度Ｔｏ、インパ
ネエバ温度Ｔｅｉ、乗員設定温度Ｔｓを読み込む。更
に、室内足元温度Ｔｆ、天井エバ温度Ｔｅｒを読み込
む。次に、頭上温度偏差Ｔｈｄの計算を次式で行う。Ｔｈｄ＝（Ｔｓ−１．０）−Ｔｆ頭上温度偏差Ｔｈｄが求まるとメインルーチンのステッ
プｓ３に進み、日射データ読み込みルーチンを実行す
る。

【００２５】図１７〜図１８の日射データ読み込みルー
チンでは、ステップａ１で前窓からの日射程度に応じ
て、前方日射センサ４０のｈ極（前側位置で日射高度が
高いときに感度が大きい）の出力Ｓｆｈとｌ極（奥側位
置で日射高度が低いときに感度が大きい）の出力Ｓｆｌ
とが読み込まれ、更に、運転席側ドア４１の窓からの日
射程度に応じて、側方日射センサ４２のｈ極（車両側面
側位置で日射高度が高いときに感度が大きい）の出力Ｓ
ｓｈとｌ極（車両室内側位置で日射高度が低いときに感
度が大きい）の出力Ｓｓｌとが読み込まれる。ステップ
ａ２ではこれら日射データを次式を用い、日射データ修
正定数Ｚｆｈ，Ｚｆｌ，Ｚｓｈ，Ｚｓｌ（日射ゼロ時の
入力データに等しい値の定数）で修正する。

【００２６】ＳＳｆｈ＝Ｓｆｈ−ＺｆｈＳＳｆｌ＝Ｓｆｌ−ＺｆｌＳＳｓｈ＝Ｓｓｈ−ＺｓｈＳＳｓｌ＝Ｓｓｌ−Ｚｓｌステップａ３では前方、側方日射センサ４０，４２にお
ける前方、側方日射強度ＳＵＮｆ，ＳＵＮｓを表すデー
タを次式により作成する。

【００２７】ＳＵＮｆ＝（ＳＳｆｈ＋ＳＳｆｌ）／２ＳＵＮｓ＝（ＳＳｓｈ＋ＳＳｓｌ）／２ステップａ４に達すると、この制御周期が起動直後で無
いとそのままステップａ６に、そうでないとステップａ
５において遅延データであるＳｆｏｌｄ，Ｓｓｏｌｄを
前方側方日射強度ＳＵＮｆ，ＳＵＮｓとして書換え、ス
テップａ６に進む。

【００２８】ステップａ６では前方日射データＳｆｏｌ
ｄが前方日射強度ＳＵＮｆと同じではステップａ９に、
大きいとステップａ８に小さいとステップａ７に進む。
ステップａ８ではＳｆｏｌｄよりｄＳ減算した遅延デー
タＳｆｎｅｗを求め、ステップａ７ではＳｆｏｌｄにｄ
Ｓ加算した遅延データＳｆｎｅｗを求めステップａ９に
進む。ステップａ９では側方日射データＳｓｏｌｄが側
方日射強度ＳＵＮｓと同じではステップａ１０に、大き
いとステップａ１１に小さいとステップａ１２に進む。
ステップａ１１では−ｄＳ減算した遅延データＳｓｎｅ
ｗを求め、ステップｓ１２では＋ｄＳ加算した遅延デー
タＳｓｎｅｗを求めステップａ１０に進む。ステップａ
１０では遅延データであるＳｆｏｌｄ，Ｓｓｏｌｄを前
方側方日射遅延データＳｆｎｅｗ、Ｓｓｎｅｗで書換
え、ステップａ１３に進む。

【００２９】ステップａ１３では、今回の日射量ＳＵＮ
を最新の前方日射遅延データＳｆｏｌｄで書換え、ステ
ップａ１４に進む。ここでは今回の日射量ＳＵＮを最大
値ｍａｘ（Ｓｆｏｌｄ、Ｓｓｏｌｄ）以内に修正し、ス
テップａ１５に進む。ステップａ１５では、今回の前方
日射強度ＳＵＮｆが日射対応制御を行う最低の日射強度
閾値Ｓｃを上回るか否か判断し、上回る場合のみステッ
プａ１６で前方日射高度データＨｆを次式で算出し、ス
テップａ１７に進む。Ｈｆ＝ＳＳｆｈ／ＳＳｆｌステップａ１７では、今回の第２日射強度ＳＵＮｓが日
射対応制御を行う最低の日射強度閾値Ｓｃを上回るか否
か判断し、上回る場合のみステップａ１８で側方日射高
度データＨｓを次式で算出し、メインルーチンのステッ
プｓ４に進む。

【００３０】Ｈｓ＝ＳＳｓｈ／ＳＳｓｌなお、前方日射強度ＳＵＮｆ、側方日射強度ＳＵＮｓが
日射強度閾値Ｓｃを下回る場合は直前の前方日射高度デ
ータＨｆ及び側方日射高度データＨｓを継続して使用す
る。次に、ステップｓ４の天井風向決定ルーチンを図１
９、図２０に沿って説明する。

【００３１】先ず、ステップｃ１では側方ルーバ１５を
閉じ前方ルーバ１６を水平吹出しにするための設定角度
データを読み込む。即ち、前方ルーバ１６のスイングア
ップ角度データＳＵｆｗ、スイングダウン角度データＳ
Ｄｆｗ、側方ルーバ１５のスイングアップ角度データＳ
Ｕｓｗ、スイングダウン角度データＳＤｓｗをそれぞれ
読み取り、これらデータを用いて、ステップｃ２で前方
ルーバ１６のスイングアップ角度ＳＵｆ、スイングダウ
ン角度ＳＤｆ、側方ルーバ１５のスイングアップ角度Ｓ
Ｕｓ、スイングダウン角度ＳＤｓを更新する。

【００３２】ステップｃ３に達すると、ここでは前方日
射データＳｆｏｌｄが日射対応制御を行う最低の日射強
度閾値Ｓｃを上回るか判断し、Ｙｅｓでステップｃ４に
Ｎｏでステップｃ５に進む。ステップｃ４は可変風向
（日射対応）時の前方ルーバ１６のスイングアップ角度
ＳＵｆを次式で演算する。ここでＡｆは風向角度ゲイ
ン、Ｂｆは風向角度オフセット量を示し、図２に示すよ
うに、このＢｆ（＝Ｂｆｏ−Ｂｆｒ）はセンサ傾斜角Ｂ
ｆｏより側方ルーバ−補正角Ｂｆｒを除算した値として
設定される。ＳＵｆ＝Ｈｆ×Ａｆ＋Ｂｆステップｃ６では、このときの目標とするスイングアッ
プ角度ＳＵｆに対し前方ルーバ１６のスイングアップ角
度データＳＵｆｃが小さいとステップｃ７に、そうでな
いとステップｃ５に進む。

【００３３】ステップｃ７では可変風向（日射対応）時
の前方ルーバ１６のスイングダウン角度ＳＤｆを次式で
演算する。ここでＣｆ（図１２参照）は送風範囲（スイ
ング角度幅）として設定される。ＳＤｆ＝ＳＵｆ−Ｃｆ前方日射データＳｆｏｌｄが日射強度閾値Ｓｃ以下でス
テップｃ５に達すると、ここではスイングアップ角度Ｓ
Ｕｆをスイングアップ角度データＳＵｆｗとし、スイン
グダウン角度ＳＤｆをスイングダウン角度データＳＤｆ
ｗとして更新し、ステップｃ８に進む。

【００３４】ステップｃ８では側方日射データＳｓｏｌ
ｄが日射対応制御を行う最低の日射強度閾値Ｓｃを上回
るか判断し、Ｙｅｓでステップｃ９にＮｏでステップｃ
１０に進む。ステップｃ９では可変風向（日射対応）時
の側方ルーバ１５のスイングアップ角度ＳＵｓを次式で
演算する。ここでＡｓは風向角度ゲイン、Ｂｓは風向角
度オフセット量を示し、図４に示すように、このＢｓ
（＝Ｂｓｏ−Ｂｓｒ）はセンサ傾斜角Ｂｓｏより側方ル
ーバ−補正角Ｂｓｒを除算した値として設定される。ＳＵｓ＝Ｈｓ×Ａｓ＋Ｂｓステップｃ１１では、このときの目標とするスイングア
ップ角度ＳＵｓに対し側方ルーバ１５のスイングアップ
角度データＳＵｓｃが小さいとステップｃ１２に、そう
でないとステップｃ１０に進む。

【００３５】ステップｃ１２では可変風向（日射対応）
時の側方ルーバ１５のスイングダウン角度ＳＤｓを次式
で演算する。ここでＣｓ（図１２のＣｆと同様にして設
定される）はスイング角度幅として設定される。ＳＤｓ＝ＳＵｓ−Ｃｓ側方日射データＳｓｏｌｄが日射強度閾値Ｓｃ以下でス
テップｃ１０に達すると、ここではスイングアップ角度
ＳＵｓをスイングアップ角度データＳＵｓｗとし、スイ
ングダウン角度ＳＤｓをスイングダウン角度データＳＤ
ｓｗとして更新し、メインルーチンのステップｓ５に進
む。次に、ステップｓ５の天井風向制御ルーチンを図２
１、図２２に沿って説明する。

【００３６】先ず、前方ルーバ１６の現在位置Ｐｆ及び
側方ルーバ１５の現在位置Ｐｓの読み込みが成され、ス
テップｄ２に進む。ここでは前方ルーバ駆動方向フラグ
Ｆｓｆが０，１，２のいずれか判断し、０ではステップ
ｄ３に、１ではステップｄ４に、２ではステップｄ５に
それぞれ進む。ステップｄ３では前方ルーバ１６の現在
位置Ｐｆがスイングダウン角度ＳＤｆ以上でステップｄ
６に進み、前方ルーバ１６のスイングダウン制御を実行
し、ＳＤｆを下回ると前方ルーバ駆動方向フラグＦｓｆ
＝１としてステップｄ８に進む。

【００３７】ステップｄ２で前方ルーバ駆動方向フラグ
Ｆｓｆ＝１としてステップｄ４に進むと、ここでは前方
ルーバ１６の現在位置Ｐｆがスイングアップ角度ＳＵｆ
以上でステップｄ９に進む。ここでは前方ルーバ駆動方
向フラグＦｓｆ＝２としてステップｄ５に進み、下回る
とステップｄ８に進み、前方ルーバ１６のスイングアッ
プ制御を実行し、ステップｄ１０に進む。ステップｄ１
０では側方ルーバ駆動方向フラグＦｓｓが０，１，２の
いずれか判断し、０ではステップｄ１１に、１ではステ
ップｄ１２に、２ではステップｄ１３にそれぞれ進む。

【００３８】ステップｄ１１では側方ルーバ１５の現在
位置Ｐｓがスイングダウン角度ＳＤｓ以上でステップｄ
１４に進み、側方ルーバ１５のスイングダウン制御を実
行し、ＳＤｓを下回ると側方ルーバ駆動方向フラグＦｓ
ｓ＝１としてステップｄ１６に進む。ステップｄ１０で
側方ルーバ駆動方向フラグＦｓｓ＝１としてステップｄ
１２に進むと、ここでは側方ルーバ１５の現在位置Ｐｓ
がスイングアップ角度ＳＵｓ以上でステップｄ１７に進
む。ここでは側方ルーバ駆動方向フラグＦｓｓ＝２とし
てステップｄ１３に進み、下回るとステップｄ１６に進
み、側方ルーバ１５のスイングアップ制御を実行し、ス
テップｄ１８に進む。

【００３９】ステップｄ１０で側方ルーバ駆動方向フラ
グＦｓｓ＝２としてステップｄ１３に進むと、前方ルー
バ１６駆動ストップを実行し、ステップｄ１８に進む。
ステップｄ１８では前方ルーバ駆動方向フラグＦｓｆ＝
２で側方ルーバ駆動方向フラグＦｓｓ＝２であるか判断
し、Ｙｅｓの場合のみステップｄ１９に進み、ここで、
スイング完了でフラグ再設定、即ち、Ｆｓｆ＝０、Ｆｓ
ｓ＝０を設定しメインルーチンのステップｓ６に進む。
次に、ステップｓ６の天井風量制御ルーチンを図２３に
沿って説明する。

【００４０】先ず、ステップｅ１ではルーフブロア電圧
Ｖｂｒの演算を次式で行い、ステップｅ２に進む。次式
でＳＵＮは日射強度、Ｇｓｒはルーフブロア電圧／日射
強度ゲイン、Ｔｈｄは頭上温度偏差、Ｇｔｒはルーフブ
ロア電圧／温度偏差ゲインをそれぞれ示す。Ｖｂｒ＝１２＋ＳＵＮ×Ｇｓｒ−Ｔｈｄ×Ｇｔｒステップｅ２に達すると、目標のルーフブロア電圧Ｖｂ
ｒが０を下回るとステップｅ３においてＶｂｒ＝０と
し、０≦Ｖｂｒ≦２４では現状値を保持してリターン
し、Ｖｂｒ＞２４ではステップｅ３においてＶｂｒ＝２
４としてメインルーチンのステップｓ７に進む。

【００４１】次に、ステップｓ７の天井エバ風温制御ル
ーチン（図１４では天井風温制御ルーチンとして記す）
を図２４に沿って説明する。先ず、エアコンコンプレッ
サリレー３２をオンして電磁クラッチ３１をオンし、コ
ンプレッサ２２を駆動する。そしてエバ温度Ｔｅｏｎの
演算を次式で行い、ステップｆ２に進む。次式で、Ｔｈ
ｃは頭上温度、ＳＵＮは日射強度、Ｇｓはルーフエバ温
度制御／日射強度ゲイン、Ｔｈｄは頭上温度偏差、Ｇｔ
ｈはルーフエバ温度制御／頭上温度偏差ゲインをそれぞ
れ示す。

【００４２】Ｔｅｏｎ＝Ｔｈｃ−ＳＵＮ×Ｇｓ＋Ｔｈｄ×Ｇｔｈステップｆ２に達すると、目標のエバ温度Ｔｅｏｎがル
ーフエバ過冷防止温度Ｔｅｏｎｌｉｍを上回る間はステ
ップｆ４に、以下になるとステップｆ３に進み、目標の
エバ温度Ｔｅｏｎをルーフエバ過冷防止温度Ｔｅｏｎｌ
ｉｍに修正しステップｆ４に進む。ここでは電磁弁ヒス
テリシス付加温度ＴｅｏｆｆをＴ_H℃（ヒステリシス）
を用いて次式で演算し、ステップｆ５に進む。Ｔｅｏｆｆ＝Ｔｅｏｎ−Ｔ_H ステップｆ５では現在のエバ通過温度である天井エバ温
度ＴｅｒがＴｏｆｆを下回るとステップｆ７に進み、電
磁弁制御フラグＦｒ＝０として、コンプレッサを停止し
て過冷を防止してリターンし、ＴｅｒがＴｏｎ以上であ
るとステップｆ６に進み、電磁弁制御フラグＦｒ＝１と
してコンプレッサを駆動し、メインルーチンのステップ
ｓ８に進む。

【００４３】次に、ステップｓ８のインパネユニット制
御ルーチンを図２５に沿って説明する。先ず、室温とし
て頭上温度Ｔｈ，足元温度Ｔｆを読み取る。次いで加重
平均室温Ｔの計算を次式で行う。ここでαは重み付係数
を示す。Ｔ＝α・Ｔｈ＋（１．０−α）・Ｔｆこのあと、この加重平均室温Ｔを保持すべく温度調節制
御を行い、メインルーチンのステップｓ９に進む。次
に、ステップｓ９のコンプレッサ＆電磁弁制御ルーチン
を図２６に沿って説明する。

【００４４】先ずルーフブロア電圧Ｖｂｒが１２Ｖ以下
の場合のみ、電磁弁制御フラグＦｒ＝０としてステップ
ｇ３に進む。ここでコンプレッサフラグＦｃを電磁弁４
２，４３の制御フラグＦｒ，Ｆｉの加算値として求め、
ステップｇ４に進む。ここではＦｃ＝０の場合のみステ
ップｇ５に進み、コンプレッサ２２を尾停止させ、ステ
ップｇ６に進む。ここでは電磁弁制御フラグＦｒ＝０で
はステップｇ８でルーフ電磁弁４２をオフし、Ｆｒ＝１
ではステップｇ７でルーフ電磁弁４２をオンし、ステッ
プｇ９に進む。

【００４５】ここではＦｉ＝０の場合のみ、ステップｇ
１１に進み、インパネ電磁弁４３をオフし、Ｆｉ＝１で
はステップｇ１０でインパネ電磁弁４３をオンし、ステ
ップｇ１２に進む。ここではコンプレッサフラグＦｃ＝
０の場合はそのままリターンし、そうでないとステップ
ｇ１３にすすみ、ここでコンプレッサ２２をオンし、メ
インルーチンのステップｓ２にリターンする。なお、図
７（ａ）、（ｂ）には右窓から直射日光が差し込む場合
における、本発明装置の駆動時の温度分布特性試験結果
を実線で、従来例を破線でそれぞれ示した。なお試験条
件は、外気温度３５℃、日射４００ｋｃａｌ／ｈｍ²、
湿度５０％であり、図中の符号Ｏは目標域を示す。ここ
で明らかなように、目標域Ｏに対し多少バラツキはある
が、従来より大幅に快適な状態に成った。

【００４６】次に、本発明装置の空調天井ユニット６に
関する部分の弱冷房時の試験結果を図８（ａ）〜（ｄ）
に示した。この線図より明らかなように、エバ通過気流
温度Ｔｅｖの偏差に応じてバイパス通路２９（図６参
照）を開く（図８（ｃ）参照）制御を行うことによっ
て、吹き出し温度（図８（ｄ）の頭部温度）を一定に保
つことができる。なお、図示はしないがエバ通過気流温
度Ｔｅｖを０℃付近まで冷した場合には、バイパス通路
２９開度を大きくすることにより、除湿能力の向上と吹
き出し温度下がり過ぎの防止を両立出来る。

【００４７】更に、図９には日射が無い場合の本発明装
置の駆動時の温度分布特性を実線で、従来例を破線でそ
れぞれ示した。ここでは目標域Ｏに各データが入り頭寒
足熱が達成されている。更に、図１０には本発明装置の
全身平均温度の経時変化特性を実線で、従来例を破線で
それぞれ示した。この線図より明らかなように、冷房立
上り特性の目標レベルに対して、従来例より良好な性能
を得ることができた。上述のように、キャブ１には前
方、側方日射センサ４０，４２が装備され、しかも天井
側のダクト１７には前方、側方ルーバ１６，１５が配置
され、これらの空調風とインパネユニット３側の空調風
とによって運転者の日射部と日陰部の温感差を確実に低
減させるような空調制御を確実に行える。次に、図２７
に他の実施例としての空調装置を示す。

【００４８】この場合、キャブ１ａには前方、側方日射
センサ４０，４２に加え、左側方日射センサ５３が装備
される。ここでの空調天井ユニット６ａはヘッドライニ
ング５の助手席側の膨出部（図示せず）内に収容され、
且つバックパネルに固定されている。空調天井ユニット
６ａからの空調風は運転席及び助手席と対向する主ダク
ト１７ａに導かれ、更に、互いに連通する延出ダクト１
７ｂ及び一対の枝ダクト１７ｃ，１７ｄに流動できる。
ここで、延出ダクト１７ｂには前方ルーバ１６と側方ル
ーバ１５が、主ダクトには助手席用の前方ルーバ１６ａ
と側方ルーバ１５ａが、一対の枝ダクト１７ｃ，１７ｄ
には補助席と対向する内側ルーバ５１，５２がそれぞれ
配備される。なお、インストルメントパネル側のインパ
ネユニット３の構成は図１の装置と同様である。

【００４９】このような、空調装置における空調制御系
は運転席の空調制御を図１の装置と同様に行い、同時に
助手席の空調制御をも行う。この助手席の空調制御は運
転席の空調制御と比較し、側方日射センサ４２に代え
て、左側方日射センサ５０を用い、前方、側方ルーバ１
６ａ，１５ａの空調風及びインパネユニット３側の空調
風とによって助手席の日射部と日陰部の温感差を確実に
低減させるような空調制御を運転席側の制御と並行して
行うことが出来る。

【００５０】以上のように、本発明の空調装置は前方日
射センサ４０により検出した日射角度である前方日射高
度データＨｆを求め、同値と運転席の前方ルーバ１６の
吹き出し調整角であるスイングアップ及びスイングダウ
ン角度ＳＵｆ，ＳＤｆとがほぼ重なる関係を保持する。
更に、側方日射センサ４２により検出した日射角度であ
る側方日射高度データＨｓを求め、同値と側方ルーバ１
５の吹き出し調整角であるスイングアップ及びスイング
ダウン角度ＳＵｓ，ＳＤｓとがほぼ重なる関係を保持す
る。

【００５１】このため、エアコンコントローラ３４によ
る空調制御において、フロントルーバ１６とサイドルー
バ１５の各吹き出し調整角の制御（図２１〜図２３の天
井風向制御ルーチン及び天井風量制御ルーチン）が簡素
化されると共に適確な制御が成され、直射日光の日射部
に対して確実に空調風を吹き出して、日陰部との間での
温感差を確実に低減でき、運転席の乗員の快適感をより
向上させることができる。図１の装置では、特に、エア
コンユニット３を構成するエバポレータ１９及びブロア
１８がルーフ部２に支持され、これらエバポレータ及び
ブロアからの空調風を比較的近傍に位置する運転席側面
上部及び運転席前面上部のフロントルーバ１６、サイド
ルーバ１５より吹出すこととなる。

【００５２】更に、図２７に示すような構成を採った場
合、前方日射センサ４０により検出した日射角度である
前方日射高度データＨｆを求め、同値と運転席及び助手
席用の前方ルーバ１６，１６ａの吹き出し調整角である
スイングアップ及びスイングダウン角度ＳＵｆ，ＳＤｆ
とがほぼ重なる関係を保持する。更に、側方日射センサ
４２により検出した日射角度である側方日射高度データ
Ｈｓを求め、同値と側方ルーバ１５の吹き出し調整角で
あるスイングアップ及びスイングダウン角度ＳＵｓ，Ｓ
Ｄｓとがほぼ重なる関係を保持する。同じく、左側方日
照センサ５３により検出した日射角度前方日射高度デー
タＨｆを求め、同値と助手席用の側方ルーバ１５ａの吹
き出し調整角であるスイングアップ及びスイングダウン
角度ＳＵｓａ，ＳＤｓａとがほぼ重なる関係を保持する
ようにする。

【００５３】ここでのエアコンコントローラ３４による
空調制御において、運転席及び助手席のフロントルーバ
１６，１６ａとサイドルーバ１５，１５ａの各吹き出し
調整角の制御が簡素化されると共に適確な制御が成さ
れ、直射日光の日射部に対して確実に空調風を吹き出し
て、日陰部との間での温感差を確実に低減でき、運転席
及び助手席の各乗員の快適感をより向上させることがで
きる。本発明装置では、特に、図６に示したように、エ
バポレータ１９の下流にブロア１８を設け、そのエバポ
レータにバイパス路２９を設けた。このため、エバポレ
ータを通過した空気とバイパス路を通過した空気とをブ
ロア１８が容易に混合するので風量、風温制御が容易化
され、特に、ルーバから吹出す風温を下げすぎずに除湿
を行うことが容易化される。

【００５４】本発明装置では、特に、エアコンコントロ
ーラ３４は各日照センサが検知した日射量が設定値以下
であると、ステップｃ４，ｃ８、ｃ１１，ｃ１３に示す
ように、側方ルーバ１５の作動を停止させ、前方ルーバ
１６を略水平状態に傾けて送風作動させるようにでき
る。このため、日射が無い状態においても頭寒足熱の温
度分布を実現させることができる。なお、その作動状態
を図３０に示す。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、フロントガラス下部の第１の日射センサにより検
出した日射領域とエアコンの運転席前面上部の吹き出し
ルーバの吹き出し領域とがほぼ重なる関係を保持するよ
うにでき、更に、運転席側ドア窓下部の第２の日射セン
サにより検出した日射領域とエアコンの運転席側面上部
の吹き出しルーバの吹き出し領域とがほぼ重なる関係を
保持するようにできる。このため、制御手段による空調
制御において、各ルーバの吹き出し調整角の制御が簡素
化されると共に適確な制御が成され、運転席の乗員に対
する直射日光の日射部に対して確実に空調風を吹き出し
でき、日陰部との間での温感差を確実に低減し、運転席
の乗員の快適感をより向上させることができる。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、フロントガ
ラス下部の第１の日射センサにより検出した日射領域と
エアコンの運転席及び助手席前面上部の各吹き出しルー
バの吹き出し領域とがほぼ重なる関係を保持するように
でき、更に、運転席側ドア窓下部の第２の日射センサに
より検出した日射領域とエアコンの運転席側面上部の吹
き出しルーバの吹き出し領域とがほぼ重なる関係を保持
するようにでき、同じく助手席側ドア窓下部の第３の日
射センサにより検出した日射領域とエアコンの運転席側
面上部の吹き出しルーバの吹き出し領域とがほぼ重なる
関係を保持するようにできる。このため、制御手段によ
る空調制御において、運転席や助手席の各ルーバの吹き
出し調整角の制御が簡素化されると共に適確な制御が成
され、運転席や助手席の各乗員に対する直射日光の日射
部に対して確実に空調風を吹き出しでき、日陰部との間
での温感差を確実に低減し、各乗員の快適感をより向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての空調装置の概略ブロ
ック構成図である。

【図２】図１の空調装置の装備される車両のキャブの空
調装置に関する配置図である。

【図３】図１の空調装置の装備される車両のキャブ内の
空調装置の配置を示す斜視図である。

【図４】図１の空調装置の装備される車両のキャブ内の
空調風の吹き出し状態と日射センサの取付け角度との関
連を説明するキャブの乗員席の概略正面図である。

【図５】図１の空調装置の装備される車両のキャブ内の
乗員席の概略平面図である。

【図６】図１の空調装置で用いる空調天井ユニットの概
略構成図である。

【図７】図１の空調装置を装備した車両における乗員の
体感温度の分布特性を示す線図である。

【図８】図１の空調装置を装備した車両における天井エ
バポレータの経時変化線図である。

【図９】図１の空調装置を装備した車両における乗員の
体感温度の分布特性を示す線図である。

【図１０】図１の空調装置を装備した車両における乗員
の全身平均温度の経時変化特性を示す線図である。

【図１１】図１の空調装置が用いるサイドルーバの吹出
口の部分拡大正面図である。

【図１２】図１１のサイドルーバの吹出口の概略断面図
である。

【図１３】図１１のサイドルーバの吹出口の切欠正面図
である。

【図１４】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御におけるメインルーチンのフローチャートである。

【図１５】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御におけるイニシャルセットルーチンのフローチャート
である。

【図１６】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における温度データ読み込みルーチンのフローチャー
トである。

【図１７】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における日射データ読み込みルーチンの上フローチャ
ートである。

【図１８】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における日射データ読み込みルーチンの下フローチャ
ートである。

【図１９】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井風向決定ルーチンの上フローチャートで
ある。

【図２０】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井風向決定ルーチンの下フローチャートで
ある。

【図２１】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井風向制御ルーチンの上フローチャートで
ある。

【図２２】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井風向制御ルーチンの下フローチャートで
ある。

【図２３】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井風量制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【図２４】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御における天井エバ風温ルーチンのフローチャートであ
る。

【図２５】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御におけるインパネユニット制御ルーチンのフローチャ
ートである。

【図２６】図１の空調装置のコントローラが行う空調制
御におけるコンプレッサ＆電磁弁制御ルーチンのフロー
チャートである。

【図２７】本発明の他の実施例としての空調装置のキャ
ブ内での配置を示す概略斜視図である。

【図２８】従来の空調装置における空調制御を説明する
図であり、（ａ）は日射が真上の場合、（ｂ）は日射が
左斜めからの場合、（ｃ）は日射が右斜めからの場合を
示す。

【図２９】日射センサの機能説明図である。

【図３０】図１の空調装置の側方ルーバを停止、前方ル
ーバを略水平状態に傾け作動した場合のキャブ内の概略
斜視図である。

【符号の説明】

１キャブ２インストルメントパネル３空調インパネユニット４ルーフパネル６空調天井ユニット７，８ダクト１３空間１５側方ルーバ１６前方ルーバ１７ダクト１４バックパネル１９天井エバポレータ１８ブロア２０インパネエバポレータ２３ブロア２４ヒータ２７ダンパ２７１、１５１，１６１，２８１駆動モータ２９バイパス路３４エアコンコントローラ４３ルーフ電磁弁４４インパネ電磁弁４５外気温センサ４６足元温度センサ４７室内頭上温度センサ４８冷媒のインパネエバ温度を検出するセンサ４９前方ルーバ角度センサ５０側方ルーバ角度センサ５２天井エバ温度センサ５３左側方日照センサ１ａキャブ６ａ空調天井ユニット１５ａ側方ルーバ１６ａ助手席用の前方ルーバ１７ａ主ダクト１７ｂ延出ダクトＨｆ前方日射高度データＳＵｆ前方ルーバのスイングアップ角度ＳＤｆスイングダウン角度Ｈｓ側方日射高度データＳＵｓ側方ルーバのスイングアップ角度ＳＤｓスイングダウン角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のルーフ部に支持されるエアコンの吹
き出しルーバが運転席前面上部及び運転席側面上部に配
置されると共に上記ルーバの吹き出し風によって車室内
温度をコントロールする空調装置において、上記車両の
フロントガラス下部に第１の日射センサを運転席側ドア
窓下部に第２の日射センサをそれぞれ設け、上記第１、
第２日射センサの各日射信号に基づき制御手段がルーバ
の送風作動を制御することを特徴とする空調装置。
【請求項２】上記請求項１記載の空調装置において、上
記車両のルーフ部にエアコンユニットを構成するエバポ
レータ及びブロアが支持されたことを特徴とする空調装
置。
【請求項３】車両のルーフ部に支持されるエアコンの吹
き出しルーバが乗員席前面上部及び乗員席側面上部に配
置されると共に上記ルーバの吹き出し風によって車室内
温度をコントロールする空調装置において、上記車両の
フロントガラス下部に第１の日射センサを運転席側ドア
窓下部に第２の日射センサを助手席側ドア窓下部に第３
の日射センサをそれぞれ設け、上記第１乃至第３日射セ
ンサの各日射信号に基づき制御手段がルーバ作動を制御
することを特徴とする空調装置。
【請求項４】上記請求項２記載の空調装置において、上
記エバポレータの下流にブロアを設け、かつ上記エバポ
レータにバイパス路を設けたことを特徴とする空調装
置。
【請求項５】上記請求項１及び請求項３記載の空調装置
において、上記制御手段は各日照センサが検知した日射
量が設定値以下であると、側方ルーバの作動を停止させ
前方ルーバを略水平状態に傾けて送風作動させることを
特徴とする空調装置。