JP2869797B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車室内の左右の配風バランスをオートと
マニュアルによって制御する車両用空調制御装置に関
し、特に、運転席側を優先したオート制御を行う車両用
空調制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、車室内の左右の日射量に応じて、左右の吹
出し口の吹出し風量をオートで変化させることが提案さ
れている。例えば、実開昭54−97947号公報において
は、左右の日射量のバランスに応じて左右の吹出し口の
風量制御に基づく空調バランスをオートで変化させるこ
とにより、空調制御のフィーリング改善を図ろうとする
ことが開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来例においては、車両運転時に
運転者は必ずいるが、助手席には乗員はいる場合といな
い場合とがあり、いない場合にいる時と同じ様なオート
制御特性で左右配風制御が行われるならば不必要に助手
席側に多く配風されることになって運転席側にさらに多
くの風量が欲しい場合でもそれが難しいという欠点があ
った。

そこで、この発明は、上述した従来の問題点を解消
し、助手席に乗員がいない場合が多いことも考慮して、
助手席側の配風制御幅を、運転席側の配風制御幅に比較
して所定量少なくした制御特性を有する車両用空調制御
装置を提供することを課題としている。

（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第１図に示
すように、車室内の右側と左側の日射量を検出する少な
くとも２個の日射センサ25と、車室内の乗員の頭部近傍
の温度等を含む車室内の温度を検出する車室内温度セン
サ29と、空調ダクトの下流側で、少なくとも車室30内の
右側と左側吹出し口21,20とを有する複数の吹出し口か
ら吹き出される空気の風量配分を変化させる左右配風ド
ア24と、車室30内の左右の吹出し口20,21の風量配分を
任意に設定するための配風量設定手段100と、前記日射
センサ25により検出された日射量に基づいて日射の方位
を演算する日射方位演算手段200と、前記日射量に基づ
いて日射の強度を演算する日射量演算手段300と、前記
日射量と前記車室内温度とに基づき、車室30内の左右配
風制御をオート制御か若しくはマニュアル制御とすべき
かを決定するための演算を行う制御方式演算手段400
と、前記制御方式演算手段400の演算結果がマニュアル
制御である時には、前記配風量設定手段100による設定
位置に応じて左右の配風割合を演算するマニュアル配風
割合演算手段500と、前記制御方式演算手段400の演算結
果がオート制御である時には、前記日射方位に応じた配
風制御比を助手席側より運転席側の方を大きくした制御
特性に従って左右の配風割合を演算するオート配風割合
演算手段600と、該オート又はマニュアル配風割合演算
手段600又は500の演算結果に応じて前記左右配風ドア24
を制御する配風制御手段23,40dとを具備したことにあ
る。

（作用） したがって、左右の日射センサ25により左右の日射量
がそれぞれ検出され、この検出された日射量に基づいて
日射方位演算手段200及び日射量演算手段300により日射
方位及び日射量がそれぞれ演算される。また、この日射
量と車室内頭部温度センサ29により検出された頭部温度
とに基づいて制御方式演算手段400により左右配風制御
をオートとするかマニュアルとするかが決定される。そ
して、前記制御方式演算手段400の演算結果がマニュア
ル制御である時にはマニュアル配風割合演算手段500に
より前記配風量設定手段100による設定位置に応じて
（比例して）左右の配風割合が演算され、前記制御方式
演算手段400の演算結果がオート制御である時にはオー
ト配風割合演算手段600により前記日射方位に応じた配
風制御比を助手席側より運転席側を大きくした制御特性
に従って左右の配風割合が演算される。さらに、前記オ
ート配風割合演算手段600又はマニュアル配風割合演算
手段500の演算結果に応じて配風駆動手段23,40dにより
前記左右配風ドア24が駆動され、所定の配風制御が達成
されるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図において、車両用空調制御装置は、空調ダクト１
の最上流側に内気入口２と外気入口３が設けられ、この
内気入口２と外気入口３とが分かれた部分に内外気切替
ドア５が配置され、この内外気切替ドア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することにより所望の吸入モードが
得られるようになっている。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸い込んで下流
側に送風するもで、この送風機７の後方にはエバポレー
タ８が配置されている。このエバポレータ８は図示しな
いコンプレッサ、コンデンサ、レシーバタンク、エクス
パンションバルブと共に配管結合されて冷凍サイクルを
構成している。前記エバポレータ８の後方にはヒータコ
ア９が配置され、このヒータコア９の上流側にはエアミ
ックスドア10が設けられており、このエアミックスドア
10の開度をアクチュエータ10aにより調節することで、
前記ヒータコア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、これにより吹出し空
気が温度制御されるようになっている。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹
出し口11、ベント吹出し口12及び足元吹出し口13が車室
30内に開口し、それぞれの吹出し口にモードドア14,15,
16が設けられている。このモードドア15の後流側には車
室30内の右側位置にて開口する右側吹出し口21と同じく
左側位置にて開口する左側吹出し口20、及び中央吹出し
口19とが設けられ、その分かれた部分に配置された仕切
り板22の前方に左右配風ドア24が設けられている。前記
モードドア14,15,16はアクチュエータ17により、又前記
左右配風ドア24はアクチュエータ23によりそれぞれ制御
することで所望の吹出しモード及び風量配分が得られる
ようになっている。

そして、前記アクチュエータ6,10a,17,23及び送風機
７のモータはそれぞれ駆動回路40a,40b,40c,40d,40eか
らの出力信号に基づいて制御され、この駆動回路40a〜4
0eはマイクロコンピュータ33に接続されている。

一方、左右の日射量S_R1,S_L1を検出する日射センサ2
5、外気の温度Taを検出する外気温度センサ26、車室内
の温度Trを検出する車室内温度センサ27、エバポレータ
８の後流側の温度Teを検出するモードセンサ28、乗員の
頭部の温度を検出する車室内頭部温度センサ29等からの
検出信号はマルチプレクサ31によって選択されてA/D変
換器32に入力され、ここでデジタル信号に変換された
後、前記マイクロコンピュータ33に入力される。

そして、コントロールパネル38はオート制御とマニュ
アル制御とを切替えるオートスイッチ38a、すべての操
作スイッチ群をOFFするオフスイッチ38b、エアコンスイ
ッチ38c、モードスイッチであるベントスイッチ38d,バ
イレベルスイッチ38e,ヒートスイッチ38f及びデフスイ
ッチ38g、送風機７の回転速度を切替えるファンスイッ
チ38h,38i,38j、車室30内の設定温度T_setを設定するた
めのアップダウンスイッチ38kとその温度表示部38l等を
備えており、これらの設定操作信号は前記マイクロコン
ピュータ33に入力される。

さらに、前記コントロールパネル38内か、若しくはそ
の近傍に設置されるべき左右配風コントロールレバー39
（ノブ39aを有している）からの設定信号もマイクロコ
ンピュータ33に入力される。

次に前記マイクロコンピュータ33の空調制御作動例を
第３図に示すフローチャートにより説明する。スタート
ステップ50から開始し、ステップ52では各センサの検出
値のデータ入力処理を行う。即ち、日射センサ25、外気
温度センサ26、車室内温度センサ27、モードセンサ28等
からの各検出値S_R1,S_L1,Ta,Tr,Te等を当該マイクロコン
ピュータ33に入力する。次のステップ54においてはアッ
プダウンスイッチ38kにより操作設定された車室内設定
温度T_setのデータ入力処理を行い、ステップ56の日射一
次遅延処理ルーチンに進む。この日射一次遅延処理ルー
チンについては当該実施例では詳述しないが、日射量S
_R1,S_L1の時間変化に対する急激な立ち上がりを漸増する
形に補正して例えばS_R2,S_L2とするもので、日射量の立
ち上がりに伴う空調の変化を滑らかにしようとするもの
である。次のステップ58の日射方位演算ルーチン（後述
する）では日射方位の演算を行い、ステップ60の日射量
演算ルーチン（後述する）に進む。このステップ60の日
射量演算ルーチンでは日射量Tsの演算を行い、ステップ
62に進む。このステップ62の日射量二次遅延処理ルーチ
ンは当該実施例では詳述しないが、ステップ56における
日射量補正値S_R2,S_L2の時間変化に対する急激な立ち下
がりを漸次減少する形に補正して、それに伴う空調の変
化を滑らかにしようとするものである。そして、次のス
テップ64に進み、総合信号Ｔの演算を行う。この総合信
号Ｔの演算は、例えば前記各センサの検出値を用いてＴ
＝Tr＋KaTa＋KsTs＋KeTe−K_setT_set＋Ｃ（但し、Ka、K
s、Ke、K_setは利得定数、Ｃは演算定数）により行う。
次のステップ66ではエアミックスドア10の目標開度の演
算を前記総合信号から行い、ステップ68に進む。ステッ
プ68では前記目標開度の演算結果に基づいてアクチュエ
ータ10aを駆動してエアミックスドア10を制御し、ステ
ップ70に進む。ステップ70では送風機７の目標風量の演
算を行い、ステップ72に進む。ステップ72では前記目標
風量の演算結果に基づいて送風機モータを駆動し、ステ
ップ74の後述する左右配風ドア制御量演算ルーチンに進
む。この左右配風ドア制御量演算ルーチンでは前記日射
量Tsと前記車室内頭部温度T_rhとに基づいて左右の配風
制御の制御方式（オートかマニュアル）を判定し、且つ
決定した制御方式における左右配風ドア24の制御量が演
算される。次のステップ76では前記ステップ74で演算さ
れた左右配風ドア24の制御量に基づき、駆動回路40dが
アクチュエータ23を介して左右配風ドア24を駆動する。
その後、リターンステップ78を介してスタートステップ
50に復帰する。

次に、第４図に示す日射方位演算ルーチンの制御の説
明を行う。ステップ90からスタートし、ステップ92では
右側日射センサS_Rが故障（ショート故障）しているか否
かを判定し、YESであればステップ94に進んで日射方位
を中央とし、その後リターンステップ104に進んで前記
左右配風制御ルーチンに進む。NOであればステップ96に
進む。ステップ96では左側日射センサS_Lが故障（ショー
ト故障）しているか否かを判定し、YESであれば前記ス
テップ94に進み、NOであれば進んで98に進んで右側日射
センサの検出値S_R1と左側日射センサの検出値S_L1の大き
さを比較し、S_R1≧S_L1であればステップ101に進み、S_R1
＜S_L1であればステップ102に進む。前記ステップ101に
おいては日射右方向の演算、即ち、右方向の日射方位角
度をD_Rとすると、D_R＝K₁・（S_R1−S_L1）/S_R1（但し、K₂
は定数）の演算を行った後、リターンステップ104に進
む。前記ステップ102では日射左方向の演算、即ち、左
方向の日射方位角度をD_Lとすると、D_L＝K₁・（S_L1−
S_R1）/S_L1（但し、Ｋは定数）の演算を行った後、リタ
ーンステップ104に進む。このリターンステップ104によ
り前記配風制御ルーチンに復帰する。

次に、第５図に示す日射量演算ルーチンの制御の説明
を行う。ステップ110からスタートし、ステップ112にお
いては右側日射センサS_Rが故障（ショート故障）してい
るか否かを判定し、YESであればステップ114に進み、NO
であればステップ116に進む。前記ステップ114では左側
日射センサS_Lが故障（ショート故障）しているか否かを
判し、YESであればステップ118に進んで日射量（日射強
度）Tsに０を設定した後、リターンステップ132に進
む。NOであればステップ120に進んで日射量Tsに左側日
射センサS_Lの検出値S_L1を設定して前記リターンステッ
プ132に進む。前記ステップ116においては左側日射セン
サS_Lが故障（ショート故障）しているか否かを判定し、
YESであればステップ122に進み、NOであればステップ12
4に進む。前記ステップ122では日射量Tsに右側日射セン
サS_Rの検出値S_R1を設定して前記リターンステップ132に
進む。前記ステップ124においては右側日射センサS_Rの
検出値S_R1と左側日射センサS_Lの検出値S_L1の大きさを比
較し、S_R1≧S_L1であればステップ126に進み、S_R1＜S_L1
であればステップ128に進む。ステップ126においては右
側日射センサンS_Rの検出値S_R1と、右側日射センサS_Rの
検出値S_R1と左側日射センサS_Lの検出値S_L1との合成値
（S_R1＋S_L1）/K₂（但し、K₂は定数）とを比較し、（S_R1
＋S_L1）/K₂≧S_R1であればステップ130に進み、（S_R1＋S
_L1）/K₂＜S_R1であれば前記ステップ122に進む。一方、
前記ステップ128においては左側日射センサS_Lの検出値S
_L1と、右側日射センサS_Rの検出値S_R1と左側日射センサS
_Lの検出値S_L1との合成値（S_R1＋S_L1）/K₂（但し、K₂は
定数）とを比較し、（S_R1＋S_L1）/K₂≧S_L1であればステ
ップ130に進み、（S_R1＋S_L1）/K₂＜S_L1であれば前記ス
テップ120に進む。前記ステップ130においては日射量Ts
に前記右側日射センサS_Rの検出値S_R1と左側日射センサS
_Lの検出値S_L1との合成値（S_R1＋S_L1）/K₂を設定し、前
記リターンステップ132に進み、前述したメインルーチ
ンに復帰する。

次に第６図に示す左右配風ドア制御量演算ルーチンの
フローチャートの制御の説明をする。スタートステップ
140から開始し、ステップ142では左右配風コントロール
レバー39（以後、配風レバー39という）の設定位置が左
端（−５）か否かの判定を行い、YESであればステップ1
44に進んで左側吹出し口20を全開固定として、リターン
ステップ166に進み、NOであればステップ146に進む。こ
のステップ146では配風レバー39の設定位置が右端（＋
５）か否かの判定を行い、YESであればステップ148に進
んで右側吹出し口21を全開固定とし、リターンステップ
166に進み、NOであればステップ150に進む。このステッ
プ150では吹出しモードがベントモードであるか否かの
判定を行い、YESであればステップ154に進み、NOであれ
ばステップ152に進む。このステップ152では吹出しモー
ドがハイレベルモード（BI−L1かBI−L2あるいはBI−L
3）であるか否かを判定し、YESであれば前記ステップ15
4に進み、NOであればステップ156に進んで左右配風ドア
24を中央に固定してリターンステップ166に進む。前記
ステップ154においては日射量Tsと車室内頭部温度T_rhに
基づいて、車室内の左右の配風制御をオートとするか、
マニュアルとするかを決定するための演算を行う。即
ち、第７図に示すように、日射量Tsが比較的多く車室内
頭部温度T_rhが比較的低い時〔領域（Ａ）〕にはオート
とし、日射量Tsが比較的少ない時や車室内頭部温度T_rh
が比較的高い時〔領域（Ｂ）〕にはマニュアルとする。
尚、領域（Ｂ）は任意に配風レバー39が動かされる場合
が多い領域であり、領域（Ｃ）は不感帯である。その後
ステップ158に進み、車室内設定温度T_setが最低温度（M
AX COOL）に設定されているか否かを判定し、YESであ
ればステップ160に進み、NOであればステップ162に進
む。このステップ162においては前記ステップ154の演算
結果がオート制御であるか否かを判定し、YESであれば
ステップ164に進み、NOであれば前記ステップ160に進
む。このステップ160においては配風レバー39により左
右配風のマニュアル設定を行う。即ち、第８図の右側に
示すようにマニュアル設定においては配風レバー39の設
定位置と左右の吹出し口20,21の風量割合（左右配風ド
ア24の開度）は正比例関係にある。このステップ160の
後、リターンステップ166に進む。また、前記ステップ1
64においては、オート制御による左右配風の制御量の演
算を行う。即ち、第８図に示すように、左右の日射検出
値S_R1,S_L1に基づいて演算された日射方位に応じて左右
の配風割合を決定する。同図において、例えば日射方位
が＋40゜から＋60゜に変化した時（車両の右方向から日
射がさす、即ち主に運転席側に日射が当たっている場
合）は右側吹出し口21の配風増加割合（ａ％）は例えば
30％であり、前記日射方位が−40゜から−60゜に変化し
た時（車両の左方向から日射がさす、即ち主に助手席側
に日射が当たっている場合）は左側吹出し口20の配風増
加割合（ｂ％）は例えば20％で、ａ＞ｂの関係が成立し
ており、これは日射時における運転席側の配風増加量を
助手席側の配風増加量より多くしたオート制御特性を示
している。そして、この制御特性は、同図の破線で示す
ように配風レバー39の設定位置に応じて左右配風ドア開
度軸上を左右どちらかに移動するものである。このステ
ップ164の後、リターンステップ166に進み、前述したメ
インルーチンに復帰する。

尚、この実施例では、配風レバー39の設定を含む左右
配風制御の制御方式を決定する制御方式演算手段の一方
のパラメータを車室内頭部温度T_rhに代えてそれと関係
ある車室内温度T_rとしても良い。

また、上記実施例において、コントロールパネル33か
その近傍に図示しない助手席配風スイッチを設け、助手
席に乗員がいない時のみ、上述した助手席側の増加風量
を少なくした配風制御を行うように運転者が任意にスイ
ッチ操作するようにすることもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、日射時にお
ける左右の配風制御比を異ならせ、運転席側を多く、助
手席側を少なめにしたオート時の制御特性としたので、
運転中は常に乗員のいる運転席側の空調フィーリングを
向上させることができる。特に、車両を通勤等に利用
し、助手席に乗員がいない場合の多い利用者に対しては
商品性を大幅に向上させることができるという効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図、第２図
はこの発明の実施例における車両用空調制御装置を示す
構成図、第３図は同上に用いたマイクロコンピュータの
メインルーチン示すフローチャート、第４図は同じく日
射方位演算ルーチンを示すフローチャート、第５図は同
じく日射量演算ルーチンを示すフローチャート、第６図
は同じく左右配風ドア制御量演算ルーチンを示すフロー
チャート、第７図は日射量と車室内頭部温度に基づく制
御領域の特性線図、第８図はオート制御における日射方
位及び配風レバーの設定位置に基づいた左右配風割合の
制御量を示す特性線図である。 20,21……左右吹出し口、24……左右配風ドア、25……
日射センサ、29……車室内頭部温度センサ、33……マイ
クロコンピュータ、39……左右配風コントロールレバー
（配風レバー）、23,40d……配風駆動手段、100……配
風量設定手段、200……日射方位演算手段、300……日射
量演算手段、400……制御方式演算手段、500……マニュ
アル配風割合演算手段、600……オート配風割合演算手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 明彦 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 ヂーゼル機器株式会社江南工場内 (72)発明者 山口 秀夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 矢野 輝昭 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−122213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−333（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−63616（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内の右側と左側の日射量を検出する少
   なくとも２個の日射センサと、車室内の乗員の頭部近傍
   の温度等を含む車室内の温度を検出する車室内温度セン
   サと、空調ダクトの下流側で、少なくとも車室内の右側
   と左側吹出し口とを有する複数の吹出し口から吹き出さ
   れる空気の風量配分を変化させる左右配風ドアと、車室
   内の左右の吹出し口の風量配分を任意に設定するための
   配風量設定手段と、前記日射センサにより検出された日
   射量に基づいて日射の方位を演算する日射方位演算手段
   と、前記日射量に基づいて日射の強度を演算する日射量
   演算手段と、前記日射量と前記車室内温度とに基づき、
   車室内の左右配風制御をオート制御か若しくはマニュア
   ル制御すべきかを決定するための演算を行う制御方式演
   算手段と、前記制御方式演算手段の演算結果がマニュア
   ル制御である時には、前記配風量設定手段による設定位
   置に応じて左右の配風割合を演算するマニュアル配風割
   合演算手段と、前記制御方式演算手段の演算結果がオー
   ト制御である時には、前記日射方位に応じた配風制御比
   を助手席側より運転席側の方に大きくした制御特性に従
   って左右の配風割合を演算するオート配風割合演算手段
   と、該オート又はマニュアル配風割合演算手段の演算結
   果に応じて前記左右配風ドアを駆動する配風駆動手段と
   を具備することを特徴とする車両用空調制御装置。