JPH04208625A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、日射状況に応じた空調
制御を行なう車両用空調装置に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】従来、日射強度や日射方向等、車室の日
射状況を検出し、この日射状況に応じて空気調和したり
、吹出口の配風制御することにより、車室内の空調分布
を快適にしようとする空調装置がある。 ［０００３］このような空調装置では、車両の日射を検
出する受光素子と、遮光板とを有する日射検出器の日射
検出値に基づいて各種の日射検出補正を行ない、この補
正演算値に応じてミックスドアや送風機等の各種空調機
器の制御を行なっている。 ［０００４］

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の日射
検出器では、太陽の高度が水平位置に近づく低高度の領
域では、日射検出が不充分となって日射検出値の補正が
不足となり、快適な空調制御を確実に行なうことが難し
いという不具合があった。特に、太陽高度が低い冬季に
顕著であった。 ［０００５］　この原因としては、日射検出素子として
用いられているフォトダイオードが指向性を有しており
、日射高度が低くなると、検出感度が減少することが考
えられる。フォトダイオードにより構成された日射検出
器の指向性特性としては、例えば、図６に示すような特
性として得られるが、太陽高度の低下に伴って相対感度
が急激に低下する。尚、図中、入射方向がＯｏは太陽が
日射検出器の正面に位置した場合であり、０〜９０°は
日射方向が右側の場合を、また０〜−９０°は日射方向
が左側の場合を示している。 ［０００６］この対応として、従来において、日射検出
器の取付は方法として、検出器を車両のインスッルメン
トパネルの水平部に対して車体前方に向けて傾斜させて
取付けることにより、低高度の日射に対する指向性の改
善を図ろうとしたものがある（例えば、特開平１−１３
６８１２号）。 ［０００７１Ｌかしながら、検出器を前方に傾けて取付
ける従来例では、検出器が突起形状となってインスッル
メントパネル面から突出した状態となり、造形上および
美観上、好ましくないという不具合を有していた。 ［０００８１本発明は、日射高度が低い場合の日射検出
値の補正不足を解消し、且つ、インスッルメントパネル
上の見栄えを損なうことのない車両用空調装置を提供す
ることを目的としている。 ［０００９］

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
は、日射状態を検出する日射センサと、この日射センサ
からの検出日射量を外気温度が低下する程増大させる補
正を行なう日射補正手段と、この日射補正手段からの日
射補正量に基づいて各種空調機器を駆動制御する制御手
段と、を備えた構成とされている。 ［００１０］

【作用】日射センサにより検出された日射量は、日射補
正手段により外気温度が低下するに伴って所定量だけ増
大する補正が行なわれる。すなわち、外気温度が低くな
る冬季には、太陽高度も低く、日射センサの感度も悪く
なるが、低下した検出量の分だけ増大補正されることに
なる。更に、この補正された日射補正量およびその他の
検出データに基づいて各種の空調機器が制御手段により
駆動制御される。 ［００１１］したがって、外気温度が低下する季節、す
なわち特に長い冬季では太陽高度も低い状態となり、日
射センサの指向特性に伴う検出感度が低下するが、日射
補正手段において日射センサの出力のゲインを外気温度
が低下するに伴って増大させる補正を行なっているので
、太陽高度が低い冬季の日射量の補正を確実に行なうこ
とができる。そのため、日射補正量の設定の仕方によっ
ては、日射センサを従来のように嵩高に構成する必要も
解消でき、車両のインスツルメントパネル上の見栄えを
損なわない構造とすることができる。 ［００１２］

【実施例】図１は自動車用空調装置１０の概略構成を示
しており、空調装置１０はダクト１２に設けられた各種
機器とコントロールユニット１１とからなる。ダクト１
２の最上流側には、内気人口１３と外気人口１４を切換
えるイシテークドア１５を備え、このダクト１２内には
、上流側から順次、ブロア１６、エバポレータ１７、ミ
ックスドア１８、ヒータコア１９が配設され、ダクト１
２の最下流側には、車室に連通ずるベント吹出口２０、
デフロスタ吹出口２１、ヒート吹出口２２が設けられて
いる。これらの吹出口２０，２１．２２は、モード切換
え用の切換ドア２３ａ、２３ｂ、２３ｃにより切換えら
れて開閉される。 ［００１３］上記エバポレータ１７は、冷媒を圧縮し循
環させるコンプレッサ２４、コンデンサ２５、レシーバ
タンク２６、膨張弁２７とともに冷却機２８を構成して
いる。そしてこの冷却機２８は、エンジン２９の動力が
伝達されるプーリ３０によりマグネットクラッチを介し
て駆動される。上記ブロア１６により導入された空気は
、エバポレータ１７内を通過し冷却される。 ［００１４３上記ヒータコア１９にはエンジン冷却水が
通流され、これによりエバポレータ１７を通過した空気
を加熱する。このヒータコア１９を通過する空気の比率
は、ミックスドア１８の開度により設定される。そして
モード切換用の各切換ドア２３ａ、２３ｂ、２３ｃによ
り、ベント吹出口２０、デフロスタ吹出口２１、ヒート
吹出口２２が選択され、調和された空気が車室内に送出
される。 ［００１５］また、上記コントロールユニット１１には
、ミックスドア１８の開度θＸを検出するポテンション
メータ４１、日射状態Ｑｓを検出する日射センサ４２、
外気温度Ｔａを検出する外気温度センサ４３、車室内温
度Ｔｒを検出する車室内温度センサ４４、及び車室を所
定温度Ｔｄに設定する温度設定器４５からの出力信号が
入力されている。 ［００１６］上記日射センサ４２は、図２（ａ）、（ｂ
）に示すように、単室のフロントガラス３４内のインス
ツルメントパネル３５上に設置されている。 ［００１７］さらに、上記コントロールユニット１１は
、Ｉ１０ポート、ＣＰＵ、メモリなどを有するマイクロ
コンピュータと、各入力信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と各種空調機器を駆動制御する駆動回路と
を備えて構成されている。そして、空調装置をオートで
駆動する場合には、日射センサ４２からの検出量Ｑｓに
基づいて日射補正量Ｑ−ｓを演算し、この補正量Ｑ′Ｓ
と他の各センサ４３，４４．４５からの入力データＴａ
、Ｔｒ、Ｔｄにより目標吹出し温度Ｘｍを演算し、この
目標吹出し温度Ｘｍに基づく各制御信号により、モータ
アクチュエータ３１によりインテークドア１５を切換え
たり、マグネットクラッチを介し冷却機２８を稼働した
り、モータアクチュエータ３２によりミックスドア１８
の開度を制御したり、モータアクチュエータ３３により
モードドア２３ａ、２３ｂ、２３ｃを切換えて吹出しモ
ードの設定が自動的に行なわれる。 ［００１８］尚、上記マイクロコンピュータにより、日
射補正演算手段および制御手段が構成されている。 ［００１９１次に空調装置の空調制御について、図３お
よび図４に示すフローチャートに基づき説明する。尚、
図３は空調制御のメインルーチンを、図４は日射補正処
理のサブルーチンを、それぞれ示している。

【００２０］まず、空調装置が起動されると、メインル
ーチンに従って空調制御が開始し、ステップＰ１におい
て、マイクロコンピュータの各レジスタやＲＡＭ内のデ
ータの初期設定が行なわれ、ステップＰ２では、各セン
サ４２，４３．４４及び温度設定器４５からの各検出信
号Ｑｓ、Ｔａ、Ｔｒ、Ｔｄが読込まれ、ステップＰ３に
おいて、日射センサ４２からの検出データＱｓに基づい
て日射補正量Ｑ−ｓの演算が行なわれる。さらに、ステ
ップＰ４において、この日射補正量Ｑ−ｓと、他の各セ
ンサ等４３，４４．４５からの検出データＴａ、　Ｔｒ
。 Ｔｄを用い、下式により車室への目標吹出し温度Ｘｍの
演算が行なわれる。尚、下式中、Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｅは
それぞれ係数を示す。 ［００２１］ Ｘｍ＝ＡＴｄ−ＢＴｒ−ＣＴａ−Ｑ　　ｓ十Ｅそしてス
テップＰ５においては、上記目標吹出し温度Ｘｍに基づ
いて各駆動回路により内外気を切換えるインテークドア
１５、ブロア１６、コンプレッサ２４、ミックスドア１
８、モードドア２３ａ、２３ｂ、２３ｃ等の各制御が行
なわれる。 ［００２２］また、日射補正処理は、図４に示す処理が
行なわれる。まず、ステップＰ３０１では、日射センサ
４２の日射検出量Ｑｓの平均値処理が行なわれる。この
処理は、車両走行中に突然、日影やトンネル内に入った
りした場合、これらが外乱要因となって空調が瞬時に変
動するので、これを防止するために遅延処理を施して平
均化するものである。例えば、下式の如く、３０秒間の
センサ出力Ｑｓを取り平均値Ｑｓを日射量Ｑｓとしてい
る。 ［００２３］ ［００２４］次に、ステップＰ３０２では補正係数とな
る日射ゲインαの処理が行なわれる。この日射ゲインα
は図４に示すように、経験により得られる外気温度Ｔａ
に対する値として設定されている。すなわち、外気温度
Ｔａの所定温度１＋　　（例えば１０℃）以上の場合に
は一定値を保持し、所定温度ｊ＋以下となるに伴って一
定の勾配で増大するよう設定されている。これは、日射
センサを構成するフォトダイオードが指向性を有し、日
射高度が低くなる季節、特に外気温度Ｔａが１０℃以下
となる冬季に著しいので、これを改善する特性として設
定したものである。そして、予め、この特性をメモリマ
ツプ等に格納しておき、外気温度Ｔａに対応する日射ゲ
インαを読出して、次のステップＰ３０３で用いられる
。 ［００２５］そして、ステップＰ３０３において、日射
ゲインαを用いて下式のような日射量補正演算が行なわ
れ、ステップＰ　３０４において日射補正量Ｑ−ｓが出
力される。 ［００２６］Ｑ　　ｓ＝α・Ｑｓ　（Ｄ）　シたがって
、予め外気温度が低下する程日射ゲインαが増大するよ
う設定された補正量により日射センサの検出量が補正さ
れるので、外気温度が低く日射高度も低下する冬季の日
射補正を適切に行なうことが可能となり、日射センサも
嵩高な構造にする必要がなくなり、車両のインスツルメ
ントパネル上の見栄えを損なわない構造とすることがで
きる。 ［００２７］尚、日射補正演算としては、上記実施例に
限らず、図５に示す処理としてもよい。 ［００２８１図５に示す処理では、ステップＰ３０３の
後にステップＰ３３０を挿入したものである。このステ
ップＰ３３０では、演算された日射補正量Ｑ−ｓの上限
を制限する日射補正量上限リミッタ処理が行なわれる。 すなわち、外気温度Ｔａに対する日射補正量Ｑ−ｓの上
限値を、外気温度ｔ＋　　（１０℃）以上では所定の大
きさで一定に、また外気温度ｔ１よりも小さくなるに伴
って一定の勾配で次第に小さくなるよう設定されている
。したがって、上限値を適切に設定することにより、過
度の日射補正が行なわれることを防止できる。 ［００２９） 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、日
射センサの検出量を外気温度が低下する程増大する補正
を行なうので、外気温度が低く太陽高度も低い特に冬季
の日射量補正を確実に行なうことができる。また、日射
補正量の適切な設定により、日射センサを嵩高に構成す
ることも不要となり、車両のインスツルメントパネルＦ
の見栄えを損なわない構造とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用空調装置の概略
構成図である。

【図２】日射センサの設置箇所を示す車両の平面図およ
び側面図である。

【図３】空調制御のメインフローを示すフローチャート
である。

【図４】日射補正処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の他の実施例に係る日射補正処理を示す
フローチャートである。

【図６】日射センサの感度特性図である。

【図３】

【図４】

【図５】 Ｃ−１唾Ｄ ３Ｏ２ 射（大） ゲ イ ン （、）（小） （低）　　　ｆ＋ 外気温度Ｔａ

【図６】 入射方向 び０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】日射状態を検出する日射センサと、この日
   射センサからの検出日射量を外気温度が低下する程増大
   させる補正を行なう日射補正手段と、この日射補正手段
   からの日射補正量に基づいて各種空調機器を駆動制御す
   る制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用空調装
   置。