JPH05139145A - 車両用空調装置の左右配風制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な制御ロジックを用いずに、最適な配風
制御を行う。 【構成】 左右日射センサの検出値に基づいて日射量Ｔ
ｓと、日射方位Ｔｓｄとを演算する（ステップ６０２、
６０３）。また、ブロア電圧と吹出モードによりＶＥＮ
Ｔ吹出風量Ｂｖを演算する（ステップ６０７）。そし
て、日射量Ｔｓと日射方位ＴｓｄとＶＥＮＴ吹出風量Ｂ
ｖとを前件部パラメータとして、左右配風ドアの開度θ
ｘをファジイ推論する（ステップ６０８）。推論の仕方
は、各ファジイルール毎に前件部パラメータに応じた配
風ドア開度θｘを求めて、そられを論理和し、次にその
重心を求めて、重心位置を推論結果とする。そして、そ
の推論結果である配風ドア開度θｘとなるように、配風
ドアを位置制御する（ステップ６０９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、車両への日射方向を検出し、その
検出結果に応じて車室内への左右配風量の比率（以下、
「配風比」という）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、特開平３−６５４２４号公報等において知られて
いる。この場合、従来の装置では、配風比を日射方向の
みに基づいて決定し、また配風制御（左右の配風量を異
ならせる制御）の実行、不実行を日射量が所定量以上か
どうかで決定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に日射方位のみによって配風比を決める制御では、風量
や日射量が変化しても、配風比は変わらない。その結
果、乗員のフィーリングにそぐわない風量となることが
あった。例えば、風量が大きいときには配風制御が強調
される傾向があるので、日の当たっている席へ必要以上
の風が当たったり、またそのために騒音が大きくなるこ
とがあった。また、配風制御を実行するか否かは日射量
が所定値以上かどうかで決めているが、実際には明確な
境界はないので、人によっては配風制御が欲しいときに
配風制御が行われないことがあり、十分な快適性が保証
されなかった。

【０００４】本発明は、そのような事情を考慮し、より
快適な配風制御が可能な車両用空調装置の左右配風制御
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
の左右配風制御装置は、上記課題を解決するため図１に
示すように、主に車両の左側からの日射を受ける左側日
射センサ１及び主に車両の右側からの日射を受ける右側
日射センサ２と、これら両日射センサ１、２の出力より
日射量Ｔｓを求める日射量演算手段３と、上記両日射セ
ンサ１、２の出力より日射方位Ｔｓｄを求める日射方位
演算手段４と、車室内左右への空調空気の吹出風量比を
調節する配風ドア５と、乗員の頭部付近へ吹き出す風量
Ｂｖを検出する上側吹出風量検出手段６と、上記日射量
演算手段３の出力する日射量Ｔｓと上記日射方位演算手
段４の出力する日射方位Ｔｓｄと上記上側吹出風量検出
手段６の出力する風量Ｂｖとに基づいて上記配風ドア５
の開度θｘを推論するファジイ推論手段７と、該手段７
が推論した開度θｘとなるように上記配風ドア５を駆動
制御する配風ドア駆動制御手段８と、を具備したことを
特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明の装置では、ファジイ推論手段７が、日
射量Ｔｓと日射方位Ｔｓｄと上側吹出風量Ｂｖとに基づ
いて配風ドア５の最適開度θｘを推論する。つまりこの
場合、ファジイ推論の前件部パラメータ（入力）を日射
量Ｔｓ、日射方位Ｔｓｄ、上側吹出風量Ｂｖとし、後件
部パラメータ数（出力）を配風ドア開度θｘとしてい
る。

【０００７】ファジイ推論は、経験則などに基づいて定
められたファジイルールに従って推論結果を出力するも
ので、そのやり方の手順は例えば次の通りである。ま
ず、ＩＦ（前件部）〜ＴＨＥＮ（後件部）形式で表現さ
れる各ファジィルールに従って、予め与えられた入力側
メンバーシップ関数より、前件部のパラメータＴｓのグ
レード（ファジィラベルに対する所属度、適合度、ある
いはメンバーシップ値とも言う）を求める。次に、同様
に他の二つのパラメータＴｓｄとＢｖのグレードを求
め、全部のグレードの最小値をとる。この処理を前件部
処理と言う。次に、後件部処理として、出力側メンバー
シップ関数を上記のグレードの所で頭切り処理し（つま
り制限を加えることである）、頭切り処理して得た台形
出力を論理和する。次いで、論理和して重ね合わせた台
形部の重心を求めて、その重心位置を推論結果、つまり
最終出力である「配風ドア開度θｘ」とする。

【０００８】この推論手法は、例えば特開平２−９２７
６３号公報等において公知の手法を応用したものであ
る。推論手法は別に他の方法を採用しても構わない。そ
して、配風ドア駆動制御手段８が、このように推論した
開度θｘとなるように配風ドア５を駆動制御することに
より、左右の配風比が決定される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図８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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。この場合の吹出モードとして
は、ベント吹出口２２から空気を吹き出すベントモード
（ＶＥＮＴ）、ベント吹出口２２並びにフット吹出口２
３から空気を吹き出すバイレベルモード（ＢＩ−Ｌ）、
フット吹出口２３から空気を吹き出すフットモード（Ｆ
ＯＯＴ）、デフロスト吹出口２１並びにフット吹出口２
３から空気を吹き出すデフ／フットモード（ＤＥＦ／Ｆ
ＯＯＴ）、デフロスタ吹出口２１から空気を吹き出すデ
フロスタモード（ＤＥＦ）、がある。

【００１３】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からの配風比を調節することができるよ
うになっている。

【００１４】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
れぞれインテークドアアクチュエータ３０、エアミック
スドアアクチュエータ３１、モードドアアクチュエータ
３２、配風ドアアクチュエータ３３により開閉制御され
る。これら各アクチュエータ３０、３１、３２、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。

【００１５】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。

【００１６】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、車両の直進方向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向Ｆを基準として、左右方
向の日射方位角がそれぞれ図６に示すように設定されて
いる。

【００１７】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。図３は空調制御のメインル
ーチンを示し、コントロールユニット５０はこの図に示
す順序で空調制御を実行する。まず、最初にステップ１
００で各種センサや設定器などの信号を入力し、次にス
テップ２００で車内熱負荷に相当する総合信号を演算
し、ステップ３００で総合信号に基づいて送風制御を行
い、ステップ４００で総合信号に基づいてエアミックス
ドア１４の開度を制御し、ステップ５００で吹出モード
を制御し、ステップ６００で配風ドア２７を制御し、ス
テップ７００でコンプレッサ１６を制御し、ステップ８
００でディスプレイ等の他の制御を行い、それから最初
のステップに戻り、これを一定周期で繰り返す。

【００１８】次に日射方位に基づいた配風ドア制御につ
いて詳しく説明する。配風ドア制御は、図４に示す順序
に従って実行される。まず、最初のステップ６０１で左
側及び右側日射センサ５２Ｌ、５２Ｒの検出値と、ブロ
アモータ（＝ファンモータ）の印加電圧ＢＬを読み込
む。ついで、ステップ６０２で各日射センサ検出値に基
づいて日射量Ｔｓを演算し、ステップ６０３で日射方位
Ｔｓｄを演算する。日射量及び日射方位の演算の仕方
は、特に限定されるものではなく、従来と同様の方法で
行ってよい。

【００１９】次に、ステップ６０４で吹出モードがＶＥ
ＮＴ（ベント）か否か、またステップ６０５で吹出モー
ドがＢＩ−Ｌ（バイレベル）か否かをそれぞれ判定す
る。吹出モードがＶＥＮＴでもＢＩ−Ｌでもない場合は
配風ドア制御を行わないので、ステップ６０６に進んで
配風ドア開度θｘを中立の５０％に設定する。なお、配
風ドア開度が５０％の場合は、左側の風量と右側の風量
とが均等になる。

【００２０】吹出モードがＶＥＮＴまたはＢＩ−Ｌの場
合は、ステップ６０７に進んで、ＶＥＮＴ吹出口からの
吹出風量Ｂｖ（乗員の頭部付近へ吹き出す風量）を次式
により演算する。但し、Ａ、Ｂ、Ｃは定数、ＢＬはブロ
ア電圧、αは係数である。 Ｂｖ＝〔Ａ＋Ｂ（ＢＬ−Ｃ）〕×α この場合、吹出モードがＶＥＮＴの場合は係数α＝１と
し、吹出モードがＢＩ−Ｌの場合は係数α＝０．５とす
る。

【００２１】そして、ＶＥＮＴ吹出風量Ｂｖを演算した
ら、ステップ６０８に進んで、日射量Ｔｓ、日射方位Ｔ
ｓｄ、ＶＥＮＴ吹出風量Ｂｖを前件部パラメータとし
て、配風ドア開度θｘをファジィ推論する。なお、この
場合の日射方位Ｔｓｄは図６に示すように、車両の直進
方向Ｆを基準に右何度、左何度というように決める。ま
た配風ドア開度θｘは、図７に示すように右側に１００
％の風量配分を行う位置を１００％開度とし、左側に１
００％の風量配分を行う位置（右側に０％の風量配分を
行う位置）を０％開度とする。そして左右均等配分を実
現する位置を５０％開度とする。

【００２２】このファジィ推論では、経験則あるいは実
験などで得られた実績により、図５に示すような１１個
のファジィルールが設定されている。また、各パラメー
タＴｓ、Ｔｓｄ、Ｂｖ、θｘ毎に、図８の（ａ）〜
（ｄ）に示すメンバーシップ関数が与えられている。こ
こで、各符号（ファジィラベル）は、次の意味で用いら
れている。 日射量Ｔｓについては、 ＰＬ … 日射量が大きい ＰＭ … 日射量が中位 ＰＳ … 日射量が小さい ＺＲ … 日射量がゼロ 日射方位Ｔｓｄについては、 ＰＬ … 右方向に大きい ＰＭ … 右方向に中位 ＰＳ … 右方向に小さい ＺＲ … 中央 ＮＳ … 左方向に小さい ＮＭ … 左方向に中位 ＮＬ … 左方向に大きい 風量Ｂｖについては、 ＰＬ … 多い ＰＭ … 中位 ＰＳ … 少ない ＺＲ … かなり少ない 配風ドア開度θｘについては、 ＰＬ … 右側に大きく偏位 ＰＭ … 右側に中位に偏位 ＰＳ … 右側に小さく偏位 ＺＲ … 中央 ＮＳ … 左側に小さく偏位 ＮＭ … 左側に中位に偏位 ＮＬ … 左側に大きく偏位

【００２３】ファジィ推論過程では、上記のファジィル
ールに従い、特開平２−９２７６３号公報などで公知の
ＭＩＮ−ＭＡＸルールを用いて、配風ドア開度θｘを演
算する。その流れは、まず最初にステップ６０８ａでル
ール毎の入力側メンバーシップ関数により、前件部パラ
メータＴｓ、Ｔｓｄ、ＢｖのグレードＷｉを求め、その
最小値をとる。次いで、ステップ６０８ｂで出力側メン
バーシップ関数により、各ルール毎のグレードから、後
件部出力である配風ドア開度θｉを求める。そして、ス
テップ６０８ｃで各ルール毎に得た後件部出力を論理和
して重心を求め、その重心位置を最終的な配風ドア開度
θｘとする。推論したら、次にステップ６０９に進む。
配風ドア制御をしない場合は、ステップ６０６でθｘ＝
５０％としてステップ６０９に進む。

【００２４】そして、ステップ６０９で、開度θｘとな
るように配風ドア２７（図２参照）を位置決め制御し、
図３のメインルーチンに戻る。このように、日射量Ｔｓ
と日射方位ＴｓｄとＶＥＮＴ吹出風量Ｂｖを入力因子と
して配風ドア開度θｘをファジィ推論し、その推論した
開度θｘに配風ドア２７を制御するので、乗員のフィー
リングに合った最適な配風制御が行われる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
日射方位ばかりでなく、日射量と上側吹出風量の影響も
加えて最適な開度に配風ドアを制御するので、乗員の感
覚に合った快適な配風制御が可能となる。したがって、
日の当たっている席へ必要以上の風が当たったり、また
そのために騒音が大きくなったりすることを防ぐことが
できる。さらに、日射の程度を配風ドア開度に反映させ
ることができるので、乗員に対し十分な快適性を保証す
ることができる。しかも、配風ドア開度はファジィ推論
により求めるので、複雑な制御ロジックを必要とせずに
簡単に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
である。

【図３】同実施例の制御動作のメインルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図４】同メインルーチンの中の配風ドア制御の内容を
さらに詳細に示すフローチャートである。

【図５】同配風ドア制御の中の配風ドア開度のファジィ
推論に用いるルールを示す図である。

【図６】日射方位の定義の仕方を示す図である。

【図７】配風ドア開度と左右配風比の関係を示す図であ
る。

【図８】上記ファジィ推論に用いるメンバーシップ関数
を示し、（ａ）は前件部パラメータである日射量Ｔｓの
メンバーシップ関数、（ｂ）は前件部パラメータである
日射方位Ｔｓｄのメンバーシップ関数、（ｃ）は前件部
パラメータであるＶＥＮＴ吹出風量Ｂｖのメンバーシッ
プ関数、（ｄ）は後件部パラメータである配風ドア開度
θｘのメンバーシップ関数である。

【符号の説明】

１，５２Ｌ 左側日射センサ ２，５２Ｒ 右側日射センサ ３ 日射量演算手段 ４ 日射方位演算手段 ５，２７ 配風ドア ６ 上側吹出風量演算手段 ７ ファジィ推論手段 ８ 配風ドア駆動制御手段 ２２ ＶＥＮＴ吹出口 ２２Ｒ 右側ＶＥＮＴ吹出口 ２２Ｌ 左側ＶＥＮＴ吹出口 ５０ コントロールユニット Ｔｓ 日射量 Ｔｓｄ 日射方位 Ｂｖ ＶＥＮＴ吹出風量 θｘ 配風ドア開度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主に車両の左側からの日射を受ける左側日
   射センサ及び主に車両の右側からの日射を受ける右側日
   射センサと、 これら両日射センサの出力より日射量を求める日射量演
   算手段と、 上記両日射センサの出力より日射方位を求める日射方位
   演算手段と、 車室内左右への空調空気の吹出風量比を調節する配風ド
   アと、 乗員の頭部付近へ吹き出す風量を検出する上側吹出風量
   検出手段と、 上記日射量演算手段の出力する日射量と上記日射方位演
   算手段の出力する日射方位と上記上側吹出風量検出手段
   の出力する風量とに基づいて上記配風ドアの開度を推論
   するファジイ推論手段と、 該手段が推論した開度となるように上記配風ドアを駆動
   制御する配風ドア駆動制御手段と、 を具備したことを特徴とする車両用空調装置の左右配風
   制御装置。