JPH068722A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗員による吹出し口の変更が日射影響による
ものかを判定して送風温度を低下させ、乗員の要望する
涼風を得る車両用空調装置を提供する。 【構成】 日射センサと、空調ダクトに配設された送風
ブロアと、ダクトの冷風と温風との混合比を開き角度の
増減により変更するミックスドアと、ダクトの下流に設
けられ車室内に連通するフット及びベント吹出し口とを
備えた車両用空調装置であって、吹出し口選択をマニュ
アルにより変更する吹出し口モード選択手段と、各種セ
ンサの検出信号に基づき演算する総合演算手段と、該演
算値に基づき各空調機器を制御する制御手段と、日射セ
ンサの検出日射量に基づき単位時間の日射量を積算記録
する積算日射量記憶手段と、演算手段のミックスドア開
度信号と選択手段の選択信号とに基づき、該開度信号が
所定値以上、且つ、選択信号がベント又は両吹出し口モ
ードの場合に、積算日射量に応じて該開度を減少させる
ミックスドア開度補正手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、日射センサを備え日射
補正を行う車両用空調装置に関し、特に、吹出し口モー
ドのマニュアル変更が日射の影響によるものかを判別し
て、これに応じた適切な温度制御を行うものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、快適な車室内の空調環境を自動
的に得る車両用空調装置としては、空調ダクトに配設さ
れた送風ブロアや温度を調節する冷暖房システムなどか
らなる各種空調機器と、ダクトに設けられた内気および
外気温度センサ、車内温度を検出する車室温度センサな
どからなる各種センサと、乗員が温度などの各種モード
を設定入力する操作パネルと、これら各種センサと操作
パネルとからの出力信号に基づき総合演算する総合演算
手段と、この演算信号に基づき各種機器を駆動制御する
制御手段とから構成されている。このような空調装置と
しては、例えば、特開平１−２５０１８号、特開平１−
１０４７２９号に記載されたものが知られている。

【０００３】このような空調装置には、低外気温時に車
室内を加温調節する温風を得るために、上記空調ダクト
内に配設され、エンジンにより加熱された冷却水が通流
されたヒータコアと、このヒータコアの通風面部を開閉
するように設けられたミックスドアとから構成された暖
房システムが備えられている。すなわち、このミックス
ドアの開閉角度をアクチュエータなどで調節することに
より、全送風量の内のヒータコアを通過する風量を増減
している。したがって、このミックスドアの開度を増減
することにより、全風量に占める熱風の割合を加減し
て、送風温度が調節できるようになっている。

【０００４】また、この空気調和された送風は、乗員の
脚部等に送出されるように、車室内の低部に配設された
フット（ＦＯＯＴ）吹出し口、乗員の上半身に送出され
るように、ダッシュボード付近に設けられたベント（Ｖ
ＥＮＴ）吹出し口などから送風されるようになってい
る。また、この吹出し口の選択モードとしては、フット
吹出し口から送出されるフットモードと、両吹出し口か
ら送風を吹出させるバイレベル（ＢＩ−Ｌ）モードと、
ベント吹出し口のみから吹出させるベント（ＶＥＮＴ）
モードとがある。さらに、これらの吹出し口の選択を、
空調装置が自動的に行なうオート・モードと、乗員のマ
ニュアルで行なうセミオート・モードとがある。そし
て、セミ・オートモードでは、乗員が要望する吹出し口
モードを、操作パネルから乗員のマニュアル操作によ
り、空調装置に選択入力できるようになっている。

【０００５】そして、空調装置を始動すると、乗員によ
り各種設定操作される操作パネルの出力信号と、各種セ
ンサから連続入力されてくる検出値とに基づき、総合演
算手段が計算式により総合演算値を演算し出力する。そ
して、この総合演算値に基づき、制御手段が各機器を駆
動制御し、車内を自動的に設定温度としたり吹出し口選
択モードを選択するなどして、快適な車室内の空調環境
を得るようにしている。

【０００６】さらに、この種の車両用空調装置において
は、太陽光が車室内に照り込み、この日射の影響により
乗員の体感温度が上昇し、快適感を損なうことを防止す
るために、日射センサを設け、このセンサからの検出日
射量に基づき、演算手段の温度制御を修正する日射補正
を行って、さらに快適な空調環境を得るようにしたもの
も知られている。

【０００７】ところが、このような空調装置において、
外気温度が−５℃のような低温の場合、オートまたはセ
ミオート・モードでは、通常、送風される吹出し口がフ
ット側に選択され、このフット吹出し口から温風が吹出
すように、制御している。この状態で、日射が強くなっ
た際に、乗員の頭部などに直射日光が当たり熱気を感じ
るので、乗員は不快となる。このため、乗員が頭部など
に涼風を得たいと要望して、吹出し口選択モードをマニ
ュアル操作により、フット・モードからベントまたはバ
イレベル・モードに変更してしまう。すると、この変更
したベント吹出し口から、フット吹出し口から吹出して
いた温風が、そのまま吹出してしまい、涼風が得られな
いので、さらに不快となってしまう不具合があった。

【０００８】そこで、日射センサにより検出した日射
量を大幅に倍加させた後に、総合演算することにより、
日射の影響を実際より過大に評価して温度制御を行な
い、低外気温度の強日射時に、涼風を得られるようにし
たものや、吹出し口を上述したように変更した場合に
は、ミックスドアの開度規制を行なうことにより、ヒー
タコア通過風量の割合を削減して、常に、ベント吹出し
口から涼風を吹出すようにしたものが知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した
の日射ゲインを増大させた空調装置においては、日射の
変動が激しく、断続的に強日射状態になる場合には、吹
出し口の送風温度が同様に変動するので、乗員が違和感
を感じてしまうとともに、実際の日射傾向に応じた空調
制御が行なわれなくなり、快適感が損なわれるという不
具合が生じてしまう。また、この場合には、他の送風量
などの通常制御にも悪影響を与えるので、空調制御のバ
ランスが損なわれ、空調環境のフィーリング性が低下し
てしまう。

【００１０】また、上記の場合には、乗員が温風を要
望する、低外気温度の低日射時には、涼風が吹出して温
風を得られないことになり、車室内が涼しすぎて不快感
が増大するという不具合があった。

【００１１】そこで、本発明は、乗員による吹出し口モ
ードの変更が日射の影響であるかを判別し、適切な吹出
し口送風温度が得られる車両用空調装置を提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
は、日射量を検出する日射センサと、空調ダクトに配設
された送風ブロアと、上記ダクトの冷風と温風との混合
比を、開き角度の増減により変更するミックスドアと、
上記ダクトの下流に設けられ、車室内に連通するフット
およびベント吹出し口とを備えた車両用空調装置であっ
て、上記吹出し口の選択モードをマニュアル操作により
変更する吹出し口モード選択手段と、各種センサの検出
信号に基づき、演算する総合演算手段と、この演算値に
基づき、上記ブロア、ミックスドア、吹出し口ドアを駆
動制御する制御手段と、上記日射センサからの検出日射
量に基づき、単位時間毎の日射総量を積算記録する積算
日射量記憶手段と、上記総合演算手段のミックスドア開
度信号と、モード選択手段からのモード選択信号とに基
づき、該ミックスドア開度信号が所定値以上、且つ、該
モード信号がベントまたは両吹出し口モードの場合に、
上記記憶手段の積算日射量に応じてミックスドア開度を
減少させる補正を行なうミックスドア開度補正手段と、
を設けた構成とされている。

【００１３】

【作用】したがって、本発明によれば、単位時間毎の日
射総量を積算記録する記憶手段と、吹出し口モードが乗
員上半身に送風されるマニュアル選択状態で、ミックス
ドア開度が所定値以上の場合に、ミックスドア開度を積
算日射量に応じて補正させるミックスドア開度補正手段
を設けることにより、吹出し口選択モードのマニュアル
変更操作時に日射状態を判別しこれに応じた送風温度を
調節するミックスドアの開度補正演算を行っている。こ
の結果、低外気温度の強日射時に、フット吹出し口選択
からマニュアルによる変更操作を行った場合、乗員がこ
の強日射の影響により暑いと体感し、涼風を要望してい
ると判定して、ミックスドア開度を積算日射量に応じて
減少し、変更された吹出し口の送風温度が日射に対応し
て低くなるので、乗員の涼風要求を満たせるとともに、
得られる涼風は、過去一定期間の日射傾向に適切に応じ
た温度となる。

【００１４】尚、ミックスドア開度が所定値以上となら
ない冷房主体の制御が行なわれている高外気温時、およ
び、吹出し口選択のマニュアル操作を行なわない空調装
置のフルオート時には、この補正演算は行なわずに、通
常の空調制御が行なわれることになる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を、図１ないし図４に示す実施
例に基づき説明する。図１は、本実施例の車両用空調装
置１０の概略構成を示している。この空調装置１０は、
空調ダクト１１に設けられた各種空調機器と、これらの
機器を駆動制御するコントロールユニット１２とから構
成されている。このダクト１１の最上流側（図中左側）
には、内気入口１３と外気入口１４とを切換えるインテ
ークドア１５が設けられている。また、このダクト１１
内の上流側から下流側へ順次、送風ブロア１６、エバポ
レータ１７、ミックスドア１８が設けられたヒータコア
１９が、配設されている。さらに、ダクト１１の最下流
側（図中右側）には、車室内に連通するベント吹出口２
０、デフロスタ吹出口２１、フット吹出口２２が設けら
れている。これらの吹出口２０，２１，２２は、吹出し
口モードに従ったモード切換え用の切換えドア２３ａ，
２３ｂ，２３ｃにより切換えられて、開閉動作するよう
になっている。

【００１６】上記エバポレータ１７は、コンプレッサ２
４、コンデンサ２５、レシーバタンク２６、膨張弁２７
とが配管を介して接続され、これらの内部に冷媒が循環
通流される冷房システム２８を構成している。そして、
エンジン２９により冷媒を圧送するコンプレッサ２４が
駆動され、この冷媒による圧縮膨張サイクルにより熱交
換が行われて、ダクト１１内に導入された空気の冷却が
行なわれる。

【００１７】上記ヒータコア１９には、車両走行用のエ
ンジン２９により加熱されたエンジン冷却水が通流さ
れ、ヒータコア１９を通過した空気が加熱される。この
ヒータコア１９を通過する空気とバイパスする空気の混
合比率は、開度調節アクチューエータ３０により駆動さ
れるミックスドア１８の開度により設定されている。し
たがって、この開度を増減することにより、ダクト１１
内の全送風量に占める熱風の割合が加減され、吹出し口
２０，２１，２２から送出される送風温度を、調節でき
るようになっている。

【００１８】そして、空調装置１０の吹出し口モードに
従った、吹出しモード切換用の各切換ドア２３ａ，２３
ｂ，２３ｃの開閉動作により、ベント吹出口２０、デフ
ロスタ吹出口２１、フット吹出口２２が、切換え選択さ
れ、調和された空気が、車室内に送出される。

【００１９】また、上記コントロールユニット１２に
は、車室内の温度を検出する車室内温度センサ４０、外
気温度を検出する外気温度センサ４１、内気温度を検出
する内気温度センサ４２、日射量Ｑを検出する日射セン
サ４３が接続されるとともに、乗員が空調装置１０の温
度などの各種設定モードを指示入力する操作パネル４４
が接続されている。

【００２０】さらに、上記コントロールユニット１２
は、Ｉ／Ｏ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変換するＡ／
Ｄ変換器等と、各種機器を駆動制御する駆動回路とを備
えている。そして、空調装置をオートまたはセミオート
で作動させる場合には、各センサ４０，４１，４２，４
３、および、操作パネル４４からの各種信号により総合
演算値Ｔを演算し、この総合演算値Ｔに基づいた各制御
信号によりインテークドア１５、ブロア１６、コンプレ
ッサ２４、ミックスドア１８、モードドア２３ａ，２３
ｂ，２３ｃの駆動制御が行なわれる。尚、図１中、３
１，３２は、それぞれのドアを開閉動作させるアクチュ
エータを示す。また、コントロールユニット１２のマイ
クロコンピュータにより、単位時間毎の日射総量を積算
記録する記憶手段と、後述する条件の場合に、この積算
日射量に応じてミックスドア１８の開度を補正するミッ
クスドア開度補正手段が構成されている。

【００２１】次に、全体の空調制御を、図２に示すフロ
ーチャートに基づき説明する。まず、空調装置１０が始
動されると、メインルーチンにしたがって空調制御が開
始され、ステップＰ１において、マイクロコンピュータ
の自己診断テストや各種データの初期設定が行われ制御
動作の準備を整える。そして、ステップＰ２では、この
マイクロコンピュータに、各センサからの検出信号や操
作パネルからの設定信号が、読込まれる。また、ステッ
プＰ３において、これらの読込んだ信号に基づき、総合
演算手段により、空調装置１０全体を制御する総合演算
値Ｔが演算される。さらに、ステップＰ４において、こ
の演算された総合値Ｔに基づき、実際に各空調機器を駆
動する目標値であるミックスドア開度Ｘ、送風ブロア電
圧Ｖが設定され、また、吹出し口および吸込み口の各モ
ード選択が行なわれる。そして、ステップＰ５では、後
述する条件下において、上記Ｘ値が補正されてＸ’値と
なるミックスドア開度補正演算が行なわれる。最後に、
ステップＰ６では、これらの各種の値Ｘ’，Ｖ，並び
に、吹出し及び吸込み口モードに基づいて、コントロー
ルユニット１２により、インテークドア１５、ブロア１
６、コンプレッサ２４、ミックスドア１８、モードドア
２３ａ，２３ｂ，２３ｃなどの駆動制御が行なわれる。

【００２２】上記ミックスドア開度補正ルーチンは、図
３のフローチャートに示すように、まず、ステップＰ５
０１において、吹出し口選択モードが、マニュアル操作
でベントまたはバイレベルであるかが、判別され、どち
らかのモードである場合には、ステップＰ５０２〜ステ
ップＰ５０３に進み、どちらのモードでもない場合に
は、ステップＰ５０４に進む。また、ステップＰ５０２
では、ミックスドア開度Ｘが、所定の定数値α以上であ
るかどうかが判別される。このドア開度αは、この開度
により得られる温風が、ベント吹出し口から送出された
場合に、乗員が不快と感じるミックスドアの開度に設定
されている。このステップＰ５０２で、ドア開度Ｘが、
定数α値以上の場合には、ステップＰ５０３に進み、値
未満の場合には、ステップＰ５０４に進む。そして、ス
テップＰ５０４では、Ｘ’にＸが代入され、補正が行な
われずに、演算されたＸ値のままで、このルーチンを終
了する。したがって、吹出し口モードのマニュアル変更
操作が行なわれ、且つ、ベント吹出し口送出温度が不快
温度より高くなる場合にのみ、ステップＰ５０３に処理
が進み、本実施例のミックスドア開度補正演算が、行な
われるようになっている。

【００２３】すなわち、ステップＰ５０３では、以下に
示す計算式により、ミックスドア開度Ｘが補正演算さ
れ、開度Ｘ’となり、この開度Ｘ’に基づき、ミックス
ドア１８が駆動制御される。

【００２４】Ｘ’＝Ｘ−（Ｘ−α）Ｑ'ｓ 上記の計算式中の日射積算係数Ｑ'ｓは、日射センサ４
３からの日射量Ｑに基づいて、算出される。すなわち、
最初に、日射センサ４３から検出された日射量Ｑが記憶
手段に記憶される。次に、この記憶された日射量Ｑが、
現在から一定時間の範囲で積算されて、日射積算量Ｑｓ
が、算出される。そして、図４に示すように、横軸に示
される日射積算量Ｑｓが、所定の係数値に基づいて、０
〜１の範囲に換算した値が、縦軸に示される日射積算係
数Ｑ'ｓとなる。すなわち、この計算式によれば、所定
値αより突出した角度の内、日射積算係数Ｑ'ｓに応じ
た部分（日射最大時には全部）が削減され、補正された
開度Ｘ’となる。

【００２５】したがって、乗員が日射の影響を受けて、
暑く不快になっていると判定して、通常制御のミックス
ドア開度から、積算日射量の増大に比例して増加する角
度を、削減することにより、ミックスドア開度が減少
し、全送風量に対する温風比率が低下する。この結果、
ベント吹出し口からの送風温度が低く制御され、過去一
定期間の日射傾向にしたがった涼風が得られるようにな
っている。

【００２６】尚、記憶手段に記録された積算日射量Ｑｓ
および積算日射量係数Ｑ'ｓは、車両のエンジン２９が
停止されると、記憶から消去されるようになっている。

【００２７】したがって、本実施例によれば、過去一定
時間毎の日射総量を積算記録する記憶手段と、吹出し口
モードが乗員上半身に送風されるマニュアル選択状態
で、ミックスドア開度が所定値以上の場合に、ミックス
ドア開度を積算日射量に応じて補正させるミックスドア
開度補正手段を設けることにより、吹出し口選択モード
のマニュアル変更操作時に日射状態を判別しこれに応じ
た送風温度を調節するミックスドアの開度補正演算を行
っている。このため、低外気温度の強日射時に、フット
・モードからマニュアルによる変更操作を行った場合に
は、乗員がこの強日射の影響により暑いと体感し、涼風
を要望していると判定して、ミックスドア開度を積算日
射量に応じて減少し、マニュアル変更した吹出し口から
温風が吹出すことを防止し、涼風を吹出すようにしてい
るので、乗員の涼風要求に応じることができるととも
に、日射傾向の強度に応じた温度の涼風が得られるの
で、より空調環境を向上できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置によれば、単位時間毎の日射総量を積算記録する
記憶手段と、吹出し口モードが乗員上半身に送風される
マニュアル選択状態で、ミックスドア開度が所定値以上
の場合に、ミックスドア開度を積算日射量に応じて補正
させるミックスドア開度補正手段を設けることにより、
上記の場合に、過去の日射傾向状態を判別しこれに応じ
た送風温度を調節するミックスドアの開度補正演算を行
っている。したがって、低外気温度の強日射時に、フッ
ト吹出し口選択からマニュアルによる変更操作を行った
場合には、乗員がこの強日射の影響により暑いと体感
し、涼風を要望していると判定して、ミックスドア開度
を積算日射量に応じて減少して、吹出し口の送風温度を
低くするので、乗員の涼風要求に対応できるとともに、
得られる涼風が日射傾向の強度に応じた温度に制御され
ることになり、空調装置による快適性が、さらに向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係り、車両用空調装置の概略
構成図である。

【図２】本実施例の全体の処理を示すフローチャートで
ある。

【図３】本実施例のミックスドア開度補正の処理を示す
フローチャートである。

【図４】日射積算量Ｑｓから日射積算係数Ｑ'ｓへの換
算グラフである。

【符号の説明】

１０ 車両用空調装置 ４０ 車室内温度センサ ４３ 日射センサ ４４ 温度設定器 Ｑ 検出日射量 Ｑｓ 積算日射量 Ｑ'ｓ 積算日射係数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 日射量を検出する日射センサと、空調ダ
   クトに配設された送風ブロアと、前記ダクトの冷風と温
   風との混合比を、開き角度の増減により変更するミック
   スドアと、前記ダクトの下流に設けられ、車室内に連通
   するフットおよびベント吹出し口とを備えた車両用空調
   装置において、 前記吹出し口の選択モードをマニュアル操作により変更
   する吹出し口モード選択手段と、 各種センサの検出信号に基づき、演算する総合演算手段
   と、 この演算値に基づき、前記ブロア、ミックスドア、吹出
   し口ドアを駆動制御する制御手段と、 前記日射センサからの検出日射量に基づき、単位時間毎
   の日射総量を積算記録する積算日射量記憶手段と、 前記総合演算手段のミックスドア開度信号と、モード選
   択手段からのモード選択信号とに基づき、該ミックスド
   ア開度信号が所定値以上、且つ、該モード信号がベント
   または両吹出し口モードの場合に、前記記憶手段の積算
   日射量に応じてミックスドア開度を減少させる補正を行
   なうミックスドア開度補正手段と、を設けたことを特徴
   とする車両用空調装置。