JPH0710645B2

JPH0710645B2 - 自動車用空調装置における日射方向検出装置

Info

Publication number: JPH0710645B2
Application number: JP2093853A
Authority: JP
Inventors: 明彦高野; 義彦桜井; 克巳飯田
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH03292213A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動車用空調装置における日射方向検出装置
に関する。

［従来の技術］自動車の車内温度環境は、日射の強度や方向によって大
きな影響を受ける。そこで従来では、日射の状況を検出
し、その検出結果に応じて吹出空気温度や送風量を制御
したり、あるいは配風バランスを制御したりして、車室
内の温度バランスを快適に保つようにしている。

特開平1-136812号公報、実公昭58-37694号公報には、そ
の種の制御機能を備えた自動車用空調装置の従来例が示
されている。これら公報に記載の空調装置は、受光面が
車両の右側に向けて配設され主に車両の右側からの日射
を受ける右側日射センサと、受光面が車両の左側に向け
て配設され主に車両の左側からの日射を受ける左側日射
センサと、上記両日射センサの検出値をそれぞれデジタ
ル値に変換する手段と、これら両デジタル値の比に基づ
いて日射方向を算出する日射方向演算手段と、を有して
いる。

この場合、日射方向の算出に当たっては、一般に次のよ
うな演算式を用いている。

右側の日射が強いときは、日射方向＝Ｋ・（S_R−S_L）／S_R 左側の日射が強いときは、日射方向＝Ｋ・（S_L−S_R）／S_L という式である。但し、S_Rは右側日射センサの検出値、
S_Lは左側日射センサの検出値、Ｋは定数である。

［発明が解決しようとする課題］ところで、昼間、屋外を走行し太陽からの直射を受けて
いるときは、概ね上記演算式により導き出された日射方
向は、現状をよく反映している。また、日射が、雲やそ
の他の障害物で遮られたときには、通常、周囲からの反
射光により指向性のない光が日射センサに入力するた
め、上記演算式に基づいて日射方位が中央に演算され
る。この点も現状を良く反映している。

しかし、車両が急にトンネルに侵入したり、それに近い
状態になり、日射検出値が極端に小さくなった場合に
は、日射方位の検出誤差が大きくなり、現状の空調バラ
ンスとそれを補正する制御が適合せず、搭乗者に違和感
を感じさせるという問題がある。

以下、この点を具体的に述べる。

最近の空調制御はマイクロコンピュータで行うので、日
射センサによるアナログ検出値は、デジタル信号に変換
されてマイクロコンピュータに入力される。このデジタ
ル値に変換して日射方向を演算する際、必然的に次のよ
うな現象が起こる。

即ち、トンネルに入った際に日射センサのアナログ出力
が第６図（Ａ）に示すように段々小さくなったとする。
この際、左右の検出値S_R、S_Lが全く同じ値をとりながら
変化することは、実際上はほとんどない〔（イ）、
（ロ）〕。したがって、これらアナログ検出値をデジタ
ル変換した場合、第６図（Ｂ）に示すように、各デジタ
ル値は互いにずれを持った状態で変化することになる
〔（イ）、（ロ）〕。例えば、S_R＝４のときS_L＝３とな
ったり、S_R＝１のときS_L＝０となることがある。

そうすると、日射方向を演算する際に両検出値の比をと
ることから、日射方向は、第６図（Ｂ）の（ハ）で示す
ように演算されてしまう。つまり、両検出値の差は非常
にわずかであり、アナログ値で日射方向を演算した場合
は第６図（Ｂ）の（ハ）で示すように、日射方向が略中
央に演算されるのに、デジタル値で演算した結果は中央
から大きく外れてしまうのである。

例えば、S_R＝４でS_L＝３のとき演算値は1/4、S_R＝３でS
_L＝２のとき演算値は1/3、S_R＝２でS_L＝１のとき演算値
は1/2、S_R＝１でS_L＝０のとき演算値は１となり、中央
を示す値「０」から大きく外れる。但し、ここで「１」
は100％を表し、中央を「０％」とした場合の方位90°
の方向を示している。

このように、日射検出値が「０」または「０」に近い値
を示すとき、実際の日射方向に対する誤差が非常に大き
くなる現象を生じ、その結果、実際の車内温度状況と制
御内容とが不整合となって、搭乗者に違和感を抱かせる
ことがあった。

［課題を解決するための手段］本発明の日射方向検出装置は、上記の問題点を解決する
ため、第１図に示すように、受光面が車両の右側に向け
て配設され主に車両の右側からの日射を受ける右側日射
センサ１と、受光面が車両の左側に向けて配設され主に
車両の左側からの日射を受ける左側日射センサ２と、上
記両日射センサ１、２の検出値をそれぞれデジタル値に
変換するA/D変換器３と、これら両デジタル値の比に基
づいて日射方向を算出する日射方向演算手段４と、を有
したものにおいて、さらに、上記両日射センサ１、２の検出値が予め設定さ
れた低い基準値以下の場合、日射方向が略中央となるよ
うに、上記日射方向演算手段の演算内容を補正する日射
方向補正手段５を設けたことを特徴としている。

［作用］上記構成の日射方向検出装置においては、日射センサ
１、２からの検出値が予め設定した低い基準値以下の場
合、日射方向演算手段４の演算内容を補正手段５が補正
する。そして、日射方向が略中央に演算され出力され
る。

また、日射センサ１、２の検出値が上記基準値より大き
い場合は、補正が加えられずに、日射方向演算手段４が
日射方向を演算し出力する。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、実施例の日射方向検出装置を組み込んだ自動
車用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。

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及びエクスパンション
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。

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。

空調ダクト10の後端部は、テフロスト吹出口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。

また、ベント吹出口22はさらに左右のベント吹出口22
R、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からの配風バ
ランスを調節することができるようになっている。

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はそれぞれアクチュエータ3
0、31、32、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。

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。

上記日射センサ52は、右側日射センサ52Rと左側日射セ
ンサ52Lとからなるものであり、第３図に示すように両
センサ52R、52Lは屋根状のセンサ台52a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、第４図
に示すように車のインストルメントパネル60の上面の略
中央位置に取り付けられており、右側日射センサ52Rは
車両の右側に向け、左側日射センサ52Lは車両の左側に
向けて配置され、車両の直進方向（矢印Ｆ）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を基準値０°として、左右方向の日射方位角がそれぞ
れ＋α°及び−α°（最大角90°）として設定されてい
る。

次に、上記コントロールユニット50中のマイクロコンピ
ュータの制御動作例について説明する。なお、送風制
御、コンプレッサ制御、エアミックスドア制御、モード
ドア制御については、従来のものと同様であるので、こ
こではそれらの説明は省略し、日射方向による配風制御
についてのみ説明する。

第５図は制御動作の第１の例のフローチャートを示して
いる。この制御例においては、まず最初のステップ101
で左側日射センサ52Lの検出値S_Lと、右側日射センサ52R
の検出値S_Rとを入力する。ついで、その値に基づいて合
成日射量を演算する（ステップ102）。演算した結果
が、予め設定した低い基準値（この基準値としては、例
えばトンネル内に入った場合の日射量を採用する。）よ
り大きいときは、通常制御の流れとしてステップ104に
進み、ここで左右の日射検出値S_L、S_Rの大小を比較す
る。

S_R≧S_Lであれば、日射方向は車両の右側に偏っていると
判断してステップ105に進み、ここで演算式 D_R＝K₁（S_R−S_L）／S_R に従って日射方向値D_Rを演算する。

また、S_R≧S_Lではない場合は、日射方向が車両の左側に
偏っていると判断してステップ106に進み、ここで演算
式 D_L＝K₁（S_L−S_R）／S_L に従って日射方向値D_Lを演算する。但し、K₁は定数であ
る。

そして、演算した日射方向値D_RまたはD_Lに基づいて、配
風ドアを位置制御し車室内への配風バランスを調節する
（ステップ107）。

また、例えば走行中に、急にトンネル内に入って日射量
が極端に少なくなった場合は、ステップ103の判断がYES
となってステップ108に進む。そして、ここで日射検出
値に関係なく日射方向を中央に設定する。即ちD_R＝D_L＝
０とする。そして、ステップ107に進んで日射方向を中
央とした場合の配風制御を行う。

このように、トンネル内に入った場合のように日射量が
極端に少ない場合には自動的に日射方向が中央に設定さ
れ、それに基づいて配風制御される。したがって、配風
バランスが実際の状況から大きく外れることがなく、搭
乗者が違和感を感じるようなこともなくなる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の日射方向検出装置におい
ては、日射量が非常に小さいときには、日射方向を中央
として算出する。したがって、車両がトンネル内に侵入
した場合でも、日射方向が実際の状況から極端にずれる
ことがなく、常に快適な空調環境を保持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図〜第５
図は本発明の一実施例の説明図であり、第２図は実施例
の日射方向検出装置を含む空調装置全体の構成を示す
図、第３図は日射センサ52を示す図、第４図は日射セン
サ52の取り付け位置と日射方向の定義の仕方を示す平面
図、第５図は日射方向演算制御の第１の例を示すフロー
チャートである。また、第６図は従来の日射方向の検出の仕方の問題点を
明らかにするための図で、（Ａ）図（イ）、（ロ）は左
右の日射センサによるアナログ検出値を示し、同（ハ）
はアナログ値演算による日射方向の算出結果を示す。ま
た、（Ｂ）図（イ）、（ロ）はアナログ検出値をデジタ
ル変換した値を示し、同（ハ）はデジタル値演算による
日射方向の算出結果を示す。 1,52R……右側日射センサ、2,52L……左側日射センサ、
３……A/D変換器、４……日射方向演算手段、５……日
射方向補正手段、50……コントロールユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）受光面が車両の右側に向けて配設さ
れ主に車両の右側からの日射を受ける右側日射センサ
と、（ｂ）受光面が車両の左側に向けて配設され主に車両の
左側からの日射を受ける左側日射センサと、（ｃ）上記両日射センサの検出値をそれぞれデジタル値
に変換する手段と、（ｄ）これら両デジタル値の比に基づいて日射方向を算
出する日射方向演算手段と、を有した自動車用空調装置のおける日射方向検出装置に
おいて、さらに、上記両日射センサの検出値が予め設定された低
い基準値以下の場合、日射方向が中央になるように、上
記日射方向演算手段の演算内容を補正する日射方向補正
手段を設けたことを特徴とする自動車用空調装置におけ
る日射方向検出装置。