JPH0742823Y2

JPH0742823Y2 - 自動車用空調装置の配風制御装置

Info

Publication number: JPH0742823Y2
Application number: JP7125690U
Authority: JP
Inventors: 隆司大沢
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2005-07-04
Also published as: JPH0429408U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、入射方位及び入射高度に応じて車室内の左
右の送風状態を自動制御する自動車用空調装置の配風制
御装置に関する。

（従来の技術）従来、日射の影響を考慮して車室左右の配風制御を行な
う装置としては、実開昭59−80109号公報や特公昭62−5
085号公報等に示されるものがあり、これらは、車室内
に設けられた日射センサからの出力信号に基づいて入射
方位と日射量を求め、これらの値に応じて車室内の左右
の送風状態を可変させる配風ドアを駆動制御し、日射が
右側に当たれば風向を右寄りに、左側に当たれば風向を
左寄りに補正することで日射によって生じる車室内の温
度バランスの不均衡を緩和しようとするものである。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、入射方位に基づく配風ドアの制御は、従
来において、所定の特性バターンが得られるように行わ
れ、入射高度までは加味されていない。このため、入射
高度がかなり高くなる真夏やかなり低くなる真冬におい
ては、春季や秋季に比べて窓ガラスから車室内に差し込
む日射量が幾分少なくなることから、これを一律に所定
の特性パターンにするよう配風制御してしまうと、所定
の入射高度においてはフィーリングが悪化する不具合が
あった。

そこで、この考案においては、車両左右の配風制御を入
射高度を加味しながら適切に行ない、フィーリングの向
上を図ることができる自動車用空調装置の配風制御装置
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、この考案の要旨とするところは、第１図に示
すように、車室内の左右の送風状態を可変させる送風状
態可変機構100と、車室に入射する光を受け、その光量
に応じて信号を出力する日射検出手段200と、前記日射
検出手段200の出力に基づいて車両進行方向に対する日
射の入射方位を演算する入射方位演算手段300と、前記
日射検出手段200の出力に基づいて入射高度を演算する
入射高度演算手段400と、少なくとも前記入射方位演算
手段300による演算結果に基づいて車室左右の配風バラ
ンスを決定する配風バランス決定手段500と、この配風
バランス決定手段500で決定された配風バランスに応じ
て前記送風状態可変機構100を駆動制御する駆動制御手
段600と、前記入射高度検出手段400により演算された入
射高度が所定の中間高度域にあるか否かを判定する入射
高度判定手段700と、前記入射高度判定手段700により入射高度が所定の中間
高度域にあると判定された場合の入射方位に対する前記
配風バランスの変化割合を、前記入射高度判定手段700
により入射高度が所定の中間高度域以外にあると判定さ
れた場合の変化割合より大きくなるように補正する補正
手段800とを具備することにある。

（作用）したがって、送風状態可変機構は、入射方位を１つの条
件として、配風バランス決定手段で決定された配風バラ
ンスになるよう駆動制御されるが、入射高度が所定中間
域を越えて高くなるときや中間域より低いときには、入
射方位が変化しても配風バランスの変化は小さい、日射
による温調バランスの影響が少ないにもかかわらず左右
の配風量が必要以上に不均衡になってしまうのを防ぐ。
また、入射高度が所定の中間領域にある場合には、上記
場合に比べて入射方位の変化に対する配風バランスの変
化が大きくなり、日射による温調バランスへの影響が大
きくなる分だけ配風制御を積極的に行なうことができ、
そのため、上記課題を達成することができるものであ
る。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面により説明する。

第２図において、自動車用空調制御装置は、空調ダクト
１の最上流側に内外気切換装置２が設けられ、この内外
気切換装置２は、内気入口３と外気入口４とが分かれた
部分に内外気切換ドア５が配置され、この内外気切換ド
ア５をアクチュエータ６により操作することで空調ダク
ト１内に導入する空気を内気と外気とに選択し、吸入モ
ードが変え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
に送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレー
タ８とヒータコア９とが設けられている。

エバポレータ８は、図示しないコンプレッサ等と共に配
管結合されて冷房サイクルを構成しており、また、ヒー
タコア９はエンジンの冷却水が循環して空気を加熱する
ようになっている。このヒータコア９の前方にはエアミ
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、
ヒータコア９を通過する空気とのヒータコア９をバイパ
スする空気との量が変えられ、その結果、吹出空気の温
度が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
口11、ベント吹出接続口12及びヒータ吹出口13に分か
れ、その分かれた部分にモードドア14,15,16が設けら
れ、このモードドア14,15,16をアクチュエータ17で操作
することにより所望の吹出モードが得られるようになっ
ている。また、前記ベント吹出接続口12にはベント用ダ
クト18が接続され、このベント用ダクト18の下流側は中
央吹出口19及び左右吹出口20,21に分かれて車室35に開
口し、この分かれた部分に左右を仕切る隔壁22が設けら
れている。この隔壁22の手前には、モータアクチュエー
タ23で駆動される配風ドア24が設けられており、この配
風ドア24を駆動制御することで車室35の左右へ供給され
る風量比（配風比）が調節されるようになっている。

27は車室内の空気の温度を検出する車室内温度センサ、
28は外気温を検出する外気温センサ、29,30,31は日射を
検出する第１及至第３の日射センサであり、これらの出
力信号は信号選択を行なうマルチプレクサMPX32を介し
てA/D変換器33へ入力され、ここでデジタル信号に変換
されてマイクロコンピュータ34に入力される。

また、マイクロコンピュータ34には、車室内の設定温度
T_Dを調節する温度設定器37と、吹出モードや送風能力を
はじめ冷房サイクルの稼動の有無やオート制御モードの
有無を手動で操作する操作パネル38と、車室内の左右の
配風比を手動で設定する配風比手動設定器39とからの出
力信号が入力される。

前記第１及至第３の日射センサ29,30,31は、車両のほぼ
中央のインストルメントパネル41上に設けられた基台42
の表面に配置されて日射検出装置を構成しており、その
具体的な取付構造が第３図（ａ），（ｂ）に示されてい
る。

第３図において、基台42は上部を取られた四角錐の形状
をなし、稜線が車両の前後及び左右に向くように固定さ
れている。第１及至第３の日射センサ29,30,31は、この
基台42のフロントガラス43と対向する基台42の二斜面42
a,42b及び上端面42cに取り付けられており、左斜面42a
に取り付けられた第１の日射センサ29と右斜面42bに取
り付けられた第２の日射センサ30は、それぞれのセンサ
表面が車両進行方向（α＝０°）に延びる仮想の鉛直平
面に対して鉛直方向及び水平方向で傾き、第４図に示さ
れるように、それぞれの出力I_L，I_Rは太陽の位置が車両
の進行方向（α＝０°）から所定角α_１それぞれ左右に
傾いたときに最大となるようになっている。また、上端
面42cに取り付けられた第３の日射センサ31は、その表
面がほぼ水平であり、第４図に示すように、入射方位に
かかわらずほぼ均一な出力I_Hが得られるようになってい
る。尚、いずれの日射センサの出力も入射高度に依存す
ることは言うまでもない。

マイクロコンピュータ34は、図示しない中央処理装置CP
U、読出し専用メモリROM、ランダムアクセスメモリRA
M、入出力ポートI/O等を持つそれ自体周知のもので、前
述した各種入力信号に基づいて、前記アクチュエータ6,
10a,17,23,26、送風機７のモータにそれぞれ駆動回路40
a〜40fを介して制御信号を出力し、各ドア5,10,14,15,1
6,24及びグリル25の駆動制御、送風機７の回転制御を行
なう。

第５図において、上記マイクロコンピュータ34による空
調制御装置の日射制御に関するルーチン例がフローチャ
ートとして示され、マイクロコンピュータ34はステップ
50からこのプログラムの実行を開始し、ステップ52にお
いて各日射センサ29,30,31の出力I_L，I_R，I_Hを入力し、
以下、入射方位α及び入射高度βを演算する。ここで、
入射方位αとは、第６図に示すように車両の進行方向に
対する太陽の位置のずれ角を表し、ドライバ側（右側）
へのずれを正（＋）、アシスト側（左側）へのずれを負
（−）とする。また、入射高度βとは水平方向（β＝０
°）からの太陽の位置の仰角を表わす。

先ず、入射方位αの演算方法を説明すると、ステップ54
において、第１の日射センサ29の出力I_Lと第２の日射セ
ンサI_Rとの大小を比較し、I_R≧I_Lであればステップ56へ
進んで入射方位検出信号SDを（１）式で、I_R＜I_Lであれ
ばステップ58へ進んでSDを（２）式でそれぞれ求める。

そして、このSDを用いて、第７図の実線に示すように、
I_R≧I_Lであれば車両進行方向に対するドライバ側への日
射の偏りを（３）式をもって、I_R＜I_Lであれば車両進行
方向に対するアシスト側への日射の偏りを（４）式をも
ってそれぞれ算出し、入射方位αを求める。

α＝Ｋ・SD ・・・（３）式 α＝−Ｋ・SD ・・・（４）式ここでＫは、（３）式及び（４）式をもって演算された
αが実際の入射方位と一致するように実験等により予め
求められた演算定数である。

次に、入射高度βの演算にあっては、ステップ64におい
て前段階で求めた入射方位αがドライバ側の所定範囲
（０≦α≦２α_１）内の値であるか否かを判定し、ま
た、ステップ66において、αがアシスト側の所定範囲
（−２α_１≦α＜０）内の値であるか否かを判定する。
０≦α≦２α_１であればステップ68へ進んで入射高度検
出信号SHを（５）式をもって、また、−２α_１≦α＜０
であればステップ70へ進んでSHを（６）式をもってそれ
ぞれ表し、次のステップ72において入射高度βを（７）
式によって求める。

β＝K_B・SH＋β_０・・・（７）式ここで、Ｋ_Ｂは比例定数、β_０は補正項を示す。

尚、入射高度βの演算を所定範囲の入射方位に限って演
算しているのは、入射方位が左右に大きくずれた場合に
はフロントガラスを通して車室内に入射する太陽光が減
少するため、これを無視しても制御上さしつかえないこ
と、また、第８図に示されるように、−２α_１≦α＜２
α_１であれば入射高度βを入射方位αにかかわらずほぼ
同じ値として求めることができるが（実線）、αが±90
°近くになるとβの誤差が大きくなる（波線）ためであ
る。このため、−２α_１≦α＜２α_１以外のαの値に対
しては入射高度βを新たに演算せず、前のβの値を用い
る。

このようにして、入射高度βが得られた後は、ステップ
74へ進み、入射高度βが所定の範囲内（β_１≦β≦
β_２）にあるか否かを判定する。このような判定を必要
とするのは、入射高度がかなり高い場合とかなり低い場
合には、乗員に当たる全体的な日射量が小さくなり、日
射による乗員への影響は中間高度領域に比べて少なくな
るので、後述する左右配風制御でもこれを区別する必要
があるからである。

しかして、ステップ74でβが所定の高度範囲内（β_１≦
β≦β_２）であると判定された場合には、前記ステップ
60,62で算出されたαをそのまま用い（ステップ76）、
ステップ80において、第９図の実線で示す予め設定され
た所定の特性パターンが得られるように、入射方位に基
づいて配風能力バランスが制御される。ここで第９図に
示す配風能力バランスは、配風ドア24の位置に対応して
おり、アシスト側の送風量がない場合を０％（この場合
にはドライバ側にのみ送風される）、アシスト側にのみ
送風され、ドライバ側への送風が無い場合を100％とし
てある。この実施例においては、実際の入射方位が車両
進行方向に対してドライバ側に60°以上傾いた場合に
は、送風能力バランスを０％とし、アシスト側に60°以
上傾いた場合には100％とし、その間は入射方位はアシ
スト側にずれるに従って０％から100％まで徐々に大き
くなるようにしてある。

これに対して、ステップ74でβがβ_１より小さく、また
はβ_２より大きいと判定された場合には、前記ステッッ
プ（60または62）で算出されたαを補正し（ステップ7
8）、このαをもって配風制御を行なう。即ち、第７図
の波線で示されるように、比例定数Ｋの値を変更して制
御上用いられる入射方位αを実際の入射方位と異なる値
に補正し、送風能力バランスを、本来であれば第９図の
実線で示すように制御するところを、波線で示すよう特
性が得られるように補正する。ここで、補正された特性
によれば、送風能力バランスは、実際の入射方位がドラ
イバ側に90°以上傾いた場合に０％とし、アシスト側に
90°以上傾いた場合に100％とし、その間は入射方位が
アシスト側にずれるに従って０％から100％まで徐々に
大きくなるようにしてある。

したがって、入射高度が高い夏期や入射高度が低い冬期
においては配風ドアの駆動による配風制御をにぶらせ、
乗員に最も日がよく当たって日射による影響が大きくな
る中間入射高度域においては配風制御を敏感に行わせる
ことができるものである。

（考案の効果）以上述べたように、この考案によれば、入射高度が所定
中間域にある場合には、配風制御を積極的に行ない、所
定中間域以外においては、配風制御をにぶらせるように
したので、日射による温調への影響が小さいときには配
風量が必要以上に不均衡になるのを抑えることができ、
入射高度による影響を適切に考慮した左右配風制御が行
え、乗員のフィーリングを向上させることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案における配風制御装置を示す機能ブロ
ック図、第２図はこの考案における自動車用空調装置の
実施例を示す概略構成図、第３図（ａ），（ｂ）は日射
検出手段の具体的構造を示す平面図及び側面図、第４図
は日射センサの出力状態を示す特性線図、第５図は自動
車用空調装置のマイクロコンピュータによる制御動作例
を示すフローチャート、第６図は入射方位と入射高度を
説明する特性線図、第７図は入射方位と入射方位検出信
号SDとの関係を示す特性線図、第８図は入射高度と入射
高度検出信号SHとの関係を示す特性線図、第９図は配風
ドアの動きを示す特性線図である。 29……第１の日射センサ、30……第２の日射センサ、31
……第３の日射センサ、24……配風ドア、100……送風
状態可変機構、200……日射検出手段、300……入射方位
演算手段、400……入射高度演算手段、500……配風バラ
ンス決定手段、600……駆動制御手段、700……入射高度
判定手段、800……補正手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車室内の左右の送風状態を可変させる送風
状態可変機構と、車室に入射する光を受け、その光量に応じて信号を出力
する日射検出手段と、前記日射検出手段の出力に基づいて車両進行方向に対す
る日射の入射方位を演算する入射方位演算手段と、前記日射検出手段の出力に基づいて入射高度を演算する
入射高度演算手段と、少なくとも前記入射方位演算手段による演算結果に基づ
いて車室左右の配風バランスを決定する配風バランス決
定手段と、この配風バランス決定手段で決定された配風バランスに
応じて前記送風状態可変機構を駆動制御する駆動制御手
段と、前記入射高度検出手段により演算された入射高度が所定
の中間高度域にあるか否かを判定する入射高度判定手段
と、前記入射高度判定手段により入射高度が所定の中間高度
域にあると判定された場合の入射方位に対する前記配風
バランスの変化割合を、前記入射高度判定手段により入
射高度が所定の中間高度域以外にあると判定された場合
の変化割合より大きくなるように補正する補正手段と、を具備することを特徴とする自動車用空調装置の配風制
御装置。