JPS625805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は日射補正を含む車両用空調制御装置に
関する。

従来、車両に対する日射量を光センサまたは温
度センサで検出して車載空気調和装置の温度調節
要素とか送風量調節要素の調節量を制御し、車室
温度の目標温度に対する制御性、または乗員が受
ける温度感を向上させることが知られている。

また、従来特公昭54−24449号公報に示すよう
に、ビル等の空調装置において、時刻の変化によ
り天候状態を把握し、日射補正量を変化させる技
術が示されている。しかしながら、光センサ、温
度センサはその材質、構造、取付等の種々の要因
によつて実際の日射量を正確に検出できない場合
がある。

例えば、フオトダイオードのような光量によつ
て日射量を検出するものを日射センサとして用い
た場合、車両が日射のない夜間走行中に、街路灯
などから強い光が日射センサに入力されると、そ
の光量に応じた検出信号を出力し、これによつて
実際には日射がないにもかかわらず車室内温度を
低くするような補正が行われるという問題があ
る。

また、日射による温度上昇により日射量を検出
する温度センサを日射センサとして用いる場合に
は、上記のように日射がなくても、車室内の温度
分布の偏りのため、日射センサが取付けられた部
分の温度が上昇した場合にも、日射ありと判断し
て、不必要な補正を行い、逆に空調状態を悪化さ
せてしまうという問題がある。

従来では、車両用空調装置だけでなく、上記公
報に示された一般建物用の空調装置においても、
上記のような問題に対する対策は何らなされいな
かつた。

本発明は、上記問題を解決するためになされた
もので、誤つた日射補正を確実に防止することを
目的とする。このため本発明では、この目的を達
成するために、第１図に示す如く、 下流側に車室内に連通する通風系に配設され、
前記車室内に吹出される空気の状態を調節する空
気状態調節手段と、 前記車室内の目標温度を設定する温度設定手段
と、 日射量を検出する日射センサを含む、前記車室
内を前記目標温度にする空調制御に必要な各種入
力条件を検出する入力検出手段と、 この入力条件検出手段から入力された、前記日
射量を含む各種入力条件に基づいて、前記車室内
の空気温度を前記目標温度にするべく前記空気状
態調節手段の調節量を演算する調節量演算手段
と、 時刻を示す信号を出力するタイマ手段と、 このタイマ手段からの時刻信号に基づいて、日
のうちで、前記日射量が前記空調制御に影響を与
えない特定の時間帯であることを判定した時、前
記調節量演算手段に前記日射量を前記入力条件か
ら除いて前記調節量を演算する指令を発する日射
補正禁止手段とを備えるという技術手段を採用す
る。

以下本発明を添付図面に示す実施例について説
明する。この実施例は一般的に知られている冷風
温風混合方式の自動車用空気調和装置に本発明を
適用したもので、全体システムを示す第１図にお
いて、通風ダクト１の上流側には外気導入のため
の外気吸込口１ａと内気循還のための内気吸込口
１ｂとが形成してあり、両吸込口は内外気ダンパ
２によつて開閉される。通風ダクト１内には下流
側に向つて、ブロワモータ３、冷房サイクルCC
の一部をなすエバポレータ４、エンジンEGの冷
却水サイクルHCの一部をなすヒータコア５、お
よびこのヒータコア５を通る空気とそのバイパス
通路６を通る空気との比を調節する温度調節ダン
パ（Ａ／Ｍダンパ）７が順に配置されている。通
風ダクト１の最下流部には、ダクト内で温度調節
された空気を車室内の上部、下部に吹出すための
上、下吹出口１ｃ，１ｄが形成してあり、両吹出
口は吹出口ダンパ８によつて開閉される。

制御装置１０は温度制御および各種の運転モー
ド制御を行なうために、各種の情報信号を受けて
予め設定された制御プログラムに基いて処理を実
行し、前記符号１〜８の機能要素の作動を電気的
に指令するものである。

そして、制御装置１０に各種の情報信号を入力
する手段として、車室内の温度Trに応じたアナ
ログ電圧信号を生じる感熱抵抗を含む内気温セン
サ２１、車室外の温度Taに応じたアナログ電圧
信号を生じる感熱抵抗を含む外気温センサ２２、
設定温度Ts（設定位置）に応じたアナログ電圧
信号を生じるポテンシヨメータを含む温度設定器
２３、温度調節ダンパ７の開度Arに応じたアナ
ログ電圧信号を生じるポテンシオメータを含む開
度センサ２４、車室内のダツシユパネル上面等に
配置され主に日射による上昇温度Tsunに応じた
アナログ電圧信号を生じる感熱抵抗を含む日射量
センサ２５、および運転、停止、運転モード選定
等のスイツチ群の操作によつてオンオフ信号を生
じるスイツチパネル１１が設けてある。さらに、
電子デジタル式の時計装置４０が車両に配置され
ており、その時刻信号を制御装置１０に入力して
いる。

また、制御装置１０からの電気的指令によつて
機能要素を作動させる手段として、エンジンEG
から冷房サイクルCCへの駆動力を断、続する電
磁クラツチ３１、暖房サイクレHCにおけるヒー
タコア５への冷却水循還路を開閉する電磁弁３
２、および内外気ダンパ２、温度調節ダンパ７、
吹出口ダンパ８の開閉駆動力をエンジン負圧によ
つて与える電磁弁制御の負圧作動器３３，３４，
３５が設けてある。表示パネル１２は制御装置１
０の出力信号によつて空気調和装置および制御装
置の動作状態を表示するものである。

なお、制御装置１０は自動車のイグニツシヨン
スイツチ１３の投入時に車載バツテリ１４から電
源供給を受け動作可能状態となる。

第２図に示すように制御装置１０ａは、予め設
定された制御プログラムに基いて情報処理を行な
うストアードプログラム方式のデジタルコンピユ
ータ（マイクロコンピユータ）１０ａ、信号入力
手段２１，２２，２３，２４，２５からのアナロ
グ電圧信号を選択的にアナログーデジタル変換し
てコンピユータ１０ａに入力するアナログ入力用
インターフエース１０ｂ、スイツチパネル１１か
らの各スイツチのオンオフ信号を整形してコンピ
ユータ１０ａに入力するデジタル入力用インター
フエース１０ｃ、コンピユータ１０ａから出力さ
れる機能要素３、３１〜３５の作動指令信号を増
幅する増幅回路１０ｄ、時計装置用インターフエ
ース１０ｅ、情報処理用基準クロツク発生回路１
０ｆ、および定電圧回路、イグニツシヨンスイツ
チ１３の投入直後にコンピユータ１０ａの作動を
開始させるイニシヤライズ回路（いずれも図示せ
ず）から構成してある。

また、時計装置は基準クロツク発生回路４１、
分周によつて“分”表示用２進信号４２ａと
“時”表示用２進信号４２ｂと午前、午後区分信
号４２ｃを生じる分周回路４２、および７セグメ
ント発光素子が配列されており信号４２ａ，４２
ｂにより時刻表示を行なう表示器４３から構成し
てある。そして、“時”表示用２進信号４２ｂと
区分信号４２ｃはゲートマトリクス回路からなる
前記インターフエース１０ｅに入力され、この信
号が午前９時台（９時00分）から午後３時台（３
時59分）を示すときのみ“１”レベルとなる日射
補正可能信号１０ｇがコンピユータ１０ａに入力
される。

第３図はコンピユータ１０ａの制御プログラム
の流れを示すもので、特に日射量に応じて温度調
節ダンパ７の開度を補正制御し乗員に快適な温度
感を与えることを示している。なお、以下の説明
では冷房サイクルCCおよび暖房サイクルHCが通
常作動中、ブロワモータ３が一定速度で作動中で
あることを前提としており、また内外気ダンパ２
および吹出口ダンパ８等の作動制御については本
発明の要部でないので省略する。

以下第３図の制御プログラムに基く温度制御に
ついて説明すると、まずデータ入力ルーチン１０
１により温度制御に必要な各種情報信号をアナロ
グ入力用インターフエース１０ｂを介して入力す
る。次に基本温度計算ルーチン１０２により日射
量を除いた入力情報信号により、設定温度を得る
ためにどれだけの温度調節量Taoが必要かを算出
する。この演算は次式で表わすことができる。

Tao＝Kest・Tset −Kr・Tr−Kam・Tam＋Ｃ ……(1) ただし、 Test……目標温度（設定温度） Tr……車室内温度 Tam……車室外温度 Kset、Kr、Kam、Ｃ……予め定められた制御上
の利得を示す定数 次に時刻判定ルーチン１０３へ進み、日射補正
可能信号１０ｇのレベルが“１”か“０”かを判
定して、“１”レベルのときすなわち日射補正が
許可された午前９時乃至午後４時までの間である
ことが判定されると日射補正ルーチン１０４へ進
み、それ以外の時間帯では日射補正をしないルー
チン１０５へ進む。日射補正ルーチンでは、前記
(1)式で算出した温度調節量Taoを日射量に応じて
補正し、温度調節ダンパ７の目標開度を表わすデ
ータAoに変換する。この変換は次式で表わすこ
とができる。

Ao＝Tao＋Ksun（Tsun−Tr） ……(2) ただし、 Tsun……日射量に応じた上昇温度 Ksun……制御上の利得を示す定数 ここで、目標開度Aoは後述するダンパ駆動ル
ーチン１０６〜１１０で温度調節ダンパ７の開度
を制御する基準となるもので、この実施例ではブ
ロワモータ３による風量調節でなくダンパ開度に
よつて吹出温度を調節することを表わしている。
そして、ここで「ダンパ開度が大」とはバイパス
通路６の上流がより大きく開かれ、「ダンパ開度
が小」とはヒータコア５の上流がより大きく開か
れる状態を指すものである。日射量センサ２５は
室内に配置されているので室温の影響をなるべく
受けないように内気温センサ２１の検出データを
差し引いて、温度調節量Taoに加算される。この
ことは日射量に応じてダンパ開度を大にして吹出
口温度をより低下させることを表わしている。一
方ルーチン１０５では日射量とは無関係に温度調
節量Taoをダンパ目標開度Aoに変換する。

次にダンパ駆動ルーチン１０６〜１１０では、
そのときのダンパ開度Arが目標開度Aoを中心と
した目標領域（Ao−ao）乃至（Ao＋ao）に入つ
ているか否かを判定し、その判定結果により電磁
弁制御の負圧作動器３４にダンパ開度の大、小あ
るいは停止（保持）を示す電気信号を出力する。

以上説明した温度制御ルーチン１０１〜１１０
はくり返し実行され、決められた時間帯でのみ日
射補正を含む温度制御を行なう。なお、日射量が
大きいときは吹出温度をいく分低目にした方がよ
り快適であることが知られているが、前記利得定
数Ksunを日射量を示すデータ（Tsun−Tr）に対
して非線形な関係に設定することにより、このよ
うな制御も可能である。

なお、本発明の上述の実施例に限らず以下に述
べる変形例にて実施してもよい。

(1) 温度調節量をブロワモータの速度制御による
風量調節にて決定するものにおいて、日射量を
速度制御の補正データとして用い、かつ時計装
置の時刻信号に同期して補正を規正すること。

(2) 時刻信号として、“時”以外の“分”を表わ
す信号を用いたり、また“月”や“季節”を表
わす信号を用いて、所定の時間帯または期間に
おける最大日射量を設定し、実際の日射量の測
定値を示すデータの上限を制限すること。

(3) 時計装置の表示器のみ残し、クロツク発生回
路４１をクロツク発生回路１０ｆと共有し、分
周回路４２の機能をコンピユータ１０ａの制御
プログラムにて処理すること。

(4) 日射量センサとして光応答型のものを用いる
こと。

(5) 制御プログラムにおける処理手順の変更。例
えば時刻判定ルーチン１０３およびその判定結
果による日射補正項の算出Ksun（Tsun−Tr）
をその他の処理と時系列的な一定の結びつきの
ない独立した処理ルーチンで一定周期毎に実行
して、そのたびに得られる日射補正項をコンピ
ユータ内のメモリに更新するようにし、以上を
除く主な処理ルーチンにおいて基本温度計算ル
ーチン１０２の後に日射補正項を読み出して基
準ダンパ開度Aoを算定するようにしてもよ
い。

以上述べたように本発明によると、車両が１日
のうちの上記特定の時間帯、例えば夜間に走行中
に、仮に街灯などから強い光が入射された場合
や、車室内の温度の不均一な分布によつて日射セ
ンサ付近の温度が上昇した場合にも、日射センサ
からの検出信号は、空調制御用の制御演算に使用
することが禁止されるため、誤つた日射補正が確
実に防止でき、快適な空調制御を行なうことがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した空気調和装置の一実
施例の全体システムを示す構成図、第２図は第１
図の電気制御系を詳細に示すブロツク線図、第３
図は第２図のデジタルコンピユータ１０ａの制御
プログラムの流れを示すフローチヤート図であ
り、第４図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。 ７……空気調和要素としての温度調節ダンパ、
１０……制御装置、１０ａ……デジタルコンピユ
ータ、２５……日射量センサ、４０……時計装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下流側に車室内に連通する通風系に配設さ
   れ、前記車室内に吹出される空気の状態を調節す
   る空気状態調節手段と、 前記車室内の目標温度を設定する温度設定手段
   と、 日射量を検出する日射センサを含む、前記車室
   内を前記目標温度にする空調制御に必要な各種入
   力条件を検出する入力条件検出手段と、 この入力条件検出手段から入力された、前記日
   射量を含む各種入力条件に基づいて、前記車室内
   の空気温度を前記目標温度にするべく前記空気状
   態調節手段の調節量を演算する調節量演算手段
   と、 時刻を示す信号を出力するタイマ手段と、 このタイマ手段からの時刻信号に基づいて、日
   のうちで、前記日射量が前記空調制御に影響を与
   えない特定の時間帯であることを判定した時、前
   記調節量演算手段に前記日射量を前記入力条件か
   ら除いて前記調節量を演算する指令を発する日射
   補正禁止手段とを備えることを特徴とする車両用
   空調制御装置。