(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が車室内の希望温度を設定する設定温度スイッチと、
車室内への日射量を検出する日射センサとを含むセンサ群と、
車室内への風の吹出を付勢するブロアファンモータと、
このブロアファンモータによる吹出風量を前記センサ群の出力に基づいて制御するＣＰＵとを備え、
前記ＣＰＵは、
前記センサ群の出力に基づいて算出した目標風量と現在風量とのずれが、前記日射センサの出力変化もしくは前記設定温度スイッチによる設定温度の変更のいずれかに起因するかを判断し、日射センサの出力変化に起因する場合に前記ずれを解消するための風量の制御時間を前記設定温度スイッチによる設定温度の変更に起因する場合の前記制御時間に比べて長く設定することを特徴とする車両空調システムの風量制御装置。
【請求項２】
前記ＣＰＵは、
前記日射センサから出力される現在の日射量と記憶している前の日射量とが不一致の場合に、前記日射センサの出力変化に起因すると判断し、前記風量の制御時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両空調システムの風量制御装置。
【請求項３】
前記ＣＰＵは、前記制御時間の間、前記風量を変化時間ごとに段階的に変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両空調システムの風量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両空調システムの風量制御装置に係り、特に、現在風量を目標風量に向けて漸増制御又は漸減制御する車両空調システムの風量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般的な車両空調システムでは、乗員が希望温度を設定する設定温度スイッチ（設定温度ＳＷ）、車室内の温度を検出する内気温センサ、車外の温度を検出する外気温センサ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、車室内への日射量を検出する日射センサが設けられている。そして、これらのセンサ群の出力に基づいて吹出風の風量、温度、吹出口等が乗員の心地よさを考慮して制御されるようになっている。
【０００３】
特に、車両空調システムの風量制御装置では、上記センサ群の出力から乗員に最適な目標風量を算出し、現在風量がこの目標風量に追従するようにブロアファンモータの回転を制御するようになっている。この際、現在風量と目標風量とがずれたときに、現在風量を突然目標風量に一致させると、風量及びその吹出による騒音が急に変化するため、乗員に不快感を与えることがあった。このため、現在風量を目標風量に向けて徐々に漸増又は漸減させる制御が行われてきた。
【０００４】
ここで、目標風量を大きく変化させる要因としては、日射量の変化と、乗員による設定温度の変更が挙げられる（従来一般的な目標風量の算出式には、パラメータとして日射量と設定温度の項が含まれている）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、設定温度の変更により目標風量が現在風量からずれた場合と、日射量の変化により目標風量が現在風量からずれた場合とで、上述した漸増制御又は漸減制御の傾きが一定であった。このため、例えば、乗員が車室内を早く涼しくしたいと思って設定温度を下げた場合に吹出風量が目標風量に増加するまでの速さと、日射量が低下した場合に吹出風量が目標風量に低下するまでの速さとが同一であった（前者では速い方が乗員の意思と感覚に沿う一方、後者では遅い方が制御が安定し、また乗員の体感上も好ましい）。この点に改善の余地があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、風量の漸増制御又は漸減制御を乗員の感覚において最適なものとする車両空調システムの風量制御装置を提供することを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る車両空調システムの風量制御装置は、乗員が車室内の希望温度を設定する設定温度スイッチと、車室内への日射量を検出する日射センサとを含むセンサ群と、車室内への風の吹出を付勢するブロアファンモータと、このブロアファンモータによる吹出風量を前記センサ群の出力に基づいて制御するＣＰＵとを備え、
前記ＣＰＵは、
前記センサ群の出力に基づいて算出した目標風量と現在風量とのずれが、前記日射センサの出力変化と前記設定温度スイッチによる設定温度の変更とのいずれかに起因するかを判断し、日射センサの出力変化に起因する場合に前記ずれを解消するための風量の制御時間を長く設定し、設定温度スイッチによる設定温度の変更に起因する場合に該風量の制御時間を短く設定したことを特徴とするものである。
前記ＣＰＵは、前記日射センサから出力される現在の日射量と記憶している前の日射量とが不一致の場合に、目標風量の変化が日射量の変動によるものと予測し、前記風量の制御時間を長く設定することが望ましいものである。また前記ＣＰＵは、前記設定温度スイッチによる出力値の変化を検出し、前記風量の制御時間を短く設定することが望ましいものである。また前記ＣＰＵは、前記制御時間の間、前記風量を変化時間ごとに段階的に変化させることが望ましいものである。
【０００８】
これにより、前述した目的を達成しようとするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１０】
図１に示す風量制御装置は、乗員が車室内の希望温度を設定する設定温度スイッチ１（設定温度ＳＷ）と、車室内への日射量を検出する日射センサ５とを含むセンサ群１３を備えている。また、車室内への風の吹出を付勢するブロアファンモータ１２と、このブロアファンモータ１２による吹出風量をセンサ群１３の出力に基づいて制御するＣＰＵ７とを備えている。
【００１１】
このうち、ＣＰＵ７は、センサ群１３の出力に基づいて算出した目標風量ｆ０と現在風量ｆとが異なる場合には、現在風量ｆを目標風量ｆ０に向けて時間ｔの経過と共に漸増制御又は漸減制御を行う段階制御機能を備えている。このとき、特に、ＣＰＵ７は、目標風量ｆ０と現在風量ｆとのずれが日射センサ５の出力の変化に起因するものである場合、当該ずれが設定温度スイッチ１の操作による設定温度の変更に起因するものである場合に比べ、漸増制御又は漸減制御の傾きを緩やかに設定する傾き切替機能を備えている。
【００１２】
これらを更に詳述すると、センサ群１３には、設定温度スイッチ１及び日射センサ５の他、内気温センサ２、外気温センサ３、水温センサ４が含まれている。符号６は、これらセンサ群１３のアナログ出力をデジタル変換してＣＰＵ７に入力するＡ／Ｄ変換器を示す。ＣＰＵ７の内部では、予め準備されたプログラムにより、前記センサ群１３の出力に基づいて目標風量ｆ０を逐次算出する目標風量算出部８と、この目標風量算出部８の出力及び日射センサ５の出力に基づいて現在風量ｆを段階的に変化させる風量駆動演算部９とが実現されている。これら目標風量算出部８及び風量駆動演算部９の処理に必要なデータは、ＣＰＵ７に併設されたメモリ１０との間で入出力される。
【００１３】
本実施形態において、目標風量算出部８は、次式（１）により目標風量ｆ０を算出するようになっている（Ａ：最低風量、Ｂ，Ｃ：係数、ＴＳ：設定温度、ＴＩ：内気温、ｎ：日射量）。
【００１４】
ｆ０＝Ａ＋Ｂ｜ＴＳ−ＴＩ｜＋Ｃｎ      ・・・  （１）
【００１５】
また、符号１１は、風量駆動演算部９の出力する制御信号に応じてブロアファンモータ１２に所定の駆動電力を供給する駆動回路を示す。
【００１６】
次に、本実施形態の動作を図２に基づいて説明する。
【００１７】
装置が稼働状態に設定されると、センサ群１３の出力がＡ／Ｄ変換器６を介してＣＰＵ７に入力される。目標風量演算部８は、上記（１）式に則って目標風量ｆ０を算出する（Ｓ１）。このＳ１以外処理は、風量駆動演算部９によって実行される。
【００１８】
風量駆動演算部９は、現在設定されている風量ｆ（以下、現在風量ｆという）をメモリ１０から読み出し、目標風量ｆ０と比較する（Ｓ２）。日射量ｎの変化や設定温度ＴＳの変更等がしばらくない場合、現在風量ｆと目標風量ｆ０とは等しくなっているので、Ｓ３に進み、フラグＦ＝０（リセット）とする。その後、現在風量ｆを変更せずにブロアファンモータ１２を駆動し（Ｓ１１）、Ｓ１からの処理が繰り返される。
【００１９】
ここで、日射量ｎの変化や乗員による設定温度ＴＳの変更があると、Ｓ１で算出される目標風量ｆ０が変化するので、現在風量ｆと目標風量ｆ０とが一致しなくなり、Ｓ４に進む。Ｓ４では、フラグＦ＝１であるか判断され、Ｆ＝０であればＳ５でフラグＦ＝１にセットされる。次に、現在の日射量ｎと、メモリ１０に記憶されている前の日射量ｎ１とが比較される（Ｓ６）。この結果、現在の日射量ｎと前の日射量ｎ１とが一致しない場合は、今回の目標風量ｆ０の変化は日射量の変動によるものと予測されるので、風量を漸増又は漸減制御する際の風量の変化時間ｔ０が比較的長いｔ２に設定される（Ｓ８）。ここで、目標風量の日射補正分ｆｎ０＝Ｃｎと現在風量の日射補正分ｆｎ（動作開始時においてｆｎ０に等しいものとする）とを比較し（Ｓ１７）、一致しない場合はＳ１０にジャンプする。一方、等しい場合は、現在の日射量ｎが前の日射量ｎ１としてメモリ１０に更新される（Ｓ９）。また、Ｓ６で、現在の日射量ｎと前の日射量ｎ１とが等しい場合は、今回の目標風量ｆ０の変動は乗員の設定温度ＴＳの変更等に起因するものと予測されるため、上述した風量の変化時間ｔ０が比較的短いｔ１に設定される（Ｓ７）。ここで、ｔ１＜ｔ２である。
【００２０】
こうして風量の変化時間ｔ０が設定されると、タイムカウンタｔがリセットされ（Ｓ１０）、現在風量ｆを変化させずにブロアファンモータ１２が駆動される（Ｓ１１）。
【００２１】
次に、Ｓ１からの処理が開始されると、Ｓ２で現在風量ｆと目標風量ｆ０とが一致しなければ、Ｓ４でフラグＦ＝１と判定されるので、Ｓ１２に進み、タイムカウンタｔが加算される。そして、予め設定された風量の変化時間ｔ０が経過したか否かが判断され（Ｓ１３）、経過していなければ、現在風量ｆを変更せずにブロアファンモータ１２が駆動される（Ｓ１１）。一方、タイマカウンタｔが随時加算され、ついに予め設定された風量の変化時間ｔ０に達すると、例えば次式（２）により現在風量ｆが目標風量ｆ０に向かって増加又は減少される（Δｆ：風量の変更幅）。
【００２２】
ｆ＝ｆ＋Δｆ（ｆ０−ｆ）／｜ｆ０−ｆ｜  ・・・  （２）
【００２３】
新たに算出された現在風量ｆはメモリ１０に更新される。以降、フラグＦがセットされている間は、一定時間ｔ０が経過する毎に現在風量ｆが目標風量ｆ０にΔｆずつ近づけられてゆく。続いて、現に設定されているｔ０がｔ１かｔ２かを判断し（Ｓ１５）、ｔ１であればそのままＳ６にジャンプし、ｔ２であれば次式により現在風量の日射補正分ｆｎをメモリ１０に更新した後（Ｓ１６）、Ｓ６にジャンプする。
ｆｎ＝ｆｎ＋Δｆ（ｆ０−ｆ）／｜ｆ０−ｆ｜
【００２４】
この間、Ｓ６〜Ｓ８の処理により、目標風量ｆ０の変化が日射量の変化に起因する場合はｔ０が比較的長いｔ２に設定され、それ以外の場合は比較的短いｔ１に設定されているので、Δｆが固定であれば、前者では現在風量が目標風量に比較的緩やかに近づけられ、後者では比較的速やかに目標風量に近づけられる。
【００２５】
この処理の過程において、現在風量ｆが再び目標風量ｆ０に一致すると、Ｓ２からＳ３の処理に進み、フラグＦがリセットされる。以降は、上述した動作と同様である。
【００２６】
次に、上述した制御を図３を参照して視覚的に説明する。
【００２７】
▲１▼で日射量が減少すると、点線で示す目標風量ｆ０も減少し、実線の現在風量ｆと一致しなくなる。このため、フラグＦが１にセットされ（Ｓ４）、風量の変化時間ｔ０は比較的長いｔ２に設定される（Ｓ８）。しかし、現在風量ｆは直ちには変更されず、最初の時間ｔ２が経過した▲２▼の時にΔｆだけ減少される（Ｓ１４）。同様に、時間ｔ２が経過する毎に▲３▼▲４▼のように現在風量ｆが目標風量ｆ０に緩やかに近づけられてゆき、ついに現在風量ｆは目標風量ｆ０に収束する。この時、フラグＦもリセットされる（Ｓ３）。これによると、風量が変わっていくという印象を乗員に強く与えることなく、現在風量が最適な目標風量に制御される。
【００２８】
続いて、▲５▼で乗員により設定温度が下げられると、点線の目標風量ｆ０は増加し現在風量と一致しなくなる。このため、フラグＦが１にセットされ（Ｓ４）、風量の変化時間ｔ０は比較的短いｔ１に設定される（Ｓ７）。そして、時間ｔ１が経過する毎に▲６▼▲７▼▲８▼のように現在風量ｆが目標風量ｆ０に速やかに近づけられてゆき、現在風量ｆは目標風量ｆ０まで素早く増加する。これによると、早く車内を涼しくしたいと考え設定温度を変更した乗員の欲求に応えるように、風量を速やかに変化させることができる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、目標風量の変動要因が日射量の変化によるものか、設定温度の変更等によるものかに応じて風量を漸増制御又は漸減制御するときの傾きを適切に切り替えるので、風量の漸増制御又は漸減制御を乗員の感覚において快適なものとすることができる。
【００３０】
また、上記実施形態には、次のような変形を加えても良い。Ｓ６では、設定温度が変更されたか否かを判断しても良い。この場合、メモリ１０には、前の設定温度Ｔを記憶しておき、Ｓ６で現在の設定温度ＴＳと前の設定温度Ｔとを比較する。また、ｔ２＜ｔ１としておき、Ｓ９では現在の設定温度ＴＳを前の設定温度Ｔとしてメモリ１０に更新する。
【００３１】
また、目標風量の変化要因を、設定温度と、日射量と、その他の３通りに分けて制御しても良い。この場合、各要因に対応する風量の変化時間をそれぞれ設定温度はｔ１，日射量はｔ２，その他はｔ３とし、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３とする。
【００３２】
この他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。センサ群１３は、少なくとも設定温度スイッチと日射センサを含むものであれば良い。目標風量演算部８における目標風量の演算式は各種のものを適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、現在風量と目標風量とがずれたとき、このずれが日射量に起因する場合は、設定温度の変更に起因する場合よりも風量変動の傾きを緩やかに設定する。このため、日射量が変化して目標風量が変更されたときは、現在風量が目標風量に緩やかに収束し、乗員に風量の変化した印象を強く与えずに最適な風量とすることができる。一方、乗員により設定温度が変更されたときは、現在風量が目標風量に速やかに収束し、乗員に風量が変化した印象を与えることで乗員の欲求に応えることが可能となる。このように、風量の漸増制御又は漸減制御を乗員の感覚において最適なものとする従来にない優れた車両空調システムの風量制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１  設定温度スイッチ
５  日射センサ
７  ＣＰＵ
８  目標風量演算部
９  風量駆動演算部
１２  ブロアファンモータ
１３  センサ群
【図１】
0003632377.tif 000002
【図２】
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【図３】
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