(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が車内の希望温度を設定するための温度設定手段と、車内に送風する送風手段と、前記温度設定手段の出力に応じて前記送風手段の送風量を制限する制御部とを備え、
前記制御部は、前記温度設定手段により設定される温度と内気温との偏差に応じて基本風量を算出する機能と、
日射を考慮した補正風量を算出する機能と、該補正風量と前記基本風量とから目標風量を算出する機能を備え、
前記温度設定手段により設定される設定温度に応じて前記目標風量を制限する風量制限値を算出する機能を備え、前記設定温度が常温の場合には前記風量制限値が極小値になるように設定され、前記設定温度が高い場合あるいは低い場合には前記風量制限値が最大値になるように設定されると共に、
該風量制限値の極小値を外気温に応じて緩和し、
前記目標風量が前記風量制限値を超える際には目標風量として前記風量制限値を採用することを特徴とした車両用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、車両用空調システムの風量制御装置に係り、特に、一定の条件により送風量に制限を加える風量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調システムでは、車内への送風手段としてブロアファンが一般的に用いられる。このブロアファンが送風量に応じた騒音を発することは良く知られている。この騒音は、しばしば乗員に不快感を与えるため、一定の条件下で送風量を制限し、騒音を抑制する制御が考えられてきた。
【０００３】
例えば、特開昭５７−１０４４０６号公報や特開昭６２−６４６０９号公報では、空調開始から一定時間が経過すると、送風量を制限するようになっている。
【０００４】
また、特開昭５９−４０９１８号公報では、外気温度、日射量および車室の発生熱量に応じて送風量を制限するようになっている。
【０００５】
また、特開平１−２８９７１２号公報では、車室内の上部温度が所定温度以下になると送風量を制限するようになっている。車室内の上部温度は、車両の天井等に取り付けられた検出器によって検出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一定時間の経過を条件に送風量を制限する場合、乗員がなお多風量での空調を希望しているにもかかわらず、その意に反して風量が制限される場合があった。また、検出温度や日射量に基づいて風量を制限する場合、乗員がブロアファンの騒音に不快感を覚えているにもかかわらず、なお多風量での空調が継続されることがあった。
【０００７】
【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、乗員の感覚に適した風量制限を行える風量制御装置の提供を、その目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、乗員が車内の希望温度を設定するための温度設定手段と、車内に送風する送風手段と、温度設定手段の出力に応じて送風手段の送風量を制限する制御部とを備えている。
このうち、制御部は、温度設定手段により設定される温度と内気温との偏差に応じて基本風量を算出する機能と、
日射を考慮した補正風量を算出する機能と、該補正風量と前記基本風量とから目標風量を算出する機能を備え、
前記温度設定手段により設定される設定温度に応じて前記目標風量を制限する風量制限値を算出する機能を備え、前記設定温度が常温の場合には前記風量制限値が極小値になるように設定され、前記設定温度が高い場合あるいは低い場合には前記風量制限値が最大値になるように設定されると共に、
該風量制限値の極小値を外気温に応じて緩和し、
前記目標風量が前記風量制限値を超える際には目標風量として前記風量制限値を採用する、という構成を採っている。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】
本発明では、乗員が車室内の温度にほぼ満足し温度設定手段により設定された温度と内気温との偏差が小さくなると、風量が最も制限され送風手段の騒音防止が重視される。一方、乗員が車内をもっと涼しくしたい又はもっと暖かくしたいと望んで設定温度を設定した場合、つまり、前記偏差が大きい場合には風量制限が緩和され温調が促進される。
また、前記制御部は、日射を考慮した補正風量を算出する機能と、該補正風量と前記基本風量とから目標風量を算出する機能を備えると共に、前記温度設定手段により設定される設定温度に応じて前記目標風量を制限する風量制限値を算出する機能を備え、前記設定温度が常温の場合には前記風量制限値が極小値になるように設定され、前記設定温度が高い場合あるいは低い場合には前記風量制限値が最大値になるように設定され、前記目標風量が前記風量制限値を超える際には目標風量として前記風量制限値が採用される。
日射を考慮して風量制限の微調整を行うことで、乗員にとってより快適な風量制限制御を行うことができる。
更に、風量制限値の極小値は外気温に応じて緩和されるので、外気温を考慮した風量制限の微調整により、乗員にとってより快適な風量制限制御を行うことができる。
ここで、常温とは、乗員にとって平均的な快適温度を意味し、一般的には２５℃程度と認識されているが、これに限られるものではない。
【００１１】
【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７に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態における風量制御装置のブロック図である。制御部５には、外気温検出手段１、内気温検出手段２、日射検出手段３、及び温度設定手段４が接続されている。また、記憶部６と、送風手段７とが接続されている。
【００１３】
これを更に詳述すると、外気温検出手段１は、車外の温度を検出するものである。サーミスタ等のセンサでも良いし、内気温検出手段等の他の要素の出力から外気温を推定する手段であっても良い。内気温検出手段２は、車内の温度を検出するものである。サーミスタ等のセンサでも良いし、外気温検出手段等の他の要素の出力から内気温を推定する手段であっても良い。日射検出手段３は、車内への日射量を検出するもので、従来一般的な日射センサを採用することができる。温度設定手段４は、乗員が車内の希望温度を設定するものであり、ロータリースイッチ等を採用することができる。制御部５は、予め準備されたプログラムの実行により処理を行うマイコンと、送風手段７を駆動するための従来一般的な駆動手段とを含んでいる。記憶部６には、ＲＡＭやＲＯＭが好適であり、制御部５が実行するプログラムや処理に必要なパラメータが格納される。送風手段７は、例えばブロアファンである。
【００１４】
次に、本実施形態の動作を説明する。図２は、制御部５が行う風量制御のフローチャートである。装置が稼動状態に設定されると、制御部５は図２の処理を開始する。まず、必要な初期設定を行う（Ｓ１）。次に、外気温検出手段１から外気温Ｔaを、内気温検出手段２から内気温ＴRを、日射検出手段３から日射量Ｓを、及び温度設定手段４から設定温度Ｔsを取得し、これらのパラメータを記憶部６に格納する（Ｓ２）。続いて、車室内への送風量を演算する（Ｓ３）。そして、送風手段７に制御信号を出力し、車室内への送風量を制御する（Ｓ４）。
【００１５】
図３は、Ｓ３に示した風量演算処理のフローチャートである。まず、設定温度Ｔｓ，外気温Ｔａ，内気温ＴR，日射量Ｓを記憶部６から読み出し（Ｓ１１）、次式により制御目標となる風量（以下、目標風量ＦＡＮという）を算出する（Ｓ１２）。
【００１６】
ＦＡＮ＝ｆ1（Ｔs，Ｔa，ＴR）＋ｆ2（Ｓ）  ・・・(1)
【００１７】
ここで、ｆ1（）は基本風量を示す関数である。例えば、図４に示す特性を有する関数として定義することができる。また、ｆ2（）は日射を考慮した補正風量を示す関数である。例えば、図５に示す特性を有する関数として定義することができる。これら図４及び図５において、縦軸は送風手段７の最大送風能力を１００％としたパーセント表示になっている。図４では、ｆ1（）はＴaに比例する。かつ、ｆ1（）は｜Ｔs−ＴR｜に比例する。比例係数は正側と負側とで異なっていても良い。ただし、ｆ1（）が１００％を超えることはない。また、図５では、ｆ2（）はＳに比例する。ただし、ｆ2（）が２５％を超えることはない。
【００１８】
続いて、制御部５は、風量制限値ＦＡＮLITを次式(2)に基づいて算出する（Ｓ１３）。
【００１９】
ＦＡＮLIT＝ｆ3（Ｔs）  ・・・(2)
【００２０】
ここで、ｆ3（）は、例えば図６に示す特性を有する関数として定義することができる。上述したように、Ｔsは設定温度である。この図６において、縦軸は送風手段７の最大送風能力を１００％としたパーセント表示になっている。図６においてｆ3（）は、２４℃＜Ｔs＜２６℃の範囲で極小値７５％を、Ｔs＜２１℃又は２９℃＜Ｔsの範囲で最大値１００％を採っている。その間では線形変化する特性に設定されている。
【００２１】
続いて、制御部５は目標風量ＦＡＮが風量制限値ＦＡＮLITを超えているか判断する（Ｓ１４）。この結果、超えていなければＳ１２で算出した目標風量ＦＡＮをそのまま採用する。一方、風量制限値ＦＡＮLITを超えている場合は、目標風量ＦＡＮとして風量制限値ＦＡＮLITの値を採用する（Ｓ１５）。従って、目標風量ＦＡＮが風量制限値ＦＡＮLITを超えることはない。この風量制限により送風手段７の騒音が抑制される。
【００２２】
これによると、乗員が車室内の温度にほぼ満足し設定温度を２５℃程度に設定すると、風量がおよそ７５％まで制限され送風手段の騒音防止が重視される。一方、乗員が車内をもっと涼しくしたい又はもっと暖かくしたいと望み設定温度を２５℃から離れた値に設定すると、風量制限が緩和され温調が促進される。このため、乗員の感覚に適した風量制限を行うことができる。
【００２３】
次に、本発明の他の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。先の実施形態と異なるのは制御部５の処理の一部であり、その他は先の実施形態と同一に構成されている。このため、同一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図７は、本実施形態において制御部５が行う風量演算処理のフローチャートである。先の実施形態と風量制限値ＦＡＮLITの算出式が異なり、次式による（Ｓ２３）。
【００２５】
ＦＡＮLIT＝ｆ4（Ｔs,Ｔa）  ・・・(3)
【００２６】
ここで、ｆ4（）は、例えば図８（ａ）に示す特性を有する関数として定義することができる。上述したように、Ｔsは設定温度、Ｔaは外気温である。この図８（ａ）において、縦軸は送風手段７の最大送風能力を１００％としたパーセント表示になっている。図８（ａ）においてｆ4は、２４℃＜Ｔs＜２６℃の範囲で極小値７０％〜８０％を、Ｔs＜２１℃又は２９℃＜Ｔsの範囲で最大値１００％を取っている。その間では線形変化する特性に設定されている。また、風量はＴaとの関係でも変化する。図８（ａ）の例では、１８℃＜Ｔa≦２３℃でＦＡＮLITの極小値が７０％になる（Ｔa4）。−３℃＜Ｔa≦１８℃又は２３℃＜Ｔa≦２８℃でＦＡＮLITの極小値が７５％に緩和される（Ｔa3）。Ｔa≦−３℃又は２８℃＜ＴaでＦＡＮLITの極小値が８０％に緩和される（Ｔa5）。この関係を図８（ｂ）の図表に示す。
【００２７】
このようにしても、先の実施形態と同様の作用効果を奏する上、外気温を考慮した風量制限の微調整により、乗員にとってより快適な風量制限制御を行うことができる。
【００２８】
【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、乗員が車室内の温度にほぼ満足し温度設定手段により設定された温度と内気温との偏差が小さくなると、風量が最も制限されることにより送風手段の騒音防止が重視され、乗員が車内をもっと涼しくしたい又はもっと暖かくしたいと望んでいる場合、つまり、前記偏差が大きい場合には風量制限が緩和され温調が促進されので、乗員の感覚に適した風量制限を行うことができる、という従来にない優れた風量制御装置を提供することができる。
更に、日射を考慮して風量制限の微調整を行うと共に風量制限値の極小値は外気温に応じて緩和するようにしたので、乗員にとってより快適な風量制限制御を行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における構成を示すブロック図である。
【図２】制御部が実行する風量制御の全体フローチャートである。
【図３】図２に示した風量演算処理の一実施形態によるフローチャートである。
【図４】関数ｆ1（）の一例を示す特性図である。
【図５】関数ｆ2（）の一例を示す特性図である。
【図６】図３で示した関数ｆ3（）の一例を示す特性図である。
【図７】図２に示した風量演算処理の他の実施形態によるフローチャートである。
【図８】図７で示した関数ｆ4（）の一例を示す図であり、図８（ａ）が特性図、図８（ｂ）が外気温との関係を示す。
【符号の説明】
１  外気温検出手段
２  内気温検出手段
３  日射検出手段
４  温度設定手段
５  制御部
６  記憶部
７  送風手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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