JP3319163B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用空調装置に関し、
特には車室内暖房時における日射補正制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】フット吹出口から温風を吹き出すフット
モードで車室内暖房を行っているときでも、車室内に日
射が照射されたら、フット吹出口から温風を吹き出すと
ともにフェイス吹出口から冷風を吹き出すバイレベルモ
ードとすることによって、日射による熱負荷増分を打ち
消す偏日射制御を行う車両用空調装置が従来から知られ
ている。

【０００３】これによると、車室内が充分温まっている
ときであれば、日射が照射されることによって乗員は暑
く感じるので、上記偏日射制御が有効となる。しかし、
車室内が充分温まっていないとき（つまり車室内がまだ
寒いとき）に日射が照射されても、乗員はこの日射を必
ずしも暑いと感じるわけではなく、このようなときに上
記偏日射制御によってフェイス吹出口から冷風を吹き出
すと、乗員は寒いと感じるとともに、車室内を温める時
間がかかってしまう。

【０００４】そこで上記問題の対応策として特開平５−
１３１８３７号公報に記されるものがある。これは、設
定温度と車室内温度との差によって０〜１の重み付け係
数を設定し、この重み付け係数に応じて偏日射制御によ
るフェイス吹出口からの冷風吹出量を調節するようにし
ており、前記差が大きいとき（車室内が充分温まってい
ないとき）に前記重み付け係数を０に設定することによ
って、前記冷風吹出量を０とするようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】確かに上記公報記載の
ものによると、前記差が大きいときには日射が照射され
ても冷風が吹き出されないので、車室内を温める時間が
短くなる。しかし、前記偏日射制御によるフェイス吹出
口からの吹出温度については何ら考慮していないので、
車室内暖房を続けていって前記差が小さくなり、前記重
み付け係数が０よりも大きくなってフェイス吹出口から
の送風が開始されたとき、このフェイス吹出口からの風
はやはり冷風であるため、乗員は寒いと感じてしまう。

【０００６】そこで本発明は上記問題に鑑み、車室内が
冷えているときにはこれを早急に温め、車室内が温まっ
たら、乗員に寒さを感じさせることなく日射による熱負
荷増分を打ち消すことのできる車両用空調装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、空気流を発生する送風手
段（７）と、前記送風手段（７）からの空気を車室内に
導く空気通路（１１）と、前記空気通路（１１）内の空
気の温度を調節する温度調節手段（１２〜１６，２９〜
３１）と、前記空気通路（１１）のうち前記温度調節手
段（１２〜１６，２９〜３１）よりも下流側に形成さ
れ、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すための
フェイス吹出口（２１）が端部に形成されたフェイスダ
クト（２０）と、前記空気通路（１１）のうち前記温度
調節手段（１２〜１６，２９〜３１）よりも下流側に形
成され、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すため
のフット吹出口（２３）が端部に形成されたフットダク
ト（２２）と、車室内温度を設定する温度設定手段（４
６）と、車室内気温度（Ｔr ）を検出する内気温度検出
手段（４１）と、外気温度（Ｔam）を検出する外気温度
検出手段（４２）と、前記温度設定手段（４６）によっ
て設定された設定温度（Ｔset ）、前記内気温度検出手
段（４１）によって検出された内気温度（Ｔr ）、およ
び前記外気温度検出手段（４２）によって検出された外
気温度に基づいて、車室内へ吹き出す空気の基本目標吹
出温度（ＴＡＯＢ）を算出する基本目標吹出温度算出手
段（ステップＳ１２０）とを備え、前記基本目標吹出温
度（ＴＡＯＢ）に基づいて前記温度調節手段（１２〜１
６，２９〜３１）および送風手段（７）を制御すること
によって、前記フェイス吹出口（２１）および前記フッ
ト吹出口（２３）からの吹出風温度および吹出風量を制
御する車両用空調装置において、車室内に照射される日
射量を検出する日射量検出手段（４３）と、車室内気温
度（Ｔr ）が所定の基準値（Ｔset ）に対して所定の基
準温度（Ｔ１）以上低いとき、前記検出日射量を小さく
するように前記検出日射量を補正する日射量補正手段
（ステップＳ１３０）と、前記基本目標吹出温度（ＴＡ
ＯＢ）が所定値（ＴＡＯＢ２）以上のとき、前記補正日
射量（Ｔs ′）が大きくなる程、前記フェイス吹出口
（２１）からの吹出風温度の低下幅（ＤＴ）を大きく決
定する吹出風温度低下幅決定手段（ステップＳ１７０）
と、前記基本目標吹出温度（ＴＡＯＢ）が前記所定値
（ＴＡＯＢ２）以上のとき、前記補正日射量（Ｔs ′）
が大きくなる程、前記フェイス吹出口（２１）からの吹
出風量の増加幅（ＤＶＭ）を大きく決定する吹出風量増
加幅決定手段（ステップＳ１５０）と、前記フェイス吹
出口（２１）からの吹出風温度が前記低下幅（ＤＴ）だ
け低下するように前記温度調節手段（１２〜１６，２９
〜３１）を制御するとともに、前記フェイス吹出口（２
１）からの吹出風量が前記増加幅（ＤＶＭ）だけ増加す
るように前記送風手段（７）を制御する制御手段（ステ
ップＳ１８０）とを備えることを特徴とする車両用空調
装置。

【０００８】また請求項２記載の発明では、請求項１記
載の車両用空調装置において、前記温度調節手段（１２
〜１６，２９〜３１）が、前記空気通路（１１）内に設
けられ、前記空気通路（１１）内の空気を冷却する冷却
手段（１２）と、前記空気通路（１１）内のうち前記冷
却手段（１２）よりも下流側に設けられ、前記空気通路
（１１）内の空気を加熱する加熱手段（１３）と、前記
空気通路（１１）内に形成され、前記空気通路（１１）
内の空気が前記加熱手段（１３）をバイパスするための
バイパス通路（１４）と、前記冷却手段（１２）からの
冷風が、前記加熱手段（１３）を流れる割合と前記バイ
パス通路（１４）を流れる割合とを調節するエアミック
スドア（１５）と、前記エアミックスドア（１５）を駆
動するエアミックスドア駆動手段（１６）と、前記空気
通路（１１）から分岐して設けられ、前記冷却手段（１
２）を通過した冷風を前記フェイスダクト（２０）に直
接導く冷風バイパス通路（２９）と、前記冷風バイパス
通路（２９）を開閉する冷風バイパス開閉手段（３０）
と、前記冷風バイパス開閉手段（３０）を駆動する冷風
バイパス駆動手段（３１）とを備え、前記基本目標吹出
温度（ＴＡＯＢ）に基づいて前記エアミックスドア駆動
手段（１６）を制御することによって、前記フェイス吹
出口（２１）および前記フット吹出口（２３）からの吹
出風温度を制御し、前記制御手段（ステップＳ１８０）
が、前記フェイス吹出口（２１）からの吹出風温度が前
記低下幅（ＤＴ）だけ低下するように前記冷風バイパス
駆動手段（３１）を制御することを特徴とする。

【０００９】また請求項３記載の発明では、請求項１記
載の車両用空調装置において、前記温度調節手段（１２
〜１６，２９〜３１）が、前記空気通路（１１）内に設
けられ、前記空気通路（１１）内の空気を冷却する冷却
手段（１２）と、前記空気通路（１１）内のうち前記冷
却手段（１２）よりも下流側に設けられ、前記空気通路
（１１）内の空気を加熱する加熱手段（１３）と、前記
空気通路（１１）内に形成され、前記空気通路（１１）
内の空気が前記加熱手段（１３）をバイパスするための
バイパス通路（１４）と、前記冷却手段（１２）からの
冷風が、前記加熱手段（１３）を流れる割合と前記バイ
パス通路（１４）を流れる割合とを調節するエアミック
スドア（１５）と、前記エアミックスドア（１５）を駆
動するエアミックスドア駆動手段（１６）と、を備え、
前記フェイスダクト（２０）および前記フットダクト
（２２）の入口部位に、前記フェイスダクト（２０）お
よび前記フットダクト（２２）を選択的に開閉する吹出
口開閉手段（２６，２７）、および前記吹出口開閉手段
を駆動する吹出口開閉駆動手段（２８）とが設けられ、
前記基本目標吹出温度（ＴＡＯＢ）に基づいて前記エア
ミックスドア駆動手段（１６）を制御することによっ
て、前記フェイス吹出口（２１）および前記フット吹出
口（２３）からの吹出風温度を制御し、前記制御手段
（ステップＳ１８０）が、前記フェイス吹出口（２１）
からの吹出風量が前記増加幅（ＤＶＭ）だけ増加するよ
うに前記送風手段（７）および前記吹出口開閉駆動手段
（２８）を制御することを特徴とする。

【００１０】また請求項４記載の発明では、請求項１記
載の車両用空調装置において、前記日射量補正手段（ス
テップＳ１３０）が、前記車室内気温度（Ｔr ）が前記
所定の基準値（Ｔset ）に対して前記所定基準温度（Ｔ
１）以上低いとき、前記内気温度（Ｔr ）が低くなる
程、前記検出日射量を小さくするように前記検出日射量
を補正することを特徴とする。

【００１１】また請求項５記載の発明では、請求項４記
載の車両用空調装置において、前記日射量補正手段（ス
テップＳ１３０）が、前記車室内気温度（Ｔr ）が前記
所定の基準値（Ｔset ）に対して、前記所定基準温度
（Ｔ１）よりも大きい第２の所定基準温度（Ｔ１＋３）
以上低いとき、前記検出日射量を０とするように前記検
出日射量を補正することを特徴とする。

【００１２】また請求項６記載の発明では、請求項４記
載の車両用空調装置において、前記所定の基準値（Ｔse
t ）が、前記温度設定手段（４６）によって設定された
設定温度（Ｔset ）であることを特徴とする。また請求
項７記載の発明では、請求項１ないし６記載の車両用空
調装置において、前記外気温度検出手段（４２）が検出
する外気温度（Ｔam）が所定の外気温度（Ｔam１）より
も低いときに、前記所定基準温度（Ｔ１）を小さく補正
する所定基準温度補正手段を備えることを特徴とする。

【００１３】また請求項８記載の発明では、請求項７記
載の車両用空調装置において、前記所定基準温度補正手
段が、前記検出外気温度が前記所定の外気温度（Ｔam
１）よりも低いとき、前記検出外気温度が低くなる程、
前記所定基準温度（Ｔ１）を小さく補正することを特徴
とする。

【００１４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１５】

【発明の作用効果】請求項１ないし８記載の発明によれ
ば、基本目標吹出温度が前記所定値以上のときには、通
常、フット吹出口から温風を吹き出すフットモードとな
っており、このとき日射量検出手段が日射を検出する
と、フット吹出口から温風を吹き出すとともにフェイス
吹出口から冷風を吹き出すバイレベルモードとなる。

【００１６】ここで、車室内気温度が所定の基準値に対
して所定基準温度以上低いとき、つまり車室内が冷えて
いるときは、前記検出日射量を小さくするように補正す
る。このように、車室内が冷えているときは上記補正日
射量自体が小さくなるので、吹出風温度低下幅決定手段
および吹出風量増加幅決定手段が決定するフェイス吹出
口からの吹出風の温度低下幅および風量増加幅は小さく
なる。

【００１７】従って、上記のように車室内が冷えている
ときには、車室内に日射が照射されてもフェイス吹出口
からの吹出風の温度はそれほど冷たくなく、またそれほ
ど多くないので、フット吹出口から温風を吹き出すこと
による車室内暖房の効果が、フェイス吹出口から吹き出
される冷風によって小さくなることも抑えられる。ま
た、上記のように車室内が冷えているときには、上記フ
ェイス吹出口からの吹出風の温度がそれほど冷たくない
ので、これによって乗員に寒さを与えるといったことも
なくすことができる。

【００１８】特に請求項４記載の発明では、車室内気温
度が所定の前記基準値に対して前記所定基準温度以上低
いときに、内気温度が低くなる程、前記補正日射量が小
さくなるので、車室内が冷えている程前記補正日射量が
小さくなる。その結果、車室内が冷えている程、日射熱
負荷を打ち消すためにフェイス吹出口から吹き出される
風の温度低下幅および風量増加幅が小さくなり、車室内
暖房が優先的に行われる。

【００１９】また請求項５記載の発明では、車室内気温
度が所定の前記基準値に対して第２の所定基準温度以上
低く、車室内がかなり冷えた状態のときには、前記補正
日射量が０となるので、フェイス吹出口からの吹出風の
前記温度低下幅および風量増加幅が０となる。従って、
このとき車室内に日射が照射されてもフェイス吹出口か
らは風が出ず、車室内暖房が第１優先で行われる。

【００２０】そして車室内暖房を行っていって車室内気
温度が上昇していくと、前記補正日射量が０よりも大き
な値となり、フェイス吹出口から送風が開始される。こ
のときの吹出風は、上記のように補正日射量が小さいの
で、ほぼ基本目標吹出温度に基づいた温度および風量と
なる。そして車室内気温度が上昇していくにつれて、乗
員は日射による暑さを感じるようになるが、本発明では
このとき補正日射量が大きくなってフェイス吹出口から
の吹出風の温度が低下し風量が増加していくので、上記
日射熱負荷を乗員の感覚に合わせて良好に打ち消すこと
ができる。

【００２１】また請求項７記載の発明のように、検出外
気温度が所定の外気温度よりも低いときに、前記所定基
準温度を小さく補正することによって、車室内気温度が
前記所定の基準値により近づくまで、検出日射量が小さ
く補正される。従って、外気温度が前記所定の外気温度
よりも低いときは、日射熱負荷を打ち消すことよりも車
室内暖房の方が優先される。

【００２２】つまり、一般的に乗員は、外気温度が低い
程、車室内が温かくなることを好むため、この乗員の感
覚に合わせて、外気温度が前記所定の外気温度よりも低
いときは車室内暖房を優先させる。また請求項８記載の
発明のように、外気温度が低くなる程、前記所定基準温
度を小さく補正することによって、より乗員の感覚に合
わせることができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。まず、本実施例の全体構成について図１を用いて説
明する。図１において、１は車両用空調装置の通風系全
体を示し、この通風系１の主体は自動車の車室内計器盤
の下方部に配設されている。

【００２４】通風系１の空気上流側には内外気切換箱２
が設けられている。この内外気切換箱２には、内気吸入
口３と外気吸入口４とが形成されており、さらに内気吸
入口３と外気吸入口４とが分かれた部分には、両吸入口
を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられてい
る。この内外気切換ドア５は、サーボモータのような駆
動手段６によって作動する。

【００２５】内外気切換箱２の空気出口側には送風手段
としての遠心式電動送風機７が設けられており、この送
風機７は遠心ファン８とその駆動用のブロワモータ９と
遠心ファン８を収容しているスクロールケーシング１０
とから構成されている。この遠心ファン８の回転数はブ
ロワモータ９に印加されるブロワ電圧によって決定さ
れ、このブロワ電圧はブロワコントローラ３２によって
決定される。

【００２６】１１は空調ダクトで、前記スクロールケー
シング１０の空気出口側部分に接続されている。このダ
クト１１の上流側には、空気冷却手段をなす蒸発器１２
とその空気下流側に空気加熱手段としてのヒータコア１
３が配設されている。またダクト１１内には、蒸発器１
２で冷却された冷風がヒータコア１３をバイパスするバ
イパス通路１４が形成されている。

【００２７】上記蒸発器１２は圧縮機，凝縮器，受液
器，減圧器（いずれも図示しない）とともに配管結合さ
れた周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、ダ
クト１１内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機は自動車
のエンジンに電磁クラッチ（図示しない）を介して連結
されるもので、この電磁クラッチを断続制御することに
よって駆動停止制御される。

【００２８】上記ヒータコア１３は自動車エンジンの冷
却水を熱源とする熱交換器であり、上記蒸発器１２にて
冷却された冷風を再加熱する。ヒータコア１３の空気上
流側部位にはエアミックスドア１５が設けられている。
このエアミックスドア１５は、蒸発器１２で冷却された
冷風をヒータコア１３へ流す量とバイパス通路１４へ流
す量とを、自身の回転位置に応じて調節するものであっ
て、本実施例ではこのエアミックスドア１５とバイパス
通路１４とで温度調節手段を構成している。またエアミ
ックスドア１５にはサ−ボモ−タのような駆動手段１６
が連結されており、このサ−ボモ−タ１６の駆動によっ
てエアミックスドア１５が作動する。

【００２９】また、ダクト１１の空気下流端には、車室
内への各種吹出口へ空気を導くための各空気取出口１
７，１８，１９が形成されている。ここで空気取出口１
７はフェイスダクト２０を介して、車室内乗員の上半身
に対向した位置に開口したフェイス吹出口２１に接続さ
れている。また空気取出口１８はフットダクト２２を介
して、車室内乗員の足元に対向した位置に開口したフッ
ト吹出口２３に接続されている。また空気取出口１９は
デフロスタダクト２４を介して、車両前席のダッシュボ
ード上に開口したデフロスタ吹出口２５に接続されてい
る。そして上記各吹出口から吹き出される空調風は、乗
員の上半身、足元、およびフロントガラスの内面に向か
ってそれぞれ吹き出される。

【００３０】上記した各空気取出口１７，１８，１９の
入口部分には吹出口切換ドア２６，２７が設けられてい
る。このうち吹出口切換ドア２６は、空気取出口１７と
空気取出口１９とを選択的に開閉し、吹出口切換ドア２
７は空気取出口１８を開閉する。また吹出口切換ドア２
６，２７にはサーボモータのような駆動手段２８が接続
されており、このサーボモータ２８によって吹出口切換
ドア２６，２７が駆動される。

【００３１】そして上記吹出口切換ドア２６，２７が空
気取出口１７〜１９を選択的に開閉することにより、フ
ェイス吹出口２１から空調風を吹き出すフェイスモー
ド、フェイス吹出口２１とフット吹出口２３とから空調
風を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口２３から
空調風を吹き出すフットモード、およびデフロスタ吹出
口２５から空調風を吹き出すデフロスタモードとが選択
的に決定される。

【００３２】またダクト１１には、蒸発器１２で冷却さ
れた冷風をヒータコア１３およびバイパス通路１４をバ
イパスして直接フェイスダクト２０に導くための冷風バ
イパス通路２９が形成されている。この冷風バイパス通
路２９の入口部位には、この冷風バイパス通路２９を開
閉する冷風バイパスドア３０が設けられており、この冷
風バイパスドア３０はサーボモータのような駆動手段３
１によって駆動される。

【００３３】４１は車室内気の温度を検出する内気温セ
ンサ、４２は外気の温度を検出する外気温センサ、４３
は車室内に照射される日射量を検出する日射センサ、４
４は蒸発器１２を通過した直後の空気温度を検出する蒸
発器後センサ、および４５はヒータコア１５内に流入す
るエンジン冷却水の温度を間接的に検出する水温センサ
である。また、４６は車室内の希望温度を乗員が手動設
定するための温度設定器であり、車室内のインストルメ
ントパネルに設けられている。

【００３４】上記各センサ、設定器からの信号は制御装
置５０に入力される。制御装置５０はマルチプレクサ、
Ａ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ等（それぞれ図示
しない）を備え、上記各センサからの信号はＡ／Ｄ変換
器によってデジタル信号に変換されてからマイクロコン
ピュータに入力される。またこのマイクロコンピュータ
には、空調装置の作動状態を自動制御状態とするための
オートスイッチ（図示しない）からの信号も入力され
る。

【００３５】マイクロコンピュータは中央演算処理装置
（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等を持
つそれ自体周知のもので、例えばエンジンのイグニッシ
ョンスイッチがオンされたときに図示しないバッテリー
から電源が供給されて作動状態となる。そして上記各信
号に基づいて後述する各演算を行い、この演算結果に基
づいて上記サーボモータ６，１６，２８，３１、コント
ローラ３２、電磁クラッチにそれぞれ制御信号を出力す
る。

【００３６】次に、本実施例の作動を図２のフローチャ
ートに基づいて説明する。オートエアコンが選択される
と、はじめにステップＳ１１０にて内気温センサ４１、
外気温センサ４２、日射センサ４３、蒸発器後センサ４
４、および水温センサ４５の信号をＡ／Ｄ変換器でＡ／
Ｄ変換した値（Ｔr ，Ｔam，Ｔs ，Ｔe ，Ｔw ）を読み
込むとともに、温度設定器４６からの信号Ｔset を読み
込む。

【００３７】そして次にステップＳ１２０にて、上記Ｒ
ＡＭに記憶された各種データと上記ＲＯＭに記憶された
下記数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気の基本目
標吹出温度（ＴＡＯＢ）を算出する。

【００３８】

【数１】ＴＡＯＢ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam
×Ｔam＋Ｃ （Ｋset 、Ｋr 、Ｋamは各ゲイン、Ｃは補正用の定数） 次にステップＳ１３０では、まずステップＳ１１０にて
読み込んだ日射量ＴsとＲＯＭに記憶された図３の特性
とに基づいて基準値Ｔ１を求める。そしてこの基準値Ｔ
１とＲＯＭに記憶された図４の特性とに基づいて変数Ｇ
Ｗを求める。そして求めた変数ＧＷに基づいて、ＲＯＭ
に記憶された下記数式２より補正日射量Ｔs ′を求め
る。

【００３９】

【数２】Ｔs ′＝ＧＷ×Ｔs 次にステップＳ１４０では、まず上記ＴＡＯＢとＲＯＭ
に記憶された図５の特性とに基づいて日射重み付け変数
Ｆs を求める。そして、この日射重み付け変数Ｆs と上
記ＴＡＯＢと上記Ｔs ′とから、ＲＯＭに記憶された下
記数式３に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

【００４０】

【数３】ＴＡＯ＝ＴＡＯＢ−Ｆs ×Ｋs ×Ｔs ′ （Ｋs はゲイン） 次にステップＳ１５０では、まず上記ＴＡＯとＲＯＭに
記憶された図６の特性とから基本ブロワ電圧ＶＭ１を求
める。また上記ＴＡＯとＲＯＭに記憶された図７の特性
とから増加風量最大値ＤＶＭmax を求め、このＤＶＭma
x とＲＯＭに記憶された下記数式４とに基づいて、フェ
イス吹出口２１から吹き出す空調風の増加風量ＤＶＭを
算出する。

【００４１】

【数４】ＤＶＭ＝｛（１−Ｆs ）×Ｔs ′／（１−Ｆs
）×Ｔsmax｝×ＤＶＭmax （Ｔsmaxは定数） そして上記基本ブロワ電圧ＶＭ１と上記増加風量ＤＶＭ
を用いて、ＲＯＭに記憶された下記数式５に基づいて目
標ブロワ電圧（総風量）ＶＭを算出する。

【００４２】

【数５】ＶＭ＝ＶＭ１＋ＤＶＭ 次にステップＳ１６０では、まず上記ＴＡＯとＲＯＭに
記憶された図８の特性とから、基本吹出モード比（フェ
イス吹出口２１とフット吹出口２３との風量割合）Ｐを
求める。そしてこの基本吹出モード比ＰとＲＯＭに記憶
された下記数式６とに基づいて、最終吹出モード比Ｓを
算出する。ここで、Ｓ＝０のときフェイスモード、Ｓ＝
１のときフットモード、０＜Ｓ＜１のときバイレベルモ
ード（リニア）となる。

【００４３】

【数６】Ｓ＝Ｐ×ＶＭ１／ＶＭ 次にステップＳ１７０では、まずＲＯＭに記憶された下
記数式７に基づいて、エアミックスドア１５の目標開度
ＳＷを算出する。

【００４４】

【数７】ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝
×１００ （％） そしてＲＯＭに記憶された図９の特性に基づいて、（１
−Ｆs ）×Ｔs ′に相当する日射量での、フェイス吹出
口２１からの吹出温度低下幅ＤＴを求め、この低下幅Ｄ
ＴとＲＯＭに記憶された下記数式８とに基づいて、フェ
イス吹出口２１からの目標吹出温度ＴＡＶを算出する。

【００４５】

【数８】ＴＡＶ＝Ｔset ＋ＤＴ＋α （αは定数） そしてステップＳ１８０では、ブロワ電圧、吹出モー
ド、エアミックスドア１５の開度、および冷風バイパス
ドア３０の開度がそれぞれ上記ステップＳ１５０〜ステ
ップＳ１７０で算出した値となるように、各アクチュエ
ータへ制御信号を出力する。

【００４６】ここで、上記ステップＳ１４０で求められ
る日射重み付け変数Ｆs について説明する。図５からも
分かるように、基本目標吹出温度ＴＡＯＢがＴＡＯＢ≦
ＴＡＯＢ１と低い車室内冷房時（このときの吹出モード
はフェイスモード）にはＦs ＝１となり、その結果、補
正日射量Ｔs ′のすべてが数式３に示されるＴＡＯの中
に導入される。従って、このＴＡＯに基づいて決定され
るエアミックスドア１５の開度ＳＷおよび最終吹出モー
ド比Ｓは、日射センサ４３が検出する日射量に応じて変
化する。またＦs ＝１であることから、上記数式４で算
出されるＤＶＭが０になるとともに、図９から求まるＤ
Ｔが０になる。

【００４７】従って、ＴＡＯＢ≦ＴＡＯＢ１のときに
は、車室内に日射が照射されたら、エアミックスドア１
５の開度を小さくしてフェイス吹出口２１からの吹出風
温度を低くするとともに、基本ブロワ電圧ＶＭ１を大き
くしてフェイス吹出口２１からの吹出風量を多くするこ
とによって、日射による熱負荷を打ち消す。一方、ＴＡ
ＯＢ≧ＴＡＯＢ２の車室内暖房時（このときの吹出モー
ドはフットモード）にはＦs ＝０．３となり、上記補正
日射量Ｔs ′の３割がＴＡＯに導入され、このＴＡＯに
よってＴs ′の３割分の日射熱負荷を打ち消す。このよ
うに補正日射量Ｔs ′の３割のみをＴＡＯに導入するよ
うにしたのは、日射量の増加によるエアミックスドア１
５の開度の低下と風量の低下とを抑え、これによって足
元の暖房感を確保するためである。

【００４８】残り７割分の日射熱負荷は、フェイス吹出
口２１からの吹出風の風量と温度を調節することによっ
て打ち消す。具体的には、上記数式４から増加風量ＤＶ
Ｍを決定し、上記数式５に基づいて総風量ＶＭを求め、
ブロワ電圧がこのＶＭとなるように制御する。ここで上
記増加風量ＤＶＭは補正日射量Ｔs ′の大きさに応じて
大きくなるので、補正日射量Ｔs ′が大きくなるに応じ
てブロワ電圧も大きくなる。

【００４９】このとき上記数式６から分かるように、最
終吹出モード比Ｓは０＜Ｓ＜１となってバイレベルモー
ドとなる。さらにこのＳは上記増加風量ＤＶＭの大きさ
に応じて小さくなるので、その分フェイス吹出口２１の
開口面積が大きくなる。従って、上記補正日射量Ｔs ′
が大きくなるに応じてフェイス吹出口２１からの吹出風
量が増加し、日射による熱負荷が打ち消される。

【００５０】なお、図５に示す特性は、補正日射量Ｔs
′の３割分をＴＡＯの中に導入したとき、このＴＡＯ
によって決定されるブロワ電圧、吹出モードにおいて残
り７割分の補正日射量Ｔs ′を打ち消すのに必要な風量
を熱平衡式によって求めた結果をマップ化したものであ
る。また、図９に基づいて吹出温度低下幅ＤＴを求め、
上記数式８から目標吹出温度ＴＡＶを決定し、フェイス
吹出口２１からの吹出風温度がこのＴＡＶとなるように
冷風バイパスドア３０の開度を制御する。ここで、上記
低下幅ＤＴは補正日射量Ｔs ′が大きくなるに応じて大
きくなるので、補正日射量Ｔs ′が大きくなるに応じて
フェイス吹出口２１からの吹出風温度が低下し、日射に
よる熱負荷が打ち消される。

【００５１】また、ＴＡＯＢ１＜ＴＡＯＢ＜ＴＡＯＢ２
のとき（このときの吹出モードはバイレベルモード）に
は、ＴＡＯＢが大きくなるに応じてＦs は小さくなる。
次に、図４の特性に基づいて変数ＧＷを求めてから、こ
の変数ＧＷに基づいて上記数式２より補正日射量Ｔs ′
を求めるようにした理由について説明する。まず、Ｔse
t −Ｔr が基準値Ｔ１に３℃を加えた値以上であるとき
は、車室内がかなり冷えているので、このときに車室内
に日射が照射されても乗員はこの日射を暑いと感じるど
ころか、速く車室内を温めたいと感じる。そこで、Ｔse
t −Ｔr ≧Ｔ１＋３のときには変数ＧＷを０とすること
によって、補正日射量Ｔs ′を０とする。

【００５２】従って、例えばＴＡＯＢ≧ＴＡＯＢ２で日
射重み付け変数Ｆs が０．３となり、補正日射量Ｔs ′
の７割分をフェイス吹出口２１からの吹出風温度低下お
よび吹出風量増加によって打ち消すようなときでも、上
記のようにＴset −Ｔr ≧Ｔ１＋３のときには補正日射
量Ｔs ′自体が０となるので、上記吹出風温度低下およ
び吹出風量増加は行われない。従ってＴＡＯＢ≧ＴＡＯ
Ｂ２のときには、ＴＡＯＢに基づいて決定された温度お
よひ風量の風がフット吹出口２３から吹き出され、車室
内暖房がまず第１優先に行われる。

【００５３】そしてこのように車室内暖房が優先的に行
われていった結果、Ｔ１＜Ｔset −Ｔr ＜Ｔ１＋３とな
ると、Ｔset −Ｔr が小さくなるに応じて変数ＧＷが大
きくなり、補正日射量Ｔs ′が大きくなる。つまり、車
室内が温まっていくに応じて補正日射量Ｔs ′が大きく
なる。車室内が温まってくる程、車室内に照射される日
射を乗員は暑いと感じるようになる。従って、このよう
な乗員の感覚に合わせるために、車室内が温まっていく
に応じて補正日射量Ｔs ′を大きくして、フェイス吹出
口２１からの吹出風温度低下量および吹出風量増加量を
大きくする。

【００５４】そして車室内が充分温まってＴset −Ｔr
≦Ｔ１となると、この頃には乗員は日射を暑いと感じる
ので、変数ＧＷを１とすることによって補正日射量Ｔs
′＝検出日射量Ｔs とする。従って、ＴＡＯＢ≧ＴＡ
ＯＢ２のとき、上記数式４から求まる増加風量ＤＶＭお
よび図９から求まる吹出温度低下幅ＤＴは検出日射量Ｔ
s 自体に基づいて決定されるので、日射による熱負荷は
フェイス吹出口２１から吹き出される風によって良好に
打ち消される。

【００５５】以上、図４の特性に基づいて変数ＧＷを求
めてから、この変数ＧＷに基づいて上記数式２より補正
日射量Ｔs ′を求めるようにした理由について説明した
が、本実施例では、図４の特性で用いる基準値Ｔ１を図
３の特性に基づいて可変するようにしているので、以下
のような効果が現れる。一般的に乗員は、外気温度が低
い程、車室内が温かくなることを好む。そこで図３の特
性のように、外気温度が所定外気温度Ｔam１以下のとき
に基準値Ｔ１を小さくすることによって、外気温度がＴ
am１以上のときに比べて、Ｔset −Ｔrが充分小さくな
らないと補正日射量Ｔs ′が大きくならない。つまり外
気温度がＴam１以上のときに比べて車室内暖房が優先さ
れる。これによって、外気温度が低い程車室内が温かく
なることを好むという乗員の感覚に合った制御を行うこ
とができる。

【００５６】以上説明した実施例では、フットモードで
車室内暖房を行っているときでも、車室内に日射が照射
されたらバイレベルモードとし、フェイス吹出口２１か
ら風を吹き出して日射による熱負荷を打ち消す制御を行
うが、Ｔset −Ｔr が基準値Ｔ１以上のときには、フェ
イス吹出口２１からの吹出風の温度低下幅および風量増
加幅を抑え、さらにＴset −Ｔr がＴ１＋３以上のとき
には前記温度低下幅および風量増加幅を０となってフェ
イス吹出口２１からの送風が０となるので、車室内が冷
えているときにはこれを早急に温め、車室内が温まった
後は、乗員に寒さを感じさせることなく日射による熱負
荷増分を打ち消すことができる。

【００５７】また、上記基準値Ｔ１を外気温度が低くな
るに応じて低くするように補正するので、さらに乗員の
感覚に合った制御が行われる。なお、図２における各ス
テップは、それぞれの機能を実現する手段を構成するも
のである。 （他の実施例）上記実施例では、Ｔset −Ｔr に基づい
て変数ＧＷを可変するようにしたが、Ｔr の絶対値に基
づいて変数ＧＷを可変するようにしても良いし、ＴＡＯ
Ｂとエンジン冷却水温Ｔw とによって変数ＧＷを可変す
るようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全体構成図である。

【図２】上記実施例の制御フローチャートである。

【図３】外気温度（Ｔam）と基準値（Ｔ１）との関係を
示す特性図である。

【図４】設定温度（Ｔset ）と変数（ＧＷ）との関係を
示す特性図である。

【図５】基本目標吹出温度（ＴＡＯＢ）と日射重み付け
変数（Ｆs ）との関係を示す特性図である。

【図６】目標吹出温度（ＴＡＯ）と基本ブロワ電圧（Ｖ
Ｍ１）との関係を示す特性図である。

【図７】目標吹出温度（ＴＡＯ）と増加風量最大値（Ｄ
ＶＭmax ）との関係を示す特性図である。

【図８】目標吹出温度（ＴＡＯ）と基本吹出モード比
（Ｐ）との関係を示す特性図である。

【図９】補正日射量（Ｔs ′）に（１−Ｆs ）を乗じた
値とフェイス吹出口（２１）からの吹出温度低下幅（Ｄ
Ｔ）との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

７ 送風機（送風手段） １１ ダクト（空気通路） １２ 蒸発器（温度調節手段，冷却手段） １３ ヒータコア（温度調節手段，加熱手段） １４ バイパス通路（温度調節手段） １５ エアミックスドア（温度調節手段） １６ サーボモータ（エアミックスドア駆動手段） ２０ フェイスダクト ２１ フェイス吹出口 ２２ フットダクト ２３ フット吹出口 ２６，２７ 吹出口切換ドア（吹出口開閉手段） ２８ サーボモータ（吹出口開閉駆動手段） ２９ 冷風バイパス通路 ３０ 冷風バイパスドア ３１ サーボモータ（冷風バイパス駆動手段） ４１ 内気温センサ（内気温度検出手段） ４２ 外気温センサ（外気温度検出手段） ４３ 日射センサ（日射量検出手段） ４６ 温度設定器（温度設定手段） ５０ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 - 1/34

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流を発生する送風手段と、 前記送風手段からの空気を車室内に導く空気通路と、 前記空気通路内の空気の温度を調節する温度調節手段
   と、 前記空気通路のうち前記温度調節手段よりも下流側に形
   成され、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すた
   めのフェイス吹出口が端部に形成されたフェイスダクト
   と、 前記空気通路のうち前記温度調節手段よりも下流側に形
   成され、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すため
   のフット吹出口が端部に形成されたフットダクトと、 車室内温度を設定する温度設定手段と、 車室内気温度を検出する内気温度検出手段と、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記温度設定手段によって設定された設定温度、前記内
   気温度検出手段によって検出された内気温度、および前
   記外気温度検出手段によって検出された外気温度に基づ
   いて、車室内へ吹き出す空気の基本目標吹出温度を算出
   する基本目標吹出温度算出手段とを備え、 前記基本目標吹出温度に基づいて前記温度調節手段およ
   び送風手段を制御することによって、前記フェイス吹出
   口および前記フット吹出口からの吹出風温度および吹出
   風量を制御する車両用空調装置において、 車室内に照射される日射量を検出する日射量検出手段
   と、 車室内気温度が所定の基準値に対して所定の基準温度以
   上低いとき、前記検出日射量を小さくするように前記検
   出日射量を補正する日射量補正手段と、 前記基本目標吹出温度が所定値以上のとき、前記補正日
   射量が大きくなる程、前記フェイス吹出口からの吹出風
   温度の低下幅を大きく決定する吹出風温度低下幅決定手
   段と、 前記基本目標吹出温度が前記所定値以上のとき、前記補
   正日射量が大きくなる程、前記フェイス吹出口からの吹
   出風量の増加幅を大きく決定する吹出風量増加幅決定手
   段と、 前記フェイス吹出口からの吹出風温度が前記低下幅だけ
   低下するように前記温度調節手段を制御するとともに、
   前記フェイス吹出口からの吹出風量が前記増加幅だけ増
   加するように前記送風手段を制御する制御手段とを備え
   ることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記温度調節手段が、 前記空気通路内に設けられ、前記空気通路内の空気を冷
   却する冷却手段と、 前記空気通路内のうち前記冷却手段よりも下流側に設け
   られ、前記空気通路内の空気を加熱する加熱手段と、 前記空気通路内に形成され、前記空気通路内の空気が前
   記加熱手段をバイパスするためのバイパス通路と、 前記冷却手段からの冷風が、前記加熱手段を流れる割合
   と前記バイパス通路を流れる割合とを調節するエアミッ
   クスドアと、 前記エアミックスドアを駆動するエアミックスドア駆動
   手段と、 前記空気通路から分岐して設けられ、前記冷却手段を通
   過した冷風を前記フェイスダクトに直接導く冷風バイパ
   ス通路と、 前記冷風バイパス通路を開閉する冷風バイパス開閉手段
   と、 前記冷風バイパス開閉手段を駆動する冷風バイパス駆動
   手段とを備え、 前記基本目標吹出温度に基づいて前記エアミックスドア
   駆動手段を制御することによって、前記フェイス吹出口
   および前記フット吹出口からの吹出風温度を制御し、 前記制御手段が、前記フェイス吹出口からの吹出風温度
   が前記低下幅だけ低下するように前記冷風バイパス駆動
   手段を制御することを特徴とする請求項１記載の車両用
   空調装置。
3. 【請求項３】 前記温度調節手段が、 前記空気通路内に設けられ、前記空気通路内の空気を冷
   却する冷却手段と、 前記空気通路内のうち前記冷却手段よりも下流側に設け
   られ、前記空気通路内の空気を加熱する加熱手段と、 前記空気通路内に形成され、前記空気通路内の空気が前
   記加熱手段をバイパスするためのバイパス通路と、 前記冷却手段からの冷風が、前記加熱手段を流れる割合
   と前記バイパス通路を流れる割合とを調節するエアミッ
   クスドアと、 前記エアミックスドアを駆動するエアミックスドア駆動
   手段と、を備え、 前記フェイスダクトおよび前記フットダクトの入口部位
   に、前記フェイスダクトおよび前記フットダクトを選択
   的に開閉する吹出口開閉手段、および前記吹出口開閉手
   段を駆動する吹出口開閉駆動手段が設けられ、 前記基本目標吹出温度に基づいて前記エアミックスドア
   駆動手段を制御することによって、前記フェイス吹出口
   および前記フット吹出口からの吹出風温度を制御し、 前記制御手段が、前記フェイス吹出口からの吹出風量が
   前記増加幅だけ増加するように前記送風手段および前記
   吹出口開閉駆動手段を制御することを特徴とする請求項
   １記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記日射量補正手段が、 前記車室内気温度が前記所定の基準値に対して前記所定
   基準温度以上低いとき、前記内気温度が低くなる程、前
   記検出日射量を小さくするように前記検出日射量を補正
   することを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
5. 【請求項５】 前記日射量補正手段が、 前記車室内気温度が前記所定の基準値に対して、前記所
   定基準温度よりも大きい第２の所定基準温度以上低いと
   き、前記検出日射量を０とするように前記検出日射量を
   補正することを特徴とする請求項４記載の車両用空調装
   置。
6. 【請求項６】 前記所定の基準値が、前記温度設定手段
   によって設定された設定温度であることを特徴とする請
   求項４記載の車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記外気温度検出手段が検出する外気温
   度が所定の外気温度よりも低いときに、前記所定基準温
   度を小さく補正する所定基準温度補正手段を備えること
   を特徴とする請求項１ないし記載の車両用空調装置。
8. 【請求項８】 前記所定基準温度補正手段が、 前記検出外気温度が前記所定の外気温度よりも低いと
   き、前記検出外気温度が低くなる程、前記所定基準温度
   を小さく補正することを特徴とする請求項７記載の車両
   用空調装置。