(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアを冷却するための冷却部と、エアを加熱するための加熱部とを有し、冷却部からの冷気及び加熱部からの暖気が混合されてなる空調用エアを複数の吹出口のうちの選択された吹出口から車室内に吹き出す空調手段と、
車室内の環境状態及び上記空調手段の作動状態のうちの少なくとも一方を検出する検出手段と、
上記検出手段の検出値に基づき、車室内の温度が制御目標室温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備え、
上記空調手段が非定常運転状態にある起動時に、空調手段が定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行う車両用空調制御装置であって、
上記制御手段は、
上記検出手段の故障を判定する故障判定手段と、
上記通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、故障直前の検出値を検出手段の検出値とする第１検出値代用手段と、
上記起動制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された固定値を検出手段の検出値とする第２検出値代用手段とを有する
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調制御装置において、
起動制御時の制御手段は、空調用エアの吹出風量の制御、空調用エアの吹出温度の制御、及び空調用エアの吹き出される吹出口を選択する制御のうちの少なくとも１つの制御において通常制御時と異なるように構成されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用空調制御装置において、
起動制御時の制御手段は、吹出風量の経時的な変化率が通常制御時よりも大きくなるように制御する構成とされている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の車両用空調制御装置において、
起動制御時の制御手段は、冷暖気の混合割合が固定されるように制御する構成とされている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項５】
請求項２記載の車両用空調制御装置において、
起動制御時の制御手段は、所定位置にある吹出口からのみ空調用エアが吹き出されるように制御する構成とされている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項６】
請求項２記載の車両用空調制御装置において、
起動制御時の制御手段は、検出手段により検出された検出値に基づいて吹出風量の増加勾配を決定し、予め設定された最低風量から上記増加勾配に応じて徐々に風量を増加させ、通常制御時の吹出風量に達したときに通常制御に移行するように構成されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項７】
エアを冷却するための冷却部と、エアを加熱するための加熱部とを有し、冷却部からの冷気及び加熱部からの暖気が混合されてなる空調用エアを複数の吹出口のうちの選択された吹出口から車室内に吹き出す空調手段と、
車室内の環境状態及び上記空調手段の作動状態のうちの少なくとも一方を検出する検出手段と、
上記検出手段の検出値に基づき、車室内の温度が制御目標室温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備え、
上記空調手段が非定常運転状態にある起動時に、空調手段が定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行う車両用空調制御装置であって、
上記制御手段は、
上記検出手段の故障を判定する故障判定手段と、
上記通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された第１の固定値を検出手段の検出値とする第１検出値代用手段と、
上記起動制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、上記第１の固定値よりも早く起動制御を通常制御に移行させる値に予め設定された第２の固定値を検出手段の検出値とする第２検出値代用手段とを有する
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の車両用空調制御装置において、
第１検出値代用手段は、通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに第１の固定値を検出手段の検出値とすることに加え、制御手段が起動制御から通常制御に移行したときに第１の固定値を第２の固定値と置き換えるように構成されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の車両用空調制御装置において、
検出手段は、車室内温度を検出するものであり、
第２の固定値は、車室内温度に対し第１の固定値と同じ側にありかつ第１の固定値よりも車室内温度から離れた値に設定されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１０】
請求項７記載の車両用空調制御装置において、
検出手段は、空調手段の冷却部のエア出口温度を検出するものであり、
第２の固定値は、第１の固定値よりも低い値に設定されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１１】
請求項７記載の車両用空調制御装置において、
検出手段は、空調手段の加熱部の熱源温度を検出するものであり、
第２の固定値は、第１の固定値よりも高い値に設定されている
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１２】
請求項１又は７記載の車両用空調制御装置において、
車室外の環境状態を検出する室外状態検出手段を備え、
制御手段は、検出手段の検出値及び上記室外状態検出手段の検出値に基づき、車室内の温度が制御目標室温度に近付くように空調手段を制御するものであり、
上記制御手段は、故障判定手段と、第１及び第２検出値代用手段とに加え、
上記室外状態検出手段の故障を判定する室外用故障判定手段と、
上記室外状態検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された室外用固定値を室外状態検出手段の検出値とする室外用検出値代用手段とを有する
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の車両用空調制御装置において、
室外状態検出手段は、車室外温度を検出するもの又は日射量を検出するものの少なくとも一方である
ことを特徴とする車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置から車室内に供給される空調用エアの吹出風量や吹出温度等を、室温センサ等の検出手段により検出された車室内の環境状態や空調装置の作動状態等に基づいて制御する車両用空調制御装置に関し、特に検出手段の故障時の対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空調制御装置では、一般に、空調装置の熱交換能力と、車両に作用する熱負荷との熱バランス式に基づいて空調装置の吹出風量及び吹出温度の制御値をそれぞれ演算し、その制御値に基づいて上記空調装置の作動を制御することで、車室内を所望の快適温度に維持するようになされている。
【０００３】
ところで、上記熱バランス式には、空調装置の熱交換能力を設定するパラメータとして、空調用エアの吹出温度及び吹出風量の２つの変数が含まれているために、上記熱バランス式から吹出温度及び吹出風量の両方の制御値を一義的に決定することはできない。
【０００４】
これに対し、特公昭６２−８３２７号公報に記載されている空調装置では、外気温度等の環境条件と、空調用エアの吹出風量との関係を予め設定しておき、検出手段にて検出された環境状態に基づいて上記吹出風量を決定し、その吹出風量の下で車室内温度が目標値になるように制御するための吹出温度を演算し、これらの値に基づいて上記空調装置の作動を制御するようになされているが、この構成によると、車室内温度を快適温度に迅速に制御することはできても、上記吹出温度が快適温度からから大きくずれている場合には、空調用エアの吹出口に近い位置に搭乗している乗客に対し、過度に冷たい又は暖かいエアが吹き付けられて不快感が与えられることがある。
【０００５】
また、特公昭５７−７７２１６号公報に記載されているように、空調用エアの吹出温度を設定するための設定手段を設けておき、乗員により設定された吹出温度を上記熱バランス式に代入して吹出風量の制御値を演算するようにし、これらの値に基づいて空調装置の作動を制御することも行われている。だが、この場合では、車室内の温度が変化したときに、それに応じて吹出風量も変化し、乗員の体感温度が変化することになるため、上記設定手段を使って設定値を頻繁に調整するという煩雑な作業が必要となり、乗員に過度の負担を強いることになる。
【０００６】
そこで、本出願人は、上記の不都合をなくすため、先の出願（特開平５−１１６５２１号公報参照）において、空調用エアの吹出温度及び吹出風量と、車両に作用する熱負荷とをパラメータする快適度指数の特性式を予め設定しておき、この特性式にて算出された快適度指数が、予め設定されている目標快適度指数となるように上記吹出温度及び吹出風量の制御値をそれぞれ決定し、これらの値に基づいて上記空調装置の作動を制御するように構成した車両用空調装置を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案例では、快適度指数が目標快適度指数に一致するように吹出温度及び吹出風量を設定することで、乗員に吹き付けられる空調用エアの体感温度及び吹出風量を最適値に制御できるという利点を有する反面、例えば炎天下での乗車時等において、未だ定常運転状態に至っていない起動直後の空調装置から高温の空調用エアが吹き出され、このことで乗員の快適性が損なわれるという点について十分には考慮されておらず、適正な空調制御を実行することは困難であるという難点がある。
【０００８】
これについては、上記空調装置が定常運転状態にあるときには吹出風量を多くして徐々に少なくする通常制御を行う一方、上記空調装置が非定常運転状態にある起動時には、例えば予め設定された最低風量から徐々に風量を増加させ、その風量が上記通常制御による吹出風量に達した時点で通常制御に移行する起動制御を行うようにすることが考えられる。
【０００９】
ところで、先にも述べたように、吹出温度や吹出風量の適正な制御値は、検出手段により検出された車室内の環境状態や空調装置の作動状態に基づいて決定される。したがって、そのような検出手段が故障したときには、制御自体が困難になる。
【００１０】
このような検出手段の故障対策の一例としては、故障直前の検出値を用いるようにすることが挙げられる。しかし、例えば暖房運転時に室温センサが故障した場合について考えると、空調装置が未定常運転状態にある起動時にはその検出値は未だ低く、したがって、そのような低い検出値を代用して上記起動制御を行うと、通常制御にいつまでも移行できないという不都合が生じ、このために、空調性が悪化することになる。
【００１１】
一方、別の対策としては、例えば特公昭６２−２８００５号公報で知られているように、固定値を予め設定しておき、その固定値を故障時に用いるようにすることが挙げられる。ところが、そのような固定値では、上記室温センサが通常制御時に故障した場合には、季節や地域等により実際の車内温度との間にどうしても差が生じることから、やはり空調性の悪化は避けられない。。
【００１２】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、空調装置が定常運転状態にあるときには通常制御を行う一方、非定常運転状態にあるときには上記通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行うようにする際に、各制御に応じた故障対策を講じることで、検出手段の故障に対し、起動制御から通常制御への移行が早期に行われるようにするとともに、通常制御及び起動制御の何れのときにも空調性の悪化が回避できるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、車室内の環境状態及び空調装置の作動状態が安定している通常制御時に検出手段が故障したときには、故障直前の検出値を用いるようにする一方、各状態が不安定な起動制御時に故障したときには、予め設定された固定値を用いるようにした。
【００１４】
具体的には、本発明では、図１に示すように、エアを冷却するための冷却部１２と、エアを加熱するための加熱部１４とを有していて、冷却部１２からの冷気及び加熱部１４からの暖気が混合されてなる空調用エアを複数の吹出口５，６，７のうちの選択された吹出口５〜７から車室内に吹き出す空調手段Ａと、車室内の環境状態及び上記空調手段Ａの作動状態のうちの少なくとも一方を検出する検出手段２４（２７，２８）と、この検出手段２４（２７，２８）の検出値に基づき、車室内の温度が制御目標室温度に近付くように上記空調手段Ａを制御する制御手段２２とを備え、上記空調手段Ａが非定常運転状態にある起動時に、空調手段Ａが定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行う車両用空調制御装置が前提である。
【００１５】
そして、上記制御手段２２は、上記検出手段２４（２７，２８）の故障を判定する故障判定手段４４と、上記通常制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されたときに、故障直前の検出値を検出手段２４（２７，２８）の検出値とする第１検出値代用手段４５と、上記起動制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されたときに、予め設定された固定値を検出手段２４（２７，２８）の検出値とする第２検出値代用手段４６とを有するものとする。
【００１６】
上記の構成では、空調手段Ａの通常制御時に、検出手段２４（２７，２８）が故障したと故障判定手段４４により判定されたときには、第１検出値代用手段４５により、上記検出手段２４（２７，２８）の故障直前の検出値が該検出手段２４（２７，２８）の検出値とされる。このとき、上記空調手段Ａは定常運転状態にあって、車室内の環境状態及び空調手段Ａの作動状態は安定しており、大きく変化することはない。よって、上記故障直前の検出値に基づくことで、実際の状態に即した空調制御が可能となり、上記検出手段２４（２７，２８）の故障に伴う空調性の悪化は回避される。
【００１７】
一方、空調手段Ａの起動制御時に、検出手段２４（２７，２８）が故障したと故障判定手段４４により判定されたときには、第２検出値代用手段４６により、予め設定された固定値が該検出手段２４（２７，２８）の検出値とされる。このとき、上記空調手段Ａは非定常運転状態にあって、車室内の環境状態及び空調手段Ａの作動状態は不安定であり、大きく変化しつつある。よって、上記固定値に基づくことで、現状の変化に左右されない空調制御が可能となり、上記検出手段２４（２７，２８）の故障にも拘らず起動制御から通常制御への移行が行われるようになる。
【００１８】
請求項２の発明では、上記請求項１の発明において、起動制御時の制御手段２２は、空調用エアの吹出風量の制御、空調用エアの吹出温度の制御、及び空調用エアの吹き出される吹出口５〜７を選択する制御のうちの少なくとも１つの制御において通常制御時と異なるように構成されているものとする。これにより、上記請求項１の発明での作用が具体的に営まれる。
【００１９】
上記請求項２の発明において、請求項３の発明では、起動制御時の制御手段２２は、吹出風量の経時的な変化率が通常制御時よりも大きくなるように制御する構成とされているものとする。また、請求項４の発明では、起動制御時の制御手段２２は、冷暖気の混合割合が固定されるように制御する構成とされているものとする。そして、請求項５の発明では、起動制御時の制御手段２２は、所定位置にある吹出口５，６，７からのみ空調用エアが吹き出されるように制御する構成とされているものとする。よって、これら請求項３〜５の発明の何れにおいても、上記請求項２の発明での作用が具体的に営まれる。
【００２０】
請求項６の発明では、上記請求項２の発明において、起動制御時の制御手段２２は、検出手段２４（２７，２８）により検出された検出値に基づいて吹出風量の増加勾配を決定し、予め設定された最低風量から上記増加勾配に応じて徐々に風量を増加させ、通常制御時の吹出風量に達したときに通常制御に移行するように構成されているものとする。
【００２１】
上記の構成では、制御手段２２の起動制御により、空調用エアの吹出風量は最低風量とされる。これにより、空調手段Ａの冷却部１２及び加熱部１４の各能力が不十分であるために冷房の場合には温風が、また暖房の場合には冷風がそれぞれ吹出口から多量に吹き出して乗員に不快感を与えるという事態が回避される。また、検出手段２４（２７，２８）の検出値に基づいて決定された増加勾配に応じて、吹出風量は上記最低風量から徐々に増加する。これにより、上記冷却部１２ないし加熱部１４の各能力の高まりに応じて吹出風量が増えてくるので、上記不快感を抑えつつ車室内温度は目標温度に近付けられるようになる。そして、上記吹出風量が通常制御時の吹出風量に達したとき、つまり、通常制御の場合の吹出風量の変化に一致したとき、上記起動制御は通常制御に移行する。
【００２２】
請求項７の発明では、上記請求項１の発明と同じ前提に立ち、制御手段２２は、検出手段２４（２７，２８）の故障を判定する故障判定手段４４と、通常制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されたときに、予め設定された第１の固定値を検出手段２４（２７，２８）の検出値とする第１検出値代用手段４５と、起動制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されたときに、上記第１の固定値よりも早く起動制御を通常制御に移行させる値に予め設定された第２の固定値を検出手段２４（２７，２８）の検出値とする第２検出値代用手段４６とを有するものとする。
【００２３】
上記の構成では、空調手段Ａの通常制御時に、検出手段２４（２７，２８）が故障したと故障判定手段４４により判定されたときには、第１検出値代用手段４５により、予め設定された第１の固定値が検出手段２４（２７，２８）の検出値とされる。このとき、上記空調手段Ａは定常運転状態にあって、車室内の環境状態及び空調手段Ａの作動状態は安定しており、大きく変化することはない。よって、上記第１の固定値を適正に設定することで、冷房及び暖房の何れの場合においても、乗員に大きな不快感を与えない空調制御が可能となり、上記検出手段２４（２７，２８）の故障に伴う空調性の大幅な悪化は回避される。
【００２４】
一方、空調手段Ａの起動制御時に、検出手段２４（２７，２８）が故障したと故障判定手段４４により判定されたときには、第２検出値代用手段４６により、第２の固定値が検出手段２４（２７，２８）の検出値とされる。このとき、上記第２の固定値は、第１の固定値よりも早く通常制御に移行させる値とされているので、上記検出手段２４（２７，２８）の故障にも拘らず起動制御から通常制御への移行が比較的早期に行われるようになる。
【００２５】
請求項８の発明では、上記請求項７の発明において、第１検出値代用手段４５は、通常制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されたときに第１の固定値を検出手段２４（２７，２８）の検出値とすることに加え、制御手段２２が起動制御から通常制御に移行したときに第１の固定値を第２の固定値と置き換えるように構成されているものとする。
【００２６】
上記の構成において、起動制御時に検出手段２４（２７，２８）が故障したと判定されてその検出値が第２の固定値とされることで、制御手段２２が起動制御から通常制御に移行したとき、第１検出値代用手段４５により上記第２の固定値は第１の固定値に置き換えられる。よって、この第１の固定値に基づくことで、実際に近い状態に即した空調手段Ａの通常制御が可能となり、上記検出手段２４（２７，２８）の故障に伴う空調性の大幅な悪化は回避される。
【００２７】
上記請求項７の発明において、請求項９の発明では、検出手段２４が、車室内温度を検出するものである場合に、第２の固定値は、車室内温度に対し第１の固定値（例えば２５℃）と同じ側にありかつ第１の固定値よりも車室内温度から離れた値（例えば冷房運転の場合では２０℃、また暖房運転の場合では３０℃）に設定されているものとする。また、請求項１０の発明では、検出手段２７が、空調手段Ａの冷却部１２のエア出口温度を検出するものである場合に、第２の固定値は、第１の固定値（例えば５℃）よりも低い値（例えば０℃）に設定されているものとする。そして、請求項１１の発明では、検出手段２８が、空調手段Ａの加熱部１４の熱源温度を検出するものである場合に、第２の固定値は、第１の固定値（例えば７０℃）よりも高い値（例えば９０℃）に設定されているものとする。よって、これら請求項９〜１１の発明の何れにおいても、上記請求項７の発明での作用が具体的に営まれる。
【００２８】
請求項１２の発明では、上記請求項１又は７の発明において、車室外の環境状態を検出する室外状態検出手段２５（２６）を備えていて、制御手段２２が、検出手段２４（２７，２８）の検出値と、上記室外状態検出手段２５（２６）の検出値とに基づき、車室内温度が制御目標室温度に近付くように空調手段Ａを制御するものである場合に、上記制御手段２２は、故障判定手段４４と、第１及び第２検出値代用手段４５，４６とに加え、上記室外状態検出手段２５（２６）の故障を判定する室外用故障判定手段４７と、上記室外状態検出手段２５（２６）が故障したと判定されたときに、予め設定された室外用固定値を室外状態検出手段２５（２６）の検出値とする室外用検出値代用手段４８とを有するものとする。
【００２９】
上記の構成において、室外状態検出手段２５（２６）が故障したと室外用故障判定手段４７により判定されたとき、予め設定された室外用固定値が室外用検出値代用手段４８により上記室外状態検出手段２５（２６）の検出値とされる。よって、空調手段Ａの制御が車室外の状態にも基づいて行われる場合に、室外状態検出手段２５（２６）の故障に拘らず、該室外状態検出手段２５（２６）の故障に起因する空調性の悪化は回避される。
【００３０】
請求項１３の発明では、上記請求項１２の発明において、室外状態検出手段２５（２６）は、車室外温度を検出するもの又は日射量を検出するものの少なくとも一方であるとする。これにより、上記請求項１２の発明での作用が具体的に営まれる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る車両用空調制御装置の全体構成を示し、この空調制御装置に備えられた車両用の空調装置Ａは、空調用エアを車室内に導く通風ダクト１を有する。
【００３２】
上記通風ダクト１の上流側には、外気を導入するための外気導入口２と、車室内のエアを導入するための内気導入口３と、上記外気導入口２及び内気導入口３を選択的に開閉する内外気切換ダンパ４とが配設されている。一方、通風ダクト１の下流側には、ベント吹出口５と、フット吹出口６と、デフロスタ吹出口７とが設けられているとともに、モード切換ダンパ８，９，１０が所定位置に配置されている。このモード切換ダンパ８〜１０は、上記各吹出口５〜７に連通するダクト部分を選択的に開閉することにより、各吹出口５〜７から車室内に導出される空調用エアの吹出量を調節するようになされている。
【００３３】
また、上記空調装置Ａは、通風ダクト１の上流側に配設された可変風量式の送風機１１と、その下流側に配設された冷却部としての冷却用熱交換器１２と、その下流側に配設されたエアミックスダンパ１３及び加熱部としての加熱用熱交換器１４とを有している。上記送風機１１は、外気導入口２ないし内気導入口３から通風ダクト１内にエアを取り入れてそれを上記各吹出口５〜７から車室内に吹き出すようになされている。また、上記冷却用熱交換器１２は、エバポレータとしての機能を有し、コンプレッサ１５、コンデンサ１６及びレシーバ１７を有する冷媒循環回路Ｘに接続されている。上記コンプレッサ１５は、後述する電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御によってエンジン１８の回転要素に対し選択的に締結及び解放がなされるようになっている。上記加熱用熱交換器１４は、ヒータコアとして構成され、エンジン１８の冷却水循環路に接続されている。この加熱用熱交換器１４に通水される熱源としてのエンジン冷却水の流量は、エアミックスダンパ１３と関連して制御される図外の開閉制御弁によって制御される。
【００３４】
上記加熱用熱交換器１４の通風量は、上記冷却用熱交換器１２と加熱用熱交換器１４との間に配設されたエアミックスダンパ１３の開度に応じて制御されるようになっている。このエアミックスダンパ１３は、冷却用熱交換器１２を通過した空調用エアを選択的に加熱用熱交換器１４に案内し、該エアミックスダンパ１３の位置制御に応じて加熱用熱交換器１４で加熱されるエアと、加熱用熱交換器１４を迂回するエアとの混合比を調節するようになされている。すなわち、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通さずに上記各吹出口５〜７に送る図２に実線で示す全閉位置と、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通して上記各吹出口５〜７に送る同図に仮想線で示す全開位置とに選択的に設定し得るとともに、空調用エアの一部を加熱用熱交換器１４を通して上記各吹出口５〜７に送る中間位置に設定し得るようになっている。そして、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４に供給される全閉位置（θ＝１）と、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４を迂回する全開位置（θ＝０）との間で、開度θが無段階に調節されており、このことで、空調用エアの吹出温度Ｔを開度θ＝１にて得られる最高温度と、開度θ＝０にて得られる最低温度との範囲内で上記空調用エアの混合比に応じて無段階に調節するようになされている。上記エアミックスダンパ１３の開度θは、次式によって、
θ＝（Ｔ−Ｔｅ）／（Ｋｗ・Ｔｗ−Ｔｅ）
与えられる。尚、上記式において、Ｔｅは冷却用熱交換器１２のエア出口温度、Ｔｗはエンジン冷却水の温度、Ｋｗは該冷却水温度Ｔｗを加熱用熱交換器１４のエア出口温度に換算するための係数である。
【００３５】
また、上記車両用空調制御装置には、内外気切換ダンパ４を駆動する電動モータ１９、モード切換ダンパ８〜１０を駆動する電動モータ２０、及び上記エアミックスダンパ１３を駆動するサーボモータ２１からなる各種ダンパの駆動手段と、上記各モータ１９〜２１の作動状態及び送風機１１の送風量を制御する制御手段としての制御部２２と、車室内の制御目標温度Ｔｓｅｔ  等の空調条件をマニュアル設定するための操作部２３とが備えられている。
【００３６】
上記操作部２３には、乗員によって操作される各種スイッチ類、例えば空調の自動制御及びマニュアル制御を選択するためのオートスイッチ２３ａと、乗員が要求する車室内温度の設定値すなわち制御目標室温度Ｔｓｅｔ  をマニュアル設定するための車室内温度設定スイッチ２３ｂと、内外気の導入割合をマニュアル設定するための内外気切換スイッチ２３ｃと、吹出モードを選択するための吹出モード切換スイッチ２３ｄと、デフロスタ吹出口７の開度をマニュアル設定するためのデフロスタスイッチ２３ｅとが設けられている。上記車室内温度設定スイッチ２３ｂは、制御目標室温度Ｔｓｅｔ  を１８℃〜３２℃の範囲内で入力するようになされている。
【００３７】
上記制御部２２は、図３に示すように、安定化電源３２に接続され、操作部２３に表示データを出力するＣＰＵ３０（マイクロプロセッサ）を有している。このＣＰＵ３０は、ドライバ３５〜３７を介して上記各モータ１９〜２１を駆動させるとともに、ドライバ３８を介して上記コンプレッサ１５の電磁クラッチ３１を締結及び解放させるようになされている。すなわち、この制御部２２は、上記駆動モータ１９，２０を作動させることで空調モードを切り換えるとともに、サーボモータ２１を作動させることでエアミックスダンパ１３の開度θを調節するようになっている。また、制御部２２は、送風機１１のブロアモータ１１ａを駆動するＤ／Ａ変換器３３及びドライバ３４を有し、上記ブロアモータ１１ａの作動及び停止を制御するとともに、ブロアモータ１１ａに対する印加電圧を制御することにより、送風機１１の送風量を調節して空調装置Ａの吹出風量Ｖを制御するようになされている。
【００３８】
さらに、上記空調制御装置には、環境条件を検出する各種センサ類、例えば通風ダクト１内に導入された内気温度等に基づいて車室内温度Ｔｒを検出する検出手段としての室温センサ２４と、外気温度Ｔａを検出する外気温センサ２５と、日射量Ｔｓを検出する日射センサ２６と、冷却用熱交換器１２のエア出口温度Ｔｅを検出するダクトセンサ２７と、エンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ２８と、エアミックスダンパ１３の開度θを検出するポテンショメータ２９とが配設されていて、これらのセンサ２４〜２９の検出信号が上記ＣＰＵ３０に入力されるようになっている。上記各センサ２４〜２９からの検出信号は、それぞれの実用検出域では０．５〜４．５Ｖの範囲の電圧信号として制御部２２に入力されるようになっている。そして、上記制御部２２への入力値が０Ｖ又は５Ｖである場合には、そのセンサ２４〜２９は故障していると該制御部２２において判定されるようになされている。
【００３９】
上記制御部２２内には、図４に示すように、上記各センサ２４〜２９の検出信号に応じ、空調装置Ａの熱交換能力と、車体に作用する熱負荷との熱バランスを制御して車室内温度Ｔｒを上記目標室温度Ｔｓｅｔ  に維持するための基本条件、つまり空調装置Ａの吹出温度Ｔと、吹出風量Ｖつまり送風機１１の送風量との相関関係を求める第１演算回路４０が設けられている。例えば、空調装置Ａの熱交換能力をＱＡ  、外気温度Ｔａと車室内温度Ｔｒとの温度差による伝熱負荷をＱＵ  、日射による熱負荷をＱＳ  、乗員の人体発熱による熱負荷をＱＭ  、エンジン等の車両機器類から発生する熱負荷をＱＥ  とすると、冷房運転時の熱収支は、下記の熱バランス式▲１▼により、
ＱＡ  ＝ＱＵ  −ＱＳ  −ＱＭ  −ＱＥ                                        …▲１▼
但し、ＱＡ  ＝Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔｒ）
ＱＵ  ＝Ｋ・Ａ（Ｔｒ−Ｔａ）
ＱＳ  ＝Ｋｓ・Ｔｓ
定義される。尚、上記式▲１▼において、Ｃｐは空気定圧比熱、γは空気の比重、Ｋは熱通過率、Ａは伝熱面積、Ｋｓは日射−伝熱変換係数、Ｔｓは日射量の温度換算値である。
【００４０】
また、上記式▲１▼において、乗員の人体発熱による熱負荷ＱＭ  及びエンジン等の車両機器類から発生する熱負荷ＱＥ  は近似的に一定であるとみなし、これを定数Ｃに置き換えると、上記の式▲１▼を下記の熱バランス式▲２▼により、
Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔｒ）＝Ｋ・Ａ（Ｔｒ−Ｔａ）−Ｋｓ・Ｔｓ−Ｃ    …▲２▼
表現することができる。そして、上記式▲２▼において、車室内温度Ｔｒと、マニュアル設定された制御目標室温度Ｔｓｅｔ  とが実質的に等しいと仮定すると、上記の式▲２▼を下記の熱バランス式▲３▼により、
Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔｓｅｔ  ）＝Ｋ・Ａ（Ｔｓｅｔ  −Ｔａ）−Ｋｓ・Ｔｓ−Ｃ…▲３▼
表現することができる。したがって、上記式▲３▼に基づいて空調用エアの吹出温度Ｔと吹出風量Ｖとの相関関係を求めることができる。
【００４１】
また、上記制御部２２は、乗員が体感する快適度の指標、つまり空調制御に対する乗員の満足を示す指標となる快適度指数Ｆを演算する第２演算回路４１を有している。上記快適度指数Ｆは、車両の走行時の環境条件（外気温度Ｔａ、車室内温度Ｔｒ及び日射量Ｔｓ）における上記空調用エアの吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖからなる空調制御条件に対応する乗員の快適度を示すものである。この快適度指数Ｆには、頭部を中心とした上半身側の快適度及び脚部を中心とした下半身側の快適度を総合した全身の快適度を示す快適度指数Ｆ３と、無風状態における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ６と、無風状態における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ７と、吹出モード制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ８と、吹出モード制御時における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ９と、起動制御の１つとしてのクールダウン制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ１と、乗車時点のクールダウン制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ２Ｓと、起動制御の１つとしてのウォームアップ制御時における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ５と、乗車時点のウォームアップ制御時における下半身の快適度を示す快適度指数ＦＷＵＰ  とがある。
【００４２】
例えば、上記全身の快適度指数Ｆ３は、下記の特性式▲４▼により、
0003613847.tif 000002
設定される。この快適度指数Ｆ３は、空調制御条件及び環境条件の変化に応じ、０〜１１の範囲内で変動する。そして、低減して０に近づく程、乗員が寒さを体感するようになる一方、増大して１１に近づく程、乗員が暑さを体感するようになる。尚、上記式▲４▼において、Ｋ１０１  〜Ｋ１０６  は乗員の上半身に関する係数及び定数、Ｋ１０７  〜Ｋ１１５  は乗員の下半身に関する係数及び定数であり、それぞれ予め実験により求められて制御部２２に記憶されている。また、〔（Ｔａ−Ｋ１１３  ）・Ｋ１１４  ・Ｋ１１５  〕の項は、Ｆ３＝５であるときに乗員が暑くも寒くもないと感じる快適点とするための補正項である。さらに、αは、外気導入時における車両熱負荷から車室内部品の熱容量を引いた安定制御部の車両熱負荷Ｑｓａｔ  に応じて、図５に示すグラフから読み出される係数であり、上記車両熱負荷Ｑｓａｔ  が−２００〜２００（ｋｃａｌ）の範囲内で変動する場合に、それに対応して０〜１の範囲内で直線的に変化するように設定されている。
【００４３】
さらに、上記制御部２２には、上記第２演算回路４１によって求められた快適度指数Ｆ３を、後述する目標快適度指数Ｆｔｓｅｔに最も近付けるように、上記空調用エアの吹出温度制御値ＴＯ  及び吹出風量制御値ＶＡ  の最適な組合せを選択する選択回路４２と、この選択回路４２によって選択された空調用エアの吹出温度制御値ＴＯ  及び吹出風量制御値ＶＡ  と吹出モードとに基づいて上記エアミックスダンパ１３の開度θ、送風機１１の送風量及びモード切換ダンパ８〜１０の開閉位置を制御する作動制御回路４３とが設けられている。
【００４４】
−制御動作−
次に、上記制御部２２の制御動作について説明する。本実施例では、空調装置Ａが非定常運転状態にある起動時に、空調装置Ａが定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御（クールダウン制御ないしウォームアップ制御）を行うようになされている。
【００４５】
具体的には、上記起動制御時には、予め設定された最低風量Ｖｍｉｎ  から徐々に風量Ｖを増加させて上記通常制御による吹出風量Ｖｓに達した時点（Ｖ≧Ｖｓ）で通常制御に移行する起動制御が行われる。つまり、この起動制御により、十分に空調されていないエア（冷房時の温風や暖房時の冷風）の過大な吹き上がりに起因して乗員の快適性が損なわれるのを未然に防止できるようになされている。
【００４６】
すなわち、上記通常制御では、各センサ２４〜２９の検出信号と、操作部２３の車室内温設定スイッチ２３ｂにより設定された車室内温の設定データとに基づいて、車両にかかる熱負荷（車両熱負荷）及び乗員が体感する快適度指数をそれぞれ演算し、さらに、これらの演算値に基づいて、空調用エアの吹出風量Ｖ、吹出温度Ｔ、吹出口モード等を算出して決定し、送風機１１、エアミックスダンパ１３用のサーボモータ２１、モード切換ダンパ８〜１０用の電動モータ２０等の作動を制御するようになされる。そして、室温センサ２４による検出値Ｔｒと制御目標室温度Ｔｓｅｔ  との差が大きい場合には、図６及び図７に示すように吹出風量Ｖはまず多くなされ、やがて車室内室温Ｔｒが制御目標室温度Ｔｓｅｔ  に近付いて安定するにつれて減少するようになされる。
【００４７】
一方、上記起動制御は冷房時のクールダウン制御と、暖房時のウォームアップ制御とからなっている。上記クールダウン制御は、空調起動時の車両熱負荷値がかなり大きい状態での冷房運転時に選択される。このクールダウン制御においては、吹出風量Ｖｃは、まず、予め設定されている最低風量ＶＯ  となされる。そして、各々、起動制御時の初回に検出された外気温度Ｔａ、日射量Ｔｓ、車室内温度Ｔｒ及び冷却用熱交換器１２のエア出口温度Ｔｅを基に吹出風量Ｖｃの増加勾配ΔＶを決定し、図７に示すように、上記最低風量ＶＯ  から増加勾配ΔＶに応じて吹出風量Ｖｃが徐々に増加され、やがてＶｃ≧Ｖとなって上記通常制御に移行するように行われる。その際に、空調用エアの全てがベント吹出口５から車室内に導出されるように吹出口モードを制御する。
【００４８】
これに対し、上記ウォームアップ制御は、空調起動時の車両熱負荷値がかなり小さい状態での暖房運転時に選択される。このウォームアップ制御においては、各々、起動制御初回に検出された外気温度Ｔａ、日射量Ｔｓ、車室内温度Ｔａ及びエンジン冷却水温度Ｔｗを基に吹出風量Ｖｗの増加勾配ΔＶ′を決定する。そして、予め設定されている最低風量ＶＯ  からΔＶ′の勾配で徐々に増加するように制御する。その際に、空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４で加熱されるようにエアミックスダンパ１３の開度θを制御する。また、吹出口モードについては、空調用エアがフット吹出口６及びデフロスタ吹出口７から一定の割合で導出されるように制御する。
【００４９】
−基本制御動作−
ここで、上記制御部２２における基本制御動作を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
この制御動作がスタートすると、まずステップＳ１において、初期設定を行った後、ステップＳ２において、乗員が車室内温度設定スイッチ２３ｂを操作することによって設定された車室内温度の設定データ及び上記各センサ２４〜２９の検出データを入力する。
【００５１】
次に、ステップＳ３において、後述するように車室内温度の目標室温度Ｔｓｅｔ  に基づき、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔを演算した後、ステップＳ４において、車室内温度Ｔｒの安定目標値、つまりターゲット温度Ｔｔｒｇ  を演算するとともに、ステップＳ５において空調用エアの吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖの各制御値ＴＯ  ，ＶＡ  を演算してその最適な組合せを選択する。
【００５２】
また、ステップＳ６において、内外気切換ダンパ４の開閉位置を調節することにより、内外気の導入割合を制御する内外気制御を実行した後、ステップＳ７において上記各制御値ＴＯ  ，ＶＡ  に基づいてエアミックスダンパ１３の開度θ及び送風機１１の送風量を制御することにより、空調用エアの吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖを制御する。
【００５３】
また、ステップＳ８において、各モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置を調節することにより、空調用エアの吹出モード制御を実行するとともに、ステップＳ９において、コンプレッサ１５の作動状態をＯＮ／ＯＦＦ制御するコンプレッサ制御を実行する。
【００５４】
−目標快適度指数Ｆｔｓｅｔの演算−
上記基本制御動作のうち、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔの演算を行うステップＳ３での処理動作を、図９のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００５５】
上記処理動作がスタートすると、まず、ステップＳ１１において、乗員によって設定された車室内温度の制御目標室温度Ｔｓｅｔ  が最低温度１８℃であるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１２において、空調装置Ａの運転モードを最大冷房運転状態（ＭＡＸＣＯＯＬ）に設定する。これにより、夏季の車両起動時等において、車室内の温度を早期に低下させる必要がある場合には，快適性を考慮することなく、空調装置Ａは全冷房運転状態となる。すなわち、上記エアミックスダンパ１３が全閉位置（開度θ＝０）に設定され、冷却用熱交換器１２からの空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４を迂回して供給される。また、コンプレッサ１５がフル稼働されるとともに、送風機１１の送風量が最大風量に設定される。
【００５６】
一方、上記ステップＳ１１でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１３において、目標温度Ｔｓｅｔ  が最高温度３２℃であるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１４において、空調装置Ａの運転モードを最大暖房運転状態（ＭＡＸＨＯＴ）に設定する。これにより、冬季の車両起動時等において、車室内の温度を早期に上昇させる必要がある場合には，快適性を考慮することなく、空調装置Ａは全暖房運転状態となる。すなわち、上記エアミックスダンパ１３が全開位置（開度θ＝１）に設定され、空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４に供給されるとともに、この加熱用熱交換器１４に供給されるエンジン冷却水の流量は最大値に設定される。また、送風機１１の送風量は最大風量に設定される。
【００５７】
また、上記ステップＳ１１及びステップＳ１３でそれぞれＮＯと判定され、目標温度Ｔｓｅｔ  が１８℃よりも大きくかつ３２℃未満の範囲内にあることが確認された場合には、該目標温度Ｔｓｅｔ  に応じて目標快適度指数Ｆｔｓｅｔの設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  が設定される。すなわち、ステップＳ１５において、目標温度Ｔｓｅｔ  が２７℃よりも大きいか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳとなり、目標温度Ｔｓｅｔ  が２７℃よりも大きくかつ３２℃未満の範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１６において、設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は（Ｔｓｅｔ  −１３）／２に設定される。例えば目標温度Ｔｓｅｔ  が２９℃である場合には、上記設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は８に設定されることになる。
【００５８】
次に、ステップＳ１７において、上記設定値Ｔｓｅｔ  が２３℃よりも小さいか否かが判定される。上記ステップ１７でＹＥＳと判定され、車室内温度の設定値Ｔｓｅｔ  が１８℃よりも大きくかつ２３℃未満の範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１８において、設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は（Ｔｓｅｔ  −１９）に設定される。例えば目標温度Ｔｓｅｔ  が２２℃である場合には、設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は３に設定されることになる。
【００５９】
さらに、上記ステップＳ１５及びＳ１７でそれぞれＮＯと判定され、車室内温度の設定値Ｔｓｅｔ  が２３℃〜２７℃の範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１９において、設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は（Ｔｓｅｔ  −１５）／２に設定される。例えば目標温度Ｔｓｅｔ  が２５℃である場合には、設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は５に設定されることになる。
【００６０】
上記のようにして設定された設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  は、図１０に示すようになり、目標温度Ｔｓｅｔ  が１８℃〜３２℃の範囲内で上昇するのに応じ、０〜１１の範囲内で漸増するように設定される。
【００６１】
次いで、ステップＳ２０において、上記設定基準値Ｆｔｓｅｔｏ  の前回値と今回値との平均値を求めることにより、上記目標快適度指数Ｆｔｓｅｔを演算する。
【００６２】
−ターゲット温度Ｔｔｒｇ  の演算−
上記基本制御動作において吹出温度のターゲット温度Ｔｔｒｇ  を演算するステップＳ４での処理動作を、図１１のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００６３】
上記処理動作がスタートすると、まずステップＳ３１において、ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を車室内温度設定スイッチ２３ｂによって設定された設定温度Ｔｓｅｔ  とした後、その値に応じて後述する熱負荷式に基づき、制御安定時における車両熱負荷Ｑｓａｔ  を演算する。
【００６４】
次いで、ステップＳ３２において、上記基本制御動作のステップＳ５に相当する空調用エアの吹出温度及び吹出風量の演算制御を実行するとともに、この演算制御に必要な全身の快適度指数Ｆ３を求める。また、ステップＳ３３において、空調装置Ａが全暖房状態（ＦＵＬＬＨＥＡＴ）にあるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ３４において、空調装置Ａが全冷房状態（ＦＵＬＬＣＯＯＬ）にあるか否かを判定する。
【００６５】
上記ステップＳ３３，Ｓ３４でＹＥＳと判定され、車両熱負荷Ｑが空調能力枠外にあることが確認されたときには、それぞれステップＳ３７，Ｓ３９に進み、車両熱負荷Ｑを空調能力枠に近づけるためにターゲット温度Ｔｔｒｇ  を予め設定された温度ΔＴだけ減少ないし増大させる補正を行う。
【００６６】
また、上記ステップＳ３５でＮＯと判定され、空調装置Ａが全暖房状態及び全冷房状態にないことが確認された場合には、ステップＳ３５，３６において、上記快適度指数Ｆ３の演算値と、ステップＳ３で求めた目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差が微小範囲内であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ３５において、上記偏差が−０．１未満であるか否かを判定するとともに、上記ステップＳ３６において、上記偏差が０．１よりも大きいか否かを判定する。
【００６７】
上記ステップＳ３４でＹＥＳと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差が−０．１よりも小さいことが確認された場合には、乗員が寒さを比較的強く感じていると想定されるので、ステップＳ３７において、ターゲット温度Ｔｔｒｇ  が４０℃以上であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ３８において、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を予め設定された温度ΔＴだけ増大させる補正を行なった後にリターンする。
【００６８】
また、上記ステップＳ３６でＹＥＳと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差が０．１よりも大きいことが確認された場合には、乗員が暑さを比較的強く感じていると想定されるので、ステップＳ３９において、ターゲット温度Ｔｔｒｇ  が１０℃以下であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４０において、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を予め設定された温度ΔＴだけ減少させる補正を行なった後にリターンする。
【００６９】
上記ステップＳ３５，３６でそれぞれＮＯと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差が−０．１〜０．１の微小範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ４１において上記車両熱負荷Ｑが負の値であるか否かを判定することにより、空調用エアの吹出温度を低下させるべき制御状態にあるか、吹出温度を上昇させるべき制御状態にあるかを判定する。
【００７０】
上記ステップＳ４１でＮＯと判定され、暖房制御状態にあることが確認された場合には、ステップＳ４２において、ターゲット温度Ｔｔｒｇ  が４０℃以上であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４３において、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を予め設定された温度ΔＴだけ増大させる補正を行う。
【００７１】
また、上記ステップＳ４１でＹＥＳと判定され、冷房制御状態にあることが確認された場合には、ステップＳ４４において、ターゲット温度Ｔｔｒｇ  が１０℃以下であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４５において、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を予め設定された温度ΔＴだけ減少させる補正を行なう。
【００７２】
その後、ステップＳ４６において、車両熱負荷Ｑを演算した後、ステップＳ３２にリターンし、上記制御動作を繰り返すことにより、図１２のグラフに示すように、空調装置Ａの空調能力枠内において、車両熱負荷Ｑｓａｔ  の値を示す曲線と、快適度指数Ｆ３＝目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとなる直線とが交差するようにターゲット温度Ｔｔｒｇ  が設定される。すなわち、空調装置Ａから吹き出される空調用エアによって乗員が快適であると体感しつつ、車室内温度Ｔｒを設定温度Ｔｓｅｔ  に近づけることができるように上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  の値が設定されることになる。
【００７３】
−車両熱負荷Ｑの計算−
ここで、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  を演算するための処理動作において車両熱負荷Ｑの計算を行なうステップＳ４６の処理動作を、図１３のフローチャートに基づいてさらに詳しく説明する。
【００７４】
この処理動作がスタートすると、ステップＳ４７において、外気導入制御状態における制御安定時の車両熱負荷Ｑｓａｔ  を演算する。この安定時車両熱負荷Ｑｓａｔ  は、外気温度センサ２５の検出値Ｔａ、上記ターゲット温度Ｔｔｒｇ  及び日射による熱負荷ＱＳ  に応じ、下式に基づいて算出される予測値である。
【００７５】
Ｑｓａｔ  ＝ＫＱＦ１  ・（Ｔａ−Ｔｔｒｇ  ）＋ＫＱＦ２  ・ＱＳ  ＋ＫＱＦ３
次いで、ステップＳ４８において、外気導入時の車両熱負荷ＱＦ  を下式に基づいて演算する。
【００７６】
ＱＦ  ＝Ｑｓａｔ  ＋ＫＱＦ４  ・（ＱＴｒ−Ｔｔｒｇ  ）
また、ステップＳ４９において、内気循環時の車両熱負荷ＱＲ  を下式に基づいて演算する。
【００７７】
ＱＲ  ＝ＫＱＦ１  ・（Ｔａ−Ｔｔｒｇ  ）＋ＫＱＦ２  ・ＱＳ  ＋ＫＱＦ３  ＋ＫＱＦ４  ・（ＱＴｒ−Ｔｔｒｇ  ）
尚、上記各式において、ＫＱＦ１  〜ＫＱＦ４  は、車体構造に基づいて予め実験によって求めた係数及び定数、ＱＴｒは、車両熱負荷計算時の車室内温度である。
【００７８】
−吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖの演算−
上記基本制御動作のステップＳ５において、空調用エアの吹出温度及び吹出風量の制御値ＴＯ  ，ＶＡ  を演算する処理動作を、図１４及び図１５のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００７９】
上記処理動作がスタートすると、まず、ステップＳ５１において、空調用エアの吹出風量Ｖを送風機１１により設定可能な最低風量Ｖｍｉｎ  に設定した後、ステップＳ５２において、各種のフラグＦＨ，ＦＣ，ＬＯＯＰをセットする。すなわち、上記フラグＦＨは、全暖房時において１に設定されることにより空調装置Ａが全暖房運転状態にあることを示し、フラグＦＣは、全冷房時において１に設定されることにより空調装置Ａが全冷房運転状態にあることを示すフラグである。また、ＬＯＯＰは、初回制御時にのみ１にセットされるフラグである。
【００８０】
そして、ステップＳ５３において、車両熱負荷Ｑ及び吹出風量Ｖに対応する空調用エアの吹出温度Ｔを下式▲５▼に基づき算出する。この式▲５▼において、０．２８は、２０℃の空気の比熱と比重量とを掛け合わせた数値である。
【００８１】
Ｔ＝−（Ｑ／０．２８Ｖ）＋Ｔｒ                                    …▲５▼
次いでステップＳ５４において、演算された上記吹出温度Ｔが冷却用熱交換器１２によって冷却することのできる最低温度Ｔｅ１よりも小さいか否かを判定する。この判定結果がＮＯとなって、上記吹出温度Ｔが上記最低温度Ｔｅ１以上であることが確認された場合には、ステップＳ５５において、上記フラグＦＣを０に設定する。その後、ステップＳ５６において、加熱用熱交換器１４によって加熱することのできる最高温度Ｔｗｏを算出する。
【００８２】
そして、ステップＳ５７において、ステップＳ５３で算出された吹出温度Ｔが上記最高温度Ｔｗｏよりも大きいか否かが判定され、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ５８において、上記フラグＦＨを０に設定した後、ステップＳ５９において、後述するように快適度指数Ｆ３の演算を行う。
【００８３】
尚、上記ステップＳ５４でＹＥＳと判定され、吹出温度Ｔが上記最低温度Ｔｅ１よりも低いことが確認された場合には、上記フラグＦＣが１にセットされ、全冷房制御モードが選択される。また、上記ステップＳ５７でＹＥＳと判定され、吹出温度Ｔが加熱用熱交換器１４に供給されるエンジン冷却水の温度に応じて設定された加熱可能な最高温度Ｔｗｏよりも高いことが確認された場合には、上記フラグＦＨが１にセットされ、全暖房制御モードが選択される。
【００８４】
次に、ステップＳ６０において、初回時制御であることを示す上記フラグＬＯＯＰが１に設定されているか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ６１において、上記快適度指数の演算値Ｆ３と、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差を演算してその値を記憶するとともに、上記フラグＬＯＯＰを０に設定する。また、ステップＳ６２において、上記吹出温度Ｔの演算値を吹出温度制御値ＴＯ  として、また吹出風量Ｖの設定値つまり上記最低風量Ｖｍｉｎ  を吹出風量制御値ＶＡ  として記憶する。
【００８５】
また、上記ステップＳ６０でＮＯと判定され、初回制御でないことが確認された場合には、ステップＳ６３において、前回の制御時における快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差｜Ｆ３−Ｆｔｓｅｔ｜ｎ−１  から、今回の制御時における快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差｜Ｆ３−Ｆｔｓｅｔ｜ｎ  を減算した値が正の値であるか否かを判定する。
【００８６】
そして、上記ステップＳ６３でＮＯと判定され、快適度指数Ｆ３の演算値と、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差が減少傾向にあることが確認された場合には、ステップＳ６４において上記偏差Ｆ３−Ｆｔｓｅｔの記憶値を更新するとともに、ステップＳ６５において、今回の制御時点における吹出温度Ｔの演算値及び吹出風量Ｖの設定値を、吹出温度制御値ＴＯ  及び吹出風量制御値ＶＡ  として記憶する。
【００８７】
次いで、ステップＳ６６において、上記吹出風量Ｖの設定値に所定量ΔＶだけ増大させた後、ステップＳ６７において、増大後の吹出風量Ｖが、送風機１１の最大吹出風量Ｖｍａｘ  よりも大きいか否かを判定する。この判定結果がＮＯである場合には、上記ステップＳ５３にリターンして上記制御を繰り返すことにより、空調装置Ａの空調能力の範囲内で、最適な吹出温度制御値ＴＯ  及び吹出風量制御値ＶＡ  の組合せ、つまり上記快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差を最小にする制御値ＴＯ  ，ＶＡ  の組合せが選択されることになる。
【００８８】
すなわち、車室内温度Ｔｒをターゲット温度Ｔｔｒｇ  とするための車両熱負荷式曲線ＱＦ  ，ＱＲ  と、空調装置Ａの空調能力とがバランスしている場合に、上記曲線ＱＦ  ，ＱＲ  上においてＦ３＝Ｆｔｓｅｔとなる空調用エアの吹出温度及び吹出風量の組合せが選択されることにより、乗員の快適度を適正状態に維持しつつ、車室内温度を最適値に維持する制御が実行されることになる。
【００８９】
尚、上記ステップＳ６７でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ６８において、上記フラグＦＣが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されて全冷房制御モードが選択されていることが確認された場合には、ステップＳ６９において、吹出温度制御値ＴＯ  が空調装置Ａによって設定し得る最低温度Ｔｅ１に設定されるとともに、吹出風量制御値ＶＡ  が送風機１１によって送風可能な最大風量Ｖｍａｘ  に設定される。これによって空調装置Ａは、冷房能力を最大限に発揮する全冷房運転状態となる。
【００９０】
また、上記ステップＳ６８でＮＯと判定された場合には、ステップＳ７０で上記フラグＦＨが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されて全暖房制御モードが選択されていることが確認された場合には、ステップＳ７１において、吹出温度制御値ＴＯ  が空調装置Ａによって設定し得る最高温度Ｔｗｏに設定されるとともに、吹出風量制御値ＶＡ  が送風機１１によって送風可能な最大風量Ｖｍａｘ  に設定される。これによって空調装置Ａは、暖房能力を最大限に発揮する全暖房運転状態となる。
【００９１】
−快適度指数Ｆ３の演算−
上記吹出温度及び吹出風量の制御値を演算する処理動作において、快適度指数Ｆ３を演算するステップＳ５９の処理動作を、図１６のフローチャートに基づいてさらに詳しく説明する。
【００９２】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ８１において、上記外気導入時における安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔ  が２００ｋｃａｌよりも大きいか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ８２において、係数αの値を１に設定する。
【００９３】
上記ステップＳ８１でＮＯと判定された場合には、ステップＳ８３において、上記安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔ  が−２００ｋｃａｌよりも小さいか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ８４において、上記係数αの値を０に設定する。また、上記ステップＳ８１，８３でＮＯと判定され、安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔ  が−２００〜２００ｋｃａｌの範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ８５において、図５のグラフから係数αの値を読み出す。
【００９４】
その後、ステップＳ８６において、快適度指数Ｆ３を演算する。すなわち、上記特性式▲４▼に現在の空調制御状態における空調用エアの吹出風量Ｖ、吹出温度Ｔ、車室内温度Ｔｒ、外気温度Ｔａ、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔ及び上記係数αの値を代入することにより、上記快適度指数Ｆ３を算出する。
【００９５】
−内外気の制御−
上記基本制御ルーチンのステップＳ６において実行される内外気制御動作を、図１７及び図１８のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００９６】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ９１において、オートスイッチ２３ａが自動制御モード（ＡＵＴＯ）にセットされているか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ９２において、吹出モード切換スイッチ２３ｄが外気導入モード（ＦＲＥ）にセットされているか否かを判定する。
【００９７】
上記ステップＳ９２でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９３において、切換ダンパ４によって内気導入口３を全閉状態とするとともに、外気導入口２を全開状態とした外気導入制御状態（ＦＲＥ）とする。また、ステップＳ９２でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９４において、切換ダンパ４によって外気導入口２を全閉状態とするとともに、内気導入口３を全開状態とした内気導入制御状態（ＲＥＣ）とする。
【００９８】
また、上記ステップＳ９１でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９５において、空調制御モードが最大冷房状態（ＭＡＸＣＯＯＬ）にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に移行して内気導入制御状態（ＲＥＣ）とする。
【００９９】
また、上記ステップＳ９５でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９６において、外気導入時の車両熱負荷ＱＦ  が正であるか否かを判定する。この判定結果がＮＯとなって車両が暖房状態にあることが確認された場合には、窓の曇り防止のため、上記ステップＳ９３に移行して外気導入制御状態（ＦＲＥ）とする。
【０１００】
上記ステップＳ９６でＹＥＳと判定されて車両が冷房状態にあることが確認された場合には、ステップＳ９７において、初回制御の実行時であるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９８において、冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔｅを上記最低温度Ｔｅ１に設定した後、ステップＳ９９において、上記車両熱負荷ＱＦ  が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における冷房能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に移行して内気導入制御状態（ＲＥＣ）とする。
【０１０１】
また、上記ステップＳ９９においてＮＯと判定され、上記車両熱負荷ＱＦ  が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における冷房能力枠内にあることが確認された場合には、ステップＳ１００において、内外気導入制御状態（ＭＩＸ）とする。
【０１０２】
また、上記ステップＳ９７でＮＯと判定され、初回制御の実行時でないことが確認された場合には、ステップＳ１０１において、前回の制御状態が内気導入制御状態（ＲＥＣ）にあったか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ１０２において、内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における最大冷房能力時の吹出温度予測値Ｔｍｉｘｍａｘを演算した後、ステップＳ１０３において、上記最大冷房能力時の吹出温度予測値Ｔｍｉｘｍａｘを冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔｅとして設定する。
【０１０３】
次いで、ステップＳ１０４において、上記車両熱負荷ＱＦ  が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における冷房能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に移行して内気導入制御状態（ＲＥＣ）とする。また、上記ステップＳ１０４でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１０５において、空調用エアの吹出温度制御値ＴＯ  が上記最大冷房能力（ＭＩＸＭＡＸ）時の吹出温度予測値Ｔｍｉｘｍａｘから３℃だけ高い温度よりも大きいか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１００に移行する。また、上記ステップＳ１０５でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ９４に移行する。
【０１０４】
上記ステップＳ１０１でＮＯと判定され、前回の制御状態が内気導入制御状態（ＲＥＣ）にないことが確認された場合には、ステップＳ１０６において、前回の制御状態が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）であったか否かが判定される。この判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ１０７において、外気導入制御状態（ＦＲＥ）における最大冷房能力時の吹出温度予測値Ｔｆｒｅｍａｘを下式に基づいて演算した後、
Ｔｆｒｅｍａｘ＝ＫＦＭ１  ・（Ｔａ＋ＫＦＭ３  ）＋ＫＦＭ２
ステップＳ１０８において、上記吹出温度予測値Ｔｆｒｅｍａｘを冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔｅとして設定する。尚、上記式においてＫＦＭ１  〜ＫＦＭ３  は、予め実験によって求めた係数及び定数である。
【０１０５】
そして、ステップＳ１０９において、上記車両熱負荷ＱＦ  が外気導入制御状態（ＦＲＥ）における冷房能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１００に移行して内外気導入制御状態（ＭＩＸ）とする。また、上記ステップＳ１０９でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９３に移行して外気導入制御状態（ＦＲＥ）とする。
【０１０６】
また、上記ステップＳ１０６でＹＥＳと判定され、前回の制御状態が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）であることが確認された場合には、ステップＳ１１０において、上記内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における最大冷房能力時の吹出温度予測値Ｔｍｉｘｍａｘを演算した後、ステップＳ１１１において、この吹出温度予測値Ｔｍｉｘｍａｘを冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔｅとして設定する。
【０１０７】
そして、ステップＳ１１２において、上記車両熱負荷ＱＦ  が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における冷房能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に移行して内気導入制御状態（ＲＥＣ）とする。また、上記ステップＳ１１２でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１００に移行して内外気導入制御状態（ＭＩＸ）とする。
【０１０８】
また、ステップＳ１１２でＮＯと判定され、上記車両熱負荷ＱＦ  が内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における冷房能力枠内にあることが確認された場合には、ステップＳ１１３において、外気導入制御状態（ＦＲＥ）における最大冷房能力時の吹出温度予測値Ｔｆｒｅｍａｘを演算した後、ステップＳ１１４において、上記空調用エアの吹出温度制御値ＴＯ  が上記吹出温度予測値Ｔｆｒｅｍａｘよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳである場合には、上記ステップＳ９３に移行して外気導入制御状態（ＦＲＥ）とする。また、上記ステップＳ１１４でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１００に移行して内外気導入制御状態（ＭＩＸ）とする。
【０１０９】
このようにして上記オートスイッチ２３ａのセット状態及び吹出モード切換スイッチ２３ｄの切換状態に適合した内外気制御が行われ、空調装置Ａの冷房能力に適合した空調制御が実行されることになる。すなわち、上記空調用エアの吹出温度制御値ＴＯ  が外気導入制御状態または内外気導入制御状態において達成可能な温度となったことが確認された時点で、内気導入制御状態から外気が導入される内外気導入制御状態を経て外気導入制御状態に自動的に移行し、乗員の快適性を損なうことなく、車室内の換気が十分に行われることになる。
【０１１０】
−吹出温度及び風量の制御−
上記基本制御ルーチンのステップＳ７で実行される吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖの制御動作を、図１９のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【０１１１】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ１２１において、上記吹出温度制御値ＴＯ  及び吹出風量制御値ＶＡ  が入力された後、ステップＳ１２２において、車両が起動時にあることを示すＳＴＡＲＴフラグが１にセットされているか否かを判定する。
【０１１２】
上記ステップＳ１２２でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１２３において、車両熱負荷Ｑが負であるか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳとなって車両が暖房運転状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１２４において、ウォームアップフラグを１にセットした後、ステップＳ１２５において、ウォームアップ時の快適度指数Ｆ５，ＦＷＵＰ  に基づいて空調用エアの吹出温度及び吹出風量を制御し、寒冷時等における乗車時に車室内を迅速に暖かくするウォームアップ制御を実行する。
【０１１３】
また、上記ステップＳ１２３でＮＯと判定され、車両が冷房運転状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１２６において、クールダウンフラグを１にセットした後、ステップＳ１２７において、クールダウン制御時の快適度指数Ｆ１，Ｆ２Ｓに基づいて空調用エアの吹出温度及び吹出風量を制御し、炎天下等における乗車時に車室内を迅速に冷却するクールダウン制御を実行する。
【０１１４】
また、上記ステップＳ１２２でＮＯと判定され、車両が起動状態にないことが確認された場合には、ステップＳ１２８において、ウォームアップフラグが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１２５に移行する。上記ステップＳ１２８でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１２９において、クールダウンフラグが１にセットされているか否かが判定され、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１２７に移行する。
【０１１５】
上記ステップＳ１２９でＮＯと判定され、現在の制御状態がウォームアップ制御状態及びクールダウン制御状態の何れでもないことが確認された場合には、ステップＳ１３０において、上記快適度指数Ｆ３に基づいて空調用エアの吹出温度及び吹出風量を制御する通常の制御を実行する。
【０１１６】
−クールダウン制御−
上記吹出温度及び風量制御の処理動作においてステップＳ１２７で実行されるクールダウン制御の動作を、起動制御の一例として、図２０のフローチャートに基づいて説明する。
【０１１７】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ１３１において、車両が起動時にあることを示すＳＴＡＲＴフラグが１にセットされているか否かが判定され、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１３２において、乗車時点における上半身の快適度指数、つまり冷房制御実行前の快適度指数Ｆ２Ｓを下式に基づいて演算する。
【０１１８】
Ｆ２Ｓ＝Ｋ２Ｓ１  ・Ｖ＋Ｋ１０２  ・ＴＯ  ＋Ｋ１０３  ・Ｔｒ＋Ｋ１０４  ・Ｔａ＋Ｋ１０５  ・Ｔｓ＋Ｋ１０６
上記Ｋ２Ｓ１  〜Ｋ１０６  は、乗員の上半身に関する係数及び定数であり、Ｋ２Ｓ１  は、上記特性式▲４▼の係数Ｋ１０１  の符号を逆にしたものであり、他の係数Ｋ１０２  〜Ｋ１０６  は、上記特性式▲４▼の係数及び定数と同じものである。尚、上記冷房制御開始前の快適度指数Ｆ２Ｓを演算する際には、上記吹出風量Ｖの値を０に設定し、かつ吹出温度ＴＯ  の値として冷房用熱交換器１４の出口温度Ｔｅを代入する。
【０１１９】
次いで、ステップＳ１３３において、上記快適度指数Ｆ２Ｓの演算値が予め設定された判定値、例えば７以上であるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合に、乗車時点における空調用エアの吹出温度がかなり高い状態にあると考えられるため、ステップＳ１３４において、空調用エアの吹出風量ＶＭＣを最低風量Ｖｍｉｎ  に抑制する。
【０１２０】
また、上記ステップＳ１３１でＮＯと判定され、ＳＴＡＲＴフラグが０となったことが確認された場合には、ステップＳ１３５において、現在が風量立ち上げ中であるか否か、つまり上記最低風量Ｖｍｉｎ  に抑制した状態から空調用エアの吹出風量Ｖを徐々に通常状態まで増大させる風量の立ち上げ制御を実行中であるか否かをフラグに基づいて判定する。
【０１２１】
そして、上記ステップＳ１３５でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１３６において、起動時点から予め設定された基準時間（例えば１０秒）が経過したことを示すフラグ１０Ｓが１にセットされているか否かを判定する。そして、上記ステップＳ１３６でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１３７において、クールダウン制御時における上半身の快適度指数、つまり冷房制御実行後における快適度指数Ｆ１を下式に基づいて算出する。
【０１２２】
Ｆ１＝Ｋ１０１  ・Ｖ＋Ｋ１０２  ・ＴＯ  ＋Ｋ１０３  ・ＦＴＲ＋Ｋ１０４  ・ＴＡ  ＋Ｋ１０５  ・ＴＳ  ＋Ｋ１０６
次に、ステップＳ１３８において、上記ステップＳ１３５で求めた冷房制御実行後における快適度指数Ｆ１の演算値が、上記ステップＳ１３２で求めた冷房制御実行前における快適度指数Ｆ２Ｓの演算値よりも小さいか否かが判定され、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ１３４に移行して空調用エアの吹出風量Ｖを最低風量Ｖｍｉｎ  に維持する。
【０１２３】
また、上記ステップＳ１３８でＹＥＳと判定され、冷房制御実行後における快適度指数Ｆ１の演算値が冷房制御実行前における快適度指数Ｆ２Ｓの演算値よりも小さくなったことが確認された時点で、ステップＳ１３９において、風量立上げ制御を開始して風量立上げ制御の実行中であることを示すフラグを１にセットした後、ステップＳ１４０において風量立上げ速度ΔＶを下式に基づいて算出する。
【０１２４】
ΔＶ（Ｖ／ｓ）＝１／（ＫＶＤ２  −ＫＶＤ１  ・｜Ｆ２Ｓ−Ｆｔｓｅｔ｜）
上記ＫＶＤ２  及びＫＶＤ１  は、予め設定された係数及び定数であり、例えば係数ＫＶＤ１  は１１．２程度の値に設定され、また定数ＫＶＤ２  は１．３程度の値に設定されている。そして、上記式に基づいて風量立上げ速度ΔＶが上記冷房制御実行前における快適度指数Ｆ２Ｓの演算値と、目標快適度指数Ｆｔｓｅｔとの偏差｜Ｆ２Ｓ−Ｆｔｓｅｔ｜に基づいて演算され、上記偏差｜Ｆ２Ｓ−Ｆｔｓｅｔ｜が大きい程、上記風量立上げ速度ΔＶの値が大きな値に設定されることになる。
【０１２５】
次いで、ステップＳ１４１において、上記風量立上げ速度ΔＶが予め設定された基準値βよりも大きいか否かが判定され、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１４２において、上記風量立上げ速度ΔＶの値を基準値βに書き替えた後に、上記ステップＳ１３４に移行する。また、上記ステップＳ１４１でＮＯと判定された場合には、上記風量立上げ速度ΔＶの書き替えを行うことなく、上記ステップＳ１３４に移行した後にリターンする。
【０１２６】
上記風量立上げが開始されると、上記ステップＳ１３５でＹＥＳと判定され、ステップＳ１４３において、クールダウン制御時の吹出風量Ｖを予め設定された増大量ΔＶだけ増大させる。その後、ステップＳ１４４において、上記増大後の吹出風量Ｖが通常制御時の吹出風量、つまり上記ステップＳ５の吹出温度及び吹出風量の演算制御において演算された吹出風量の制御値ＶＡ  よりも大きいか否かが判定される。
【０１２７】
そして、上記ステップＳ１４４の判定結果がＹＥＳとなるまで、上記吹出風量Ｖを徐々に増大させる制御が繰り返して行われ、上記判定結果がＹＥＳとなった時点で、ステップＳ１４５において、クールダウンフラグを０に設定してクールダウン制御を終了する。
【０１２８】
尚、上記ステップＳ１３２でＮＯと判定され、上記快適度指数Ｆ２Ｓの演算値が７未満であることが確認された場合には、乗車時点における空調用エアの吹出温度が比較的低い状態にあると考えられるため、上記吹出風量Ｖを最低風量Ｖｍｉｎ  に維持する抑制制御を実行することなく、上記ステップＳ１３９に移行して風量の立上げ制御を開始する。
【０１２９】
また、風量立上げ制御の実行前にステップＳ１３６でＹＥＳと判定され、予め設定された基準時間が経過したことが確認された場合には、上記ステップＳ１３７における快適度指数Ｆ１の演算及び上記ステップＳ１３８における快適度指数Ｆ１と快適度指数Ｆ２Ｓとの比較を行うことなく、上記ステップＳ１３９に移行して風量の立上げ制御を開始する。
【０１３０】
−本発明の制御−
ここで、図２１のフローチャートに基づき、室温センサ２４の故障に対応する制御動作について説明する。
【０１３１】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ２０１において各センサ２４〜２９からのデータ（検出値）を入力した後、ステップＳ２０２で空調装置Ａの起動初回の制御動作であるか否かを判定する。そして、判定がＹＥＳであるときにはステップＳ２０３に移る一方、判定がＮＯのときにはステップＳ２１２に移る。
【０１３２】
上記ステップＳ２０３では、室温センサ２４が故障しているか否かを判定する。具体的には、室温センサ２４の出力値の電圧が０Ｖ又は５Ｖであれば故障していると判定する。そして、判定がＹＥＳのときにはステップＳ２０５に移る一方、判定がＮＯのときにはステップＳ２０４に移り、このステップＳ２０４で、室温センサ２４の検出値Ｔｒを、Ｔｒ＝２５℃の固定値とした後に、上記ステップＳ２０５に移り、車両熱負荷Ｑを演算してステップＳ２０６に移る。
【０１３３】
上記ステップＳ２０６では、演算された車両熱負荷Ｑが所定値Ｑｒｅｆ  よりも大きいか否かを判定（Ｑ＞Ｑｒｅｆ  ）する。そして、判定がＹＥＳのときにはステップＳ２０７に移ってクールダウン制御の初期設定を行う。一方、判定がＮＯのときにはステップＳ２０８に移り、ウォームアップ制御の初期設定を行う。
【０１３４】
一方、上記ステップＳ２１２では、ステップＳ２０３と同様に、室温センサ２４が故障しているか否かを判定する。そして、判定がＹＥＳのときにはステップＳ２１３に移る。一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ２１５に移る。
【０１３５】
上記ステップＳ２１３では、通常制御中であるか否かを判定する。そして、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ２１４に移り、ここで、室温センサ２４の故障直前の検出値を該室温センサ２４の検出値Ｔｒとする。一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ２１６に移り、上記ステップＳ２０４の場合と同様に、室温センサ２４の検出値Ｔｒを、Ｔｒ＝２５℃の固定値とする。そして、上記ステップＳ２１５では、各検出値Ｔｒに基づいて、通常制御による吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖｓを演算する。その後、次のステップＳ２０９に移る。
【０１３６】
上記ステップＳ２０９では、現在の吹出風量Ｖが通常制御による吹出風量Ｖｓ以上であるか否か（Ｖ≧Ｖｓ）を判定する。そして、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ２１０に移り、ここで、通常制御を開始する。一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ２１１に移ってウォームアップ制御又はクールダウン制御を行う。
【０１３７】
以上の制御動作において、ステップＳ２０３及びＳ２１２は、本発明における故障判定手段４４を構成している。また、ステップＳ２１４は、本発明における第１検出値代用手段４５を構成している。さらに、ステップＳ２０４及びＳ２１６は、本発明における第２検出値代用手段４６を構成している。
【０１３８】
したがって、本実施例によれば、空調装置Ａの通常制御時に室温センサ２４が故障したと判定されたとき（例えば図６のｔ１の時点で故障が発生したとき）には、上記室温センサ２４の故障直前の検出値が該室温センサ２４の検出値Ｔｒとされる。このとき、上記空調装置Ａは定常運転状態にあって、車室内の環境状態及び空調装置Ａの作動状態は安定しており、大きく変化することはない。よって、上記故障直前の検出値に基づくことで、故障後も実際の状態に即しかつ安定した空調制御が可能となり、上記室温センサ２４の故障に伴う空調性の悪化を回避することができる。
【０１３９】
一方、空調装置Ａの起動制御時に、室温センサ２４が故障したと判定されたとき（例えば図７のｔ３の時点で故障が発生したとき）には、通常制御の場合と異なり、予め設定された固定値（本実施例では２５℃）を室温センサ２４の検出値Ｔｒとし、この固定値に基づいて通常制御における吹出風量Ｖを算出するようにしている。これにより、通常制御における吹出風量Ｖの挙動は、図７に破線で示すように、同図に実線で示す正常時よりも早めに風量安定状態に集束するため、移行条件となるＶｃ≧Ｖｓとなる点（同図にｔ４で示す点）にも同図にｔ２で示す正常時の点よりも早めに到達し、早めに通常制御に移行して空調制御を行うことができる。もしも、起動制御中においても、通常制御の場合と同様に故障判定直前値に基づいて制御を継続するようにした場合には、図３に破線で示すように、クールダウン制御での吹出風量Ｖｃは増加し続け、通常制御による吹出風量Ｖも高いままで維持されるという不具合を生じる。
【０１４０】
尚、上記実施例１では、クールダウン制御のときとウォームアップ制御のときとで同じ固定値をとるようにしているが、各制御毎に互いに異なった固定値を設定しておくようにしてもよい。特に、通常制御における室温センサ故障判定の場合にも固定値（例えば２５℃）に基づいて制御を行うようにする場合等では、クールダウン制御中に室温センサが故障した際には、通常制御における上記固定値よりも低い値の固定値（例えば２０℃）を用いて制御を行うようにする一方、ウォームアップ制御中に室温センサ故障判定したときには、通常制御における上記固定値よりも高い値の固定値（例えば３０℃）を用いて制御を行うように構成することで、より早く通常制御に移行するようにさせることができる。
【０１４１】
また、上記実施例１では、起動制御を、空調用エアの吹出風量によるクールダウン制御及びウォームアップ制御として行なっているが、吹出温度の制御や、吹出口の選択制御等として行うものであってもよい。
【０１４２】
さらに、上記実施例１では、室温センサ２４の故障対策として説明したが、ダクトセンサ２７や水温センサ２８等の別の検出手段の場合にも適用することができる。
【０１４３】
（実施例２）
本発明の実施例２に係る車両用空調制御装置について説明する。尚、本実施例の車両用空調制御装置の基本構成は上記実施例１の場合と同じであるので、同じ部分には同じ符号を付して示し、その説明は省略する。
【０１４４】
上記実施例１では、吹出風量Ｖに基づいて制御を移行させるようにしているが、これに代わって本実施例では、クールダウン制御のときには、ダクトセンサ２７により冷却用熱交換器１２のエア出口温度Ｔｅを検出し、この検出値が所定値（例えば５℃）よりも小さくなった時点で制御を通常制御に移行させる一方、ウォームアップ制御のときには、水温センサ２８により加熱用熱交換器１４に通水されるエンジン冷却水の温度Ｔｗを検出し、その検出値が所定値（例えば７０℃）よりも大きくなった時点で制御を通常制御に移行させるようになされている。
【０１４５】
そして、上記各熱交換器１２，１４が十分に機能を発揮できる通常制御状態で、ダクトセンサ２７又は水温センサ２８が故障判定されたときには、上記実施例１における室温センサ２４の故障判定の場合と同様に、故障判定直前値に基づいて制御を行うが、クールダウン制御中にダクトセンサ２７が故障判定されたときには、冷却用熱交換器１２が十分な能力を発揮していると判断される固定値（例えば０℃）に基づいて制御を行うように設定し、通常制御に移行させる。一方、ウォームアップ制御中に水温センサ２８が故障判定されたときには、加熱用熱交換器１４が十分な能力を発揮していると判断される固定値（例えば９０℃）に基づいて制御を行うように設定し、通常制御に移行させる。
【０１４６】
したがって、本実施例によれば、ダクトセンサ２７又は水温センサ２８の故障によりクールダウン制御又はウォームアップ制御がいつまでも継続されて過剰な風量の空調用エアが吹き出されるという事態を回避することができる。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、エアを冷却するための冷却部と、エアを加熱するための加熱部とを有し、冷却部からの冷気及び加熱部からの暖気が混合されてなる空調用エアを複数の吹出口のうちの選択された吹出口から車室内に吹き出す空調手段と、車室内の環境状態及び上記空調手段の作動状態のうちの少なくとも一方を検出する検出手段と、この検出手段の検出値に基づき、車室内の温度が目標温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備え、上記空調手段が非定常運転状態にある起動時に、空調手段が定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行う車両用空調制御装置に対し、上記制御手段に、上記検出手段の故障を判定する故障判定手段と、上記通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、故障直前の検出値を検出手段の検出値とする第１検出値代用手段と、上記起動制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された固定値を検出手段の検出値とする第２検出値代用手段とを設けるようにしたので、車室内の環境状態及び空調手段の作動状態が共に安定している通常制御時には故障直前の検出値に基づくことで、実際の状態に即した空調制御が可能となり、上記検出手段の故障に伴う空調性の悪化を回避することができる一方、上記各状態の共に不安定な起動制御時には固定値に基づくことで、状態の変化に左右されない空調制御が可能となり、上記検出手段の故障にも拘らず、空調性の悪化を回避しつつ起動制御から通常制御への移行を行うことができる。
【０１４８】
請求項２の発明によれば、起動制御時の制御手段を、空調用エアの吹出風量の制御、空調用エアの吹出温度の制御、及び空調用エアの吹き出される吹出口を選択する制御のうちの少なくとも１つの制御において通常制御時と異なるように構成したので、上記請求項１の発明による効果を具体的に得ることができる。
【０１４９】
請求項３の発明では、上記起動制御時の制御手段について、吹出風量の経時的な変化率が通常制御時よりも大きくなるように制御する構成とし、また請求項４の発明では、冷暖気の混合割合が固定されるように制御する構成とし、そして、請求項５の発明では、所定位置にある吹出口からのみ空調用エアが吹き出されるように制御する構成としたので、これら請求項３〜５の何れの発明によっても、上記請求項２の発明による効果を具体的に得ることができる。
【０１５０】
請求項６の発明によれば、上記起動制御時の制御手段を、検出手段により検出された検出値に基づいて吹出風量の増加勾配を決定し、予め設定された最低風量から上記増加勾配に応じて徐々に風量を増加させ、通常制御時の吹出風量に達したときに通常制御に移行するように構成したので、空調の不十分なエアが吹出口から多量に吹き出すことに起因する乗員の不快感を抑えつつ車室内温度を目標値に近付けることができ、よって、上記請求項２の発明による効果を具体的にかつ効果的に得ることができる。
【０１５１】
請求項７の発明によれば、エアを冷却するための冷却部と、エアを加熱するための加熱部とを有し、冷却部からの冷気及び加熱部からの暖気が混合されてなる空調用エアを複数の吹出口のうちの選択された吹出口から車室内に吹き出す空調手段と、車室内の環境状態及び上記空調手段の作動状態のうちの少なくとも一方を検出する検出手段と、この検出手段の検出値に基づき、車室内の温度が目標温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備え、上記空調手段が非定常運転状態にある起動時に、上記空調手段が定常運転状態のときに行う通常制御に移行する前に該通常制御とは異なる起動制御を行う車両用空調制御装置に対し、上記制御手段に、上記検出手段の故障を判定する故障判定手段と、上記通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された第１の固定値を検出手段の検出値とする第１検出値代用手段と、上記起動制御時に検出手段が故障したと判定されたときに、上記第１の固定値よりも早く起動制御を通常制御に移行させる値に予め設定された第２の固定値を検出手段の検出値とする第２検出値代用手段とを設けるようにしたので、上記第１の固定値を適正に設定することで、冷房及び暖房の何れの場合においても乗員に大きな不快感を与えない通常制御が可能となり、検出手段の故障に伴う空調性の大幅な悪化を回避することができる一方、起動制御時には、検出手段の故障にも拘らず通常制御への移行を比較的早期に行わせることができる。
【０１５２】
請求項８の発明によれば、上記第１検出値代用手段を、通常制御時に検出手段が故障したと判定されたときに第１の固定値を検出手段の検出値とすることに加え、制御手段が起動制御から通常制御に移行したときに第１の固定値を第２の固定値と置き換えるように構成したので、起動制御時に検出手段が故障した後に通常制御に移行したときに、第１の固定値に基づくことで、実際に近い状態に即した通常制御が可能となり、検出手段の故障に伴う空調性の大幅な悪化を回避することができる。
【０１５３】
請求項９の発明では、上記検出手段が車室内温度を検出するものである場合に、上記第２の固定値を、車室内温度に対し第１の固定値と同じ側にありかつ第１の固定値よりも車室内温度から離れた値に設定するように、また請求項１０の発明では、上記検出手段が空調手段の冷却部のエア出口温度を検出するものである場合に、第１の固定値よりも低い値に設定するように、そして、請求項１１の発明では、上記検出手段が空調手段の加熱部の熱源温度を検出するものである場合に、第１の固定値よりも高い値に設定するようにそれぞれしたので、これら請求項９〜１１の何れの発明によっても、上記請求項７の発明による効果を具体的に得ることができる。
【０１５４】
請求項１２の発明によれば、車室外の環境状態を検出する室外状態検出手段を備えていて、制御手段が、検出手段の検出値及び上記室外状態検出手段の検出値に基づいて空調手段を制御するものである場合に、上記制御手段に、上記室外状態検出手段の故障を判定する室外用故障判定手段と、上記室外状態検出手段が故障したと判定されたときに、予め設定された室外用固定値を室外状態検出手段の検出値とする室外用検出値代用手段とを設けるようにしたので、室外状態検出手段の故障に拘らず、該検出手段の故障に起因する空調性の悪化を回避することができる。
【０１５５】
請求項１３の発明によれば、上記室外状態検出手段を、車室外温度を検出するもの又は日射量を検出するものの少なくとも一方であるとしたので、上記請求項１２の発明による効果を具体的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空調制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る車両用空調制御装置を示す全体構成図である。
【図３】車両用空調制御装置を示す電気回路図である。
【図４】車両用空調制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】快適度指数演算用の係数αと車両熱負荷Ｑｓｅｔ  との対応関係を示す特性図である。
【図６】通常制御における吹出風量Ｖの変化を車室内温度Ｔｒとの関係で示すタイムングチャート図である。
【図７】通常制御及び起動制御における吹出風量Ｖの変化を室温センサ故障判定に対応させて示すタイムチャート図である。
【図８】制御部における基本制御動作を示すフローチャート図である。
【図９】基本制御動作のうちの目標快適度指数Ｆｔｓｅｔの演算処理動作を示すフローチャート図である。
【図１０】制御目標室温度Ｔｓｅｔ  快適度指数Ｆｔｓｅｔとの対応関係を示す特性図である。
【図１１】基本制御動作のうちのターゲット温度Ｔｔｒｇ  の演算処理動作を示すフローチャート図である。
【図１２】車両熱負荷Ｑｓｅｔ  及び快適度指数Ｆｔｓｅｔと空調用エアの吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖとの関係を示す特性図である。
【図１３】ターゲット温度Ｔｔｒｇ  の演算処理動作のうちの車両熱負荷Ｑ計算動作を示すフローチャート図である。
【図１４】基本制御動作のうちの吹出温度及び吹出風量の演算処理動作の前半部を示すフローチャート図である。
【図１５】吹出温度及び吹出風量の演算処理動作の後半部を示すフローチャート図である。
【図１６】吹出温度及び吹出風量の演算処理動作のうちの快適度指数Ｆ３の演算処理動作を示すフローチャート図である。
【図１７】基本制御動作のうちの内外気制御の処理動作の前半部を示すフローチャート図である。
【図１８】内外気制御の処理動作の後半部を示すフローチャート図である。
【図１９】基本制御動作のうちの吹出温度及び吹出風量制御の処理動作を示すフローチャート図である。
【図２０】吹出温度及び吹出風量制御の処理動作のうちのクールダウン制御の処理動作を示すフローチャート図である。
【図２１】室温センサの故障対策の制御動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
５  ベント吹出口（吹出口）
６  フット吹出口（吹出口）
７  デフロスタ吹出口（吹出口）
１２  冷却用熱交換器（冷却部）
１４  加熱用熱交換器（加熱部）
２２  制御部（制御手段）
２４  室温センサ（検出手段）
２５  外気温センサ（室外状態検出手段）
２６  日射センサ（室外状態検出手段）
２７  ダクトセンサ（検出手段）
２８  水温センサ（検出手段）
４４  故障判定手段
４５  第１検出値代用手段
４６  第２検出値代用手段
４７  室外用故障判定手段
４８  室外用検出値代用手段
Ａ  空調装置（空調手段）
Ｔｒ  車室内温度
Ｔｓｅｔ    制御目標室温度
Ｖ  吹出風量
Ｔ  吹出温度
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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