(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に空気を送風する送風機（７）と、
前記送風機で送風される空気の流路を形成するケーシング（２）と、
前記ケーシングの空気下流に設けられ、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口（１４）と、
前記ケーシングの空気下流に設けられ、前記車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口（１５）と、
少なくとも前記フェイス吹出口（１４）および前記フット吹出口（１５）からの空気の吹き出しを調節する吹出調節手段（１８、１９）と、
少なくとも前記両吹出口（１４、１５）から空気が吹き出すバイレベルモードが設定可能で、車室内乗員が手動で吹出モードを設定する手動吹出モード設定手段（４７）と、
車室内乗員が希望する希望温度を設定する温度設定手段（４６）と、
車室内温度を検出する車室内温度検出手段（４１）と、
少なくとも前記温度設定手段（４６）によって設定された設定温度、および前記車室内温度検出手段（４１）によって検出された検出温度に基づいて、前記車室内空間に対する目標吹出温度を算出する目標吹出温度算出手段（２２０）と、
前記目標吹出温度に基づいて、車室内に吹き出す空気の吹出モードを制御する自動吹出モード制御手段（１４０、１８０）とを具備する車両用空調装置において、
前記手動吹出モード設定手段（４７）によって前記バイレベルモードが設定されたときに、前記目標吹出温度が小さくなるほど、前記フェイス吹出口（１４）の風量が前記フット吹出口（１５）の風量に比べて大きくなるように前記吹出調節手段（１８、１９）を制御する風量割合制御手段（２３０、２４０）を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記風量割合制御手段（２３０、２４０）は、前記目標吹出温度に基づいて、多段階的に前記吹出調節手段（１８、１９）を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記バイレベルモードが前記自動吹出モード制御手段（１４０、１８０）にて設定されたときの前記フェイス吹出口（１４）と前記フット吹出口（１５）との風量割合の制御パターンと、前記バイレベルモードが前記手動吹出モード設定手段（４７）にて設定されたときの前記風量割合の制御パターンとは同一であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【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するもので、自動制御式の車両用空調装置に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動制御式の車両用空調装置（オートエアコン）においては、乗員の希望する車室内希望温度、車室内温度および車室内に照射される日射量等から、車室内に吹き出す空気の温度（目標吹出温度（ＴＡＯ））を演算し、その目標吹出温度に基づいて、風量、空気の温度および車室内への吹出モード等を制御している。
【０００３】
ところで、吹出モードの１つに、車室内乗員の上方に空気を吹き出すフェイス吹出口と、車室内乗員の下方に空気を吹き出すフット吹出口との両方に空気を吹き出すバイレベルモードがある。このバイレベルモード時には、両吹出口の風量割合を以下のように制御している。すなわち、図５に示すように、目標吹出温度が低くなるほど、フェイス吹出口から吹き出す風量がフット吹出口から吹き出す風量より多くなるように３段階的に制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、乗員が手動で吹出モードをバイレベルモードに設定すると、両吹出口の風量割合は一定値（具体的には、５０：５０の割合）になるように制御されていた。
そのため、乗員は、温風がフェイス吹出口から吹き出しているときは顔のほてりを感じ、冷風がフット吹出口から吹き出しているときは足の冷えといった不快感を感じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、乗員が吹出モードをバイレベルモードに設定したときの送風（空調）フィーリングの向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に記載の発明では、吹出モード設定手段（４７）によってバイレベルモードを設定したときに、目標吹出温度が小さくなるほど、フェイス吹出口（１４）の風量がフット吹出口（１５）の風量に比べて大きくなるように風量調節手段（１８、１９）を制御する風量割合制御手段（２３０、２４０）を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、風量割合制御手段（１８、１９、２３０、２４０）は、目標吹出温度に基づいて、多段階的に風量割合を制御することを特徴とする。請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、バイレベルモードが自動吹出モード制御手段（１４０、１８０）にて設定されたときのフェイス吹出口（１４）とフット吹出口（１５）との風量割合の制御パターンと、バイレベルモードが手動吹出モード設定手段（４７）にて設定されたときの風量割合の制御パターンとは同一であることを特徴とする。
【０００８】
以上の構成により、請求項１〜３に記載の発明においては、乗員よりバイレベルモードが設定されると、目標吹出温度に基づいてフェイス吹出口（１４）とフット吹出口（１５）との風量割合が決定されるので、風量割合が固定されたものに比べて、送風（空調）フィーリングの向上を図ることができる。また、上述の効果を得るために新たな機構を必要とせず、既存の車両用空調装置に対して、ソフトウェアの変更で対応できるので、安価に目的を達成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
本実施形態を水冷エンジン搭載車両の車両用オートエアコンに用いた場合について説明する。
本実施形態では、車室内空間を空調するための空調ユニットにおける各空調手段を、空調制御装置（以下、ＥＣＵという）３０によって制御するように構成されている。
【００１０】
まず、図１を用いて上記空調ユニット１の構成を説明する。
空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸入口切換ドア５が設けられている。また、この吸入口切換ドア５は、その駆動手段６（具体的にはサーボモータ）によって駆動される。
【００１１】
この吸入口切換ドア５の下流側部位には、送風機７が配設されている。送風機７は、ファン７ａと、その駆動手段７ｂ（具体的にはブロワモータ）によって駆動され、ファンの回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ７ｂに印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ３０（図２参照）によって決定される。
【００１２】
ファン７ａの下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されている。送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。
蒸発器９の下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されている。そしてエンジン１１の冷却水がヒータコア１０の内部とエンジン１１の内部とを循環するようにエンジン冷却回路２１が設けられている。ヒータコア１０を通過する空気は、この冷却水の熱を奪って温められ温風となる。
【００１３】
空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されている。そしてヒータコア１０の上流には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。この風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度を調節することにより調節される。このエアミックスドア１３はその駆動手段２２（具体的にはサーボモータ、図２参照）によって駆動される。
【００１４】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。
そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア（吹出調節手段）１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、その駆動手段２３、２４、２５（具体的にはそれぞれサーボモータ）によって駆動される。
【００１５】
また、空調ユニット１の上記各空調手段を制御するＥＣＵ３０には、図２示すように車室内空気温度を検出する内気温センサ４１、外気温度を検出する外気温センサ４２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ４３、ヒータコア１０に流入するエンジン冷却水温を検出する水温センサ４４、蒸発器９の空気冷却度合い（具体的には蒸発器９を通過した直後の空気温度）を検出する蒸発器後センサ４５、および車室内乗員が希望する車室内への希望吹出モードを設定する吹出モード設定手段（手動吹出モード設定手段）４７がそれぞれ接続されている。なお、蒸発器後センサ４５はサーミスタで構成されている。
【００１６】
またＥＣＵ３０には、車室内乗員が自分の希望する温度（Ｔｓｅｔ  ）を設定するための温度設定器４６が接続され、この設定温度が入力される。
そしてＥＣＵ３０の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられ、上記各センサ４１〜４５からの信号は、ＥＣＵ３０内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。なお、ＥＣＵ３０は、自動車エンジン１１の図示しない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、後述する制御処理の開始可能状態となる。
【００１７】
次に、ＥＣＵ３０による制御作動を図３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１００にて空調装置の自動制御処理が開始され、ステップ１１０にて温度設定器４６からの温度設定信号Ｔｓｅｔ  、内気温センサ４１，外気温センサ４２，日射センサ４３，蒸発器温度センサ４５，水温センサ４４からの信号Ｔｒ  ，Ｔａｍ，Ｔｓ  ，Ｔｅ  ，Ｔｗ  をそれぞれ読み込む。
【００１８】
次に、ステップ１２０にて、下記数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する。
【００１９】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓ  ×Ｔｓｅｔ  −Ｋｒ  ×Ｔｒ  −Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ  ×Ｔｓ  ＋Ｃ
（Ｋｓ  ：温度設定ゲイン、Ｋｒ  ：内気温度ゲイン、Ｋａｍ：外気温度ゲイン、Ｋｓ  ：日射量ゲイン、Ｃ：補正用の定数）
次に、ステップ１３０にて、ステップ１２０にて算出したＴＡＯに基づいてブロワモータ７ｂに印加する送風機電圧（風量）を決定する。
【００２０】
次に、ステップ１４０にて、ステップ１２０にて算出したＴＡＯに基づいて、吹出モードを決定する。なお、フロントガラスに向けて主に温風を吹き出すデフロスタモードはＴＡＯによっては決定されず、空調制御パネル上に設けられたデフロスタスイッチをオンすることによって設定される。
次に、ステップ１５０にて、下記数式２に基づいて、エアミックスドア１７の目標開度ＳＷを算出する。
【００２１】
【数２】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ  ）／（Ｔｗ  −Ｔｅ  ）｝×１００    （％）
次に、ステップ１６０、１７０、１８０において、上記各ステップ１３０、１４０、１５０にて算出した値に基づいて、各種アクチュエータ（６、２２、２３）をそれぞれ目標値となるように駆動制御する。
【００２２】
次に、乗員が、吹出モード設定手段４７によってバイレベルモードが設定されたときのＥＣＵ３０による制御作動を図４のフローチャートに基づいて説明する。ここで、バイレベルモードとは、フェイス吹出口１４およびフット吹出口１５の両吹出口から送風されるモードをいう。
乗員によりバイレベルモードが設定されると、ステップ２１０にて、ステップ１１０と同様に、各種センサからの信号Ｔｒ  ，Ｔａｍ，Ｔｓ  ，Ｔｅ  ，Ｔｗ  をそれぞれ読み込む。そして、ステップ２２０にて、上記数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気のＴＡＯを算出する。
【００２３】
次に、ステップ２３０にてステップ２２０で算出されたＴＡＯに基づいて、予めＲＯＭに格納された図５のマップより、バイレベル１〜３のうち１つのバイレベルを決定する。ここで、バイレベル１とは、フェイス吹出口１４とフット吹出口１５との風量割合が６５：３５の場合を言い、バイレベル２とは、５０：５０の場合を言い、バイレベル３５：６５の場合を言う。すなわち、ＴＡＯが下がるほど、フェイス吹出口１４から吹き出す風量がフット吹出口１５から吹き出す風量に比べて、大きくなるように設定されている。なお、ＴＡＯの上昇過程においては、ＡＢＣＤのマップに従ってバイレベルが決定され、ＴＡＯの下降過程においては、ＤＥＦＡのマップに従ってバイレベルが決定される。
【００２４】
次に、ステップ２３０にて決定された風量割合となるように、吹出モード切換ドア１８、１９の開度を算出する。さらに、ステップ２４０では、吹出モード切換ドア１８、１９の開度がステップ２３０で決定された開度となるようにサーボモータ２３、２４に制御信号を出力する。
以上説明した本実施形態のマイクロコンピュータの制御処理による作用効果を述べる。
【００２５】
上述のように、乗員よりバイレベルモードが設定されると、ＴＡＯに基づいてフェイス吹出口１４とフット吹出口１５との風量割合が決定されるので、風量割合が固定されたものに比べて、送風（空調）フィーリングの向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、上述の効果を得るために新たな機構を必要とせず、既存の空調装置に対して、ソフトウェアの変更で対応できるので、安価に目的を達成することができる。
【００２６】
ところで、上述の実施形態では、フェイス吹出口１４とフット吹出口１５とにそれぞれ独立に吹出モード切換ドア１８、１９を設けたが、これら２つの吹出モード切換ドア１８、１９を１つとしても本発明を実施することができる。
また、上述の実施形態では、オートエアコンを選択した場合のバイレベルモード時の風量割合の制御パターンと、手動吹出モード設定手段４７にてバイレベルモードを選択した時の風量割合の制御パターンとは同一（図５）であったが、両者の場合において、制御パターンを変えても本発明を実施することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、バイレベルを３段階としたが、４、５……と、さらに多段階的にしてもよく、また、無段階的に変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成および空気の流れを示す模式図である。
【図２】本実施形態の制御系の構成を示す模式図である。
【図３】オートエアコンが選択された場合のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【図４】乗員によってバイレベルモードが選択された場合のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【図５】目標吹出温度（ＴＡＯ）とバイレベルとの関係を示すマップである。
【符号の説明】
２…空調ケーシング（ケーシング）、３…内気吸入口、４…外気吸入口、
５…吸入口切換ドア、７…送風機、９…蒸発器、１０…ヒータコア、
１１…水冷エンジン、１２…バイパス通路、１３…エアミックスドア、
１４…フェイス吹出口、１５…フット吹出口、１６…フロントガラス、
１７…デフロスタ吹出口、
１８、１９、２０…吹出モード切換ドア（吹出調節手段）、
４１…内気温センサ（室内温度検出手段）、
４５…蒸発器後センサ、４６…温度設定器（温度設定手段）、
４７…吹出モード設定手段。
【図１】
0003596108.tif 000002
【図２】
0003596108.tif 000003
【図３】
0003596108.tif 000004
【図４】
0003596108.tif 000005
【図５】
0003596108.tif 000006