(57)【要約】【課題】  本発明は、高価な日射センサをなくすと同時に、日射センサを有していた時に使用していたブロア電圧−温度の特性図を生かして出来るだけ利用し、新たな特性図を設けないようにすることを狙いとして開発したものである。【解決手段】  外気温検出センサにより検出された外気温検出値、内気温検出センサにより検出された内気温検出値、外気温検出センサの検出値に基づいて算出された日射量推定値、乗員によって設定された目標温度値とによって演算された制御温度及びブロア電圧との関係を示す特性図に基づいて、ブロア制御電圧を制御する。【選択図】      図５
2006290130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の下流側の空気を加熱する加熱手段と、該加熱手段をバイパスするバイパス通路と、該加熱手段及び該バイパス通路の下流側に配置され、車室内に温度調整された空気を吹き出す吹出手段を有する空調ユニットを備え、該空調ユニットへの送風を行なうブロアと、該ブロアを回転させるブロアモータと、該ブロアへの内気又は外気の導入を行なう空気導入部を有するブロアユニットと、該ブロアモータの電圧を制御するブロア制御手段とを備えた自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
車室外の温度を検出する外気温検出センサ、車室内の温度を検出する内気温検出センサ、該外気温検出センサの検出値に基づいて日射量推定値を算出する日射量推定値処理部、乗員が希望する室内温度を設定する目標温度処理部を備え、
該外気温検出センサにより検出された外気温検出値、内気温検出センサにより検出された内気温検出値、該日射量推定値処理部の日射量推定値、並びに目標温度処理部の設定値により演算された制御温度とブロア電圧との関係からブロア制御電圧を決定するブロア制御電圧決定部を備え、該ブロア制御電圧決定部の出力によって、該ブロア制御手段のブロア電圧を制御することを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該日射量推定値処理部は、外気温と日射量推定値との関係が予め定められて記憶された記憶手段を有し、該記憶手段に基づいて該外気温センサの検出温度による該日射量推定値を得ることを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項３】
請求項２記載のブロア電圧制御システムにおいて、上記日射量推定値は、外気温が高くなるに応じて大きくなる特性を有し、且つ低外気温領域では急に大きくなり、高外気温領域では緩やかに大きくなる特性を有するように上記記憶手段に記憶されていることを特徴とするブロア電圧制御システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
ブロア電圧をＶｙ、制御温度をＦｘとすると、
Ｖｙ＝∫(Ｆｘ)
の関係式で示され、
Ｆｘは、以下の関係式で求められ、
Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔin
（Ｔoutは上記外気温度センサで検出された外気温度、∫(Ｔout)は外気温度Ｔoutによって算出される関数値、Ｔinは上記室内温度センサで検出された内気温度、Ｋ１及びＫ２は係数、Ｔconは予め所定値に設定された所定目標温度、Ｔsetは乗員が設定する目標温度処理部の設定目標温度を示す）
上記ブロア電圧Ｖｙ及び制御温度Ｆｘの少なくとも一方が、該日射量推定値処理部の日射量推定値によって、補正されることを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項５】
請求項４記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
Ｖｙ＝∫(Ｆｘ)の上記関係式は、Ｖｙを縦軸としＦｘを横軸とする座標系により、
ブロア電圧Ｖｙが、Ｆｘ＝Ｆ１〜Ｆ３（但し、Ｆ１＞Ｆ３）の範囲ではＶｙ＝ＶＬの固定値に設定され、ＦｘがＦ３よりも小さな値となる冷房時の範囲ではＶｙ＝Ｃ１×Ｆｘに設定されてＦｘの値に応じて増減し、ＦｘがＦ１よりも大きな値となる暖房時の範囲ではＶｙ＝Ｃ２×Ｆｘに設定されてＦｘの値に応じて増減するように定められ、
上記日射量推定値に基づいて、Ｖｙ＝ＶＬ、Ｖｙ＝Ｃ１×Ｆｘ、Ｖｙ＝Ｃ２×Ｆｘの少なくとも１つの関係式が補正されることを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、上記乗員が温度設定する目標温度処理部は、乗員の目標温度を所定の温度間隔で表示する目標温度表示部と、乗員の目標温度に応じて設定目標温度を設定する目標温度調整部を備え、
上記目標温度調整部は、乗員の目標温度と所定目標温度との温度差が所定値以下であるときは、乗員の目標温度よりも所定目標温度に近い設定目標温度を設定することを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、自動車の照明ランプのＯＮ／ＯＦＦを検出するランプスイッチを備え、該ランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、該日射量推定値処理部の日射量推定値の値を変更することを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項８】
請求項７記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該ランプスイッチをＯＮした際には、該日射量推定値の値をゼロとし、該日射量推定値による補正を中止することを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【請求項９】
請求項８記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該ランプスイッチをＯＮした際に、該日射量推定値をゼロとするまでの時間ｔ１と、該ランプスイッチをＯＦＦした際に、該日射量推定値を元に戻す際の時間ｔ２とは、ｔ１＞ｔ２となることを特徴とする自動車のブロア電圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される自動車用空調装置の制御システム、特に空調装置において、風量即ちブロアモータの電圧を制御するブロア電圧制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車の空調装置はブロアユニットと空調ユニットを備え、ブロアユニットは、内気又は外気の導入を行なう空気導入部と、該空気導入部から導入される空気を空調ユニットに送り出すための空気流れを形成するブロアと、該ブロアを回転するブロアモータとを備えている。空調ユニットは、ブロアユニットから送り込まれた空気を冷却する冷却手段と、冷却手段の下流側の空気を加熱する加熱手段と、該加熱手段をバイパスするバイパス通路と、加熱手段からの空気とバイパス通路からの空気との混合状態を制御するミックスドアと、該ミックスドアの下流に配置され、車室内に温度調整された空気を吹き出す吹出手段を備えている。そして、マイクロコンピュータによって制御される所謂フルオート型の自動車用空調装置には、ブロアモータ、ミックスドア、吹出手段等種々の制御対象を制御している。
【０００３】
車両内における空調を行なう場合には、日射による影響を考慮しなくてはならないと言われている。すなわち日射量が増大すると、車室内の空調温度が設定通りとなっていても、乗員等の空調感（快適感）が低下してしまうこととなるので、車室内への風量を大きくすること等で、空調感を維持することが行なわれている。いわゆる、日射量による空調温度補正も行なわれている。
日射による影響を補正（日射補正）するために、日射センサをダッシュボードの上部等に設けて、フロントウィンドウから入射する日射量を検出できるような構成とされた車両用空調装置が広く用いられている（特許文献１）。
【０００４】
このように日射センサを用いると、車室内の乗員等の空調感を常に一定に維持することができるきめ細かな日射補正が可能となる。しかしその反面、このような日射センサは高価であるため、より低コストで容易に日射補正制御を行ない得ることが求められていた。
【０００５】
高価な日射センサを不要として、車室内の空調補正を的確に行なうことも試みられている。例えば、日射センサをなくし、室内温度センサが検出した室内温度と外気温度センサが検出した外気温度と設定温度とに基づき、前記車室内への送風を行う多段式のファンの基準段数を基準段数設定データテーブル従って決定し、基準段数設定データテーブルに従って決定された基準段数に補正を行うか否かを、前記外気温度センサが検出した外気温度に基づいて判定するようにしたものが知られている（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−７１００９号公報
【特許文献２】特開２００４−３３０８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に示すものでは、日射センサをなくしたことによって、車室内への送風を行う多段式のファンの基準段数を決定する基準段数設定データテーブル新規に設けている。この基準段数設定データテーブルに従って決定された基準段数によって風量を設定するとともに、外気温度センサが検出した外気温度に基づいてファンの段数の補正を行うか否かを判定し、補正を行なう場合には、基準段数設定データテーブルに従って決定された段数をアップ（又はダウン）させて風量を調節するようになっている。
【０００８】
上記特許文献２では、高価な日射センサをなくした点では、コストダウンとなっている。しかし、日射センサをなくしたために、独自のファンの基準段数を決定する基準段数設定データテーブルを設けている。
日射センサを設けてブロアの風量を制御していた制御特性図とは全く異なる新たなデータテーブルを、特許文献２のものでは設けるので、そのための開発工数、性能テストなどが重なる結果となり、コストダウンできない。特に、今までの特性による空調制御と異なるため、乗員の空調感にうまくフィットしない感覚を与える可能性を有する。
また、日射センサを、空調装置の他の制御や自動車の他の制御に利用していた場合には、これらの制御に対する対応をどうするかという課題を有する。
【０００９】
本発明は、高価な日射センサをなくすと同時に、日射センサを有していた時に使用していたブロア電圧−温度の特性図を生かしてこれを出来るだけ利用することとし、新たな特性図を設けないようにすることを前提として開発したものである。そのために、日射センサによる日射量と外気温との関係を研究して、北海道などの寒冷地、沖縄などの温暖地での日射量と外気温との関係、春夏秋冬での日射量と外気温との関係等を実験的に求め、これらの結果から、外気温による擬似日射量（日射量推定値）をマップ化して求めた。この日射量推定値を用いて、従来のブロア電圧−温度特性図の一部を補正することとし、さらに補正の仕方を工夫することとし、日射センサを用いた際のブロア電圧−温度特性図を活用し、日射センサ無しでも温度制御できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明では、空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の下流側の空気を加熱する加熱手段と、該加熱手段をバイパスするバイパス通路と、該加熱手段及び該バイパス通路の下流側に配置され、車室内に温度調整された空気を吹き出す吹出手段を有する空調ユニットを備え、該空調ユニットへの送風を行なうブロアと、該ブロアを回転させるブロアモータと、該ブロアへの内気又は外気の導入を行なう空気導入部を有するブロアユニットと、該ブロアモータの電圧を制御するブロア制御手段とを備えた自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
車室外の温度を検出する外気温検出センサ、車室内の温度を検出する内気温検出センサ、該外気温検出センサの検出値に基づいて日射量推定値を算出する日射量推定値処理部、乗員が希望する室内温度を設定する目標温度処理部を備え、
該外気温検出センサにより検出された外気温検出値、内気温検出センサにより検出された内気温検出値、該日射量推定値処理部の日射量推定値、並びに目標温度処理部の設定値により演算された制御温度とブロア電圧との関係からブロア制御電圧を決定するブロア制御電圧決定部を備え、該ブロア制御電圧決定部の出力によって、該ブロア制御手段のブロア電圧を制御する構成とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該日射量推定値処理部は、外気温と日射量推定値との関係が予め定められて記憶された記憶手段を有し、該記憶手段に基づいて該外気温センサの検出温度による該日射量推定値を得る構成である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２記載のブロア電圧制御システムにおいて、上記日射量推定値は、外気温が高くなるに応じて大きくなる特性を有し、且つ低外気温領域では急に大きくなり、高外気温領域では緩やかに大きくなる特性を有するように上記記憶手段に記憶されている構成である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
ブロア電圧をＶｙ、制御温度をＦｘとすると、
Ｖｙ＝∫(Ｆｘ)
の関係式で示され、
Ｆｘは、以下の関係式で求められ、
Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔin
（Ｔoutは上記外気温度センサで検出された外気温度、∫(Ｔout)は外気温度Ｔoutによって算出される関数値、Ｔinは上記室内温度センサで検出された内気温度、Ｋ１及びＫ２は係数、Ｔconは予め所定値に設定された所定目標温度、Ｔsetは乗員が設定する目標温度処理部の設定目標温度を示す）
上記ブロア電圧Ｖｙ及び制御温度Ｆｘの少なくとも一方が、該日射量推定値処理部の日射量推定値によって、補正されるようになっている構成である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、
Ｖｙ＝∫(Ｆｘ)の上記関係式は、Ｖｙを縦軸としＦｘを横軸とする座標系により、
ブロア電圧Ｖｙが、Ｆｘ＝Ｆ１〜Ｆ３（但し、Ｆ１＞Ｆ３）の範囲ではＶｙ＝ＶＬの固定値に設定され、ＦｘがＦ３よりも小さな値となる冷房時の範囲ではＶｙ＝Ｃ１×Ｆｘに設定されてＦｘの値に応じて増減し、ＦｘがＦ１よりも大きな値となる暖房時の範囲ではＶｙ＝Ｃ２×Ｆｘに設定されてＦｘの値に応じて増減するように定められ、
上記日射量推定値に基づいて、Ｖｙ＝ＶＬ、Ｖｙ＝Ｃ１×Ｆｘ、Ｖｙ＝Ｃ２×Ｆｘの少なくとも１つの関係式が補正される構成である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、上記乗員が温度設定する目標温度処理部は、乗員の目標温度を所定の温度間隔で表示する目標温度表示部と、乗員の目標温度に応じて設定目標温度を設定する目標温度調整部を備え、
上記目標温度調整部は、乗員の目標温度と所定目標温度との温度差が所定値以下であるときは、乗員の目標温度よりも所定目標温度に近い設定目標温度を設定する構成である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、自動車の照明ランプのＯＮ／ＯＦＦを検出するランプスイッチを備え、該ランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、該日射量推定値処理部の日射量推定値の値を変更する構成である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項７記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該ランプスイッチをＯＮした際には、該日射量推定値の値をゼロとし、該日射量推定値による補正を中止する構成である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項８記載の自動車のブロア電圧制御システムにおいて、該ランプスイッチをＯＮした際に、該日射量推定値をゼロとするまでの時間ｔ１と、該ランプスイッチをＯＦＦした際に、該日射量推定値を元に戻す際の時間ｔ２とは、ｔ１＞ｔ２となる構成である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、日射センサを不要としても、車室内の日射量推定値を用いることにより、日射補正を的確に行うことができる。すなわち、外気温度と日射量とは密接に関係しているため、外気温度から日射量を推定することができ、これに従って日射補正を行うので、日射量が大きい場合でも車室内の空調感を向上させることができる。
また、従来の日射センサに類似した日射補正を得られるので、従来のシステムを流用できる点で有利であり、低コスト化を実現できる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、外気温と日射量推定値との関係を記憶した記憶手段を用いているので、簡単に且つ確実に日射補正できる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、日射量推定値による日射補正が適切に行なわれる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、外気温のよって推定した日射量推定値で日射補正を行なっても、乗員に対する空調感がよく、快適性を確保できる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、従来のブロア電圧と制御温度との関係から得られる特性図に類似した特性図を基本とするので、従来の日射センサを備えた場合の空調感と似たような空調感を得られ、違和感を無くすことができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、乗員が操作する設定温度スイッチに対して、微妙な温度調整にも素早く追従するので、乗員がもう少し暖房したい或いはもう少し冷房したいという要求に対して満足感を得ることができる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、例えば夜間には上記日射量推定値で補正できないような状態になるが、ランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦに対応して、日射量推定値Ｗによる補正を変更するので、上記状態を回避できる。
【００２６】
請求項８の発明によれば、夜間での日射補正を中止するので、簡単に夜間での空調感を良好にすることができる。
【００２７】
請求項９の発明によれば、日没及び日の出に沿った補正にすることができ、快適性をいっそう向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る自動車用空調装置を示す。空調装置のブロアユニットＢと空調ユニットＡとがインストルメントパネル下方に車両幅方向に並設されている。空気導入部１に設けられたインテークドア２により外気吸込口３又は内気吸込口４が切り替えられ、空気導入部１から吸い込まれる空気をブロア５で空調ユニットＡのエバポレータ６に送り込む。ここで冷却，除湿された空気をミックスドア７で分流してその一部又は全部をヒータ８に通し、残りの空気はヒータ８をバイパスするバイパス通路９を通すことによって温度調節した後、吹出手段であるヒ−トドア１０、ベントドア１１又はデフドア１２により選択されたいずれかの吹出口１3ａ、１３ｂ、１３ｃよりその温度調節された空気を車内に吹出すようになっている。
【００２９】
インテークドア２、ミックスドア７及び各モードドア１０、１１、１２は、それぞれアクチュエータ１４，１５，１６によって開閉される。このうちミックスドアアクチュエータ１５には、そのアクチュエータ１５の駆動量すなわちミックスドア開度を検出するミックスドア開度検出手段としてのポテンショメータ１７が設けてある。また、モードドアアクチュエータ１６には、そのアクチュエータ１６の駆動量すなわちモード位置を検出するモード位置検出手段としてのポテンショメータ１８が設けてある。
【００３０】
制御装置１９は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１９ａ及びＲＯＭ１９ｂを備え、そのＣＰＵ１９ａは、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ２０、外気温度検出センサ２１、内気温度検出センサ２２、エバポレータ出口温度検出センサ２３、温度設定スイッチ３１、及び前記ポテンショメータ１７，１８からの検出信号の入力を受ける入力回路１９ｃに接続され、ＲＯＭ１９ｂに記憶されたプログラムを実行し、出力駆動回路１９ｄからブロアモータ２４のブロア電圧制御回路２５及び各アクチュエータ１４，１５，１６に駆動信号を出力することにより、内外気及び吹出しモードの切り替え、風量及び吹出し温度を制御するようになっている。
内気温度検出センサ２２は、車室内において室内温度を好適に検出しうる場所に設置されており、また外気温度検出センサ２１は、車室外において外気温度を好適に検出しうる場所に設置されている。
【００３１】
更に、制御装置１９には、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチ３０からの操作信号が入力される。この操作スイッチ３０には、上記温度設定スイッチ３１、乗員の操作によって車両用空調装置の運転モードをＭＡＮＵＡＬモードからＡＵＴＯモードに切り替えるＡＵＴＯスイッチ３２、内外気モードを手動で切り替え設定するための内外気切替スイッチ３３、吹出しモードを手動で切り替え設定するための吹出しモードスイッチ３４が設けられている。ＡＵＴＯスイッチ３２、内外気切替スイッチ３３及び吹出しモードスイッチ３４の信号はＣＰＵ１９ａに入力されるようになっている。また、自動車の照明ランプのＯＮ／ＯＦＦを検出するランプスイッチ３５の信号がＣＰＵ１９ａに入力されるようになっている。ＡＵＴＯスイッチ３２がＯＮになったＡＵＴＯモードの場合であれば、温度設定スイッチ３１の設定温度が入力され、ブロアモータ２４、各アクチュエータ１４，１５，１６が的確に制御される。一方、ＡＵＴＯスイッチ３２がＯＦＦになったＭＡＭＵＡＬモードの場合であれば、温度設定スイッチ３１、内外気切替スイッチ３３、吹出しモードスイッチ３４を乗員が操作することで、温調空気の吹出方向や風量等が乗員等の所望の通りに適宜選択される。
【００３２】
以上説明した各種機器を備える構成の車両用空調装置を用いて車室内の温度制御を行う際の、一連の制御の流れについて、図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下に説明する温度制御は、ＡＵＴＯスイッチ３２によって運転モードをＭＡＮＵＡＬモードからＡＵＴＯモードに切り替えた場合であって、車室内の乗員による温度設定スイッチ３１の操作に応じた入力信号に基づき車室内の設定温度が予め設定されている。
ステップＳ１００にて各種変換、フラグ等の初期化を設定する。次のステップＳ１０１では各種スイッチ３１〜３５の操作信号を読み込み、各種センサ２０〜２３からのセンサ検出信号を読み込む。次のステップＳ１０２では、温度設定スイッチ３１の操作に応じて設定された車室内の目標温度値と、外気温度検出センサ２１からの検出値に応じた信号に基づく外気温度演算値及び内気温度検出センサ２２からの検出値に応じた信号に基づく内気温度演算値により、温度制御を行なう目標温度（制御温度）が計算して求められる。次のステップＳ１０３では、アクチュエータ１５の駆動によってミックスドア６の開閉位置が制御されて吹出し温度の制御が行なわれる。次のステップＳ１０４では風量制御が行なわれる。この風量制御は、後で図３により詳細に説明する。次のステップＳ１０５では、アクチュエータ１６の駆動によって各吹出し口（モードドア）１０、１１、１２の開閉状態が制御される。次のステップＳ１０６では、アクチュエータ１４の駆動によってインテークドア２の開閉状態が制御される。次のステップＳ１０７ではエバポレータ６に供給される冷媒のためのコンプレッサー（図示せず）を制御するようになっている。そして、ステップ１０１に戻って以上のステップを繰り返す。
【００３３】
図３のフローチャートに示す風量制御について説明する。ステップＳ２０１では、ブロアモータ２４の基本電圧特性Ｖｙ＝∫(Ｆｘ)を計算して設定する、すなわち、下限ブロア電圧ＶＬ、上限ブロア電圧ＶＨ、所定ブロア電圧値Ｖ１およびＶ２、暖房用設定温度値Ｆ１、暖房用演算温度値Ｆ２、冷房用設定温度値Ｆ３、冷房用演算温度値Ｆ４を計算又は設定値から求める。次のステップＳ２０２では、制御温度Ｆｘが、Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔinで算出される。次のステップＳ２０３では、この制御温度Ｆｘが、Ｆｘ＜０或いはＦｘ≧０かを判断する。Ｆｘ＜０の場合には、冷房モードであるとしてステップＳ２０４に進む。Ｆｘ≧０の場合には、暖房モードであるとしてステップＳ２０５に進む。次のステップＳ２０６において、冷房モードでは冷房モードに対応したブロア電圧Ｖｙを、暖房モードでは暖房モードに対応したブロア電圧Ｖｙをを求めて決定する。
【００３４】
図４により、制御装置１９の具体構成を説明する。ＣＰＵ５０に温度設定スイッチ３１、内気温度検出センサ２２、ランプスイッチ３５及び外気温度検出センサ２１の出力が入力される。温度設定スイッチ３１から出力される出力信号Ｔsetは、目標温度処理部５１に入力される。目標温度処理部５１では、乗員によって操作された目標温度Ｔsetに対応する温度がインストルメントパネル等に設けられた目標温度表示部５３に表示される。この温度表示部５３の表示温度に対応する出力温度（目標温度）Ｔset´が、目標温度調整部５２で調整されて、制御温度処理部５７に送られる。目標温度表示部５３に表示される表示温度Ｔsetと目標温度調整部５２で調整される出力温度（目標温度）Ｔset´とは、Ｔset＝Ｔset´で同じ値でも良いが、この実施形態では、図８及び図９に示すように一部異なる値となっている。図８及び図９の詳細説明は、後で述べる。
【００３５】
内気温度検出センサ２２からの出力Ｔinは、内気温度処理部５４に入力され、その後内気温度Ｔinの信号は制御温度処理部５７に送られる。
日射量推定値処理部５５には、ランプスイッチ３５のON／ＯＦＦ信号が送られるとともに、外気温度検出センサ２１からの出力Ｔoutが入力される。日射量推定値処理部５５では、外気温度検出センサ２１からの出力Ｔoutに基づき、日射量推定値処理部５５に設けられた記憶手段（図７）により、日射量推定値Wを算出する。日射量推定値Wは、ブロア電圧処理部５８に入力される。
【００３６】
外気温度検出センサ２１の出力Ｔoutは、外気温度処理部５６に入力されている。この外気温度処理部５６では、図６に示すマップのように、外気温度Ｔoutに対する外気温関数∫(Ｔout)が求められる。この外気温関数∫(Ｔout)の信号が制御温度処理部５７に入力される。制御温度処理部５７では、入力された外気温関数∫(Ｔout)、設定温度Ｔset、内気温度Ｔinにより、制御温度Ｆｘが、下記の演算式により算出される。
Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔin（Ｋ１、Ｋ２は係数）
また、Ｆ１、Ｆ３及びＦ４が設定値として取り込まれ、Ｆ２が外気温に応じた値で演算されて取り込まれる。
【００３７】
一方、ブロア電圧処理部５８には、外気温度処理部５６から外気温度Ｔoutが入力され、日射量推定値処理部５５からの日射量推定値Wが入力される。これらの入力値によって、下限ブロア電圧処理部５９では、ＶＬ＝Ｋ３×Ｔout＋Ｋ４×Ｗ（Ｋ３、Ｋ４は係数）で演算され、下限ブロア電圧値ＶＬが算出される。
上限ブロア電圧処理部６０では、ＶＨ＝Ｋ５×Ｔout（Ｋ５は係数）で上限ブロア電圧値ＶＨが算出される。
また、所定ブロア電圧処理部６１では、設定された所定電圧Ｖ１及びＶ２の値を取り込むようになっている。
【００３８】
制御温度処理部５７からの出力、及びブロア電圧処理部５８からの出力がブロア電圧決定部６２に入力され、ブロア電圧Ｖｙと制御温度Ｆｘとの関係を示す特性図（図５）が決定される。その結果、Ｆｘの値に応じたＶｙが算出される。算出されたＶｙの信号がブロア電圧制御回路２５に入力され、ブロアモータ２４の回転を制御する。
【００３９】
次に、図４に示すブロック図の主たる構成要件について説明する。ブロア電圧決定部６２におけるブロア電圧Ｖｙと制御温度Ｆｘとの関係を説明する。両者の関係は、ブロア電圧Ｖｙを縦軸に上記制御温度Ｆｘを横軸とする座標系からなるＶｙ＝∫(Ｆｘ)の特性図で示される。この特性図を図５に基づいて説明する。
図５において、Ｆ１＝１、Ｆ３＝−１とし、Ｆ４＝所定値とし、Ｆ２は外気温で変化する値、外気温が上がるとほぼ比例して値が大きくなるように設定されている。
なお、上記実施形態ではＦ２だけが外気温に応じて変化するが、Ｆ４も外気温によって変化するようにしても良い。
【００４０】
制御温度Ｆｘ＝Ｆ１（＝＋１）〜Ｆ３（＝−１）の間では、Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔin＝＋１〜−１ということであり、すなわち、∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）とＫ２×Ｔinとの差が＋１から−１の間である。このことは、外気温に応じてコントロールする温度と室内温度との差が僅かであることを意味する。したがって、制御温度Ｆｘが上記領域間では乗員の空調要求に対して、ほぼ安定した状態にあるので、ブロア電圧Ｖｙ＝ＶＬ（下限ブロア電圧）として安定した下限ブロア電圧ＶＬで制御される。即ち、ブロア電圧Ｖｙは、図５において、ポイントＢ（Ｆ３、ＶＬ）とポイントＣ（Ｆ１、ＶＬ）とを結ぶ直線ａ上で一定値である。
【００４１】
制御温度ＦｘがＦ３よりも小さな値となる冷房時の範囲では、Ｆｘ＝Ｆ４の時のＶｙ＝Ｖ２（所定ブロア電圧）とすると、ブロア電圧Ｖｙは、ポイントＢ（Ｆ３、ＶＬ）とポイントＡ（Ｆ４、Ｖ２）とを結ぶ直線上の値となり、制御温度Ｆｘの値が小さくなるに比例してブロア電圧Ｖｙが大きくなるラインｂ（Ｖｙ＝Ｃ１×Ｆｘ）上でブロア電圧Ｖｙは制御される。さらに、制御温度ＦｘがＦ４よりも小さな値となる冷房時の範囲では、Ｖｙ＝Ｖ２で固定値ｅとしてブロア電圧Ｖｙは制御され、ブロアモータの過負荷を防止している。
【００４２】
一方、制御温度ＦｘがＦ１よりも大きな値となる暖房時の範囲では、Ｆｘ＝Ｆ２の時のＶｙ＝Ｖ１（所定ブロア電圧）とし、ブロア電圧Ｖｙは、ポイントＣ（Ｆ１、ＶＬ）とポイントＥ（Ｆ２、Ｖ１）とを結ぶ直線ｃ（Ｖｙ＝Ｃ２×Ｆｘ）上の値となり、制御温度Ｆｘの大きさに比例して大きくなるように変化する値で制御される。そして、この場合のブロア電圧Ｖｙは上記直線ｃ上を変化する値で制御されていても、Ｖｙ＝ＶＨ（上限ブロア電圧）になると、ポイントＤにおいて上記直線ｃ上から外れてＶｙ＝ＶＨで一定値となる特性ｄに移り、上限ブロア電圧ＶＨを超えないように制御される。
【００４３】
上記図５に示す特性図では、外気温による日射量推定値に基づいて、下限ブロア電圧ＶＬが変動し、演算温度Ｆ２及び上限ブロア電圧ＶＨが外気温によって変化するようになっているので、外気温度が低下すると下限ブロア電圧ＶＬがａ´のように少し大きくなる方向に移動し、更にポイントＥがＥ´に変化することとなり、Ｖｙ＝Ｃ２×Ｆｘの直線ｃがｃ´に変化する。その上、外気温度が低下することで上限ブロア電圧ＶＨのｄがｄ´に移動する。一方、冷房モードでは、外気温が低くなると、下限ブロア電圧ＶＬがａ´のように少し大きくなる方向に移動するので、Ｖｙ＝Ｃ１×Ｆｘの直線ｂはｂ´に変化する。
このように、制御温度Ｆｘに対するブロア電圧Ｖｙの特性図は、外気温及び日射量推定値により変動するようになっているので、日射センサなしでも、日射センサを設けた従来と同様な感覚で温度制御される。特に、本実施形態では、日射量推定値Ｗに応じて下限ブロア電圧ＶＬのみが補正される制御システムとなっているが、前述したように、外気温に応じて他の値、即ち演算温度Ｆ２、上限ブロア電圧ＶＨが変化して、図５の特性図が変化するので、補正日射量推定値による補正が下限ブロア電圧ＶＬのみであっても、十分に空調快適感を確保可能となっている。
【００４４】
次に、制御温度処理部５７で演算される制御温度Ｆｘを説明する。制御温度Ｆｘは、Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔinの関係式で求められる。
この場合、Ｔoutは上記外気温検出センサ２１で検出された外気温度であって、∫(Ｔout)は外気温度Ｔoutによって算出される関数値を示す。Ｔinは上記内気温検出センサ２２で検出された内気温度、Ｋ１及びＫ２は係数、Ｔconは予め所定値に設定された所定目標温度、Ｔsetは乗員が温度設定スイッチ３１で設定する設定目標温度を示す。
外気温度検出センサによる検出値Ｔoutと、この検出値から得られる∫(Ｔout)との関係は、図６に示すように、外気温度が高いと低い値で、該気温が低いと高い値となるような設定とする。特に１０°〜３０℃付近では、細かい設定を取るようになっている。例えば、外気温度Ｔout＝３２℃の時に∫(Ｔout)=n4となる。
外気温度Ｔoutの値に基づいて、図６により、∫(Ｔout)が算出され、Ｔconは所定値（例えば２５）に設定されているので、乗員が目標とする温度（Ｔset）を設定し、内気温度Ｔinが検出されると、Ｆｘ＝∫(Ｔout)＋Ｋ１×（Ｔset−Ｔcon）−Ｋ２×Ｔinの演算式によって制御温度Ｆｘが演算して求められる。
この制御温度Ｆｘが決まれば、図５に示す特性図によって、ブロア電圧Ｖｙが求められ、このブロア電圧Ｖｙによってブロアモータが制御される。
【００４５】
日射量処理部５５で求められる日射量推定値Ｗについて、日射量推定値Wと外気温との関係を示す図７に基づいて説明する。基本的に外気温が高くなると、日射量推定値は高くなるように変化する。但し、外気温が０℃以下では、日射量は多くなく、空調制御において日射量による補正を必要としないので、日射量推定値はゼロとする。そして、外気温が０℃〜２０℃程度では、外気温の上昇に応じて所定の上昇率で日射量推定値が増加する特性とし、２０℃より高くなると、日射量による補正を強く必要とするので、外気温の上昇に応じて日射量推定値の上昇率を更に高くしている。その後、外気温が３０℃を超える頃からは、日射量推定値の値は高くなるが、日射量推定値の値がかなり高いので上昇率はそれほど急激に上昇するものではなく、上昇率は低くなる特性を示す。
このようにして、図７に示すような日射量推定値Ｗが外気温Ｔoutに対して設定される。
【００４６】
次に、ブロア電圧処理部５８について、説明する。
下限ブロア電圧値ＶＬは、ＶＬ＝Ｋ３×Ｔout＋Ｋ４×Ｗ（Ｋ３、Ｋ４は係数）で演算して求められる。この下限ブロア電圧値ＶＬは、４Ｖ〜１０Ｖの値の中で、外気温及び日射量推定値Ｗに基づく値によって変化する値である。上記Ｋ３×Ｔoutは、外気温度Ｔoutに応じて変化する値であって、例えば、冷房も暖房も必要としない温度領域では、下限ブロア電圧値ＶＬは低い値に維持され、外気温が低く暖房を必要とする領域では、外気温が低くなるほど下限ブロア電圧値ＶＬは高くなるように徐々に変化し、外気温が高く冷房を必要とする領域では、外気温が高くなるほど下限ブロア電圧値ＶＬは高くなるように徐々に変化するようになっている。別の例では、冷房も暖房も必要としない温度領域では、下限ブロア電圧値ＶＬは低い値に維持され、外気温が低く暖房を必要とする領域、或いは外気温が高く冷房を必要とする領域の一方では、下限ブロア電圧値ＶＬが徐々に高くなるように変化させ、他方では所定電圧に保持するようにしても良い。
そして、日射量推定値Ｗは上記Ｋ３×Ｔoutの値に対して僅かに補正することによって、下限ブロア電圧値ＶＬを補正するもので、日射量推定値Ｗが大きいと下限ブロア電圧値ＶＬが大きく補正され、日射量推定値Ｗが小さいと下限ブロア電圧値ＶＬが僅かに補正される。上記係数Ｋ３、Ｋ４は常数でも良く、外気温度Ｔoutによって変化する値となるものでも良い。
【００４７】
上限ブロア電圧処理部６０では、ＶＨ＝Ｋ５×Ｔout（Ｋ５は係数）で上限ブロア電圧値ＶＨが算出される。上限ブロア電圧値ＶＨは、例えば、外気温が−５℃〜＋２０℃の間で、７Ｖ〜１２Ｖの値の中で変化する値として、外気温に応じて変化する値であり、外気温が高くなると、上限ブロア電圧値ＶＨは下がるように変化する。なお、外気温が極端に低い領域や極端に高い領域では、上限ブロア電圧値ＶＨは夫々所定値として固定して異常に大きな値や小さな値となることを防止している。
【００４８】
目標温度処理部５１について、図８及び図９を基にして、説明する。設定温度表示（SET）とは、乗員が温度設定スイッチ３１で設定する温度Ｔsetであって、目標温度調整部５１の目標温度表示部５３に表示される温度である。図８のSET制御データとは、目標温度調整部５１の目標温度調整部５２で微調整されて、制御温度処理部５７に送られるＴset´である。目標温度表示部５３の値は、均等幅１℃で変化するようになっているが、この目標温度表示部５３の値に対して、実際の設定目標温度Ｔset´（Ｔsetの制御データ）は、２５℃近辺では、１℃よりも小さな値で設定され、微調整に素早く対応するようになっている。その一方で、２５℃より離れた領域では１℃よりも大きな値とすることで、設定目標温度Ｔsetの表示と実際の温度データＴset´のズレを収拾している。実際には、表示温度Ｔsetが２５℃の時には目標温度Ｔset´も２５℃とされ、表示温度Ｔsetが２４℃に時には目標温度Ｔset´は２４．５℃とされ、表示温度Ｔsetが２３℃に時には目標温度Ｔset´は２３．７５℃とされている。表示温度Ｔsetが２６℃に時には目標温度Ｔset´は２５．７５℃とされ、表意温度Ｔsetが２７℃に時には目標温度Ｔset´は２６．５℃とされている。
【００４９】
乗員が設定した温度が２５℃であって、室内温度が設定温度２５℃に近い温度である場合であって、ほぼ満足できる空調感を得られる状態であるが、更に快適な空調感を得るために、僅かに設定温度を変更したい要求が出ることがある。本実施形態では、ほんの僅かの微調整を行ないたい要求に応えるために、表示温度２５℃に対して１℃だけ設定を動かした場合には、冷房側では実際には、目標温度は０．５℃だけ移動した２４．５℃とし、暖房側では実際には、目標温度は０．７５℃だけ移動した２５．７５℃としている。このことによって、僅かな設定温度変化の要求に素早く応えるようになっている。
そして、Ｔsetの最低温度表示１８℃や最高温度表示３２℃に対しては、Ｔset´も同じ値となるように、途中でＴsetとＴset´との差異を徐々に修正していき、SET制御データにおける制御温度値の数値を増加することなく制御できるようになっている。
【００５０】
なお、上記実施形態では、所定目標温度Ｔconが２５℃である場合を基準にして、図８及び図９に示すように、表示温度と出力温度との関係を設定している。この場合には、表示温度と調整する出力温度との関係は簡単な制御を行なうことで対応できるメリットを有する。
なお、きめ細かな対応を必要とする場合には、基準値を２５℃に固定するのではなく、乗員が設定する設定目標温度Ｔsetの値を基準として、この値に対してマイナス１℃では、０．５℃だけの変化とし、プラス１℃では０．７５℃の変化となるような制御を行なうようにしても良い。
また、温度幅として１℃を例にして説明したが、１℃に限られるものではなく、均等の温度幅が０．５℃幅であれば、それよりも小さい値にすればよいものである。
本発明では、日射センサを無くしたので、日射量の代わりに日射量推定値を用いているが、日射量推定値による空調制御でもう少し空調感がもの足りず、僅かに設定温度を変更したいという乗員に対しては、上述したような図８に示すような設定温度調整部での制御を行なうことによって、この乗員の要求に応えることができる。したがって、日射センサの代わりに日射量推定値を使用したことによって、僅かに設定温度を微調整したいという乗員が増えたとしても、空調感を満足させることができ、日射センサを無くすことができる有効な手段の１つである。
【００５１】
また、一日の中で、夜になると日射は無くなるので、基本的に日射量による補正は必要ない。そのために、夜になると日射量補正を中止することが好ましい。本発明では、夜になると自動車用照明ランプを点灯することに着目し、ランプスイッチ３５のＯＮ／ＯＦＦを利用することとしたものである。具体的には、ランプスイッチ３５をＯＮにすると、日射量推定値Ｗをゼロにする。そして、ランプスイッチ３５がＯＦＦになると元の日射量推定値Ｗに戻すようにしている。
ランプスイッチ３５と日射量推定値Wの関係について、図１０により説明する。図１０に示すように、ランプスイッチ３５のＯＮで、日射量推定値Ｗをすぐにゼロにするのではなく、また、ランプスイッチ３５がＯＦＦになると元の日射量推定値Ｗに戻す際にもすぐに戻すのではなく、少しタイムラグを設けている。それによって、急激な温度変化を防止している。特に、ランプスイッチ３５がＯＮになった際に、日射量推定値Ｗをゼロにする場合のタイムラグをｔ１とし、元に戻す場合のタイムラグをｔ２とすると、ｔ１＞ｔ２としている。ランプスイッチ３１が点灯する時間帯は夕方からであり、日が落ちていくのは緩やかである。このため、緩やかに追従するように比較的大きな時間ｔ１のタイムラグとしている。一方、朝日が出る場合には、早めに追従するように比較的大きな時間ｔ１のタイムラグとしている。
【００５２】
タイムラグｔは、図１０では日射量推定値Ｗがゼロになるまでのタイムとしたがゼロ近辺ではほぼゼロに近い緩やかなタイムラグラインとなることを考慮すると、完全にゼロのなるまでの時間でなく、ほぼゼロになるまでの時間幅（ｍ）、例えば、Ｗが０．１Ｗになるまでの時間とすることが好ましい。また、元に戻す際のタイムラグも同様に、例えば０．９Ｗになるまでの時間とすることが好ましい。
また、短いトンネル等に入って、出てくる場合等では、上記のようなランプスイッチ３５による補正を好まない場合がある。この場合には、ランプスイッチをONしても所定時間以内にＯＦＦにした時には、日射量推定値Ｗをランプスイッチ３５のＯＮ／ＯＦＦ制御で制御することを行なわないようにすると良い。
【００５３】
上記実施形態において、温度Ｆ４は所定値としているが、温度Ｆ２と同様に外気温に応じて変化するような値として、細かく制御できるようにしても良い。或はブロア電圧Ｖ１、Ｖ２を外気温に応じて変化するようにすることも可能である。
本実施形態では日射量推定値Ｗは、ブロア電圧Ｖｙの下限ブロア電圧ＶＬのみを制御しているが、他のブロア電圧、例えば上限ブロア電圧ＶＨ、Ｖ１，Ｖ２等を制御するようにしても良い。また、日射量推定値Ｗは制御温度処理部５７には入力されてないが、入力されるようにして、例えばＦ４等も制御するようにしても良い。
【００５４】
なお、上記実施形態では、乗員が温度設定スイッチ３１で設定する温度を、目標温度調整部５１の目標温度表示部５３に表示するようになっているが、具体的な温度は表示されなくて、制御されるようになっていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる空調装置の概略図である。
【図２】第１実施形態における空調装置の作動フローチャートである。
【図３】第１実施形態における風量制御のフローチャートである。
【図４】第１実施形態におけるＣＰＵの概略ブロック図である。
【図５】第１実施形態におけるブロア電圧特性図を示す。
【図６】第１実施形態において、検出された外気温とその間数値の関係を示すグラフである。
【図７】第１実施形態において、検出された外気温と日射量推定値との関係を示すＭＡＰである。
【図８】第１実施形態において、目標温度表示部と目標温度調整部の数値関係を示す表である。
【図９】図８をグラフ化したものである。
【図１０】本発明において、ランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦと日射量推定値の関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｂ      ブロアユニット
Ａ      空調ユニット
１３    吹出手段
１９    制御装置
２１    外気温度検出センサ
２２    内気温度検出センサ
２４    ブロアモータ
２５    ブロア電圧制御回路
３１    温度設定スイッチ
３２    ＡＵＴＯスイッチ
３５    ランプスイッチ
５１    目標温度処理部
５２    目標温度調整部
５３    目標温度表示部
５４    内気温度処理部
５５    日射量推定値処理部
５６    外気温度処理部
５７    制御温度処理部
５８    ブロア電圧処理部
５９    下限ブロア電圧処理部
６０    上限ブロア電圧処理部
６１    所定ブロア電圧処理部
６２    ブロア制御電圧決定部
Ｖｙ    ブロア電圧
Ｆｘ    制御温度
Ｔout      外気温度
Ｔin       内気温度
Ｔset      設定目標温度
Ｔcon      所定目標温度
Ｗ         日射量推定値
【図１】
2006290130.tif 000003
【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】
2006290130.tif 000009
【図８】
2006290130.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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