(57)【要約】【課題】  車両窓を開放した場合の空調フィーリングの悪化を抑制する。【解決手段】  車両窓の開閉状態を判定し、車両窓が開状態のとき、目標吹出温度ＴＡＯ−外気温Ｔａｍが負の値であれば、車速の上昇により目標吹出温度ＴＡＯを低下させ、目標吹出温度ＴＡＯ−外気温Ｔａｍが正の値であれば、車速の上昇により目標吹出温度ＴＡＯを上昇させる補正を行い、空調フィーリングの悪化を抑制する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に吹出される空気の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する算出手段（Ｓ４）を備え、前記算出手段（Ｓ４）が算出した前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて車室内の空調状態を制御する車両用空調装置において、
前記車室内に吹出される空気を冷却又は加熱する熱交換手段（１１、１３）と、
車室内に外気を導入できる開放機構の開閉状態を判定する判定手段（Ｓ５１）と、
前記判定手段（Ｓ５１）により前記開放機構の開状態を判定したとき、前記熱交換手段（１１、１３）によって前記車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より低い温度に冷却される冷房時には、車速の上昇により前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を低下させ、前記熱交換手段（１１、１３）によって前記車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より高い温度に加熱される暖房時には、車速の上昇により前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を上昇させる補正手段（Ｓ５）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記補正手段（Ｓ５）は、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が負の値であれば冷房時とし、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が正の値であれば暖房時と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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる車両用空調装置の目標吹出温度を車速に応じて補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、車両のドア又は窓が開放された時に、車両用空調装置が車室内に吹出す空気の目標吹出温度を補正する制御が提案されている。
【０００３】
この従来技術では、車両用空調装置によって車室内温度が乗員の設定した設定温度近傍になっている定常状態において、ドア又は窓が開放されると、外気が車室内に導入されて設定温度と乖離してしまうので、ドア又は窓の開放が検出されたときは目標吹出温度を外気温との差が増大するように補正している。
【特許文献１】特開昭５７−２０１７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この従来技術では、ドア又は窓の開放を検出して目標吹出温度の補正を行っているだけなので、車速が上昇すると外気が車室内に導入される量も増加し、車室内温度と乗員の設定した設定温度との乖離も車速に上昇により大きくなる。このため、乗員の空調フィーリングが悪化するという問題を生じる。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、車室内に外気を導入できる開閉機構を開放した場合における、空調フィーリングの悪化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内に吹出される空気の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する算出手段（Ｓ４）を備え、算出手段（Ｓ４）が算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて車室内の空調状態を制御する車両用空調装置において、車室内に吹出される空気を冷却又は加熱する熱交換手段（１１、１３）と、車室内に外気を導入できる開放機構の開閉状態を判定する判定手段（Ｓ５１）と、判定手段（Ｓ５１）により開放機構の開状態を判定したとき、熱交換手段（１１、１３）によって車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より低い温度に冷却される冷房時には、車速の上昇により目標吹出温度（ＴＡＯ）を低下させ、熱交換手段（１１、１３）によって車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より高い温度に加熱される暖房時には、車速の上昇により目標吹出温度（ＴＡＯ）を上昇させる補正手段（Ｓ５）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、走行中に開閉機構を開状態にしても車速の上昇に応じて目標吹出温度（ＴＡＯ）を補正することができるので、空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【０００８】
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、補正手段（Ｓ５）は、目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が負の値であれば冷房時とし、目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が正の値であれば暖房時とすることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が負の値であるか又は正の値であるかによって、容易に目標吹出温度（ＴＡＯ）を低下又は上昇させる補正をすることができる。
【００１０】
ここで、本請求項における目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が負の値であるとは、熱交換手段（１１、１３）によって車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より低い温度に冷却されるときであり、また、目標吹出温度（ＴＡＯ）−外気温（Ｔａｍ）が正の値であるとは、熱交換手段（１１、１３）によって車室内に吹出される空気が外気温（Ｔａｍ）より高い温度に加熱されるときである。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の一実施形態による車両用空調装置の全体構成の概要図であり、車両用空調装置の室内ユニット部は、大別して送風ユニット１と、空調ユニット２とにより構成される。
【００１３】
送風ユニット１は内外気切替箱３と送風機４とから構成され、内外気切替箱３内の内外気切替ドア５により外気導入口６と内気導入口７を開閉する。これにより、内外気切替箱３内に外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切替導入される。内外気切替ドア５はサーボモータからなる電気駆動装置８により駆動される。送風機４には遠心式送風ファン９と駆動用モータ１０が備えられている。
【００１４】
空調ユニット２には空気通路を形成する空調ケース２ａが備えられ、この空調ケース２ａの空気流の上流側に冷凍サイクルの蒸発器（冷房用熱交換手段）１１が配置され、この蒸発器１１の下流側にはエアミックスドア１２が配置されている。このエアミックスドア１２の下流側には車両エンジンの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換手段）１３が設置されている。この温水式ヒータコア１３の側方（車両上方部）には、温水式ヒータコア１３をバイパスして空気を流すバイパス通路１４が形成されている。
【００１５】
エアミックスドア１２は回動可能な板状ドアであり、サーボモータからなる電気駆動装置１５により駆動される。エアミックスドア１２は、温水式ヒータコア１３を通過する温風とバイパス通路１４を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内に吹出される空気の温度を調節する。
【００１６】
温水式ヒータコア１３の下流側には車両下側から上方へ延びる温風通路１６が形成され、この温風通路１６からの温風とバイパス通路１４からの冷風が空気混合部１７で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。
【００１７】
さらに、空調ケース２ａ内で、空気混合部１７の下流側に吹出モード切替部が構成されている。すなわち、空調ケース２ａの上面部にはデフロスタ開口部１８が形成され、このデフロスタ開口部１８は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に空気を吹出すものである。デフロスタ開口部１８は、回動自在な板状のデフロスタドア１９により開閉される。
【００１８】
また、空調ケース２ａの上面部で、デフロスタ開口部１８より車両後方側の部位にフェイス開口部２０が形成され、このフェイス開口部２０は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気を吹出すものである。フェイス開口部２０は回動自在な板状のフェイスドア２１により開閉される。
【００１９】
また、空調ケース２ａにおいて、フェイス開口部２０の下側部位にフット開口部２２が形成され、このフット開口部２２から車室内乗員の足元に向けて空気を吹出す。フット開口部２２は回動自在な板状のフットドア２３により開閉される。
【００２０】
上記した吹出モードドア１９、２１、２３は共通のリンク機構（図示せず）に連結され、このリンク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置２４により駆動される。
【００２１】
次に、本実施形態における電気制御部の概要を説明すると、空調用電子制御装置２５はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。
【００２２】
空調用電子制御装置２５には、空調制御のために、蒸発器１１の空気吹出直後の部位の蒸発器吹出温度Ｔｅ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、温水温度Ｔｗを検出する周知の温度センサ２６、２７、２８、２９および日射量Ｔｓを検出する日射センサ３０等から検出信号が入力される。
【００２３】
また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル３１には乗員により手動操作される操作スイッチ３２〜３６が備えられ、操作スイッチ３２〜３６の操作信号も空調用電子制御装置２５に入力される。
【００２４】
この操作スイッチとして、具体的には、温度設定信号Ｔｓｅｔを発生する温度設定スイッチ３２、風量切替信号を発生する風量スイッチ３３、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ３４、内外気切替信号を発生する内外気切替スイッチ３５、冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の運転を断続するエアコンスイッチ３６等が設けられている。
【００２５】
さらに、空調用電子制御装置２５には車速を検出する車速センサ３７の検出信号およびウインドスイッチ３８、３９、４０、４１の操作信号が入力される。
【００２６】
ウインドスイッチ３８、３９、４０、４１は、本実施形態における開放機構となる窓の開閉動作を行うもので、それぞれ運転席窓用、助手席窓用、運転席後部座席窓用、助手席後部座席窓用である。それぞれの窓が開けられた状態になるとウインドスイッチ３８、３９、４０、４１が開（ＯＮ）状態となり、それぞれの窓が閉じられた状態ではウインドスイッチ３８、３９、４０、４１が閉（ＯＦＦ）状態となるようになっている。
【００２７】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図２のフローチャートは空調用電子制御装置２５のマイクロコンピュータにより実行される制御処理の概要を示し、図２の制御ルーチンは、図示しない車両エンジンのイグニッションスイッチがオンされて制御装置２５に電源が供給されるとスタートする。
【００２８】
先ず、ステップＳ１ではフラグ、タイマ等の初期化がなされ、次のステップＳ２で空調制御パネル３１の操作スイッチ３２〜３６の操作信号を読込む。次のステップＳ３で車両環境状態の信号、すなわち、センサ２６〜３０、３７からの検出信号、およびウインドスイッチ３８、３９、４０、４１の操作信号等を読込む。
【００２９】
続いて、ステップＳ４にて、車室内へ吹出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは車室内を温度設定スイッチ３２の設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な吹出温度であり、下記数式Ｆ１に基づいて算出される。
【００３０】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｒは内気センサ２７により検出される内気温、Ｔａｍは外気センサ２８により検出される外気温、Ｔｓは日射センサ３０により検出される日射量、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインおよびＣは補正用の定数である。
【００３１】
次に、ステップＳ５にて目標吹出温度ＴＡＯの補正が行われる。この目標吹出温度ＴＡＯの補正については後述する。
【００３２】
次に、ステップＳ６にて送風機４により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には送風機駆動用モータ１０に印加電圧するブロワ電圧レベルを上記ＴＡＯに基づいて、あらかじめ空調用電子制御装置２５に記憶された制御マップを参照して決定する。
【００３３】
次に、ステップＳ７にて内外気モードを決定する。この内外気モードは例えば設定温度Ｔｓｅｔに対して内気温Ｔｒが所定温度以上、大幅に高いとき（冷房高負荷時）に内気モードとし、その他の時は外気モードとする。あるいは、上記ＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれて、全内気モード→内外気混入モード→全外気モードと切替設定してもよい。
【００３４】
次に、ステップＳ８にて上記ＴＡＯに応じて吹出モードを決定する。この吹出モードは周知のごとくＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれてフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと切替設定される。
【００３５】
次に、ステップＳ９にて、エアミックスドア１２の目標開度ＳＷを上記ＴＡＯ、蒸発器吹出温度Ｔｅ、及び温水温度Ｔｗに基づいて次の数式Ｆ２により算出する。
【００３６】
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）…（Ｆ２）
ここで、エアミックスドア１２の目標開度ＳＷは、エアミックスドア１２の最大冷房位置（図１の実線位置）を０％とし、エアミックスドア１２の最大暖房位置（図１の一点鎖線位置）を１００％とする百分率で表される。
【００３７】
次に、ステップＳ１０に進み、温度センサ２６により検出される実際の蒸発器吹出温度Ｔｅと、上記ＴＡＯ等に基づいて決定される目標蒸発器温度ＴＥＯとを比較して図示しない空調用圧縮機の電磁クラッチへの印加電圧を決定し、圧縮機作動の断続（ＯＮ−ＯＦＦ）を決定する。
【００３８】
次に、ステップＳ１１に進み、上記ステップＳ６〜Ｓ１０で決定された制御状態が得られるように、各種アクチュエータ部（８、１０、１５、２４等）に制御信号が出力される。次のステップＳ１２で制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定すると、ステップＳ２に戻る。
【００３９】
次に、図３によりステップＳ５で行われる目標吹出温度ＴＡＯの補正について説明すると、まず、ステップＳ５１において、窓が開状態であるか否かをウインドスイッチ３８、３９、４０、４１の操作信号に基づいて判定する。少なくとも１つの窓が開状態であるときは次のステップＳ５２〜Ｓ５５でＴＡＯの補正がなされる。いずれも開状態でなければ、ステップＳ６に進む。
【００４０】
具体的には、ステップＳ５２でＡ＝目標吹出温度ＴＡＯ−外気温Ｔａｍの計算がなされる。Ａは目標吹出温度ＴＡＯが前記外気温Ｔａｍよりも低ければ負の値となり、目標吹出温度ＴＡＯが外気温Ｔａｍよりも高ければ正の値となる。又、目標吹出温度ＴＡＯが外気温Ｔａｍと等しい場合は０となる。
【００４１】
次に、ステップＳ５３では車速係数βが読込まれる。具体的には車速センサの値に基づいて決定され、図４のように、車速が０（ｋｍ／ｈ）でβは１で、車速が増加するとβの値も大きくなる。なお、車速と車速係数βの関係は実車評価に基づいて決定されている。次に、ステップＳ５４で目標吹出温度ＴＡＯの補正量Ｃｔａｏが式Ｆ３に基づいて算出される。
【００４２】
Ｃｔａｏ＝α×β×Ａ…（Ｆ３）
ここで、αは制御ゲインである。なお、目標吹出温度ＴＡＯと外気温Ｔａｍが等しい場合は、補正値Ｃｔａｏ＝０となるが、一般的に目標吹出温度ＴＡＯと外気温Ｔａｍが等しい場合は、空調制御は不要であるから車速による補正も行わないこととしている。
【００４３】
次にステップＳ５５においてＴＡＯの補正が行われる。具体的にはステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯに補正量Ｃｔａｏを加えた値が補正後の目標吹出温度ＴＡＯとなる。
【００４４】
以上のような制御によって、Ａが負の値となる冷房時には車速の上昇により目標吹出温度ＴＡＯを低下させ、Ａが正の値となる暖房時には車速の上昇により目標温度を上昇させる補正ができる。
【００４５】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、開放機構が窓である場合の実施形態を説明したが、開放機構がサンルーフである場合も同様の補正を行うことも可能である。この場合は、ウインドスイッチ３８、３９、４０、４１ではなくサンルーフの開閉動作を行うルーフスイッチを用いる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯと外気温Ｔａｍとの差であるＡが負の値であれば冷房時の補正を行い、Ａが正の値であれば暖房時の補正を行う実施形態を説明したが、以下のような方法を用いてもよい。
【００４７】
あらかじめ目標吹出温度ＴＡＯの補正を行う範囲を定めておき、補正を行う温度範囲の上限を決める第１所定温度Ｔｃと、補正を行う範囲の下限を決める第２所定温度Ｔｈとを設定し、目標吹出温度ＴＡＯ＜第１所定温度Ｔｃであるときに冷房時と判定して補正を行い、目標吹出温度ＴＡＯ＞第２所定温度Ｔｈであるときに暖房時と判定して補正を行うこととしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の空調用電子制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の空調用電子制御装置の制御の要部を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態における車速係数βの制御特性図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１…蒸発器、１３…温水式ヒータコア、２５…空調用電子制御装置、
３７…車速センサ、３８、３９、４０、４１…ウインドスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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