(57)【要約】【課題】日射の低仰角時における日射補正不足を解消して空調制御することにより快適な空調フィーリングを得る。【解決手段】車両の前後方向に配置される前方側検出部と後方側検出部を備えた２素子タイプの日射センサにより車両に照射される日射を検出し、車両の前方および後方からの日射検出量を得る。この前方および後方日射検出量に基づき車両前方を基準とする日射仰角θを算出し、この日射仰角θの減少（低仰角）に応じて大きくなるよう日射仰角補正ゲインＫｓＧを算出する。車両に照射される日射量を日射仰角補正ゲインにより増加補正し、この補正された日射量に応じて空調状態の目標値である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。これにより、日射が低仰角になるほど日射の空調負荷に与える影響を補正して快適な空調フィーリングを得ることができる。【選択図】図７
2007190956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方からの日射仰角（θ）の増加に応じて減少する前方日射検出量（ＴｓＦ、ＴｓＦ（ｉ））と増加する後方日射検出量（ＴｓＲ、ＴｓＲ（ｉ））とをそれぞれ検出する前方側検出部（３５１）と後方側検出部（３５２）とを備えた日射センサ（３５ａ、３５ｂ）と、
前記車両室内に吹き出す空調空気の状態を変化させる空調手段（１、４０）と、
前記前方および後方日射検出量に基づき前記日射仰角を算出する仰角算出手段（Ｓ１３０、Ｓ３４０）と、
前記算出された日射仰角に応じて日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ、ＫｓＧ（ｉ））を算出する日射補正演算手段（Ｓ１４０、Ｓ３５０）と、
前記車両に照射される日射量を前記日射仰角補正ゲインにより前記日射仰角に応じて補正演算するとともに、前記補正された日射量を含む車室環境因子に基づいて、前記車室内に吹き出す空調空気の状態の目標値である目標吹出温度（ＴＡＯ、ＴＡＯ（ｉ））を算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ１５０、Ｓ３６０）と、
前記目標吹出温度に基づいて、前記空調手段を制御する空調制御手段（Ｓ１６０〜Ｓ２１０、Ｓ３７０〜Ｓ４２０）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記日射仰角補正ゲインは、前記日射仰角により算出されること特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記日射センサは、前記車室の前部に配置される前席日射センサ（３５ａ）と前記車室の後部に配置される後席日射センサ（３５ｂ）とを備え、
前記仰角算出手段は、前記前席日射センサにより検出される前方および後方日射検出量（ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ））と前記後席日射センサにより検出される前方および後方日射検出量（ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ））とに基づき前記日射仰角を算出す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。
【請求項４】
前記仰角算出手段は、前記前席日射センサによる前記前方および後方日射検出量の和が、前記後席日射センサによる前記前方および後方日射検出量の和より小さいときに、前記後席日射センサによる前記前方および後方日射検出量に基づき前記日射仰角を算出することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
車両の前方からの日射仰角（θ）の増加に応じて減少する前方日射検出量（ＴｓＦ（ｉ））と増加する後方日射検出量（ＴｓＲ（ｉ））とをそれぞれ検出する前方側検出部（３５１）と後方側検出部（３５２）とを備えた日射センサであって、前記車両室内の前部に配置される前席日射センサ（３５ａ）と前記車室内の後部に配置される後席日射センサ（３５ｂ）と、
前記車室の前方へ吹き出す空調空気の状態を変化させる前席空調手段（１）と、
前記車室の後方へ吹き出す空調空気の状態を変化させる後席空調手段（４０）と、
前記前席および後席日射センサにより検出される前方および後方日射検出量に基づき前記日射仰角を算出する仰角算出手段（Ｓ３４０）と、
前記算出された日射仰角に応じて前席側日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ（Ｆｒ））および後席側日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ（Ｒｒ））をそれぞれ算出する日射補正演算手段（Ｓ３５０）と、
前記車両に照射される日射量を前記前席側日射仰角補正ゲインおよび後席側日射仰角補正ゲインにより前記日射仰角に応じてそれぞれ補正演算するとともに、前記それぞれ補正された日射量を含む車室環境因子に基づいて、前記車室内の前方へ吹き出す空調空気の状態の目標値である前席側目標吹出温度（ＴＡＯ（Ｆｒ））と、前記車室内の後方へ吹き出す空調空気の状態の目標値である後席側目標吹出温度（ＴＡＯ（Ｒｒ））とを算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ３６０）と、
前記前席側目標吹出温度に基づいて前記前席空調手段を制御し、前記後席側目標吹出温度に基づいて前記後席空調手段を制御する空調制御手段（Ｓ３７０〜Ｓ４２０）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記前席側日射仰角補正ゲインは前記日射仰角が小さいほど大きくなるよう算出されるとともに、前記後席側日射仰角補正ゲインは前記日射仰角が大きくなるほど大きくなるよう算出されることを特徴とする請求項５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、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の左側および右側からそれぞれ照射される日射量を２素子タイプの日射センサにより検出し、検出された日射量を含む車室環境因子に基づいて車室の左右それぞれに吹き出す空調空気の状態の各目標値を算出し、この各目標値に基づき車室の左右それぞれの空調空気の状態を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、日射の低仰角時および側方日射時の双方において、適切な日射補正を行うために、日射センサの検出素子の受光部にフレネルレンズを設けることにより、日射の仰角が小さいときに日射センサに照射される日射量を増加させていた。そして、空調空気の状態の目標値を、日射仰角によらない補正ゲインとこの増加された日射量とにより算出していた。
【特許文献１】特開平９−１２３７３４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、上記従来技術では、フレネルレンズによる日射センサに照射される日射量の増加の効果は、日射の仰角が低い場合には十分ではなく、このため低仰角時には車室内への日射による、特に乗員に対する熱負荷の大きさを正確に検出することができない。このため、日射の低仰角時に日射センサにより検出される日射量を補正しようとしても、補正不足となり、目標値は日射による熱負荷を十分反映したものとならず、快適な空調フィーリングを得ることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、日射の低仰角時における日射補正不足を解消して空調制御することにより快適な空調フィーリングを得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、本発明は、前方側検出部（３５１）と後方側検出部（３５２）とを備えた日射センサ（３５ａ、３５ｂ）により、車両の前方からの日射仰角（θ）の増加に応じて減少する前方日射検出量（ＴｓＦ、ＴｓＦ（ｉ））と増加する後方日射検出量（ＴｓＲ、ＴｓＲ（ｉ））とをそれぞれ検出し、これら前方および後方日射検出量に基づき車両の前後方向の日射仰角（θ）を算出し、この算出された日射仰角に応じて日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ、ＫｓＧ（ｉ））を算出する。さらに、車両に照射される日射量を日射仰角補正ゲインにより日射仰角に応じて補正演算することにより、低仰角時において熱負荷としての日射量の補正不足を解消して、この補正された日射量に応じて車室内に吹き出す空調空気の状態の目標値である目標吹出温度（ＴＡＯ、ＴＡＯ（ｉ））を算出することを特徴とする。
【０００７】
これにより、この目標吹出温度に基づき、低仰角時において快適な空調フィーリングを得ることができる。
【０００８】
なお、日射仰角補正ゲインは、具体的には、日射の仰角（車両水平方向からの角度）が小さいほど大きくなるように算出することにより、低仰角時に日射量の補正を十分行うことができる。
【０００９】
また、日射センサとして、車室の前部に配置される前席日射センサ（３５ａ）と、車室の後部に配置される後席日射センサ（３５ｂ）とを備えるようにして、これら前席日射センサによる前方日射検出量および後方日射検出量と後席日射センサによる前方日射検出量および後方日射検出量とを用いて、日射仰角を算出することができる。
【００１０】
これにより、例えば、車両後方から低い仰角で日射が照射される場合に、日射が車両天井でさえぎられて前席日射センサで十分な日射量を検出できない場合でも、後席日射センサにより正確な日射検出量を得ることができる。
【００１１】
なお、前席および後席日射センサを備える場合は、前席日射センサによる前方および後方日射検出量の平均値（和相当量）が、後席日射センサによる前方および後方日射検出量の平均値（和相当量）より小さいときに、後席日射センサによる前方および後方日射検出量に基づき日射仰角を算出することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、車室の前方へ空調空気を吹き出す前席空調手段（１）と、車室の後方へ空調空気を吹き出す後席空調手段（４０）とを備える車両用空調装置において、それぞれ車室の前部と後部とに配置された前席および後席日射センサ（３５ａ、３５ｂ）により、それぞれの前方日射検出量（ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＦ（Ｒｒ））および後方日射検出量（ＴｓＲ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ））に基づき日射仰角（θ）を算出するとともに、この日射仰角に応じて前席側日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ（Ｆｒ））および後席側日射仰角補正ゲイン（ＫｓＧ（Ｒｒ））をそれぞれ算出する。さらに、前席側日射仰角補正ゲインにより補正された日射量に基づき前席側目標吹出温度（ＴＡＯ（Ｆｒ））を算出し、後席側日射仰角補正ゲインにより補正された日射量に基づき後席側目標吹出温度（ＴＡＯ（Ｒｒ））を算出する。そして、それぞれ、前席側および後席側目標吹出温度に基づいて、前席および後席空調手段を制御する。
【００１３】
これにより、日射の低仰角時に車室の前方および後方において、それぞれ日射の影響が異なる場合でも、車室内の各部において快適な空調フィーリングを得ることができる。
【００１４】
なお、前席側日射仰角補正ゲインは日射仰角が小さいほど、すなわち車両前方における低仰角時に、大きくなるよう算出されるとともに、後席側日射仰角補正ゲインは日射仰角が大きくなるほど、すなわち車両後方における低仰角時に、大きくなるよう算出することができる。
【００１５】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態の車両用空調装置の前席空調ユニット（前席空調手段）１を示している。前席空調ユニット１は、車室前部のインパネ（図示せず）内に配置されている。
【００１７】
図１において、空気通路を形成する空調ケース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、外気を吸入するための外気吸入口４、および内気と外気との吸入割合を切り換える内外気切替ドア５が設けられている。この内外気切替ドア５は、その駆動手段としてのサーボモータ６によって駆動される。
【００１８】
内外気切替ドア５の下流側部位には、送風手段としてのファン７が配設されている。このファン７は、その駆動手段としてのブロワモータ８によって駆動され、ファン７の回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ８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、図２に示すＥＣＵ（電子制御装置）９によって決定されブロワ制御器１０を介してブロワモータ８に印加される。
【００１９】
ファン７の下流側には、冷却用熱交換器としての前席蒸発器１１が配設されている。この前席蒸発器１１は冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱して空気を冷却する。なお、前席蒸発器１１は自動車のエンジンによって駆動される図示しない圧縮機、凝縮器、減圧手段等とともに冷媒配管で接続された周知の冷凍サイクルを構成する。
【００２０】
前席蒸発器１１よりも空気下流側部位には、加熱用熱交換器としてのヒータコア１２が配設されている。このヒータコア１２は、内部にエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源としてヒータコア１２を通過する空気を再加熱するものである。また、空調ケース２内には、前席蒸発器１１からの冷風がヒータコア１２をバイパスして流れるバイパス通路１３が形成されている。
【００２１】
また、空調ケース２内には、ヒータコア１２を通る冷風量とバイパス通路１３を通る冷風量との割合を調節する、温度調節手段としてのエアミックスドア１４が配設されている。このエアミックスドア１４は、その駆動手段としてのサーボモータ１５によって駆動される。
【００２２】
空調ケース２の空気下流側部位には、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部１６、前席乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス開口部１７、および前席乗員の足元に空気を吹き出すフット開口部１８が形成されている。
【００２３】
そして、空調ケース２内には、デフロスタ開口部１６を開閉するデフロスタドア１９、フェイス開口部１７を開閉するフェイスドア２０、およびフット開口部１８を開閉するフットドア２１が設けられている。これらのドア１９〜２１は図示しないリンク機構を介して駆動手段としてのサーボモータ２２によって駆動される。
【００２４】
以上のように、前席空調ユニット１は、車室前方の各開口部１６〜１８より、車室内へ空調空気を吹き出すものである。
【００２５】
次に、図２を用いて本実施形態の制御系の構成を説明する。上記前席空調ユニット１の各空調手段を制御するＥＣＵ９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や、モータ等の駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路等を備え、自動車のエンジンの図示しないイグニッションスイッチが閉じたときに、図示しないバッテリから電源が供給される。
【００２６】
ＥＣＵ９の入力端子には、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定器３０ａ、車室内温度ＴＲを検出する内気温センサ３１、外気温度ＴＡＭを検出する外気温センサ３２、エンジン冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３３、前席蒸発器１１の吹出空気温度（蒸発器冷却温度）ＴＥ１を検出する前席蒸発器温度センサ３４ａ、および車室内に照射される日射量ＴｓＦ、ＴｓＲを検出する前席日射センサ３５ａからの各信号が入力される。
【００２７】
ここで、前席日射センサ３５ａについて説明する。前席日射センサ３５ａは、図示しないフロントウインドウ直下のインパネ上面の、車両左右方向の略中央に配置される。前席日射センサ３５ａは、通常、車両の左および右方向からの日射量を検出する２素子タイプの日射センサとして公知のものであり、本実施形態では、この２素子タイプの日射センサを車両の前後方向の日射量を検出できるように配置している。
【００２８】
すなわち、図３に示すように、チップ３５０上に、前後方向に前方側検出部３５１と後方側検出部３５２とが、後方側検出部３５２が前側に、前方側検出部３５１が後側になるよう、並んで配置されている。また、チップ３５０の上方には、光を遮るための遮光膜３５３が配置されている。遮光膜３５３には、透過孔３５４が設けられており、この透過孔３５４を通った日射がチップ３５０上の前方側および後方側検出部３５１、３５２に照射されることにより、前方側および後方側検出部３５１、３５２より、それぞれ前方側および後方側検出部３５１、３５２に当たった面積に応じた前方および後方日射検出量ＴｓＦ、ＴｓＲが出力される。
【００２９】
すなわち、前席日射センサ３５ａの配置面である車両の水平面上の前方を基準（θ＝０）とした日射仰角θに応じて、透過孔３５４を通過して前方側および後方側検出部３５１、３５２に当たる各日射量ＴｓＦ、ＴｓＲが、図４の出力特性に示すように、日射仰角θが０°より増加するに応じて、減少（ＴｓＦ）または増加（ＴｓＲ）する。なお、図４において、日射仰角θが０°に近づくほど車両前方からの日射が低仰角となり、また、日射仰角θが１８０°に近づくほど車両後方からの日射が低仰角となる。
【００３０】
次に、本実施形態の作動を説明する。図５は上記ＥＣＵ９のマイクロコンピュータの制御処理を示すフローチャートであり、車両のイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ９に電源が供給されると、図５のルーチンが起動され、ステップＳ１００にて初期化処理を行い、次のステップＳ１１０にて、上記温度設定器３０ａおよび各センサ３１〜３５ａからの信号を読み込む。
【００３１】
次のステップＳ１２０では、前席日射センサ３５ａの出力に基づく日射センサ出力前後比γが、数式１により算出される。
【００３２】
γ＝ＴｓＦ／（ＴｓＦ＋ＴｓＲ）                              ・・・（数式１）
次のステップＳ１３０で、日射の仰角θが、予めＲＯＭに記憶された図６に示す特性に基づき、上記算出された日射センサ出力前後比γに応じた値として演算される。本実施形態では、日射センサ出力前後比γ−日射仰角θ特性は、図６において、日射仰角θ＝０°、すなわち、太陽が車両前方の水平面上にあるときをγ＝０．７とし、日射仰角θ＝９０°、すなわち、太陽が直上にあるときをγ＝０．５とし、日射仰角θ＝１８０°、すなわち、太陽が車両後方の水平面上にあるときをγ＝０．３とし、さらにこれらを直線で結んだ特性として設定されている。したがって、日射センサ出力前後比γが小さくなるほど、車両前方からの日射の仰角θは大きくなるよう算出される。
【００３３】
次のステップＳ１４０で、日射仰角補正ゲインＫｓＧが、予めＲＯＭに記憶された図７に示す特性に基づき、上記算出された日射仰角θに応じた値として演算される。本実施形態では、日射仰角θ−日射仰角補正ゲインＫｓＧ特性は、図７において、日射仰角θ＝０〜４５°の範囲でＫｓＧ＝１．５とされ、日射仰角θ＝４５°から９０°に増加する範囲で、ＫｓＧ＝１．５から１．０に減少し、日射仰角θ＝９０°以上ではＫｓＧ＝１．０に設定される。
【００３４】
次のステップＳ１５０では、数式２により、日射仰角が小さくなるほど増加するよう補正された日射量Ｋｓ×ＫｓＧ×Ｔｓや、車室内気温ＴＲ、外気温度ＴＡＭ、および設定された車室内の目標温度Ｔｓｅｔ等の車室環境因子に基づき、空調空気の状態の目標値である目標吹出温度ＴＡＯが算出される。
【００３５】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×ＴＲ−Ｋａｍ×ＴＡＭ
−Ｋｓ×ＫｓＧ×Ｔｓ−Ｃ                              ・・・（数式２）
なお、上記数式２の中のＴｓは、前席日射センサ３５ａによる前方および後方日射検出量ＴｓＦ、ＴｓＲの平均値として算出されるもので、車両への日射量に相当する。また、ＫｓＧは、上記ステップＳ１４０にて算出した値である。さらに、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、およびＫｓは、それぞれ補正ゲインであり、Ｃは補正定数である。
【００３６】
したがって、数式２における右辺第４項のＫｓ×ＫｓＧ×Ｔｓにおいて、通常の日射仰角に依存しない日射補正係数であるＫｓが、日射仰角θが小さい（低仰角）ほど大きくなるよう算出されるＫｓＧにより、日射仰角θに応じて大きくなるよう補正されることになる。これにより、目標吹出温度ＴＡＯは、低仰角時に、空調の熱負荷に与える日射の影響が大きくなるよう算出される。
【００３７】
次のステップＳ１６０にて、ブロワモータ８に印加する前席ブロワ電圧が、上記目標吹出温度ＴＡＯに基づいて図８の制御特性に示すように算出される。なお、図８中、ＴＡＯ（ｉ）は上記ＴＡＯを示す。
【００３８】
次のステップＳ１７０にて、前席空調ユニット１の吹出口モードが、上記目標吹出温度ＴＡＯに基づいて図９の制御特性に示すように算出される。なお、図９中、ＴＡＯ（ｉ）は上記ＴＡＯを示す。
【００３９】
すなわち、フェイス開口部１７を介して前席乗員の上半身に向けて風を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）モードと、フェイス開口部１７とフット開口部１８の両方を介して、前席乗員の上半身と足元の両方に向けて風を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードと、フット開口部１８を介して前席乗員の足元に向けて風を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）モードとを上記ＴＡＯに基づいて切り替える。
【００４０】
次のステップＳ１８０にて、エアミックスドア１４の目標開度ＳＷが、予めＲＯＭに記憶された下記数式３に基づいて算出される。
【００４１】
ＳＷ＝１００×（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）  （％）      ・・・（数式３）
なお、上記ＴＥ、ＴＷは、それぞれ前席蒸発器温度センサ３４ａの出力値、水温センサ３３の出力値である。
【００４２】
次のステップＳ１９０にて、ブロワモータ８へ印加されるブロワ電圧が、上記ステップＳ１６０にて算出した前席ブロワ電圧となるように、ブロワモータ８へ制御信号が出力される。次のステップＳ２００にて、エアミックスドア１４の開度が、上記ステップＳ１８０にて算出した目標開度ＳＷとなるように、サーボモータ１５へ制御信号が出力される。次のステップＳ２１０にて、上記ステップＳ１７０で算出した吹出口モードが得られるように、サーボモータ２２へ制御信号が出力される。以上の処理が、所定の制御周期ごとに繰り返される。
【００４３】
次に、ステップＳ１４０における日射仰角補正ゲインＫｓＧの算出の技術的意義について説明する。日射仰角θにより、乗員への日射の当たり方は異なる。すなわち、日射仰角θが小さいほど、日射は特に前席乗員の上半身に当たりやすくなる。
【００４４】
例えば、設定温度Ｔｓｅｔや外気温ＴＡＭおよび内気温ＴＲが同じであれば、従来技術では、目標吹出温度を日射仰角に依存しない量として算出しているため、日射の仰角によらず車室に吹き出される空調空気の状態は変化しない。しかし、実際は、日射仰角が小さくなって乗員に日射が当たりやすくなると、乗員はより冷房感を強くしたいという要求が生まれる。
【００４５】
したがって、本実施形態のように、乗員に日射が当たるほど、すなわち、日射仰角θが小さくなるほど目標吹出温度ＴＡＯにおける日射補正量を大きくすることにより、四季を通じてさまざまな日射仰角条件で、乗員に快適な空調フィーリングを与えることが可能となる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態は、上記前席空調ユニット１および前席日射センサ３５ａのほかに、車室後部にも後席日射センサを備えるとともに、車室後部に空調空気を吹き出す後席空調ユニットを備える点が、上記第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００４７】
図１０は、後席空調ユニット（後席空調手段）４０の構成を示す図である。後席空調ユニット４０は、後席の空調ゾーンに空調空気を導く空気通路を形成する空調ケース４１を備えており、この空調ケース４１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４２およびその下流部位に送風手段としてのファン４３が配設されている。
【００４８】
このファン４３は、その駆動手段としてのブロワモータ４４によって駆動され、ファン４３の回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ４４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、図２に示すＥＣＵ（電子制御装置）９によって決定されブロワ制御器４５を介してブロワモータ４４に印加される。
【００４９】
ファン４３の下流側には、冷却用熱交換器としての後席蒸発器４６が配設されている。この後席蒸発器４６は、前席蒸発器１１と同様、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱して空気を冷却する。なお、後席蒸発器４６は自動車のエンジンによって駆動される図示しない圧縮機、凝縮器、減圧手段等とともに冷媒配管で接続された周知の冷凍サイクルを構成する。
【００５０】
後席蒸発器４６よりも空気下流側部位には、前席空調ユニット１におけるヒータコア１２と同様、加熱用熱交換器としてのヒータコア４７が配設されている。このヒータコア４７は、内部にエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源としてヒータコア４７を通過する空気を再加熱するものである。なお、空調ケース４１内には、前席空調ユニット１と同様、後席蒸発器４６からの冷風がヒータコア４７をバイパスして流れるバイパス通路４８が形成されている。
【００５１】
また、空調ケース４１内には、ヒータコア４７を通る冷風量とバイパス通路４８を通る冷風量との割合を調節する、温度調節手段としてのエアミックスドア４９が配設されている。このエアミックスドア４９は、その駆動手段としてのサーボモータ５０によって駆動される。
【００５２】
空調ケース４１の空気下流側部位には、後席乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス開口部５１ａ〜５１ｄ、および後席乗員の足元に空気を吹き出すフット開口部５２が形成されている。
【００５３】
そして、空調ケース４１内には、フェイス開口部５１ａ〜５１ｄを開閉するフェイスドア５３、およびフット開口部５２を開閉するフットドア５４が設けられている。これらのドア５３、５４は図示しないリンク機構を介して駆動手段としてのサーボモータ５５によって駆動される。
【００５４】
以上のように、後席空調ユニット４０は、車室後方の各開口部５１ａ〜５１ｄ、５２より、車室後部の後席が位置する空調ゾーンへ空調空気を吹き出すものである。
【００５５】
次に、図１１を用いて本第２実施形態の制御系の構成を説明する。前席空調ユニット１および後席空調ユニット４０の各空調手段を制御するＥＣＵ９は、上記第１実施形態と同様、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や、モータ等の駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路等を備え、自動車のエンジンの図示しないイグニッションスイッチが閉じたときに、図示しないバッテリから電源が供給される。
【００５６】
ＥＣＵ９の入力端子には、第１実施形態と同様、前席側の目標温度Ｔｓｅｔ（Ｆｒ）を設定する温度設定器３０ａ、外気温度ＴＡＭを検出する外気温センサ３２、エンジン冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３３、前席蒸発器１１の吹出空気温度（蒸発器冷却温度）ＴＥ１を検出する前席蒸発器温度センサ３４ａ、および車室内に照射される日射量ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ）を検出する前席日射センサ３５ａからの各信号が入力される。
【００５７】
さらに、ＥＣＵ９の入力端子には、後席側の目標温度Ｔｓｅｔ（Ｒｒ）を設定する温度設定器３０ｂ、前席側の車室内温度ＴＲ（Ｆｒ）を検出する前席内気温センサ３１ａ、後席側の車室内温度ＴＲ（Ｒｒ）を検出する後席内気温センサ３１ｂ、後席蒸発器４６の吹出空気温度（蒸発器冷却温度）ＴＥ２を検出する後席蒸発器温度センサ３４ｂ、および車室内に照射される日射量ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）を検出する後席日射センサ３５ｂからの各信号が入力される。
【００５８】
ここで、後席日射センサ３５ｂについて説明する。後席日射センサ３５ｂは、前席日射センサ３５ａと同様、図３に示す構成を備える２素子タイプの日射センサであり、図示しないリヤウインドウ直下のリヤトレー上面の、車両左右方向の略中央に配置される。そして、後席日射センサ３５ｂは、車両の前後方向の日射量を検出できるように配置している。
【００５９】
すなわち、前席日射センサ３５ａと同様、図３に示すように、チップ３５０上に、前後方向に前方側検出部３５１と後方側検出部３５２とが、後方側検出部３５２が前側に、前方側検出部３５１が後側になるよう、並んで配置されている。また、チップ３５０の上方には、光を遮るための遮光膜３５３が配置されている。遮光膜３５３には、透過孔３５４が設けられており、この透過孔３５４を通った日射がチップ３５０上の前方側および後方側検出部３５１、３５２に照射されることにより、前方側および後方側検出部３５１、３５２に当たった面積に応じた前方および後方日射検出量ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）が出力される。
【００６０】
すなわち、後席日射センサ３５ｂの配置面である車両の水平面上の前方を基準（θ＝０）とした日射仰角θに応じて、透過孔３５４を通過して前方側および後方側検出部３５１、３５２に当たる各日射量が、前記図４と同様の図１２の出力特性に示すように変化する。
【００６１】
図１２において、前席日射センサ３５ａの前方および後方日射検出量ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ）および後席日射センサ３５ｂの前方および後方日射検出量ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）は、それぞれ日射仰角θの増加に応じて、減少（ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＦ（Ｒｒ））または増加（ＴｓＲ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ））する特性となっている。なお、図１２において、日射仰角θが０°に近づくほど、車両前方からの日射が低仰角となり、日射仰角θが１８０°に近づくほど、車両後方からの日射が低仰角となる。
【００６２】
次に、本第２実施形態の作動を説明する。図１３は上記ＥＣＵ９のマイクロコンピュータのメイン制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、このメインルーチンは、前席空調ユニット１および後席空調ユニット４０の制御を並行して行うものである。
【００６３】
車両のイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ９に電源が供給されると、図１３のルーチンが起動され、ステップＳ３００にて初期化処理を行い、次のステップＳ３１０にて、上記温度設定器３０ａ、３０ｂおよび各センサ３１〜３５ｂからの信号を読み込む。
【００６４】
次のステップＳ３２０では、制御値である前席側および後席側日射検出量Ｔｓ（Ｆｒ）、Ｔｓ（Ｒｒ）を算出する。具体的には、図１４に示すように、まずステップＳ５００で、前席日射センサ３５ａによる前方および後方日射検出量ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ）の和、またはその平均値として前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）を算出する。本実施形態では数式４に示すように平均値として算出する。また、後席日射センサ３５ｂによる前方および後方日射検出量ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）の和、またはその平均値として後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）を算出する。本実施形態では数式５に示すように平均値として算出する。
【００６５】
Ｔｓ’（Ｆｒ）＝（ＴｓＦ（Ｆｒ）＋ＴｓＲ（Ｆｒ））／２      ・・・（数式４）
Ｔｓ’（Ｒｒ）＝（ＴｓＦ（Ｒｒ）＋ＴｓＲ（Ｒｒ））／２      ・・・（数式５）
次に、ステップＳ５１０にて、算出された前席側および後席側の日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）、Ｔｓ’（Ｒｒ）の大小を比較し、前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）が後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）より大きいかまたは等しい場合は、ステップＳ５２０、Ｓ５３０において、数式６に示すように制御量としての前席側および後席側日射検出量Ｔｓ（Ｆｒ）、Ｔｓ（Ｒｒ）をＳ５００にて算出された前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）に等しくする。
【００６６】
Ｔｓ（Ｆｒ）＝Ｔｓ（Ｒｒ）＝Ｔｓ’（Ｆｒ）                  ・・・（数式６）
また、ステップＳ５１０での大小比較の結果、後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）が前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）より大きい場合は、ステップＳ５４０、Ｓ５５０において、数式７に示すように制御量としての前席側および後席側日射検出量Ｔｓ（Ｆｒ）、Ｔｓ（Ｒｒ）をＳ５００で算出された後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）に等しくする。
【００６７】
Ｔｓ（Ｆｒ）＝Ｔｓ（Ｒｒ）＝Ｔｓ’（Ｒｒ）                  ・・・（数式７）
次のステップＳ３３０では、数式８により、各日射センサ３５ａ、３５ｂの出力ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ）、ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）に基づき、前席および後席の日射センサ出力前後比γ（Ｆｒ）、γ（Ｒｒ）が算出される。
【００６８】
γ（ｉ）＝ＴｓＦ（ｉ）／（ＴｓＦ（ｉ）＋ＴｓＲ（ｉ））      ・・・（数式８）
なお、数式８において、前席側をｉ＝Ｆｒ、後席側をｉ＝Ｒｒとそれぞれ表記する。
【００６９】
次に、メインルーチンのステップＳ３４０で日射仰角の演算を行う。具体的には、図１５に示すように、まずステップＳ６００で、上記算出された前席および後席の日射センサ出力前後比γ（ｉ）−日射仰角θ特性に基づき、前席および後席の日射仰角θ（ｉ）を算出する。
【００７０】
このγ−θ特性は、図１５に示すように、前席側および後席側のいずれにおいても、日射仰角θ（ｉ）＝０°、すなわち、太陽が車両前方の水平面上にあるときをγ＝０．７とし、日射仰角θ（ｉ）＝９０°、すなわち、太陽が直上にあるときをγ＝０．５とし、日射仰角θ（ｉ）＝１８０°、すなわち、太陽が車両後方の水平面上にあるときをγ＝０．３とし、さらにこれらを直線で結んだ特性として設定されている。したがって、前席側および後席側において、日射センサ出力前後比γ（ｉ）が小さくなるほど、車両前方からの日射の仰角θ（ｉ）は大きくなるよう算出される。
【００７１】
次のステップＳ６１０で、上記ステップＳ５１０と同様、Ｓ５００における算出値である前席側および後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）、Ｔｓ’（Ｒｒ）の大小を比較し、前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）が後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）より大きいかまたは等しい場合は、ステップＳ６２０にて日射仰角θをＳ６００で算出された前席の日射仰角θ（Ｆｒ）に等しくする。また、後席側日射検出量Ｔｓ’（Ｒｒ）が前席側日射検出量Ｔｓ’（Ｆｒ）より大きい場合は、ステップＳ６３０にて日射仰角θをＳ６００で算出された後席の日射仰角θ（Ｒｒ）に等しくする。
【００７２】
以上のように、ステップＳ３４０において算出される日射仰角θは、前席および後席日射センサ３５ａ、３５ｂにおける日射検出量の大きいほうに基づいて決定される。
【００７３】
次のステップＳ３５０では、前席側および後席側の日射仰角補正ゲインＫｓＧ（ｉ）が、予めＲＯＭに記憶された図１５に示す特性に基づき、上記Ｓ３４０にて算出された日射仰角θに応じた値として演算される。本第２実施形態では、日射仰角θ−前席側日射仰角補正ゲインＫｓＧ（Ｆｒ）特性は、図１５において、日射仰角θ＝０〜４５°の範囲でＫｓＧ（Ｆｒ）＝１．５とされ、日射仰角θ＝４５°から９０°に増加する範囲で、ＫｓＧ（Ｆｒ）＝１．５から１．０に減少し、日射仰角θ＝９０°以上ではＫｓＧ（Ｆｒ）＝１．０に設定される。このように、前席側日射仰角補正ゲインＫｓＧ（Ｆｒ）は、車両前方からの日射が低仰角になるほど日射量を大きくするよう補正するものである。
【００７４】
一方、日射仰角θ−後席側日射仰角補正ゲインＫｓＧ（Ｒｒ）特性は、図１５において、日射仰角θ＝０〜９０°の範囲でＫｓＧ（Ｒｒ）＝１．０とされ、日射仰角θ＝９０°から１３５°に増加する範囲で、ＫｓＧ（Ｒｒ）＝１．０から１．５に増加し、日射仰角θ＝１３５°以上ではＫｓＧ（Ｒｒ）＝１．５に設定される。このように、後席側日射仰角補正ゲインＫｓＧ（Ｒｒ）は、車両後方からの日射が低仰角になるほど日射量を大きくするよう補正するものである。
【００７５】
メインルーチンにおいて次のステップＳ３６０では、数式９により、前席側および後席側の、それぞれの空調空気の状態の目標値である目標吹出温度ＴＡＯ（Ｆｒ）、ＴＡＯ（Ｒｒ）が、日射仰角により補正された日射量Ｋｓ（ｉ）×ＫｓＧ（ｉ）×Ｔｓ（ｉ）や、車室内気温ＴＲ（ｉ）、外気温度ＴＡＭ、および設定された車室内の目標温度Ｔｓｅｔ（ｉ）等の車室環境因子に基づき、算出される。
【００７６】
ＴＡＯ（ｉ）＝Ｋｓｅｔ（ｉ）×Ｔｓｅｔ（ｉ）−Ｋｒ（ｉ）×ＴＲ（ｉ）
−Ｋａｍ（ｉ）×ＴＡＭ−Ｋｓ（ｉ）×ＫｓＧ（ｉ）×Ｔｓ（ｉ）
−Ｃ（ｉ）                                      ・・・（数式９）
なお、上記数式９の中のＴｓ（ｉ＝Ｆｒ、Ｒｒ）は、ステップＳ３２０にて算出された制御量としての前席側および後席側日射検出量である。また、ＫｓＧ（ｉ＝Ｆｒ、Ｒｒ）は、ステップＳ３５０にて算出した前席側および後席側の日射仰角補正ゲインである。さらに、Ｋｓｅｔ（ｉ）、Ｋｒ（ｉ）、Ｋａｍ（ｉ）、およびＫｓ（ｉ）は、それぞれ前席側（ｉ＝Ｆｒ）および後席側（ｉ＝Ｒｒ）における補正ゲインであり、Ｃ（ｉ）は補正定数である。
【００７７】
したがって、数式９における右辺第４項のＫｓ（ｉ）×ＫｓＧ（ｉ）×Ｔｓ（ｉ）において、通常の日射仰角に依存しない日射補正係数であるＫｓ（ｉ）が、前席側および後席側ともに、日射仰角θが０°または１８０°に近い（低仰角）ほど大きくなるよう算出されるＫｓＧ（ｉ）により、日射仰角θに応じて大きくなるよう補正されることになる。これにより、目標吹出温度ＴＡＯ（ｉ）は、前席側および後席側のいずれにおいても、日射の低仰角時に、空調の熱負荷に与える日射の影響が大きくなるよう算出される。
【００７８】
次のステップＳ３７０にて、ブロワモータ８、４４に印加する前席および後席ブロワ電圧が、上記目標吹出温度ＴＡＯ（ｉ）に基づいて、第１実施形態と同様、図８の制御特性に示すように算出される。
【００７９】
次のステップＳ３８０にて、前席空調ユニット１および後席空調ユニット４０の各吹出口モードが、それぞれ上記目標吹出温度ＴＡＯ（ｉ）に基づいて、図９の制御特性に示すように算出される。すなわち、フェイス開口部１７を介して前席乗員の上半身に向けて風を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）モードと、フェイス開口部１７とフット開口部１８の両方を介して、前席乗員の上半身と足元の両方に向けて風を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードと、フット開口部１８を介して前席乗員の足元に向けて風を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）モードとを上記ＴＡＯ（Ｆｒ）に基づいて切り替える。
【００８０】
後席側においても同様に、フェイス開口部５１ａ〜５１ｄを介して後席乗員の上半身に向けて風を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）モードと、フェイス開口部５１ａ〜５１ｄとフット開口部５２の両方を介して、後席乗員の上半身と足元の両方に向けて風を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードと、フット開口部５２を介して後席乗員の足元に向けて風を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）モードとを上記ＴＡＯ（Ｒｒ）に基づいて切り替える。
【００８１】
次のステップＳ３９０にて、エアミックスドア１４、４９の各目標開度ＳＷ（ｉ）が、予めＲＯＭに記憶された下記数式１０、数式１１に基づいて算出される。
【００８２】
ＳＷ（Ｆｒ）＝１００×（ＴＡＯ（Ｆｒ）−ＴＥ１）／（ＴＷ−ＴＥ１）  （％）
・・・（数式１０）
ＳＷ（Ｒｒ）＝１００×（ＴＡＯ（Ｒｒ）−ＴＥ２）／（ＴＷ−ＴＥ２）  （％）
・・・（数式１１）
なお、上記ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＷは、それぞれ前席蒸発器温度センサ３４ａ、後席蒸発器温度センサ３４ｂ、および、水温センサ３３の出力値である。
【００８３】
次のステップＳ４００にて、ブロワモータ８、４４へ印加される各ブロワ電圧が、上記ステップＳ３７０にて算出した前席および後席ブロワ電圧となるように、ブロワモータ８、４４へ制御信号が出力される。次のステップＳ４１０にて、エアミックスドア１４、４９の各開度が、上記ステップＳ３９０にて算出した目標開度ＳＷ（ｉ）となるように、それぞれサーボモータ１５、５０へ制御信号が出力される。次のステップＳ４２０にて、上記ステップＳ３８０で算出した前席側および後席側の吹出口モードが得られるように、それぞれサーボモータ２２、５５へ制御信号が出力される。以上の処理が、所定の制御周期ごとに繰り返される。
【００８４】
以上のように、本第２実施形態においては、乗員に日射が当たるほど、すなわち、車両前方からの日射が低仰角となる（日射仰角θが０°に近くなる）ほど、前席側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｆｒ）における日射補正量を大きくし、後席側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｒｒ）における日射補正量を変化させないことにより、四季を通じてさまざまな日射仰角条件で、前席側乗員および後席側乗員のいずれにも快適な空調フィーリングを与えることが可能となる。また、車両後方からの日射が低仰角となる（日射仰角θが１８０°に近くなる）ほど、後席側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｒｒ）における日射補正量を大きくし、前席側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｆｒ）における日射補正量を変化させないことにより、四季を通じてさまざまな日射仰角条件で、後席側乗員および前席側乗員のいずれにも快適な空調フィーリングを与えることが可能となる。
【００８５】
なお、上記第１および第２実施形態における、γ（ｉ）−θ（ｉ）特性（図６、図１５）およびθ−ＫｓＧ（ｉ）特性（図７、図１５）は、それぞれ一例であって、車両毎に特性を変更することがきる。
【００８６】
（他の実施形態）
上記第１実施形態においては、１つの日射センサ３５ａの検出量に基づき１つの空調ユニット１の空調状態を制御する例を示し、上記第２実施形態においては、２つの日射センサ３５ａ、３５ｂの各検出量に基づき２つの空調ユニット１、４０の空調状態をそれぞれ制御する例を示したが、これらに限らない。例えば、２つの日射センサの各検出量に基づき１つの空調ユニットの空調状態を制御するものでもよい。
【００８７】
具体的には、第２実施形態と同様の前席および後席日射センサ３５ａ、３５ｂによる各日射検出量に基づき、第１実施形態と同様、前席空調ユニット１のみの空調状態を制御するようにしてもよい。この場合、２つの日射センサ３５ａ、３５ｂの各日射検出量ＴｓＦ（Ｆｒ）、ＴｓＲ（Ｆｒ）、ＴｓＦ（Ｒｒ）、ＴｓＲ（Ｒｒ）に基づき、上記第２実施形態と同様、図１３におけるステップＳ３２０〜Ｓ３５０の演算処理を行った後、これらの演算結果を用いて、ステップＳ３６０と同様、前席側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｆｒ）を算出する。
【００８８】
これにより、前席日射センサ３５ａのみを用いる上記第１実施形態と比べて、車両後方から日射が当たる場合における日射仰角θの算出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】車両用空調装置の前席空調ユニットの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態における制御系の構成を示す図である。
【図３】日射センサの概略構成および配置方向を示す図である。
【図４】前席日射センサの出力特性を示す図である。
【図５】第１実施形態における制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態における日射センサ出力前後比γ−日射仰角θ特性を示す図である。
【図７】第１実施形態における日射仰角θ−日射仰角補正ゲインＫｓＧ特性を示す図である。
【図８】ブロワ電圧の制御特性を示す図である。
【図９】吹出口モードの制御特性を示す図である。
【図１０】第２実施形態における後席空調ユニットの構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態における制御系の構成を示す図である。
【図１２】前席および後席日射センサの出力特性を示す図である。
【図１３】第２実施形態における制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】図１３の制御ルーチンの一部の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】図１３の制御ルーチンの一部の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１…前席空調ユニット（前席空調手段）、９…ＥＣＵ、１０…ブロワ制御器、
１１…前席蒸発器、３０、３０ａ、３０ｂ…温度設定器、３５ａ…前席日射センサ、
３５ｂ…後席日射センサ、３５１…前方側検出部、３５２…後方側検出部、
４０…後席空調ユニット（後席空調手段）。
【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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