JPH079835A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温冷感スイッチ操作時点の空調開始時温度に
基づく制御の遅れ時間要素を加味した制御修正を行なっ
て空調環境の向上を図った車両用空調装置を提供する。 【構成】 請求項１の発明は、日射、車室内外温度、気
流速のセンサと、各検出値に基づいて等価温度演算式に
より等価温度を演算する等価温度演算手段と、演算値と
目標値とに基づいて総合値を演算する総合演算手段と、
総合値に基づいて各機器を制御する制御手段を備えた車
両用空調装置であって、乗員の体感状態により操作され
る温冷感スイッチと、装置始動時から計時するタイマー
と、始動時室温を記憶する記憶手段と、温冷感スイッチ
操作時に、室温と該時点までの経過時間とに基づいて設
定されたマップを参照して修正値を決定し、修正値によ
り目標値を修正する修正手段を備える。請求項２の発明
は、修正手段が、各検出値毎の修正マップを参照して修
正値を決定し、各修正値により対応する上記等価式内の
評価係数を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗員の体感状態を指示
入力する温冷感スイッチを備えた車両用空調装置に関
し、特に、この温冷感スイッチの操作時までの空調制御
の経過時間と、制御開始時の温度とに応じて、制御の修
正量を可変としたものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用空調装置の制御方法とし
ては、各種センサを設け、これらのセンサからの検出値
を、等価温度演算式によって等価温度を演算し、この等
価温度により、乗員が体感する温度を推定して空調制御
を行ない、快適な空調環境を得るようにしたものが知ら
れている。すなわち、各種センサより得られる車外の自
然環境や車内の空調環境の情報から、人間の体感状態を
推定して、この体感を快適にするような空調制御をして
いる。

【０００３】このような方法を用いた車両用空調装置と
しては、車内温度を変更する冷暖房システムや送風ブロ
ア等からなる各種の空調機器と、車内の入射日光を受光
し日射量を検出する日射センサ、空調ダクトに設けられ
た内気及び外気温度センサ、車内温度を検出する車室温
度センサ等からなる各種の環境センサ群と、これらのセ
ンサ群からの検出値を評価演算する等価温度演算手段
と、この等価温度演算値と目標値に基づいて、総合値を
演算する総合演算手段と、この総合値に基づいて、空調
機器群を駆動制御する制御手段とから構成されている。

【０００４】そして、空調装置を始動すると、予め設定
された快適な体感温度である目標温度が、総合演算手段
に読込まれる。次に、各種センサから連続入力される検
出値に基づいて、等価温度演算手段が等価温度演算式に
より、等価温度を演算する。そして、この等価温度と目
標温度とを比較し、これらの温度差を解消するように総
合演算手段が総合値を演算し、この総合値に基づいて制
御手段が各空調機器を駆動制御する。つまり、センサ群
からの検出値を演算し推定した体感温度を、常時、快適
な目標温度に一致させるような空調制御が行なわれてい
た。したがって、変動する自然環境の影響により、演算
式により体感を推定する等価温度が変更され、この結
果、車内温度が自動的に変化することもある。しかし、
等価温度と目標温度とは、空調環境が安定した後は、空
調制御手段により、常に一致するように保たれている。

【０００５】また、性別や個人差などにより、個々の乗
員の体感温度と、人間の平均的な体感を想定した等価温
度演算式による等価温度とは異なる場合があり、快適性
が維持されない場合がある。このため、上記空調装置に
は、手動操作による目標温度の変更スイッチを設けてい
る。すなわち、制御された空調環境から得られる体感温
度を、乗員毎に特徴的な傾向の体感温度に合わせるよう
に、空調装置の目標温度を、乗員が直接的に変更できる
ようにしている。これは例えば、空調制御の作動時に、
乗員が暑いと体感している場合には、乗員のスイッチ操
作により、空調装置の目標温度を、ある所定値だけ降下
させ、他方、乗員が涼し過ぎると体感している場合に
は、この目標温度を、ある所定値だけ上昇させている。
そして、この乗員により修正された目標値に基づいて、
空調制御を行なって、空調環境の快適性を維持できるよ
うにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した空
調装置においては、乗員のスイッチ操作により、空調装
置の目標温度を一定の単位で変更しているので、各乗員
が要望する個性的な快適感温度と微妙に食い違い、快適
性が充分に得られなくなるという不都合が生じた。ま
た、この温度の変更量を数値入力とすることもできる
が、この場合には、温度調節が乗員の感覚により行なわ
れるので、この感覚量を温度の修正量に換算することが
困難となり、調節操作が難しく操作ミスによっては空調
環境の快適性を損なうおそれがある。

【０００７】また、この温度変更は、常に一定の修正量
であるのに対して、空調装置の始動時からスイッチ操作
までの経過時間は、長短時間の場合があって一定ではな
い。更に、空調装置の開始時の室温は、季節や天候によ
り高低に温度が変わるように、種々の場合がある。そし
て、車室内温度が、制御目標の温度になるには、開始時
温度に比例した経過時間が必要である。すなわち、室内
の空調環境が制御された安定状態になるには、目標温度
と開始時の室内温度が離れている程、長時間を要する傾
向にある。つまり、これらの始動時の室温と経過時間と
の組合せによっては、この温度スイッチが操作される時
点の車室内の空調環境は、制御の目標温度と実際の室内
温度とが不一致な場合、換言すれば、温度制御の効果が
充分に現われておらず、空調制御の実効率が低いことが
ある。したがって、例えば、制御達成率が低い場合に、
乗員が車内温度が目標温度に一致する安定状態と同様な
感覚により、制御修正を行なうことは、安定状態に移行
したときに、過剰な補正効果を生じることになる。そし
て、この過剰な修正により、車内環境が暑過ぎたり涼し
過ぎたりして、乗員の要求を満たせないばかりではな
く、空調環境が悪化してしまうことになる。つまり、あ
る時点において、このように車室内環境に対する空調制
御の達成率が、経過時間の長短や、目標温度と開始時室
温との温度差により、種々多様に変化するのに対して、
同時点のスイッチ操作により常に一定の修正量で制御を
補正することは、空調制御がアンバランスなものとな
り、良好な空調環境が得られなくなる。また、この空調
制御の現在の達成率を乗員が判別して温度調節を行なう
こともできるが、この場合には、この判別を適切にしな
がら達成率に応じた調節操作を行なうことになるので、
操作が煩わしくなり、操作性が低下する不都合がある。

【０００８】そこで、本発明は、温冷感スイッチ操作時
に、空調制御の開始時温度に基づく制御の時間的な遅れ
要素を加味した制御量による修正を行なって、制御バラ
ンスを維持すると共に、操作性を向上させた車両用空調
装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の第１請求項に係る
発明の車両用空調装置は、日射センサと、車室内外温度
センサと、気流速センサもしくは気流速推定手段と、こ
れらの各検出値に基づいて、所定の等価温度演算式によ
り等価温度を演算する等価温度演算手段と、この演算値
と目標値とに基づいて、総合制御値を演算する総合演算
手段と、この総合値に基づいて、各種空調機器を駆動制
御する制御手段を備えた車両用空調装置において、乗員
が暑いと感じたとき又は寒いと感じたときに操作する温
冷感スイッチと、空調装置の始動時に、計時を開始する
タイマーと、この始動時の車室内温度センサからの室温
を記憶する記憶手段と、上記温冷感スイッチ操作時に、
上記記憶手段から読み出された上記始動時の室温と、上
記タイマーからの当該時点までの空調制御の経過時間と
に基づいて、予め設定された修正値マップを参照して修
正値を決定し、この修正値により目標値を修正する修正
手段を備えた構成であり、本願第２請求項に係る発明の
車両用空調装置は、上記修正手段が、上記温冷感スイッ
チ操作時に、上記記憶手段から読み出された上記始動時
の室温と、上記タイマーからの当該時点までの空調制御
の経過時間とに基づいて、各検出値毎に設けられた修正
マップを参照して修正値を決定し、これらの修正値によ
り各検出値に対応する上記等価温度演算式の各評価係数
を修正する構成である。

【００１０】

【作用】したがって、本発明によれば、乗員の体感を入
力する温冷感スイッチと、このスイッチ操作により参照
される開始室温と空調制御の経過時間とに基づく、修正
マップを設けることにより、このスイッチ操作時の空調
制御の室内環境に対する達成率を反映して、目標温度が
修正される。すなわち、空調制御の開始時の室温と、こ
の室温に比例する制御効果の時間的な遅れ要素を加味し
た制御修正を行なうことができる。

【００１１】また、温冷感スイッチ操作時点の空調制御
の達成率に応じた修正量で補正しているので、空調制御
の現状態が安定状態、移行状態に拘らず、同様な体感感
覚で修正操作が行なえ、統一的な操作が可能となる。そ
して、この修正処理が、乗員の体感の時間的な遅れを加
味した修正量となり、空調装置の制御動作を、乗員の要
望に沿わせることができる。

【００１２】また、本願第２請求項に係る発明によれ
ば、乗員が空調環境の快適性が得られていないために、
温冷感スイッチを操作すると、このスイッチ操作時点に
おける空調制御の達成率に応じた各検出値毎の修正値に
より、各検出値を評価換算する等価温度演算式内の評価
係数を、同時に複合的に修正しているので、乗員が現在
作動中の空調制御をどのように評価しているか、また、
個人によって異なる体感傾向も、等価演算式に組込むこ
とができる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明を、図１ないし図６に示す第１
の実施例に基づいて説明する。図１は、本実施例の車両
用空調装置１０の概略構成を示している。この空調装置
１０は、ダクト１１に設けられた各種の空調機器と、こ
れらの機器を駆動制御するコントロールユニット１２と
から構成されている。ダクト１１の最上流側（図中左
側）には、内気入口１３と外気入口１４とが設けられ、
この空気導入口１３，１４を切換えるインテークドア１
５が配設されている。また、このダクト１１内の上流側
から下流側へ順次、送風ブロア１６、エバポレータ１
７、ミックスドア１８、ヒータコア１９が配設されてい
る。更に、ダクト１１の最下流側（図中右側）には、車
室２０に連通するベント吹出口２１、デフロスタ吹出口
２２、フート吹出口２３が設けられている。これらの吹
出口２１，２２，２３は、モード切換え用の切換えドア
２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより切換えられて開閉動作す
るようになされている。

【００１４】上記送風ブロア１６は、電動モータ１６ａ
により回転駆動され、このモータ１６ａへの供給電圧を
増減することにより、モータ回転速度を変化させて、ダ
クト１１内の送風量を制御している。したがって、この
モータ電圧を検出することにより、上記吹出し口２１，
２２，２３から車室２０に吹出す気流速が推定できるよ
うになされている。

【００１５】上記エバポレータ１７は、コンプレッサ２
５、コンデンサ２６、レシーバタンク２７、膨張弁２８
とが配管により接続され、これらの内部に冷媒が循環通
流される冷房システムを構成している。このコンプレッ
サ２５は、走行用エンジン３０により駆動され、このコ
ンプレッサ２５が冷媒を圧縮送流している。そして、こ
の冷媒の圧縮膨張サイクルにより、エバポレータ１７を
通過する空気と低温の冷媒間とで熱交換が行なわれ、ダ
クト１１内の導入空気を冷却するようになされれてい
る。

【００１６】上記ヒータコア１９は、走行用エンジン３
０、ラジエータ３１とが配管により接続され、これらの
内部にエンジン冷却水が循環通流される暖房システムを
構成している。すなわち、エンジン放熱用の冷却水がヒ
ータコア１９に供給され、この高温の冷却水によりヒー
タコア１９を通過した空気を加温するようになされてい
る。また、このヒータコア１９を通過する加温される空
気とバイパスする空気との比率は、ミックスドア１８の
開度により設定され、この混合比率により導入された空
気全体の温度が変更され、暖房温度が設定されるように
なされている。なお、３２は、ヒータコア１９への冷却
水の供給流量を調整する調節弁である。

【００１７】そして、車室２０内へ連通する吹出しモー
ド切換用の各切換ドア２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより、
ベント吹出口２１、デフロスタ吹出口２２、フート吹出
口２３が選択され、この選択された吹出し口から、調和
された空気が車室２０内に送出される。

【００１８】また、上記コントロールユニット１２に
は、外気温度Ｔambを検出する外気温度センサ４２、内
気温度Ｔinc（車室２０内の温度）を検出する内気温度
センサ４３、日射量Ｑsnを検出する日射センサ４４が接
続されるとともに、空調装置１０の作動状態の表示及び
乗員の指示入力用の操作パネル３３が接続されている。

【００１９】この操作パネル３３は、車室２０のダッシ
ュボード中央付近など、乗員の視認・操作しやすいとこ
ろに設置され、乗員が確認しながら空調装置１０を操作
できるようになされている。また、操作パネル３３は、
図２に示すように、液晶などを用いた表示部３４と操作
スイッチ群３５とから構成されている。この表示部３４
には、操作スイッチ群３５により設定された作動モード
や温度など、現在の空調装置１０の作動状態が、文字及
び図形情報として表示され、作動状況が容易に把握でき
るようになされている。また、操作スイッチ群３５は、
操作パネル３３の下列に配置された各種設定スイッチ３
６と、右側に配置されたオート・モードのオートスイッ
チ３７とオフ・モードのオフスイッチ３８とから構成さ
れている。この設定スイッチ３６は、図中の左側から右
側へ順次、説明すると、乗員の性別を入力する性別スイ
ッチ３６ａ、着衣量の程度を入力する服装スイッチ３６
ｂ、吹出し口からの風量を調節するブロア・スイッチ３
６ｃ、吹出し口モードを選択する吹出し口モード・スイ
ッチ３６ｄ、コンプレッサの動作モードを切換えるＡ／
Ｃスイッチ３６ｅ、内外気循環を選択する内外気切換え
スイッチ３６ｆ、吹出し口をデフロスタに固定するデフ
・スイッチ３６ｇとから構成されている。更に、このオ
ートモード・スイッチ３７の隣りには、温冷感スイッチ
３９である寒い時／暑い時スイッチ３９ａ，３９ｂが、
個別に設けられている。この温冷感スイッチ３９はプッ
シュ・オン式のスイッチであり、複数回数のオン入力操
作ができるようになっている。更に、この温冷感スイッ
チ３９は、オートモード・スイッチ３７がオンの場合に
のみ、乗員の温冷熱感によるオン入力が、コントロール
ユニット１２に伝達されるようになされている。そし
て、この温冷感スイッチ３９の操作により、後述する本
願の目標温度を修正する処理が開始されるようになされ
ている。

【００２０】再び図１に示すように、上記コントロール
ユニット１２は、Ｉ／Ｏポート，ＣＰＵ，メモリなどを
有するマイクロコンピュータと、各入力信号をデジタル
変換するＡ／Ｄ変換器等と、上述した各種の空調機器の
駆動を制御する駆動回路とを備えている。そして、空調
装置をオートで作動させる場合には、各センサ４２，４
３，４４からの入力データＴamb，Ｔinc，Ｑsn，により
等価温度Ｔeqが演算される。次に、この等価温度Ｔeqと
目標温度Ｔrefとから総合演算値Ｘが演算される。そし
て、この総合演算値Ｘに基づいた各制御信号により、各
種空調機器であるインテークドア１５、送風ブロア１
６、コンプレッサ２５、ミックスドア１８、モードドア
２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各制御が行なわれる。なお、
図１中、５１，５２，５３は、それぞれのドアを開閉動
作させるアクチュエータを示し、５４は送風ブロア・モ
ータ１６ａの供給電圧を増減する可変抵抗器を示し、そ
れぞれコントロールユニット１２により動作が制御され
る。また、コントロールユニット１２のマイクロコンピ
ュータにより、等価温度演算手段と、空調装置の始動時
に計時を開始するタイマーと、始動時の室温を記憶する
記憶手段と、目標温度修正手段と、総合演算手段と、空
調機器の制御手段とが構成されている。

【００２１】次に、全体の空調制御を、図３に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。まず、空調装置１０が
始動されると、このメインルーチンにしたがって空調制
御が開始される。ステップＰ１００において、マイクロ
コンピュータの自己診断テストや各種制御値の初期設定
が行なわれ動作準備を整え、マイクロコンピュータ内蔵
のタイマーが計時を開始する。そして、ステップＰ２０
０では、各センサ４２，４３，４４及び操作パネル３３
からの検出／設定信号が、読込まれる。また、この時、
内気温度センサ４３からの車室２０内の温度が、マイク
ロコンピュータのメモリ（記憶手段）に読出し可能に保
存される。次に、ステップＰ３００では、操作パネル３
３の温冷感スイッチ３９操作判定が行なわれ、この操作
があった場合は、目標温度Ｔrefが修正処理される。な
お、この目標温度Ｔrefは、乗員の快適な体感温度であ
る２３℃に初期設定されている。更に、ステップＰ４０
０において、予め設けられた等価温度演算式により等価
温度Ｔeqが演算される。そして、ステップＰ５００にお
いて、この修正又は無修正の目標温度Ｔrefに、演算さ
れた等価温度Ｔeqを一致させるように、空調装置１０全
体を制御する総合演算値Ｘが演算される。最後に、ステ
ップＰ６００では、この総合値Ｘに基づいて、コントロ
ールユニット１２により、インテークドア１５、送風ブ
ロア１６、コンプレッサ２５、ミックスドア１８、モー
ドドア２４ａ，２４ｂ，２４ｃなどの駆動が制御され
る。

【００２２】まず、等価温度演算ルーチンの等価温度演
算式を説明し、次に、目標温度Ｔrefをマップ参照によ
り修正する修正ルーチンを説明する。等価温度演算ルー
チンＰ４００において、等価温度Ｔeqが、次に示す等価
温度演算式により演算される。

【００２３】Ｔeq＝Ａ・Ｔinc＋Ｂ・Ｔrad＋（Ｃ−Ｄ・√
Ｖa）・(Ｅ−Ｔinc）／（１＋Ｉcl） 上式中、Ａ，Ｂ，Ｄはそれぞれの評価係数を示し、ま
た、Ｃ，Ｅは定数であり、例えば、Ｃは０.２４、Ｅは
３６．５等のように固定値に設定されている。

【００２４】また、この式の第１項は、内気温度センサ
４３からの内気温度Ｔincにより、実際に制御された温
度の影響を、体感温度に換算し評価している。ここに用
いられている評価係数Ａは、初期値として０.５５が設
定されている。

【００２５】次に、第２項は、日射などの影響を主に評
価し、体感温度に換算している。このＴradは、平均輻
射温度（℃）を示し、次式から演算される。

【００２６】Ｔrad＝K1・Ｔb＋K2・Ｑsn ここで、Ｔbは、車体内部壁温度（℃）を示し、Ｑsn
は、日射センサ４３からの日射量（Ｋｃａｌ／ｍ²ｈ）
を示し、K1，K2は固定された定数である。

【００２７】この車体内部壁温度Ｔbは、次式から演算
される。

【００２８】Ｍ・ｄＴb／ｄＴ＝Ka・〔ｄＱsn−Kb・(Ｔb−
Ｔamb）−K3・(Ｔb−Ｔinc）〕 このように上式により、Ｔradが演算され、このＴradに
評価係数Ｂが乗算される。この評価係数Ｂは、初期値と
して０.４５が設定されている。また、Ｍ，Ka，Kb，K3
は、一定の定数である。

【００２９】更に、第３項は、車室２０内の気流速の影
響を主に評価し、体感温度に換算している。ここで、Ｖ
aは気流速を示し、Ｉclは着衣量を示す。この気流速Ｖa
は、送風ブロア１６のモータ供給電圧Ｖfanから、次式
により演算される。

【００３０】Ｖa＝K4・Ｖfan ここで、K4は固定された換算定数である。なお、このよ
うに本実施例では、気流速Ｖaを、モータ電圧Ｖfanから
換算し推定して求めているが、気流速センサを設けて、
このセンサにより、直接的に気流速Ｖaを求めてもよ
い。

【００３１】また、着衣量Ｉclは、図４に示す特性図よ
り、外気温度センサ４２の外気温度Ｔambから決定さ
れ、操作パネル３３の服装スイッチ３６ｂによって修正
される。

【００３２】このように上式と特性図などにより、第３
項が演算され、この第３項内の一つの係数として評価係
数Ｄが乗算されている。この評価係数Ｄは、初期値とし
て０.７５が設定されている。

【００３３】そして、このように演算された等価温度Ｔ
eqを、目標温度Ｔrefに一致させるように制御が行なわ
れる。また、この目標温度Ｔrefは、初期値として、乗
員の快適な体感温度の平均値である２３℃に設定されて
いる。そして、快適性が不十分なとき乗員の温冷感スイ
ッチ３９の操作入力により、上記修正ルーチンにおい
て、修正値Ｆをマップ参照して決定し、この修正値Ｆに
より目標温度Ｔrefが更新修正される場合がある。

【００３４】すなわち、この修正ルーチンは、図５のフ
ローチャートに示すように、まず、ステップＰ３０１に
おいて、乗員が温冷感スイッチ３９を操作したかどうか
が判別される。そして、操作した場合には、ステップＰ
３０２に進み、目標温度の修正処理が行なわれ、操作し
ない場合には、この修正ルーチンを終了し、メインルー
チンに復帰する。

【００３５】このステップＰ３０２においては、図６に
示すマップを参照して、修正値Ｆが求めらる。すなわ
ち、寒い時スイッチ３９ａ又は暑い時スイッチ３９ｂ
と、空調装置１０の始動時からこのスイッチ３９ａ／３
９ｂ操作時までの経過時間と、始動時の室内温度とか
ら、図６のマップを参照することにより、修正値Ｆが求
められる。

【００３６】この図６のマップにおいて、上欄の時間区
分は、右方へ行くにしたがって、１分から２０分へと、
順次、増加するように設けられている。これは、空調装
置の始動時には、室温が目標温度の近傍以外の場合、室
温を急速に目標温度と一致させるために空調装置が最大
能力を発揮するので、温度変化が急激になる。そして、
時間の経過に伴い、室温が目標温度に近接して一致する
ので、この空調能力を次第に減少させ、室温を目標温度
に保つ能力まで低下させている。つまり、実際の車内環
境に対する空調制御の結果である温度変化が、次第に緩
やかになっていくのに対応し、上欄の各区切り時間を増
加し、温度変化がある場合に各欄の温度変化量がほぼ一
定になるようになされている。したがって、このように
経過時間の各ゾーン区切り単位を次第に大きくしている
ので、マップ全体の項目総数が減少し、修正データの構
造を簡素化することができる。

【００３７】また、同図のマップは、各欄の修正値Ｆが
取る数値により、３つの領域に区別される。第１には、
修正値が０となっている、空調制御の効果が現われてい
ない無効状態の領域であり、開始時室温が初期設定の目
標温度から離れる程、この無修正となる時間が長く設け
られている。次に、第２は、修正値が基本的な２℃単位
に設けられている、制御の効果が十分に現われて空調制
御が安定した定常状態の領域であり、開始時室温が初期
設定の目標温度から離れる程、この領域の開始時点が遅
くなるようになされている。そして、第３には、これら
両者の境界にある修正値が、１又は１．５℃単位に設け
られている、無効状態から安定状態への移行途中の遷移
状態の領域である。

【００３８】すなわち、第１の無効領域は、空調装置が
最大能力を発揮しているのに拘らず、制御の経過時間が
短いので、空調効果が現われていない領域である。ま
た、この無効領域は、さらに温冷感スイッチによる要請
の実現が可能な場合と、不可能な場合とに区別される。
つまり、前者は、空調装置が最大能力を発揮中におい
て、この能力を減少させる要請であり、後者は、より能
力の発揮を要求する要請である。これは、後者の例とし
ては、開始室温が３０℃以上の場合の最大冷房能力の発
揮中に、乗員が暑熱感を感じて暑い時スイッチを操作
し、室温の急激な降下を要請する冷房能力をさらに求め
る操作である。このように、実現が不可能な場合には、
制御の修正を禁止して、制御バランスに悪影響を及ぼす
ことを防止している。また、実行可能な場合において
も、僅かな修正量でも修正を行なうことは、安定状態に
移行した場合の制御バランスに過大な影響を与えるの
で、制御の修正を禁止している。したがって、これら場
合には、温冷感スイッチ操作による目標温度の修正を禁
止して、すなわち、目標温度を修正しないという処理を
行なって、空調制御が平常状態への移行した後にも、制
御バランスを良好に維持できるようになされている。

【００３９】また、第２の定常領域では、制御の効果が
十分に現われて、制御目標の空調環境と、実際の車室内
の空調環境がほぼ一致しているとして、本来の修正量で
ある２℃単位の修正が行なわれるようになされている。
すなわち、開始時の温度に拘らず、空調装置が始動して
から長時間経過したときには、最終的に定常状態になる
ので、この時にスイッチ操作した際には、２℃単位の修
正が必ず行なわれる。したがって、経過時間が５０分以
上の場合は、一律に２℃単位の修正となされている。

【００４０】第３の遷移領域では、目標温度の修正は行
なうが、空調制御の効果が十分に現われていないとし
て、過剰な修正効果が現われないように、減少した量の
修正が行なわれるようになされている。これは、最初の
時間区分では、１℃単位の修正が行なわれ、次の時間区
分では、１．５℃単位の修正が行なわれる。すなわち、
未来の空調環境が安定した状態を予測した修正処理を行
なって、過剰修正を防止し、制御バランスが乱れないよ
うにしている。したがって、空調状態が移行状態に拘ら
ず、定常状態と同様な体感感覚により修正操作が行なえ
ることになる。

【００４１】更に、全体の修正値の分布傾向としては、
温冷感スイッチの寒い時スイッチを操作する場合と、暑
い時スイッチを操作する場合とでは、前者は比較的に高
い温度に偏る一方、後者は低い温度に偏っている。これ
は、これらの高又は低温度域で、このような温度を上昇
又は降下させる操作が行なわれることは、少ないはずで
あるが、個人差などで乗員が実際に要請しているのだと
して、そのまま制御に反映するようになされているから
である。また、このときは、能力を減少させることで実
現できるので、制御の修正が有効になる。これは例え
ば、比較的に室温が高温の場合に、寒い時スイッチを操
作して、冷房能力を減少させるときである。また、比較
的に室温が低温の場合に、暑い時スイッチを操作して、
暖房能力を減少させるときである。

【００４２】このように、温冷感スイッチ３９を一回プ
ッシュ操作した時には、その時点までの制御の経過時間
と、制御開始時の室温に応じて目標温度が修正される。
したがって、目標温度が修正前のものより異なる値とな
り、この新たな目標温度に等価温度を一致させるように
総合演算手段が温度制御するので、車内温度がスイッチ
操作前より高く又は低くなるようになされている。

【００４３】また、これらの目標温度の修正は、累積す
るようになされている。すなわち、ある温冷感スイッチ
操作があり、再び別操作された場合には、その時点の経
過時間に対応した修正値Ｆが新たに求められ、このＦ値
が目標温度に加算される。例えば、開始時の室温が１５
℃の場合において、空調作動から１０分経過時に寒い時
スイッチ３９ａの操作があり、その後、作動から２０分
経過時に暑い時スイッチ３９ｂの操作があったときに
は、目標温度が２４．５℃になった後、２２．５℃に修
正される。

【００４４】以上説明したように本実施例によれば、乗
員の体感を入力する温冷感スイッチと、このスイッチ操
作により参照される開始室温と空調制御の経過時間とに
基づく修正マップを設け、スイッチ操作時にこのマップ
参照の修正値により目標温度を修正しているので、空調
制御の室内環境に対する達成率が反映された適切な制御
量で目標温度を修正することができる。すなわち、空調
制御の開始時の室温と、この室温に比例する制御効果の
時間的な遅れ要素を加味した制御修正を行なうことによ
り、空調制御バランスを良好に維持して、空調環境の向
上を図ることを可能にしている。

【００４５】また、このようにスイッチ操作時点の制御
の修正量が、空調制御の状態に応じたものなので、現在
の空調制御の状態が安定状態、移行状態に拘らず、同様
な体感感覚で修正操作が行なえることになり、統一的な
操作感を得ることができ、容易な操作が可能になる。そ
して、この修正処理が、乗員の体感の時間的な遅れを加
味した修正量となるので、空調装置の制御動作が、乗員
の要望に沿った的確なものとなる。

【００４６】次に、本発明を、図７ないし図１０に示す
第２実施例に基づいて説明する。本実施例において、空
調機器１０の構成は、第１実施例と同一の構成であり、
修正ルーチンの内容が変更されているものである。すな
わち、上述した等価温度演算式の評価係数Ａ，Ｂ，Ｄ
が、この修正ルーチンにおいて、それぞれの検出値に対
応するマップを参照して更新修正されようになされてい
る。

【００４７】この修正ルーチンは、図７のフローチャー
トに示すように、まず、ステップＰ３０１において、乗
員が温冷感スイッチ３９を操作したかどうかが判別さ
れ、操作した場合には、ステップＰ３０２〜ステップＰ
３０４に進み、評価係数の修正処理が行なわれ、操作し
ない場合には、この修正ルーチンを終了し、メインルー
チンに復帰する。

【００４８】このステップＰ３０２において、図８に示
すマップを参照して、修正値ａが求めらる。すなわち、
寒い時スイッチ３９ａ又は暑い時スイッチ３９ｂと、空
調装置１０の始動時からこのスイッチ３９ａ／３９ｂ操
作時までの経過時間と、始動時の室内温度とから、修正
値ａが決定される。そして、このａ値を等価温度式の第
１項の評価係数Ａに加算して、評価係数Ａが更新修正さ
れる。この修正された新たな評価係数Ａは、再度、この
修正ルーチンにより更新修正され、これらの修正が累積
されるように設けられている。

【００４９】この図８において、上述した第１実施例と
同様な理由により、上欄の時間区分は、右方へ行くにし
たがって、１分から２０分へと、次第に増加するように
設けられており、マップ全体の項目数量を減少して、修
正データの構造を簡素化している。また、後述するｂ値
およびｄ値のマップの上欄も、同様に区分されている。

【００５０】また、同図のマップは、温度影響の修正値
ａが採る数値により、３領域に区別される。第１には、
修正値が０となっている、空調制御の効果が現われてい
ない無効状態の領域である。そして、開始時室温が初期
設定の目標温度から離れる程、この無修正となる時間が
長期化している。次に、第２は、修正値が基本的な０．
１単位となっている、制御の効果が十分に現われて空調
制御が安定した定常状態の領域であり、開始時室温が初
期設定の目標温度から離れる程、この領域の開始時点が
遅くなるようになされている。そして、第３には、これ
ら両者の境界にある修正値が、０．０５単位に設けられ
ている、無効状態から安定状態への移行途中の遷移状態
の領域である。

【００５１】すなわち、第１の無効領域は、空調装置が
最大能力の発揮中であるにも拘らず、制御の経過時間が
短いので、空調効果が現われていない領域である。ま
た、この無効領域は、さらに温冷感スイッチによる要請
の実現が可能な場合と、不可能な場合とに区別される。
つまり、前者は、空調装置が最大能力を発揮中におい
て、この能力を減少させる要請であり、後者は、より能
力の発揮を要求する要請である。これは、後者の例とし
ては、開始室温が３０℃以上の場合の最大冷房能力の発
揮中に、暑熱感を感じ暑い時スイッチを操作して、さら
に室温を急激に降下させる要請を行なうという、より冷
房能力を求める操作である。このように、実現が不可能
な場合には、制御の修正を禁止して、制御バランスに悪
影響を及ぼすことを防止している。また、実行可能な場
合においても、僅かな修正量でも修正を行なうことは、
安定状態に移行した場合の制御バランスに過大な悪影響
を与えるので、制御の修正を禁止している。したがっ
て、これら場合には、温冷感スイッチ操作による目標温
度の修正を禁止して、すなわち、目標温度を修正しない
という処理を行なって、空調制御が平常状態への移行し
た後にも、制御バランスが良好に維持できようにしてい
る。

【００５２】また、第２の定常領域では、制御の効果が
十分に現われて、制御目標の空調環境と、実際の車室内
の空調環境がほぼ一致しているとして、本来の修正量で
ある０．１単位の修正が行なわれるようになされてい
る。すなわち、開始時の温度に拘らず、空調装置が始動
してから長時間経過したときには、最終的に定常状態に
なるので、この時にスイッチ操作した際には、０．１単
位の修正が必ず行なわれる。したがって、経過時間が５
０分以上の場合は、一律に０．１単位の修正となされて
いる。

【００５３】また、開始時室温が１０〜２０℃の場合
に、寒い時スイッチ３９ａを操作した時、及び、２０〜
３０℃の場合に、暑い時スイッチ３９ｂを操作した時に
は、ａ値が、経過時間に拘らず、０.１単位の修正とな
されている。これは、実際の車室内の空調環境が、制御
目標の空調環境にほぼ一致しているので、定常状態とみ
なしていると同時に、この温度範囲においては乗員の個
人差による体感の幅が増大するとして、乗員の要望を等
価温度演算式の評価に、そのまま即座に反映するように
なされている。

【００５４】第３の遷移領域では、目標温度の修正は行
なうが、空調制御の効果が十分に現われていないとし
て、過剰な修正効果が現われないように、本来の半減量
である０．０５単位の修正が行なわれるようになされて
いる。すなわち、未来の空調環境が安定した状態を予測
した修正処理を行なって、制御バランスの乱れを防止し
ている。したがって、移行状態に応じた修正量で制御修
正しているので、定常状態と同様な体感感覚により修正
操作が行なえることになる。

【００５５】次に、ステップＰ３０３に処理が進み、図
９に示すマップを参照して求められた修正値ｂにより、
日射などの影響を評価する項の評価係数Ｂが更新修正さ
れ、この修正も累積する。すなわち、寒い時スイッチ３
９ａ又は暑い時スイッチ３９ｂと、空調装置１０の始動
時からこのスイッチ３９ａ／３９ｂ操作時までの経過時
間と、始動時の室内温度とから修正値ｂが決定される。

【００５６】ここで、図９に示す修正値ｂのマップは、
上述した修正値ａのマップと同様な理由により、同様な
構成に設けられている。すなわち、同様な範囲で３区分
され、各欄内の修正数値も同様に設定されている。した
がって、作用効果も同様なものとなっている。

【００５７】更に、ステップＰ３０４に処理が移行し、
図１０に示すマップを参照して、修正値ｄが求められ、
この修正値ｄにより、主に気流速の影響を評価する項の
評価係数Ｄが更新修正される。すなわち、寒い時スイッ
チ３９ａ又は暑い時スイッチ３９ｂと、空調装置１０の
始動時からこのスイッチ３９ａ／３９ｂ操作時までの経
過時間と、始動時の室内温度とから、修正値ｄが決定さ
れる。そして、このｄ値を、等価温度式の第３項の評価
係数Ｄに加算して、評価係数Ｄが更新修正され、この修
正も累積されるようになされている。

【００５８】この図１０のマップは、修正値ｄの数値に
より、上記修正値ａ，ｂと同様に無効領域、遷移領域、
定常領域に３区分されている。そして、これらの領域
は、上述した修正値ａ，ｂの場合と同様な傾向に領域区
分されている。

【００５９】但し、同マップ中の定常領域においては、
通常、０．１単位の修正が行なわれるが、０．１５又は
０．２単位の修正する箇所が、いくつか設けられてい
る。すなわち、寒い時スイッチ３９ａを操作した場合に
は、開始時室温が１０〜３０℃の範囲外の時には、各温
度範囲毎に特有のピーク時間帯が設定され、この時間帯
には最大の修正ｄ値になる。また、暑い時スイッチ３９
ｂを操作した場合の同様な開始室温時には、同じよう
に、各温度の範囲毎に特有のピーク時間帯が設定されて
いる。これは、これらの時間帯には、予め設計時に空調
制御の気流速度が最大ピークとなるように、設定されて
いるためである。すなわち、温冷感スイッチ操作時点
が、これらの温度幅の時間帯ゾーンに含まれる時には、
気流速度が最大になっており、この最大の気流速が体感
に与える影響も増大するので、温冷感スイッチ操作によ
る修正量を増加させ、制御をより敏感に乗員の要望に反
応させるように設けられている。

【００６０】このように、温冷感スイッチ３９を一回プ
ッシュ操作した時には、その時点までの制御の経過時間
と、開始時室温とに応じて、各評価係数が修正される。
したがって、等価温度演算式の演算結果が修正前のもの
より異なる値となり、この差を解消するように総合演算
手段により空調制御するので、車内温度等が、操作前よ
り高く又は低くなるようになっている。すなわち、乗員
が暑熱感を感じて、温冷感スイッチ３９の暑い時スイッ
チ３９ｂを操作した場合には、評価係数が増加され、修
正後の等価温度が修正前より高くなる。そして、この高
めの等価温度を目標温度に一致させるように制御温度が
低めに空調制御され、車内温度がスイッチ操作前より低
くなる。

【００６１】また、ある温冷感スイッチ操作があり、再
び新たに操作された場合には、その時点の経過時間に対
応した修正値が加算され、これらの係数の修正が、累積
されるようになされいる。例えば、室温が２０〜３０℃
の場合に寒い時スイッチ３９ａの操作があり、その後、
３０℃以上の場合に暑い時スイッチ３９ｂの操作があっ
たときには、Ａの値が０.５３になった後、０.５４とな
る。

【００６２】したがって、以上説明したように第２実施
例によれば、上記実施例と同様な効果を奏するのみなら
ず、快適性が得られていない場合に乗員が温冷感スイッ
チ操作した時には、この時点の空調制御の達成率に応じ
た各検出値毎の修正値により、各センサ検出値を評価換
算する等価温度演算式内の評価係数を、同時に複合的に
修正しているので、乗員が現在動作中の空調制御をどの
ように評価しているか、また、個人によって異なる体感
傾向も、等価演算式に組込むことができ、個人差に応じ
た快適な空調環境の実現が可能となる。

【００６３】更に、温冷感スイッチにより、乗員の体感
を推定する等価温度演算式の評価傾向を修正することに
よって、演算される等価温度を変更し、新たな温度制御
を行なっているので、設計時の目標温度を変更しないで
済むことになり、この目標温度を中心に設計されている
制御の全体バランスが維持され、空調装置の全能力を効
率的に発揮することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
乗員の体感を入力する温冷感スイッチと、このスイッチ
操作により参照される開始室温と空調制御の経過時間と
に基づく、修正マップを設けることにより、このスイッ
チ操作時の空調制御の室内環境に対する達成率を反映し
て、目標温度が修正される。すなわち、空調制御の開始
時の室温と、この室温に比例する制御効果の時間的な遅
れ要素を加味した制御修正を行なうことにより、空調制
御のアンバランス化が防止され、空調環境の向上が可能
となる。

【００６５】また、このようにスイッチ操作時点の制御
の修正量が、空調制御の状態に応じたものなので、現在
の空調制御の状態が安定状態、移行状態に拘らず、同様
な体感感覚で修正操作が行なえることになり、統一的な
操作感により操作性を向上することができる。そして、
この修正処理が、乗員の体感の時間的な遅れを加味した
修正量となり、空調装置の制御動作が、乗員の要望に沿
った、的確なものとなる。

【００６６】また、本願第２請求項に係る発明によれ
ば、上記発明と同様な効果を奏するのみならず、乗員の
温冷感スイッチ操作時には、この時点の空調制御の達成
率に応じた各検出値毎の修正値により、各検出値を評価
換算する等価温度演算式内の評価係数を、同時に複合的
に修正しているので、現在動作中の空調制御に対する乗
員の評価を、また、個人によって異なる体感傾向を、等
価演算式に組込むことができ、個人差に応じた快適な空
調環境の実現が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両用空調装置の概略構
成図。

【図２】空調装置の操作パネルの説明図。

【図３】空調装置の制御の全体処理を示すフローチャー
ト。

【図４】外気温から着衣量を求める特性図。

【図５】等価目標温度Ｔrefを修正する処理を示すフロ
ーチャート。

【図６】等価目標温度Ｔrefを修正する修正値Ｆを求め
る表。

【図７】等価温度演算式の評価係数Ａ，Ｂ，Ｄの修正処
理を示すフローチャート。

【図８】評価係数Ａを修正する修正値ａを求める表。

【図９】評価係数Ｂを修正する修正値ｂを求める表。

【図１０】評価係数Ｄを修正する修正値ｄを求める表。

【符号の説明】

１０ 車両用空調装置 １１ ダクト １２ コントロールユニット（修正手段） １６ 送風ブロア １６ａ 電動モータ ３３ 操作パネル ３７ オートモード・スイッチ ３９ 温冷感スイッチ ３９ａ 寒い時スイッチ ３９ｂ 暑い時スイッチ ４２ 外気温度センサ ４３ 内気温度センサ ４４ 日射センサ ５４ 可変抵抗器 Ｔamb 外気温度 Ｔinc 内気温度 Ｑsn 検出日射量 Ｔeq 等価温度 Ｔref 目標温度 Ｘ 総合演算値 Ａ 温度評価係数 Ｂ 日射評価係数 Ｄ 気流速評価係数 Ｆ 目標温度修正値 ａ 温度評価修正値 ｂ 日射評価修正値 ｄ 気流速評価修正値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 日射センサと、車室内外温度センサと、
   気流速センサもしくは気流速推定手段と、これらの各検
   出値に基づいて、所定の等価温度演算式により等価温度
   を演算する等価温度演算手段と、この演算値と目標値と
   に基づいて、総合制御値を演算する総合演算手段と、こ
   の総合値に基づいて、各種空調機器を駆動制御する制御
   手段を備えた車両用空調装置において、 乗員が暑いと感じたとき又は寒いと感じたときに操作す
   る温冷感スイッチと、 空調装置の始動時に、計時を開始するタイマーと、 この始動時の車室内温度センサからの室温を記憶する記
   憶手段と、 上記温冷感スイッチ操作時に、前記記憶手段から読み出
   された前記始動時の室温と、前記タイマーからの当該時
   点までの空調制御の経過時間とに基づいて、予め設定さ
   れた修正値マップを参照して修正値を決定し、この修正
   値により目標値を修正する修正手段を備えたことを特徴
   とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記修正手段が、前記温冷感スイッチ操
   作時に、前記記憶手段から読み出された前記始動時の室
   温と、前記タイマーからの当該時点までの空調制御の経
   過時間とに基づいて、各検出値毎に設けられた修正マッ
   プを参照して修正値を決定し、これらの修正値により各
   検出値に対応する前記等価温度演算式の各評価係数を修
   正するものとされている請求項１記載の車両用空調装
   置。