JP2000289429A - 空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 季節や時刻に無関係に常に最適な空調状態を
実現する。 【解決手段】 目標温度を設定する設定器２と、車室温
度等を検出するセンサ３と、計時回路１５が設けられて
おり、空調制御装置１のＣＰＵ１１は、計時回路１５か
らの計時情報に基づいて上記目標温度を補正し、補正さ
れた目標温度と検出された車室温度を比較して車室温度
を目標温度に一致させるように空調機４を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空調制御装置に関
し、季節や時刻によって変化する環境に応じた最適な空
調状態を実現する空調制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の例えば車両の空調制御装置では、
乗員が操作パネルで設定した目標温度に従って、この時
の外気温度、室内温度、日射量等を加味して空調風の吹
出し温度を決定し、これに基づいてエアミックスダンパ
で空調風の温度を変更するとともに、内外気切替ダンパ
による吸入口の選択、モードダンパによる吹出し口の選
択、あるいはブロアの回転数変更による空調風量の決定
等、空調装置の制御を行なっている（例えば特開平１０
−２６４６３７号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発明者の知見
によると、人が快適と感じる温度あるいは温度感覚は季
節や時刻によって変化する。例えば、夏季においては夜
間や午前中は弱い冷房を好み、午後には比較的強い冷房
を好む。これは、人の活動量が午前等と午後では異なる
ことや、午後には日射で加熱された室壁等からの輻射量
が増大する等の原因によるものと考えられる。このた
め、上記従来の空調制御装置では、操作パネル上の目標
温度を一定にしておくと快適な空調感が得られず、目標
温度をこまめに変更する等の手間を必要としていた。

【０００４】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、季節や時刻に無関係に常に最適な空調状態を
実現できる空調制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本第１発明では、空調目標を設定する目標設定手段
（２）と、空調状態を検出する空調状態検出手段（３）
と、計時手段（１５）と、計時手段（１５）からの計時
情報に基づいて空調目標を補正する目標補正手段（１
１，ステップ１０２）と、補正された空調目標と検出さ
れた空調状態を比較して空調状態を空調目標に一致させ
るように空調機（４）を制御する空調機制御手段（１
１，ステップ１０３〜１０９）とを具備している。な
お、上記空調目標および空調状態は例えば車室の室内温
度、あるいは乗員の温度感覚である。

【０００６】本発明においては、計時手段からの計時情
報に基づいて空調目標を補正するようにしているから、
例えば午前中は正午に向けて室内温度をゆっくりと低温
側へ移行させ、午後には３時頃に最も室内温度が下がる
ような制御を行なうことが可能となり、季節や時刻に無
関係に常に最適な空調状態を実現することができる。

【０００７】本第２発明では、上記目標補正手段（１
１）における補正量を修正するための補正量修正手段
（２１）をさらに設ける。本第２発明においては、補正
量修正手段により、使用者が好みに応じて目標補正手段
における補正量を修正できるから、使用者の好みを考慮
した空調状態を実現することができる。

【０００８】なお、上記カッコ内の符号は、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。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には本発明
を車両用の空調制御装置に適用した場合のハード構成を
示し、その主体はＣＰＵを中心としたコンピュータであ
る。すなわち、空調制御装置１はＣＰＵ１１、メモリ１
２、入力インターフェース１３、および出力インターフ
ェース１４と、さらに日時を知るための計時回路１５を
有している。運転席の操作パネル上に目標温度を設定す
るための設定器２が設けられて入力インターフェース１
３に接続されている。

【００１０】入力インターフェース１３にはまた、車両
各部に設けられた各種センサ３が接続されており、これ
らセンサ３は、車室温度（Ｔｒ）、外気温度（Ｔam）、
日射量（Ｔｓ）、および冷凍サイクル中のコンデンサ出
口温度（Ｔｃ）、エバポレータ出口温度（Ｔｅ）を測定
するものである。出力インターフェース１４には空調機
４が接続されており、これら空調機４はエアミックスダ
ンパ、内外気切替ダンパ、モードダンパ、およびブロ
ア、冷凍サイクル中のコンプレッサや電磁切換弁等の機
器で構成されている。

【００１１】本実施形態における冷凍サイクルは例えば
特開平６−１７１３４０号に開示されているもので、空
調風ダクト内にヒータコアに代えてコンデンサを置き、
暖房モードではコンプレッサ→コンデンサ→室外熱交換
器→アキュムレータ→コンプレッサへと冷媒循環を行な
わせて、コンデンサを通過する高温ガス冷媒の放熱によ
って空調風を加熱する。一方、冷房モードでは室外熱交
換器→エバポレータ→アキュムレータ→コンプレッサ→
室外熱交換器へと冷媒循環を行なわせて、エバポレータ
で空調風を冷却する。なお、コンデンサ出口温度とエバ
ポレータ出口温度を検出するのは、それぞれ暖房モード
および冷房モードでこれらをフィードバック制御するか
らである。

【００１２】図２には制御装置１のＣＰＵ１１における
処理手順を示す。図２において、ステップ１０１では、
上記各センサ３からの測定信号Ｔｒ，Ｔam，Ｔｓ，Ｔ
ｅ，Ｔｃ、設定器２からの目標温度Ｔset、さらに計時
回路１５からの日時（月の情報も含む）の情報Ｄｓを読
み込み、続くステップ１０２では上記目標温度Ｔsetを
補正する。補正目標温度Ｔ´setは下式（１）により算
出され、式（１）中、補正量ΔＴsetは日時に応じて予
めマップとして記憶されている。その一例を図３に示
す。図３は８月１日の補正量ΔＴsetの計時変化を示
し、午前中や夜間は弱い冷房とするために補正量ΔＴse
tはやや＋側の値となっており、一方、午後は比較的強
い冷房を実現するように３時（１５時）頃を中心に大き
く−側の値としてある。

【００１３】Ｔ´set＝Ｔset＋ΔＴset…（１）

【００１４】ステップ１０３では補正目標温度Ｔ´set
と室内温度Ｔｒの差を算出し、続いてこの差に応じてブ
ロアによる吹出風量を算出するとともに（ステップ１０
４）、算出された吹出風量等に基づいて空調風の吹出温
度を算出する（ステップ１０５）。さらにステップ１０
６では、空調風の吹出温度、車室温度、外気温度等に基
づいて外気の混合割合を最適にすべく内外気切替ダンパ
の開度を算出し、続くステップ１０７では空調風の吹出
温度と空調風ダクトへの吸込温度の差に基づいて冷凍サ
イクルの運転モードを暖房ないし冷房のいずれかに設定
する。ステップ１０８では吹出温度と吹出風量に基づい
てエアミックスダンパの開度を算出するとともに吹出モ
ードを選択してモードダンパの開度を決定する。ステッ
プ１０９では空調機４を構成する上記各機器へ制御デー
タを出力する。なお、以上の処理手順は例えば特開平６
−１７１３４０号に開示されている。

【００１５】以上のような手順で目標温度を補正しつつ
空調制御を行なった場合の車両の室内温度の変化を図４
の実線で示す。なお、図４の破線は、目標温度を補正し
ない従来の空調制御における室内温度の変化である。図
４より明らかなように、本発明の空調制御によると、正
午に近づくにつれて室内温度はゆっくりと低温側へシフ
トしている。また、正午頃に駐車した後、午後に乗車し
た直後は室内温度は高いが本発明の空調制御では午後３
時頃に向けて急速に室温が低下している。これに対し
て、従来の空調制御では室内温度は時刻に無関係にほぼ
一定に維持されている。

【００１６】そこで図５に、上記のように室内温度を変
化させた場合の、本発明の空調制御と従来の空調制御に
おける乗員の快適性（実線が本発明、破線が従来）の経
時変化を示す。図５より明らかなように、午前の乗車直
後は本発明の空調制御でも従来のものでも同程度の快適
さであるが、本発明の空調制御では正午に近づくにつれ
ても不快感を生じないのに対して、従来の空調制御では
正午に近づくにつれて不快感を生じるようになる。ま
た、午後には、乗車直後は本発明の空調制御でも従来の
ものでも同程度の快適さであるが、本発明の空調制御で
は午後の大部分の時間帯で快適性が向上しているのに対
して、従来の空調制御では特に午後３時頃の前後で大き
な不快感を生じている。

【００１７】（第２実施形態）上記設定器２で目標温度
Ｔsetを設定するのに代えて、「涼しい」「暖かい」等
の目標温度感覚Ｔtsvを設定するようにしても良く、こ
の場合はセンサ３として、赤外線温度計等の乗員の顔皮
膚温Ｔsknを計測できるものをさらに設ける。この場合
のＣＰＵ１１（図１）における処理手順を図６に示す。
図６のステップ２０１で第１実施形態と同様の測定信号
Ｔｒ，Ｔam，Ｔｓ，Ｔｅ，Ｔｃおよび日時情報Ｄｓを読
み込むとともに、目標温度Ｔsetに代えて目標温度感覚
Ｔtsvを読み込み、さらに顔皮膚温Ｔsknの読み込みを行
なう。ステップ２０２では、日時に応じて予めマップと
して記憶された温度感覚の補正量ΔＴtsvを使用して、
上式（１）と同様の下式（２）により補正目標温度感覚
Ｔ´tsvを得る。そしてステップ２０３で、この補正目
標温度感覚Ｔ´tsvからａを定数とする下式（３）によ
り目標顔皮膚温Ｔsknoを得る。

【００１８】 Ｔ´tsv＝Ｔtsv＋ΔＴtsv…（２） Ｔskno＝ａ・Ｔ´tsv…（３）

【００１９】ステップ２０４では、目標顔皮膚温Ｔskno
と計測された顔皮膚温Ｔsknの差が算出され、以下、こ
の差に応じてステップ２０５〜２１０が実行されて、吹
出風量、吹出温度、および内外気切替ダンパの開度が算
出されるとともに、冷凍サイクルの運転モードや吹出モ
ード等が設定され、出力される。このようにして、本実
施形態においても上記第１実施形態と同様の効果が得ら
れるとともに、「涼しい」「暖かい」等の目標温度感覚
を設定するものであるから、目標温度を設定する第１実
施形態に比して乗員の感覚に近い設定が可能であるとい
う効果もある。

【００２０】（第３実施形態）本実施形態では図７に示
すように、使用者が好みに応じて補正量ΔＴsetを修正
できる補正量修正手段としての修正ボタン２１を設け
る。すなわち、メモリ１２には、一般的な補正量ΔＴse
tが予めマップとして記録されているが、使用者の好み
が一致しない場合には、修正ボタン２１により補正量Δ
Ｔsetを適当に修正することができる。この修正によ
り、個人の好みにも対応した空調が可能となる。

【００２１】（その他の実施形態）第２実施形態におい
て、計測された顔皮膚温から温度感覚を推定し、推定さ
れた温度感覚と目標温度感覚の差をとるようにしても良
い。この場合、温度感覚を心拍数や発汗量から推定し、
あるいは車室温度、外気温度、日射量等の環境情報から
温度感覚を推定することもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明の空調制御装置に
よれば、季節や時刻に無関係に常に最適な空調状態を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における、空調制御装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態における、制御手順を示
すフローチャートである。

【図３】本発明の第１実施形態における、温度補正量の
経時変化を示す図である。

【図４】本発明の第１実施形態における、室内温度の経
時変化を示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態における、快適性の経時
変化を示す図である。

【図６】本発明の第２実施形態における、制御手順を示
すフローチャートである。

【図７】本発明の第３実施形態における、空調制御装置
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…空調制御装置、１１…ＣＰＵ、１５…計時回路、２
…設定器、２１…修正ボタン、３…センサ、４…空調
機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調目標を設定する目標設定手段と、空
   調状態を検出する空調状態検出手段と、計時手段と、計
   時手段からの計時情報に基づいて空調目標を補正する目
   標補正手段と、補正された空調目標と検出された空調状
   態を比較して空調状態を空調目標に一致させるように空
   調機を制御する空調機制御手段とを具備する空調制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記目標補正手段における補正量を修正
   するための補正量修正手段をさらに設けた請求項１に記
   載の空調制御装置。