JP2001039142A

JP2001039142A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2001039142A
Application number: JP11213660A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamashita; 豊山下
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】快適性が要求される領域の空気の温度を適正
な範囲内に保って暖房を実施することのできる車両用空
調装置を提供すること。【解決手段】乗員の上半身に相当する領域（快適性が
要求される領域）の空気の温度が目標車内温度をオーバ
ーシュートしないように、暖房開始からの経過時間ｔ
１，ｔ２と目標温度補正値ａ１，ａ２との関係を求め、
予め不揮発性メモリ５１に記憶させておく。暖房開始か
らの経過時間ｔに対応して不揮発性メモリ５１から目標
温度補正値ａ１（ｔ≦ｔ１のとき）またはａ２（ｔ≦ｔ
２のとき）を選択し、この値を最初に設定された目標車
内温度から減じて、暖房開始からの経過時間に応じた温
度制御上の新たな目標値（実行用目標車内温度）とす
る。これにより、乗員の上半身に相当する領域の空気が
必要以上に加熱されるのを防止し、過剰な加熱による不
快感や眠気の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置の
改良、特に、暖房時に生じる不快さを取り除くための改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】エバポレータ，ヒータコア，エアミック
スダンパ等によって温度調整された空気を車内に送出す
るための空気吹出口を有し、内気温センサで検出される
空気の温度が目標車内温度と一致するように、空気吹出
口から吹き出される空気の温度を自動制御するようにし
た車両用空調装置が既に公知である。

【０００３】しかし、車内温度を検出するための内気温
センサは、車内の特定位置に１つのみ配備されるのが一
般的であり、実際にこの内気温センサで検出される空気
の温度は、車内の特定の領域にある空気の温度に過ぎな
い。従って、空気の温度が最も快適性に影響を与える領
域に内気温センサを配備することが望ましいが、実際に
は、デザインやメンテナンス等の問題で内気温センサの
取り付け位置に制限を受けることが多く、最も望ましい
位置に内気温センサを配備できるといった保証はない。

【０００４】また、現在の車両用空調装置は、ヒーター
に限らずクーラーや除湿装置としても利用されるのが一
般的であり、しかも、温度調整された空気を吹き出す空
気吹出口は複数種のものが複数箇所に存在するため、特
定の空調条件や空気吹出口に最適化して内気温センサを
取り付けたとしても、他の空調条件や空気吹出口に対応
することは困難である。当然、複数の内気温センサを車
内の複数位置に分散して配備し、使用される空調条件や
空気吹出口の種別に対応して温度の検出領域を使い分け
ることも考えられるが、製造コストやメンテナンス等の
面で余り現実的ではない。

【０００５】結果的に、車内の特定位置に配備された１
つの内気温センサによって様々な空調条件や空気吹出口
に対処せざるを得ず、目標車内温度を適切に設定して
も、重要と思われる領域の温度が思ったように調整され
ないといった問題が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】運転席のインストルメ
ントパネルの下方に暖房用のフット用空気吹出口，イン
ストルメントパネルの前面に換気用のベンチレート用空
気吹出口，インストルメントパネルの上面に曇り止め用
のデフロスト用空気吹出口を配備した乗用車のインスト
ルメントパネルに内気温センサを配備して寒冷時に強力
な暖房を行った場合の車内温度の変化の一例を図６に示
す。

【０００７】図６において一点鎖線で示すのはインスト
ルメントパネル上の内気温センサによって検出される空
気の温度変化、また、実線で示すのは乗員の上半身付近
に対応する領域の空気の実際の温度変化であり、破線は
車内温度設定手段によって設定された目標車内温度であ
る。

【０００８】暖房によって車内の温度が一様になるまで
の間は、暖房によって暖められた比重の小さな空気が車
内の天井寄りの領域に溜まり、また、十分に暖められて
いない比重の大きな空気はインストルメントパネルの付
近にそのまま滞留するので、車内の温度が飽和して一様
になるまでの一定の期間、図６に示されるように、乗員
の上半身付近に対応する領域の温度が目標車内温度より
も一時的に高くなる所謂オーバーシュートの状態が発生
する。

【０００９】この結果、乗員の上半身、特に、頭や肩が
必要以上に暖められて、不快感や眠気を生じるといった
問題が生じる場合がある。また、このオーバーシュート
の状態から車内の温度が一様となる安定状態に移行する
ときに、図６に示されるように、乗員の上半身を取り巻
く空気の温度が徐々に下降するので、肩や首の周りに冷
え込みを感じるといった弊害も発生する。

【００１０】このような問題を解決するため、車内の温
度分布の状況に応じて空気吹出口を選択し、空気の流れ
を変えることによって適切な温度調整を達成しようとし
たものが特開平６−３４４７６１号として提案されてい
るが、空調装置の駆動制御が煩雑化したり空気吹出口毎
に複数個の温度センサが必要となる等の問題があった。

【００１１】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、前記従来技術
の欠点を解消し、車内温度を検出する内気温センサの取
り付け位置や個数が制限されるような場合であっても、
不快なオーバーシュートや冷え込みを生じることなく、
車内各部の空気の温度、特に、快適性が要求される領域
の空気の温度を適正な範囲内に保って、暖房を実施する
ことのできる車両用空調装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱された空
気を車内に送出するための空気吹出口と、目標車内温度
を設定するための車内温度設定手段と、車内温度を検出
するために車内に取り付けられた内気温センサとを有
し、この内気温センサで検出される空気の温度が前記目
標車内温度と一致するように前記空気吹出口から吹き出
される空気の温度を自動制御するようにした車両用空調
装置であって、予め決められた領域の空気の温度が前記
目標車内温度をオーバーシュートしないように暖房開始
からの経過時間に対応して目標温度補正値を記憶した補
正値記憶手段と、暖房開始からの経過時間を計測する計
時手段と、この計時手段によって計測された経過時間に
対応して補正値記憶手段から目標温度補正値を選択する
補正値選択手段と、前記車内温度設定手段によって設定
された目標車内温度から補正値選択手段によって選択さ
れた目標温度補正値を減算して目標車内温度に補正をか
ける補正演算手段とを備えたことを特徴とする構成を有
する。補正値記憶手段には、予め決められた領域の空気
の温度が目標車内温度をオーバーシュートしないよう
に、暖房開始からの経過時間に対応する目標温度補正値
の値が前もって記憶されている。そして、計時手段が暖
房開始からの経過時間を計測し、補正値選択手段は、計
時手段によって計測された暖房開始後の経過時間、即
ち、時間と共に変化する車内の温度分布に基づいて補正
値記憶手段から目標温度補正値を選択する。最終的に、
補正演算手段が、設定された目標車内温度から目標温度
補正値を減算することで目標車内温度に補正をかけ、予
め決められた領域の温度が目標車内温度を超えないよう
に、空気吹出口から送出される空気の温度を調整する。
オーバーシュートの発生が未然に防止される結果、オー
バーシュートの後に生じる冷え込み感も解消される。

【００１３】例えば、車内のインストルメントパネル上
に内気温センサを配備し、乗員の上半身が必要以上に暖
められるのを防止するような場合には、前記補正値記憶
手段に、乗員の上半身対応位置の空気の温度が目標車内
温度をオーバーシュートしないように暖房開始からの経
過時間と目標温度補正値との関係を記憶させておけばよ
い。

【００１４】また、予め決められた領域における空気の
温度が目標車内温度をオーバーシュートしないように目
標車内温度と内気温センサで検出される空気の温度との
間の温度偏差に対応して目標温度補正値を記憶した補正
値記憶手段と、目標車内温度と内気温センサで検出され
る空気の温度との間の温度偏差を求める温度偏差検出手
段と、この温度偏差検出手段によって検出された温度偏
差に対応して補正値記憶手段から目標温度補正値を選択
する補正値選択手段と、車内温度設定手段によって設定
された目標車内温度から補正値選択手段によって選択さ
れた目標温度補正値を減算して目標車内温度に補正をか
ける補正演算手段とを備えることによっても、前記と同
様の目的を達成することができる。この構成では、暖房
開始後の経過時間が増大するにつれて目標車内温度と内
気温センサで検出される空気の温度との間の温度偏差が
減少することを利用し、前記計時手段に代え、目標車内
温度と内気温センサで検出される空気の温度との間の温
度偏差によって暖房開始後の経過時間、要するに、時間
と共に変化する車内の温度分布の状況を特定し、補正値
記憶手段から適切な目標温度補正値を選択するようにし
ている。従って、前記と同様の目的を達成することがで
き、計時手段を省略できるといったメリットもある。

【００１５】前記と同様、車内のインストルメントパネ
ル上に内気温センサを配備し、乗員の上半身が必要以上
に暖められるのを防止するような場合は、前記補正値記
憶手段に、乗員の上半身対応位置の空気の温度が目標車
内温度をオーバーシュートしないように前記温度偏差と
目標温度補正値との関係を記憶させておけばよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について詳細に説明する。図１は本発明を適用
した一実施形態の車両用空調装置１の構造を簡略化して
示す模式図、また、図２はその制御部を簡略化して示す
機能ブロック図である。

【００１７】図１に示すコンプレッサ２は、電磁クラッ
チ３の通電時にエンジン４の動力で駆動される。コンデ
ンサ５はコンプレッサ２によって圧縮された高温のガス
状の冷媒を冷却して液化し、レシーバ６、膨張弁７、エ
バポレータ８、そして再びコンプレッサ２の順に冷気が
循環する。エバポレータ８の始動および停止は電磁クラ
ッチ３のＯＮ／ＯＦＦの制御によって達成され、電磁ク
ラッチ３がＯＮである間はコンプレッサ２が駆動されて
前述のサイクルでエバポレータ８が冷却される。

【００１８】空気通路を形成するダクト９の上流部に
は、外部からの空気を取り入れるための外気取入れ口１
０と車両内の循環空気を取り入れるための内気取入れ口
１１とが設けられ、内外気切換ダンパアクチュエータ１
２（図２参照）によって揺動される内外気切換ダンパ１
３の回転位置に応じて、外気または内気、もしくは、そ
の混合気がダクト９内に取り入れられるようになってい
る。

【００１９】そして、ダクト９内に取り入れられた空気
は、ブロワモータ１４（図２参照）およびブロワファン
１５で構成される送風機によって下流側に送られ、更
に、冷却用のエバポレータ８が配備された位置を通り、
エアミックスダンパアクチュエータ１６（図２参照）で
揺動されるエアミックスダンパ１７により、ヒータコア
１８の側とバイパス通路１９とに分流されて熱量を調整
され、最終的に、デフロストダンパ２０，ベンチレート
ダンパ２１，フットダンパ２２により空気の出先を規制
されて、様々な空気吹出口、つまり、デフロスト用空気
吹出口２３，ベンチレート用空気吹出口２４，フット用
空気吹出口２５のいずれか、または、ベンチレート用空
気吹出口２４とフット用空気吹出口２５とに分流され
て、車内に送出される。

【００２０】各ダンパ２０，２１，２２は単一のモード
ダンパアクチュエータ２６（図２参照）によって連動し
て駆動され、デフロスト用空気吹出口２３のみを開放す
るデフロストモード、ベンチレート用空気吹出口２４の
みを開放するベンチレートモード、フット用空気吹出口
２５のみを開放するフットモード、および、ベンチレー
ト用空気吹出口２４とフット用空気吹出口２５を共に開
くバイレベルモード、および、デフロスト用空気吹出口
２３とフット用空気吹出口２５を共に開くデフロスト／
フットモードの各態様が実現されるようになっている。

【００２１】デフロストモードはウインドシールドの曇
り除去のために選択されるモードである。また、ベンチ
レートモードは単純な換気または冷房を併用した冷風の
送気に利用され、夏季等において顔や胸に冷風を送る際
に重宝する。フットモードは専ら暖房時に足元から暖気
を送るために使用され、デフロスト／フットモードは暖
房とウインドシールドの曇り止めを並行して行う場合に
利用されるのが一般的である。

【００２２】本実施形態においては、デフロスト用空気
吹出口２３はインストルメントパネルの上面に、ベンチ
レート用空気吹出口２４はインストルメントパネルの前
面に、また、フット用空気吹出口２５はインストルメン
トパネルの下方に位置する。

【００２３】図２に示されるように、ブロワファン１５
を駆動するブロワモータ１４は駆動回路２７を介してコ
ントローラ２８によりＯＮ／ＯＦＦと回転速度を制御さ
れる。

【００２４】エアミックスダンパ１７を揺動させるエア
ミックスダンパアクチュエータ１６は駆動回路２９を介
してコントローラ２８により回転位置を制御され、ま
た、開度センサ３０はエアミックスダンパアクチュエー
タ１６の回転位置を検出し、エアミックスダンパ１７の
開度としてコントローラ２８にフィードバックする。

【００２５】同様に、デフロストダンパ２０，ベンチレ
ートダンパ２１，フットダンパ２２を駆動するモードダ
ンパアクチュエータ２６は駆動回路３１を介してコント
ローラ２８により回転位置を制御され、また、開度セン
サ３２は、モードダンパアクチュエータ２６の回転位置
を検出してコントローラ２８にフィードバックする。

【００２６】また、内外気切換ダンパ１３を揺動させる
内外気切換ダンパアクチュエータ１２は駆動回路３３を
介してコントローラ２８により回転位置を制御される。

【００２７】そして、図２に示されるように、車内温度
設定手段となる設定温度スイッチ３４は目標車内温度の
設定に、また、オートスイッチ３５は自動空調モードの
設定に用いられる。エアコンスイッチ３６はコンプレッ
サ２を停止させる空調モードのオン・オフ設定に用いら
れ、ファンスイッチ３７は操作の度にブロワファン１５
の回転速度を段階的かつ循環的に切り換える。

【００２８】また、吹出口スイッチ３８は、押される度
にモードダンパアクチュエータ２６を作動させ、デフロ
ストダンパ２０，ベンチレートダンパ２１，フットダン
パ２２の各位置を、ベンチレートモード、バイレベルモ
ード、フットモード、デフロスト／フットモード、デフ
ロストモード、そして、再びベンチレートモードの順に
切り換える。デフロストスイッチ３９は、ウインドシー
ルドの曇りを除去する熱線のＯＮ／ＯＦＦ切り換えに用
いられる。内気循環スイッチ４０は、内気循環による空
調を選択するとき、即ち、手動で内外気切換ダンパ１３
の揺動位置を切り換えるときに用いられる。オフスイッ
チ４１は、空調制御を停止するときに用いられる。

【００２９】そして、外気温センサ４２は外気温を検出
し、インストルメントパネル上に配備された内気温セン
サ４３は車内の温度を検出する。日射センサ４４は日射
量を検出するフォトダイオードであり、運転席側のデフ
グリル近傍に取り付けられている。エバポレータ温セン
サ４５はエバポレータ８を通過した直後の空気温度を検
出する。水温センサ４６はエンジン４の冷却水温度を検
出する。表示装置４７は、操作されたスイッチに関する
スイッチ情報等を表示する。タイマ５２は暖房の開始を
検知して経過時間の計測を開始する計時手段であり、マ
イクロプロセッサ（以下、単にＣＰＵという）４８のク
ロックを計数するカウンタ等によって構成されている。

【００３０】コントロ−ラ２８の主要部はＣＰＵ４８に
よって構成され、該ＣＰＵ４８には、空調制御のための
プログラムを記憶したＲＯＭ４９や演算データの一時記
憶のためのＲＡＭ５０および不揮発性メモリ５１等が接
続されている。不揮発性メモリ５１は補正値記憶手段を
構成し、その内部に、暖房開始からの経過時間と目標温
度補正値との関係をパラメータとして記憶している。

【００３１】次に、不揮発性メモリ５１に記憶される目
標温度補正値の一例について説明する。図６は設定温度
スイッチ３４によって設定された目標車内温度をそのま
ま適用して寒冷時に強力な暖房を行った場合の車内温度
の変化を示すグラフであり、一点鎖線で示すのがインス
トルメントパネル上の内気温センサ４３によって検出さ
れる空気の温度変化、また、実線で示すのは乗員の上半
身付近（快適性を維持すべき領域として予め決た領域）
の空気の実際の温度変化、そして、破線は車内温度設定
手段によって設定された目標車内温度である。

【００３２】設定温度スイッチ３４によって設定された
目標車内温度をそのまま適用して強力な暖房を行った場
合には、図６に示されるように、暖房を開始してから車
内各部の温度が一様になるまでの一定の期間、乗員の上
半身に相当する領域の空気の温度が目標車内温度よりも
一時的に高くなるオーバーシュートの状態が発生する。
その原因は、暖房によって暖められた比重の小さな空気
が車内の天井寄りの領域に溜まるにも関わらず、車内の
比較的低い位置にあるインストルメントパネルに配備さ
れた内気温センサ４３がその温度を検出せず、その代わ
りに、十分に暖められていない比重の大きな冷たい空気
の温度を検出するため、強力な暖房が継続されて車内の
天井寄りの領域が必要以上に暖められるからである。

【００３３】従って、乗員の上半身に相当する領域の空
気の温度を適正な範囲（目標車内温度以下）に保ってオ
ーバーシュートを防止するためには、暖房開始から暫く
の間、目標車内温度を低めの値に保持して暖房の進行を
遅らせ、天井寄りの領域にある空気の熱の拡散を待ちな
がら暖房を実施すればよいことになる。

【００３４】そこで、乗員の上半身に相当する領域の空
気の温度を目標車内温度以下に保持した状態で車内の温
度を徐々に目標車内温度に近づけていくために必要とさ
れる目標車内温度の温度補正の一例を図５に示す。図５
においてａ１およびａ２は当該領域の温度のオーバーシ
ュートを防止するための目標温度補正値、また、ｔ１お
よびｔ２はこれらの目標温度補正値を適用する時間帯を
示している。つまり、暖房開始時点からｔ１が経過する
までは目標温度補正値ａ１を適用し、また、ｔ２が経過
するまでは目標温度補正値ａ２を適用して、実質的な目
標車内温度、即ち、実行用目標車内温度の値を引き下げ
るということである。

【００３５】オーバーシュートを防止するための目標温
度補正値ａ１およびａ２の値と時間帯ｔ１およびｔ２の
値は、空気吹出口２３，２４，２５や内気温センサ４３
の取り付け位置、更には、車内の形状や容積等によって
様々に異なるが、同じ装備を施した同一種の車両では常
に同じ値を適用することができる。従って、予め、これ
らの値を実験によって求め、補正値記憶手段としての不
揮発性メモリ５１に、暖房開始からの経過時間ｔ１とこ
れに対応する目標温度補正値ａ１の値、および、暖房開
始からの経過時間ｔ２とこれに対応する目標温度補正値
ａ２の値をパラメータとして記憶させておくようにす
る。

【００３６】図３は目標車内温度補正処理の概略を示す
フローチャートであり、コントローラ２８のＣＰＵ４８
によって所定周期毎のタスクとして繰り返し実行される
ようになっている。

【００３７】目標車内温度補正処理を開始したＣＰＵ４
８は、まず、外気温センサ４２，内気温センサ４３，日
射センサ４４等の現在値データを読み込んで一時記憶し
（ステップｓ１）、自動空調モードでの暖房が実施され
ているか否かを判別する（ステップｓ２）。暖房が行わ
れているか否かの判別は、例えば、目標車内温度の設定
値と外気温センサ４２で検出される外気温とを比較する
ことによって達成され得る。また、暖房の際に使用され
る空気吹出口、例えば、フット用空気吹出口２５やデフ
ロスト用空気吹出口２３が開かれているか否かを判別す
ることで暖房が行われているか否かを判定するようにし
てもよい。フット用空気吹出口２５やデフロスト用空気
吹出口２３の開閉状態は開度センサ３２（図２参照）で
検出することができる。

【００３８】そして、暖房が実施されておらずステップ
ｓ２の判別結果が偽となった場合には、ＣＰＵ４８は、
目標温度補正値記憶レジスタに０をセットし（ステップ
ｓ５）、外気温センサ４２によって検出された外気温デ
ータ等に基づいて算出される外気温補正値と、日射セン
サ４４によって検出された日射量データ等に基づいて算
出される日射量補正値と、目標温度補正値記憶レジスタ
に記憶された目標温度補正値とに基づいて、設定温度ス
イッチ３４で設定された目標車内温度に補正を加え、補
正された目標車内温度の値を実行用目標車内温度として
一時記憶する（ステップｓ９）。

【００３９】この補正処理は、ステップｓ９に示される
ように、「実行用目標車内温度＝目標車内温度＋外気温
補正値＋日射量補正値−目標温度補正値」のかたちで実
行されるが、このうち、外気温と日射量に関連した補正
は従来から行われていた公知技術であるので、ここでは
説明を割愛する。ステップｓ２の判別結果が偽となった
場合、つまり、暖房が実施されていない場合には、前述
した通り、目標温度補正値記憶レジスタに０がセットさ
れるので、温度のオーバーシュートを防止するための補
正に関わる処理は実質的に行われず、結果的に、ステッ
プｓ９の処理では、従来と全く同様に、外気温と日射量
のみを考慮して目標車内温度に補正を加えて実行用目標
車内温度を補正する処理が行われることになる。

【００４０】このようにして実行用目標車内温度を求め
たＣＰＵ４８は、以下、従来と同様にして、実行用目標
車内温度と内気温センサ４３で検出される現在温度との
偏差に基づいて空気吹出口２３，２４，２５から送出す
る空気の目標温度を求めるための目標吹出温度演算処理
（ステップｓ１０）と、この目標温度を達成するために
必要とされるエアミックスダンパ１７の揺動位置を求め
るためのエアミックスダンパ開度演算処理（ステップｓ
１１）、および、必要とされる送風量に応じてブロワフ
ァン１５の回転速度を求めるための目標風量演算処理
（ステップｓ１２）を実行して各々の演算結果を一時記
憶し、当該周期の目標車内温度補正処理を終了する。

【００４１】そして、別周期で実施される駆動制御のタ
スク処理（図示せず）で、前記各演算処理（ステップｓ
１１，ステップｓ１２）で算出され一時記憶されたエア
ミックスダンパ開度やブロワファン１５の回転速度の値
を読み込み、夫々の値が達成されるようにエアミックス
ダンパアクチュエータ１６の回転位置やブロワモータ１
４の回転速度を制御する。

【００４２】一方、ステップｓ２の判別結果が真となっ
た場合、つまり、暖房が実施されていると判別された場
合には、ＣＰＵ４８は、計時手段としてのタイマ５２か
ら暖房開始後の経過時間の現在値ｔを読み込み、この値
ｔがパラメータとして記憶されたｔ１の値よりも小さい
か否か、つまり、現時点における暖房開始後の経過時間
が図５に示される時間帯ｔ１の範囲内にあるか否かを判
別する（ステップｓ３）。

【００４３】そして、暖房開始後の経過時間ｔがｔ１よ
りも小さく、現時点における暖房開始後の経過時間が図
５に示される時間帯ｔ１の範囲内にあれば、補正値選択
手段としてのＣＰＵ４８は、目標温度補正値記憶レジス
タに時間帯ｔ１に対応する目標温度補正値ａ１をセット
する（ステップｓ５）。そして、補正演算手段としての
ＣＰＵ４８は、前記と同様に、外気温補正値と日射量補
正値と目標温度補正値とに基づいて、設定温度スイッチ
３４で設定された目標車内温度に補正を加え、補正され
た目標車内温度の値を実行用目標車内温度として一時記
憶する（ステップｓ９）。

【００４４】この場合、目標温度補正値記憶レジスタに
は目標温度補正値ａ１がセットされているので、前述し
た「実行用目標車内温度＝目標車内温度＋外気温補正値
＋日射量補正値−目標温度補正値」の処理によって外気
温と日射量のみを考慮して実行用目標車内温度を算出し
た場合と比べてａ１だけ低めの温度が実行用目標車内温
度として設定されることになり、これによって乗員の上
半身に相当する領域の不用意な温度のオーバーシュート
が防止される。ステップｓ１０〜ステップｓ１２の処理
に関しては前記と全く同様である。

【００４５】また、ステップｓ３の判別結果が偽となっ
た場合、つまり、暖房開始後の経過時間ｔがｔ１を超え
ていると判別された場合には、ＣＰＵ４８は、更に、暖
房開始後の経過時間ｔがパラメータとして記憶されたｔ
２の値よりも小さいか否か、つまり、現時点における暖
房開始後の経過時間が図５に示される時間帯ｔ２の範囲
内にあるか否かを判別する（ステップｓ６）。

【００４６】そして、暖房開始後の経過時間ｔがｔ２よ
りも小さく、現時点における暖房開始後の経過時間が図
５に示される時間帯ｔ２の範囲内にあれば、補正値選択
手段としてのＣＰＵ４８は、目標温度補正値記憶レジス
タに時間帯ｔ２に対応する目標温度補正値ａ２をセット
する（ステップｓ７）。そして、補正演算手段としての
ＣＰＵ４８は、前記と同様に、外気温補正値と日射量補
正値と目標温度補正値とに基づいて、設定温度スイッチ
３４で設定された目標車内温度に補正を加え、補正され
た目標車内温度の値を実行用目標車内温度として一時記
憶する（ステップｓ９）。

【００４７】この場合、目標温度補正値記憶レジスタに
は目標温度補正値ａ２がセットされているので、前述し
た「実行用目標車内温度＝目標車内温度＋外気温補正値
＋日射量補正値−目標温度補正値」の処理によって外気
温と日射量のみを考慮して実行用目標車内温度を算出し
た場合と比べてａ２だけ低めの温度が実行用目標車内温
度として設定されることになり、これによって乗員の上
半身に相当する領域の不用意な温度のオーバーシュート
が防止される。ステップｓ１０〜ステップｓ１２の処理
に関しては前記と全く同様である。

【００４８】目標温度補正値ａ２の値は前述した目標温
度補正値ａ１の値に比べて小さく、従って、ステップｓ
９の補正処理で算出される実行用目標車内温度の値は時
間帯ｔ１の時点と比べて相対的に高い値となるが、この
段階では、既に、内気温センサ４３を配備したインスト
ルメントパネルの周辺温度が乗員の上半身に相当する領
域の温度にかなり接近しているので、比重の違いによっ
て温度の異なる空気が団塊化して分離する傾向は低くな
っており、目標温度補正値の値をａ１からａ２に引き下
げても、乗員の上半身に相当する領域で不用意なオーバ
ーシュートが生じることはない。

【００４９】また、ステップａ６の判別結果が初めて偽
となった場合には、暖房開始後の経過時間ｔが僅かにｔ
２を超え、図５に示されるように乗員の上半身に相当す
る領域の実際の温度が設定温度スイッチ３４で設定され
た目標車内温度に達し、かつ、内気温センサ４３を配備
したインストルメントパネルの周辺温度が設定温度スイ
ッチ３４で設定された目標車内温度を僅かに下回ってい
ることを意味する。

【００５０】従って、この場合、ＣＰＵ４８は、目標温
度補正値記憶レジスタに再び０をセットし（ステップｓ
８）、目標温度補正値を利用して温度のオーバーシュー
トを防止するための補正処理を終了し、ステップｓ９の
処理では、従来と全く同様に、外気温と日射量のみを考
慮して目標車内温度に補正をかけて実行用目標車内温度
を補正する処理を行い、以下、前記と同様にしてステッ
プｓ１０〜ステップｓ１２の処理を実行する。

【００５１】この段階では、既に、内気温センサ４３を
配備したインストルメントパネルの周辺温度が乗員の上
半身に相当する領域の温度に十分に接近しているので、
比重の違いによって温度の異なる空気が団塊化して分離
する傾向は殆どなく、目標温度補正値を利用して実行用
目標車内温度を補正する必要はない。つまり、車内各部
の温度分布が十分に均一化しているということである。

【００５２】この後、前記と同様にしてステップｓ１〜
ステップｓ３およびステップｓ６とステップｓ８〜ステ
ップｓ１２の処理が所定周期毎に繰り返し実行され、最
終的に、車内全体の空気の温度が設定温度スイッチ３４
で設定された目標車内温度に達して飽和し、車内の温度
分布が完全に安定化する。

【００５３】以上、一つの実施形態として、暖房開始後
の経過時間に対応する二つの目標温度補正値ａ１，ａ２
を補正値記憶手段である不揮発性メモリ５１に記憶させ
ると共に、計時手段となるタイマ５２によって暖房開始
後の経過時間を測定し、経過時間の時間帯ｔ１，ｔ２に
対応して補正値選択手段および補正演算手段としてのＣ
ＰＵ４８の処理によって目標温度補正値ａ１，ａ２を選
択し、実行用目標車内温度を温度の低い側から徐々に目
標車内温度に近づけるようにして補正を加える場合の例
について述べたが、前述したステップｓ３，ステップｓ
６に相当する判別処理（補正値選択手段）やステップｓ
４，ステップｓ７に相当する補正処理（補正演算手段）
を増やすことにより、経過時間に応じた多段階の温度補
正を実施することが可能である。

【００５４】前述した通り、暖房開始直後の車内の温度
分布は、空気吹出口２３，２４，２５や内気温センサ４
３の取り付け位置、および、車内の形状や容積等によっ
て様々に異なるので、必ずしも、実行用目標車内温度を
温度の低い側から徐々に目標車内温度に近づけるといっ
た温度補正が最適であるとは限らないが、目標温度補正
値は暖房開始後の時間の経過に対応させて自由な値を設
定することができるので、もし必要とあれば、例えば、
途中で実行用目標車内温度を一時的に高くして再び引き
下げるといった処理を実施することも可能であり、内気
温センサ４３の取り付け位置や車内の形状および容積等
の相違に関わらず、様々な状況に対応することが可能で
ある。

【００５５】また、乗員の上半身に相当する領域ではな
く別の領域を「予め決められた領域」、即ち、温度最適
化の領域として設定することも可能であり、そのように
する場合には、前記と同様、快適性を保つべく予め決め
られた領域の温度変化が最適となるように暖房開始後の
経過時間と目標温度補正値との関係を実験により求め、
その値を補正値記憶手段としての不揮発性メモリ５１に
設定するようにすればよい。

【００５６】前述の実施形態では目標温度補正値を数値
として直接的にパラメータ設定するようにしたが、暖房
開始後の経過時間と目標温度補正値との関係を関数とし
て不揮発性メモリ５１（補正値記憶手段）に記憶させ、
暖房開始後の経過時間の現在値をこの関数に代入して目
標温度補正値を算出することによって（補正値選択手
段）、実行用目標車内温度に補正を加えるようにするこ
とも可能である。この場合、別のセンサによって検出さ
れる情報、例えば、外気温センサ４２によって検出され
る外気温等に応じて目標温度補正値自体に補正を加える
ようにすることも可能である。具体的には外気温が低い
場合には目標温度補正値の値が相対的に大きく、また、
外気温が高い場合には目標温度補正値の値が相対的に小
さくなるように目標温度補正値の値を補正することが望
ましい。外気温が低い場合の方が強力な暖房が行われる
ため、これによって発生するオーバーシュートを防止す
るための補正値も大きな値が必要となるからである。

【００５７】次に、暖房開始後の経過時間ｔに代え、目
標車内温度と内気温センサ４３で検出される空気の温度
との間の温度偏差θにより暖房開始後の経過時間を推定
して補正値記憶手段から適切な目標温度補正値を選択す
るようにした場合の実施形態について簡単に説明する。
前述した通り、暖房開始後の時間が経過するにつれて内
気温センサ４３で検出される空気の温度が徐々に設定温
度スイッチ３４で設定された目標車内温度に接近するの
で、目標車内温度と内気温センサ４３で検出される空気
の温度との間の温度偏差θを求めることによって、暖房
開始後の経過時間、つまり、車内の温度分布の状態を比
較的正確に特定できるということである。

【００５８】図４は温度偏差θを利用して目標温度補正
値を選択するようにした目標車内温度補正処理の概略を
示すフローチャートである。

【００５９】最初に述べた実施形態の場合と同様、この
実施形態においても、暖房開始時点からｔ１が経過する
までは目標温度補正値ａ１を適用し、また、ｔ２が経過
するまでは目標温度補正値ａ２を適用して実行用目標車
内温度の値を補正することを前提としている。

【００６０】図５から明らかなように、暖房開始後の経
過時間がｔ１となる時点における目標車内温度と内気温
センサ４３で検出される空気の温度との間の温度偏差は
θ１、また、暖房開始後の経過時間がｔ２となる時点に
おける温度偏差はθ２であり、温度偏差θは図５に示さ
れる通りの単調減少の関数であるので、各時点ｔ１，ｔ
２に対応する温度偏差θ１，θ２を判別条件とすること
により暖房開始後の経過時間を推定することができる。
つまり、最初に述べた実施形態における図３のフローチ
ャートにおいて、ステップｓ３におけるｔ≦ｔ１の判別
処理に変えてθ≧θ１、また、ステップｓ６におけるｔ
≦ｔ２の判別処理に変えてθ≧θ２の判別式を適用すれ
ばよいことになる。温度偏差θの現在値は、設定温度ス
イッチ３４で設定された目標車内温度から内気温センサ
４３で検出される温度の値を減じることにより簡単に求
めることができ、この演算処理を実施するＣＰＵ４８が
実質的な温度偏差検出手段となる。

【００６１】この実施形態では、補正値記憶手段として
の不揮発性メモリ５１に、温度偏差θ１とこれに対応す
る目標温度補正値ａ１の値、および、温度偏差θ２とこ
れに対応する目標温度補正値ａ２の値をパラメータとし
て記憶させるようにする。

【００６２】全体的な処理の流れは図４に示す通りであ
り、実質的な処理の流れに関しては図３で示した実施形
態と同様である。

【００６３】従って、最初に述べた実施形態の場合と同
様、ステップｓ’３，ステップｓ’６に相当する判別処
理（補正値選択手段）やステップｓ’４，ステップｓ’
７に相当する補正処理（補正演算手段）を増やすことに
より多段階の温度補正を実施することが可能であり、ま
た、温度偏差θと目標温度補正値との関係を関数として
不揮発性メモリ５１（補正値記憶手段）に記憶させ、温
度偏差θの現在値をこの関数に代入して目標温度補正値
を算出することによって実行用目標車内温度に補正を加
えるようなことも可能である。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、内気温センサの取りつ
け位置と快適な温度環境が要求される領域との間に空間
的な隔たりがあった場合でも、快適な温度環境の要求さ
れる領域の温度に不用意なオーバーシュートを生じさせ
ずに急激な暖房を実施することができる。従って、車内
に１つの内気温センサを配備すればよく、また、その取
り付け位置が格別に制限されることもないので、車両の
製造コストに影響を与えることなく快適な温度環境を達
成することができ、また、室内デザイン等に関する自由
度も増大する。

【００６５】また、補正値記憶手段に保存する目標温度
補正値やその適用範囲を的確に設定することにより、乗
員の上半身、特に、頭部や首周りが過剰に暖められるの
を防ぐことができるので、過度な暖房による不快感や眠
気の発生を未然に防止することができる。しかも、不用
意な温度のオーバーシュートがなくなる結果、従来、車
内温度がオーバーシュート状態から正常な暖房状態に移
行するときに感じられていた首周りの冷え込みも自動的
に解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施形態の車両用空調装置
の構造を簡略化して示す模式図である。

【図２】同実施形態の車両用空調装置の制御部を簡略化
して示す機能ブロック図である。

【図３】目標車内温度補正処理の概略を示すフローチャ
ートである。

【図４】目標車内温度補正処理の別の実施形態を示すフ
ローチャートである。

【図５】暖房開始後の経過時間と目標温度補正値との関
係の一例を示したグラフである。

【図６】インストルメントパネル上の内気温センサによ
って検出される空気の温度変化と乗員の上半身付近に対
応する領域の空気の実際の温度変化の一例を示したグラ
フである。

【符号の説明】

１車両用空調装置２コンプレッサ３電磁クラッチ４エンジン５コンデンサ６レシーバ７膨張弁８エバポレータ９ダクト１０外気取入れ口１１内気取入れ口１２内外気切換ダンパアクチュエータ１３内外気切換ダンパ１４ブロワモータ１５ブロワファン１６エアミックスダンパアクチュエータ１７エアミックスダンパ１８ヒータコア１９バイパス通路２０デフロストダンパ２１ベンチレートダンパ２２フットダンパ２３デフロスト用空気吹出口（空気吹出口）２４ベンチレート用空気吹出口（空気吹出口）２５フット用空気吹出口（空気吹出口）２６モードダンパアクチュエータ２７駆動回路２８コントローラ２９駆動回路３０開度センサ３１駆動回路３２開度センサ３３駆動回路３４設定温度スイッチ（車内温度設定手段）３５オートスイッチ３６エアコンスイッチ３７ファンスイッチ３８吹出口スイッチ３９デフロストスイッチ４０内気循環スイッチ４１オフスイッチ４２外気温センサ４３内気温センサ４４日射センサ４５エバポレータ温センサ４６水温センサ４７表示装置４８ＣＰＵ（補正値選択手段，補正演算手段）４９ＲＯＭ５０ＲＡＭ５１不揮発性メモリ（補正値記憶手段）５２タイマ（計時手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱された空気を車内に送出するための
空気吹出口と、目標車内温度を設定するための車内温度
設定手段と、車内温度を検出するために車内に取り付け
られた内気温センサとを有し、この内気温センサで検出
される空気の温度が前記目標車内温度と一致するように
前記空気吹出口から吹き出される空気の温度を自動制御
するようにした車両用空調装置であって、予め決められた領域の空気の温度が前記目標車内温度を
オーバーシュートしないように暖房開始からの経過時間
に対応して目標温度補正値を記憶した補正値記憶手段
と、暖房開始からの経過時間を計測する計時手段と、こ
の計時手段によって計測された経過時間に対応して前記
補正値記憶手段から目標温度補正値を選択する補正値選
択手段と、前記車内温度設定手段によって設定された目
標車内温度から前記補正値選択手段によって選択された
目標温度補正値を減算して目標車内温度に補正をかける
補正演算手段とを備えたことを特徴とする車両用空調装
置。
【請求項２】前記内気温センサが車内のインストルメ
ントパネル上に配備され、前記予め決められた領域が乗
員の上半身対応位置であって、前記補正値記憶手段に
は、乗員の上半身対応位置の空気の温度が前記目標車内
温度をオーバーシュートしないように暖房開始からの経
過時間と目標温度補正値との関係が記憶されていること
を特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】加熱された空気を車内に送出するための
空気吹出口と、目標車内温度を設定するための車内温度
設定手段と、車内温度を検出するために車内に取り付け
られた内気温センサとを有し、この内気温センサで検出
される空気の温度が前記目標車内温度と一致するように
前記空気吹出口から吹き出される空気の温度を自動制御
するようにした車両用空調装置であって、予め決められた領域における空気の温度が前記目標車内
温度をオーバーシュートしないように前記目標車内温度
と前記内気温センサで検出される空気の温度との間の温
度偏差に対応して目標温度補正値を記憶した補正値記憶
手段と、前記目標車内温度と前記内気温センサで検出さ
れる空気の温度との間の温度偏差を求める温度偏差検出
手段と、この温度偏差検出手段によって検出された温度
偏差に対応して前記補正値記憶手段から目標温度補正値
を選択する補正値選択手段と、前記車内温度設定手段に
よって設定された目標車内温度から前記補正値選択手段
によって選択された目標温度補正値を減算して目標車内
温度に補正をかける補正演算手段とを備えたことを特徴
とする車両用空調装置。
【請求項４】前記内気温センサが車内のインストルメ
ントパネル上に配備され、前記予め決められた領域が乗
員の上半身対応位置であって、前記補正値記憶手段に
は、乗員の上半身対応位置の空気の温度が前記目標車内
温度をオーバーシュートしないように前記温度偏差と目
標温度補正値との関係が記憶されていることを特徴とす
る請求項３記載の車両用空調装置。