JP2003260923A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JP2003260923A
JP2003260923A JP2002062171A JP2002062171A JP2003260923A JP 2003260923 A JP2003260923 A JP 2003260923A JP 2002062171 A JP2002062171 A JP 2002062171A JP 2002062171 A JP2002062171 A JP 2002062171A JP 2003260923 A JP2003260923 A JP 2003260923A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員の快適性低下を抑制しつつ、視界確保を
確実に行えるようにした車両用空調装置の提供する。 【解決手段】 DEFモードによる空調装置の作動を強
制的に継続させる継続作動時間を、IGオン時前の外気
温TAMの履歴に応じて設定する。例えば、上記履歴に
より夜明け前の冷え込みが大きいと予想される場合に
は、上記作動時間を長くして、視界確保を確実に行える
ようにする。また、上記履歴により夜明け前の冷え込み
が小さいと予想される場合には、上記作動時間を短くし
て、乗員の顔の火照りや足寒さ等の快適性低下を抑制す
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、車両用空調装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平10−166841号公報
に記載の車両用空調装置では、暖房熱源となるエンジン
冷却水の水温が低いときほど窓ガラスの曇りや着霜が生
じ易くなっているとみなし、窓ガラスに向けて吹き出さ
れる空調風の風量割合を増やすように制御している。具
体的には、水温が25℃未満の場合にはデフロスタモー
ドとし、35℃未満の場合にはフェイス/デフモードと
し、45℃未満の場合にはバイレベル/デフモードと
し、45℃以上の場合にはフットモードとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、窓ガラスの曇
りや着霜の度合いは、例えば夜明け前の冷え込み度合い
等、車両起動以前や空調起動以前の外気温度によって異
なるため、単純に水温のみに基づいて吹出モードを変化
させる上記従来の制御では、防曇や除霜の制御の過不足
が生じてしまう。
【0004】すなわち、夜明け前の冷え込みが小さい場
合には、窓曇りや着霜がなくてもデフロスタモードにな
ってしまい、乗員の顔の火照りや足寒さ等の快適性低下
を招いてしまう。一方、夜明け前の冷え込みが大きい場
合には、窓曇りや着霜を除去して視界を確保する前にデ
フロスタモードが解除されて視界確保が確実に行われな
いという問題が生じる。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、乗員の快適性低
下を抑制しつつ、視界確保を確実に行えるようにした車
両用空調装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、車両起動前の温度情報
および空調起動前の温度情報のうち少なくとも一方の温
度情報に応じて、車両の窓ガラスの曇りを防止する防曇
手段(41、42、80)および窓ガラスへの着霜を防
止する防霜手段(42、80)のうち少なくとも一方の
手段の作動を制御することを特徴とする。
【0007】これにより、車両起動前または空調起動前
の温度情報が、例えば夜明け前の冷え込みが大きいこと
を示唆するものである場合に、防曇手段(41、42、
80)や防霜手段(42、80)の作動時間を長くする
等して、防曇や防霜の度合いを強めるように作動を制御
すれば、視界確保を確実に行うことができる。
【0008】また、上記温度情報が、例えば夜明け前の
冷え込みが小さいことを示唆するものである場合に、防
曇手段(41、42、80)や防霜手段(42、80)
の作動時間を短くする等して、防曇や防霜の度合いを弱
めるように作動を制御すれば、乗員の顔の火照りや足寒
さ等の快適性低下を抑制できる。
【0009】また、車両起動前または空調起動前の温度
情報に応じた制御の内容を、請求項2に記載のように、
車両起動時の温度情報および空調起動時の温度情報のう
ち少なくとも一方の温度情報を用いて補正するようにし
て好適である。なお、起動時の温度と起動前の温度との
温度差が大きいほど窓曇りや着霜が生じ易いため、請求
項2に記載の発明において、当該温度差が大きいほど防
曇や防霜の度合いを強めるように補正して好適である。
【0010】また、請求項3に記載の発明では、車両起
動時の温度情報および空調起動時の温度情報のうち少な
くとも一方の温度情報に応じて、車両の窓ガラスの曇り
を防止する防曇手段(41、42、80)および窓ガラ
スへの着霜を防止する防霜手段(42、80)のうち少
なくとも一方の手段の作動を制御することを特徴とす
る。
【0011】これにより、車両起動時または空調起動時
の温度情報が、例えば夜明け前の冷え込みが大きいこと
を示唆するものである場合に、防曇手段(41、42、
80)や防霜手段(42、80)の作動時間を長くする
等して、防曇や防霜の度合いを強めるように作動を制御
すれば、視界確保を確実に行うことができる。
【0012】また、上記温度情報が、例えば夜明け前の
冷え込みが小さいことを示唆するものである場合に、防
曇手段(41、42、80)や防霜手段(42、80)
の作動時間を短くする等して、防曇や防霜の度合いを弱
めるように作動を制御すれば、乗員の顔の火照りや足寒
さ等の快適性低下を抑制できる。
【0013】また、車両起動時または空調起動時の温度
情報に応じた制御の内容を、請求項4に記載のように、
車両起動前の温度情報および空調起動前の温度情報のう
ち少なくとも一方の温度情報を用いて補正するようにし
て好適である。なお、起動時の温度と起動前の温度との
温度差が大きいほど窓曇りや着霜が生じ易いため、請求
項4に記載の発明において、当該温度差が大きいほど防
曇や防霜の度合いを強めるように補正して好適である。
【0014】また、請求項5に記載の発明では、着霜お
よび窓曇りのうち少なくとも一方に関係する情報を車外
から受信し、当該受信した情報に応じて、車両の窓ガラ
スの曇りを防止する防曇手段(41、42、80)およ
び窓ガラスへの着霜を防止する防霜手段(42、80)
のうち少なくとも一方の手段の作動を制御することを特
徴とする。
【0015】これにより、着霜および窓曇りのうち少な
くとも一方に関係する情報が、例えば夜明け前の冷え込
みが大きいことを示唆するものである場合に、防曇手段
(41、42、80)や防霜手段(42、80)の作動
時間を長くする等して、窓曇りや除霜の度合いを強める
ように作動を制御すれば、視界確保を確実に行うことが
できる。
【0016】また、上記情報が、例えば夜明け前の冷え
込みが小さいことを示唆するものである場合に、防曇手
段(41、42、80)や防霜手段(42、80)の作
動時間を短くする等して、窓曇りや除霜の度合いを弱め
るように作動を制御すれば、乗員の顔の火照りや足寒さ
等の快適性低下を抑制できる。
【0017】また、請求項6に記載の発明のように、受
信した情報のうち、車両起動前の情報および空調起動前
の情報のうち少なくとも一方の情報と、車両起動時およ
び空調起動時の情報のうち少なくとも一方の情報との両
情報に応じて、請求項5に記載の制御を行うようにして
好適である。なお、起動時の温度と起動前の温度との温
度差が大きいほど窓曇りや着霜が生じ易いため、請求項
6に記載の発明において、当該温度差が大きいほど防曇
や防霜の度合いを強めるように補正して好適である。
【0018】また、請求項7に記載の発明のように、車
両に搭載されたナビゲーションシステムの情報を用い
て、制御の内容を補正するようにして好適である。例え
ば、車両が車庫にいる場合には窓曇りや着霜が生じ難い
ため、ナビゲーションシステムにおけるGPSアンテナ
による受信ができない場合には車両が車庫にいるとみな
し、防曇や防霜の度合いを弱めるように補正して好適で
ある。また、例えば、車両が盆地に位置する場合には窓
曇りや着霜が生じ易いため、ナビゲーションシステムの
情報により盆地に位置することが推定される場合には、
防曇や防霜の度合いを強めるように補正して好適であ
る。
【0019】また、請求項8に記載の発明では、請求項
1ないし7のいずれか1つに記載の作動の制御を、両手
段(41、42、80)のうち制御対象となる手段の作
動時間の制御としていることを特徴としており、これに
よれば、防曇や除霜の制御の過不足が生じないように制
御することを容易にできる。
【0020】ところで、窓ガラスに着いた霜は車両のワ
イパーにより除去されうるので、請求項9に記載の発明
のように、車両のワイパー作動時には、請求項8に記載
の作動時間を短くするように補正すれば、窓曇りや着霜
がなくても両手段(41、42、80)のうち少なくと
も一方が作動してしまうことによる乗員の快適性低下を
抑制できる。
【0021】ところで、乗員が車両に乗車していない時
点においては乗員の快適性低下を考慮する必要がない。
そこで、請求項10に記載の発明のように、車外からの
エンジン始動信号送信によりエンジンを始動させた場合
には、請求項8に記載の作動時間を長くするように補正
すれば、視界確保をより一層確実に行うことができる。
【0022】また、請求項11に記載の発明では、温度
情報は、外気温度および車室内温度のうち少なくとも一
方の温度の情報を有していることを特徴としている。な
お、起動以前においての車室内温度は、外気温度の変化
に遅れて変化する。すなわち、夜明け前の冷え込みから
外気温度が上昇するのに遅れて、車室内温度も上昇す
る。
【0023】また、防曇手段(41、42、80)の具
体例として、請求項12に記載の、窓ガラスに向けて空
調風を吹き出すデフロスタ吹出手段が挙げられる。ま
た、防霜手段(42、80)の具体例として、請求項1
3に記載の、窓ガラスに備えられて通電により当該窓ガ
ラスを加熱する熱線が挙げられる。
【0024】また、請求項14に記載の発明では、車両
起動前の温度情報および空調起動前の温度情報のうち少
なくとも一方の温度情報に応じて、車両の窓ガラスの曇
りを防止する防曇手段(41、42、80)および窓ガ
ラスへの着霜を防止する防霜手段(42、80)のうち
少なくとも一方の手段の作動をコンピュータに制御させ
ることを特徴とする。
【0025】請求項14は請求項1に対応するものであ
り、請求項1の作用効果を奏するように車両用空調装置
の制御を行うことができる。
【0026】また、請求項15に記載の発明では、車両
起動時の温度情報および空調起動時の温度情報のうち少
なくとも一方の温度情報に応じて、車両の窓ガラスの曇
りを防止する防曇手段(41、42、80)および窓ガ
ラスへの着霜を防止する防霜手段(42、80)のうち
少なくとも一方の手段の作動をコンピュータに制御させ
ることを特徴とする。
【0027】請求項15は請求項3に対応するものであ
り、請求項3の作用効果を奏するように車両用空調装置
の制御を行うことができる。
【0028】また、請求項16に記載の発明では、着霜
および窓曇りのうち少なくとも一方に関係する情報を車
外から受信し、当該受信した情報に応じて、車両の窓ガ
ラスの曇りを防止する防曇手段(41、42、80)お
よび窓ガラスへの着霜を防止する防霜手段(42、8
0)のうち少なくとも一方の手段の作動をコンピュータ
に制御させることを特徴とする。
【0029】請求項16は請求項5に対応するものであ
り、請求項5の作用効果を奏するように車両用空調装置
の制御を行うことができる。
【0030】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一
例である。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図に
基づいて説明する。
【0032】(第1実施形態)本実施形態の車両用空調
装置、所謂カーエアコンは、車両の走行エネルギーを消
費して動作する走行用エンジン等の車両駆動手段を搭載
する自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット1
における各空調手段を、空調制御装置(以下エアコンE
CUと言う)10によって制御するように構成されたオ
ートエアコンシステムである。
【0033】その空調ユニット1は、車室内の運転席側
空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの温度調節および吹
出口モードの変更等を互いに独立して行うことが可能な
エアコンユニットである。なお、運転席側空調ゾーンに
は車両右側の後部座席も含まれており、また、助手席側
空調ゾーンには車両左側の後部座席も含まれている。
【0034】空調ユニット1は、車両の車室内の前方に
配置された空調ダクト2を備えている。この空調ダクト
2の上流側には、内外気切替ドア3およびブロワ4とが
設けられている。内外気切替ドア3は、サーボモータ5
等のアクチュエータにより駆動されて内気吸込口6と外
気吸込口7との開度を変更して、所謂吸込ロモードを切
り替える吸込口切替手段である。
【0035】ブロワ4は、ブロワ駆動回路8によって制
御されるブロワモータ9により回転駆動されて空調ダク
ト2内において車室内に向かう空気流を発生させる送風
手段としての遠心式送風機である。なお、ブロワ4は、
後記する運転席側、助手席側の各吹出口から車室内の運
転席側、助手席側空調ゾーンに向けてそれぞれ吹き出さ
れる空調風の吹出風量または吹出風速を変更する吹出風
量可変手段または吹出風速可変手段を構成する。
【0036】空調ダクト2の中央部には、空調ダクト2
内を通過する空気を冷却するエバポレータ41が設けら
れている。また、そのエバポレータ41の空気下流側に
は、第1、第2空気通路11、12を通過する空気をエ
ンジンの冷却水と熱交換して加熱するヒータコア42が
設けられている。
【0037】なお、第1、第2空気通路11、12は、
仕切り板14により区画されている。また、例えば電力
を用いて走行する車両に用いられた車両用空調装置で
は、エバポレータをペルチェ素子に変更しても良い。そ
のヒータコア42の空気上流側には、車室内の運転席側
空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの温度調節を互いに
独立して行うための運転席側、助手席側エアミックスド
ア(以下、A/Mドアと呼ぶ。)15、16が設けられ
ている。そして、運転席側、助手側A/Mドア15、1
6は、サーボモータ17、18等のアクチュエータによ
り駆動されて、後記する運転席側、助手席側の各吹出口
から車室内の運転席側、助手席側空調ゾーンに向けてそ
れぞれ吹き出される空調風の吹出温度を変更する運転席
側、助手席側吹出温度可変手段を構成する。
【0038】ここで、本実施形態のエバポレータ41
は、冷凍サイクルの一構成部品を成すものである。冷凍
サイクルは、車両のエンジンルーム内に搭載された車両
走行用のエンジンの出力軸にベルト駆動されて、冷媒を
圧縮して吐出する冷媒圧縮機としてのコンプレッサと、
このコンプレッサより吐出された冷媒を凝縮液化させる
コンデンサと、このコンデンサより流入した液冷媒を気
液分離するレシーバと、このレシーバより流入した液冷
媒を断熱膨張させるエキスパンション・バルブと、この
エキスパンション・バルブより流入した気液二相状態の
冷媒を蒸発気化させる上記のエバポレータとから構成さ
れている。
【0039】これらのうちコンプレッサは、エアコンE
CU10により制御される電磁クラッチによって、エン
ジンからの回転動力が断続される。そして、電磁クラッ
チがONされてコンプレッサが起動することによってエ
バポレータ41が空調ダクト2内を通過する空気を冷却
し除湿することで、車室内湿度が下がり、フロントウイ
ンドウを含むウインドウの内面が曇り難くなる。本実施
形態では、エバ後温度センサ74の検出値であるエバ後
温度TEと目標エバ後温度TEOとの比較結果に応じて
出力される制御信号に基づき容量可変制御を行う電磁式
容量制御弁を有する容量可変型コンプレッサが用いられ
ている。
【0040】そして、第1空気通路11の空気下流側に
連通する各吹出ダクトの空気下流端では、図1および図
2に示したように、運転席側デフロスタ(DEF)吹出
口20、運転席側センタフェイス(FACE)吹出口2
1、運転席側サイドフェイス(FACE)吹出口22お
よび運転席側フット(FOOT)吹出口23が開口して
いる。また、第2空気通路12の空気下流側に連通する
各吹出ダクトの空気下流端では、図2および図3に示し
たように、助手席側デフロスタ(DEF)吹出口30、
助手席側センタフェイス(FACE)吹出口31、助手
席側サイドフェイス(FACE)吹出口32および助手
席側フット(FOOT)吹出口33が開口している。な
お、運転席側、助手席側DEF吹出口20、30は、フ
ロントウインドウヘ空調風を吹き出すための吹出口を構
成し、運転席側、助手席側サイドFACE吹出口22、
32は、サイドウインドウヘ空調風を吹き出すための吹
出口を構成する。
【0041】そして、第1、第2空気通路11、12内
には、車室内の運転席側と助手席側との吹出口モードの
設定を互いに独立して行う運転席側、助手席側吹出口切
替ドア24〜26、34〜36が設けられている。そし
て、運転席側、助手席側吹出口切替ドア24〜26、3
4〜36は、サーボモータ28、29、38、39等の
アクチュエータにより駆動されて運転席側、助手席側の
吹出口モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアであ
る。
【0042】ここで、運転席側、助手席側の吹出口モー
ドとしては、FACEモード、B/Lモード、FOOT
モード、F/Dモード、DEFモード等がある。なお、
運転席側、助手席側吹出口切替ドア24、34は、運転
席側、助手席側DEF吹出口20、30を互いに独立し
て開閉することが可能な運転席側、助手席側デフロスタ
ドアで、それを駆動するサーボモータ28、38は、窓
曇りまたは霜付きの防止、あるいは窓曇りまたは霜の除
去に効果のある制御を行う防曇手段のアクチュエータを
構成する。
【0043】エアコンECU10は、エンジンの始動お
よび停止を司るイグニッションスイッチが投入(IGオ
ン)された時に、車両に搭載された車載電源である図示
しないバッテリーから直流電源が供給されると演算処理
や制御処理を開始するように構成されている。エアコン
ECU10には、図1および図3に示したように、計器
盤50に一体的に設置されたエアコン操作パネル51上
の各種操作スイッチから各スイッチ信号が入力されるよ
うに構成されている。
【0044】そして、エアコン操作パネル51には、表
示器としての液晶ディスプレイ52、内外気切替スイッ
チ53、フロントデフロスタスイッチ(以下FrDEF
スイッチと言う)54、リヤデフロスタスイッチ55、
DUALスイッチ56、吹出口モード(MODE)切替
スイッチ57、ブロワ風量切替スイッチ58、A/Cス
イッチ59、AUTOスイッチ60、OFFスイッチ6
1、運転席側温度設定スイッチ62、助手席側温度設定
スイッチ63および低燃費向上スイッチ64等が設置さ
れている。
【0045】上記のうちのDUALスイッチ56は、運
転席側空調ゾーン内の温度調節と助手席側空調ゾーン内
の温度調節とを互いに独立して行う左右独立温度コント
ロールを指令する左右独立制御指令手段である。また、
FrDEFスイッチ54は、フロントウインドウの防曇
の能力を上げるか否かを指令するもので、吹出口モード
をDEFモードに固定して設定するように要求するDE
Fモード要求手段である。
【0046】MODE切替スイッチ57は、フロントウ
インドウの防曇の能力を上げるか否かを指令するもの
で、ユーザーのマニュアル操作に応じて、吹出口モード
を、FACEモードまたはB/LモードまたはFOOT
モードまたはF/Dモードのうちのいずれかに固定して
設定するように要求するF/Dモード要求手段である。
【0047】A/Cスイッチ59は、図3に示したよう
に、冷凍サイクルのコンプレッサの起動または停止を指
令する空調操作スイッチである。一般に、A/Cスイッ
チ59は、コンプレッサをOFFしてエンジンの回転動
力を減らすことで燃費効率を高めるために設けられてい
る。
【0048】運転席側温度設定スイッチ62は、運転席
側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するための運
転席側温度設定手段で、アップスイッチ62aとダウン
ズイッチ62bよりなる。また、助手席側温度設定スイ
ッチ63は、助手席側空調ゾーン内の温度を所望の温度
に設定するための助手席側温度設定手段で、アップスイ
ッチ63aとダウンズイッチ63bよりなる。さらに、
低燃費向上スイッチ64は、冷凍サイクルのコンプレッ
サの稼働率を下げて、低燃費及び省動力を考慮した経済
的な空調制御を行うか否かを指令するエコノミー(EC
ON)スイッチである。
【0049】液晶ディスプレイ52には、運転席側、助
手席側空調ゾーンの設定温度を視覚表示する設定温度表
示部、吹出口モードを視覚表示する吹出口モード表示
部、およびブロワ風量を視覚表示する風量表示部等が設
けられている。なお、液晶ディスプレイ52に外気温表
示部、吸込ロモード表示部、時刻表示部を設けてもよ
い。また、エアコン操作パネル51上の各種の操作スイ
ッチは、液晶ディスプレイ52に設けられていてもよ
い。
【0050】また、エアコンECU10の内部には、演
算処理や制御処理を行う中央演算装置(CPU)、RO
MまたはEEPROM、RAM等のメモリ、および入力
/出力回路(I/Oポート)等の機能を含んで構成され
る周知のマイクロコンピュータが設けられ、各種センサ
からのセンサ信号がI/OポートまたはA/D変換回路
によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータ
に入力されるように構成されている。すなわち、エアコ
ンECU10には、車室内温度(内気温)を検出する内
気温検出手段としての内気温センサ71、車室外温度
(外気温)を検出する外気温検出手段としての外気温セ
ンサ72、および日射検出手段としての日射センサ73
が接続されている。
【0051】また、エバポレータ41を通過した直後の
空気温度(以下エバ後温度と言う)を検出するエバ後温
度検出手段としてのエバ後温度センサ74、車両のエン
ジン冷却水温を検出する冷却水温検出手段としての冷却
水温センサ75、車室内の相対湿度を検出する湿度検出
手段としての湿度センサ76、および車両の走行速度
(車速:SPD)を検出する車速検出手段としての図示
しない車速センサ等が接続されている。ここで、湿度セ
ンサ76は、内気温センサ71と共に、運転席近傍の計
器盤50の前面に形成された凹所内に収容されている。
【0052】これらのうち内気温センサ71、外気温セ
ンサ72、エバ後温度センサ74および冷却水温センサ
75は、例えばサーミスタ等の感温素子が使用されてい
る。また、日射センサ73は、運転席側空調ゾーン内に
照射される日射量(日射強度)TS(Dr)を検知する
運転席側日射強度検知手段としてのフォトダイオード、
および助手席側空調ゾーン内に照射される日射量(日射
強度)TS(Pa)を検知する助手席側日射強度検知手
段としてのフォトダイオードを有している。そして、本
実施形態では、冷凍サイクルの高圧側圧力を検出する冷
媒圧力センサ77を有している。この冷媒圧力センサ7
7は、冷凍サイクルの高圧側のレシーバとエキスパンシ
ョン・バルブとの問に取り付けられている。
【0053】次に本実施形態のエアコンECU10によ
る制御方法を、図1ないし図10に基づいて説明する。
ここで、図4はエアコンECU10の制御プログラムの
一例を示したフローチャートである。
【0054】先ず、イグニッションスイッチがONされ
てエアコンECU10に直流電源が供給されると、図4
のルーチンに示すように、予めROMに記憶されている
制御プログラムの実行が開始される。このときに、ステ
ップS1にて、エアコンECU10内部のマイクロコン
ピュータに内蔵されたデータ処理用メモリ(RAM)の
記憶内容等の初期化を行う。
【0055】次に、ステップS2にて、各種データをデ
ータ処理用メモリ(RAM)に読み込む。すなわち、エ
アコン操作パネル51上の各種操作スイッチからのスイ
ッチ信号や各種センサからのセンサ信号を入力する。特
に、内気温センサ71の検出値である車室内温度に対応
した出力信号TR、外気温センサ72の検出値である外
気温に対応した出力信号TAM、日射センサ73の検出
値である日射量に対応した出力信号TS(Dr)、TS
(Pa)、エバ後温度センサ74の検出値であるエバ後
温度に対応した出力信号TE、冷却水温センサ75の検
出値である冷却水温に対応した出力信号TWを入力す
る。
【0056】次に、ステップS3にて、上記のような記
憶データおよび下記の数1の演算式、数2の演算式に基
づいて、運転席側の目標吹出温度TAO(Dr)、およ
び助手席側の目標吹出温度TAO(Pa)を演算する。
【0057】
【数1】TAO(Dr)=Kset・Tset(Dr)
−KR・TR−KAM・TAM−KS・TS(Dr)+
Kd(Dr)×{CD(Dr)+Ka(Dr)・(10
−TAM)}×{Tset(Dr)−Tset(P
a)}+C
【0058】
【数2】TAO(Pa)=Kset・Tset(Pa)
−KR・TR−KAM・TAM−KS・TS(Pa)+
Kd(Pa)×{CD(Pa)+Ka(Pa)・(10
−TAM)}×{Tset(Pa)−Tset(D
r)}+C 但し、Tset(Dr)およびTset(Pa)は、そ
れぞれ運転席側空調ゾーン内の設定温度、助手席側空調
ゾーン内の設定温度を表し、TS(Dr)およびTS
(Pa)は、それぞれ運転席側、助手席側空調ゾーン内
の日射量を表す。また、TR、TAMは、それぞれ車室
内温度、外気温を表す。KSet、KR、KAM、K
S、Kd(Dr)およびKd(Pa)は、それぞれ温度
設定ゲイン、車室内温度ゲイン、外気温ゲイン、日射量
ゲイン、運転席側、助手席側空調ゾーンの温度差補正ゲ
インを表す。なお、Ka(Dr)、Ka(Pa)は、そ
れぞれ外気温TAMが運転席側空調ゾーンおよび助手席
側空調ゾーンの各空調温度に及ぼす影響度合を補正する
ゲインを表し、CD(Dr)、CD(Pa)は上記影響
度合に応じた定数、Cは補正定数を表す。ここで、Ka
(Dr)、Ka(Pa)、CD(Dr)、CD(Pa)
といった値は、車両の形や大きさ、空調ユニット1の吹
出方向等の様々なパラメータで変化する。
【0059】次に、ステップS4にて、上記のステップ
S3で求めた運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO
(Dr)、TAO(Pa)に基づいてブロワ風量を演算
する。なお、本実施形態のブロワ風量は、ブロワモータ
9に印加するブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(P
a)により制御されており、このブロワ制御電圧VA
は、運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO(D
r)、TAO(Pa)にそれぞれ適合したブロワ制御電
圧VA(Dr)、VA(Pa)を図5の特性図に基づい
て求めると共に、それらのブロワ制御電圧VA(D
r)、VA(Pa)を平均化処理することにより得てい
る。
【0060】因みに、図5の特性図の縦軸は、ブロワ制
御電圧と比例関係にあるブロワレベルを示すものであ
る。
【0061】次に、ステップS5にて、上記のような記
憶データおよび下記の数3の演算式、数4の演算式に基
づいて、運転席側A/Mドア15のA/M開度SW(D
r)(%)および助手席側A/Mドア16のA/M開度
SW(Pa)(%)を演算する。
【0062】
【数3】SW(Dr)={TAO(Dr)−TE}×1
00/(TW−TE)
【0063】
【数4】SW(Pa)={TAO(Pa)−TE}×1
00/(TW−TE) 但し、TAO(Dr)、TAO(Pa)は上記のステッ
プS3で求めた運転席側、助手席側の目標吹出温度で、
TEはエバ後温度センサ74の検出値であるエバ後温度
で、TWは冷却水温センサ75の検出値であるエンジン
冷却水温である。
【0064】次に、ステップS6にて、フロントウイン
ドウに曇りが起きるのを防止するウインドウ防曇制御を
行う。この防曇制御は、冷凍サイクルのコンプレッサの
稼働率を上げて、運転席側、助手席側DEF吹出口2
0、30からフロントウインドウの内面へ吹き出す空調
風の湿度を下げるようにするものである。本実施形態で
は、可変容量型コンプレッサを使用しているので、コン
プレッサの吐出容量を制御する目的で、目標エバ後温度
TEOを演算する。
【0065】具体的にステップS6では、外気温TAM
を制御パラメータとした図6に示すマップを用いて目標
エバ後温度TEOを演算する。なお、低燃費向上スイッ
チ64がオンされている場合には、図6中の点線に示す
マップを用いて目標エバ後温度TEOを演算する。
【0066】そして、この目標エバ後温度TEOの演算
では、低外気温時のフロントウインドウが曇り易い判定
条件においては、目標エバ後温度TEOが低めに設定さ
れる。これにより、コンプレッサの稼働率が上がり、エ
バポレータ41の除湿能力が高まるので、車室内空気の
除湿能力が上がる。よって、フロントウインドウの防曇
効果が高まる。
【0067】また、ステップS6において、上述の制御
の他に、後に説明する図8のフローチャートに基づいて
本発明の要部である防曇制御を行う。なお、図8のフロ
ーチャートにてオートDEFモードに設定されなけれ
ば、図7の特性図に従ったオートFACEモード、オー
トB/LモードまたはオートFOOTモードに設定する
ことにより吹出口モードを決定する。
【0068】次に、ステップS7にて、ステップS6で
決定した目標エバ後温度TEOとエバ後温度センサ74
の検出値である実際のエバ後温度TEとが一致するよう
に、フィードハック制御(PI制御)にてコンプレッサ
の目標吐出容量を決定する。具体的には、コンプレッサ
に付設された電磁式容量制御弁の電磁ソレノイドに供給
する制御電流の目標値となるソレノイド電流(制御電
流:In)を下記の数5の演算式および数6の演算式に
基づいて演算する。
【0069】
【数5】En=TE−TE0
【0070】
【数6】In=In−Kp{(En−En-1)+(θ/
Ti)×En} ここで、TEはエバ後温度センサ74の検出値である実
際のエバ後温度で、TEOはステップS6で求めた目標
エバ後温度で、Kpは比例定数(例えば0.03)で、
θはサンプリング時間(例えば1秒間)で、Tiは積分
定数(例えば1000)で、Enは今回の温度偏差
(℃)で、En-1は前回の温度偏差(℃)で、Inは今
回の制御電流(A)で、In-1は前回の制御電流(A)
である。
【0071】次に、ステップS8にて、ステップS4で
決定されたブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)
となるようにブロワ駆動回路8に制御信号を出力する。
次に、ステップS9にて、ステップS5で決定されたA
/M開度SW(Dr)、SW(Pa)となるようにサー
ボモータ17、18に制御信号を出力する。次に、ステ
ップS10にて、ステップS6で決定された吹出口モー
ドとなるようにサーボモータ28、29、38、39に
制御信号を出力する。次に、ステップS11にて、ステ
ップS7で決定したソレノイド電流(制御電流:In)
をコンプレッサに付設された電磁式容量制御弁の電磁ソ
レノイドに出力する。その後に、ステップS2の制御処
理に戻る。
【0072】次に、ステップS6における防曇制御を図
8のフローチャートを用いて説明する。因みに、本実施
形態においては、除湿機能としてのエバポレータ41お
よび空調風加熱機能としてのヒータコア42が、特許請
求の範囲に記載の防曇手段に相当する。そして、エバポ
レータ41により除湿され、かつ、ヒータコア42によ
り加熱された空調風を、DEF吹出口20、30から車
両前方の窓ガラスに向けて吹き出すことにより防曇を図
るものであり、図8のフローチャートに基づいてこのよ
うな防曇手段の作動を制御する。
【0073】はじめに、ステップS200にて、FrD
EFスイッチ54の操作により吹出口モードがDEFモ
ードに設定されているか否かを判定し、DEFモードに
設定されている場合には、ステップS500にて吹出口
モードをDEFモードに設定する。
【0074】一方、DEFモードに設定されていない場
合には、ステップS300にて、窓が曇り易いまたは凍
り易い度合に応じて、DEFモードとしての空調装置の
作動を強制的に継続させる継続作動時間を設定する。具
体的には、IGオン時点から所定時間前までの最も低い
外気温TAMに応じて継続作動時間を設定する。換言す
れば、IGオン時前の外気温TAMの履歴に応じて継続
作動時間を設定する。
【0075】具体的に、本実施形態では、IGオン時点
から所定時間前までの最も低い外気温TAMが低ければ
低いほど上記継続作動時間を長くするように設定してい
る。なお、本実施形態における上記所定時間は5時間に
設定されている。また、本実施形態では、IGオン時点
から所定時間前までの最も低い外気温TAMが10℃以
上であれば、DEFモードにはならないように設定され
ている。
【0076】次に、ステップS400にて、ステップS
300で設定された継続作動時間がタイムアップとなっ
たか否かを判定し、継続作動時間中であれば、ステップ
S500にて吹出口モードをDEFモードに設定する。
一方、タイムアップとなり継続作動時間が経過したと判
定された場合には、ステップS200にリターンされ
る。
【0077】以上により本実施形態によれば、S300
により、IGオン時点から所定時間前までの最も低い外
気温TAMが低ければ低いほど、防曇手段としてのDE
Fモードの継続作動時間を長くするように設定している
ので、例えば夜明け前の冷え込みが大きく、窓ガラスが
曇り易いまたは凍り易い場合には、継続作動時間が長く
なり、視界確保を確実に行うことができる。
【0078】また、IGオン時点から所定時間前までの
最も低い外気温TAMが高いほど、防曇手段としてのD
EFモードの継続作動時間を短くするように設定してい
るので、例えば夜明け前の冷え込みが小さく、窓ガラス
が曇り難いまたは凍り難い場合には、継続作動時間が短
くなり、乗員の顔の火照りや足寒さ等の快適性低下を抑
制できる。
【0079】(第2実施形態)本実施形態では、図9に
示すように、車両前方の窓ガラスに備えられて通電によ
り当該窓ガラスを加熱するウインドウ熱線80を備えて
おり、この熱線80が特許請求の範囲に記載の防曇手段
に相当する。なお、エアコン操作パネル51上に設けら
れた図示しない熱線スイッチを乗員が操作した場合に
は、熱線リレー81により熱線80への通電が制御され
るようになっている。
【0080】そして、第1実施形態における図8のフロ
ーチャートに替えて、本実施形態では図10に示すフロ
ーチャートに基づいて防曇制御を行っている。このフロ
ーチャートによれば、はじめに、ステップS100に
て、熱線80への通電によりバッテリ上がりしてしまわ
ないか否かを判定する。そして、バッテリ上がりの危険
性が無ければステップS210に進み、マニュアルにて
熱線スイッチのON操作がなされているかを判定し、O
N操作されている場合には、ステップS510にてステ
ップ熱線リレー81をONして熱線80への通電を行
う。
【0081】一方、マニュアルON操作されていない場
合には、ステップS310にて、窓が曇り易いまたは凍
りやすい度合に応じて、熱線80への通電を強制的に継
続させる継続作動時間を設定する。具体的には、IGオ
ン時点から所定時間前までの最も低い外気温TAMに応
じて継続作動時間を設定する。換言すれば、IGオン時
前の外気温TAMの履歴に応じて継続作動時間を設定す
る。
【0082】具体的に、本実施形態では、IGオン時点
から所定時間前までの最も低い外気温TAMが低ければ
低いほど上記継続作動時間を長くするように設定してい
る。なお、本実施形態における上記所定時間は5時間に
設定されている。また、本実施形態では、IGオン時点
から所定時間前までの最も低い外気温TAMが10℃以
上であれば、熱線80への通電を行わないように設定さ
れている。
【0083】次に、ステップS410にて、ステップS
310で設定された継続作動時間がタイムアップとなっ
たか否かを判定し、継続作動時間中であれば、ステップ
S510にて熱線リレー81をONして熱線80への通
電を行う。一方、タイムアップとなり継続作動時間が経
過したと判定された場合には、ステップS100にリタ
ーンされる。
【0084】以上により本実施形態によれば、S310
により、IGオン時点から所定時間前までの最も低い外
気温TAMが低ければ低いほど、防曇手段としての熱線
80への通電継続作動時間を長くするように設定してい
るので、例えば夜明け前の冷え込みが大きく、窓ガラス
が曇り易いまたは凍り易い場合には、継続作動時間が長
くなり、視界確保を確実に行うことができる。
【0085】また、IGオン時点から所定時間前までの
最も低い外気温TAMが高いほど、防曇手段としての熱
線80への通電継続作動時間を短くするように設定して
いるので、例えば夜明け前の冷え込みが小さく、窓ガラ
スが曇り難いまたは凍り難い場合には、継続作動時間が
短くなり、熱線80の過剰な通電による乗員の顔の火照
りや足寒さ等の快適性低下を抑制できる。
【0086】(第3実施形態)上記第2実施形態のステ
ップS310では、IGオン時点から所定時間前までの
最も低い外気温TAMに応じて熱線80への通電継続作
動時間を設定しているのに対し、本実施形態では、図1
1のステップS320に示すように、IGオン時の車室
内温度TRに応じて継続作動時間を設定している。
【0087】具体的に、本実施形態では、IGオン時の
車室内温度TRが低ければ低いほど上記継続作動時間を
長くするように設定している。なお、本実施形態におけ
る上記所定時間は5時間に設定されている。また、本実
施形態では、IGオン時の車室内温度TRが10℃以上
であれば、熱線80への通電を行わないように設定され
ている。
【0088】なお、夜明け前の冷え込みから外気温度T
AMが上昇するのに遅れて、車室内温度TRも上昇す
る。因みに、車室内温度TRの検出には赤外線センサを
用いて好適である。
【0089】以上により、本実施形態のように制御して
も、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができ
る。
【0090】(第4実施形態)上記第2実施形態のステ
ップS310では、IGオン時点から所定時間前までの
最も低い外気温TAMに応じて熱線80への通電継続作
動時間を設定しているのに対し、本実施形態では、図1
2のステップS330に示すように、車外から受信した
着霜、窓曇りに関する情報に応じて、継続作動時間を設
定している。
【0091】なお、ステップS330に示す着霜、窓曇
りに関する情報は、現地域の霜度合であり、このような
情報をインターネットにより受信するようにして好適で
ある。また、車両に搭載されたナビゲーションシステム
が有する情報を受信するようにしてもよい。また、周囲
の他の車から着霜、窓曇りに関する情報を受信するよう
にしてもよい。
【0092】そして、本実施形態のステップS330で
は、霜度合が大きいほど上記継続作動時間を長くするよ
うに設定しており、霜無しとの情報を受信した場合に
は、熱線80への通電を行わないように設定されてい
る。
【0093】以上により、本実施形態のように制御して
も、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができ
る。
【0094】(第5実施形態)上記第2実施形態のステ
ップS310では、IGオン時点から所定時間前までの
最も低い外気温TAMに応じて熱線80への通電継続作
動時間を設定しているのに対し、本実施形態では、図1
3のステップS340に示すように、IGオン時点から
所定時間前までの最も低い外気温TAMと、IGオン時
の車室内温度TRとの両温度TAM、TRに応じて、継
続作動時間を設定している。
【0095】具体的に、本実施形態では、IGオン時点
から所定時間前までの最も低い外気温TAMが低いほ
ど、上記継続作動時間を長くするように設定し、かつ、
IGオン時の車室内温度TRが低いほど、上記継続作動
時間を長くするように設定している。なお、本実施形態
における上記所定時間は5時間に設定されている。
【0096】ここで、一般的に、結露は、車両と外気温
度TAMとの差が大きいほど起きやすいので、ステップ
S340による制御のように、車室内温度TRと外気温
度TAMとの両温度TAM、TRに応じて継続作動時間
を設定する本実施形態によれば、上記第2実施形態によ
る効果をより一層確実に得ることができる。
【0097】また、本実施形態では、ワイパー作動時に
は、上記継続作動時間を短くするように補正する、補正
手段としてのステップS350を備えている。本実施形
態では、ステップS350のマップに示すように、ワイ
パー作動時間に応じて補正係数を決定し、ワイパー作動
時間が長いほど上記継続作動時間を短くするように補正
している。これにより、ワイパー作動により着霜が解消
される場合、上記継続作動時間は極力短くされるので、
快適性の悪化を最小限に抑えることができる。
【0098】(第6実施形態)本実施形態では、上記第
5実施形態の図13に示すフローチャートに、ステップ
S420、S430を追加しており、これらのステップ
S420、S430は、車外からのエンジン始動信号送
信によりエンジンを始動させた場合には、上記継続作動
時間を長くするように補正する補正手段である。
【0099】ステップS420では、上述のように車外
からエンジンを始動させるリモートスタートがなされた
か否かを判定し、リモートスタートがなされていると判
定された場合には、ステップS430にてドアが開いた
か否かを判定する。そして、ステップS430にてドア
が開いていないと判定されれば、乗員は未だ乗車してい
ないとみなし、ステップS510にてステップ熱線リレ
ー81をONして熱線80への通電を行う。
【0100】なお、ステップS420にてリモートスタ
ートがなされていないと判定された場合や、ステップS
430にてドアが開いたと判定された場合には、ステッ
プS200にリターンされる。
【0101】このように本実施形態によれば、ここで、
無人のリモートスタートの場合には快適性が低下するよ
うな空調装置の作動を行っても差し支えないので、防
曇、防霜効果を優先させて、上記継続作動時間を長くす
るようにして好適である。
【0102】(他の実施形態)上記第1実施形態では、
ステップS300にて、窓が曇り易いまたは凍り易い度
合に応じて、DEFモードとしての空調装置の作動を強
制的に継続させる継続作動時間を設定しているが、本発
明の実施にあたり、窓が曇り易いまたは凍りやすい上記
度合に応じて、コンプレッサー稼働率を変化させるよう
に設定してもよいし、DEF吹出口20、30から風量
割合を変化させるように設定してもよいし、ヒータコア
42による加熱度合を変化させるように設定してもよ
い。或いは、第2〜第6実施形態における熱線80によ
る加熱度合を変化させるように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る、車両用空調装置
の全体構成を示した全体構成図である。
【図2】第1実施形態に係る、車両の計器盤を車室内側
から見た斜視図である。
【図3】第1実施形態に係る、エアコン操作パネルを示
す正面図である。
【図4】第1実施形態に係る、エアコンECUの制御プ
ログラムを示すフローチャートである。
【図5】第1実施形態に係る、目標吹出温度に対するブ
ロワ制御電圧特性を示した特性図である。
【図6】第1実施形態に係る、外気温度に対する目標エ
バ後温度を示した特性図である。
【図7】第1実施形態に係る、目標吹出温度に対する吹
出口モード特性を示した特性図である。
【図8】第1実施形態に係る、防曇制御プログラムを示
すフローチャートである。
【図9】本発明の第2実施形態に係る、ウインドウ熱線
の回路図である。
【図10】第2実施形態に係る、防曇制御プログラムを
示すフローチャートである。
【図11】本発明の第3実施形態に係る、防曇制御プロ
グラムを示すフローチャートである。
【図12】本発明の第4実施形態に係る、防曇制御プロ
グラムを示すフローチャートである。
【図13】本発明の第5実施形態に係る、防曇制御プロ
グラムを示すフローチャートである。
【図14】本発明の第6実施形態に係る、防曇制御プロ
グラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
41…エバポレータ(防曇手段)、42…ヒータコア
(防曇、防霜手段)、80…ウインドウ熱線(防曇、防
霜手段)。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両起動前の温度情報および空調起動前
    の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報に応じて、
    車両の窓ガラスの曇りを防止する防曇手段(41、4
    2、80)および前記窓ガラスへの着霜を防止する防霜
    手段(42、80)のうち少なくとも一方の手段の作動
    を制御することを特徴とする車両用空調装置。
  2. 【請求項2】 車両起動時の温度情報および空調起動時
    の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報を用いて、
    前記制御の内容を補正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。
  3. 【請求項3】 車両起動時の温度情報および空調起動時
    の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報に応じて、
    車両の窓ガラスの曇りを防止する防曇手段(41、4
    2、80)および前記窓ガラスへの着霜を防止する防霜
    手段(42、80)のうち少なくとも一方の手段の作動
    を制御することを特徴とする車両用空調装置。
  4. 【請求項4】 車両起動前の温度情報および空調起動前
    の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報を用いて、
    前記制御の内容を補正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。
  5. 【請求項5】 着霜および窓曇りのうち少なくとも一方
    に関係する情報を車外から受信し、 当該受信した情報に応じて、車両の窓ガラスの曇りを防
    止する防曇手段(41、42、80)および前記窓ガラ
    スへの着霜を防止する防霜手段(42、80)のうち少
    なくとも一方の手段の作動を制御することを特徴とする
    車両用空調装置。
  6. 【請求項6】 前記受信した情報のうち、車両起動前の
    情報および空調起動前の情報のうち少なくとも一方の情
    報と、車両起動時および空調起動時の情報のうち少なく
    とも一方の情報との両情報に応じて、前記制御を行うこ
    とを特徴とする請求項5に記載の車両用空調装置。
  7. 【請求項7】 車両に搭載されたナビゲーションシステ
    ムの情報を用いて、前記制御の内容を補正することを特
    徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両
    用空調装置。
  8. 【請求項8】 前記作動の制御は、前記両手段(41、
    42、80)のうち制御対象となる手段の作動時間の制
    御であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか
    1つに記載の車両用空調装置。
  9. 【請求項9】 車両のワイパー作動時には、前記作動時
    間を短くするように補正することを特徴とする請求項1
    ないし8のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
  10. 【請求項10】 車外からのエンジン始動信号送信によ
    りエンジンを始動させた場合には、前記作動時間を長く
    するように補正することを特徴とする請求項1ないし9
    のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
  11. 【請求項11】 前記温度情報は、外気温度および車室
    内温度のうち少なくとも一方の温度の情報を有している
    ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに
    記載の車両用空調装置。
  12. 【請求項12】 前記防曇手段(41、42、80)
    は、前記窓ガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタ
    吹出手段であることを特徴とする請求項1ないし11の
    いずれか1つに記載の車両用空調装置。
  13. 【請求項13】 前記防霜手段(42、80)は、前記
    窓ガラスに備えられて通電により当該窓ガラスを加熱す
    る熱線であることを特徴とする請求項1ないし12のい
    ずれか1つに記載の車両用空調装置。
  14. 【請求項14】 車両起動前の温度情報および空調起動
    前の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報に応じ
    て、車両の窓ガラスの曇りを防止する防曇手段(41、
    42、80)および前記窓ガラスへの着霜を防止する防
    霜手段(42、80)のうち少なくとも一方の手段の作
    動をコンピュータに制御させることを特徴とするコンピ
    ュータプログラム。
  15. 【請求項15】 車両起動時の温度情報および空調起動
    時の温度情報のうち少なくとも一方の温度情報に応じ
    て、車両の窓ガラスの曇りを防止する防曇手段(41、
    42、80)および前記窓ガラスへの着霜を防止する防
    霜手段(42、80)のうち少なくとも一方の手段の作
    動をコンピュータに制御させることを特徴とするコンピ
    ュータプログラム。
  16. 【請求項16】 着霜および窓曇りのうち少なくとも一
    方に関係する情報を車外から受信し、 当該受信した情報に応じて、車両の窓ガラスの曇りを防
    止する防曇手段(41、42、80)および前記窓ガラ
    スへの着霜を防止する防霜手段(42、80)のうち少
    なくとも一方の手段の作動をコンピュータに制御させる
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。
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