JP2006137253A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クールダウン初期において最大冷房性能を得るとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量変動を防止して冷房フィーリングを向上させる。
【解決手段】 エバポレータ９のエバポレータ後温度Ｔｅを検出するエバポレータ後センサ３２を設けるとともに、エアコンＥＣＵ５は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、エバポレータ後センサ３２で検出されるエバポレータ後温度Ｔｅがエバポレータ後温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最高送風レベルＢｈと最低送風レベルＢｌとの間の範囲内で、ブロワ１１での送風レベルを最適送風レベルＢｂに制御するようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、空調ユニットを介して車室内に設けられた吹出口へ空調風を送風する送風手段と、空調ユニット内を流れる空気を冷却する冷却手段と、冷却手段の冷却能力を可変する冷却能力可変手段と、所望する車室内温度を設定する車室内温度設定手段と、車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する環境条件検出手段と、車室内温度設定手段での設定と環境条件検出手段の検出信号とに基づいて冷却手段の目標温度を演算し、目標温度に応じて送風手段と冷却能力可変手段との制御量を演算して出力する制御手段とを備える車両用空調装置に関するものであり、特に、冷房運転での送風開始時の風量制御に関するものである。

車室内の空気温度を冷房によって低下させる、いわゆるクールダウンにおいて、初期の送風開始時に吹出口から熱風が吹き出して乗員に対する冷房フィーリングが悪化することを防止する考案がある。下記の非特許文献１では、クールダウン開始時にエバポレータが所定温度以下に冷えるまで送風を停止するものである。

また、図９は、非特許文献２のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間とブロワレベルとの関係を示すグラフである。非特許文献２では、低い送風量で立ち上げ、その後送風量を徐々に増加させる送風パターンにするとともに、クールダウン開始時の車室内温度に応じてその送風パターンの開始に遅れ時間Ｔ１を持たせるものである。
日本電装公開技報、整理番号５２−０２５（発行日１９８７年３月１５日） 日本電装公開技報、整理番号５４−０１２（発行日１９８７年７月１５日）

上記に示すような制御においては、冷房能力と送風量のバランスが重要となる。例えば、冷房能力に比べて送風量が少ない状態になると、フロスト防止制御が作動してコンプレッサをＯＦＦしたり可変容量コンプレッサでは容量を減少させたりして冷房能力を制限するため、クールダウン初期に最大冷房性能を得られなくなる。

また、冷房能力に比べて送風量が多い状態になると吹出温度が高くなるため、冷たい風を吹き出して乗員の冷房フィーリングを向上させるという制御の目的を達成することができなくなるという問題点がある。しかしながら、この冷房能力と送風量のバランスは、車両や空調装置の構成部品仕様、および車両内外環境条件や運転条件など、種々の変動要因を想定して決めなければならず、最適風量制御を行うための検討や評価に時間やコストが掛かっている。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、クールダウン初期において最大冷房性能を得るとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量変動を防止して冷房フィーリングを向上させることのできる車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空調ユニット（１５）を介して車室内に設けられた吹出口へ空調風を送風する送風手段（１１）と、空調ユニット（１５）内を流れる空気を冷却する冷却手段（９）と、冷却手段（９）の冷却能力を可変する冷却能力可変手段（３３）と、所望する車室内温度を設定（Ｔｓｅｔ）する車室内温度設定手段（３７ａ）と、車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する環境条件検出手段（３５）と、車室内温度設定手段（３７ａ）での設定（Ｔｓｅｔ）と環境条件検出手段（３５）の検出信号とに基づいて冷却手段（９）の目標温度（ＴＥＯ）を演算し、目標温度（ＴＥＯ）に応じて送風手段（１１）と冷却能力可変手段（３３）との制御量を演算して出力する制御手段（５）とを備える車両用空調装置において、
冷却手段（９）の冷却温度（Ｔｅ）を検出する冷却温度検出手段（３２）を設けるとともに、制御手段（５）は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、冷却温度検出手段（３２）で検出される冷却温度（Ｔｅ）が目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最高送風レベル（Ｂｈ）と最低送風レベル（Ｂｌ）との間の範囲内で、送風手段（１１）での送風レベルを最適送風レベル（Ｂｂ）に制御することを特徴としている。

本発明は、冷却手段（９）の冷却能力と車両や車両内外環境条件などより決まる冷房負荷とのバランスを反映された値が、冷却手段（９）の冷却温度（Ｔｅ）となることに着目したものであり、その冷却温度（Ｔｅ）が目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算して、送風手段（１１）での送風レベルをその最適送風レベル（Ｂｂ）に制御するものである。

但し、単純にその時点での最適送風レベル（Ｂｂ）だけで制御すると、送風量が急に増加したり急に減少したりして乗員に違和感を与えるため、予め送風開始からの経過時間に応じて設定してある最高送風レベル（Ｂｈ）と最低送風レベル（Ｂｌ）との間の範囲内にて送風レベルを可変させるものである。

この請求項１に記載の発明によれば、クールダウン初期において略最大冷房性能を得ることができるとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量変動を防止して冷房フィーリングを向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、制御手段（５）は、最適送風レベル（Ｂｂ）もしくは最低送風レベル（Ｂｌ）を選択した場合、いずれの場合もその時点での現送風レベル（Ｂ）と比較して、高い方の送風レベルで送風手段（１１）を駆動させることを特徴としている。

上記請求項１の発明では、目標温度（ＴＥＯ）に対して冷却温度（Ｔｅ）が高くて冷房能力が不足している場合においても、予め送風開始からの経過時間に応じて乗員が違和感を覚えない程度の最低送風レベル（Ｂｌ）が設定してあるが、送風レベルが送風レベル可変域の中で下がる挙動が発生する場合もあるため、乗員に送風レベルが不安定に変わる印象を与えてしまう可能性がある。

そこで、請求項２に記載の発明によれば、最適送風レベル（Ｂｂ）もしくは最低送風レベル（Ｂｌ）と、現送風レベル（Ｂ）とを比較して、いずれも高い方を選択して送風するため、送風レベルは現送風レベル（Ｂ）と同じか、もしくは必ず増える方向に推移して風量レベルが途中で下がる挙動がなくなるため、乗員に送風レベルが不安定に変わる印象を与えることが防げる。

また、請求項３に記載の発明では、空調ユニット（１５）を介して車室内に設けられた吹出口へ空調風を送風する送風手段（１１）と、空調ユニット（１５）内を流れる空気を冷却する冷却手段（９）と、冷却手段（９）の冷却能力を可変する冷却能力可変手段（３３）と、所望する車室内温度を設定（Ｔｓｅｔ）する車室内温度設定手段（３７ａ）と、車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する環境条件検出手段（３５）と、車室内温度設定手段（３７ａ）での設定（Ｔｓｅｔ）と環境条件検出手段（３５）の検出信号とに基づいて冷却手段（９）の目標温度（ＴＥＯ）を演算し、目標温度（ＴＥＯ）に応じて送風手段（１１）と冷却能力可変手段（３３）との制御量を演算して出力する制御手段（５）とを備える車両用空調装置において、
冷却手段（９）の冷却温度（Ｔｅ）を検出する冷却温度検出手段（３２）を設けるとともに、制御手段（５）は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、冷却温度検出手段（３２）で検出される冷却温度（Ｔｅ）が目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最低送風レベル（Ｂｌ）以上の範囲内で、送風手段（１１）での送風レベルを最適送風レベル（Ｂｂ）に制御することを特徴としている。

本発明は、上記した請求項１の発明から、最高送風レベル（Ｂｈ）による規制を無くしたものである。請求項１と同様に、冷却温度（Ｔｅ）が目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算して、送風手段（１１）での送風レベルをその最適送風レベル（Ｂｂ）に制御するものである。

この際、最適送風レベル（Ｂｂ）が予め設定してある最低送風レベル（Ｂｌ）以上であれば、上限無く最適送風レベル（Ｂｂ）での送風を行い、最適送風レベル（Ｂｂ）が最低送風レベル（Ｂｌ）を下回る場合は、最低送風レベル（Ｂｌ）での送風を確保して乗員に違和感を与える風量低下を防ぐものである。

この請求項３に記載の発明によれば、クールダウン初期において最大冷房性能を得ることができるとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量低下を防止して冷房フィーリングを向上させることができる。ちなみに、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。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１ないし図４は、本発明の実施形態に係るオートエアコンシステムを示したもので、図１はオートエアコンシステムの全体構成を示した構成図であり、図２は図１のオートエアコンシステムにおける制御系の構成を示すブロック図である。

また、図３は図１・図２のエアコンＥＣＵ５における全体制御プログラムを示すフローチャートであり、図４は図３のフローチャートにおけるエアコンＥＣＵ５での（ａ）は吹出口モード特性を示す特性図、（ｂ）は内外気モード特性を示す特性図、（ｃ）はブロア制御電圧ＶＦ特性を示す特性図である。

車両用空調装置の冷凍サイクルＲには、冷媒を吸入し圧縮して吐出するコンプレッサ１が備えられている。尚、このコンプレッサ１は、可変容量機構により圧縮容量が可変する容量可変コンプレッサ１となっており、冷却能力可変手段としての制御弁３３で圧縮容量を制御している。また、この制御弁３３は本空調装置の制御手段としてのエアコンＥＣＵ５により制御されている。

コンプレッサ１は動力断続用の電磁クラッチ２を有し、コンプレッサ１には電磁クラッチ２およびＶベルト３を介して車両走行用エンジン４の動力が伝達される。電磁クラッチ２への通電はエアコンＥＣＵ５により断続され、電磁クラッチ２が通電されて接続状態になると、コンプレッサ１は運転状態となる。これに反し、電磁クラッチ２の通電が遮断されて開離状態になると、コンプレッサ１は停止する。

コンプレッサ１から吐出された高温・高圧のガス冷媒はコンデンサ６に流入し、ここで、図示しない冷却ファンより送風される外気冷却風と熱交換して冷媒は冷却されて凝縮する。このコンデンサ６で凝縮した冷媒は次にレシーバ７に流入し、レシーバ７の内部で冷媒の気液が分離され、冷凍サイクルＲ内の余剰冷媒（液冷媒）がレシーバ７内に蓄えられる。

このレシーバ７からの液冷媒は、膨張弁などの減圧手段８によって低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。この膨張弁８からの低圧冷媒は、冷却手段としてのエバポレータ（冷却用熱交換器）９に流入する。このエバポレータ９は、車両用空調装置の空調ケース（空調ダクト）１０内に設置され、エバポレータ９に流入した低圧冷媒は空調ケース１０内の空気から吸熱して蒸発する。エバポレータ９の冷媒出口はコンプレッサ１の吸入側に接続され、上記したサイクル構成部品によって閉回路を構成している。

空調ケース１０において、エバポレータ９の上流側には送風手段としてのブロワ１１が配置され、ブロワ１１には送風ファン１２とブロワモータ１３とが備えられている。送風ファン１２の吸入側には内外気切替手段としての内外気切替箱１４が配置され、この内外気切替箱１４内の内外気切替ドア１４ａにより外気導入口１４ｂと内気導入口１４ｃとの開閉比率を可変する。これにより、内外気切替箱１４内に外気（車室外空気）または内気（車室内空気）の導入割合が調節される。内外気切替ドア１４ａは電気駆動装置としてのサーボモータ１４ｄにより駆動される。

次に、空調装置通風系のうち、ブロワ１１下流側に配置される空調ユニット１５部は、通常、車室内前部の計器盤内側において、車両幅方向の略中央位置に配置され、ブロワ１１部は空調ユニット１５部に対して助手席側にオフセットして配置されている。

空調ケース１０内でエバポレータ９の下流側には、エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア１９が配置されており、エアミックスドア１９の下流側には、車両走行用エンジン４の冷却水（温水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（加熱用熱交換器）２０が設置されている。そして、この温水式ヒータコア２０の上方側には、温水式ヒータコア２０をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路２１が形成されている。

エアミックスドア１９は、温水式ヒータコア２０を通過する温風とバイパス通路２１を通過する冷風との風量割合を調節するものであり、この冷温風の風量割合の調節によって車室内への吹出空気温度を調節している。すなわち、本例においては、エアミックスドア１９によって車室内への吹出空気の温度調節手段が構成されている。尚、エアミックスドア１９は、図１に示す電気駆動装置としてのサーボモータ２２により駆動される。

温水式ヒータコア２０の下流側には、下側から上側へと延びる温風通路２３が形成され、この温風通路２３からの温風とバイパス通路２１からの冷風とが空気混合部２４付近で混合して、所望温度の空調用空気を作り出すことができる。更に、空調ケース１０内で、空気混合部２４の下流側に吹出モード切替部が構成されている。

すなわち、空調ケース１０の上面部にはデフロスタ開口部２５が形成され、このデフロスタ開口部２５は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラスの内面に空気を吹き出す図示しないデフロスタ吹出口につながっている。そして、デフロスタ開口部２５は、回動自在な板状のデフロスタドア（風量割合調節手段）２６によって開閉される。

また、空調ケース１０の上面部で、デフロスタ開口部２５より車両後方側の部位にフェイス開口部２７が形成され、このフェイス開口部２７は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す図示しないセンターフェイス吹出口とサイドフェイス吹出口とにつながっている。そして、フェイス開口部２７は、回動自在な板状のフェイスドア２８（風量割合調節手段）により開閉される。

また、空調ケース１０において、フェイス開口部２７の下側部位にフット開口部２９が形成され、このフット開口部２９は図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出す図示しないフット吹出口につながっている。そして、フット開口部２５は、回動自在な板状のフットドア（風量割合調節手段）３０により開閉される。上記した吹出モードドア２６・２８・３０は共通の図示しないリンク機構によって連結され、このリンク機構を介して電気駆動装置としてのモードサーボモータ（風量割合調節手段）３１により駆動される。

次に、本実施形態における電気制御部の概要を、図１と図２とを併せて用いて説明する。車両には車室内空気温度Ｔｒを検出する内気温度検出手段としての内気温センサ３５ａと、車室外空気温度Ｔａｍを検出する外気温度検出手段としての外気温センサ３５ｂが設けられている。

また、空調ケース１０内のエバポレータ９の空気吹出部には、冷却温度としてのエバポレータ後温度Ｔeを検出する冷却温度検出手段としてのエバポレータ後センサ３２が設けられている。尚、本実施形態ではエバポレータ後センサ３２として、熱交換フィン部に差し込んで温度を検出するフィンサーミスタを用いており、ブロワ１１を駆動してエバポレータ９に通風させなくとも冷却温度Ｔｅが検出できるようになっている。

エアコンＥＣＵ５には、上記した各温度センサ３２・３５ａ・３５ｂの他にも、空調制御のために日射量Ｔｓを検出する日射センサ３５ｃ、冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温センサ３５ｄなど、周知の環境条件検出手段としてのセンサ群３５から検出信号が入力され、後述する目標吹出温度ＴＡＯなどを算出する。

また、車室内計器盤近傍に設置されるエアコン操作パネル３６には、乗員により手動操作される操作スイッチ群３７が備えられ、この操作スイッチ群３７の操作信号もエアコンＥＣＵ５に入力され、パネルスイッチの入力処理、およびエアコン操作パネル３６への表示処理がなされる。

この操作スイッチ群３７としては、温度設定信号（設定）Ｔｓｅｔを発生する車室内温度設定手段としての温度設定スイッチ３７ａ、風量切替信号を発生する風量スイッチ３７ｂ、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ３７ｃ、内外気切替信号を発生する内外気切替スイッチ３７ｄ、コンプレッサ１のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ３７ｅなどが設けられている。尚、吹出モードスイッチ３７ｃにより、周知の吹出モードであるフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモードの各モードがマニュアル操作で切り替えられる。

エアコンＥＣＵ５は、ＣＰＵ・ＲＯＭ・ＲＡＭなどからなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。エアコンＥＣＵ５は、後述する目標温度としての目標エバポレータ後温度ＴＥＯを演算し、制御弁３３を制御する制御部と、吸込口モード位置を演算して内外気切替ドア１４ａを駆動する吸込口モータ１４ｄを制御する制御部と、吹出風量を演算してブロワモータ１３を制御する制御部と、吹出温度制御としてエアミックスドア１９を駆動するエアミックスモータ２２を制御する制御部と、吹出口モード位置を演算して吹出口切替モータ３１を制御する制御部などを有している。

次に、本実施形態の作動を図示しないオートスイッチがオンされたとき、つまりオート制御時における制御装置５の処理手順に基づいて、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、イグニッションスイッチがオンされて、制御装置５に電源が供給されると、図３に示すメインルーチンが起動する。そして、ステップＳ１にて、データ処理用メモリ（ＲＡＭ）の記憶内容などの初期化を行う。

そして、次のステップＳ２にて、内気温センサ３５ａが検出した内気温度Ｔｒ、外気温センサ３５ｂが検出した外気温度Ｔａｍ、日射センサ３５ｃが検出した日射量Ｔｓ、エバポレータ後センサ３２が検出したエバポレータ後温度Ｔｅ、水温センサ３５ｄが検出した水温Ｔｗ、サーボモータ２２内のポテンショメータが検出したエアミックスドア１９の実際の開度ＴＰなどの環境条件を入力するとともに、操作パネル３６からの出力信号のうち、温度設定スイッチ３７ａによって設定された目標温度Ｔｓｅｔの操作スイッチの状態を入力する。

そして、目標吹出温度演算手段である次のステップＳ３にて、ＲＯＭに予め記憶された数式（省略する）に、上記ステップＳ２にて読み込んだＴｓｅｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、およびＴｓを代入することによって、車室内へ吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。そして、次のステップＳ４では、上記ステップＳ３で求めた車室内への目標吹出温度ＴＡＯに基づいてブロア風量を演算するものである。

本実施形態では、予めＲＯＭに記憶された送風特性記憶手段である図４（ｃ）の送風特性から目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロア制御電圧ＶＦを求める演算手段と、冷房運転での送風開始時の風量制御として、エバポレータ後センサ３２で検出されるエバポレータ後温度Ｔｅがエバポレータ後温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算する演算手段とを有している。尚、後者については本発明の要部であるため、後で詳細に説明する。

次のステップＳ５では、上記ステップＳ３で求めた車室内への目標吹出温度ＴＡＯと、予めＲＯＭに記憶された図４（ａ）の吹出口モード特性図とに基づいて車室内への各吹出モードを決定する。具体的には、上記目標吹出温度ＴＡＯが低い温度から高い温度にかけて、ＦＡＣＥモード、ハイレベル（Ｂ／Ｌ）モードおよびＦＯＯＴモードとなるように設定されている。

また、操作パネル３６に設けられた吹出口モード切替スイッチ３７ｃを操作することにより、ＦＡＣＥモード、バイレベルモード、ＦＯＯＴモードまたはフットデフロスタ（Ｆ／Ｄ）モードのうちのいずれかの吹出口モードに固定される。尚、上記ＦＡＣＥモードとは、空調風を乗員の上半身に向けて吹き出す吹出モードである。また、バイレベルモードとは、空調風を乗員の上半身および足元部に向けて吹き出す吹出モードである。

そして、ＦＯＯＴモードとは、空調風を乗員の足元部に向けて吹き出す吹出モードである。更に、フットデフロスタモードとは、空調風を乗員の足元部および車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出す吹出モードである。尚、操作パネル３６に設けられた図示しないフロントデフロスタスイッチを操作すると、空調風を車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出すデフロスタ（ＤＥＦ）モードが設定される。

そして、次のステップＳ６にて、予めＲＯＭに記憶された数式（省略する）に、上記ステップＳ２にて読み込んだＴｗ、Ｔｅ、および上記ＴＡＯを代入することによって、エアミックスドア１９の目標開度ＳＷを算出する。そして、次のステップＳ７にて、上記ステップＳ３で求めた目標吹出温度ＴＡＯと、予めＲＯＭに記憶された図４（ｂ）の内外気モード特性図とに基づいて内外気の導入割合を決定する。この内外気モード特性図によれば、冷房運転時（つまり、ＴＡＯの値が低いとき）に内気モードが選択されるようになっている。

次のステップＳ８では、ステップＳ３で決定した目標吹出温度ＴＡＯとするための目標エバポレータ後温度ＴＥＯを算出し、その目標エバポレータ後温度ＴＥＯとエバポレータ後センサ３２の検出値である実際のエバポレータ後温度Ｔｅとが一致するように、フィードバック制御（ＰＩ制御）にてコンプレッサ１の目標吐出量（目標回転数）を決定する。

次のステップＳ９では、上記ステップＳ４で算出したブロア電圧ＶＦの制御量を、図示しないブロアモータ駆動回路へ制御信号を出力する。これにより、ブロアモータ１３に固定された送風ファン１２を回転させ、車室内へ吹き出される送風量を制御する。そして、次のステップＳ１０にて、上記ステップＳ５で決定した吹出口モードとなる制御量に基づいてサーボモータ３１に制御信号を出力する。

そして、次のステップＳ１１にて、上記ステップＳ６で算出したエアミックスドア１９の目標開度ＳＷとなる制御量に基づいてサーボモータ２２に制御信号を出力する。そして、次のステップＳ１２にて、上記ステップＳ７で決定した内外気の導入割合となる制御量に基づいてサーボモータ１４ｄに制御信号を出力する。また、次のステップＳ１３では、ステップＳ８で決定された制御電流をコンプレッサ１に接続された制御弁３３に出力する。

ステップＳ１３の処理後、ステップＳ２に戻って再び各種信号を読み込み、それにより、ステップＳ３でＴＡＯを演算し、以下これらのＴＡＯとステップＳ２で読み込まれた各種入力信号の状態によってステップＳ３ないしステップＳ１３により車室内への空調の制御が繰り返される。尚、各設定値ともマニュアル設定時にはその設定値に従うものである。

次に、本発明の要部であるステップＳ４における冷房運転での送風開始時の風量制御の詳細について図５および図６を用いて説明する。尚、図５は本発明の第１実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートであり、図６は図５のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間と最高ブロワレベルＢｈ・最低ブロワレベルＢｌとの関係を示すグラフである。

先ず、ステップＳ２１では、コンプレッサ１を目標能力で作動させる。そして、次のステップＳ２２では、先に算出した目標エバポレータ後温度ＴＥＯと、エバポレータ後センサ３２で検出される実際のエバポレータ後温度Ｔｅとを比較して、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯよりも高いか否かを判定する。その判定結果がＮＯで、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯよりも低い場合にはステップＳ２３へと進む。

そして、ステップＳ２３では、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯとなる最適送風レベルＢｂを算出する。また、次のステップＳ２４では、予め送風開始からの経過時間に応じて設定してある最高送風レベルＢｈを、図６のグラフに基づいて算出する。尚、本実施例では送風レベルがゼロからマックスまで時間Ｔ１にて直線的に増加させるパターンを最高送風レベルとしているが、必ずしも直線的である必要は無く、曲線であったり、屈曲点を有する可変パターンであったりしても良い。

次のステップＳ２５では、ステップＳ２３で算出した最適送風レベルＢｂがステップＳ２４で算出した最高送風レベルＢｈよりも小さいか否かを判定する。その判定結果がＮＯで、最適送風レベルＢｂが最高送風レベルＢｈを超える場合はステップＳ２６へと進み、予め定めた最高送風レベルＢｈまでに抑えてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。

この制御は、コンプレッサ１の回転数増加などでエバポレータ９の冷却能力が増加した場合であっても、送風レベルが急に上がり過ぎて乗員が違和感を持つのを防ぐ作用をするものである。また、ステップＳ２５での判定結果がＹＥＳで、最適送風レベルＢｂが最高送風レベルＢｈ以内である場合はステップＳ２７へと進み、算出した最適送風レベルＢｂにてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。

また、ステップＳ２２での判定結果がＹＥＳで、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯよりも高い場合にはステップＳ２８へと進む。そして、ステップＳ２８では、先のステップＳ２３と同様に、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯとなる最適送風レベルＢｂを算出する。

また、次のステップＳ２９では、予め送風開始からの経過時間に応じて設定してある最低ブロワレベルＢｌを、図６のグラフに基づいて算出する。尚、本実施例では送風レベルがゼロからマックスまで時間Ｔ２にて直線的に増加させるパターンを最低送風レベルとしているが、必ずしも直線的である必要は無く、曲線であったり、屈曲点を有する可変パターンであったりしても良い。

次のステップＳ３０では、ステップＳ２８で算出した最適送風レベルＢｂがステップＳ２９で算出した最低ブロワレベルＢｌ以上であるか否かを判定する。その判定結果がＹＥＳで、最適送風レベルＢｂが最低ブロワレベルＢｌ以上である場合はステップＳ２７へと進み、算出した最適送風レベルＢｂにてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。

また、ステップＳ３０での判定結果がＮＯで、最適送風レベルＢｂが最低ブロワレベルＢｌを下回る場合はステップＳ３１へと進み、予め定めた最低ブロワレベルＢｌまで上げてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。この制御は、コンプレッサ１の回転数減少などでエバポレータ９の冷却能力が減少した場合であっても、送風レベルが急に下がり過ぎて乗員が違和感を持つのを防ぐ作用をするものである。

ステップＳ２６・２７・３１のいずれかでブロワ１１を駆動した後はステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、例えば、送風レベルがマックスまで達したとか、途中で送風レベルがマニュアル設定されたとか、途中で送風が中断されたとかで、本送風制御の終了指令が有るか否かの判定を行う。その判定結果がＮＯで、終了指令が無くて続行する場合はステップＳ２２へ戻って再び上記の処理を一定時間間隔で繰り返すものである。そして、ステップＳ３２での判定結果がＹＥＳとなり、終了指令が入ったところで本風量制御を終了するものである。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。エバポレータ９のエバポレータ後温度Ｔｅを検出するエバポレータ後センサ３２を設けるとともに、エアコンＥＣＵ５は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、エバポレータ後センサ３２で検出されるエバポレータ後温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最高送風レベルＢｈと最低送風レベルＢｌとの間（図６の送風レベル可変域）の範囲内で、ブロワ１１での送風レベルを最適送風レベルＢｂに制御するようにしている。

本発明は、エバポレータ９の冷却能力と車両や車両内外環境条件などより決まる冷房負荷とのバランスを反映された値が、エバポレータ９のエバポレータ後温度Ｔｅとなることに着目したものであり、そのエバポレータ後温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算して、ブロワ１１での送風レベルをその最適送風レベルＢｂに制御するものである。

但し、単純にその時点での最適送風レベルＢｂだけで制御すると、送風量が急に増加したり急に減少したりして乗員に違和感を与えるため、予め送風開始からの経過時間に応じて設定してある最高送風レベルＢｈと最低送風レベルＢｌとの間の範囲内にて送風レベルを可変させるものである。

これによれば、クールダウン初期において略最大冷房性能を得ることができるとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量変動を防止して冷房フィーリングを向上させることができる。

（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートであり、図８は図７のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間とブロワレベルの推移例を示すグラフである。上述した第１実施形態と異なるのは、図５のフローチャートにおけるステップＳ２７とステップＳ３１との内容が、図７のフローチャートのステップＳ２７１とステップＳ３１１とに変わったのみであるため、その変わった部分に関してのみ説明する。

本実施形態での特徴は、エアコンＥＣＵ５は、最適送風レベルＢｂもしくは最低送風レベルＢｌを選択した場合、いずれの場合もその時点での現送風レベルＢと比較して、高い方の送風レベルでブロワ１１を駆動させるようにしている。

上述の第１実施形態では、目標温度ＴＥＯに対して冷却温度Ｔｅが高くて冷房能力が不足している場合においても、予め送風開始からの経過時間に応じて乗員が違和感を覚えない程度の最低送風レベルＢｌが設定してあるが、送風レベルが送風レベル可変域の中で下がる挙動（図６中の丸で囲った部分）が発生する場合もあるため、乗員に送風レベルが不安定に変わる印象を与えてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態によれば、最適送風レベルＢｂもしくは最低送風レベルＢｌと、現送風レベルＢとを比較して、いずれも高い方を選択して送風するため、送風レベルは現送風レベルＢと同じか、もしくは必ず増える方向に推移して風量レベルが途中で下がる挙動（図８中の丸で囲った部分）がなくなるため、乗員に送風レベルが不安定に変わる印象を与えることが防げる。

（第３実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートであり、図１０は、図９のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間と最小ブロワレベルＢｌとの関係を示すグラフである。上述した第１実施形態と異なるのは、最高送風レベルＢｈによる規制を無くしたものである。

先ず、ステップＳ４１では、コンプレッサ１を目標能力で作動させる。そして、次のステップＳ４２では、エバポレータ後温度Ｔｅが目標エバポレータ後温度ＴＥＯとなる最適送風レベルＢｂを算出する。また、次のステップＳ４２では、予め送風開始からの経過時間に応じて設定してある最低送風レベルＢｌを、図１０のグラフに基づいて算出する。尚、本実施例では送風レベルがゼロからマックスまで時間Ｔ１にて直線的に増加させるパターンを最低送風レベルとしているが、必ずしも直線的である必要は無く、曲線であったり、屈曲点を有する可変パターンであったりしても良い。

次のステップＳ４４では、ステップＳ４２で算出した最適送風レベルＢｂがステップＳ４３で算出した最低ブロワレベルＢｌ以上であるか否かを判定する。その判定結果がＹＥＳで、最適送風レベルＢｂが最低ブロワレベルＢｌ以上である場合はステップＳ４５へと進み、算出した最適送風レベルＢｂにてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。

また、ステップＳ４４での判定結果がＮＯで、最適送風レベルＢｂが最低ブロワレベルＢｌを下回る場合はステップＳ４６へと進み、予め定めた最低ブロワレベルＢｌまで上げてブロワ１１を駆動して送風を行うものである。この制御は、コンプレッサ１の回転数減少などでエバポレータ９の冷却能力が減少した場合であっても、送風レベルが急に下がり過ぎて乗員が違和感を持つのを防ぐ作用をするものである。

ステップＳ４５・４６のいずれかでブロワ１１を駆動した後はステップＳ４７へ進む。ステップＳ４７では、例えば、送風レベルがマックスまで達したとか、途中で送風レベルがマニュアル設定されたとか、途中で送風が中断されたとかで、本送風制御の終了指令が有るか否かの判定を行う。その判定結果がＮＯで、終了指令が無くて続行する場合はステップＳ４２へ戻って再び上記の処理を一定時間間隔で繰り返すものである。そして、ステップＳ４７での判定結果がＹＥＳとなり、終了指令が入ったところで本風量制御を終了するものである。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。エバポレータ９のエバポレータ後温度Ｔｅを検出するエバポレータ後センサ３２を設けるとともに、エアコンＥＣＵ５は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、エバポレータ後センサ３２で検出されるエバポレータ後温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最低送風レベルＢｌ以上の範囲内で、ブロワ１１での送風レベルを最適送風レベルＢｂに制御するようにしている。

本発明は、上述した第１実施形態から、最高送風レベルＢｈによる規制を無くしたものである。第１実施形態と同様に、エバポレータ後温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯと一致する最適送風レベルＢｂを演算して、ブロワ１１での送風レベルをその最適送風レベルＢｂに制御するものである。

この際、最適送風レベルＢｂが予め設定してある最低送風レベルＢｌ以上であれば、上限無く最適送風レベルＢｂでの送風を行い、最適送風レベルＢｂが最低送風レベルＢｌを下回る場合は、最低送風レベルＢｌでの送風を確保して乗員に違和感を与える風量低下を防ぐものである。

これによれば、クールダウン初期において最大冷房性能を得ることができるとともに、冷房機器の運転状態や車両内外環境条件の変動などに伴って発生し乗員に違和感を与える風量低下を防止して冷房フィーリングを向上させることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の風量制御を冷房運転での送風開始時の風量制御として用いているが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、交通渋滞などで冷房負荷に対しエバポレータ９の冷却能力が充分でない場合（空調装置の駆動状態が安定状態で高熱負荷環境に置かれたとき）にも最適送風レベルＢｂで送風する風量制御に用いても良く、風量が増加して乗員の冷房フィーリングが悪化したり、車室内温度が上昇したりすることを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るオートエアコンシステムの全体構成を示した模式図である。 図１のオートエアコンシステムにおける制御系の構成を示すブロック図である。 図１・図２のエアコンＥＣＵ５における全体制御プログラムを示すフローチャートである。 図３のフローチャートにおけるエアコンＥＣＵ５での（ａ）は吹出口モード特性を示す特性図、（ｂ）は内外気モード特性を示す特性図、（ｃ）はブロア制御電圧ＶＦ特性を示す特性図である。 本発明の第１実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートである。 図５のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間と最大ブロワレベルＢｈ・最小ブロワレベルＢｌとの関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートである。 図７のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間とブロワレベルの推移例を示すグラフである。 本発明の第３実施形態におけるブロワ風量制御プログラムを示すフローチャートである。 図９のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間と最小ブロワレベルＢｌとの関係を示すグラフである。 従来のブロワ風量制御プログラムにおける経過時間とブロワレベルとの関係を示すグラフである。

符号の説明

５…エアコンＥＣＵ（制御手段）
９…エバポレータ（冷却手段）
１１…ブロワ（送風手段）
１５…空調ユニット
３２…エバポレータ後センサ（冷却温度検出手段）
３３…制御弁（冷却能力可変手段）
３５…センサ群（環境条件検出手段）
３７ａ…温度設定スイッチ（車室内温度設定手段）
Ｂ…現送風レベル
Ｂｂ…最適送風レベル
Ｂｈ…最高送風レベル
Ｂｌ…最低送風レベル
Ｔｅ…エバポレータ後温度（冷却温度）
ＴＥＯ…目標エバポレータ後温度（目標温度）
Ｔｓｅｔ…温度設定信号（設定）

Claims (3)

1. 空調ユニット（１５）を介して車室内に設けられた吹出口へ空調風を送風する送風手段（１１）と、
   前記空調ユニット（１５）内を流れる空気を冷却する冷却手段（９）と、
   前記冷却手段（９）の冷却能力を可変する冷却能力可変手段（３３）と、
   所望する車室内温度を設定（Ｔｓｅｔ）する車室内温度設定手段（３７ａ）と、
   車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する環境条件検出手段（３５）と、
   前記車室内温度設定手段（３７ａ）での前記設定（Ｔｓｅｔ）と前記環境条件検出手段（３５）の検出信号とに基づいて前記冷却手段（９）の目標温度（ＴＥＯ）を演算し、前記目標温度（ＴＥＯ）に応じて前記送風手段（１１）と前記冷却能力可変手段（３３）との制御量を演算して出力する制御手段（５）とを備える車両用空調装置において、
   前記冷却手段（９）の冷却温度（Ｔｅ）を検出する冷却温度検出手段（３２）を設けるとともに、
   前記制御手段（５）は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、前記冷却温度検出手段（３２）で検出される前記冷却温度（Ｔｅ）が前記目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最高送風レベル（Ｂｈ）と最低送風レベル（Ｂｌ）との間の範囲内で、前記送風手段（１１）での送風レベルを前記最適送風レベル（Ｂｂ）に制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記制御手段（５）は、前記最適送風レベル（Ｂｂ）もしくは前記最低送風レベル（Ｂｌ）を選択した場合、いずれの場合もその時点での現送風レベル（Ｂ）と比較して、高い方の送風レベルで前記送風手段（１１）を駆動させ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. 空調ユニット（１５）を介して車室内に設けられた吹出口へ空調風を送風する送風手段（１１）と、
   前記空調ユニット（１５）内を流れる空気を冷却する冷却手段（９）と、
   前記冷却手段（９）の冷却能力を可変する冷却能力可変手段（３３）と、
   所望する車室内温度を設定（Ｔｓｅｔ）する車室内温度設定手段（３７ａ）と、
   車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する環境条件検出手段（３５）と、
   前記車室内温度設定手段（３７ａ）での前記設定（Ｔｓｅｔ）と前記環境条件検出手段（３５）の検出信号とに基づいて前記冷却手段（９）の目標温度（ＴＥＯ）を演算し、前記目標温度（ＴＥＯ）に応じて前記送風手段（１１）と前記冷却能力可変手段（３３）との制御量を演算して出力する制御手段（５）とを備える車両用空調装置において、
   前記冷却手段（９）の冷却温度（Ｔｅ）を検出する冷却温度検出手段（３２）を設けるとともに、
   前記制御手段（５）は、冷房運転での送風開始時の風量制御として、前記冷却温度検出手段（３２）で検出される前記冷却温度（Ｔｅ）が前記目標温度（ＴＥＯ）と一致する最適送風レベル（Ｂｂ）を演算し、送風開始からの経過時間に応じて設定した最低送風レベル（Ｂｌ）以上の範囲内で、前記送風手段（１１）での送風レベルを前記最適送風レベル（Ｂｂ）に制御することを特徴とする車両用空調装置。

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