JP2007290571A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両において検出しにくい低仰角の日射に対して快適性を向上する空調制御を行う車両用空調装置を提供する。
【解決手段】本実施形態の車両用空調装置のエアコンＥＣＵ８は、外気温度センサ８１により検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに日射センサ８３により検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行う。この制御により、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して適切な補正を行うことができるとともに、日射仰角が大きいときには過度の日射量補正が行わないので乗員の快適性を損なうことを防止できる。特に、冬季の朝夕および昼間の両方において、乗員に対して過度の暖房または冷房を提供しないようなバランスのとれた空調を行うことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、日射量の検出値を補正する日射補正量を算出し、日射補正量を反映した空調制御を行う車両用空調装置に関する。

従来、この種の車両用空調装置は、設定車室内温度、および検出された日射量、外気温度、車室内温度などに関連して車室内温度制御信号を演算し、この演算された車室内温度制御信号に基づいて空調を制御する制御手段を備えたものであり、外気温度が低いときに、検出日射量の低下を見込んで車室内温度制御信号演算時における検出日射量の利得（日射補正量）を増加させるものである（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−９８４４６号公報

しかしながら、上記特許文献１の車両用空調装置では、冬季などの外気温度が低い昼間においては日射角度が高くなり、検出日射量が大きくても日射補正量を大きくする制御が働くため、日射補正量が大きくなりすぎて暖房度合いが小さくなり、乗員にとって肌寒い空調制御がなされる。逆に、朝夕は日射角度が小さい（日射仰角が小さい）ため車両においては日射量を検出しにくい状況にある。乗員にとって昼間の空調がちょうどよい場合には、朝夕の空調制御は、制御に反映される日射補正量が適切な値にまで到達せず、乗員にとって暖房が効きすぎる状態になりうるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して快適性を向上する空調制御を行う車両用空調装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、以下に示す技術的手段を採用する。すなわち、車両用空調装置に係る第１の発明は、車室外の外気温度を検出する外気温検出手段（８１）と、車室内に照射される日射量を検出する日射検出手段（８３）と、外気温検出手段（８１）、日射検出手段と（８３）のそれぞれによって検出された温度情報、日射量情報に基づいて車室内の空調を制御する空調制御手段（８）と、を備えたものであり、この空調制御手段（８）は、検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする。

この発明によれば、外気温度が所定温度よりも低く、検出された日射量が小さい場合には、実際の検出日射量よりも大きい値の日射量に補正する空調制御を行うことにより、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して適切な補正を行うことができるとともに、日射仰角が大きいときには過度の日射量補正を行わないので乗員の快適性を損なうことを防止できる。特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

第２の発明は、第１の発明において、空調制御手段（８）は空調制御に用いる日射量を検出された外気温度に応じて決定することが好ましい。この発明によれば、外気温度の低さ度合いによって日射を補正する量を決定することにより、より精度の高い日射補正量を採用できるので乗員の快適性を高めることができる。

さらに第２の発明において、空調制御手段（８）は、空調制御に用いる日射量を決定するための制御特性データを外気温度に対応して複数有し、検出された外気温度に応じた適切な制御特性データを当該複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することが好ましい。

この発明によれば、複数の制御特性データから適切なデータを選択して空調制御に用いる日射補正量を算出することにより、効率的な制御手順でかつ幅広い環境条件に対応可能な空調制御を実施できる。

さらに上記発明のいずれかにおいて、空調制御手段（８）は、検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された当該日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことが好ましい。この発明によれば、実際の日射量を正しく検出していると考えられる場合には、過度の日射量補正を行わないので、特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

車両用空調装置に係る第３の発明は、車室内に照射される日射量を検出する日射検出手段（８３）と、少なくとも日射検出手段（８３）によって検出された日射量情報に基づいて目標吹出温度を算出する空調制御手段（８）と、を備えたものであり、この空調制御手段（８）は、算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする。

この発明によれば、算出された目標吹出温度が所定温度よりも高く（特に冬季）、検出された日射量が小さい場合には、実際の検出日射量よりも大きい値の日射量に補正する空調制御を行うことにより、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して適切な補正を行うことができるとともに、日射仰角が大きいときには過度の日射量補正を行わないので乗員の快適性を損なうことを防止できる。特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

第４の発明は、第３の発明において、空調制御手段（８）は、日射量の検出値に基づいて算出した目標吹出温度に応じて空調制御に用いる日射量を決定することが好ましい。

この発明によれば、目標吹出温度の高さ度合いによって空調制御に用いる日射補正量を決定することにより、より精度の高い日射補正量を採用できるので乗員の快適性を高めることができる。

さらに第４の発明において、空調制御手段（８）は、空調制御に用いる日射量を決定するための制御特性データを、算出された目標吹出温度に対応して複数有し、目標吹出温度の算出値に応じた適切な制御特性データを当該複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することが好ましい。

この発明によれば、複数の制御特性データから適切なデータを選択して空調制御に用いる日射補正量を算出することにより、効率的な制御手順でかつ幅広い環境条件に対応可能な空調制御を実施できる。

さらに上記第３の発明以降のいずれかの発明において、空調制御手段（８）は、算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことが好ましい。この発明によれば、実際の日射量を正しく検出していると考えられる場合には、過度の日射量補正を行わないので、特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の第１実施形態における車両用空調装置を図１ないし図８に基づいて説明する。図１は車両用空調装置の全体構成を示した構成図である。図２は日射センサ８３ａ、８３ｂの配置場所を示した斜視図である。

本実施形態は、車室内のうち、前席側の左右、後席側の左右のそれぞれに位置する空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをそれぞれ独立して空調制御する車両用空調装置に本発明を適用した一例を示している。

車両用空調装置は、図１に示すように、空調ゾーン１ａ、１ｂをそれぞれ独立に空調するための前席空調ユニット５と、空調ゾーン１ｃ、１ｄとをそれぞれ独立に空調するための後席空調ユニット６とから構成されている。前席空調ユニット５は、計器盤７内側に配置されており、後席空調ユニット６は、車室内の最後方に配置されている。

前席空調ユニット５は、車室内に送風するための前席ユニットダクト５０を備え、この前席ユニットダクト５０には、車室内から内気を導入するための内気導入口５０ａ、および、車室外から外気を導入するための外気導入口５０ｂが設けられている。

さらに、前席ユニットダクト５０には、外気導入口５０ｂおよび内気導入口５０ａを選択的に開閉する内外気切替ドア５１が設けられ、この内外気切替ドア５１には、駆動手段としてのサーボモータ５１ａが連結されている。

また、前席ユニットダクト５０内であって外気導入口５０ｂおよび内気導入口５０ａの空気下流側には、車室内に向けて吹き出される空気流を発生させる送風機５２が設けられており、送風機５２は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロアモータ５２ａを備えている。

さらに、前席ユニットダクト５０内であって送風機５２の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ５３が設けられており、このエバポレータ５３の空気下流側には、空気加熱手段としてのヒータコア５４０が設けられている。

そして、前席ユニットダクト５０内であってエバポレータ５３の空気下流側には、仕切り板５７が設けられており、この仕切り板５７は、前席ユニットダクト５０内を運転席側通路５０ｃと助手席側通路５０ｄとに仕切っている。

ここで、運転席側通路５０ｃのうちヒータコア５４０の側方には、バイパス通路５０ｅが形成されており、バイパス通路５０ｅは、ヒータコア５４０に対してエバポレータ５３により冷却された冷風をバイパスさせる。

そして、助手席側通路５０ｄのうちヒータコア５４０の側方には、バイパス通路５０ｆが形成されており、バイパス通路５０ｆは、ヒータコア５４０に対してエバポレータ５３により冷却された冷風をバイパスさせる。

ヒータコア５４０の空気上流側には、エアミックスドア５５ｂ、５５ｃが設けられ、これらと、仕切り板５７、運転手席側通路５０ｃ、助手席側通路５０ｄ、およびヒータコア５４０とでヒータユニット５４を構成している。エアミックスドア５５ｂは、その開度により、運転手席側通路５０ｃを流通する冷風のうち、ヒータコア５４０を通る量とバイパス通路５０ｅを通る量との比を調整する働きがある。

他方、エアミックスドア５５ｃは、その開度により、助手席側通路５０ｄを流通する冷風のうち、ヒータコア５４０を通る量とバイパス通路５０ｆを通る量との比を調整する働きがある。なお、エアミックスドア５５ｂ、５５ｃには、駆動手段としてのサーボモータ５５ａ、５５ｄがそれぞれ連結されており、その開度は、エアコンＥＣＵ８が制御するサーボモータ５５ａ、５５ｄによって、調整される。

また、エバポレータ５３は、図示しないコンプレッサ、凝縮器、受液器、減圧器とともに、周知の冷凍サイクルを構成している熱交換器であり、このエバポレータ５３は、前席ユニットダクト５０内を流れる空気を冷却する。ここで、コンプレッサは、当該自動車のエンジンに電磁クラッチ（図示しない）を介して連結されるものであり、このコンプレッサは、電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。

ヒータコア５４０は、当該自動車のエンジン冷却水（温水）を熱源とする熱交換機であり、このヒータコア５４０は、エバポレータ５３によって冷却された冷風を加熱する。また、前席ユニットダクト５０のうちヒータコア５４０の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口ＦｒＤｒが開口されており、運転席側フェイス吹出口ＦｒＤｒは、運転席側通路５０ｃから運転席に着座する運転者の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、前席ユニットダクト５０のうちフェイス吹出口ＦｒＤｒの空気上流部には、フェイス吹出口ＦｒＤｒを開閉する吹出口切替ドア５６ｃが設けられており、この吹出口切替ドア５６ｃは、駆動手段としてのサーボモータ５６ａによって、開閉駆動される。

また、図には省略されているが、前席ユニットダクト５０には、運転席側通路５０ｃから運転者の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口、およびフロントウインドシールドの内表面のうち運転席側領域に空気を吹き出す運転席側デフロスタ吹出口が設けられている。

そして、運転席側フット吹出口および運転席側デフロスタ吹出口の空気上流部には、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、それぞれの吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

また、前席ユニットダクト５０のうちヒータコア５４０の空気下流側には、助手席側フェイス吹出口ＦｒＰａが開口されており、助手席側フェイス吹出口ＦｒＰａは、助手席側通路５０ｄから助手席に着座する乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、前席ユニットダクト５０のうちフェイス吹出口ＦｒＰａの空気上流部には、フェイス吹出口ＦｒＰａを開閉する吹出口切替ドア５６ｂが設けられており、この吹出口切替ドア５６ｂは、駆動手段としてのサーボモータ５６ｄによって、開閉駆動される。

また、図には省略されているが、前席ユニットダクト５０には、助手席側通路５０ｄから助手席の乗員の下半身に空気を吹き出す助手席側フット吹出口、およびフロントウインドシールドの内表面のうち助手席側領域に空気を吹き出す助手席側デフロスタ吹出口が設けられている。

そして、助手席側フット吹出口および助手席側デフロスタ吹出口の空気上流部には、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、それぞれの吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

次に、後席空調ユニット６は、車室内に送風するための後席ユニットダクト６０を備えており、この後席ユニットダクト６０内には、車室内から内気導入口６０ａを通して内気のみが導入される。ここで、内気導入口６０ａの空気下流側には、車室内に向けて吹き出される空気流を発生させる送風機６２が設けられており、送風機６２は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロアモータ６２ａを有して構成されている。

さらに、後席ユニットダクト６０内において送風機６２の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ６３が設けられており、このエバポレータ６３の空気下流側には、空気を加熱する空気加熱手段としてのヒータコア６４０が設けられている。

そして、後席ユニットダクト６０内のうちエバポレータ６３の下流部分には仕切り板６７が設けられており、この仕切り板６７は、後席ユニットダクト６０内を運転席側通路６０ｃおよび助手席側通路６０ｄに仕切っている。ここで、運転席側通路６０ｃのうちヒータコア６４０の側方には、バイパス通路６０ｅが形成されており、バイパス通路６０ｅは、ヒータコア６４０に対してエバポレータ６３により冷却された冷風をバイパスさせる。

そして、助手席側通路６０ｄのうちヒータコア６４０の側方には、バイパス通路６０ｆが形成されており、バイパス通路６０ｆは、ヒータコア６４０に対してエバポレータ６３により冷却された冷風をバイパスさせる。

ヒータコア６４０の空気上流側には、エアミックスドア６５ａ、６５ｂが設けられ、これらと、仕切り板６７、後席運転手席側通路６０ｃ、後席側助手席側通路６０ｄ、およびヒータコア６４０とでヒータユニット６４を構成している。エアミックスドア６５ａは、その開度により、後席運転手席側通路６０ｃを流通する冷風のうち、ヒータコア６４００を通る量とバイパス通路６０ｆを通る量との比を調整する働きがある。

他方、エアミックスドア６５ｂは、その開度により、後席側助手席側通路６０ｂを流通する冷風のうち、ヒータコア６４０を通る量とバイパス通路６０ｆを通る量との比を調整する働きがある。なお、エアミックスドア６５ａ、５５ｂには、駆動手段としてのサーボモータ６５ｃ、６５ｄがそれぞれ連結され、その開度は、エアコンＥＣＵ８が制御するサーボモータ６５ｃ、６５ｄによって、調整される。

ここで、エバポレータ６３は、上述のエバポレータ６３に対して並列的に配管結合されるものであって、冷凍サイクルの一構成要素をなす熱交換器である。ヒータコア６４０は、当該自動車のエンジン冷却水を熱源とする熱交換機であり、ヒータコア６４０は、上述のヒータコア５４０に対し並列的に接続されて、エバポレータ６３によって冷却される冷風を加熱する。

また、後席ユニットダクト６０のうちヒータコア６４０の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口ＲｒＤｒが開口されており、運転席側フェイス吹出口ＲｒＤｒは、運転席側通路６０ｃから後席４の右側、すなわち、運転席の後側に着座する乗員（以下、後部右側乗員とする）の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、フェイス吹出口ＲｒＤｒの空気上流部には、フェイス吹出口ＲｒＤｒを開閉する吹出口切替ドア６６ａが設けられており、この吹出口切替ドア６６ａは、駆動手段としてのサーボモータ６６ｃによって、開閉駆動される。そして、図には、省略されているが、後席ユニットダクト６０には、運転席側通路６０ｃから後部右側乗員の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口が設けられている。

また、当該運転席側フット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、この吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。また、後席ユニットダクト６０のうちヒータコア６４０の空気下流側には、フェイス吹出口ＲｒＰａが開口されており、このフェイス吹出口ＲｒＰａは、助手席側通路６０ｄから後席の左側、すなわち、助手席の後側に着座する乗員（以下、後部左側乗員とする）の上半身に向けて空気を吹き出す。

ここで、フェイス吹出口ＲｒＰａの空気上流部には、フェイス吹出口ＲｒＰａを開閉する吹出口切替ドア６６ｂが設けられており、この吹出口切替ドア６６ｂは、駆動手段としてのサーボモータ６６ｄによって、開閉駆動される。

また、図には省略されているが、後席ユニットダクト６０には、助手席側通路６０ｄから後部左側乗員の下半身に空気を吹き出すフット吹出口が設けられている。このフット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切替ドアが設けられており、この吹出口切替ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。

また、車両用空調装置には、前席空調ユニット５および後席空調ユニット６をそれぞれ制御するための空調制御手段である電子制御装置８（以下、エアコンＥＣＵ８とする）が設けられている。

このエアコンＥＣＵ８には、日射量検出手段である日射センサ８３を構成する車室内前方に配置される日射センサ８３ａおよび車室内後方に配置される日射センサ８３ｂ、外気温度センサ８１、冷却水温度センサ８２、車室内前方に配置される日射量検出手段である日射センサ８３ａ、車室内後方に配置される日射量検出手段である日射センサ８３ｂ、内気温度センサ８４、８５、および蒸発器温度センサ８６、８７により検出された温度情報、日射量情報などが入力されるように接続されている。

外気温度センサ８１は、車室外温度を検出しその検出温度に応じた外気温度信号ＴａｍをエアコンＥＣＵ８に出力する。冷却水温度センサ８２は、エンジンの冷却水の温度を検出しその検出温度に応じた冷却水温度信号ＴｗをエアコンＥＣＵ８に出力する。

車室内前方に配置された日射センサ８３ａは、フロントウインドウの内側にて車両左右方向の略中央部分に配置された２素子（２Ｄ）タイプの日射センサであり、車室内の運転席側空調ゾーン１ａに入射される日射量と助手席側空調ゾーン１ｂに入射される日射量とを検出し、それら検出した各日射量に応じた日射量信号ＴｓＤｒおよびＴｓＰａをエアコンＥＣＵ８に出力する。

車室内後方に配置される日射センサ８３ｂは、１素子（１Ｄ）タイプの日射センサであり、車両後方から車室内に入射される日射量を検出し、その検出した日射量に応じた日射量信号ＴｓＲｒをエアコンＥＣＵ８に出力する。

内気温度センサ８４は、前席側空調領域である空調ゾーン１ａ、１ｂの空気温度を検出し、その検出温度に応じた内気温度信号ＴｒＦｒをエアコンＥＣＵ８に出力するものであり、内気温度センサ８５は、後席側空調領域である空調ゾーン１ｃ、１ｄの空気温度を検出し、その検出温度に応じた内気温度信号ＴｒＲｒをエアコンＥＣＵ８に出力するものである。

蒸発器温度センサ８６は、エバポレータ５３の吹出空気温度を検出しその検出温度に応じた蒸発器吹出温度信号ＴｅＦｒをエアコンＥＣＵ８に出力するものであり、蒸発器温度センサ８７は、エバポレータ６３の吹出空気温度を検出しその検出温度に応じた蒸発器吹出温度信号ＴｅＲｒをエアコンＥＣＵ８に出力する。

また、エアコンＥＣＵ８には、乗員が温度設定スイッチ９、１０、１１、１２を操作することによりそれぞれ設定される、空調ゾーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれの設定温度信号ＴｓｅｔＦｒＤｒ、ＴｓｅｔＦｒＰａ、ＴｓｅｔＲｒＤｒ、ＴｓｅｔＲｒＰａが入力されるように接続されている。ここで、前席側をＦｒ、後席側をＲｒ、車両右側をＤｒ、車両左側をＰａと表し、これらを組み合わせることで各空調ゾーン１ａ〜１ｄの座席を表すこととする。

なお、温度設定スイッチ９、１０、１１、１２のそれぞれ近傍には、設定温度等の設定内容を表示する設定温度表示手段としてのディスプレイ９ａ、１０ａ、１１ａ、１２ａが備えられている。

エアコンＥＣＵ８は、アナログ／デジタル変換器、マイクロコンピュータ等を有して構成される。日射センサ８３ａ、８３ｂ、各温度センサ８１、８２、８４、８６、８７、および温度設定スイッチ９、１０、１１、１２からそれぞれ出力される出力信号は、アナログ／デジタル変換器によりアナログ／デジタル変換されてマイクロコンピュータにそれぞれ入力されるように構成されている。

また、マイクロコンピュータは、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、およびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成され、イグニッションスイッチがオンされたときに図示しないバッテリから電力供給される。

次に、上記構成の車両用空調装置における空調補正の制御を図３ないし図８を用いて説明する。図３は、エアコンＥＣＵ８による基本空調制御のメインルーチンを示したフローチャートである。

まず、エアコンＥＣＵ８は電源が投入されると、空調が開始され、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリに記憶された制御プログラムがスタートし、ＲＡＭに記憶されるデータなどを初期化して図３に示すメインルーチンにしたがって空調制御処理を実行する。ここで、前席空調ユニット５、後席空調ユニット６のそれぞれが、前席空調処理、後席空調処理を実行し、それぞれの処理は一定時間ごとに実行されるものである。両処理を代表して前席空調処理を以下に説明する。

まず前席空調処理では、前席側運転席ＦｒＤｒおよび前席側助手席ＦｒＰａのそれぞれの空調処理が行われるが、主として前席側運転席ＦｒＤｒ側の空調ゾーン１ａについて説明し、前席側助手席ＦｒＰａ側の空調ゾーン１ｂについては簡略化する。

まず、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１１０で、温度設定スイッチ９、１０から、それぞれの設定温度信号ＴｓｅｔＦｒＤｒ、ＴｓｅｔＦｒＰａを読み込む。さらに、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１２０で、外気温度センサ８１から外気温度信号Ｔａｍを読み込み、日射センサ８３ａ、８３ｂから日射量信号ＴｓＤｒ、ＴｓＰａ、ＲｒＴｓを読み込み、内気温度センサ８４からＦｒＴｒを読み込む。

次にエアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯを算出するステップを実行する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０は図７に示すサブルーチンにより実行される。まず、ステップＳ１３１で、外気温度センサ８１によって検出された外気温度Ｔａｍが所定温度より低いか否かを判断する。この所定温度は、エアコンＥＣＵ８のＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリにあらかじめ記憶されている閾値でもあり、本実施形態では２０℃を採用している。

エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１３１で、検出された外気温度Ｔａｍが所定温度より低いと判断すると、低仰角日射などによる日射が検出しにくい状態であるとはみなして、次に日射量補正処理を実行する（ステップＳ１３２）。この日射量補正処理は、図８に示す制御特性マップを用いて算出する。この制御特性マップは、検出された日射量［Ｗ／ｍ^２］と日射補正量（演算日射量）［Ｗ／ｍ^２］との関係を表したものであり、検出された日射量［Ｗ／ｍ^２］に対応する日射補正量（演算日射量）［Ｗ／ｍ^２］を決定することができる。

エアコンＥＣＵ８は、いくつかの外気温度に応じた複数の制御特性データを有しており、その一例として図８に示すマップには、検出された外気温度が２０℃の時のデータ（一点鎖線）と、０℃以下の時のデータ（実線）が示されている。両者は、検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］以上の場合には、一致しており、このときの日射補正量（演算日射量）は、検出日射量とほぼ同等の値に決定される。一方、外気温度が２０℃未満で、さらに検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］未満の場合には、日射補正量は、マップ上の一点鎖線と実線で囲まれた三角形の内側に含まれる領域の値に決定される。

つまり、エアコンＥＣＵ８は、検出された外気温度が所定温度（ここでは２０℃）よりも低く、さらに検出された日射量が所定量（ここでは、８００［Ｗ／ｍ^２］）よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を採用して、後述する目標吹出温度の演算式に用いる。なお、外気温度が０℃以上２０℃未満で、かつ検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］未満の場合には、日射補正量は、図８に示す実線と一点鎖線の両者間で補間法により決定されるものとする。

なお、一点鎖線は、検出された日射量と日射補正量とがほぼ同等の値となるデータであり、外気温度が２０℃以上の場合は、検出された日射量をそのまま目標吹出温度の算出に用いることになる。

このようにエアコンＥＣＵ８は、外気温度センサ８１による外気温度の検出値に応じて空調制御に用いる日射量（日射補正量）を決定するものである。具体的には、エアコンＥＣＵ８は、外気温度に対応した複数の制御特性データを有し、外気温度の検出値に応じた適切な制御特性データを複数の制御特性データの中から選択し、必要に応じて補間法などを用いて演算して日射補正量を算出する。

エアコンＥＣＵ８は、このように図８の制御特性マップにより演算された日射補正量をステップＳ１３４において次の数式１および数式２に代入して目標吹出温度ＴＡＯＤｒおよびＴＡＯＰａの演算を実行し、車両用空調装置の空調制御に日射補正を反映することができる。

ＴＡＯＤｒ＝Ｋｓｅｔ×ＴｓｅｔＤｒ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍｄｉｍｐ−Ｓｕｎ×（日射補正量／６０）−ＣＦ …（数式１）
ＴＡＯＰａ＝Ｋｓｅｔ×ＴｓｅｔＰａ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍｄｉｍｐ−Ｓｕｎ×（日射補正量／６０）−ＣＦ …（数式２）
ここで、Ｋｓｅｔは設定温度ゲインであり、例えば、７．０である。Ｋｒは内気温ゲインであり、例えば、３．０である。Ｋａｍは外気温度ゲインであり、例えば、１．１である。ＣＦは全体に掛かる補正定数であり、例えば、４１．５である。

一方、エアコンＥＣＵ８は、検出された外気温度が所定温度（ここでは２０℃）以上であると判断した場合には、低仰角日射などによる日射が検出しにくい状態であるとはみなさず、上述のステップＳ１３２による日射補正は実行しないで、ステップＳ１３３に飛び、上記数式１および数式２に、検出された日射量を代入して目標吹出温度を算出する。

次に、エアコンＥＣＵ８は、Ｓ１３０で算出したＴＡＯＤｒとＴＡＯＰａとの平均値（以下、目標平均値とする）に基づいて図４の制御マップにより、内外気モードを決定する（ステップＳ１４０）。なお、図４の縦軸は内外気切替ドア５１の目標開度であり、この目標開度を変化させて内気モード（内気１００％）と外気モード（外気１００％）とを連続的に切り替える。この内外気切替ドア５１の切り替えにより、内気モード（内気循環モード）では、内気導入口５０ａから車室内空気（内気）を導入し、外気モード（外気導入モード）では、外気導入口５０ｂから車室外空気（外気）を導入する。

具体的には、図４に示すように、目標平均値（図中のＴＡＯ）が所定温度以下となる領域（最大冷房域）では、エアコンＥＣＵ８は、内外気切替ドア５１によって内気導入口５０ａを全開し、外気導入口５０ｂを全閉する内気循環モードを選択する。逆に目標平均値が所定温度より高くなると、内外気切替ドア５１によって外気導入口５０ｂを全開し、内気導入口５０ａを全閉する外気導入モードを選択する。また、目標平均値が両者の中間的な温度領域にあるときは内外気モードを内気と外気の両方が同時に導入される内外気混入モードとする。

次に、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１５０で、図５に示す制御マップにしたがい、吹出ロモードを空調ゾーン１ａ、１ｂに対して個別に決定する。図５は、あらかじめＲＯＭ、ＲＡＭなどに記憶されている吹出ロモード決定の制御マップであり、本実施形態では、ＴＡＯＤｒ（図５のＴＡＯに相当する）が上昇するにつれて、空調ゾーン１ａの吹出ロモードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モードの順番に自動的に切り替える。同様に、ＴＡＯＰａ（図５中のＴＡＯに相当する）が上昇するにつれて、空調ゾーン１ｂの吹出ロモードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モードの順番に自動的に切り替える。

ここで、フェイスモードとは、フェイス吹出口だけから空調風を吹き出すモードであり、フットモードとは、フット吹出口だけから空調風を吹き出しモードである。また、バレベルモードとは、フェイス吹出口およびフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。

エアコンＥＣＵ８は、このように空調ゾーン毎に吹出ロモードを決定すると、各吹出口切替ドアのそれぞれのサーボモータを空調ゾーン毎に制御して、空調ゾーン毎にこの決定される吹出ロモードとなるように各吹出口切替ドアをそれぞれ開閉させる。

次に、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１６０で、上述の目標平均値に基づいて、ブロワモータ５２ａに印加するブロワ電圧を決定する。このブロワ電圧は、送風機５２の風量を制御するためのものであり、目標平均値に基づいて、あらかじめＲＯＭ、ＲＡＭなどに記憶された図６の制御マップにしたがって決定されものである。

図６の制御マップにおいて、図６中のＴＡＯが目標平均値に相当し、この目標平均値が中間領域内にあるときには、ブロワ電圧を一定値とし、目標平均値が中間領域より大きい場合にはこの目標平均値が大きくなるほどブロワ電圧を大きくする。また、目標平均値が中間領域より小さい場合にはこの目標平均値が小さくなるほどブロワ電圧を小さくする。このようにしてブロワ電圧は決定される。

次に、ステップＳ１７０にて、エアミックスドア５５ｂ、５５ｃの目標開度をそれぞれ次の数式３、数式４によって算出する。

Ｄｒ側開度＝（（ＴＡＯＤｒ−ＴｅＦｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＦｒ））×１００（％）
・・・（数式３）
Ｐａ側開度＝（（ＴＡＯＰａ−ＴｅＦｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＦｒ））×１００（％）
・・・（数式４）
なお、数式３、数式４において、ＴｅＦｒは蒸発器温度センサ８６による蒸発器吹出温度信号、Ｔｗは冷却水温度センサ８２の冷却水温度信号である。

Ｄｒ側開度およびＰａ側開度が０％のときは、最大冷房位置となり、運転席側通路５０ｃおよび助手席側通路５０ｄにおいて、エバポレータ５３を通過後の空気（冷風）の全量がバイパス通路５０ｅ、５０ｆを流れることになる。また、Ｄｒ側開度およびＰａ側開度が１００％のときは、最大暖房位置となり、運転席側通路５０ｃおよび助手席側通路５０ｄにおいて、エバポレータ５３を通過後の空気（冷風）の全量がヒータコア５４０に流入して加熱されることになる。

エアコンＥＣＵ８は、以上のように決定した内外気切替モード、Ｄｒ側開度、Ｐａ側開度、吹出ロモード、ブロワ電圧のそれぞれを示す各制御信号をサーボモータ５１ａ、５５ａ、５５ｄ、５６ａ、５６ｄおよびブロワモータ５２ａ等に出力して、内外気切替ドア５１、エアミックスドア５５ｂ、５５ｃ、吹出口切替ドア５６ｃ、５６ｂ、送風機５２等の各作動を制御する（ステップＳ１８０）。

その後、一定期間が経過すると（ステップＳ１９０）、ステップＳ１１０の処理に戻り、上述の空調制御処理（ステップＳ１１０〜Ｓ１９０）が繰り返される。このような演算や処理の繰り返しによって前席側の各空調ゾーン１ａ、１ｂの空調は、検出しにくい低仰角の日射が差し込んでいると考えられる場合に検出された日射量よりも大きい値の日射補正量を用いた空調補正が実行されるので、快適性の高いものとなる。

なお、後席空調処理については、その説明を省略するが、上述の前席空調処理と同様の手順で演算、処理を実行するものである。ただし、後席空調処理においては、外気モードが設定されていないため、図３の内外気モード決定処理（ステップＳ１４０）を実行しない。

このように本実施形態の車両用空調装置は、このエアコンＥＣＵ８が、外気温度センサ８１により検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに日射センサ８３により検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うものである。

この制御によれば、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して適切な補正を行うことができるとともに、日射仰角が大きいときには過度の日射量補正が行わないので乗員の快適性を損なうことを防止できる。特に、冬季の朝夕および昼間の両方において、乗員に対して過度の暖房または冷房を提供しないようなバランスのとれた空調を行うことができる。

また、エアコンＥＣＵ８は、図８に示すマップを用いることにより、空調制御に用いる日射量を検出された外気温度に応じて決定することが好ましい。この制御を採用した場合には、外気温度の低さ度合いによって日射を補正する量を決定するので、より精度の高い日射補正量を採用することができる。

また、エアコンＥＣＵ８は、図８の制御特性マップに示すような制御特性データを、外気温度に対応して複数有し、検出された外気温度に応じた適切な制御特性データを複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することが好ましい。また、複数の制御特性データ間に相当する外気温度が検出された場合には、検出された外気温度を間に含む二つの制御特性データを選択し、これらの制御特性データを用いた補間法によって日射量を算出することが好ましい。

この制御を採用した場合には、効率的な制御手順でかつ幅広い環境条件に対応可能な空調制御を実施できる。

また、エアコンＥＣＵ８は、検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された当該日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことが好ましい。

この制御を採用した場合には、実際の日射量を正しく検出していると考えられる場合に過度の日射量補正を行わないので、特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、空調補正に用いる日射補正量の決定に目標吹出温度を考慮する制御処理フローを示している。この空調補正の制御フローを図９および図１０を用いて説明する。図９は図３の目標吹出温度の算出ステップにおける制御処理を示したフローチャートである。図１０は、図９のステップＳ１３６において制御に用いる日射量（日射補正量）を算出するために用いる制御特性マップである。

図９に示すように、本実施形態における空調補正の制御処理フローは、第１実施形態で説明した空調補正の制御処理フローに対して、図３の目標吹出温度の算出ステップ（ステップＳ１３０）の処理手順のみが異なっている。なお、その他の各構成部品、これらの作動、制御処理手順については、第１実施形態の車両用空調装置と同様である。

まず、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１３４で、目標吹出温度ＴＡＯを演算する。この目標吹出温度は、上述した数式１および数式２により演算される。なお、数式１および数式２中の「日射量」には、検出された日射量を代入して演算する。そして、次のステップＳ１３５で、演算された目標吹出温度が所定値より高いか否かを判断する。この所定値は、エアコンＥＣＵ８のＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリにあらかじめ記憶されている閾値でもあり、本実施形態では３０℃を採用している。

エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１３５で、算出された目標吹出温度が所定値（ここでは３０℃）以下であると判断した場合には、低仰角日射などによる日射が検出しにくい状態であるとはみなさず、日射補正は実行しないで、ステップＳ１３４で演算した目標吹出温度を図３のステップＳ１３０に算出した目標吹出温度として採用して、ステップＳ１４０以降を実行する。

一方、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１３５で、算出された目標吹出温度ＴＡＯが所定値より高いと判断すると、低仰角日射などによる日射が検出しにくい状態であるとみなして、次に日射量補正処理を実行する（ステップＳ１３６）。この日射量補正処理は、図１０に示す制御特性マップを用いて算出する。この制御特性マップは、前述の図８と同様に、検出された日射量［Ｗ／ｍ^２］と日射補正量（演算日射量）［Ｗ／ｍ^２］との関係を表したものであり、検出された日射量［Ｗ／ｍ^２］に対応する日射補正量（演算日射量）［Ｗ／ｍ^２］を決定することができる。

エアコンＥＣＵ８は、いくつかの目標吹出温度に応じた複数の制御特性データを有しており、その一例として図１０に示すマップには、検出された目標吹出温度が３０℃の時のデータ（一点鎖線）と、５０℃以上の時のデータ（実線）が示されている。両者は、検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］以上の場合には、一致しており、このときの日射補正量（演算日射量）は、検出された日射量とほぼ同等の値に決定される。一方、目標吹出温度が３０℃以上５０℃度未満で、さらに検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］未満の場合には、日射補正量は、マップ上の一点鎖線と実線で囲まれた三角形の内側に含まれる領域の値に決定される。

つまり、エアコンＥＣＵ８は、検出された外気温度が所定温度（ここでは３０℃）よりも高く、さらに検出された日射量が所定量（ここでは、８００［Ｗ／ｍ^２］）よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を採用して、次のステップＳ１３７で再度、目標吹出温度の演算をし直す。なお、外気温度が３０℃以上５０℃未満でかつ検出された日射量が８００［Ｗ／ｍ^２］未満の場合には、日射補正量は、図１０に示す実線と一点鎖線の両者間で補間法により決定されるものとする。

なお、一点鎖線は、検出された日射量と日射補正量とがほぼ同等の値となるデータであり、目標吹出温度が３０℃以下の場合は、検出された日射量をそのまま目標吹出温度の算出に用いることになる。

このようにエアコンＥＣＵ８は、検出日射量を用いて演算された目標吹出温度ＴＡＯに応じて空調制御に用いる日射量（日射補正量）を決定するものである。具体的には、エアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯに対応した複数の制御特性データを有し、目標吹出温度ＴＡＯの演算値に応じた適切な制御特性データを複数の制御特性データの中から選択し、必要に応じて補間法などを用いて演算して日射補正量を算出する。

このように本実施形態の車両用空調装置は、このエアコンＥＣＵ８が、検出日射量を用いて算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うものである。

この制御によれば、車両において検出しにくい低仰角の日射に対して適切な補正を行うことができるとともに、日射仰角が大きいときには過度の日射量補正が行わないので乗員の快適性を損なうことを防止できる。特に、冬季の朝夕および昼間の両方において、乗員に対して過度の暖房または冷房を提供しないようなバランスのとれた空調を行うことができる。

また、エアコンＥＣＵ８は、図１０に示すマップを用いることにより、日射量の検出値に基づいて算出した目標吹出温度に応じて空調制御に用いる日射量を決定することが好ましい。この制御を採用した場合には、目標吹出温度の高さ度合いによって日射を補正する量を決定するので、より精度の高い日射補正量を採用することができる。

また、エアコンＥＣＵ８は、図１０の制御特性マップに示すような制御特性データを、算出された目標吹出温度に対応して複数有し、目標吹出温度の算出値に応じた適切な制御特性データを当該複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することが好ましい。また、複数の制御特性データ間に相当する目標吹出温度が算出された場合には、算出された目標吹出温度を間に含む二つの制御特性データを選択し、これらの制御特性データを用いた補間法によって日射量を算出することが好ましい。

この制御を採用した場合には、効率的な制御手順でかつ幅広い環境条件に対応可能な空調制御を実施できる。

また、エアコンＥＣＵ８は、算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことが好ましい。

この制御を採用した場合には、実際の日射量を正しく検出していると考えられる場合に過度の日射量補正を行わないので、特に、冬季の朝夕および昼間の両方においてバランスのとれた適切な空調を行うことができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。 例えば、上記実施形態では、車両の前方、左右側方の日射に対する日射量を検出するために日射センサ８３ａを車室内天井の前方中央部に配置し、車両の後方の日射に対する日射量を検出するために日射センサ８３ｂを車室内後方に配置している。しかし、この構成の他に、これらの日射量を非接触温度センサを用いて検出するように構成してもよい。

なお、非接触温度センサは、入力される赤外線量の変化に対応した起電力変化を温度変化として検出するサーモパイル型検出素子が用いられたマトリクス型のＩＲセンサであり、複数の温度検出セルにより構成され、車室内の複数箇所における所定範囲の温度情報をそれぞれマトリクス状に検出するものである。

また、上記実施形態においては、車室内における前後方向の空調ゾーンとして、前席空調ゾーンと後席空調ゾーンの２分割した空調ゾーンを説明しているが、本発明を前席空調ゾーンのみを空調制御する車両用空調装置に適用してもよい。

本発明の第１および第２実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す全体構成図である。 第１および第２実施形態の車両用空調装置における日射センサの配置を示した斜視図である。 第１および第２実施形態の車両用空調装置における基本空調制御のメインルーチンを示したフローチャートである。 図３の基本空調制御において内外気モードを決定するための制御特性マップである。 図３の基本空調制御において吹出口モードを決定するための制御特性マップである。 図３の基本空調制御においてブロワ電圧を決定するための制御特性マップである。 第１実施形態の車両用空調装置において目標吹出温度を算出する処理を示したフローチャートである。 図７のステップＳ１３２で用いる日射補正量を算出するための制御特性マップである。 第２実施形態の車両用空調装置において目標吹出温度を算出する処理を示したフローチャートである。 図９のステップＳ１３６で用いる日射補正量を算出するための制御特性マップである。

符号の説明

８ エアコンＥＣＵ（空調制御手段）
８１ 外気温度センサ（外気温度検出手段）
８３、８３ａ、８３ｂ 日射センサ（日射検出手段）

Claims (8)

1. 車室外の外気温度を検出する外気温検出手段（８１）と、
   車室内に照射される日射量を検出する日射検出手段（８３）と、
   前記外気温検出手段（８１）、前記日射検出手段と（８３）のそれぞれによって検出された温度情報、日射量情報に基づいて前記車室内の空調を制御する空調制御手段（８）と、を備え、
   前記空調制御手段（８）は、前記検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに前記検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された前記日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記空調制御手段（８）は、空調制御に用いる日射量を外気温度の検出値に応じて決定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. 前記空調制御手段（８）は、空調制御に用いる前記日射量を決定するための制御特性データを外気温度に対応して複数有し、前記検出された外気温度に応じた適切な制御特性データを前記複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調制御手段（８）は、前記検出された外気温度が所定温度よりも低く、さらに前記検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された前記日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 車室内に照射される日射量を検出する日射検出手段（８３）と、
   少なくとも前記日射検出手段（８３）によって検出された日射量情報に基づいて目標吹出温度を算出する空調制御手段（８）と、を備え、
   前記空調制御手段（８）は、前記算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに前記検出された日射量が所定量よりも小さい場合には、実際に検出された前記日射量よりも大きい値の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする車両用空調装置。
6. 前記空調制御手段（８）は、日射量の検出値に基づいて算出した目標吹出温度に応じて空調制御に用いる日射量を決定することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記空調制御手段（８）は、空調制御に用いる前記日射量を決定するための制御特性データを前記算出された目標吹出温度に対応して複数有し、前記目標吹出温度の算出値に応じた適切な制御特性データを前記複数の制御特性データの中から選択して日射量を算出することを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記空調制御手段（８）は、前記算出された目標吹出温度が所定の目標吹出温度よりも高く、さらに前記検出された日射量が所定量以上である場合には、実際に検出された前記日射量とほぼ同等の日射量を空調制御に用いて日射量補正を行うことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の車両用空調装置。

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