JP2015120489A

JP2015120489A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2015120489A
Application number: JP2013266941A
Authority: JP
Inventors: 洋直岩瀬; Hironao Iwase
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: JP6325812B2

Abstract

【課題】フロントウインドからのコールドドラフトを抑制する。【解決手段】フロントウインドに向けて開口するデフロスタ吹出口１４と、フロントウインド以外の車室空間に向けて開口するフット吹出口１６と、デフロスタ吹出口１４およびフット吹出口１６に送風するブロワ２８と、を備える車両用空調装置１０であって、デフロスタ吹出口１４とフット吹出口１６との風量割合を調整し、デフロスタ吹出口１４の風量を第１割合に調整する第１空調モードと、デフロスタ吹出口１４の風量を前記第１割合よりも大きな第２割合に調整する第２空調モードと、を実施する制御ユニット４２、を有し、制御ユニット４２は、外気温が温度閾値以上の場合には、第１空調モードを実施する一方、外気温が温度閾値未満の場合には、第２空調モードを実施する。【選択図】図２

Description

本発明は、車内環境を調整する車両用空調装置に関する。

車両用空調装置として、温度制御、湿度制御、風量制御および吹出口の開閉制御等を、自動的に行うようにしたオートエアコンが開発されている。このようなオートエアコンにおいては、快適な車内環境を維持するためのスイッチ操作から乗員を解放することができ、利便性を向上させることが可能となる。また、オートエアコンは、吸込口の切替制御、つまり外気導入と内気循環との切替制御についても実行している。ところで、外気導入時に車速が上昇すると、ラム圧によって車外から空気が押し込まれるため、車速の上昇に応じて送風機の風量を低下させることにより、吹出口からの風量を一定に保つようにしたオートエアコンも提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−１４７５７号公報

ところで、冬季においても快適な車内環境を維持するためには、フロントウインドからの下降気流であるコールドドラフトを考慮することが重要となっている。すなわち、車室内の温度が適切に保たれた場合であっても、フロントウインドが冷えている場合には、フロントウインドから乗員に向けて下降気流が発生するため、乗員が寒さを感じてしまうという問題がある。このため、フロントウインドからのコールドドラフトを抑制することが望まれている。

本発明の目的は、コールドドラフトの発生を抑制することにある。

本発明の車両用空調装置は、フロントウインドに向けて開口する第１吹出口と、前記フロントウインド以外の車室空間に向けて開口する第２吹出口と、前記第１吹出口および前記第２吹出口に送風する送風機と、を備える車両用空調装置であって、前記第１吹出口と前記第２吹出口との風量割合を調整し、前記第１吹出口の風量を第１割合に調整する第１空調モードと、前記第１吹出口の風量を前記第１割合よりも大きな第２割合に調整する第２空調モードと、を実施する制御部、を有し、前記制御部は、外気温が温度閾値以上の場合には、前記第１空調モードを実施する一方、外気温が前記温度閾値未満の場合には、前記第２空調モードを実施する。

本発明によれば、外気温が温度閾値未満の場合に、第２空調モードを実施するので、フロントウインドを暖めることができ、コールドドラフトの発生を抑制することが可能となる。

本発明の一実施の形態である車両用空調装置が搭載された車両を示す概略図である。車両用空調装置の構成を示す概略図である。各種空調モードを示した説明図である。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。（ａ）〜（ｃ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。（ａ）〜（ｃ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。（ａ）および（ｂ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。外気導入時かつＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモード設定時における空調制御の内容を示す表である。内気循環時かつＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモード設定時における空調制御の内容を示す表である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用空調装置１０が搭載された車両１１を示す概略図である。図１には白抜きの矢印を用いて空気の流れ方向が示されている。図１に示すように、車両１１のインストルメントパネル１２には、車両用空調装置１０が組み込まれている。車両用空調装置１０は、フロントウインド１３に向けて開口するデフロスタ吹出口（第１吹出口）１４と、乗員の上半身に向けて開口するフェイス吹出口１５と、乗員の下半身に向けて開口するフット吹出口（第２吹出口）１６とを備えている。フェイス吹出口１５やフット吹出口１６は、フロントウインド１３以外の車室空間１７に向けて開口する吹出口となっている。

図２は車両用空調装置１０の構成を示す概略図である。図２には白抜きの矢印を用いて空気の流れ方向が示されている。図２に示すように、車両用空調装置１０はチャンバ２０を有しており、チャンバ２０にはクーラユニットのエバポレータ２１やヒータユニットのヒータコア２２が組み込まれている。チャンバ２０には吸気ダクト２３が接続されており、吸気ダクト２３には外気取込口２４および内気取込口２５が設けられている。また、吸気ダクト２３には、サーボモータ２６によって駆動されるインテークドア２７が設けられている。インテークドア２７は、外気取込口２４を開放して内気取込口２５を閉塞する外気導入位置と、内気取込口２５を開放して外気取込口２４を閉塞する内気循環位置とに移動自在となっている。チャンバ２０内に外気を取り込む外気導入時には、インテークドア２７が外気導入位置に作動する一方、チャンバ２０内に内気を取り込む内気循環時には、インテークドア２７が内気循環位置に作動する。また、吸気ダクト２３には送風機であるブロワ２８が設けられており、ブロワ２８は動力源としてのブロワモータ２９を有している。ブロワモータ２９を回転させることにより、デフロスタ吹出口１４、フェイス吹出口１５およびフット吹出口１６に向けて、ブロワ２８から空気を送風することが可能となる。

図２に示すように、チャンバ２０には、デフロスタ吹出口１４を端部に備えるデフロスタダクト３０と、フェイス吹出口１５を端部に備えるフェイスダクト３１と、フット吹出口１６を端部に備えるフットダクト３２とが接続されている。また、チャンバ２０には、サーボモータ３３によって駆動されるデフロスタドア３４が設けられている。デフロスタドア３４の開度を制御することにより、デフロスタダクト３０の風量を調整することが可能となる。また、チャンバ２０には、サーボモータ３５によって駆動されるフェイスドア３６が設けられている。フェイスドア３６の開度を制御することにより、フェイスダクト３１の風量を調整することが可能となる。さらに、チャンバ２０には、サーボモータ３７によって駆動されるフットドア３８が設けられている。フットドア３８の開度を制御することにより、フットダクト３２の風量を調整することが可能となる。

また、図２に示すように、チャンバ２０には、サーボモータ４０によって駆動されるミックスダンパ４１が設けられている。ミックスダンパ４１はヒータコア２２の上流側に設けられており、ミックスダンパ４１によってヒータコア２２に向かう空気の流れが制御されている。すなわち、図２に矢印ａで示すように、ヒータコア２２に近づける方向にミックスダンパ４１を制御すると、ヒータコア２２を通過する風量を減少させることができ、チャンバ２０内における空気温度の上昇を抑制することが可能となる。また、図２に矢印ｂで示すように、ヒータコア２２から離れる方向にミックスダンパ４１を制御すると、ヒータコア２２を通過する風量を増加させることができ、チャンバ２０内における空気温度を上昇させることが可能となる。なお、ヒータコア２２には、エンジン等によって暖められた温水が導かれている。

また、車両用空調装置１０は、前述したブロワモータ２９やサーボモータ２６，３３，３５，３７，４０等を制御する制御ユニット（制御部）４２を有している。また、制御ユニット４２には、車室外の空気温度（以下、外気温と記載する）を検出する外気温センサ４３、車室内の空気温度を検出する室温センサ４４、車速を検出する車速センサ４５、太陽からの日射量を検出する日射センサ４６等が接続されている。そして、制御ユニット４２は、適切な車内環境を維持するため、各種センサ４３〜４６からの検出信号に基づいて、ブロワモータ２９やサーボモータ２６，３３，３５，３７，４０等を制御している。なお、制御ユニット４２は、制御信号等を演算するＣＰＵ、制御プログラムやデータ等が格納されるＲＯＭ、および一時的にデータが格納されるＲＡＭ等によって構成されている。

続いて、車両用空調装置１０が備える各種空調モードについて説明する。図３は各種空調モードを示した説明図である。図３に示すように、車両用空調装置１０は、基本的な空調モードとして、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードおよびＤ／Ｆモードを有している。ＦＡＣＥモードは、フェイス吹出口１５から空気を放出し、フット吹出口１６およびデフロスタ吹出口１４を閉塞する空調モードである。Ｂ／Ｌモードは、フェイス吹出口１５およびフット吹出口１６から空気を放出し、デフロスタ吹出口１４を閉塞する空調モードである。また、ＦＯＯＴモードおよびＤ／Ｆモードは、フット吹出口１６およびデフロスタ吹出口１４から空気を放出し、車内環境に応じてフェイス吹出口１５を開放または閉塞する空調モードである。

図３に示すように、フット吹出口１６およびデフロスタ吹出口１４から空気を放出する空調モードとして、ＦＯＯＴモードおよびＤ／Ｆモードが設けられている。ＦＯＯＴモードは、更にＦＯＯＴ１モードおよびＦＯＯＴ２モードの２つに分けられている。フェイス吹出口１５が閉塞される場合において、ＦＯＯＴ１モードは、総風量のうち、フット吹出口１６から８０％の風量を放出し、デフロスタ吹出口１４から２０％の風量を放出する空調モードとなる。また、フェイス吹出口１５が閉塞される場合において、ＦＯＯＴ２モードは、総風量のうち、フット吹出口１６から６５％の風量を放出し、デフロスタ吹出口１４から３５％の風量を放出する空調モードとなる。さらに、フェイス吹出口１５が閉塞される場合において、Ｄ／Ｆモードは、総風量のうち、フット吹出口１６から５０％の風量を放出し、デフロスタ吹出口１４から５０％の風量を放出する空調モードとなる。このように、ＦＯＯＴ１モード、ＦＯＯＴ２モードおよびＤ／Ｆモードにおいては、それぞれにフット吹出口１６とデフロスタ吹出口１４との風量割合が異なっている。なお、フット吹出口１６とデフロスタ吹出口１４との風量割合は、フットドア３８やデフロスタドア３４の開度制御によって調整されている。また、ＦＯＯＴモードにおいては、ＦＯＯＴ１モードが初期設定の空調モードとなっている。

ここで、ＦＯＯＴ１モードを、デフロスタ吹出口１４の風量を２０％（第１割合）に調整する第１空調モードと見なした場合には、ＦＯＯＴ２モードとＤ／Ｆモードとの少なくとも一方が、デフロスタ吹出口１４の風量を２０％よりも大きな３５％，５０％（第２割合）に調整する第２空調モードとなっている。また、ＦＯＯＴ２モードを、デフロスタ吹出口１４の風量を３５％（第１割合）に調整する第１空調モードと見なした場合には、Ｄ／Ｆモードが、デフロスタ吹出口１４の風量を３５％よりも大きな５０％（第２割合）に調整する第２空調モードとなっている。

次いで、制御ユニット４２によって実行される空調制御について説明する。図４〜図１０は空調制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。また、図１１（ａ）〜（ｃ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。図１２（ａ）〜（ｃ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。図１３（ａ）および（ｂ）は空調制御に用いられる補正マップの一例を示す線図である。なお、図６および図７のフローチャートは符号αで互いに接続されている。図８および図９のフローチャートは符号βで互いに接続されている。図８および図１０のフローチャートは符号γで互いに接続されている。

図４に示すように、ステップＳ１０では、各種データが読み込まれる。各種データとしては、外気温、日射量、車速、インテークドア２７の位置、ミックスダンパ４１の位置、現在の空調モード、現在のブロワモータ２９の制御電圧等である。続いて、ステップＳ１１では、インテークドア２７が外気導入位置であるか否かが判定される。ステップＳ１１において、外気導入位置であると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、現在の空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであるか否かが判定される。ステップＳ１２において、空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、空調制御（１）が実行される。一方、ステップＳ１２において、空調モードが、ＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモード以外、つまりＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードであると判定された場合には、ステップＳ１４に進み、空調制御（２）が実行される。また、ステップＳ１１において、インテークドア２７が内気循環位置であると判定された場合には、ステップＳ１５に進み、空調制御（３）が実行される。

続いて、空調制御（１）、空調制御（２）および空調制御（３）について詳細に説明する。インテークドア２７が外気導入位置であり、かつ空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードである場合には、図５に示した空調制御（１）が実行される。図５に示すように、ステップＳ２０では、外気温が所定温度Ａ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ２０において、外気温がＡ以上であると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、車速に基づき図１１（ａ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ１が設定される。続くステップＳ２２では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ１が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ２３では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１１（ａ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ１が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ２８の風量（以下、ブロワ風量と記載する）が減少した状態となる。

なお、図１１（ａ）に矢印Ｘａで示すように、車速が上昇する際には実線の特性線に沿って補正電圧Ｖ１が設定される一方、矢印Ｘｂで示すように、車速が低下する際には破線の特性線に沿って補正電圧Ｖ１が設定される。同様に、後述する図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）、図１３（ａ）、図１３（ｂ）においても、矢印Ｘａで示すように、車速が上昇する際には実線の特性線に沿って補正電圧Ｖ２〜Ｖ８が設定される。一方、矢印Ｘｂで示すように、車速が低下する際には破線の特性線に沿って補正電圧Ｖ２〜Ｖ８が設定される。

図５に示すように、ステップＳ２０において、外気温がＡ未満であると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、外気温が所定温度Ａよりも低い所定温度Ｂ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ２４において、外気温がＢ以上であると判定された場合には、ステップＳ２５に進み、車速に基づき図１１（ｂ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ２が設定される。続くステップＳ２６では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ２が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ２３では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１１（ｂ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ２が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ風量が減少した状態となる。

また、ステップＳ２４において、外気温がＢ未満であると判定された場合には、ステップＳ２７に進み、車速に基づき図１１（ｃ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ３が設定される。続くステップＳ２８では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ３が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ２３では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１１（ｃ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ３が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ風量が減少した状態となる。

このように、インテークドア２７が外気導入位置であり、かつ空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードである場合には、車速が上昇する程にブロワ風量を減少させている。これにより、ラム圧によって外気取込口２４に空気が押し込まれた場合であっても、車速に応じてブロワ風量が抑制されることから、フェイス吹出口１５等からの風量が過度に増加することがなく、適切な車内環境を維持することが可能となる。また、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、同じ車速であっても外気温の低下に伴って補正電圧を減少させている（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）。すなわち、同じ車速であっても外気温が低下している場合には、ブロワ風量の引き下げ幅を縮小している。これにより、外気温が低下している場合にはブロワ風量の過度な減少を抑制することができるため、ラム圧によるフェイス吹出口１５等からの風量増加を抑制しつつ車室内温度変化を抑制し、乗員の快適性を維持することが可能となる。

続いて、インテークドア２７が外気導入位置であり、かつ空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードである場合に実行される空調制御（２）について説明する。図６に示すように、ステップＳ３０では、外気温が所定温度Ｃ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ３０において、外気温がＣ以上であると判定された場合には、ステップＳ３１に進み、車速に基づき図１２（ａ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ４が設定される。続くステップＳ３２では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ４が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ３３では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１２（ａ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ４が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ風量が減少した状態となる。

一方、ステップＳ３０において、外気温がＣ未満であると判定された場合には、ステップＳ３４に進み、外気温が所定温度Ｃよりも低い所定温度Ｄ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ３４において、外気温がＤ以上であると判定された場合には、ステップＳ３５に進み、車速に基づき図１２（ｂ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ５が設定される。続くステップＳ３６では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ５が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ３３では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１２（ｂ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ５が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ風量が減少した状態となる。

また、ステップＳ３４において、外気温がＤ未満であると判定された場合には、ステップＳ３７に進み、車速に基づき図１２（ｃ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ６が設定される。続くステップＳ３８では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ６が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ３９では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１２（ｃ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ６が大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが低下するため、ブロワモータ２９の回転速度が低下してブロワ風量が減少した状態となる。

このように、インテークドア２７が外気導入位置であり、かつ空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードである場合には、車速が上昇する程にブロワ風量を減少させている。これにより、ラム圧によって外気取込口２４に空気が押し込まれた場合であっても、車速に応じてブロワ風量が抑制されることから、フット吹出口１６等からの風量が過度に増加することがなく、適切な車内環境を維持することが可能となる。また、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、同じ車速であっても外気温の低下に伴って補正電圧を減少させている（Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ６）。すなわち、同じ車速であっても外気温が低下している場合には、ブロワ風量の引き下げ幅を縮小している。これにより、外気温が低下している場合にはブロワ風量の過度な減少が抑制されるため、デフロスタ吹出口１４から適切な風量で送風することができ、後述するコールドドラフトを抑制することが可能となる。

前述したように、図６のステップＳ３４において外気温がＤ未満であった場合、つまりインテークドア２７が外気導入位置であり、空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードであり、かつ外気温がＤ未満である場合には、コールドドラフトが発生し易い状況となっている。このため、図７のステップＳ４０に進み、車速が所定車速Ｇ［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かが判定される。ステップＳ４０において、車速がＧ以上であると判定された場合には、ステップＳ４１に進み、ブロワモータ２９の制御電圧が所定電圧Ｑ［Ｖ］以下であるか否かが判定される。ステップＳ４１において、制御電圧がＱ以下であり、ブロワ風量が少ないと判定された場合には、ステップＳ４２に進み、日射量が所定量Ｗ［Ｗ／ｍ²］以下であるか否かが判定される。ステップＳ４２において、日射量がＷ以下である状況、つまり太陽の輻射エネルギーによってフロントウインド１３が暖まり難い状況であると判定された場合には、ステップＳ４３に進み、ミックスダンパ４１が暖め側（図２の矢印ｂ方向）に制御される。そして、ステップＳ４４において、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から５０％に増加した状態となる。

また、ステップＳ４０において、車速がＧ［ｋｍ／ｈ］未満であると判定された場合には、ステップＳ４５に進み、日射量が所定量Ｗ以下であるか否かが判定される。ステップＳ４５において、日射量がＷを上回ると判定された場合には、フロントウインド１３が暖まり易い状況であることから、送風温度や空調モードを維持したままルーチンを抜ける。一方、ステップＳ４５において日射量がＷ以下であると判定された場合には、フロントウインド１３が暖まり難い状況であることから、ステップＳ４６において、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から３５％に増加した状態となる。同様に、ステップＳ４１において制御電圧がＱ以下であると判定された場合や、ステップＳ４２において日射量が所定量Ｗ以下であると判定された場合にも、ステップＳ４６に進み、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。

このように、外気温が低下する走行状況においては、フロントウインド１３が冷えることから、乗員に向けてフロントウインド１３から下降気流（以下、コールドドラフトと記載する）が発生し、快適な車内環境を維持することが困難となる。そこで、コールドドラフトの発生が想定される走行状況においては、空調モードを切り替えてデフロスタ吹出口１４の風量割合を増加させ、フロントウインド１３を積極的に暖めるようにしている。これにより、フロントウインド１３の温度を上昇させ、コールドドラフトの発生を抑制することができ、快適な車内環境を維持することが可能となる。特に、コールドドラフトが発生し易い状況、つまり車速が高く、ブロワ風量が少なく、かつ日射量が少ない場合には、ミックスダンパ４１を暖め側に制御するとともに、Ｄ／Ｆモードに切り替えてデフロスタ吹出口１４の風量割合を大きく増加させる。このように、コールドドラフトが発生し易い状況においては、より積極的にフロントウインド１３を暖めることにより、快適な車内環境を維持している。

続いて、内気循環時に実行される空調制御（３）について説明する。図８に示すように、ステップＳ５０では、現在の空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであるか否かが判定される。ステップＳ５０において、空調モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであると判定された場合には、現在の空調モードやブロワ風量を維持したままルーチンを抜ける。一方、ステップＳ５０において、空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードであると判定された場合には、ステップＳ５１に進み、外気温が所定温度Ｅ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ５１において、外気温がＥ以上であると判定された場合には、コールドドラフトが発生し難い状況であることから、現在の空調モードやブロワ風量を維持したままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ５１において、外気温がＥ未満であると判定された場合、つまりコールドドラフトが発生し易い状況であると判定された場合には、ステップＳ５２に進み、外気温が所定温度Ｅよりも低い所定温度Ｆ［℃］以上であるか否かが判定される。ステップＳ５２において、外気温がＦ以上であると判定された場合には、ステップＳ５３に進み、車速に基づき図１３（ａ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ７が設定される。続くステップＳ５４では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ７が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ５５では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１３（ａ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ７がマイナス側に大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが上昇するため、ブロワモータ２９の回転速度が上昇してブロワ風量が増加することになる。

このように、インテークドア２７が内気循環位置であり、空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードであり、かつ外気温がＦ〜Ｅの範囲内である場合には、車速に応じてブロワ風量が引き上げられる。次いで、図９に示すように、ステップＳ６０に進み、車速が所定車速Ｈ［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かが判定される。ステップＳ６０において、車速がＨ以上であると判定された場合には、ステップＳ６１に進み、ブロワモータ２９の制御電圧が所定電圧Ｒ［Ｖ］以下であるか否かが判定される。ステップＳ６１において、制御電圧がＲ以下であり、ブロワ風量が少ないと判定された場合には、ステップＳ６２に進み、日射量が所定量Ｘ［Ｗ／ｍ²］以下であるか否かが判定される。ステップＳ６２において、日射量がＸ以下である状況、つまりフロントウインド１３が暖まり難い状況であると判定された場合には、ステップＳ６３に進み、ミックスダンパ４１が暖め側（図２の矢印ｂ方向）に制御される。そして、ステップＳ６４において、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から５０％に増加した状態となる。

また、ステップＳ６２において日射量が所定量Ｘを超えると判定された場合には、ステップＳ６５に進み、日射量が所定量Ｘよりも多い所定量Ｙ［Ｗ／ｍ²］以下であるか否かが判定される。そして、ステップＳ６５において、日射量がＹ以下である状況、つまりフロントウインド１３が暖まり難い状況であると判定された場合には、ステップＳ６６に進み、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から３５％に増加した状態となる。

このように、内気循環時においても、外気温が低下する走行状況においては、フロントウインド１３が冷えることから、乗員に向けてコールドドラフトが発生するおそれがある。そこで、コールドドラフトの発生が想定される走行状況においては、空調モードを切り替えてデフロスタ吹出口１４の風量割合を増加させ、フロントウインド１３を積極的に暖めるようにしている。これにより、フロントウインド１３の温度を上昇させ、コールドドラフトの発生を抑制することができ、快適な車内環境を維持することが可能となる。特に、コールドドラフトが発生し易い状況、つまり車速が高く、ブロワ風量が少なく、かつ日射量が少ない場合には、ミックスダンパ４１を暖め側に制御するとともに、Ｄ／Ｆモードに切り替えてデフロスタ吹出口１４の風量割合を大きく増加させる。このように、コールドドラフトが発生し易い状況においては、より積極的にフロントウインド１３を暖めることにより、快適な車内環境を維持している。

なお、ステップＳ６０において車速がＨ未満であった場合、ステップＳ６１において制御電圧がＲを超えた場合、或いはステップＳ６５において日射量がＹを超えた場合には、フロントウインド１３が冷え難い状況或いはフロントウインド１３が暖まり易い状況である。すなわち、コールドドラフトが発生し難い状況であることから、送風温度や空調モードを維持したままルーチンを抜ける。

また、図８に示すように、ステップＳ５２において、外気温がＦ未満であると判定された場合には、ステップＳ５６に進み、車速に基づき図１３（ｂ）の補正マップを参照し、ブロワモータ２９の補正電圧Ｖ８が設定される。続くステップＳ５７では、現在の制御電圧Ｖｏから補正電圧Ｖ８が減算され、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔが算出される。そして、ステップＳ５８では、目標電圧Ｖｔに基づいてブロワモータ２９が制御される。ここで、図１３（ｂ）に示すように、車速が上昇する程に補正電圧Ｖ８がマイナス側に大きく設定されている。すなわち、車速が上昇する程に目標電圧Ｖｔが上昇するため、ブロワモータ２９の回転速度が上昇してブロワ風量が増加することになる。

このように、インテークドア２７が内気循環位置であり、空調モードがＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモードであり、かつ外気温がＥ未満である場合には、車速に応じてブロワ風量が引き上げられる。次いで、図１０に示すように、ステップＳ７０に進み、車速が所定車速Ｉ［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かが判定される。ステップＳ７０において、車速がＩ以上であると判定された場合には、ステップＳ７１に進み、ブロワモータ２９の制御電圧が所定電圧Ｓ［Ｖ］以下であるか否かが判定される。ステップＳ７１において、制御電圧がＳ以下であり、ブロワ風量が少ないと判定された場合には、ステップＳ７２に進み、日射量が所定量Ｚ［Ｗ／ｍ²］以下であるか否かが判定される。ステップＳ７２において、日射量がＺ以下である状況、つまりフロントウインド１３が暖まり難い状況であると判定された場合には、ステップＳ７３に進み、ミックスダンパ４１が暖め側（図２の矢印ｂ方向）に制御される。そして、ステップＳ７４において、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から５０％に増加した状態となる。

また、ステップＳ７０において、車速がＩ［ｋｍ／ｈ］未満であると判定された場合には、ステップＳ７５に進み、日射量が所定量Ｚ［Ｗ／ｍ²］以下であるか否かが判定される。ステップＳ７５において、日射量がＺを上回ると判定された場合には、フロントウインド１３が暖まり易い状況であることから、送風温度や空調モードを維持したままルーチンを抜ける。一方、ステップＳ７５において日射量がＺ以下であると判定された場合には、フロントウインド１３が暖まり難い状況であることから、ステップＳ７６において、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。このように、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合が２０％から３５％に増加した状態となる。同様に、ステップＳ７１において制御電圧がＳ以下であると判定された場合や、ステップＳ７２において日射量がＺ以下であると判定された場合にも、フロントウインド１３が暖まり難い状況であることから、ステップＳ７６に進み、空調モードがＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。

これまで説明したように、外気温が低下する走行状況においては、フロントウインド１３が冷えてコールドドラフトが発生することから、空調モードを切り替えてデフロスタ吹出口１４の風量割合を増加させ、コールドドラフトの発生を抑制している。続いて、この空調モードの切り替えによるコールドドラフトの抑制制御、つまり図４〜図１０のフローチャートに沿って説明した空調制御について、一覧表にまとめて説明する。ここで、図１４は外気導入時かつＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモード設定時における空調制御の内容を示す表である。また、図１５は内気循環時かつＦＯＯＴモードまたはＤ／Ｆモード設定時における空調制御の内容を示す表である。また、外気温と比較判定されるＤ，Ｅ，Ｆ［℃］は温度閾値であり、車速と比較判定されるＧ，Ｈ，Ｉ［ｋｍ／ｈ］は速度閾値であり、日射量と比較判定されるＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚ［Ｗ／ｍ²］は日射閾値である。さらに、ブロワモータ２９の制御電圧はブロワ風量に連動することから、制御電圧と比較判定されるＱ，Ｒ，Ｓ［Ｖ］は風量閾値に相当する値である。

まず、図１４を用いて外気導入時における空調制御について説明する。図１４に符号ａ１で示すように、外気温がＤ未満であり、車速がＧ以上であり、制御電圧がＱ以上である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。図１４に符号ｂ１で示すように、外気温がＤ未満であり、車速がＧ以上であり、制御電圧がＱ以上であり、日射量がＷ以上である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。図１４に符号ｃ１で示すように、外気温がＤ未満であり、車速がＧ以上であり、制御電圧がＱ未満であり、日射量がＷ未満である場合には、特にフロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられ、更にミックスダンパ４１が暖め側に制御される。図１４に符号ｄ１で示すように、外気温がＤ未満であり、車速がＧ未満であり、日射量がＷ未満である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。

このように、図１４に符号ａ１〜ｄ１で示した各走行状況においては、フロントウインド１３が冷え易い走行状況であることから、空調モードをＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードに切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合を増加させている。これにより、フロントウインド１３を積極的に暖めることができ、コールドドラフトの発生を抑制することが可能となる。また、外気導入時においては、図１２（ａ）〜（ｃ）の補正マップを参照して補正電圧Ｖ４〜Ｖ６を設定し、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔを減少側に補正している。このように、外気導入時においては、車速上昇に応じてブロワ風量を減少させることにより、ラム圧による風量の過度な増加を抑制することができ、適切な車内環境を維持することが可能となる。

続いて、図１５を用いて内気循環時における空調制御について説明する。図１５に符号ａ２で示すように、外気温がＦ以上Ｅ未満であり、車速がＨ以上であり、制御電圧がＲ未満であり、日射量がＸ以上Ｙ未満である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。図１５に符号ｂ２で示すように、外気温がＦ以上Ｅ未満であり、車速がＨ以上であり、制御電圧がＲ未満であり、日射量がＸ未満である場合には、特にフロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられ、更にミックスダンパ４１が暖め側に制御される。図１５に符号ｃ２で示すように、外気温がＦ未満であり、車速がＩ以上であり、制御電圧がＳ未満であり、日射量がＺ以上である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。図１５に符号ｄ２で示すように、外気温がＦ未満であり、車速がＩ以上であり、制御電圧がＳ未満であり、日射量がＺ未満である場合には、特にフロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＤ／Ｆモードに切り替えられ、更にミックスダンパ４１が暖め側に制御される。図１５に符号ｅ２で示すように、外気温がＦ未満であり、車速がＩ未満であり、日射量がＺ未満である場合には、フロントウインド１３が冷え易い状況であることから、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードに切り替えられる。

このように、図１５に符号ａ２〜ｅ２で示した各走行状況においては、フロントウインド１３が冷え易い走行状況であることから、空調モードを切り替えることにより、デフロスタ吹出口１４の風量割合を増加させている。これにより、フロントウインド１３を積極的に暖めることができ、コールドドラフトの発生を抑制することが可能となる。また、内気循環時においては、図１３（ａ）および（ｂ）の補正マップを参照して補正電圧Ｖ７，Ｖ８を設定し、ブロワモータ２９の目標電圧Ｖｔを増加側に補正している。このように、内気循環時においては、車速上昇に応じてブロワ風量を増加させることにより、コールドドラフトを抑制するだけでなく、フロントウインド１３の曇りを防止することが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、第１空調モードとしてＦＯＯＴ１モードやＦＯＯＴ２モードを例示し、第２空調モードとしてＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードを例示しているが、これらの空調モードに限られることはなく、他の空調モードであっても良いことはいうまでもない。例えば、総風量の全てをデフロスタ吹出口１４から放出するデフロスタモードを設定し、デフロスタモードを第２空調モードとして設定しても良い。また、前述の説明では、第２吹出口としてフット吹出口１６を挙げているが、これに限られることはなく、第２吹出口としてフェイス吹出口１５を採用しても良く、第２吹出口としてフェイス吹出口１５とフット吹出口１６との双方を採用しても良い。

また、前述の説明では、ＦＯＯＴ１モードからＦＯＯＴ２モードまたはＤ／Ｆモードに切り替える条件として、図１４に符号ａ１〜ｄ１で示した条件や、図１５に符号ａ２〜ｅ２で示した条件を例として挙げているが、これらの条件に限られることはない。例えば、外気温だけに基づいてＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードへの切り替えを判定しても良く、外気温および車速に基づいてＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードへの切り替えを判定しても良い。また、外気温および日射量に基づいてＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードへの切り替えを判定しても良く、外気温およびブロワ風量に基づいてＦＯＯＴ２モードやＤ／Ｆモードへの切り替えを判定しても良い。なお、車両用空調装置１０の構造としては、図２に例示した構造に限られることはなく、他の構造であっても良いことはいうまでもない。

１０車両用空調装置
１３フロントウインド
１４デフロスタ吹出口（第１吹出口）
１６フット吹出口（第２吹出口）
１７車室空間
２８ブロワ（送風機）
４２制御ユニット（制御部）

Claims

フロントウインドに向けて開口する第１吹出口と、前記フロントウインド以外の車室空間に向けて開口する第２吹出口と、前記第１吹出口および前記第２吹出口に送風する送風機と、を備える車両用空調装置であって、
前記第１吹出口と前記第２吹出口との風量割合を調整し、前記第１吹出口の風量を第１割合に調整する第１空調モードと、前記第１吹出口の風量を前記第１割合よりも大きな第２割合に調整する第２空調モードと、を実施する制御部、
を有し、
前記制御部は、
外気温が温度閾値以上の場合には、前記第１空調モードを実施する一方、外気温が前記温度閾値未満の場合には、前記第２空調モードを実施する、車両用空調装置。
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記制御部は、外気温が前記温度閾値未満、かつ車速が速度閾値以上の場合に、前記第２空調モードを実施する、車両用空調装置。
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記制御部は、外気温が前記温度閾値未満、かつ日射量が日射閾値未満の場合に、前記第２空調モードを実施する、車両用空調装置。
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記制御部は、外気温が前記温度閾値未満、かつ前記送風機の風量が風量閾値未満の場合に、前記第２空調モードを実施する、車両用空調装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記制御部は、外気導入時には車速上昇に応じて前記送風機の風量を減少させる一方、内気循環時には車速上昇に応じて前記送風機の風量を増加させる、車両用空調装置。