JP2020037314A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に対して車室内の気温のゆらぎ効果を与えつつ、気温のゆらぎに伴う違和感を冷風量のゆらぎによって抑える。【解決手段】ＥＣＵ２１は、エアミックスドア１３およびブロワファン７を制御する。この際に、車室内の気温のゆらぎに伴って車室内に吹き出される送風量がゆらぐことになる。この際に、車室内の気温の上昇に伴う体感温度の上昇を車室内に吹き出される送風量の増大に伴う体感温度の低下が打ち消すことになる。【選択図】図７

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

従来、車両用空調装置では、主となる吹出口から吹き出すべき吹出風の一部を、乗員に違和感を与えない他の吹出口から周期的に吹き出させることで、主となる吹出口からの吹出風が揺らぐようモードドアを制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。

これにより、乗員に不快感や違和感を与えることなく揺らぎを発生させることができ、空調フィーリングを向上することができる。モードドアは、吹出口毎に吹出口を開閉するドアである。

特許３８５５８０２号明細書

しかし、上記車両用空調装置では、吹出口からの吹出風が揺らがせるため、吹出風の揺らぎに起因して乗員の温熱感に変化を与える。このため、乗員の温熱感の変化によって乗員に違和感を与える虞がある。

本発明は上記点に鑑みて、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑える車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内の乗員の温熱感に影響を与える複数の環境要素を調整する環境調整装置（７、１３、４０、４２）を制御する車両用空調装置であって、
環境調整装置を制御して複数の環境要素のうち２つ以上の環境要素を制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す制御部（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０）を備える。

したがって、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑える車両用空調装置を提供することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成の概略を示す図である。 図１のＥＣＵにおいて気温、気流、湿度、輻射熱等を制御する際に制御対象となる各機器や気温、気流、湿度、輻射熱等を制御する際に用いる情報を示す模式図である。 第１実施形態において乗員の温熱感に影響を与える気温、気流、湿度、輻射熱、乗員の活動量（代謝量）、着衣量等を示す模式図である。 第１実施形態において乗員の温熱感に影響を与える気温、気流、湿度、輻射熱、乗員の活動量（代謝量）、着衣量等が暑い、寒い等の温熱感に影響を与えることを示す図である。 （ａ）気温と体感温度との関係を示す図であり、（ｂ）湿度と体感温度との関係を示す図であり、（ｃ）風速と体感温度との関係を示す図であり、（ｄ）平均放射温度と体感温度との関係を示す図であり、（ｅ）代謝量と体感温度との関係を示す図であり、（ｆ）着衣量と体感温度との関係を示す図である。 第１実施形態において、ブロワファン、ルーバー、加湿器、内外気切替ドア、除湿器、エアミックスドア、シートヒータ、および輻射ヒータと対応関係となる環境要素を示す図である。 第１実施形態のＥＣＵにおいて温熱感制御処理の詳細に示すフローチャートである。 第１実施形態のＥＣＵにおいて気温操作・湿度操作処理の詳細に示すフローチャートである。 第１実施形態においてＥＣＵが気温操作・湿度操作処理を実施する際において、車室内に吹き出される風量レベル、車室内気温、車室内湿度と時間との関係を示す図である。 第１実施形態のＥＣＵにおいて気温操作・気流操作処理の詳細に示すフローチャートである。 第１実施形態においてＥＣＵが気温操作・気流操作処理を実施する際において、車室内の気温、車室内に吹き出される風量と時間との関係を示す図である。 第１実施形態のＥＣＵにおいて気温操作・放射操作処理の詳細に示すフローチャートである。 第１実施形態においてＥＣＵが気温操作・放射操作処理を実施する際において、車室内の気温、輻射熱と時間との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態においてＥＣＵが気温操作・湿度操作処理を実施する際において、車室内に吹き出される風量レベル、車室内気温、車室内湿度と時間との関係を示す図である。 本発明の第３実施形態においてＥＣＵが気温操作・気流操作処理を実施する際において、車室内気温、車室内に吹き出される風量レベルと時間との関係を示す図である。 本発明の第４実施形態のＥＣＵにおいて温熱感制御処理の詳細に示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態において、車両の進行方向によって偏日射を受ける座席が変わったり、各座席の乗員の空調の好みが異なる場合の説明を補助するための図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る車両用空調装置を自動車に適用したものであり、図１はその車両用空調装置１の概略構成図である。

空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、吸入口３、４を選択的に開閉する内外気切替ドア５が設けられている。吸入口３、４は、内気吸入口３および外気吸入口４を纏めたものである。また、この内外気切替ドア５は、サーボモータ６等の駆動手段によって開閉される。

この内外気切替ドア５の下流側部位には、ブロワファン７が配設されており、ブロワファン７は、羽根車とこの羽根車を駆動する電動モータとから構成されている。このブロワファン７により吸入口３、４から吸入された空気が、後述する吹出口１４〜１６に向けて送風されている。ブロワファン７の空気下流側には、エバポレータ８が配設されており、ブロワファン７により送風された空気は全てこのエバポレータ８を通過する。

エバポレータ８は、図示しないコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁と共に配管結合されて冷凍サイクルを構成しており、コンプレッサは図示しないエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結され、その電磁クラッチを断続することでＯＮ−ＯＦＦ制御される。エバポレータ８の空気下流側には、ヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、水冷式の走行用エンジンの冷却水を熱源として空気を加熱している。

また、空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されている。ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。そして、サーボモータ２６によってエアミックスドア１３の開度を調節して風量割合を調節している。

空調ケーシング２の最下流側部位には、フェイス吹出口１４、フット吹出口１５、およびデフロスタ吹出口１６が設けられている。フェイス吹出口１４は、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すための吹出口である。フット吹出口１５は、車室内乗員の足元に空気を吹き出すための吹出口である。

デフロスタ吹出口１６は、フロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すための吹出口である。以下、フェイス吹出口１４、フット吹出口１５、およびデフロスタ吹出口１６を纏めて吹出口１４〜１６という。

吹出口１４〜１６の空気上流側部位には、モードドアとしてのフェイスドア１８、フットドア１９、デフロスタドア２０が配設されていて、サーボモータ２９〜３１によって駆動され、それぞれの吹出口を開閉することにより、吹出モードが切り換えられる。

フェイス吹出口１４には、ルーバー３２が設けられている。ルーバー３２は、サーボモータ３３によって駆動され、フェイス吹出口１４から吹き出される空気流の送風方向を揺動によって変える風向板である。

２１はサーボモータ６、２６、２９〜３１等の駆動手段とブロワファン７及び電磁クラッチ等を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）である。ＥＣＵ２１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、随時読み込み書き込み可能な記憶装置（ＲＡＭ）、および読み込み専用の記憶装置（ＲＯＭ）等からなる周知のマイクロコンピュータである。

ＥＣＵ２１には、輻射ヒータ４０、シートヒータ４１、除湿器４２、および加湿器４３が接続されている。

輻射ヒータ４０は、車室内のインストルメントパネル等に配置されて乗員に輻射熱を輻射する。シートヒータ４１は、座席のシートクッション、シートバック等に配置され、座席に着座した乗員に輻射熱を輻射する。除湿器４２は、車室内の空気を除湿する。加湿器４３は、車室内の空気に加湿する。

ＥＣＵ２１には、センサ群２８、好み選択部５１およびシーン判別部５０が接続されている。センサ群２８は、温度設定部２２、内気温センサ２３、外気温センサ２４、日射センサ２５、温度センサ９、水温センサ１１、およびポテンションメーター２７を備える。

温度設定部２２は、操作者に操作によって設定される車室内温度の設定温度が入力される温度入力部である。

内気温センサ２３は、車室内の温度を検出するセンサである。外気温センサ２４は、外気の温度を検出するセンサである。日射センサ２５は、車室内に侵入する日射量を検出するセンサである。

温度センサ９は、エバポレータ８の温度を検出するセンサである。水温センサ１１は、エンジン冷却水の温度を検出するセンサである。ポテンションメーター２７は、エアミックスドア１３の開度を検出するセンサである。

好み選択部５１は、後述するように乗員の操作によって入力される乗員における空調の好みを受け付ける操作受付部である。シーン判別部５０は、後述するように現在のシーンを判別する。

ＥＣＵ２１は、センサ群２８の出力信号に基づいてコンプレッサをＯＮ−ＯＦＦさせる電磁クラッチ、ブロワファン７を制御する。ＥＣＵ２１は、サーボモータ２６、６、２９〜３１、３３を介してエアミックスドア１３、内外気切替ドア５、モード切替ドア１８〜２０、ルーバー３２を制御する。ＥＣＵ２１は、輻射ヒータ４０、シートヒータ４１、除湿器４２、および加湿器４３を制御する（図２参照）。

次に、本実施形態のＥＣＵ２１の制御処理について説明する。

本実施形態のＥＣＵ２１は、車室内の乗員の温熱感に影響を与える６つの環境要素のうち４つの環境要素を制御することにより、乗員の温熱感に影響を与える温熱感を制御する（図３参照）。

６つの環境要素とは、車室内の気温、湿度、気流（風速）、輻射熱（放射温度）、乗員の代謝量、乗員の着衣量である。４つの環境要素は、車室内の気温、湿度、気流（風速）、輻射熱（放射温度）である（図３参照）。

ここで、６つの環境要素は、体感温度指標ＳＥＴ＊によって温度に換算される。このため、６つの環境要素によって乗員の温熱感が変わる（図４参照）。例えば、気温が上がるほど体感温度が上がる（図５（ａ）参照）。湿度が上がるほど体感温度が上がる（図５（ｂ）参照）。

また、冷房時に風速が上がるほど体感温度が下がり、暖房時に風速が上がるほど体感温度が上がる（図５（ｃ）参照）。

さらに、乗員へ放射される平均放射温度が上がるほど体感温度が上がる（図５（ｄ）参照）。乗員の代謝量が上がるほど体感温度が上がる（図５（ｅ）参照）。乗員の着衣量が上がるほど体感温度が上がる（図５（ｆ）参照）。

本実施形態のＥＣＵ２１は、ブロワファン７、ルーバー３２、加湿器４３、内外気切替ドア５、除湿器４２、エアミックスドア１３、シートヒータ４１、輻射ヒータ４０を制御することにより、４つの環境要素を制御する。

ブロワファン７は、環境要素としての気流を制御する。ルーバー３２は、環境要素としての気流を制御する。加湿器４３は、環境要素としての湿度を制御する。内外気切替ドア５は、環境要素としての気流、湿度、気温を制御する。除湿器４２は、環境要素としての湿度を制御する。

エアミックスドア１３は、環境要素としての気温を制御する。シートヒータ４１は、環境要素としての輻射熱を制御する。輻射ヒータ４０は、環境要素としての輻射熱を制御する。

このような本実施形態では、ＥＣＵ２１は、４つの環境要素のうち少なくとも２つ以上の環境要素を制御することにより、２つの環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すための温熱感制御処理を実行する。

以下、本実施形態におけるＥＣＵ２１の温熱感制御処理について、図７に示すフローチャートに沿って説明する。

ＥＣＵ２１は、図７に示すフローチャートにしたがって、温熱感制御処理を実行する。

まず、ステップＳ１００において、シーン判別部５０によって、現在のシーンを判別する。そして、次に、ステップＳ１１０において、この判別されたシーンに基づいて、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、および気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）のうち実施するべき操作処理を選択する。

シーンは、例えば、室内温度、室内湿度、日射量、乗員の活動量、乗員によるオーディオやシートの操作内容等の各種情報に基づくものである。このため、ステップＳ１１０において、各種情報に基づいて、気温操作・湿度操作処理、気温操作・気流操作処理、および気温操作・放射操作処理のうち実施するべき操作処理を選択することになる。

このとき、ステップＳ１１０において、実行するべき操作処理として、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を選択したとき、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を実行する。

また、ステップＳ１１０において、実行するべき操作処理として、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を選択したとき、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実行する。

さらに、ステップＳ１１０において、実行するべき操作処理として、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）を選択したとき、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）を実行する。

以下、本実施形態の気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、および気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）をそれぞれ独立して説明する。
（ａ）気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）
ＥＣＵ２１は、図８のフローチャートにしたがって、気温操作・湿度操作処理を実行する。

まず、ステップＳ１において、内気温センサ２３、外気温センサ２４、日射センサ２５、温度センサ９、水温センサ１１等からなるセンサ群２８の各検出値と、車両乗員が温度設定部２２に設定した設定温度Ｔｓｅｔとを読み込む。

次のステップＳ２において、温度センサ９の検出温度に基づく電磁クラッチのオン、オフの制御を実行する。このため、エバポレータ８の温度が所定値以下になると電磁クラッチをオンしてコンプレッサを稼働し、エバポレータ８の温度が所定値よりも大きくなると電磁クラッチをオフしてコンプレッサを停止する。これにより、コンプレッサは、走行用エンジンによって間欠的に駆動されることになる。

次に、ステップＳ３において、車室内の気温を設定温度Ｔｓｅｔに近づけるために必要な吹出風の必要吹出温度（以下、単にＴＡＯともいう）をセンサ群２８の各検出値に基づいて演算する。

次に、ステップＳ４において、ブロワ風量が一定になるようにブロワファン７を制御する。このため、ブロワファン７から吹出口１４〜１６を通して車室内に吹き出される風量が一定になる。

次に、ステップＳ５において、サーボモータ２６を介してエアミックスドア１３を制御することにより、車室内の気温を揺らがせる制御を実行する。このため、サーボモータ２６を制御してエアミックスドア１３の開度を周期的に変化させる。

これにより、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を周期的に変化させる。このため、吹出口１４〜１６から吹き出される空気温度が周期的に変化することになる。よって、車室内の気温が周期的に変化することになる。つまり、車室内の気温が揺らぐことになる。

次に、ステップＳ６では、必要吹出温度ＴＡＯと吹出モードパターンデータに基づき、吹出モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのいずれかに決定し、この決定した吹出モードを実行するようにサーボモータ２９〜３１を制御する。

ここで、吹出モードパターンデータは、必要吹出温度ＴＡＯと車室内へ吹き出す空気流の吹出モードとの関係を表わすデータである。フェイスモードとは、フェイス吹出口１４を開けて、フット吹出口１５およびデフロスタ吹出口１６を閉じる吹出モードである。

バイレベルモードとは、フェイス吹出口１４およびフット吹出口１５を開けて、デフロスタ吹出口１６を閉じる吹出モードである。フットモードとは、フット吹出口１５を開けて、フェイス吹出口１４およびデフロスタ吹出口１６を閉じる吹出モードである。

次に、ステップＳ７において、除湿器４２を周期的に稼働させる。具体的には、エアミックスドア１３によってヒータコア１０を通る風量を増加させるタイミングに同期して、除湿器４２を稼働させる。その後、ステップＳ１に戻る。このため、ステップＳ１〜Ｓ７の各処理を繰り返すことになる。

このため、吹出口１４〜１６から吹き出される空気温度が上昇するタイミングに同期して除湿器４２を稼働させることになる。つまり、車室内の気温が温度Ｔａから温度Ｔｂに上昇する毎に、除湿器４２によって車室内を除湿することになる。

換言すれば、エアミックスドア１３と除湿器４２とを制御して、車室内の気温と湿度とを同時に揺るがせるように制御することにより、車室内の気温のゆらぎに伴って車室内の湿度がゆらぐことになる。

この際に、車室内の気温の上昇に伴う体感温度の上昇を車室内の湿度の低下に伴う体感温度の低下が互いに打ち消すことになる。

つまり、車室内の気温に影響される体感温度を上げて、車室内の湿度に影響される体感温度を下げることにより、車室内の気温に影響される体感温度と車室内の湿度に影響される体感温度とを互いに打ち消すことになる。

以上により、乗員に対して車室内の気温のゆらぎ効果を与えつつ、気温のゆらぎに伴う違和感を湿度のゆらぎによって抑えることができる。

この場合、ＥＣＵ２１は、ブロワ風量が一定になるようにブロワファン７を制御する。このため、風切り音の変化など耳障りな聴感への違和感を与えずに、気温のゆらぎ効果を乗員に与えることができる。

これに加えて、ブロワ風量が上述の如く一定であるため、気流の変化に伴って乗員の触覚への違和感を与えることを未然に防ぐことができる。

すなわち、乗員における温熱感以外の聴感や触覚（すなわち、他の感覚）への影響を抑えつつ、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すことができる。

以上により、ブロワ風量を一定にして、他の感覚としての聴覚や触覚への影響を抑えつつ、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑えることができる。このことにより、長距離ドライブなどの温度慣れを抑制したいシーン、音楽鑑賞に没頭したいシーンなどに有効となる。
（ｂ）気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）
ＥＣＵ２１は、図１０のフローチャートにしたがって、気温操作・気流操作処理を実行する。

まず、上記ステップＳ１２０と同様に、センサ読み込み処理（ステップＳ１）、コンプレッサ制御処理（ステップＳ２）、ＴＡＯ演算処理（ステップＳ３）を実行する。

次に、ステップＳ４ａにおいて、ブロワ風量を周期的に変化させるようにブロワファン７の電動モータを制御する。このため、ブロワファン７から吹出口１４〜１６を通して車室内に吹き出される風量が周期的に変化させることになる。これにより、車室内の気流にゆらぎが生じる。

次に、ステップＳ５において、サーボモータ２６を介してエアミックスドア１３を制御することにより、車室内の気温を揺らがせる制御を実行する。このため、サーボモータ２６を制御してエアミックスドア１３の開度を周期的に変化させる。

これにより、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を周期的に変化させる。このため、吹出口１４〜１６から吹き出される空気温度が周期的に変化することになる。よって、車室内の気温が周期的に変化することになる。つまり、車室内の気温が揺らぐことになる。

このとき、ブロワ風量（すなわち、風量レベル）が大きくなるタイミングに同期して車室内の気温を上昇させる。このとき、吹出口１４〜１６から冷風が吹き出されているときには、車室内の気温が温度Ｔａから温度Ｔｂに上昇する毎に、吹出口１４〜１６から吹き出される冷風量を風量Ｈａから風量Ｈｂに上昇させることになる（図１０、図１１参照）。
その後、吹出モード制御（Ｓ６）を実行してからステップＳ１に戻る。このため、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ａ、Ｓ５、Ｓ６の各処理を繰り返すことになる。

以上により、ＥＣＵ２１は、ブロワファン７とエアミックスドア１３とを制御して車室内の気温と冷風量（すなわち、気流）を同時に独立してゆるがせる。このため、車室内の気温のゆらぎに伴って車室内に吹き出される冷風量がゆらぐことになる。

この際に、車室内の気温の上昇に伴う体感温度の上昇を車室内吹き出される冷風量の増大に伴う体感温度の低下が互いに打ち消すことになる。

つまり、車室内の気温に影響される体感温度を上げて、車室内の冷風（すなわち、気流）に影響される体感温度を下げることにより、車室内の気温に影響される体感温度と車室内の冷風に影響される体感温度とを互いに打ち消すことになる。

このため、乗員に対して車室内の気温のゆらぎ効果を与えつつ、気温のゆらぎに伴う違和感を冷風量のゆらぎによって抑えることができる。
（ｃ）気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）
ＥＣＵ２１は、図１２のフローチャートにしたがって、気温操作・放射操作処理を実行する。

まず、上記ステップＳ１２０と同様に、センサ読み込み処理（ステップＳ１）、コンプレッサ制御処理（ステップＳ２）、ＴＡＯ演算処理（ステップＳ３）を実行する。

次に、ステップＳ４ｂにおいて、予め決められたＴＡＯとブロワ電圧との関係を示すＴＡＯ／ブロワ関係データと、ステップＳ３で求められたＴＡＯとに基づいてブロワファン７の電動モータに与えるブロワ電圧を決める。これに加えて、この決められたブロワ電圧を電動モータに印加する。このため、ステップＳ３で求められたＴＡＯに基づくブロワ風量をブロワファン７から吹出口１４〜１６を通して車室内に吹き出される。

次に、ステップＳ５において、サーボモータ２６を介してエアミックスドア１３を制御することにより、車室内の気温を揺らがせる制御を実行する。このため、サーボモータ２６を制御してエアミックスドア１３の開度を周期的に変化させる。

これにより、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を周期的に変化させる。このため、吹出口１４〜１６から吹き出される空気温度が周期的に変化することになる。よって、車室内の気温が周期的に変化することになる。つまり、車室内の気温が揺らぐことになる。その後、吹出モード制御（ステップＳ６）を実行してからステップＳ８の輻射熱ゆらぎ制御処理を実行する。

この際に、輻射ヒータ４０をゆらぎ制御を実行する。具体的には、輻射ヒータ４０から乗員に輻射される熱量を周期的に変化させる。つまり、車室内の気温が高くなるタイミングに同期して輻射ヒータ４０から乗員に輻射される熱量を熱量Ｂａから熱量Ｂｂへ低下させる（図１３参照）。その後、ステップＳ１に戻る。このため、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ｂ、Ｓ５、Ｓ８の各処理を繰り返すことになる。

以上により、ＥＣＵ２１は、エアミックスドア１３と輻射ヒータ４０とを制御して、車室内の気温と乗員に輻射される輻射熱の熱量とを同時に独立して揺らぐように制御する。このため、車室内の気温のゆらぎに伴って乗員に輻射される輻射熱の熱量がゆらぐことになる。

この際に、車室内の気温の上昇に伴う体感温度の上昇を乗員に輻射される輻射熱の熱量の低下に伴う体感温度の低下が互いに打ち消すことになる。

つまり、車室内の気温に影響される体感温度を上げて、輻射熱に影響される体感温度を下げることにより、車室内の気温に影響される体感温度と輻射熱に影響される体感温度とを互いに打ち消すことになる。

このため、乗員に対して車室内の気温のゆらぎ効果を与えつつ、気温のゆらぎに伴う違和感を輻射熱の熱量のゆらぎによって抑えることができる。

以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置１は、エアミックスドア１３、ブロワファン７、除湿器４２、シートヒータ４１を制御するＥＣＵ２１を備える。エアミックスドア１３、ブロワファン７、除湿器４２、シートヒータ４１等は、車室内の乗員の温熱感に影響を与える複数の環境要素をそれぞれ調整する。

本実施形態では、複数の環境要素としては、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱といった４つの環境要素が用いられる。

エアミックスドア１３、ブロワファン７、除湿器４２、シートヒータ４１は、４つの環境要素を調整する環境調整装置である。ＥＣＵ２１は、エアミックスドア１３、ブロワファン７、除湿器４２、シートヒータ４１のうち２つ以上の機器を制御する制御部（ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０）を備える。

ＥＣＵ２１は、乗員の温熱感に影響を与える４つの環境要素のうち２つ以上の環境要素を同時に揺らがせるように制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。これにより、車両用空調装置１において、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑えることができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を実行する際に、車室内の気温のゆらぎ制御を実施する際に室内の平均気温を一定にする例について説明した。しかし、これに代えて、車両走行時に生じる風圧であるラム圧（ＲＡＭ圧）の変化に応じて車室内の平均気温を変化させる本第２実施形態について図１４を参照して説明する。

本実施形態のＥＣＵ２１は、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を実行する際に、ブロワファン７を制御する際に、ラム圧の変化を考慮してブロワファン７の風量を補正する処理を実施しない。このため、ブロワファン７から吹出口１４〜１６を通して車室内に吹き出される風量がラム圧に応じて変化する。

このため、ブロワファン７から車室内に吹き出される風量は、車速が大きくなると大きくなり、ブロワファン７から車室内に吹き出される風量は、車速が小さくなると小さくなる（図１４参照）。

本実施形態のＥＣＵ２１は、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を実行する際に、エアミックスドア１３を制御して、自動車の速度を検出する車速センサの検出値に応じて車速が大きくなるほど室内の平均気温を上げるように気温を揺らがせる。

一方、ＥＣＵ２１は、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）を実行する際に、エアミックスドア１３を制御して、車速が小さくなるほど室内の平均気温を下げるように気温を揺らがせる。

さらに、ＥＣＵ２１は、上記第１実施形態と同様に、吹出口１４〜１６から吹き出される空気温度が上昇するタイミングに同期して除湿器４２を稼働させることになる。つまり、車室内の気温が温度Ｔａから温度Ｔｂに上昇する毎に、除湿器４２によって車室内を除湿することになる。

以上により、ラム圧の変化による風量変化に対して、風量補正をせずに乗員の体感温を保つことができる。この場合、車速と連動した自然な風量により、走行感を演出し注意喚起したいシーン等には最適である。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、気温や風量の振幅値を一定にした例について説明した。しかし、これに代えて、気温や風量の振幅値を変化させる本第３実施形態について図１５を参照して説明する。

本実施形態のＥＣＵ２１は、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、吹出口１４、１５、１６から車室内に吹き出される空気温度の振幅値（すなわち、変動値）を変化させるように、サーボモータ２６を介してエアミックスドア１３を制御する（図１５参照）。

このことにより、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、車室内の気温の振幅値（すなわち、変動値）を変化させるように、サーボモータ２６を介してエアミックスドア１３を制御することになる。

このため、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、例えば、車室内の気温のゆるがせ方を強調することができる。図１５では、気温の最小値ｔａを維持した状態で、気温の最大値ｔｂが最大値ｔｄ（＞ｔｂ）に変化した例を示している。

これに加えて、ＥＣＵ２１は、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、ブロワファン７から吹出口１４、１５、１６を通して車室内に吹き出される送風量の振幅値（すなわち、変動値）を変化させるように、ブロワファン７を制御する（図１５参照）。

気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、例えば、気流のゆらがせ方を抑制することができる。図１５では、送風量の最小値Ｈａを維持した状態で、送風量の最大値Ｈｂが最大値Ｈｄ（＜Ｈｂ）に変化した例を示している。

以上説明した本実施形態によれば、ＥＣＵ２１が気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実施する際に、気温や風量の振幅を変化させることにより、車室内の気温や風量のゆらがせ方を強調したり、気流や風量のゆらがせ方を抑制することができる。このため、例えば、気温や風量によって車室内の偏日射により乗員が感じるほてりに対処することができる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、シーン判別部５０によって判別されたシーンに応じて、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）のうち実施するべき処理を選択した例について説明した。

しかし、これに代えて、乗員の空調の好みに応じて気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）のうち実施するべき処理を選択した本第４実施形態について図１６を参照して説明する。

本実施形態のＥＣＵ２１は、図７に代わる図１６に示すフローチャートにしたがって、温熱感制御処理を実行する。

図１６は、図７中のステップＳ１００、Ｓ１１０に代わるステップＳ１００Ａ、Ｓ１１０Ａを備える。図１６において、図７と同一符号は同一ステップを示す。

ＥＣＵ２１は、ステップＳ１００Ａにおいて、入力受付部として、乗員の操作によって好み選択部５１に入力される乗員の好みを受け付ける。

ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１０Ａにおいて、ステップＳ１００Ａで受け付けた乗員の好みに合わせて、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）のうち実施するべき処理を選択する。

すなわち、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１００Ａで入力される乗員の好みに合わせて４つの環境要素（気流、湿度、気温、輻射熱）のうち制御するべき２つ以上の環境要素を選択する（ステップＳ１１０Ａ）。

例えば、乗員の好みとして「ドラフト感」であることが望ましいと判別された場合には、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）が選択される。

すなわち、ステップＳ１１０Ａにおいて、４つの環境要素のうち制御するべき２つ以上の環境要素として、気温、気流を選択する。その後、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１０Ａにおいて選択した処理を実行する。

なお、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）の説明を省略する。

以上説明した本実施形態では、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１１０Ａにおいて乗員の好みに合わせて、気温操作・湿度操作処理（ステップＳ１２０）、気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）、気温操作・放射操作処理（ステップＳ１４０）のうち１つの処理を選択して実行する。

このため、ＥＣＵ２１は、乗員の好みに合わせて４つの環境要素のうち制御するべき２つ以上の環境要素を選択する。ＥＣＵ２１は、ブロワファン７、エアミックスドア１３、輻射ヒータ４０、除湿器４２等を制御して、この選択された２つ以上の環境要素を制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すことになる。

以上により、乗員が得られる車室内の空調に関する満足度を高めることができる。

（第５実施形態）
上記第１実施形態では、車両用空調装置１では、車室内全体の気温操作・気流・湿度・輻射熱を制御する例について説明した。しかし、これに代えて、車室内において気温操作・気流・湿度・輻射熱を座席毎に制御する本第５実施形態について図１７を参照して説明する。

本実施形態の車両用空調装置１は、車室内において気温・気流・湿度・輻射熱を座席毎に独立して制御するユニット６０Ａ、６０Ｂを備える。

ユニット６０Ａ、６０Ｂは、座席毎に独立して気温・気流・湿度・輻射熱を制御する環境調整装置である。ユニット６０Ａ、６０Ｂにおいて、気温・気流・湿度・輻射熱を制御する構成は、上記第１実施形態の車両用空調装置１と同様である。

このように構成される本実施形態では、ユニット６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ気温・気流・湿度・輻射熱を座席毎に独立して制御する。このため、気温・気流・湿度・輻射熱をタイミングよく、独立して、更には振幅値（すなわち、操作量）を独立して強調／抑制させて揺らがせることができる。

これにより、次の図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）の場合のように、車両の進行方向によって偏日射を受ける座席が変わったり、各座席の乗員の空調の好みが異なる場合にも、座席毎に異なる空調状態に制御することにより、良好に対処することができる。

図１７（ａ）車室内の運転席側が南側を向いて運転席側だけに照射される日射量が大きくなる場合である。図１７（ｂ）は、運転席に着座する乗員はほてりを嫌い暑がりであり、助手席に着座する乗員は風を嫌い寒がりである場合である。図１７（ｃ）車室内の助手席側が南側を向いて助手席側だけに照射される日射量が大きくなる場合である。

（他の実施形態）
（１）上記第１〜第５実施形態では、ブロワファン７を制御して車室内の気流を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、ルーバー３２或いは内外気切替ドア５を制御してもよい。

或いは、ブロワファン７、ルーバー３２、および内外気切替ドア５のうち２つ以上を制御して車室内の気流を制御してもよい。

（２）上記第１〜第５実施形態では、除湿器４２を制御して車室内の湿度を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、加湿器４３を制御して車室内の湿度を制御してもよい。

（３）上記第１〜第５実施形態では、除湿器４２を制御して車室内の湿度を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、内外気切替えドア５を制御して車室内の湿度を制御してもよい。

或いは、除湿器４２および加湿器４３をそれぞれ制御して車室内の湿度を制御してもよい。

（４）上記第１〜第５実施形態では、輻射ヒータ４０を制御して乗員に輻射される輻射熱を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、シートヒータ４１を制御して乗員に輻射される輻射熱を制御してもよい。

或いは、輻射ヒータ４０およびシートヒータ４１を制御して乗員に輻射される輻射熱を制御してもよい。

（５）上記第１〜第５実施形態では、２つの環境要素をゆらがせる制御を実施する際に、２つの環境要素にうち一方の環境要素によって影響される乗員の温熱感を他方の環境要素によって影響される乗員の温熱感によって互いに打ち消す例について説明した。

これに限らず、２つの環境要素をゆらがせる制御を実施していない場合に、一方の環境要素によって影響される乗員の温熱感を他方の環境要素によって影響される乗員の温熱感によって互いに打ち消すようにしてもよい。

但し、２つの環境要素とは、気温、気流、湿度、輻射熱のうち２つの環境要素である。

（６）上記第１〜第５実施形態では、ＥＣＵ２１が気温操作・気流操作処理（ステップＳ１３０）を実行する際に、吹出口１４、１５、１６から吹き出される冷風量を揺らがせる例について説明した。しかし、これに代えて、吹出口１４、１５、１６から吹き出される温風量を揺らがせるようにしてもよい。

（７）上記第１〜第５実施形態では、複数の環境要素として、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱といった４つの環境要素を用いた例について説明した。これに限らず、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱に、触感等の他の環境要素を追加したものを複数の環境要素としてもよい。

すなわち、複数の環境要素としては、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱を含むものであればよい。また、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱に対して追加される他の環境要素として、触感に限定されない。

（８）上記第１〜第５実施形態では、乗員に与える輻射熱を環境要素とした例について説明したが、これに代えて、乗員から熱を奪う冷熱を環境要素としてもよい。

（９）上記第１〜第５実施形態では、ステップＳ１２０で２つの環境要素として気温・湿度を採用し、ステップＳ１３０で２つの環境要素として気温・気流を採用し、ステップＳ１４０で２つの環境要素として気温・輻射熱（放射）を採用した例について説明した。
しかし、これらの「気温・湿度」、「気温・気流」、「気温・輻射熱」といった、３つの環境要素の組み合わせ以外の環境要素の組み合わせを採用してもよい。

例えば、２つの環境要素として、「湿度・輻射熱」といった２つの環境要素を用いてもよい。この場合、湿度によって影響される乗員の温熱感と輻射熱によって影響される乗員の温熱感とを互いに打ち消すようにしてもよい。

２つの環境要素として、「気流・輻射熱」といった２つの環境要素を用いてもよい。この場合、気流によって影響される乗員の温熱感と輻射熱によって影響される乗員の温熱感とを互いに打ち消すようにしてもよい。

（１０）上記第１〜第５実施形態では、ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０において２つの環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すようにした例について説明した。

しかし、これに代えて、４つの環境要素のうち２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すようにしてもよい。

例えば、気温・気温、輻射熱を２つ以上の環境要素として採用する。そして、「気温によって影響される乗員の温熱感」と「湿度によって影響される乗員の温熱感」と「輻射熱によって影響される乗員の温熱感」とのうち、１つの温熱感を他の温熱感によって打ち消すようにする。

（１１）上記第１〜第５実施形態では、ステップＳ１４０において輻射ヒータ４０を用いて乗員に輻射される輻射熱を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、シートヒータ４１を用いて乗員に輻射される輻射熱を制御してもよい。

（１２）上記第１〜第５実施形態では、ステップＳ１２０において除湿器４２を用いて車室内の湿度を制御した例について説明した。しかし、これに代えて、加湿器４３を用いて車室内の湿度を制御してもよい。

（１３）本発明の実施にあたり、上記第１〜第５実施形態において、時刻情報、乗員状態、乗員情報、季節情報等の各種情報を用いてステップＳ１２０〜Ｓ１４０の制御処理を実施してもよい。

（１４）上記第４実施形態では、好み選択部５１において、乗員における空調の好みが乗員の操作によって入力される例について説明したが、これに代えて、好み選択部５１において、乗員における空調の好みが乗員の音声によって入力されるようにしてもよい。

（１５）上記第第１〜第５実施形態では、複数の環境要素として、４つの環境要素（具体的には、車室内の気流、湿度、気温、輻射熱）を用いた例について説明した。しかし、これに限らず、複数の環境要素としては、４つの環境要素を含むものであればよく、５つ以上の環境要素を用いてもよい。

（１６）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。
（まとめ）
上記第１〜第５実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、車室内の乗員の温熱感に影響を与える複数の環境要素を調整する環境調整装置を制御する車両用空調装置であって、環境調整装置を制御して複数の環境要素のうち２つ以上の環境要素を制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す制御部を備える。

第２の観点によれば、複数の環境要素は、少なくとも前記車室内の気流、湿度、気温、輻射熱を含んでいる。

第３の観点によれば、制御部は、２つ以上の環境要素のうち１つの環境要素により影響される乗員の温熱感を上げて、２つ以上の環境要素のうち１つの環境要素以外の他の環境要素により影響される乗員の温熱感を下げることにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。

第４の観点によれば、複数の環境要素に対する乗員の好みの入力を受ける入力受付部と、入力受付部に入力される乗員の好みに合わせて複数の環境要素のうち制御するべき２つ以上の環境要素を選択する選択部と、を備える。

制御部は、環境調整装置を制御して選択部によって選択された２つ以上の環境要素を制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。

したがって、乗員の好みに合わせて選択された２つ以上の環境要素を制御することにより、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消すことになる。このため、乗員が得られる車室内の空調に関する満足度を高めることができる。

第５の観点によれば、制御部は、環境調整装置を制御して２つ以上の環境要素をそれぞれ独立して揺らがせるように制御して、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。

第６の観点によれば、制御部は、環境調整装置を制御して２つ以上の環境要素のうち１つの環境要素を揺るがせる際の振幅値を変更する。

第７の観点によれば、制御部は、環境調整装置を制御して２つ以上の環境要素を同時に揺らがせるように制御して、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。

第８の観点によれば、制御部は、環境調整装置を制御して環境要素を周期的に変化させるように制御することにより、環境要素を揺らがせるように制御する。

第９の観点によれば、制御部は、環境調整装置を制御して２つ以上の環境要素を制御することにより、乗員における温熱感以外の他の感覚への影響を抑えつつ、２つ以上の環境要素によって影響される乗員の温熱感を互いに打ち消す。

したがって、他の感覚への影響を抑えつつ、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑えることができる。

第１０の観点によれば、他の感覚は、車室内の気流に基づく乗員における聴覚であり、
制御部は、車室内の気流を一定にするように環境調整装置を制御することにより、乗員における聴覚への影響を抑える。

したがって、乗員における聴覚への影響を抑えつつ、車室内の乗員の温熱感の変化に伴って乗員に生じる違和感を抑えることができる。

１ 車両用空調装置
７ ブロワファン
１３ エアミックスドア
２１ ＥＣＵ
４０ 輻射ヒータ
４２ 除湿器

Claims (10)

1. 車室内の乗員の温熱感に影響を与える複数の環境要素を調整する環境調整装置（７、１３、４０、４２）を制御する車両用空調装置であって、
   前記環境調整装置を制御して前記複数の環境要素のうち２つ以上の環境要素を制御することにより、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す制御部（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０）を備える車両用空調装置。
2. 前記複数の環境要素は、少なくとも前記車室内の気流、湿度、気温、輻射熱を含んでいる請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記制御部は、前記２つ以上の環境要素のうち１つの環境要素により影響される前記乗員の温熱感を上げて、前記２つ以上の環境要素のうち前記１つの環境要素以外の他の環境要素により影響される前記乗員の温熱感を下げることにより、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記複数の環境要素に対する乗員の好みの入力を受ける入力受付部（Ｓ１００Ａ）と、
   前記入力受付部に入力される乗員の好みに合わせて前記複数の環境要素のうち制御するべき２つ以上の環境要素を選択する選択部（Ｓ１１０Ａ）と、を備え、
   前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記選択部によって選択された２つ以上の環境要素を制御することにより、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記２つ以上の環境要素をそれぞれ独立して揺らがせるように制御して、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記２つ以上の環境要素のうち１つの環境要素を揺らがせる際の振幅値を変更する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記２つ以上の環境要素を同時に揺らがせるように制御して、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記環境要素を周期的に変化させるように制御することにより、前記環境要素を揺らがせるように制御する請求項５、６、７のいずれか１つに記載に記載の車両用空調装置。
9. 前記制御部は、前記環境調整装置を制御して前記２つ以上の環境要素を制御することにより、前記乗員における温熱感以外の他の感覚への影響を抑えつつ、前記２つ以上の環境要素によって影響される前記乗員の温熱感を互いに打ち消す請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
10. 前記他の感覚は、前記車室内の気流に基づく前記乗員における聴覚であり、
    前記制御部は、前記車室内の気流を一定にするように前記環境調整装置を制御することにより、前記乗員における聴覚への影響を抑える請求項９に記載の車両用空調装置。

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