JP3644101B2 - 空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の第１および第２空調ゾーンへの吹出風温度を独立に制御する空調装置に関し、特には、車両の運転席と助手席への吹出風温度を独立に制御する車両用空調装置に用いた場合に有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
車室内の運転席（第１空調ゾーン）および助手席（第２空調ゾーン）への吹出風温度を独立に制御する、いわゆる左右独立温度コントロール型空調装置の従来技術として、例えば特開平５−２１３０５０号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
この装置は具体的には、運転席へ通ずる第１空気通路と助手席へ通ずる第２空気通路のそれぞれに、ヒータコアと、このヒータコアをバイパスする第１および第２バイパス通路と、第１および第２エアミックスドアとが設けられている。そして、この第１エアミックスドアは第１サーボモータによって駆動され、第２エアミックスドアは第２サーボモータによって駆動される。
【０００４】
そして、上記各席に対応して設けられた第１および第２温度設定器で設定された第１および第２設定温度や、車室内温度、外気温度、日射量に基づいて、各席に吹き出す第１および第２目標吹出温度を算出し、これらの目標吹出温度に基づいて、上記第１および第２エアミックスドアの第１および第２目標開度をそれぞれ決定し、これらの目標開度に基づいて、上記第１および第２サーボモータを独立に制御することによって、各席への吹出温度を独立に制御している。
【０００５】
また、上記従来技術とは別に、サーボモータにて制御対象物（上記の場合はエアミックスドア）の位置を制御する場合の一般的な方法として、上記制御対象物の実際の位置を検出するポテンショメータを設け、図８に示すように、上記制御対象物の目標位置ＳＷと、上記ポテンショメータが検出した上記制御対象物の実際の位置ＴＰとの偏差（ＳＷ−ＴＰ）が、負方向の所定値（例えば−４（％））から正方向の所定値（例えば＋４（％））までの範囲内であれば停止するように、不感帯を設ける。
【０００６】
このように不感帯を設けるのは、上記制御対象物が停止している状態で、多少の外乱（例えば日射の変化）があって、上記目標位置ＳＷが多少変化しても、上記制御対象物がハンチングしないようにして、上記制御対象物を安定した状態で制御するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような左右独立温度コントロール型空調装置に、上記のようなサーボモータに不感帯を設ける制御手法を適用する場合、運転席側と助手席側とで上記設定温度が同じであるにも係わらず、各席への吹出風温度が異なって、乗員に違和感を与えるといった問題が発生する。
【０００８】
すなわち、上記設定温度が各席で同じであれば、車室内温度、外気温度、日射量は同じであるので、上記第１および第２目標吹出温度が同じとなり、各エアミックスドアの目標開度ＳＷは同じとなる。しかし、図８に示すように、各サーボモータに不感帯を設けているため、運転席側の第１エアミックスドアが、例えば上記不感帯の中で正方向に最大の開度（ＳＷ−ＴＰ＝＋４（％）の開度）となり、助手席側の第２エアミックスドアが、上記不感帯の中で負方向に最大の開度（ＳＷ−ＴＰ＝−４（％）の開度）となることもある。
【０００９】
この場合、上記設定温度が各席で同じであっても、各エアミックスドアの開度が８（％）もずれてしまい、その結果、運転席側と助手席側とに異なる温度の風が吹き出され、乗員に違和感を与えてしまう。
このように、上記設定温度が各席で同じであっても、各エアミックスドアの開度が相対的にずれてしまうことは、サーボモータに不感帯を設けている限りは避けられないことだが、このずれの大きさを少しでも小さくして、各席の設定温度が同じときにおける各席への吹出風温度のずれ量を極力少なくしたい。
【００１０】
そこで、本発明は上記要望を満足することのできる空調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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記載の発明は、
第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）および第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）のうちの一方の目標位置を、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの他方の目標位置に対する上記他方の実際位置のずれの方向にずらすようにしたことを特徴としている。
【００１２】
従って、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）は、それぞれの目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、それぞれ独立して制御されるので、多少の外乱があって、上記目標位置が多少変化しても、ハンチングすることなく安定した状態で独立制御される。このようにして、第１および第２空調ゾーンへの吹出風温度は安定した状態で独立制御される。
【００１３】
ここで、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のとき、すなわち上記一方および他方の目標位置を同じとする条件のときでも、上記他方の実際位置が、この他方の目標位置に対して正方向にずれたときには、上記一方の目標位置を正方向にずらし、また、上記他方の実際位置が、この他方の目標位置に対して負方向にずれたときには、上記一方の目標位置を負方向にずらす。
【００１４】
従って、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、上記他方の実際位置が、正方向の上記所定値の位置となって、上記一方の実際位置が、負方向の上記所定値の位置となることもあるが、このとき、上記一方の目標位置が正方向にずれるので、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲よりも少ない量となる。つまり、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
【００１５】
また、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、上記他方の実際位置が、負方向の上記所定値の位置となって、上記一方の実際位置が、正方向の上記所定値の位置となることもあるが、このとき、上記一方の目標位置が負方向にずれるので、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、上記範囲よりも少ない量となる。つまり、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
【００１６】
このように本発明では、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量を少なくすることができ、ひいては各ゾーンへの吹出風温度のずれ量を少なくすることができる。
また、請求項３記載の発明は、
上記各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じとする条件のとき、上記一方の目標位置を、上記他方の実際位置とするようにしたことを特徴としている。
【００１７】
これによると、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じとする条件のときには、上記他方の実際位置が、正方向の上記所定値から正方向の上記所定値までのいずれの位置となっても、上記一方の実際位置は、この他方の実際位置から負方向に上記所定値までの範囲内か、上記他方の実際位置から正方向に上記所定値までの範囲内の位置となる。
【００１８】
従って、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、最大でも、上記負方向の所定値の大きさか、あるいは上記正方向の所定値の大きさとなるので、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
このように本発明では、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量を少なくすることができ、ひいては各ゾーンへの吹出風温度のずれ量を少なくすることができる。
【００１９】
なお、請求項３記載の発明でいう、各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じにする条件とは、上記各吹出風温度を全く同じにする条件だけでなく、上記各吹出風温度が若干ずれていても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、第１空調ゾーンとしての運転席および第２空調ゾーンとしての助手席へのそれぞれの吹出温度を独立に制御する自動車用空調装置に本発明を適用した第１実施形態について、図１〜７を用いて説明する。
まず、本実施形態の空調ユニットの全体構成を図１に基づいて説明する。
【００２１】
図１において、１は自動車用空調装置の空調ユニットの全体を示し、この空調ユニット１の主体は自動車の車室内計器盤の下方部に配設されている。
この空調ユニット１の空気上流側部位には内外気切換箱２が設けられている。内外気切換箱２には、内気吸入口３と外気吸入口４とが形成されており、さらに内気吸入口３と外気吸入口４とが分かれた部分には、各吸入口を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。この内外気切換ドア５には、駆動手段としてのサーボモータ６（図２参照）が連結されている。
【００２２】
内外気切換箱２の空気出口部には、送風手段としての遠心式電動送風機７が設けられており、この送風機７は、遠心ファン８とその駆動用のブロワモータ９と遠心ファン８を収容しているスクロールケーシング１０とから構成されている。また、ブロワモータ９に印加されるブロワ電圧は、ブロワモータコントローラ１１（図２参照）によって制御される。
【００２３】
空調ユニットのケース１２は、スクロールケーシング１０の空気出口側部分に接続されている。このケース１２内には、空気冷却手段をなす蒸発器１３と、その空気下流側に空気加熱手段としてのヒータコア１４（加熱手段）が配設されている。また、ケース１２内のうちヒータコア１４の空気上流側には仕切板１５が配設されている。また、ケース１２内のうちヒータコア１４の両側方（図１の上下）には、蒸発器１３で冷却された冷風がヒータコア１４をバイパスする第１および第２バイパス通路１６ａ、１６ｂ（第１および第２バイパス通路）が形成されている。
【００２４】
ヒータコア１４の空気上流側には、第１および第２エアミックスドア１７ａ、１７ｂ（第１および第２温度調節手段、第１および第２風量割合調節手段）が設けられており、これらのドア１７ａ、１７ｂには、駆動手段としての第１および第２サーボモータ２５ａ、２５ｂ（第１および第２温度調節手段、図２参照）がそれぞれ連結されている。このサーボモータ２５ａ、２５ｂには、それぞれのモータの出力軸の回転角を検出することによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの実際の位置を検出するポテンショメータ３７ａ、３７ｂ（図２参照）が内蔵されている。
【００２５】
そして、仕切板１５より図中上方のヒータコア１４を通る冷風量と、第１バイパス通路１６ａを通る冷風量との割合が、第１エアミックスドア１７ａの開度によって調節され、仕切板１５より図中下方のヒータコア１４を通る冷風量と、第２バイパス通路１６ｂを通る冷風量との割合が、第２エアミックスドア１７ｂの開度によって調節される。
【００２６】
蒸発器１３は、図示しない圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器とともに配管結合された周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、ケース１２内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機は、自動車のエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結されるもので、この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。
【００２７】
また、ヒータコア１４は、自動車エンジンの冷却水を熱源とする熱交換器であり、蒸発器１３にて冷却された冷風を再加熱する。
また、ケース１２の空気出口側には、第１エアミックスドア１７ａの開度によって温度調節された空調風を車室内運転席側に導く運転席側ダクト１８ａ（第１空気通路）と、第２エアミックスドア１７ｂの開度によって温度調節された空調風を車室内助手席側に導く助手席側ダクト１８ｂ（第２空気通路）とが接続されている。
【００２８】
このうち、運転席側ダクト１８ａの下流端には、フェイスダクト１９ａとフットダクト２０ａとデフロスタダクト２１とが形成されている。
上記フェイスダクト１９ａは、センターフェイスダクト１９１ａとサイドフェイスダクト１９２ａとに分岐しており、これらのダクト１９１ａ、１９２ａの端部には、運転席乗員の上半身に空調風を吹き出すためのセンターフェイス吹出口１９３ａとサイドフェイス吹出口１９４ａが形成されている。
【００２９】
フットダクト２０ａは、その端部に、運転席乗員の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口２００ａが形成されている。
上記デフロスタダクト２１は、その端部に、フロントガラスの内面に空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口２１０が形成されている。
一方、上記助手席側ダクト１８ｂの下流端には、フェイスダクト１９ｂとフットダクト２０ｂとが形成されている。
【００３０】
上記フェイスダクト１９ｂは、センターフェイスダクト１９１ｂとサイドフェイスダクト１９２ｂとに分岐しており、これらのダクト１９１ｂ、１９２ｂの端部には、助手席乗員の上半身に空調風を吹き出すためのセンターフェイス吹出口１９３ｂとサイドフェイス吹出口１９４ｂが形成されている。
上記フットダクト２０ｂは、その端部に、助手席乗員の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口２００ｂが形成されている。
【００３１】
そして、フェイスダクト１９ａ、フットダクト２０ａ、およびデフロスタダクト２１の空気入口側部位には、それぞれのダクトを開閉するフェイスドア２２ａ、フットドア２３ａ、およびデフロスタドア２４が設けられている。また、フェイスダクト１９ｂ、フットダクト２０ｂの空気入口側部位には、それぞれのダクトを開閉するフェイスドア２２ｂ、フットドア２３ｂが設けられている。
【００３２】
このうち、フェイスドア２２ａとフットドア２３ａには、駆動手段としてのサーボモータ２６（図２参照）が連結され、デフロスタドア２４には、駆動手段としてのサーボモータ２７（図２参照）が連結されている。また、フェイスドア２２ｂおよびフットドア２３ｂには、駆動手段としてのサーボモータ２８（図２参照）が連結されている。
【００３３】
次に、本実施形態の制御系の構成について、図２を用いて説明する。
図２に示すように、空調装置を制御する制御装置３０には、上記ポテンショメータ３７ａ、３７ｂの他に、車室内気温度を検出する内気温センサ３１、外気温度を検出する外気温センサ３２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ３３、蒸発器１３を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器後センサ３４、およびヒータコア１４内のエンジン冷却水温を検出する水温センサ３５が電気的に接続されている。
【００３４】
また、制御装置３０には、運転席側車室内の目標温度Ｔset(Dr) を設定する運転席側温度設定器３６ａと、助手席側車室内の目標温度Ｔset(Pa) を設定する助手席側温度設定器３６ｂとが電気的に接続されている。なお、この運転席側温度設定器３６ａおよび助手席側温度設定器３６ｂは、車室内前方に設けられたインストルメントパネル上に設置されている。
【００３５】
制御装置３０は、内部に図示しないＡ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ等を備える周知のものであり、上記各センサ３１〜３５および各ポテンショメータ３７ａ、３７ｂからの信号は、上記Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。。
上記マイクロコンピュータは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を持つ周知のもので、エンジンの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ーから電源が供給される。
【００３６】
次に、上記マイクロコンピュータによる制御処理について、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３０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３００にて、データ処理用メモリの記憶内容などの初期化を行う。
【００３７】
そして、次のステップ３１０にて、運転席側温度設定器３６ａにて設定された目標温度Ｔset(Dr) 、助手席側温度設定器３６ｂにて設定された目標温度Ｔset(Pa) 、内気温センサ３１が検出した内気温度Ｔr 、外気温センサ３２が検出した外気温度Ｔam、日射センサ３３が検出した日射量Ｔs 、蒸発器後センサ３４が検出した蒸発器後温度Ｔe 、水温センサ３５が検出した水温Ｔw 、ポテンショメータ３７ａが検出した第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)、およびポテンショメータ３７ｂが検出した第２エアミックスドア１７ｂの実際の開度ＴＰ(Pa)を読み込む。
【００３８】
そして、次のステップ３２０にて、ＲＯＭに予め記憶された下記数式１、２に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴset(Dr) 、Ｔset(Pa) 、Ｔr 、Ｔam、およびＴs を代入することによって、運転席側に吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)と、助手席側に吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯ(Pa)を算出する。
【００３９】
【数１】
ＴＡＯ(Dr)＝Ｋset ×Ｔset(Dr) −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｋd(Dr) ×（Ｔset(Dr) −Ｔset(Pa) ）＋Ｃ
【００４０】
【数２】
ＴＡＯ(Pa)＝Ｋset ×Ｔset(Pa) −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｋd(Pa) ×（Ｔset(Pa) −Ｔset(Dr) ）＋Ｃ
ここで、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs 、Ｋd(Dr) 、およびＫd(Pa) はゲイン、Ｃは補正用の定数である。
【００４１】
そして、次のステップ３３０では、予めＲＯＭに記憶された図４に示すマップから、上記ＴＡＯ(Dr)およびＴＡＯ(Pa)に対応するブロワ電圧ＶＡをそれぞれサーチし、これらのブロワ電圧を平均することによって、ブロワモータ９に印加するブロワ電圧ＶＡを算出する。
そして、次のステップ３４０にて、予めＲＯＭに記憶された図５のマップから、上記ＴＡＯ(Dr)およびＴＡＯ(Pa)に対応する、運転席側の吹出口モードおよび助手席側の吹出口モードを決定する。
【００４２】
ここでＦＡＣＥ（フェイス）モードとは、フェイス吹出口１９３ａ、１９４ａ、１９３ｂ、１９４ｂから空調風を吹き出すモードであり、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードとは、フェイス吹出口１９３ａ、１９４ａ、１９３ｂ、１９４ｂおよびフット吹出口２００ａ、２００ｂの両方から空調風を吹き出すモードであり、ＦＯＯＴ（フット）モードとは、フット吹出口２００ａ、２００ｂから空調風を吹き出すモードである。
【００４３】
そして、次のステップ３５０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式３、４に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴw 、Ｔe 、および上記ＴＡＯ(Dr)、ＴＡＯ(Pa)を代入することによって、第１エアミックスドア１７ａの仮の目標開度ＳＷ(Dr)、および第２エアミックスドア１７ｂの仮の目標開度ＳＷ(Pa)を算出する。
【００４４】
【数３】
ＳＷ(Dr)＝｛（ＴＡＯ(Dr)−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝×１００ （％）
【００４５】
【数４】
ＳＷ(Pa)＝｛（ＴＡＯ(Pa)−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝×１００ （％）
そして、次のステップ３６０にて、予めＲＯＭに記憶された図６のマップから、上記ＳＷ(Dr)およびＳＷ(Pa)に対応する目標開度ＳＷＤ(Dr)およびＳＷＤ(Pa)をサーチして算出する。なお、図６に示す特性は、吹出風温度のコントロール特性の非線型性を吸収するための特性である。
【００４６】
そして、次のステップ３７０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式５、６に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴＰ(Dr)、および上記ステップ３６０で算出したＳＷＤ(Dr)およびＳＷＤ(Pa)を代入することによって、第１エアミックスドア１７ａの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、および第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)を算出する。
【００４７】
【数５】
ＳＷＡ(Dr)＝ＳＷＤ(Dr) （％）
【００４８】
【数６】
ＳＷＡ(Pa)＝ＴＰ(Dr)＋ＳＷＤ(Pa)−ＳＷＤ(Dr) （％）
そして、次のステップ３８０にて、上記ステップ３３０で算出したブロワ電圧ＶＡを、ブロワモータコントローラ１１を通じて出力する。
そして、次のステップ３９０にて、第１エアミックスドア１７ａの開度を、予めＲＯＭに記憶された図７のマップ、および上記最終目標開度と実際の開度との偏差（ＳＷＡ(Dr)−ＴＰ(Dr)）に基づいて制御するとともに、第２エアミックスドア１７ｂの開度を、図７のマップ、および上記最終目標開度と実際の開度との偏差（ＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）に基づいてを制御する。
【００４９】
つまり、エアミックスドア１７ａ、１７ｂは、きっかり上記最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)で停止するように制御されるのではなく、上記偏差が、負方向の所定値（本実施形態では−４（％））から正方向の所定値（本実施形態では＋４（％））までの範囲内となれば停止するように、不感帯が形成されている。このように不感帯を設けることによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂが停止している状態で、多少の外乱（例えば日射の変化）があって、上記最終目標開度が多少変化しても、エアミックスドア１７ａ、１７ｂはハンチングすることなく、安定した状態で制御される。
【００５０】
そして、次のステップ４００にて、運転席側の吹出口モードおよび助手席側の吹出口モードが、上記ステップ３４０で決定した吹出口モードとるように、サーボモータ２６〜２８を制御する。
以上説明した図３の処理を繰り返すことよって、上記数式６にて求まる第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)は、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)を、第１エアミックスドア１７ａの目標開度ＳＷＤ(Dr)に対する実際の開度ＴＰ(Dr)のずれの方向にずらした開度として算出される。
【００５１】
特に、例えば運転席側の目標温度Ｔset(Dr) と助手席側の目標温度Ｔset(Pa) とが等しいときは、内気温度Ｔr 、外気温度Ｔam、日射量Ｔs も各席間で等しいので、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しくなり、上記数式３、４にて求まる目標開度ＳＷＤ(Dr)とＳＷＤ(Pa)とが等しくなる。従って、上記数式６にて求まる最終目標開度ＳＷＡ(Pa)は、第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)として算出される。
【００５２】
従って、このときには、上記偏差（ＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）がＴＰ(Dr)−ＴＰ(Pa)となるので、図７からも分かるように、第１エアミックスドア１７ａがいずれの位置となっても、第２エアミックスドア１７ｂは、この第１エアミックスドア１７ａの実際の位置からのずれが−４〜＋４（％）の位置となる。
このように本実施形態によると、運転席と助手席の上記目標温度Ｔset(Dr) 、Ｔset(Pa) が等しくて、上記目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しいときに、各エアミックスドア１７ａ、１７ｂの相対的なずれが、最大でも４（％）となる。従って、従来のような考え方、つまり上記目標開度ＳＷＤ(Dr)、ＳＷＤ(Pa)を最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)として、図７のマップによりエアミックスドア１７ａ、１７ｂの開度を制御する場合には、上記相対的なずれが最大８（％）となるが、本実施形態では、その半分に抑えることができる。
【００５３】
従って、運転席と助手席とで上記目標温度（Ｔset(Dr) 、Ｔset(Pa) ）が等しくて、上記目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しいときには、各席への吹出風温度をほぼ同じにすることができるので、快適な左右席独立温度コントロールを実現することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が等しいときには、第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)が、第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)となるようにしたが、その逆としても良い。つまり、第１エアミックスドア１７ａの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)が、第２エアミックスドア１７ｂの実際の開度ＴＰ(Pa)となるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、第２エアミックスドア１７ｂの位置制御を、全ての条件のときに上記数式６に基づいて行ったが、各席の設定温度が同じで、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が実質的に同じであるときのみ、上記数式６に基づいて行い、それ以外のときには、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)に基づいて行うようにしても良い。
【００５５】
また、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が実質的に同じであるときのみ、下記数式７に基づいて第２エアミックスドア１７ｂの位置制御を行い、それ以外のときには、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)に基づいて行うようにしても良い。
【００５６】
【数７】
ＳＷＡ(Pa)＝ＴＰ(Dr)
また、第１および第２空気通路内の空気の全てがヒータコア１４を通過するようにし、このヒータコア１４内を流れる温水流量または温水温度を、各席に対応して設けられた第１および第２ウォータバルブにて制御する、いわゆるリヒート式タイプのものにおいては、本発明の第１温度調節手段を、上記第１ウォータバルブとその駆動手段にて構成し、第２温度調節手段を、上記第２ウォータバルブとその駆動手段にて構成しても良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、本発明の第１空調ゾーンを車室内の運転席側空間、第２空調ゾーンを助手席側空間としたが、第１空調ゾーンを車室内の前席側空間、第２空調ゾーンを後席側空間としても良い。
また、上記実施形態では、ポテンショメータ３７ａ、３７ｂにて、サーボモータ２５ａ、２５ｂの出力軸の回転角を検出し、これによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの実際の位置を検出するようにしたが、直接エアミックスドア１７ａ、１７ｂの位置を検出する手段を設けても良い。
【００５８】
また、上記実施形態では、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)を直接決定するようにしたが、サーボモータ２５ａ、２５ｂの目標回転角を決定し、これによって上記ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)を決定するようにしても良い。
また、上記実施形態では、サーボモータ２５ａ、２５ｂの不感帯領域を、図７に示すように、上記偏差（ＳＷＡ(Dr)−ＴＰ(Dr)またはＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）の正負両方向に４（％）ずつ設けたが、正方向の領域と負方向の領域とが異なるように設けても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯを実現するために、吹出風温度のコントロール特性の非線型性を吸収するために、図６に示す関係に基づいて、エアミックスドア１７の目標開度ＳＷをＳＷＤに変換したが、上記コントロール特性に問題が無ければ、このような変換を行わなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の空調ユニットの全体構成図である。
【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図３】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制御フローチャートである。
【図４】上記実施形態のブロワ電圧ＶＡに関するマップである。
【図５】上記実施形態の吹出口モードに関するマップである。
【図６】上記実施形態の温度コントロール特性の非線型性を吸収するためのマップである。
【図７】上記実施形態のエアミックスドア１７ａ、１７ｂの開度制御に関するマップである。
【図８】従来の制御対象物（例えばエアミックスドア）の位置制御に関するマップである。
【符号の説明】
１４…ヒータコア（加熱手段）、１６ａ…第１バイパス通路、
１６ｂ…第２バイパス通路、
１７ａ…第１エアミックスドア（第１温度調節手段）、
１７ｂ…第２エアミックスドア（第２温度調節手段）、
１８ａ…運転席側ダクト（第１空気通路）、
１８ｂ…助手席側ダクト（第２空気通路）、
２５ａ…第１サーボモータ（第１温度調節手段）、
２５ｂ…第２サーボモータ（第２温度調節手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の第１および第２空調ゾーンへの吹出風温度を独立に制御する空調装置に関し、特には、車両の運転席と助手席への吹出風温度を独立に制御する車両用空調装置に用いた場合に有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
車室内の運転席（第１空調ゾーン）および助手席（第２空調ゾーン）への吹出風温度を独立に制御する、いわゆる左右独立温度コントロール型空調装置の従来技術として、例えば特開平５−２１３０５０号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
この装置は具体的には、運転席へ通ずる第１空気通路と助手席へ通ずる第２空気通路のそれぞれに、ヒータコアと、このヒータコアをバイパスする第１および第２バイパス通路と、第１および第２エアミックスドアとが設けられている。そして、この第１エアミックスドアは第１サーボモータによって駆動され、第２エアミックスドアは第２サーボモータによって駆動される。
【０００４】
そして、上記各席に対応して設けられた第１および第２温度設定器で設定された第１および第２設定温度や、車室内温度、外気温度、日射量に基づいて、各席に吹き出す第１および第２目標吹出温度を算出し、これらの目標吹出温度に基づいて、上記第１および第２エアミックスドアの第１および第２目標開度をそれぞれ決定し、これらの目標開度に基づいて、上記第１および第２サーボモータを独立に制御することによって、各席への吹出温度を独立に制御している。
【０００５】
また、上記従来技術とは別に、サーボモータにて制御対象物（上記の場合はエアミックスドア）の位置を制御する場合の一般的な方法として、上記制御対象物の実際の位置を検出するポテンショメータを設け、図８に示すように、上記制御対象物の目標位置ＳＷと、上記ポテンショメータが検出した上記制御対象物の実際の位置ＴＰとの偏差（ＳＷ−ＴＰ）が、負方向の所定値（例えば−４（％））から正方向の所定値（例えば＋４（％））までの範囲内であれば停止するように、不感帯を設ける。
【０００６】
このように不感帯を設けるのは、上記制御対象物が停止している状態で、多少の外乱（例えば日射の変化）があって、上記目標位置ＳＷが多少変化しても、上記制御対象物がハンチングしないようにして、上記制御対象物を安定した状態で制御するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような左右独立温度コントロール型空調装置に、上記のようなサーボモータに不感帯を設ける制御手法を適用する場合、運転席側と助手席側とで上記設定温度が同じであるにも係わらず、各席への吹出風温度が異なって、乗員に違和感を与えるといった問題が発生する。
【０００８】
すなわち、上記設定温度が各席で同じであれば、車室内温度、外気温度、日射量は同じであるので、上記第１および第２目標吹出温度が同じとなり、各エアミックスドアの目標開度ＳＷは同じとなる。しかし、図８に示すように、各サーボモータに不感帯を設けているため、運転席側の第１エアミックスドアが、例えば上記不感帯の中で正方向に最大の開度（ＳＷ−ＴＰ＝＋４（％）の開度）となり、助手席側の第２エアミックスドアが、上記不感帯の中で負方向に最大の開度（ＳＷ−ＴＰ＝−４（％）の開度）となることもある。
【０００９】
この場合、上記設定温度が各席で同じであっても、各エアミックスドアの開度が８（％）もずれてしまい、その結果、運転席側と助手席側とに異なる温度の風が吹き出され、乗員に違和感を与えてしまう。
このように、上記設定温度が各席で同じであっても、各エアミックスドアの開度が相対的にずれてしまうことは、サーボモータに不感帯を設けている限りは避けられないことだが、このずれの大きさを少しでも小さくして、各席の設定温度が同じときにおける各席への吹出風温度のずれ量を極力少なくしたい。
【００１０】
そこで、本発明は上記要望を満足することのできる空調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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記載の発明は、
第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）および第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）のうちの一方の目標位置を、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの他方の目標位置に対する上記他方の実際位置のずれの方向にずらすようにしたことを特徴としている。
【００１２】
従って、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）は、それぞれの目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、それぞれ独立して制御されるので、多少の外乱があって、上記目標位置が多少変化しても、ハンチングすることなく安定した状態で独立制御される。このようにして、第１および第２空調ゾーンへの吹出風温度は安定した状態で独立制御される。
【００１３】
ここで、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のとき、すなわち上記一方および他方の目標位置を同じとする条件のときでも、上記他方の実際位置が、この他方の目標位置に対して正方向にずれたときには、上記一方の目標位置を正方向にずらし、また、上記他方の実際位置が、この他方の目標位置に対して負方向にずれたときには、上記一方の目標位置を負方向にずらす。
【００１４】
従って、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、上記他方の実際位置が、正方向の上記所定値の位置となって、上記一方の実際位置が、負方向の上記所定値の位置となることもあるが、このとき、上記一方の目標位置が正方向にずれるので、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲よりも少ない量となる。つまり、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
【００１５】
また、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、上記他方の実際位置が、負方向の上記所定値の位置となって、上記一方の実際位置が、正方向の上記所定値の位置となることもあるが、このとき、上記一方の目標位置が負方向にずれるので、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、上記範囲よりも少ない量となる。つまり、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
【００１６】
このように本発明では、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量を少なくすることができ、ひいては各ゾーンへの吹出風温度のずれ量を少なくすることができる。
また、請求項３記載の発明は、
上記各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じとする条件のとき、上記一方の目標位置を、上記他方の実際位置とするようにしたことを特徴としている。
【００１７】
これによると、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じとする条件のときには、上記他方の実際位置が、正方向の上記所定値から正方向の上記所定値までのいずれの位置となっても、上記一方の実際位置は、この他方の実際位置から負方向に上記所定値までの範囲内か、上記他方の実際位置から正方向に上記所定値までの範囲内の位置となる。
【００１８】
従って、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量は、最大でも、上記負方向の所定値の大きさか、あるいは上記正方向の所定値の大きさとなるので、従来の相対的なずれ量よりも少なくなる。
このように本発明では、上記各空調ゾーンへの吹出風温度を同じとする条件のときに、各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）の相対的なずれ量を少なくすることができ、ひいては各ゾーンへの吹出風温度のずれ量を少なくすることができる。
【００１９】
なお、請求項３記載の発明でいう、各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じにする条件とは、上記各吹出風温度を全く同じにする条件だけでなく、上記各吹出風温度が若干ずれていても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、第１空調ゾーンとしての運転席および第２空調ゾーンとしての助手席へのそれぞれの吹出温度を独立に制御する自動車用空調装置に本発明を適用した第１実施形態について、図１〜７を用いて説明する。
まず、本実施形態の空調ユニットの全体構成を図１に基づいて説明する。
【００２１】
図１において、１は自動車用空調装置の空調ユニットの全体を示し、この空調ユニット１の主体は自動車の車室内計器盤の下方部に配設されている。
この空調ユニット１の空気上流側部位には内外気切換箱２が設けられている。内外気切換箱２には、内気吸入口３と外気吸入口４とが形成されており、さらに内気吸入口３と外気吸入口４とが分かれた部分には、各吸入口を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。この内外気切換ドア５には、駆動手段としてのサーボモータ６（図２参照）が連結されている。
【００２２】
内外気切換箱２の空気出口部には、送風手段としての遠心式電動送風機７が設けられており、この送風機７は、遠心ファン８とその駆動用のブロワモータ９と遠心ファン８を収容しているスクロールケーシング１０とから構成されている。また、ブロワモータ９に印加されるブロワ電圧は、ブロワモータコントローラ１１（図２参照）によって制御される。
【００２３】
空調ユニットのケース１２は、スクロールケーシング１０の空気出口側部分に接続されている。このケース１２内には、空気冷却手段をなす蒸発器１３と、その空気下流側に空気加熱手段としてのヒータコア１４（加熱手段）が配設されている。また、ケース１２内のうちヒータコア１４の空気上流側には仕切板１５が配設されている。また、ケース１２内のうちヒータコア１４の両側方（図１の上下）には、蒸発器１３で冷却された冷風がヒータコア１４をバイパスする第１および第２バイパス通路１６ａ、１６ｂ（第１および第２バイパス通路）が形成されている。
【００２４】
ヒータコア１４の空気上流側には、第１および第２エアミックスドア１７ａ、１７ｂ（第１および第２温度調節手段、第１および第２風量割合調節手段）が設けられており、これらのドア１７ａ、１７ｂには、駆動手段としての第１および第２サーボモータ２５ａ、２５ｂ（第１および第２温度調節手段、図２参照）がそれぞれ連結されている。このサーボモータ２５ａ、２５ｂには、それぞれのモータの出力軸の回転角を検出することによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの実際の位置を検出するポテンショメータ３７ａ、３７ｂ（図２参照）が内蔵されている。
【００２５】
そして、仕切板１５より図中上方のヒータコア１４を通る冷風量と、第１バイパス通路１６ａを通る冷風量との割合が、第１エアミックスドア１７ａの開度によって調節され、仕切板１５より図中下方のヒータコア１４を通る冷風量と、第２バイパス通路１６ｂを通る冷風量との割合が、第２エアミックスドア１７ｂの開度によって調節される。
【００２６】
蒸発器１３は、図示しない圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器とともに配管結合された周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、ケース１２内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機は、自動車のエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結されるもので、この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。
【００２７】
また、ヒータコア１４は、自動車エンジンの冷却水を熱源とする熱交換器であり、蒸発器１３にて冷却された冷風を再加熱する。
また、ケース１２の空気出口側には、第１エアミックスドア１７ａの開度によって温度調節された空調風を車室内運転席側に導く運転席側ダクト１８ａ（第１空気通路）と、第２エアミックスドア１７ｂの開度によって温度調節された空調風を車室内助手席側に導く助手席側ダクト１８ｂ（第２空気通路）とが接続されている。
【００２８】
このうち、運転席側ダクト１８ａの下流端には、フェイスダクト１９ａとフットダクト２０ａとデフロスタダクト２１とが形成されている。
上記フェイスダクト１９ａは、センターフェイスダクト１９１ａとサイドフェイスダクト１９２ａとに分岐しており、これらのダクト１９１ａ、１９２ａの端部には、運転席乗員の上半身に空調風を吹き出すためのセンターフェイス吹出口１９３ａとサイドフェイス吹出口１９４ａが形成されている。
【００２９】
フットダクト２０ａは、その端部に、運転席乗員の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口２００ａが形成されている。
上記デフロスタダクト２１は、その端部に、フロントガラスの内面に空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口２１０が形成されている。
一方、上記助手席側ダクト１８ｂの下流端には、フェイスダクト１９ｂとフットダクト２０ｂとが形成されている。
【００３０】
上記フェイスダクト１９ｂは、センターフェイスダクト１９１ｂとサイドフェイスダクト１９２ｂとに分岐しており、これらのダクト１９１ｂ、１９２ｂの端部には、助手席乗員の上半身に空調風を吹き出すためのセンターフェイス吹出口１９３ｂとサイドフェイス吹出口１９４ｂが形成されている。
上記フットダクト２０ｂは、その端部に、助手席乗員の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口２００ｂが形成されている。
【００３１】
そして、フェイスダクト１９ａ、フットダクト２０ａ、およびデフロスタダクト２１の空気入口側部位には、それぞれのダクトを開閉するフェイスドア２２ａ、フットドア２３ａ、およびデフロスタドア２４が設けられている。また、フェイスダクト１９ｂ、フットダクト２０ｂの空気入口側部位には、それぞれのダクトを開閉するフェイスドア２２ｂ、フットドア２３ｂが設けられている。
【００３２】
このうち、フェイスドア２２ａとフットドア２３ａには、駆動手段としてのサーボモータ２６（図２参照）が連結され、デフロスタドア２４には、駆動手段としてのサーボモータ２７（図２参照）が連結されている。また、フェイスドア２２ｂおよびフットドア２３ｂには、駆動手段としてのサーボモータ２８（図２参照）が連結されている。
【００３３】
次に、本実施形態の制御系の構成について、図２を用いて説明する。
図２に示すように、空調装置を制御する制御装置３０には、上記ポテンショメータ３７ａ、３７ｂの他に、車室内気温度を検出する内気温センサ３１、外気温度を検出する外気温センサ３２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ３３、蒸発器１３を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器後センサ３４、およびヒータコア１４内のエンジン冷却水温を検出する水温センサ３５が電気的に接続されている。
【００３４】
また、制御装置３０には、運転席側車室内の目標温度Ｔset(Dr) を設定する運転席側温度設定器３６ａと、助手席側車室内の目標温度Ｔset(Pa) を設定する助手席側温度設定器３６ｂとが電気的に接続されている。なお、この運転席側温度設定器３６ａおよび助手席側温度設定器３６ｂは、車室内前方に設けられたインストルメントパネル上に設置されている。
【００３５】
制御装置３０は、内部に図示しないＡ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ等を備える周知のものであり、上記各センサ３１〜３５および各ポテンショメータ３７ａ、３７ｂからの信号は、上記Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。。
上記マイクロコンピュータは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を持つ周知のもので、エンジンの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ーから電源が供給される。
【００３６】
次に、上記マイクロコンピュータによる制御処理について、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３０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３００にて、データ処理用メモリの記憶内容などの初期化を行う。
【００３７】
そして、次のステップ３１０にて、運転席側温度設定器３６ａにて設定された目標温度Ｔset(Dr) 、助手席側温度設定器３６ｂにて設定された目標温度Ｔset(Pa) 、内気温センサ３１が検出した内気温度Ｔr 、外気温センサ３２が検出した外気温度Ｔam、日射センサ３３が検出した日射量Ｔs 、蒸発器後センサ３４が検出した蒸発器後温度Ｔe 、水温センサ３５が検出した水温Ｔw 、ポテンショメータ３７ａが検出した第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)、およびポテンショメータ３７ｂが検出した第２エアミックスドア１７ｂの実際の開度ＴＰ(Pa)を読み込む。
【００３８】
そして、次のステップ３２０にて、ＲＯＭに予め記憶された下記数式１、２に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴset(Dr) 、Ｔset(Pa) 、Ｔr 、Ｔam、およびＴs を代入することによって、運転席側に吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)と、助手席側に吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯ(Pa)を算出する。
【００３９】
【数１】
ＴＡＯ(Dr)＝Ｋset ×Ｔset(Dr) −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｋd(Dr) ×（Ｔset(Dr) −Ｔset(Pa) ）＋Ｃ
【００４０】
【数２】
ＴＡＯ(Pa)＝Ｋset ×Ｔset(Pa) −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｋd(Pa) ×（Ｔset(Pa) −Ｔset(Dr) ）＋Ｃ
ここで、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs 、Ｋd(Dr) 、およびＫd(Pa) はゲイン、Ｃは補正用の定数である。
【００４１】
そして、次のステップ３３０では、予めＲＯＭに記憶された図４に示すマップから、上記ＴＡＯ(Dr)およびＴＡＯ(Pa)に対応するブロワ電圧ＶＡをそれぞれサーチし、これらのブロワ電圧を平均することによって、ブロワモータ９に印加するブロワ電圧ＶＡを算出する。
そして、次のステップ３４０にて、予めＲＯＭに記憶された図５のマップから、上記ＴＡＯ(Dr)およびＴＡＯ(Pa)に対応する、運転席側の吹出口モードおよび助手席側の吹出口モードを決定する。
【００４２】
ここでＦＡＣＥ（フェイス）モードとは、フェイス吹出口１９３ａ、１９４ａ、１９３ｂ、１９４ｂから空調風を吹き出すモードであり、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードとは、フェイス吹出口１９３ａ、１９４ａ、１９３ｂ、１９４ｂおよびフット吹出口２００ａ、２００ｂの両方から空調風を吹き出すモードであり、ＦＯＯＴ（フット）モードとは、フット吹出口２００ａ、２００ｂから空調風を吹き出すモードである。
【００４３】
そして、次のステップ３５０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式３、４に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴw 、Ｔe 、および上記ＴＡＯ(Dr)、ＴＡＯ(Pa)を代入することによって、第１エアミックスドア１７ａの仮の目標開度ＳＷ(Dr)、および第２エアミックスドア１７ｂの仮の目標開度ＳＷ(Pa)を算出する。
【００４４】
【数３】
ＳＷ(Dr)＝｛（ＴＡＯ(Dr)−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝×１００ （％）
【００４５】
【数４】
ＳＷ(Pa)＝｛（ＴＡＯ(Pa)−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝×１００ （％）
そして、次のステップ３６０にて、予めＲＯＭに記憶された図６のマップから、上記ＳＷ(Dr)およびＳＷ(Pa)に対応する目標開度ＳＷＤ(Dr)およびＳＷＤ(Pa)をサーチして算出する。なお、図６に示す特性は、吹出風温度のコントロール特性の非線型性を吸収するための特性である。
【００４６】
そして、次のステップ３７０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式５、６に、上記ステップ３１０にて読み込んだＴＰ(Dr)、および上記ステップ３６０で算出したＳＷＤ(Dr)およびＳＷＤ(Pa)を代入することによって、第１エアミックスドア１７ａの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、および第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)を算出する。
【００４７】
【数５】
ＳＷＡ(Dr)＝ＳＷＤ(Dr) （％）
【００４８】
【数６】
ＳＷＡ(Pa)＝ＴＰ(Dr)＋ＳＷＤ(Pa)−ＳＷＤ(Dr) （％）
そして、次のステップ３８０にて、上記ステップ３３０で算出したブロワ電圧ＶＡを、ブロワモータコントローラ１１を通じて出力する。
そして、次のステップ３９０にて、第１エアミックスドア１７ａの開度を、予めＲＯＭに記憶された図７のマップ、および上記最終目標開度と実際の開度との偏差（ＳＷＡ(Dr)−ＴＰ(Dr)）に基づいて制御するとともに、第２エアミックスドア１７ｂの開度を、図７のマップ、および上記最終目標開度と実際の開度との偏差（ＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）に基づいてを制御する。
【００４９】
つまり、エアミックスドア１７ａ、１７ｂは、きっかり上記最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)で停止するように制御されるのではなく、上記偏差が、負方向の所定値（本実施形態では−４（％））から正方向の所定値（本実施形態では＋４（％））までの範囲内となれば停止するように、不感帯が形成されている。このように不感帯を設けることによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂが停止している状態で、多少の外乱（例えば日射の変化）があって、上記最終目標開度が多少変化しても、エアミックスドア１７ａ、１７ｂはハンチングすることなく、安定した状態で制御される。
【００５０】
そして、次のステップ４００にて、運転席側の吹出口モードおよび助手席側の吹出口モードが、上記ステップ３４０で決定した吹出口モードとるように、サーボモータ２６〜２８を制御する。
以上説明した図３の処理を繰り返すことよって、上記数式６にて求まる第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)は、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)を、第１エアミックスドア１７ａの目標開度ＳＷＤ(Dr)に対する実際の開度ＴＰ(Dr)のずれの方向にずらした開度として算出される。
【００５１】
特に、例えば運転席側の目標温度Ｔset(Dr) と助手席側の目標温度Ｔset(Pa) とが等しいときは、内気温度Ｔr 、外気温度Ｔam、日射量Ｔs も各席間で等しいので、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しくなり、上記数式３、４にて求まる目標開度ＳＷＤ(Dr)とＳＷＤ(Pa)とが等しくなる。従って、上記数式６にて求まる最終目標開度ＳＷＡ(Pa)は、第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)として算出される。
【００５２】
従って、このときには、上記偏差（ＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）がＴＰ(Dr)−ＴＰ(Pa)となるので、図７からも分かるように、第１エアミックスドア１７ａがいずれの位置となっても、第２エアミックスドア１７ｂは、この第１エアミックスドア１７ａの実際の位置からのずれが−４〜＋４（％）の位置となる。
このように本実施形態によると、運転席と助手席の上記目標温度Ｔset(Dr) 、Ｔset(Pa) が等しくて、上記目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しいときに、各エアミックスドア１７ａ、１７ｂの相対的なずれが、最大でも４（％）となる。従って、従来のような考え方、つまり上記目標開度ＳＷＤ(Dr)、ＳＷＤ(Pa)を最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)として、図７のマップによりエアミックスドア１７ａ、１７ｂの開度を制御する場合には、上記相対的なずれが最大８（％）となるが、本実施形態では、その半分に抑えることができる。
【００５３】
従って、運転席と助手席とで上記目標温度（Ｔset(Dr) 、Ｔset(Pa) ）が等しくて、上記目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)とが等しいときには、各席への吹出風温度をほぼ同じにすることができるので、快適な左右席独立温度コントロールを実現することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が等しいときには、第２エアミックスドア１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Pa)が、第１エアミックスドア１７ａの実際の開度ＴＰ(Dr)となるようにしたが、その逆としても良い。つまり、第１エアミックスドア１７ａの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)が、第２エアミックスドア１７ｂの実際の開度ＴＰ(Pa)となるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、第２エアミックスドア１７ｂの位置制御を、全ての条件のときに上記数式６に基づいて行ったが、各席の設定温度が同じで、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が実質的に同じであるときのみ、上記数式６に基づいて行い、それ以外のときには、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)に基づいて行うようにしても良い。
【００５５】
また、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とＴＡＯ(Pa)が実質的に同じであるときのみ、下記数式７に基づいて第２エアミックスドア１７ｂの位置制御を行い、それ以外のときには、図６の関係から求まるＳＷＤ(Pa)に基づいて行うようにしても良い。
【００５６】
【数７】
ＳＷＡ(Pa)＝ＴＰ(Dr)
また、第１および第２空気通路内の空気の全てがヒータコア１４を通過するようにし、このヒータコア１４内を流れる温水流量または温水温度を、各席に対応して設けられた第１および第２ウォータバルブにて制御する、いわゆるリヒート式タイプのものにおいては、本発明の第１温度調節手段を、上記第１ウォータバルブとその駆動手段にて構成し、第２温度調節手段を、上記第２ウォータバルブとその駆動手段にて構成しても良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、本発明の第１空調ゾーンを車室内の運転席側空間、第２空調ゾーンを助手席側空間としたが、第１空調ゾーンを車室内の前席側空間、第２空調ゾーンを後席側空間としても良い。
また、上記実施形態では、ポテンショメータ３７ａ、３７ｂにて、サーボモータ２５ａ、２５ｂの出力軸の回転角を検出し、これによって、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの実際の位置を検出するようにしたが、直接エアミックスドア１７ａ、１７ｂの位置を検出する手段を設けても良い。
【００５８】
また、上記実施形態では、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの最終目標開度ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)を直接決定するようにしたが、サーボモータ２５ａ、２５ｂの目標回転角を決定し、これによって上記ＳＷＡ(Dr)、ＳＷＡ(Pa)を決定するようにしても良い。
また、上記実施形態では、サーボモータ２５ａ、２５ｂの不感帯領域を、図７に示すように、上記偏差（ＳＷＡ(Dr)−ＴＰ(Dr)またはＳＷＡ(Pa)−ＴＰ(Pa)）の正負両方向に４（％）ずつ設けたが、正方向の領域と負方向の領域とが異なるように設けても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯを実現するために、吹出風温度のコントロール特性の非線型性を吸収するために、図６に示す関係に基づいて、エアミックスドア１７の目標開度ＳＷをＳＷＤに変換したが、上記コントロール特性に問題が無ければ、このような変換を行わなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の空調ユニットの全体構成図である。
【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図３】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制御フローチャートである。
【図４】上記実施形態のブロワ電圧ＶＡに関するマップである。
【図５】上記実施形態の吹出口モードに関するマップである。
【図６】上記実施形態の温度コントロール特性の非線型性を吸収するためのマップである。
【図７】上記実施形態のエアミックスドア１７ａ、１７ｂの開度制御に関するマップである。
【図８】従来の制御対象物（例えばエアミックスドア）の位置制御に関するマップである。
【符号の説明】
１４…ヒータコア（加熱手段）、１６ａ…第１バイパス通路、
１６ｂ…第２バイパス通路、
１７ａ…第１エアミックスドア（第１温度調節手段）、
１７ｂ…第２エアミックスドア（第２温度調節手段）、
１８ａ…運転席側ダクト（第１空気通路）、
１８ｂ…助手席側ダクト（第２空気通路）、
２５ａ…第１サーボモータ（第１温度調節手段）、
２５ｂ…第２サーボモータ（第２温度調節手段）。
Claims (5)
- 室内の第１空調ゾーンへ空気を導く第１空気通路（１８ａ）、および室内の第２空調ゾーンへ空気を導く第２空気通路（１８ｂ）のそれぞれに対応して、前記各空気通路（１８ａ、１８ｂ）内の空気の温度を調節する第１および第２温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）が設けられ、これら各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）をそれぞれ独立に制御することによって、前記各空調ゾーンへの吹出風温度を独立に制御する空調装置において、
前記第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）の目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、前記第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）を制御するとともに、前記第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）の目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、前記第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）を制御する温度制御手段（３９０）を備え、
前記各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの一方の前記目標位置を、前記各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの他方の前記目標位置に対する前記他方の前記実際位置のずれの方向にずらすようにしたことを特徴とする空調装置。 - 前記一方の前記目標位置を、前記他方の前記目標位置に対する前記他方の前記実際位置のずれの方向に、このずれの量だけずらすようにしたことを特徴とする請求項１記載の空調装置。
- 室内の第１空調ゾーンへ空気を導く第１空気通路（１８ａ）、および室内の第２空調ゾーンへ空気を導く第２空気通路（１８ｂ）のそれぞれに対応して、前記各空気通路（１８ａ、１８ｂ）内の空気の温度を調節する第１および第２温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）が設けられ、これら各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）をそれぞれ独立に制御することによって、前記各空調ゾーンへの吹出風温度を独立に制御する空調装置において、
前記第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）の目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、前記第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）を制御するとともに、前記第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）の目標位置と実際位置との偏差が、負方向の所定値から正方向の所定値までの範囲内となるように、前記第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）を制御する温度制御手段（３９０）を備え、
前記各空調ゾーンへの吹出風温度を実質的に同じとする条件のとき、前記各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの一方の前記目標位置を、前記各温度調節手段（１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ）のうちの他方の前記実際位置とするようにしたことを特徴とする空調装置。 - 前記各空気通路（１８ａ、１８ｂ）内には、これらの空気通路（１８ａ、１８ｂ）内の空気を加熱する加熱手段（１４）が設けられるとともに、前記各空気通路（１８ａ、１８ｂ）内には、前記加熱手段（１４）をバイパスする第１および第２バイパス通路（１６ａ、１６ｂ）が形成され、
前記第１温度調節手段（１７ａ、２５ａ）は、
前記加熱手段（１４）を流れる風量と前記第１バイパス通路（１６ａ）を流れる風量との割合を調節する第１風量割合調節手段（１７ａ）と、
この第１風量割合調節手段（１７ａ）を駆動する第１駆動手段（２５ａ）とを備え、
前記第２温度調節手段（１７ｂ、２５ｂ）は、
前記加熱手段（１４）を流れる風量と前記第２バイパス通路（１６ｂ）を流れる風量との割合を調節する第２風量割合調節手段（１７ｂ）と、
この第２風量割合調節手段（１７ｂ）を駆動する第２駆動手段（２５ｂ）とを備える
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の空調装置。 - 請求項１ないし４いずれか１つ記載の空調装置が車両に用いられ、
前記第１空調ゾーンは、車室内の運転席側空間であり、
前記第２空調ゾーンは、車室内の助手席側空間であることを特徴とする車両用空調装置。
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