JP3820735B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調ダクトの空気下流端に形成されたフェイス吹出口から吹き出す空調風の吹出方向、吹出位置または配風量等の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平２−１２７１１６号公報においては、空調ダクトの空気下流端に形成されたセンタフェイス吹出口から車室内に向かって吹き出す空調風の吹出方向を変更することが可能なルーバと、このルーバを支点を中心にして揺動運動（スイング）するように駆動するアクチュエータとを設けた吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置（従来の技術）が提案されている。
そして、この吹出状態可変装置は、ルーバのスイング中に、ランダムな制御時間、ルーバのスイングを一時的に停止することによって、ランダムな空調風を乗員に当てて緊張感や刺激感を乗員に与えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の吹出状態可変装置においては、ランダムな制御時間、ルーバのスイングを所定の位置で一時的に停止するようにしているので、日射の有無等の車室内熱負荷が考慮されていなかった。
例えば一時的にルーバのスイングを停止させる位置を乗員に空調風が当たらない位置に設定した場合には、ルーバの停止中に日射が乗員に当たる等のように車室内熱負荷が高いと、乗員が暑く感じ、不快となるという問題が生じている。
逆に、一時的にルーバのスイングを停止する位置を乗員に空調風が当たる位置に設定した場合には、ルーバの停止中に日射が乗員に当たらない等のように車室内熱負荷が低いと、乗員に当たる空調風が煩わしく感じ、また、ランダムな制御時間が長くなる程寒く感じ、不快となるという問題が生じている。
【０００４】
【発明の目的】
上記問題点は、一時停止する方向が空調負荷と無関係に、また、一定であるという原因で発生するという点に着目し、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する時、または吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする時に、一時的に停止する位置、または一時的に遅くする位置を空調負荷に応じた最適な位置に変更することで、乗員の快適感を向上できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、空調負荷が高い程、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置が乗員への配風量を増やす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が短くても、乗員の不快感を抑えることができる。逆に、空調負荷が低い程、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置が乗員への配風量を減らす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が長くても、空調風が煩わしく感じることはなく、乗員の不快感を抑えることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、乗員に日射が当たることを検出した場合には、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近で停止するようにアクチュエータを制御することにより、乗員の日射が当たる位置に制御時間が経過するまで局所的に空調風が吹き出されることになるので、乗員に日射が当たっていても乗員が暑く感じて不快となることはない。また、請求項３に記載の発明によれば、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、車室内温度に応じて決められた位置付近で停止するようにアクチュエータを制御することにより、例えば車室内温度が高くて乗員が暑いと感じている時に制御時間が経過するまで乗員の肌が露出している部分に空調風を局所的に吹き出すことで良好な快適感が得られる。
【０００７】
請求項４に記載の発明によれば、空調負荷が高い程、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置が乗員への配風量を増やす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が短くても、乗員の不快感を抑えることができる。逆に、空調負荷が低い程、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置が乗員への配風量を減らす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が長くても、空調風を感じることはなく、乗員の不快感を抑えることができる。
【０００８】
請求項５に記載の発明によれば、日射検出手段にて乗員に日射が当たることを検出した場合に、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近で遅くなるようにアクチュエータを制御することにより、請求項２に記載の発明と同様な効果を達成できる。また、請求項６に記載の発明によれば、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、車室内温度に応じて決められた位置付近で遅くなるようにアクチュエータを制御することにより、請求項３に記載の発明と同様な効果を達成できる。
【０００９】
請求項７に記載の発明によれば、吹出状態可変手段として、吹出方向可変手段、吹出位置可変手段または吹出風量可変手段のうちいずれか１つ以上を設けることで、乗員に当たる空調風の吹出方向、吹出位置または配風量が乗員の快適感を向上することが可能な吹出方向、吹出位置または配風量となり、乗員の不快感を解消することができる。また、請求項８に記載の発明によれば、吹出状態可変手段を作動させる場合には、吹出状態可変手段を支点を中心にして、例えば空調負荷が高い程狭くなる所定の揺動範囲で揺動運動するように吹出状態可変手段を駆動することにより、快適な空調環境を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕
図１ないし図１９は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は車両用空調装置の全体構成を示した図である。
【００１１】
本実施形態の車両用空調装置は、エンジンを搭載する自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット１における各空調手段（アクチュエータ）を、空調制御装置（以下エアコンＥＣＵと言う）５０によって制御することで、吹出口から吹き出される空調風を乗員の身体の一部分に局所的に集中させる局所冷房運転および局所暖房運転ができるように構成されている。空調ユニット１は、ドライバー側（運転席側：以下Ｄｒ側と言う）空調ゾーンとパッセンジャー側（助手席側：以下Ｐａ側と言う）空調ゾーンとの温度調節、オートルーバ制御およびマニュアルルーバ制御等を互いに独立して行うことが可能なエアコンユニットである。
【００１２】
空調ユニット１は、車両の車室内の前方に配置された空調ダクト２を備えている。この空調ダクト２の上流側には、内外気切替ドア３およびブロワ４とが設けられている。内外気切替ドア３は、サーボモータ５により駆動されて内気吸込口６と外気吸込口７との開度を変更する吸込口切替手段である。ブロワ４は、ブロワ駆動回路８によって制御されるブロワモータ９により回転駆動されて空調ダクト２内において車室内に向かう空気流を発生させる送風機である。
【００１３】
空調ダクト２の中央部には、空調ダクト２内を通過する空気を冷媒と熱交換して冷却する冷凍サイクルのエバポレータ（冷却用熱交換器）１０が設けられている。また、そのエバポレータ１０の下流側には、第１空気通路１１および第２空気通路１２を通過する空気をエンジンの冷却水と熱交換して加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）１３が設けられている。なお、第１空気通路１１および第２空気通路１２は仕切り板１４により区画されている。そして、ヒータコア１３の下流側には、車室内のＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの温度調節を互いに独立して行うためのＤｒ側、Ｐａ側エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア１５、１６が設けられている。そして、Ｄｒ側、Ｐａ側Ａ／Ｍドア１５、１６は、サーボモータ１７、１８により駆動されて、Ｄｒ側、Ｐａ側に向けて吹き出す空気の吹出温度を調節する。
【００１４】
第１空気通路１１の空気下流端では、図１ないし図３に示したように、デフロスタ（ＤＥＦ）吹出口２０、Ｄｒ側の乗員の上半身（頭胸部）に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側センタフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２１、Ｄｒ側の乗員の上半身またはＤｒ側のサイドウインドの内面に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側サイドフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２２、およびＤｒ側の乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側フット（ＦＯＯＴ）吹出口２３が開口している。なお、ＤＥＦ吹出口２０からは、Ｄｒ側空調ゾーンのフロントウインドの内面だけでなく、Ｐａ側空調ゾーンのフロントウインドの内面に向けても空調風が吹き出される。
また、第２空気通路１２の空気下流端では、図１ないし図３に示したように、Ｐａ側の乗員の上半身（頭胸部）に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側センタフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口３１、Ｐａ側の乗員の上半身またはＰａ側のサイドウインドの内面に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側サイドフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口３２、およびＰａ側の乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側フット（ＦＯＯＴ）吹出口３３が開口している。
【００１５】
そして、第１、第２空気通路１１、１２内には、車室内のＤｒ側とＰａ側との吹出口モードの設定を互いに独立して行うＤｒ側、Ｐａ側吹出口切替ドア２４〜２６、３５、３６が設けられている。そして、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出口切替ドア２４〜２６、３５、３６は、サーボモータ２８、２９、３９により駆動されてＤｒ側、Ｐａ側の吹出口モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアである。ここで、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出口モードとしては、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモード、Ｆ／Ｄモード、ＤＥＦモード等がある。
そして、Ｄｒ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口３１およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２には、吹出状態可変装置がそれぞれ取り付けられている。なお、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２を車両の前側ドアまたは側面ボディのインナパネルにそれぞれ取り付けていても良い。
【００１６】
次に、各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２に設置される吹出状態可変装置を図４ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はＤｒ側の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２にそれぞれ設置される吹出状態可変装置の全体構成を示した図である。なお、Ｐａ側の各ＦＡＣＥ吹出口３１、３２にそれぞれ設置される吹出状態可変装置はＤｒ側の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２に設置される吹出状態可変装置と同一の構成のため図示しない。
【００１７】
各吹出状態可変装置は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２内にそれぞれ設けられている。なお、これらのＤｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内の空気通路は、上記のＤｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、３１およびＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２、３２として利用される。そして、それらのＤｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内には、ルーバ左右方向揺動機構（図５参照）およびルーバ上下方向揺動機構（図６参照）がそれぞれ設けられている。
【００１８】
ルーバ左右方向揺動機構は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内において車両の進行方向に対して左右方向（車両の幅方向）に複数列設された可変ルーバを形成するルーバフィン（スイングルーバ：以下センタルーバまたはサイドルーバと言う）４３と、複数枚のセンタ、サイドルーバ４３を支点を中心にして左右方向に所定の揺動範囲にて揺動運動（スイング）させるリンクレバー４４と、アームプレート４５を介してリンクレバー４４を水平方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ（例えばＤＣサーボモータ）４３ａとから構成されている。ここで、センタ、サイドルーバ４３は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ルーバモータ４３ａを所定の回転角度で止めることにより、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員方向または乗員外し方向に向けられる吹出方向または吹出位置可変手段である。
【００１９】
ルーバ上下方向揺動機構は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内において車両の進行方向に対して上下方向（車両の高さ方向）に複数列設された可変ルーバを形成するルーバフィン（スイングルーバ：以下センタルーバまたはサイドルーバと言う）４６と、複数枚のセンタ、サイドルーバ４６を支点を中心にして上下方向に所定の揺動範囲にて揺動運動（スイング）させるリンクレバー４７と、アームプレート４８を介してリンクレバー４７を上下方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ（例えばＤＣサーボモータ）４６ａとから構成されている。ここで、センタ、サイドルーバ４６は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ルーバモータ４６ａを所定の回転角度で止めることにより、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員方向または乗員外し方向に向けられる吹出方向または吹出位置可変手段である。
なお、ルーバモータ４３ａ、４６ａの出力軸とリンクレバー４４、４７またはアームプレート４５、４８との間には、センタ、サイドルーバ４３、４６が乗員により手動操作された場合に大きな荷重がルーバモータ４３ａ、４６ａに加わらないように、リンクレバー４４、４７またはアームプレート４５、４８からルーバモータ４３ａ、４６ａの出力軸に伝達される操作力を遮断するクラッチ等の滑り手段が設けられている。
【００２０】
エアコンＥＣＵ５０は、本発明の吹出状態制御装置、ランダム変更手段に相当するもので、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、エアコンＥＣＵ５０には、図１および図３に示したように、エアコン操作パネル５１、Ｄｒ側ルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル５２およびＰａ側ルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル５３から各スイッチ信号が入力される。
【００２１】
エアコン操作パネル５１は、車室内前面の車幅方向の中央部にインストルメントパネル４０に一体的に設置されている。エアコン操作パネル５１には、エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ５４、吸込口モード切替スイッチ５５、フロントデフロスタスイッチ５６、リヤデフロスタスイッチ５７、ＤＵＡＬスイッチ５８、吹出口モード切替スイッチ５９、ブロワ風量切替スイッチ６０、オートスイッチ６１、オフスイッチ６２、液晶表示装置６３、Ｄｒ側温度設定スイッチ６４およびＰａ側温度設定スイッチ６５等が設置されている。上記のうちのＤＵＡＬスイッチ５８は、Ｄｒ側空調ゾーン内の温度調節とＰａ側空調ゾーン内の温度調節とを互いに独立して行う左右独立温度コントロールを指令する左右独立制御指令手段である。そして、Ｄｒ側温度設定スイッチ６４は、Ｄｒ側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのＤｒ側温度設定手段である。また、Ｐａ側温度設定スイッチ６５は、Ｐａ側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのＰａ側温度設定手段である。
【００２２】
Ｄｒ側ルーバ操作パネル５２は、インストルメントパネル４０の中央部においてエアコン操作パネル５１の右隣に設置され、Ｄｒ側センタ、サイドグリル４１、４２の両方をスイング可能にするＭＡＴＣＨスイッチ６６、Ｄｒ側センタグリル４１をスイング可能にするＣＥＮＴＥＲスイッチ６７、Ｄｒ側サイドグリル４２をスイング可能にするＳＩＤＥスイッチ６８およびスイングモード切替スイッチ６９とから構成されている。上記のうちＭＡＴＣＨスイッチ６６、ＣＥＮＴＥＲスイッチ６７、ＳＩＤＥスイッチ６８は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ６９は、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００２３】
なお、スイングモード切替スイッチ６９は、ＡＵＴＯに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３、４６をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｒｒに設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにセンタ、サイドルーバ４３、４６をスイングさせる。例えばＤｒ側センタグリル４１のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング速度を、Ｄｒ側空調ゾーン内の乗員に当たるように空調風が吹き出すゾーンでは速く、Ｄｒ側空調ゾーン内の乗員に当たらないように空調風が吹き出すゾーンでは遅くする。また、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４６を所定のスイング範囲で上下方向（Ｕ−Ｄ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３を所定のスイング範囲で左右方向（Ｒ−Ｌ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。
【００２４】
Ｐａ側ルーバ操作パネル５３は、Ｄｒ側ルーバ操作パネル５２と同様にして、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２の両方をスイング可能にするＭＡＴＣＨスイッチ７０、Ｐａ側センタグリル４１をスイング可能にするＣＥＮＴＥＲスイッチ７１、Ｐａ側サイドグリル４２をスイング可能にするＳＩＤＥスイッチ７２およびスイングモード切替スイッチ７３とから構成されている。上記のうちＭＡＴＣＨスイッチ７０、ＣＥＮＴＥＲスイッチ７１、ＳＩＤＥスイッチ７２は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ７３は、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００２５】
なお、スイングモード切替スイッチ７３は、スイングモード切替スイッチ６９と同様にして、ＡＵＴＯに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３、４６をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｒｒに設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにセンタ、サイドルーバ４３、４６をスイングさせる。例えばＰａ側センタグリル４１のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング速度を、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員に当たるように空調風が吹き出すゾーンでは速く、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員に当たらないように空調風が吹き出すゾーンでは遅くする。また、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４６を所定のスイング範囲で上下方向（Ｕ−Ｄ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３を所定のスイング範囲で左右方向（Ｒ−Ｌ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。
【００２６】
ここで、図３に示したように、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１間には、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、３１を開閉するシャッタ（図示せず）を手動操作するためのドア開閉スイッチ７４が設けられている。また、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１およびＤｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２には、各センタ、サイドルーバ４３、４６のルーバ方向を手動操作により左右方向、上下方向に動かすためのノブ７５、７６が設けられている。
さらに、エアコンＥＣＵ５０は、各センサからのセンサ信号が図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。すなわち、エアコンＥＣＵ５０には、車室内の空気温度（以下内気温度と言う）を検出する内気温度検出手段としての内気温度センサ９１、車室外の空気温度（以下外気温度と言う）を検出する外気温度検出手段としての外気温度センサ９２、およびＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に照射される日射量を検出する日射検出手段としての日射センサ９３が接続されている。
【００２７】
また、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出温度を検出するＤｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂ、エバポレータ１０による実際の空気冷却度合を検出する冷却度合検出手段としてのエバ後温度センサ９５、車両のエンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段としての冷却水温度センサ９６、および各吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ４３、４６の現在位置（空調風の吹出方向）を検出するポテンショメータ９７、９８が接続されている。また、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂは、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２と空調ダクト２とを連結するサイドフェイスダクト内にそれぞれ設置されている。エバ後温度センサ９５は、具体的にはエバポレータ１０を通過した直後の空気温度（以下エバ後温度と言う）を検出するエバ後温度検出手段である。
【００２８】
そして、日射センサ９３は、本発明の空調負荷検出手段に相当するもので、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に照射される日射量（日射強度）を検知する日射強度検知手段（例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、太陽電池）、太陽光の照射方向（日射方向、日射方位角）を検知する日射方向検知手段（例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子）、および太陽光の高度（日射仰角、日射高度、太陽仰角）を検知する日射高度検知手段（例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子）を有している。
複数個（本例では４個）のポテンショメータ９７は、図５に示したように、ルーバ左右方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー４４と一体的に水平方向に往復移動する可動接点９７ａ、およびこの可動接点９７ａの移動により分圧比を変える抵抗素子９７ｂ等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。複数個（本例では４個）のポテンショメータ９８は、図６に示したように、ルーバ上下方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー４７と一体的に上下方向に往復移動する可動接点９８ａ、およびこの可動接点９８ａの移動により分圧比を変える抵抗素子９８ｂ等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。
【００２９】
〔第１実施形態の制御方法〕
次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ５０による制御方法を、図１ないし図１９に基づいて説明する。ここで、図７はエアコンＥＣＵ５０の制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【００３０】
先ず、イグニッションスイッチがＯＮされてエアコンＥＣＵ５０に直流電源が供給されると、制御プログラム（図７のルーチン）の実行が開始される。このとき、先ず、データ処理用メモリ（ＲＡＭ）の記憶内容等を初期化する（ステップＳ１）。
【００３１】
次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、各スイッチからのスイッチ信号や各センサからのセンサ信号を入力する（ステップＳ２）。
具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側温度設定スイッチ６４、６５にて設定されたＤｒ側、Ｐａ側設定温度と、Ｄｒ側、Ｐａ側スイングモード切替スイッチ６９、７３の操作状態を入力してデータ処理用メモリに記憶する。
また、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂにて検出したＤｒ側、Ｐａ側吹出温度と、日射センサ９３にて検出した日射量、日射方向および日射仰角とを入力してデータ処理用メモリに記憶する。
さらに、ポテンショメータ９７にて検出した水平方向の現在位置（吹出方向、風向）、およびポテンショメータ９８にて検出した上下方向の現在位置（吹出方向、風向）を入力してデータ処理用メモリに記憶する。
【００３２】
次に、上記のような記憶データおよび下記の数１の式、数２の式に基づいて、Ｄｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）を演算する（目標吹出温度決定手段：ステップＳ３）。
【数１】
【数２】
【００３３】
但し、Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）およびＴｓｅｔ（Ｐａ）は、それぞれＤｒ側空調ゾーン内の設定温度、Ｐａ側空調ゾーン内の設定温度を表し、ＴＳは、それぞれＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の日射量を表す。また、ＴＲ、ＴＡＭは、それぞれ内気温度、外気温度を表す。Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ、ＫＳ、Ｋｄ（Ｄｒ）およびＫｄ（Ｐａ）は、それぞれ温度設定ゲイン、内気温度ゲイン、外気温度ゲイン、日射量ゲイン、第１、第２空調ゾーンの温度差補正ゲインを表す。
【００３４】
なお、Ｋａ（Ｄｒ）、Ｋａ（Ｐａ）は、それぞれ外気温度ＴＡＭがＤｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーンの各空調温度に及ぼす影響度合を補正するゲインを表し、ＣＤ（Ｄｒ）、ＣＤ（Ｐａ）は上記影響度合に応じた定数、Ｃは補正定数を表す。ここで、Ｋａ（Ｄｒ）、Ｋａ（Ｐａ）、ＣＤ（Ｄｒ）、ＣＤ（Ｐａ）といった値は、車両の形や大きさ、空調ユニット１の吹出風向等様々なパラメータで変化する。
【００３５】
次に、上記のステップＳ３で求めたＤｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）に基づいてブロワモータ９に印加するブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を演算する（ステップＳ４）。
具体的には、上記のブロワ制御電圧ＶＡは、目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、ＴＡＯ（Ｐａ）にそれぞれ適合したブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を図８の特性図に基づいて求めると共に、それらのブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を平均化処理することにより得ている。
【００３６】
次に、上記のステップＳ３で求めたＤｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）と、図９の特性図に示した目標吹出温度に対する吹出口モード特性とに基づいてＤｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーンの各吹出口モードを決定する（ステップＳ５）。
具体的には、吹出口モードの決定においては、上記の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、ＴＡＯ（Ｐａ）が低い温度から高い温度にかけて、ＦＡＣＥモード、Ｂ／ＬモードおよびＦＯＯＴモードとなるように決定されている。また、エアコン操作パネル５１に設けられた吹出口モード切替スイッチ５９を操作することにより、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードまたは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。
【００３７】
なお、上記のＦＡＣＥモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の上半身（頭胸部）に向けて吹き出す吹出口モードである。また、Ｂ／Ｌモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の上半身（頭胸部）および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。そして、ＦＯＯＴモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。さらに、Ｆ／Ｄ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口モードである。
ここで、本実施形態では、エアコン操作パネル５１に設けられたフロントデフロスタスイッチ５６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ＤＥＦモードが設定される。また、吹出口モードがＦＯＯＴモード、Ｆ／ＤモードまたはＤＥＦモードであっても、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２は常に開口している。
【００３８】
次に、Ｄｒ側Ａ／Ｍドア１５のＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）（％）およびＰａ側Ａ／Ｍドア１６のＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）（％）を演算する（ステップＳ６）。なお、このようなＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）およびＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）の演算は、Ｄｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）と、エバ後温度センサ９５にて検出したエバ後温度（ＴＥ）と、冷却水温度センサ９６にて検出した冷却水温度（ＴＷ）と、下記の数３の式および数４の式とに基づいて行われる。
【数３】
ＳＷ（Ｄｒ）＝｛ＴＡＯ（Ｄｒ）−ＴＥ｝×１００／（ＴＷ−ＴＥ）
【数４】
ＳＷ（Ｐａ）＝｛ＴＡＯ（Ｐａ）−ＴＥ｝×１００／（ＴＷ−ＴＥ）
【００３９】
次に、図１０のルーチンが起動して、スイングルーバ制御（オートルーバ制御またはマニュアルルーバ制御）を行う。すなわち、オートルーバ制御では、Ｄｒ側センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口２１、２２からＤｒ側空調ゾーン内に向けて吹き出す空調風の吹出状態（吹出方向、吹出範囲）を決定すると共に、Ｐａ側センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口３１、３２からＰａ側空調ゾーン内に向けて吹き出す空調風の吹出状態（吹出方向、吹出位置、吹出範囲）を決定する。具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２の吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ４３、４６の吹出方向およびスイング範囲（揺動範囲）を決定する（吹出状態決定手段：ステップＳ７）。
【００４０】
次に、ステップＳ４で決定されたブロワ制御電圧ＶＡとなるようにブロワ駆動回路８に制御信号を出力する（ステップＳ８）。次に、ステップＳ６で決定されたＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）およびＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）となるようにサーボモータ１７、１８に制御信号を出力する（ステップＳ９）。
次に、ステップＳ５で決定された吹出口モードとなるようにサーボモータ２８、２９、３９に制御信号を出力する（ステップＳ１０）。次に、ステップＳ７で決定された吹出方向およびスイング範囲となるようにルーバモータ４３ａ、４６ａに制御信号を出力する（ステップＳ１１）。
【００４１】
次に、エアコンＥＣＵ５０によるスイングルーバ制御を図１０ないし図１８に基づいて説明する。ここで、図１０はエアコンＥＣＵ５０によるスイングルーバ制御を示したフローチャートである。
【００４２】
先ず、図１０のルーチンが起動すると、Ｄｒ側、Ｐａ側ルーバ操作パネル５２、５３に設けられたスイングモード切替スイッチ６９、７３がＡＵＴＯに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、スイングモード切替スイッチ６９、７３の設定位置に応じたマニュアルルーバ制御を行う（ステップＳ１３）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、以下のオートルーバ制御を行う。最初に吹出口モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定結果がＮＯの場合には、サイドウインドの防曇および冷熱輻射のカットを行うために、Ｄｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６を近傍のサイドウインドへ向けるようにルーバ方向を決定する（ステップＳ１５）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
【００４３】
また、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合には、クールダウンの判定を行う。例えば下記の数５の式、数６の式を満足するか否かを判定する。あるいは内気温度（ＴＲ）が所定温度（例えば３５℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定結果がＮＯの場合には、すなわち、クールダウンと判定された場合または内気温度が所定温度以上に高い場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイングを停止する。例えば、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６を、例えば乗員の頭胸部（特に顔部）付近に向ける（固定する）ようにルーバ方向を決定する（ステップＳ１７）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
【数５】
６（度）＜｛ＴＲ−Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）｝
【数６】
６（度）＜｛ＴＲ−Ｔｓｅｔ（Ｐａ）｝
【００４４】
但し、ＴＲは内気温度センサ９１にて検出した内気温度を表し、Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）、Ｔｓｅｔ（Ｐａ）はＤｒ側、Ｐａ側温度設定スイッチ６４、６５にて設定されたＤｒ側、Ｐａ側設定温度を表す。また、車両に応じてクールダウン判定値を変更しても良い。
【００４５】
また、ステップＳ１６の判定結果がＮＯの場合には、すなわち、定常状態と判定された場合または内気温度が所定温度よりも低い場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の日射方向、日射強度と、図１１（ａ）の特性図とに基づいて、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６の揺動範囲（揺動角度）を決定（算出）する（ステップＳ１８）。なお、図１１（ａ）は運転席側、助手席側の日射方向、日射強度に対するルーバの揺動範囲特性を示した特性図で、図１１（ｂ）は内気温度に対する補正角度特性を示した特性図である。
【００４６】
次に、ステップＳ１８で決定したセンタ、サイドルーバ４３、４６の揺動範囲の内気温度補正を行う。具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側の揺動範囲θ（Ｄｒ）、θ（Ｐａ）と、図１１（ｂ）の特性図と、下記の数７の式、数８の式とに基づいて、目標値となる揺動範囲θ（Ｄｒ）、θ（Ｐａ）を決定（算出）する（ステップＳ１９）。
【数７】
θ（Ｄｒ）＝θ（Ｄｒ）＋α（度）
【数８】
θ（Ｐａ）＝θ（Ｐａ）＋α（度）
【００４７】
次に、ブロワモータ９に印加するブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）に基づいて、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３のスイング高さを決定する（ステップＳ２０）。具体的には、図１２に示したように、ブロワ制御電圧が４（Ｖ）〜５（Ｖ）の場合に（Ａ）のスイング高さに設定し、ブロワ制御電圧が６（Ｖ）〜８（Ｖ）の場合に（Ｂ）のスイング高さに設定し、ブロワ制御電圧が９（Ｖ）以上の場合に（Ｃ）のスイング高さに設定する。
次に、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、４６およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６のランダムスイング中のスイング停止方向または位置を決定する（ステップＳ２１）。
【００４８】
ここで、スイング停止位置の設定方法を説明する。先ず、図１３の特性図および図１４の特性図を用いてスイング停止位置を求める方法を説明する。
図１５に示したように、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３（４６）が正面（車両の後方）を向いている状態を、スイング停止方向の基準方向（０°）として、最も乗員の頭胸部への配風量が多くなるスイング停止方向を４０°とする。実際には、グリル形状や向き、位置、ルーバの空調風を曲げる能力、シート位置等によって各ルーバ毎の向きの調整が必要であるが、本実施形態では全てのルーバのスイング停止方向の最大変化角度（幅）は４０°の時に最も乗員の頭胸部への配風量が多くなるとして説明する。
【００４９】
クールダウンの途中で、内気温度（ＴＲ）が例えば３１℃まで下がってくると、空調風を乗員に集中し続けると、局所冷房となり、乗員に不快感を与えてしまうため、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイングを開始する。なお、スイングが一定の状態が長く続くと、乗員の快適感が低下するため、所定の位置でランダムな時間、スイングを停止させるようにしている。
しかし、冷房熱負荷がある程度高い条件で上記のようなランダムスイングを行うと、空調風の吹出方向または吹出位置が乗員を外す方向または位置の時に、数十秒間のスイング停止時間があると、乗員が暑く感じ不快感を与えてしまうため、なるべく乗員の頭胸部（特に顔部）に近い所でスイングを停止するようにする。また、冷房熱負荷が低い条件で上記のランダムスイングを行って、乗員の頭胸部（特に顔部）に近い吹出方向または吹出位置の時には、数十秒間のスイング停止時間があると、乗員が寒く感じ不快感を与えるため、なるべく乗員を外す方向または位置でスイングを停止するようにする。
なお、乗員の温感は、日射量（日射強度）に強く影響されるため、図１３の特性図に示したように、日射量に応じてスイングを一時的に停止する方向に各ルーバ角度（風向角度）を補正するようにする。また、冷房熱負荷として内気温度（ＴＲ）および内気温度（ＴＲ）と設定温度（ＴＳＥＴ）との温度偏差に応じて、図１４の特性図に示したように、各ルーバ角度（風向角度）を補正するようにしても良い。
【００５０】
また、図１６（ａ）〜（ｅ）の説明図に示したように、車両の進行方向に対して日射方向を検出できる場合や、ナビゲーションシステムを用いて車両の進行方向に対する日射方向を推定できる場合には、日射方向に応じてＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの左右方向で吹出方向または位置を異ならせることによって、乗員が受ける冷房熱負荷を補いながら、乗員に緊張感や刺激感を与えるランダムスイングを行うようにしても良い。
例えば図１６（ａ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左横からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の乗員の左半身に日射が当たることになるので、乗員に対して左側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から２０°とし、乗員に対して右側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から５５°として、乗員の日射が当たると推測される位置に空調風が集中するようにスイング停止位置を設定する。また、図１６（ｂ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左斜め前方からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の乗員の左斜めに日射が当たることになるので、乗員に対して左側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から３０°とし、乗員に対して右側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から４５°とする。そして、図１６（ｃ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して真正面または真後ろの場合には、乗員に対して左右のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを共に基準位置から４０°とする。また、図１６（ｄ）、（ｅ）の場合には、図１６（ａ）、（ｂ）とは左右逆に設定する。
ここで、太陽角度（日射方向）とスイング停止方向との関係を図１７の特性図に示す。なお、図１７の特性図に示したように、太陽の方向だけでなく、日射量も考慮することが望ましい。このようにすることによって、弱い日射に対しては乗員の顔部に強い風速感を感じることがなくなり、より快適性を向上することができる。
また、各ルーバの角度は、グリルの位置、車両形状、乗員の顔部の位置やシート位置等により、各ＦＡＣＥ吹出口毎にチューニングが行われることが望ましい。また、各ルーバのスイングを一時的に停止するだけでなく、所定の位置付近で所定の制御時間が経過するまで、非常にゆっくと各ルーバを動かすようにしても同様な効果を得ることができる。
【００５１】
次に、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、４６およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６を一時的に停止するルーバ停止時間（制御時間）を決定する（ランダム変更手段：ステップＳ２２）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
具体的には、本実施形態のランダムスイングにおいて、所定の位置でスイングを停止するスイング停止時間を決定する。本実施形態では、図１８および図１９に示したように、予め定められた作動パターンにて決定されるランダムなスイング停止時間を利用しているが、無論これに限定されるものではない。具体的には、最初の１回のスイングが行われると、先ず１秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止する。次のスイング後も１秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止し、次のスイング後は１０秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止するというように１６回のスイングを１セットとして行い、再度最初のスイング停止時間に戻る。
そして、各センタ、サイドルーバ４３、４６がランダムスイングを行うように、各ルーバモータ４３ａ、４６ａを通電制御する。
【００５２】
〔第１実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態の車両用空調装置では、日射が乗員に当たる時、内気温度が高い時、あるいは内気温度が設定温度よりも非常に高い時等のように冷房熱負荷の高い場合には、ランダムスイングのスイング停止方向を乗員の頭胸部（特に顔部）方向に設定することにより、センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止中でも、乗員が暑く感じることはなく、乗員に不快感を与えることはない。
逆に、日射が乗員に当たらない時、内気温度が低い時、あるいは内気温度と設定温度との温度偏差が小さい時等のように冷房熱負荷の低い場合には、ランダムスイングのスイング停止方向を乗員を外す方向に設定することにより、センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止中でも、空調風が煩わしく感じることはなく、また、ランダムなスイング停止時間が長くなっても寒く感じることはなく、乗員に不快感を与えることはない。
また、日射方向や日射強度に応じて、Ｄｒ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止方向とＰａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止方向とを異ならせることにより、左右独立温度コントロール性を確保することができ、且つＤｒ側の乗員およびＰａ側の乗員の互いに独立して冷房感に合った空調環境を作り出すことができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
図２０は本発明の第２実施形態を示したもので、エアコン操作パネルを示した図である。
本実施形態では、エアコン操作パネル５１と一体的に、Ｄｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーン内の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２から吹き出される空調風の吹出状態（センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング状態）を操作するためのルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル１００が設けられている。このルーバ操作パネル１００は、ＭＡＴＣＨスイッチ１０１、Ｄｒスイッチ１０２、Ｐａスイッチ１０３およびスイングモード切替スイッチ１０４とから構成されている。なお、スイングモード切替スイッチ１０４は、第１実施形態のスイングモード切替スイッチ６９、７３と同様に、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００５４】
また、ＭＡＴＣＨスイッチ１０１、Ｄｒスイッチ１０２およびＰａスイッチ１０３は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。ＭＡＴＣＨスイッチ１０１がＯＮされると、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。そして、Ｄｒスイッチ１０２がＯＮされると、Ｄｒ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。さらに、Ｐａスイッチ１０３がＯＮされると、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。
【００５５】
〔第３実施形態〕
図２１ないし図２３は本発明の第３実施形態を示したもので、図２１は吹出状態可変装置のルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図である。
本実施形態のルーバ左右方向揺動機構１４０は、センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口１２１、１３１を形成する集中拡散グリル１２０、１３０に設置されている。このルーバ左右方向揺動機構１４０は、集中拡散グリル１２０、１３０内において左右方向にスイング可能に取り付けられた複数枚（本例では３枚）の第１〜第３ルーバ１４１と、これらの第１〜第３ルーバ１４１を各支点１４２を中心にして左右方向に所定のスイング範囲にてスイングさせる複数枚（本例では３枚）の第１〜第３リンクプレート１４３と、これらの第１〜第３リンクプレート１４３を各支点１４４を中心にして回動させる平板プレート１４５と、この平板プレート１４５を車両の進行方向に対して前後方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ１４６とから構成されている。
【００５６】
第１〜第３リンクプレート１４３には、各第１〜第３ルーバ１４１の上端面に設けられた円柱形状のピン１４７が係合する長円形状の係合穴１４８が形成されている。また、平板プレート１４５には、各リンクプレート１４３の上端面に設けられた円柱形状のピン１４９が係合する第１〜第３係合穴１５１〜１５３、およびルーバモータ１４６側の上端面に設けられたラック１５４が形成されている。なお、第１〜第３係合穴１５１〜１５３の形成順序は、集中拡散グリル１２０と集中拡散グリル１３０とでは逆となる。また、平板プレート１４５は、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面に設けられたガイド１５５およびレール１５６に案内されて、その外壁面上を車両の前後方向に摺動可能に配されている。ルーバモータ１４６は、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面に取り付けられた取付用台１５７上に設置されている。また、ルーバモータ１４６の出力軸の先端外周には、ラック１５４と噛合するピニオン１５９が組み付けられている。
【００５７】
本実施形態では、ルーバモータ１４６を作動させることにより、図２２に示したように、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面上において平板プレート１４５が最も車両後方側（乗員に近づく側）に位置すると、第１〜第３ルーバ１４１が図示左側（乗員方向）に向くことにより、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内の乗員の頭胸部に局所的に吹き出すスポット吹出モードに設定される。また、ルーバモータ１４６を上記とは逆回転方向に作動させることにより、図２３に示したように、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面上において平板プレート１４５が最も車両前方側（乗員より遠ざかる側）に位置すると、第１ルーバ１４１が図示右側（乗員を外す方向）に向き、第２ルーバ１４１が図示上側（中央方向）に向き、第３ルーバ１４１が図示左側（乗員方向）に向くことにより、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内に拡散的に吹き出すワイド吹出モードに設定される。そして、ルーバモータ１４６の正転および逆転を繰り返すことにより、第１〜第３ルーバ１４１が支点を中心にして揺動運動（スイング）する。
【００５８】
そして、本実施形態においてランダムスイング中にスイング停止する場合には、内気温度（ＴＲ）が高い程、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内の乗員の頭胸部に集中状態で第１〜第３ルーバ１４１が停止またはゆっくりと動く。また、日射方向が乗員の右方向からの入射の時、つまり乗員の右半身に日射が当たっている時には、右側の集中拡散グリル１３０の第１〜第３ルーバ１４１が左側の集中拡散グリル１２０の第１〜第３ルーバ１４１よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。逆に、日射方向が乗員の左方向からの入射の時、つまり乗員の左半身に日射が当たっている時には、左側の集中拡散グリル１２０の第１〜第３ルーバ１４１が右側の集中拡散グリル１３０の第１〜第３ルーバ１４１よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。
【００５９】
〔第４実施形態〕
図２４および図２５は本発明の第４実施形態を示したもので、図２４は車両のインストルメントパネルを示した図で、図２５は空調ユニットのフェイスダクトを示した図である。
本実施形態では、第１実施形態の空調ダクト２内の仕切り板１４を廃止している。そして、前部座席側ＦＡＣＥ吹出口として、空調ダクト２の空気下流側端部に連結されたフェイスダクト１６０の最空気下流側で開口するワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１が設けられている。ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１は、インストルメントパネル４０の前面中央で開口するＤｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３と、インストルメントパネル４０の車両幅方向両側、すなわち、車両のサイドウインド近傍で開口するＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５と、これらのＦＡＣＥ吹出口の間で開口するＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７とから構成されている。なお、各ＦＡＣＥ吹出口１６２〜１６７には、乗員の手動操作により空調風の吹出方向を変更するための複数のルーバがそれぞれ設けられている。
【００６０】
そして、フェイスダクト１６０には、各ＦＡＣＥ吹出口１６２〜１６７を開閉するためのＦＡＣＥドア１７１が回動自在に取り付けられており、Ｄｒ側サイド、ミドルＦＡＣＥ吹出口１６４、１６６を開閉するためのＤｒ側ミドルＦＡＣＥドア１７２が回動自在に取り付けられており、Ｐａ側サイド、ミドルＦＡＣＥ吹出口１６５、１６７を開閉するためのＰａ側ミドルＦＡＣＥドア１７３が回動自在に取り付けられている。なお、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３は、本発明の吹出状態変更手段に相当するもので、開度に応じてＤｒ、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５およびＤｒ、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７から各空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出状態（例えばワイド吹出モードとスポット吹出モード）を変更する。
【００６１】
本実施形態では、サーボモータ等のアクチュエータによりＦＡＣＥドア１７１を開放側に動かし、サーボモータ等のアクチュエータによりＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３を閉塞側に動かす。それによって、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３およびＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５を開放し、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７を閉塞することにより、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１の開口面積を小さくすることで、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１から吹き出される空調風の吹出範囲を小さくして空調ゾーン内の乗員の頭胸部に局所的に空調風を吹き出す（スポット吹出モード）。
【００６２】
また、ＦＡＣＥドア１７１を開放側に動かし、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３を中間位置に動かす。それによって、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５およびＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７を開放することにより、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１の開口面積を大きくすることで、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１から吹き出される空調風の吹出範囲を大きくして空調ゾーン内に拡散的に空調風を吹き出す（ワイド吹出モード）。
なお、フェイスダクト１６０内にＦＡＣＥドアを追加して更に細やかな配風量の変更制御を行うようにしても良いし、空調ダクト２およびフェイスダクト１６０内に仕切り板を１個または２個以上入れて、それぞれの空気通路毎に送風機を配置して、各送風機の送風量を異ならせることで、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員毎の配風量を変更しても良い。
【００６３】
〔第５実施形態〕
図２６は本発明の第５実施形態を示したもので、図２６は車両用ドラムベンチレータを示した図である。
本実施形態の車両用ドラムベンチレータは、自動車のインストルメントパネル２０１内に、空調ダクトのフェイスダクトに連通する筒形状のケース２０２が設けられている。このケース２０２は、内部にＦＡＣＥ吹出口２０３を形成する。そして、ケース２０２の空気下流側端部内には、筒形状の配風用ドラム２０４が回動自在に設けられている。
【００６４】
この配風用ドラム２０４内には、縦ルーバ２０５が左右回転自在に支持され、この縦ルーバ２０５と組み合わせて格子を成すように横ルーバ２０６が設けられている。また、ケース２０２の空気上流側端部内には、ＦＡＣＥ吹出口２０３から吹き出す空調風の吹出風量を調節するダンパ２０７が回動自在に支持されている。なお、縦ルーバ２０５および横ルーバ２０６は、第１実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してルーバモータ等のアクチュエータにより揺動運動が与えられる。ここで、本実施形態の配風用ドラム２０４は、ケース２０２の前端部に回動自在に取り付けられた筒形状の第１のドラム２１１と、この第１のドラム２１１に内蔵された筒形状の第２のドラム２１２とから構成されている。
【００６５】
本実施形態では、空調風の吹出方向を変更する場合には、第２のドラム２１２の前面開口の向きを変更すれば良い。例えば、図２６に示したように、ケース２０２、第１のドラム２１１および第２のドラム２１２の中心軸を略一致させると、空調風の吹出方向が斜め上向きとなり、空調ゾーン内の乗員の頭部付近に局所的に吹き出す。また、ケース２０２の中心軸に対して、第１のドラム２１１および第２のドラム２１２を反時計回りに回動させることにより、空調風の吹出方向が下向きとなり、空調ゾーン内の乗員の胸部付近に局所的に吹き出す。
【００６６】
〔第６実施形態〕
図２７および図２８は本発明の第６実施形態を示したもので、図２７および図２８は空気吹出ルーバを示した図である。
本実施形態の空気吹出ルーバ２２０は、例えば樹脂材料によって形成された細長い円筒形状で、一方の端面に断面Ｄ字状の係合穴２２１が設けられ、他方の端面に嵌合穴２２２が設けられている。そして、空気吹出ルーバ２２０の回転軸心Ｏと偏心した位置には、空気吹出ルーバ２２０の軸方向に亘って空気通路２２３が設けられ、回転軸心Ｏを挟んで空気通路２２３の反対側の位置には、軸方向に亘って閉鎖部２２４が設けられている。すなわち、閉鎖部２２４は、曲率中心を中心とした回転軸心Ｏを通る凸円弧面２２５を有しており、この凸円弧面２２５と空気吹出ルーバ２２０の外周面の一部とによって中実に形成され、閉鎖部２２４の中央部には、軸方向に亘って中空部２２６が形成されている。そして、空気吹出ルーバ２２０は、前記曲率中心を中心とする凹円弧面２２７を有しており、この凹円弧面２２７と空気吹出ルーバ２２０の外周面の一部とによってフィン２２８が形成され、凸円弧面２２５と凹円弧面２２７との間に一定幅の円弧状を成す空気通路２２３が形成されている。さらに、この空気通路２２３の幅方向の中間には、円弧状の整流フィン２２９が設けられている。
【００６７】
上記のような空気吹出ルーバ２２０は、空気吹出ダクトの最空気下流側で開口した細長い矩形状の空気吹出口（図示せず）に収納されている。そして、空気吹出ルーバ２２０の係合穴２２１にはモータ２３０の回転軸２３１に形成された断面Ｄ字形状の係合軸部２３２が係合している。また、嵌合穴２２２には、空気吹出ダクトの側壁に突設された軸受ピン２３３が回転自在に嵌合されている。したがって、空気吹出ルーバ２２０は、モータ２３０の回転軸２３１と軸受ピン２３３とによって２点支持され、回転軸心Ｏを中心として、上下方向に揺動運動可能に設けられており、空気吹出口から吹き出される空調風の吹出方向を変更できるように構成されている。
【００６８】
〔第７実施形態の構成〕
図２９ないし図３２は本発明の第７実施形態を示したもので、図２９はインストルメントパネルを示した図で、図３０は吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である。
本実施形態では、自動車のインストルメントパネル３０１の内方下部に、車室内を空調するための空調ユニット３０２が設置されている。また、インストルメントパネル３０１の前面には、断面コの字形状で車幅方向に細長い直線状の空気吹出口３０３を形成する吹出ダクト３０４が１個取り付けられている。そして、吹出ダクト３０４の背面には、空調ユニット３０２からの空調風を空気吹出口３０３に導く導風ダクト３０５が接続されている。
そして、吹出ダクト３０４の前面には、ルーバ支持枠３０６が取り付けられており、このルーバ支持枠３０６には、空気吹出口３０３から車室の空調ゾーン内に吹き出される空調風の吹出方向を変更するための縦ルーバ３０７と横ルーバ３０９とが格子状に設けられている。そして、ルーバ支持枠３０６の空気上流側には、空気吹出口３０３の開口度合を変更して配風量を可変する回転バルブ３１０が設けられている。
【００６９】
回転バルブ３１０は、その支軸３１１が吹出ダクト３０４のスリット３１２に回動自在に支持されている。そして、回転バルブ３１０は、その両端に端壁３１３を有する略半割円筒形状のもので、回転バルブ３１０の表面形状の空気上流側の一端辺である後端縁３１４は略直線状に形成され、また、回転バルブ３１０の表面形状の空気下流側の一端辺である前端縁３１５は、その中央の水平直線部３１６と、この水平直線部３１６の左右側方に形成された略円弧状の湾曲部３１７とから構成されている。すなわち、回転バルブ３１０の横断面形状は、水平直線部３１６では半円形状であり、湾曲部３１７では左右端に向けて半円形状から略４半円形状に徐々に変化する形状となっている。
また、回転バルブ３１０の支軸３１１の外端には、回転バルブ３１０を回動して空調風の吹出状態を調整するための調整ダイヤル３１９が固着されている。なお、回転バルブ３１０の支軸３１１は、第１実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してバルブモータ等のアクチュエータにより回動運動が与えられる。
【００７０】
〔第７実施形態の作用〕
次に、本実施形態の作用を図２９ないし図３２に基づいて簡単に説明する。
アクチュエータにより回転バルブ３１０をスポット吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口３０３の中央部では、図３１（ａ）に示したように、回転バルブ３１０により完全に閉じられ、また、空気吹出口３０３の左右端部では、図３１（ｂ）、（ｃ）に示したように、空気吹出口３０３の左右端に近くなるに従って、徐々に大きく開かれる。これにより、空調ユニット３０２からの空調風は、空気吹出口３０３の中央部からは全く吹き出されず、空気吹出口３０３の左右端に近くなるに従って徐々に多量に吹き出される。その結果、空気吹出口３０３の左右端部前方においては、空調ゾーン内の乗員に向けて空調風が集中的に多量に吹き出されるスポット吹出モードが行われる。
一方、アクチュエータにより回転バルブ３１０をワイド吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口３０３は、図３２（ａ）〜（ｃ）に示したように、中央部および左右端部共に略全開となる。これにより、空調ユニット３０２からの空調風は、空気吹出口３０３の全長に亘って均一に空調ゾーン内に吹き出されるワイド吹出モードが行われる。
【００７１】
〔第８実施形態〕
図３３ないし図３７は本発明の第８実施形態を示したもので、図３３（ａ）〜図３３（ｅ）は回転バルブの変形例を示した図である。
図３３（ａ）〜図３３（ｅ）の回転バルブ３１０の各後端縁３１４はいずれも第７実施形態の後端縁３１４と同じく直線上に形成されているが、前端縁３２１〜３２５の形状は各々異なっている。すなわち、図３３（ａ）の回転バルブ３１０の前端縁３２１は、第７実施形態の前端縁の水平直線部３１６の中央にＵ字状の凹部３２６を形成したものであり、スポット吹出モードの時には、空調風は湾曲部３１７の部分だけでなく、凹部３２６の部分からも集中的に吹き出される。
【００７２】
そして、図３３（ｂ）の回転バルブ３１０の前端縁３２２は、第７実施形態の右の湾曲部３１７のみを残して、左の湾曲部をなくしたものであり、空調風は湾曲部３１７のみから集中的に吹き出される。また、図３３（ｃ）の回転バルブ３１０の前端縁３２３は、回転バルブ３１０の全長に亘って逆Ｖ字形状に形成され、空調風の吹出風量は中央部から左右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。そして、図３３（ｄ）の回転バルブ３１０の前端縁３２４は、図３３（ｃ）の回転バルブ３１０と逆にＶ字形状に形成され、空調風の吹出風量は左右端から中央部に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。また、図３３（ｅ）の回転バルブ３１０の前端縁３２５は、左端から右端に向けて直線状に徐々に高さが低くなっており、空調風の吹出風量は左端から右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【００７３】
次に、Ｄｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとをそれぞれ独立して空調できるようにインストルメントパネル３０１の前面にて吹出ダクト３０４が左右に２個並設されている場合のスイング停止時の空調風の吹出位置の変更パターンを図３４ないし図３７に基づいて説明する。
例えば図３４（ａ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左横からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の左半身に空調風が当たる位置に設定する。また、図３４（ｂ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左斜め前方からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の左半身および左側頭胸部に空調風が当たる位置に設定する。
そして、図３４（ｃ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して真正面または真後ろの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の頭胸部（特に顔部）に空調風が当たる位置に設定する。また、図３４（ｄ）、（ｅ）の場合には、図３４（ｂ）、（ａ）とは逆側に設定する。
【００７４】
次に、図３５（ａ）に示したように、内気温度（ＴＲ）が３１℃の場合には、設定温度が例えば２５℃の場合には非常に高い内気温度であるため、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員の頭胸部（特に顔部）に空調風が当たる位置に設定する。そして、図３５（ｂ）〜図３５（ｅ）に示したように、内気温度（ＴＲ）が３０℃、２９℃、２７℃、２６℃と下がるに従って、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員の左半身または右半身寄りに空調風が当たる位置に設定する。そして、内気温度（ＴＲ）が２５℃まで下がると、乗員に空調風を集中させると乗員が寒いと感じて乗員に不快感を与えてしまうため、これを防ぐために、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員を外す位置に空調風が吹き出すように設定する。
【００７５】
次に、図３６（ａ）、（ｂ）は、回転バルブ３１０のスイング中にスイング停止時間が来たら、冷房熱負荷が低下するに従って乗員の顔部付近から乗員を外す位置に向けて（図３６ではＡ方向として表している）空調風の吹出状態を変えるように、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を変更する様子を示している。この場合には、冷房熱負荷として内気温度（ＴＲ）のみを利用しても良く、内気温度（ＴＲ）と設定温度（ＴＳＥＴ）との温度偏差を利用しても良く、これらに日射量補正を加えても良い。
次に、図３７（ａ）、（ｂ）は、回転バルブ３１０のスイング中にスイング停止時間が来たら、日射方向（乗員に日射が当たる位置）に応じて乗員の顔部付近から乗員を外す位置に向けて（図３７ではＡ方向として表している）空調風の吹出状態を変えるように、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を変更する様子を示している。この場合には、冷房熱負荷として日射方向のみを利用している。
【００７６】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、吹出口モードがＦＯＯＴモードまたはＦ／Ｄモードの時もＤｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２から空調風（主に温風）を吹き出すようにしたが、吹出口モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードの時のみＤｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２から空調風を吹き出すようにしても良い。また、ランダムスイングを空調状態が冷房状態の時だけでなく、空調状態が暖房状態の時にも採用しても良い。
本実施形態では、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２をインストルメントパネル４０に固定したが、各センタ、サイドグリルを左右方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良く、各センタ、サイドグリルを上下方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良い。この場合には、グリル本体を吹出状態可変手段として揺動させるようにしても良い。
【００７７】
本実施形態では、可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２に設けたが、車室内の車両側面、車室内の中央部（例えばコンソールボックス付近）または車両の天井部に設けた吹出口に可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を設けても良い。
本実施形態では、スイングルーバとして、各ＦＡＣＥ吹出口に左右方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４３および上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４６の両方を設けたが、スイングルーバとして、各ＦＡＣＥ吹出口に水平方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４３または上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４６のいずれか一方のみを設けても良い。
【００７８】
本実施形態では、１個のブロワ４を回転させることにより空調ダクト２の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２から車室内に空調風を吹き出すように構成したが、２個の送風機を回転させることにより空調ダクト２のＤｒ側、Ｐａ側ＦＡＣＥ吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良く、ＦＡＣＥ吹出口の数に対応した個数の送風機を回転させることにより空調ダクト２の各ＦＡＣＥ吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良い。また、各ＦＡＣＥ吹出口毎、または一方側、他方側吹出口毎に互いに独立して乗員への配風量を変えるようにしても良い。
【００７９】
本実施形態では、本発明をＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの左右の温度調節を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用したが、本発明を車室内の前部座席側空調ゾーンと後部座席側空調ゾーンとの前後の温度調節を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用しても良い。また、本発明を車室内の温度調節を１つの吹出温度可変手段により行う車両用空調装置に適用しても良い。
本実施形態では、アクチュエータにＤＣサーボモータを用いたが、ステッピングモータを用いても良い。この場合には、基準位置からのパルス数をカウントすることで吹出方向（風向）を検出することができるので、ポテンショメータ９７、９８を設けなくても良い。
本実施形態の各機能は、マルチディスプレイ等の操作によりＯＮ、ＯＦＦを乗員が選択できることが望ましい。
【００８０】
本実施形態では、空調負荷検出手段として日射強度検知手段、日射方向検知手段および日射高度検知手段を有する日射センサ９３を設けたが、少なくとも日射強度検知手段を有する日射センサを設けても良い。この場合には、マイクロコンピュータで日射センサからの日射強度信号を入力して日射方向および日射高度（太陽仰角）を算出するようにする。また、日射センサとして、カーナビゲーションシステムのマイクロコンピュータにその日時の太陽高度や車両の現在位置に対する日射方向を記憶させている場合には、そのカーナビゲーションシステムの出力信号を日射センサ信号としてエアコンＥＣＵに読み込むようにしても良い。
なお、車室内の空調負荷（車室内熱負荷）を検出する空調負荷検出手段としては、日射量の他に、内気温度、設定温度と内気温度との温度偏差、外気温度、エバ後温度、冷却水温度、車速、送風量または乗員数等が考えられ、これらの値を検出するセンサや、温度を設定する温度設定手段をも空調負荷検出手段として使用できる。ここで、内気温度センサ９１を２個使用して、Ｄｒ側空調ゾーン内およびＰａ側空調ゾーン内にそれぞれ設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である（第１実施形態）。
【図２】車両のインストルメントパネルを示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】エアコン操作パネルを示した正面図である（第１実施形態）。
【図４】吹出状態可変装置の全体構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図５】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図６】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図７】エアコンＥＣＵの制御プログラムの一例を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図８】Ｄｒ側、Ｐａ側の目標吹出温度に対するブロワ制御電圧特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図９】Ｄｒ側、Ｐａ側の目標吹出温度に対する吹出口モード特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１０】エアコンＥＣＵによるスイングルーバ制御を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図１１】（ａ）は運転席側、助手席側の日射方向、日射強度に対するルーバの揺動範囲特性を示した特性図で、（ｂ）は内気温度に対する補正角度特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１２】センタ、サイドルーバのスイング高さを示した模式図である（第１実施形態）。
【図１３】日射量とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１４】内気温度と設定温度との温度偏差および内気温度とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１５】スイング停止方向の変化幅を示した説明図である（第１実施形態）。
【図１６】（ａ）〜（ｅ）は日射方向とスイング停止方向との関係を示した作動説明図である（第１実施形態）。
【図１７】日射方向および日射量とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１８】ランダムスイングの作動パターンを示したタイムチャートである（第１実施形態）。
【図１９】ＯＦＦ時間列を示した図である（第１実施形態）。
【図２０】エアコン操作パネルを示した正面図である（第２実施形態）。
【図２１】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した斜視図である（第３実施形態）。
【図２２】集中拡散グリルからの吹出状態がスポット吹出モードの場合を示した説明図である（第３実施形態）。
【図２３】集中拡散グリルからの吹出状態がワイド吹出モードの場合を示した説明図である（第３実施形態）。
【図２４】車両のインストルメントパネルを示した正面図である（第４実施形態）。
【図２５】空調ユニットのフェイスダクトを示した概略図である（第４実施形態）。
【図２６】車両用ドラムベンチレータを示した断面図である（第５実施形態）。
【図２７】空気吹出ルーバを示した斜視図である（第６実施形態）。
【図２８】空気吹出ルーバを示した断面図である（第６実施形態）。
【図２９】インストルメントパネルを示した正面図である（第７実施形態）。
【図３０】吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である（第７実施形態）。
【図３１】（ａ）〜（ｃ）はスポット吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である（第７実施形態）。
【図３２】（ａ）〜（ｃ）はワイド吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である（第７実施形態）。
【図３３】（ａ）〜（ｅ）は回転バルブの変形例を示した斜視図である（第８実施形態）。
【図３４】（ａ）〜（ｅ）は日射方向に対するスイング停止時の吹出位置を示した作動説明図である（第８実施形態）。
【図３５】（ａ）〜（ｆ）は内気温度に対するスイング停止時の吹出位置を示した作動説明図である（第８実施形態）。
【図３６】（ａ）はスイング停止時の吹出位置変更方法を示した作動説明図で、（ｂ）は内気温度や内気温度と設定温度との温度偏差とスイング停止時の吹出位置との関係を示した特性図である（第８実施形態）。
【図３７】（ａ）はスイング停止時の吹出位置変更方法を示した作動説明図で、（ｂ）は日射方向とスイング停止時の吹出位置との関係を示した特性図である（第８実施形態）。
【符号の説明】
１ 空調ユニット
２ 空調ダクト
２１ Ｄｒ側センタＦＡＣＥ吹出口
２２ Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口
３１ Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口
３２ Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口
４３ センタ、サイドルーバ（吹出状態可変手段）
４６ センタ、サイドルーバ（吹出状態可変手段）
５０ エアコンＥＣＵ（吹出状態制御装置、ランダム変更手段）
９１ 内気温度センサ（内気温度検出手段）
９３ 日射センサ（空調負荷検出手段、日射検出手段）
３１０ 回転バルブ（吹出状態可変手段）
４３ａ ルーバモータ（アクチュエータ）
４６ａ ルーバモータ（アクチュエータ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調ダクトの空気下流端に形成されたフェイス吹出口から吹き出す空調風の吹出方向、吹出位置または配風量等の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平２−１２７１１６号公報においては、空調ダクトの空気下流端に形成されたセンタフェイス吹出口から車室内に向かって吹き出す空調風の吹出方向を変更することが可能なルーバと、このルーバを支点を中心にして揺動運動（スイング）するように駆動するアクチュエータとを設けた吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置（従来の技術）が提案されている。
そして、この吹出状態可変装置は、ルーバのスイング中に、ランダムな制御時間、ルーバのスイングを一時的に停止することによって、ランダムな空調風を乗員に当てて緊張感や刺激感を乗員に与えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の吹出状態可変装置においては、ランダムな制御時間、ルーバのスイングを所定の位置で一時的に停止するようにしているので、日射の有無等の車室内熱負荷が考慮されていなかった。
例えば一時的にルーバのスイングを停止させる位置を乗員に空調風が当たらない位置に設定した場合には、ルーバの停止中に日射が乗員に当たる等のように車室内熱負荷が高いと、乗員が暑く感じ、不快となるという問題が生じている。
逆に、一時的にルーバのスイングを停止する位置を乗員に空調風が当たる位置に設定した場合には、ルーバの停止中に日射が乗員に当たらない等のように車室内熱負荷が低いと、乗員に当たる空調風が煩わしく感じ、また、ランダムな制御時間が長くなる程寒く感じ、不快となるという問題が生じている。
【０００４】
【発明の目的】
上記問題点は、一時停止する方向が空調負荷と無関係に、また、一定であるという原因で発生するという点に着目し、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する時、または吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする時に、一時的に停止する位置、または一時的に遅くする位置を空調負荷に応じた最適な位置に変更することで、乗員の快適感を向上できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、空調負荷が高い程、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置が乗員への配風量を増やす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が短くても、乗員の不快感を抑えることができる。逆に、空調負荷が低い程、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置が乗員への配風量を減らす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が長くても、空調風が煩わしく感じることはなく、乗員の不快感を抑えることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、乗員に日射が当たることを検出した場合には、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近で停止するようにアクチュエータを制御することにより、乗員の日射が当たる位置に制御時間が経過するまで局所的に空調風が吹き出されることになるので、乗員に日射が当たっていても乗員が暑く感じて不快となることはない。また、請求項３に記載の発明によれば、吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、車室内温度に応じて決められた位置付近で停止するようにアクチュエータを制御することにより、例えば車室内温度が高くて乗員が暑いと感じている時に制御時間が経過するまで乗員の肌が露出している部分に空調風を局所的に吹き出すことで良好な快適感が得られる。
【０００７】
請求項４に記載の発明によれば、空調負荷が高い程、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置が乗員への配風量を増やす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が短くても、乗員の不快感を抑えることができる。逆に、空調負荷が低い程、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置が乗員への配風量を減らす位置となるようにアクチュエータを制御することにより、仮に制御時間が長くても、空調風を感じることはなく、乗員の不快感を抑えることができる。
【０００８】
請求項５に記載の発明によれば、日射検出手段にて乗員に日射が当たることを検出した場合に、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近で遅くなるようにアクチュエータを制御することにより、請求項２に記載の発明と同様な効果を達成できる。また、請求項６に記載の発明によれば、吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、車室内温度に応じて決められた位置付近で遅くなるようにアクチュエータを制御することにより、請求項３に記載の発明と同様な効果を達成できる。
【０００９】
請求項７に記載の発明によれば、吹出状態可変手段として、吹出方向可変手段、吹出位置可変手段または吹出風量可変手段のうちいずれか１つ以上を設けることで、乗員に当たる空調風の吹出方向、吹出位置または配風量が乗員の快適感を向上することが可能な吹出方向、吹出位置または配風量となり、乗員の不快感を解消することができる。また、請求項８に記載の発明によれば、吹出状態可変手段を作動させる場合には、吹出状態可変手段を支点を中心にして、例えば空調負荷が高い程狭くなる所定の揺動範囲で揺動運動するように吹出状態可変手段を駆動することにより、快適な空調環境を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕
図１ないし図１９は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は車両用空調装置の全体構成を示した図である。
【００１１】
本実施形態の車両用空調装置は、エンジンを搭載する自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット１における各空調手段（アクチュエータ）を、空調制御装置（以下エアコンＥＣＵと言う）５０によって制御することで、吹出口から吹き出される空調風を乗員の身体の一部分に局所的に集中させる局所冷房運転および局所暖房運転ができるように構成されている。空調ユニット１は、ドライバー側（運転席側：以下Ｄｒ側と言う）空調ゾーンとパッセンジャー側（助手席側：以下Ｐａ側と言う）空調ゾーンとの温度調節、オートルーバ制御およびマニュアルルーバ制御等を互いに独立して行うことが可能なエアコンユニットである。
【００１２】
空調ユニット１は、車両の車室内の前方に配置された空調ダクト２を備えている。この空調ダクト２の上流側には、内外気切替ドア３およびブロワ４とが設けられている。内外気切替ドア３は、サーボモータ５により駆動されて内気吸込口６と外気吸込口７との開度を変更する吸込口切替手段である。ブロワ４は、ブロワ駆動回路８によって制御されるブロワモータ９により回転駆動されて空調ダクト２内において車室内に向かう空気流を発生させる送風機である。
【００１３】
空調ダクト２の中央部には、空調ダクト２内を通過する空気を冷媒と熱交換して冷却する冷凍サイクルのエバポレータ（冷却用熱交換器）１０が設けられている。また、そのエバポレータ１０の下流側には、第１空気通路１１および第２空気通路１２を通過する空気をエンジンの冷却水と熱交換して加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）１３が設けられている。なお、第１空気通路１１および第２空気通路１２は仕切り板１４により区画されている。そして、ヒータコア１３の下流側には、車室内のＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの温度調節を互いに独立して行うためのＤｒ側、Ｐａ側エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア１５、１６が設けられている。そして、Ｄｒ側、Ｐａ側Ａ／Ｍドア１５、１６は、サーボモータ１７、１８により駆動されて、Ｄｒ側、Ｐａ側に向けて吹き出す空気の吹出温度を調節する。
【００１４】
第１空気通路１１の空気下流端では、図１ないし図３に示したように、デフロスタ（ＤＥＦ）吹出口２０、Ｄｒ側の乗員の上半身（頭胸部）に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側センタフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２１、Ｄｒ側の乗員の上半身またはＤｒ側のサイドウインドの内面に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側サイドフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２２、およびＤｒ側の乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのＤｒ側フット（ＦＯＯＴ）吹出口２３が開口している。なお、ＤＥＦ吹出口２０からは、Ｄｒ側空調ゾーンのフロントウインドの内面だけでなく、Ｐａ側空調ゾーンのフロントウインドの内面に向けても空調風が吹き出される。
また、第２空気通路１２の空気下流端では、図１ないし図３に示したように、Ｐａ側の乗員の上半身（頭胸部）に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側センタフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口３１、Ｐａ側の乗員の上半身またはＰａ側のサイドウインドの内面に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側サイドフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口３２、およびＰａ側の乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのＰａ側フット（ＦＯＯＴ）吹出口３３が開口している。
【００１５】
そして、第１、第２空気通路１１、１２内には、車室内のＤｒ側とＰａ側との吹出口モードの設定を互いに独立して行うＤｒ側、Ｐａ側吹出口切替ドア２４〜２６、３５、３６が設けられている。そして、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出口切替ドア２４〜２６、３５、３６は、サーボモータ２８、２９、３９により駆動されてＤｒ側、Ｐａ側の吹出口モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアである。ここで、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出口モードとしては、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモード、Ｆ／Ｄモード、ＤＥＦモード等がある。
そして、Ｄｒ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口３１およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２には、吹出状態可変装置がそれぞれ取り付けられている。なお、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２を車両の前側ドアまたは側面ボディのインナパネルにそれぞれ取り付けていても良い。
【００１６】
次に、各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２に設置される吹出状態可変装置を図４ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はＤｒ側の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２にそれぞれ設置される吹出状態可変装置の全体構成を示した図である。なお、Ｐａ側の各ＦＡＣＥ吹出口３１、３２にそれぞれ設置される吹出状態可変装置はＤｒ側の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２に設置される吹出状態可変装置と同一の構成のため図示しない。
【００１７】
各吹出状態可変装置は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２内にそれぞれ設けられている。なお、これらのＤｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内の空気通路は、上記のＤｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、３１およびＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２、３２として利用される。そして、それらのＤｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内には、ルーバ左右方向揺動機構（図５参照）およびルーバ上下方向揺動機構（図６参照）がそれぞれ設けられている。
【００１８】
ルーバ左右方向揺動機構は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内において車両の進行方向に対して左右方向（車両の幅方向）に複数列設された可変ルーバを形成するルーバフィン（スイングルーバ：以下センタルーバまたはサイドルーバと言う）４３と、複数枚のセンタ、サイドルーバ４３を支点を中心にして左右方向に所定の揺動範囲にて揺動運動（スイング）させるリンクレバー４４と、アームプレート４５を介してリンクレバー４４を水平方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ（例えばＤＣサーボモータ）４３ａとから構成されている。ここで、センタ、サイドルーバ４３は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ルーバモータ４３ａを所定の回転角度で止めることにより、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員方向または乗員外し方向に向けられる吹出方向または吹出位置可変手段である。
【００１９】
ルーバ上下方向揺動機構は、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２内において車両の進行方向に対して上下方向（車両の高さ方向）に複数列設された可変ルーバを形成するルーバフィン（スイングルーバ：以下センタルーバまたはサイドルーバと言う）４６と、複数枚のセンタ、サイドルーバ４６を支点を中心にして上下方向に所定の揺動範囲にて揺動運動（スイング）させるリンクレバー４７と、アームプレート４８を介してリンクレバー４７を上下方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ（例えばＤＣサーボモータ）４６ａとから構成されている。ここで、センタ、サイドルーバ４６は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ルーバモータ４６ａを所定の回転角度で止めることにより、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員方向または乗員外し方向に向けられる吹出方向または吹出位置可変手段である。
なお、ルーバモータ４３ａ、４６ａの出力軸とリンクレバー４４、４７またはアームプレート４５、４８との間には、センタ、サイドルーバ４３、４６が乗員により手動操作された場合に大きな荷重がルーバモータ４３ａ、４６ａに加わらないように、リンクレバー４４、４７またはアームプレート４５、４８からルーバモータ４３ａ、４６ａの出力軸に伝達される操作力を遮断するクラッチ等の滑り手段が設けられている。
【００２０】
エアコンＥＣＵ５０は、本発明の吹出状態制御装置、ランダム変更手段に相当するもので、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、エアコンＥＣＵ５０には、図１および図３に示したように、エアコン操作パネル５１、Ｄｒ側ルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル５２およびＰａ側ルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル５３から各スイッチ信号が入力される。
【００２１】
エアコン操作パネル５１は、車室内前面の車幅方向の中央部にインストルメントパネル４０に一体的に設置されている。エアコン操作パネル５１には、エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ５４、吸込口モード切替スイッチ５５、フロントデフロスタスイッチ５６、リヤデフロスタスイッチ５７、ＤＵＡＬスイッチ５８、吹出口モード切替スイッチ５９、ブロワ風量切替スイッチ６０、オートスイッチ６１、オフスイッチ６２、液晶表示装置６３、Ｄｒ側温度設定スイッチ６４およびＰａ側温度設定スイッチ６５等が設置されている。上記のうちのＤＵＡＬスイッチ５８は、Ｄｒ側空調ゾーン内の温度調節とＰａ側空調ゾーン内の温度調節とを互いに独立して行う左右独立温度コントロールを指令する左右独立制御指令手段である。そして、Ｄｒ側温度設定スイッチ６４は、Ｄｒ側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのＤｒ側温度設定手段である。また、Ｐａ側温度設定スイッチ６５は、Ｐａ側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのＰａ側温度設定手段である。
【００２２】
Ｄｒ側ルーバ操作パネル５２は、インストルメントパネル４０の中央部においてエアコン操作パネル５１の右隣に設置され、Ｄｒ側センタ、サイドグリル４１、４２の両方をスイング可能にするＭＡＴＣＨスイッチ６６、Ｄｒ側センタグリル４１をスイング可能にするＣＥＮＴＥＲスイッチ６７、Ｄｒ側サイドグリル４２をスイング可能にするＳＩＤＥスイッチ６８およびスイングモード切替スイッチ６９とから構成されている。上記のうちＭＡＴＣＨスイッチ６６、ＣＥＮＴＥＲスイッチ６７、ＳＩＤＥスイッチ６８は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ６９は、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００２３】
なお、スイングモード切替スイッチ６９は、ＡＵＴＯに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３、４６をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｒｒに設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにセンタ、サイドルーバ４３、４６をスイングさせる。例えばＤｒ側センタグリル４１のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング速度を、Ｄｒ側空調ゾーン内の乗員に当たるように空調風が吹き出すゾーンでは速く、Ｄｒ側空調ゾーン内の乗員に当たらないように空調風が吹き出すゾーンでは遅くする。また、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４６を所定のスイング範囲で上下方向（Ｕ−Ｄ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ６９は、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧに設定されると、Ｄｒ側センタグリル４１またはＤｒ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３を所定のスイング範囲で左右方向（Ｒ−Ｌ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。
【００２４】
Ｐａ側ルーバ操作パネル５３は、Ｄｒ側ルーバ操作パネル５２と同様にして、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２の両方をスイング可能にするＭＡＴＣＨスイッチ７０、Ｐａ側センタグリル４１をスイング可能にするＣＥＮＴＥＲスイッチ７１、Ｐａ側サイドグリル４２をスイング可能にするＳＩＤＥスイッチ７２およびスイングモード切替スイッチ７３とから構成されている。上記のうちＭＡＴＣＨスイッチ７０、ＣＥＮＴＥＲスイッチ７１、ＳＩＤＥスイッチ７２は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ７３は、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００２５】
なお、スイングモード切替スイッチ７３は、スイングモード切替スイッチ６９と同様にして、ＡＵＴＯに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３、４６をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｒｒに設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにセンタ、サイドルーバ４３、４６をスイングさせる。例えばＰａ側センタグリル４１のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング速度を、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員に当たるように空調風が吹き出すゾーンでは速く、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員に当たらないように空調風が吹き出すゾーンでは遅くする。また、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４６を所定のスイング範囲で上下方向（Ｕ−Ｄ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ７３は、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧに設定されると、Ｐａ側センタグリル４１またはＰａ側サイドグリル４２のセンタ、サイドルーバ４３を所定のスイング範囲で左右方向（Ｒ−Ｌ方向）にスイングさせるマニュアルルーバ制御を行うように指令を出力する。
【００２６】
ここで、図３に示したように、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１間には、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口２１、３１を開閉するシャッタ（図示せず）を手動操作するためのドア開閉スイッチ７４が設けられている。また、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１およびＤｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２には、各センタ、サイドルーバ４３、４６のルーバ方向を手動操作により左右方向、上下方向に動かすためのノブ７５、７６が設けられている。
さらに、エアコンＥＣＵ５０は、各センサからのセンサ信号が図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。すなわち、エアコンＥＣＵ５０には、車室内の空気温度（以下内気温度と言う）を検出する内気温度検出手段としての内気温度センサ９１、車室外の空気温度（以下外気温度と言う）を検出する外気温度検出手段としての外気温度センサ９２、およびＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に照射される日射量を検出する日射検出手段としての日射センサ９３が接続されている。
【００２７】
また、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出温度を検出するＤｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂ、エバポレータ１０による実際の空気冷却度合を検出する冷却度合検出手段としてのエバ後温度センサ９５、車両のエンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段としての冷却水温度センサ９６、および各吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ４３、４６の現在位置（空調風の吹出方向）を検出するポテンショメータ９７、９８が接続されている。また、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂは、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２と空調ダクト２とを連結するサイドフェイスダクト内にそれぞれ設置されている。エバ後温度センサ９５は、具体的にはエバポレータ１０を通過した直後の空気温度（以下エバ後温度と言う）を検出するエバ後温度検出手段である。
【００２８】
そして、日射センサ９３は、本発明の空調負荷検出手段に相当するもので、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内に照射される日射量（日射強度）を検知する日射強度検知手段（例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、太陽電池）、太陽光の照射方向（日射方向、日射方位角）を検知する日射方向検知手段（例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子）、および太陽光の高度（日射仰角、日射高度、太陽仰角）を検知する日射高度検知手段（例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子）を有している。
複数個（本例では４個）のポテンショメータ９７は、図５に示したように、ルーバ左右方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー４４と一体的に水平方向に往復移動する可動接点９７ａ、およびこの可動接点９７ａの移動により分圧比を変える抵抗素子９７ｂ等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。複数個（本例では４個）のポテンショメータ９８は、図６に示したように、ルーバ上下方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー４７と一体的に上下方向に往復移動する可動接点９８ａ、およびこの可動接点９８ａの移動により分圧比を変える抵抗素子９８ｂ等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。
【００２９】
〔第１実施形態の制御方法〕
次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ５０による制御方法を、図１ないし図１９に基づいて説明する。ここで、図７はエアコンＥＣＵ５０の制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【００３０】
先ず、イグニッションスイッチがＯＮされてエアコンＥＣＵ５０に直流電源が供給されると、制御プログラム（図７のルーチン）の実行が開始される。このとき、先ず、データ処理用メモリ（ＲＡＭ）の記憶内容等を初期化する（ステップＳ１）。
【００３１】
次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、各スイッチからのスイッチ信号や各センサからのセンサ信号を入力する（ステップＳ２）。
具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側温度設定スイッチ６４、６５にて設定されたＤｒ側、Ｐａ側設定温度と、Ｄｒ側、Ｐａ側スイングモード切替スイッチ６９、７３の操作状態を入力してデータ処理用メモリに記憶する。
また、Ｄｒ側、Ｐａ側吹出温度センサ９４ａ、９４ｂにて検出したＤｒ側、Ｐａ側吹出温度と、日射センサ９３にて検出した日射量、日射方向および日射仰角とを入力してデータ処理用メモリに記憶する。
さらに、ポテンショメータ９７にて検出した水平方向の現在位置（吹出方向、風向）、およびポテンショメータ９８にて検出した上下方向の現在位置（吹出方向、風向）を入力してデータ処理用メモリに記憶する。
【００３２】
次に、上記のような記憶データおよび下記の数１の式、数２の式に基づいて、Ｄｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）を演算する（目標吹出温度決定手段：ステップＳ３）。
【数１】
但し、Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）およびＴｓｅｔ（Ｐａ）は、それぞれＤｒ側空調ゾーン内の設定温度、Ｐａ側空調ゾーン内の設定温度を表し、ＴＳは、それぞれＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の日射量を表す。また、ＴＲ、ＴＡＭは、それぞれ内気温度、外気温度を表す。Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ、ＫＳ、Ｋｄ（Ｄｒ）およびＫｄ（Ｐａ）は、それぞれ温度設定ゲイン、内気温度ゲイン、外気温度ゲイン、日射量ゲイン、第１、第２空調ゾーンの温度差補正ゲインを表す。
【００３４】
なお、Ｋａ（Ｄｒ）、Ｋａ（Ｐａ）は、それぞれ外気温度ＴＡＭがＤｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーンの各空調温度に及ぼす影響度合を補正するゲインを表し、ＣＤ（Ｄｒ）、ＣＤ（Ｐａ）は上記影響度合に応じた定数、Ｃは補正定数を表す。ここで、Ｋａ（Ｄｒ）、Ｋａ（Ｐａ）、ＣＤ（Ｄｒ）、ＣＤ（Ｐａ）といった値は、車両の形や大きさ、空調ユニット１の吹出風向等様々なパラメータで変化する。
【００３５】
次に、上記のステップＳ３で求めたＤｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）に基づいてブロワモータ９に印加するブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を演算する（ステップＳ４）。
具体的には、上記のブロワ制御電圧ＶＡは、目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、ＴＡＯ（Ｐａ）にそれぞれ適合したブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を図８の特性図に基づいて求めると共に、それらのブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）を平均化処理することにより得ている。
【００３６】
次に、上記のステップＳ３で求めたＤｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）と、図９の特性図に示した目標吹出温度に対する吹出口モード特性とに基づいてＤｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーンの各吹出口モードを決定する（ステップＳ５）。
具体的には、吹出口モードの決定においては、上記の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）、ＴＡＯ（Ｐａ）が低い温度から高い温度にかけて、ＦＡＣＥモード、Ｂ／ＬモードおよびＦＯＯＴモードとなるように決定されている。また、エアコン操作パネル５１に設けられた吹出口モード切替スイッチ５９を操作することにより、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードまたは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。
【００３７】
なお、上記のＦＡＣＥモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の上半身（頭胸部）に向けて吹き出す吹出口モードである。また、Ｂ／Ｌモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の上半身（頭胸部）および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。そして、ＦＯＯＴモードとは、空調風をＤｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員の足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。さらに、Ｆ／Ｄ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口モードである。
ここで、本実施形態では、エアコン操作パネル５１に設けられたフロントデフロスタスイッチ５６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ＤＥＦモードが設定される。また、吹出口モードがＦＯＯＴモード、Ｆ／ＤモードまたはＤＥＦモードであっても、Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２は常に開口している。
【００３８】
次に、Ｄｒ側Ａ／Ｍドア１５のＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）（％）およびＰａ側Ａ／Ｍドア１６のＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）（％）を演算する（ステップＳ６）。なお、このようなＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）およびＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）の演算は、Ｄｒ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｄｒ）およびＰａ側の目標吹出温度ＴＡＯ（Ｐａ）と、エバ後温度センサ９５にて検出したエバ後温度（ＴＥ）と、冷却水温度センサ９６にて検出した冷却水温度（ＴＷ）と、下記の数３の式および数４の式とに基づいて行われる。
【数３】
ＳＷ（Ｄｒ）＝｛ＴＡＯ（Ｄｒ）−ＴＥ｝×１００／（ＴＷ−ＴＥ）
【数４】
ＳＷ（Ｐａ）＝｛ＴＡＯ（Ｐａ）−ＴＥ｝×１００／（ＴＷ−ＴＥ）
【００３９】
次に、図１０のルーチンが起動して、スイングルーバ制御（オートルーバ制御またはマニュアルルーバ制御）を行う。すなわち、オートルーバ制御では、Ｄｒ側センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口２１、２２からＤｒ側空調ゾーン内に向けて吹き出す空調風の吹出状態（吹出方向、吹出範囲）を決定すると共に、Ｐａ側センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口３１、３２からＰａ側空調ゾーン内に向けて吹き出す空調風の吹出状態（吹出方向、吹出位置、吹出範囲）を決定する。具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側センタ、サイドグリル４１、４２の吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ４３、４６の吹出方向およびスイング範囲（揺動範囲）を決定する（吹出状態決定手段：ステップＳ７）。
【００４０】
次に、ステップＳ４で決定されたブロワ制御電圧ＶＡとなるようにブロワ駆動回路８に制御信号を出力する（ステップＳ８）。次に、ステップＳ６で決定されたＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｄｒ）およびＡ／Ｍ開度ＳＷ（Ｐａ）となるようにサーボモータ１７、１８に制御信号を出力する（ステップＳ９）。
次に、ステップＳ５で決定された吹出口モードとなるようにサーボモータ２８、２９、３９に制御信号を出力する（ステップＳ１０）。次に、ステップＳ７で決定された吹出方向およびスイング範囲となるようにルーバモータ４３ａ、４６ａに制御信号を出力する（ステップＳ１１）。
【００４１】
次に、エアコンＥＣＵ５０によるスイングルーバ制御を図１０ないし図１８に基づいて説明する。ここで、図１０はエアコンＥＣＵ５０によるスイングルーバ制御を示したフローチャートである。
【００４２】
先ず、図１０のルーチンが起動すると、Ｄｒ側、Ｐａ側ルーバ操作パネル５２、５３に設けられたスイングモード切替スイッチ６９、７３がＡＵＴＯに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、スイングモード切替スイッチ６９、７３の設定位置に応じたマニュアルルーバ制御を行う（ステップＳ１３）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、以下のオートルーバ制御を行う。最初に吹出口モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定結果がＮＯの場合には、サイドウインドの防曇および冷熱輻射のカットを行うために、Ｄｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６を近傍のサイドウインドへ向けるようにルーバ方向を決定する（ステップＳ１５）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
【００４３】
また、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合には、クールダウンの判定を行う。例えば下記の数５の式、数６の式を満足するか否かを判定する。あるいは内気温度（ＴＲ）が所定温度（例えば３５℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定結果がＮＯの場合には、すなわち、クールダウンと判定された場合または内気温度が所定温度以上に高い場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイングを停止する。例えば、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６を、例えば乗員の頭胸部（特に顔部）付近に向ける（固定する）ようにルーバ方向を決定する（ステップＳ１７）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
【数５】
６（度）＜｛ＴＲ−Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）｝
【数６】
６（度）＜｛ＴＲ−Ｔｓｅｔ（Ｐａ）｝
【００４４】
但し、ＴＲは内気温度センサ９１にて検出した内気温度を表し、Ｔｓｅｔ（Ｄｒ）、Ｔｓｅｔ（Ｐａ）はＤｒ側、Ｐａ側温度設定スイッチ６４、６５にて設定されたＤｒ側、Ｐａ側設定温度を表す。また、車両に応じてクールダウン判定値を変更しても良い。
【００４５】
また、ステップＳ１６の判定結果がＮＯの場合には、すなわち、定常状態と判定された場合または内気温度が所定温度よりも低い場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の日射方向、日射強度と、図１１（ａ）の特性図とに基づいて、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６の揺動範囲（揺動角度）を決定（算出）する（ステップＳ１８）。なお、図１１（ａ）は運転席側、助手席側の日射方向、日射強度に対するルーバの揺動範囲特性を示した特性図で、図１１（ｂ）は内気温度に対する補正角度特性を示した特性図である。
【００４６】
次に、ステップＳ１８で決定したセンタ、サイドルーバ４３、４６の揺動範囲の内気温度補正を行う。具体的には、Ｄｒ側、Ｐａ側の揺動範囲θ（Ｄｒ）、θ（Ｐａ）と、図１１（ｂ）の特性図と、下記の数７の式、数８の式とに基づいて、目標値となる揺動範囲θ（Ｄｒ）、θ（Ｐａ）を決定（算出）する（ステップＳ１９）。
【数７】
θ（Ｄｒ）＝θ（Ｄｒ）＋α（度）
【数８】
θ（Ｐａ）＝θ（Ｐａ）＋α（度）
【００４７】
次に、ブロワモータ９に印加するブロワ制御電圧ＶＡ（Ｄｒ）、ＶＡ（Ｐａ）に基づいて、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３のスイング高さを決定する（ステップＳ２０）。具体的には、図１２に示したように、ブロワ制御電圧が４（Ｖ）〜５（Ｖ）の場合に（Ａ）のスイング高さに設定し、ブロワ制御電圧が６（Ｖ）〜８（Ｖ）の場合に（Ｂ）のスイング高さに設定し、ブロワ制御電圧が９（Ｖ）以上の場合に（Ｃ）のスイング高さに設定する。
次に、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、４６およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６のランダムスイング中のスイング停止方向または位置を決定する（ステップＳ２１）。
【００４８】
ここで、スイング停止位置の設定方法を説明する。先ず、図１３の特性図および図１４の特性図を用いてスイング停止位置を求める方法を説明する。
図１５に示したように、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３（４６）が正面（車両の後方）を向いている状態を、スイング停止方向の基準方向（０°）として、最も乗員の頭胸部への配風量が多くなるスイング停止方向を４０°とする。実際には、グリル形状や向き、位置、ルーバの空調風を曲げる能力、シート位置等によって各ルーバ毎の向きの調整が必要であるが、本実施形態では全てのルーバのスイング停止方向の最大変化角度（幅）は４０°の時に最も乗員の頭胸部への配風量が多くなるとして説明する。
【００４９】
クールダウンの途中で、内気温度（ＴＲ）が例えば３１℃まで下がってくると、空調風を乗員に集中し続けると、局所冷房となり、乗員に不快感を与えてしまうため、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイングを開始する。なお、スイングが一定の状態が長く続くと、乗員の快適感が低下するため、所定の位置でランダムな時間、スイングを停止させるようにしている。
しかし、冷房熱負荷がある程度高い条件で上記のようなランダムスイングを行うと、空調風の吹出方向または吹出位置が乗員を外す方向または位置の時に、数十秒間のスイング停止時間があると、乗員が暑く感じ不快感を与えてしまうため、なるべく乗員の頭胸部（特に顔部）に近い所でスイングを停止するようにする。また、冷房熱負荷が低い条件で上記のランダムスイングを行って、乗員の頭胸部（特に顔部）に近い吹出方向または吹出位置の時には、数十秒間のスイング停止時間があると、乗員が寒く感じ不快感を与えるため、なるべく乗員を外す方向または位置でスイングを停止するようにする。
なお、乗員の温感は、日射量（日射強度）に強く影響されるため、図１３の特性図に示したように、日射量に応じてスイングを一時的に停止する方向に各ルーバ角度（風向角度）を補正するようにする。また、冷房熱負荷として内気温度（ＴＲ）および内気温度（ＴＲ）と設定温度（ＴＳＥＴ）との温度偏差に応じて、図１４の特性図に示したように、各ルーバ角度（風向角度）を補正するようにしても良い。
【００５０】
また、図１６（ａ）〜（ｅ）の説明図に示したように、車両の進行方向に対して日射方向を検出できる場合や、ナビゲーションシステムを用いて車両の進行方向に対する日射方向を推定できる場合には、日射方向に応じてＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの左右方向で吹出方向または位置を異ならせることによって、乗員が受ける冷房熱負荷を補いながら、乗員に緊張感や刺激感を与えるランダムスイングを行うようにしても良い。
例えば図１６（ａ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左横からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の乗員の左半身に日射が当たることになるので、乗員に対して左側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から２０°とし、乗員に対して右側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から５５°として、乗員の日射が当たると推測される位置に空調風が集中するようにスイング停止位置を設定する。また、図１６（ｂ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左斜め前方からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の乗員の左斜めに日射が当たることになるので、乗員に対して左側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から３０°とし、乗員に対して右側のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを基準位置から４５°とする。そして、図１６（ｃ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して真正面または真後ろの場合には、乗員に対して左右のＦＡＣＥ吹出口のサイドルーバ４３の向きを共に基準位置から４０°とする。また、図１６（ｄ）、（ｅ）の場合には、図１６（ａ）、（ｂ）とは左右逆に設定する。
ここで、太陽角度（日射方向）とスイング停止方向との関係を図１７の特性図に示す。なお、図１７の特性図に示したように、太陽の方向だけでなく、日射量も考慮することが望ましい。このようにすることによって、弱い日射に対しては乗員の顔部に強い風速感を感じることがなくなり、より快適性を向上することができる。
また、各ルーバの角度は、グリルの位置、車両形状、乗員の顔部の位置やシート位置等により、各ＦＡＣＥ吹出口毎にチューニングが行われることが望ましい。また、各ルーバのスイングを一時的に停止するだけでなく、所定の位置付近で所定の制御時間が経過するまで、非常にゆっくと各ルーバを動かすようにしても同様な効果を得ることができる。
【００５１】
次に、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタルーバ４３、４６およびＤｒ側、Ｐａ側のサイドルーバ４３、４６を一時的に停止するルーバ停止時間（制御時間）を決定する（ランダム変更手段：ステップＳ２２）。その後に、図１０のルーチンを抜ける。
具体的には、本実施形態のランダムスイングにおいて、所定の位置でスイングを停止するスイング停止時間を決定する。本実施形態では、図１８および図１９に示したように、予め定められた作動パターンにて決定されるランダムなスイング停止時間を利用しているが、無論これに限定されるものではない。具体的には、最初の１回のスイングが行われると、先ず１秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止する。次のスイング後も１秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止し、次のスイング後は１０秒間が経過するまで所定の位置でスイングを停止するというように１６回のスイングを１セットとして行い、再度最初のスイング停止時間に戻る。
そして、各センタ、サイドルーバ４３、４６がランダムスイングを行うように、各ルーバモータ４３ａ、４６ａを通電制御する。
【００５２】
〔第１実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態の車両用空調装置では、日射が乗員に当たる時、内気温度が高い時、あるいは内気温度が設定温度よりも非常に高い時等のように冷房熱負荷の高い場合には、ランダムスイングのスイング停止方向を乗員の頭胸部（特に顔部）方向に設定することにより、センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止中でも、乗員が暑く感じることはなく、乗員に不快感を与えることはない。
逆に、日射が乗員に当たらない時、内気温度が低い時、あるいは内気温度と設定温度との温度偏差が小さい時等のように冷房熱負荷の低い場合には、ランダムスイングのスイング停止方向を乗員を外す方向に設定することにより、センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止中でも、空調風が煩わしく感じることはなく、また、ランダムなスイング停止時間が長くなっても寒く感じることはなく、乗員に不快感を与えることはない。
また、日射方向や日射強度に応じて、Ｄｒ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止方向とＰａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のスイング停止方向とを異ならせることにより、左右独立温度コントロール性を確保することができ、且つＤｒ側の乗員およびＰａ側の乗員の互いに独立して冷房感に合った空調環境を作り出すことができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
図２０は本発明の第２実施形態を示したもので、エアコン操作パネルを示した図である。
本実施形態では、エアコン操作パネル５１と一体的に、Ｄｒ側空調ゾーンおよびＰａ側空調ゾーン内の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２から吹き出される空調風の吹出状態（センタ、サイドルーバ４３、４６のスイング状態）を操作するためのルーバ操作（ＳＷＩＮＧＳＷ）パネル１００が設けられている。このルーバ操作パネル１００は、ＭＡＴＣＨスイッチ１０１、Ｄｒスイッチ１０２、Ｐａスイッチ１０３およびスイングモード切替スイッチ１０４とから構成されている。なお、スイングモード切替スイッチ１０４は、第１実施形態のスイングモード切替スイッチ６９、７３と同様に、ＳＴＯＰ（スイング停止）、ＡＵＴＯ（オートスイング）、Ｒｒ、Ｕ−ＤＳＷＩＮＧ（上下方向スイング）、Ｒ−ＬＳＷＩＮＧ（左右方向スイング）の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【００５４】
また、ＭＡＴＣＨスイッチ１０１、Ｄｒスイッチ１０２およびＰａスイッチ１０３は、平常位置（ＯＦＦ）と押込位置（ＯＮ）とを持つプッシュ式スイッチである。ＭＡＴＣＨスイッチ１０１がＯＮされると、Ｄｒ側、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。そして、Ｄｒスイッチ１０２がＯＮされると、Ｄｒ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。さらに、Ｐａスイッチ１０３がＯＮされると、Ｐａ側のセンタ、サイドルーバ４３、４６のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。
【００５５】
〔第３実施形態〕
図２１ないし図２３は本発明の第３実施形態を示したもので、図２１は吹出状態可変装置のルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図である。
本実施形態のルーバ左右方向揺動機構１４０は、センタ、サイドＦＡＣＥ吹出口１２１、１３１を形成する集中拡散グリル１２０、１３０に設置されている。このルーバ左右方向揺動機構１４０は、集中拡散グリル１２０、１３０内において左右方向にスイング可能に取り付けられた複数枚（本例では３枚）の第１〜第３ルーバ１４１と、これらの第１〜第３ルーバ１４１を各支点１４２を中心にして左右方向に所定のスイング範囲にてスイングさせる複数枚（本例では３枚）の第１〜第３リンクプレート１４３と、これらの第１〜第３リンクプレート１４３を各支点１４４を中心にして回動させる平板プレート１４５と、この平板プレート１４５を車両の進行方向に対して前後方向に往復運動させるルーバ駆動手段（アクチュエータ）としてのルーバモータ１４６とから構成されている。
【００５６】
第１〜第３リンクプレート１４３には、各第１〜第３ルーバ１４１の上端面に設けられた円柱形状のピン１４７が係合する長円形状の係合穴１４８が形成されている。また、平板プレート１４５には、各リンクプレート１４３の上端面に設けられた円柱形状のピン１４９が係合する第１〜第３係合穴１５１〜１５３、およびルーバモータ１４６側の上端面に設けられたラック１５４が形成されている。なお、第１〜第３係合穴１５１〜１５３の形成順序は、集中拡散グリル１２０と集中拡散グリル１３０とでは逆となる。また、平板プレート１４５は、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面に設けられたガイド１５５およびレール１５６に案内されて、その外壁面上を車両の前後方向に摺動可能に配されている。ルーバモータ１４６は、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面に取り付けられた取付用台１５７上に設置されている。また、ルーバモータ１４６の出力軸の先端外周には、ラック１５４と噛合するピニオン１５９が組み付けられている。
【００５７】
本実施形態では、ルーバモータ１４６を作動させることにより、図２２に示したように、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面上において平板プレート１４５が最も車両後方側（乗員に近づく側）に位置すると、第１〜第３ルーバ１４１が図示左側（乗員方向）に向くことにより、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内の乗員の頭胸部に局所的に吹き出すスポット吹出モードに設定される。また、ルーバモータ１４６を上記とは逆回転方向に作動させることにより、図２３に示したように、集中拡散グリル１２０、１３０の外壁面上において平板プレート１４５が最も車両前方側（乗員より遠ざかる側）に位置すると、第１ルーバ１４１が図示右側（乗員を外す方向）に向き、第２ルーバ１４１が図示上側（中央方向）に向き、第３ルーバ１４１が図示左側（乗員方向）に向くことにより、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内に拡散的に吹き出すワイド吹出モードに設定される。そして、ルーバモータ１４６の正転および逆転を繰り返すことにより、第１〜第３ルーバ１４１が支点を中心にして揺動運動（スイング）する。
【００５８】
そして、本実施形態においてランダムスイング中にスイング停止する場合には、内気温度（ＴＲ）が高い程、集中拡散グリル１２０、１３０から吹き出される空調風が空調ゾーン内の乗員の頭胸部に集中状態で第１〜第３ルーバ１４１が停止またはゆっくりと動く。また、日射方向が乗員の右方向からの入射の時、つまり乗員の右半身に日射が当たっている時には、右側の集中拡散グリル１３０の第１〜第３ルーバ１４１が左側の集中拡散グリル１２０の第１〜第３ルーバ１４１よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。逆に、日射方向が乗員の左方向からの入射の時、つまり乗員の左半身に日射が当たっている時には、左側の集中拡散グリル１２０の第１〜第３ルーバ１４１が右側の集中拡散グリル１３０の第１〜第３ルーバ１４１よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。
【００５９】
〔第４実施形態〕
図２４および図２５は本発明の第４実施形態を示したもので、図２４は車両のインストルメントパネルを示した図で、図２５は空調ユニットのフェイスダクトを示した図である。
本実施形態では、第１実施形態の空調ダクト２内の仕切り板１４を廃止している。そして、前部座席側ＦＡＣＥ吹出口として、空調ダクト２の空気下流側端部に連結されたフェイスダクト１６０の最空気下流側で開口するワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１が設けられている。ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１は、インストルメントパネル４０の前面中央で開口するＤｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３と、インストルメントパネル４０の車両幅方向両側、すなわち、車両のサイドウインド近傍で開口するＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５と、これらのＦＡＣＥ吹出口の間で開口するＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７とから構成されている。なお、各ＦＡＣＥ吹出口１６２〜１６７には、乗員の手動操作により空調風の吹出方向を変更するための複数のルーバがそれぞれ設けられている。
【００６０】
そして、フェイスダクト１６０には、各ＦＡＣＥ吹出口１６２〜１６７を開閉するためのＦＡＣＥドア１７１が回動自在に取り付けられており、Ｄｒ側サイド、ミドルＦＡＣＥ吹出口１６４、１６６を開閉するためのＤｒ側ミドルＦＡＣＥドア１７２が回動自在に取り付けられており、Ｐａ側サイド、ミドルＦＡＣＥ吹出口１６５、１６７を開閉するためのＰａ側ミドルＦＡＣＥドア１７３が回動自在に取り付けられている。なお、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３は、本発明の吹出状態変更手段に相当するもので、開度に応じてＤｒ、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５およびＤｒ、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７から各空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出状態（例えばワイド吹出モードとスポット吹出モード）を変更する。
【００６１】
本実施形態では、サーボモータ等のアクチュエータによりＦＡＣＥドア１７１を開放側に動かし、サーボモータ等のアクチュエータによりＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３を閉塞側に動かす。それによって、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３およびＤｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５を開放し、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７を閉塞することにより、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１の開口面積を小さくすることで、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１から吹き出される空調風の吹出範囲を小さくして空調ゾーン内の乗員の頭胸部に局所的に空調風を吹き出す（スポット吹出モード）。
【００６２】
また、ＦＡＣＥドア１７１を開放側に動かし、Ｄｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥドア１７２、１７３を中間位置に動かす。それによって、Ｄｒ側、Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口１６２、１６３、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口１６４、１６５およびＤｒ側、Ｐａ側ミドルＦＡＣＥ吹出口１６６、１６７を開放することにより、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１の開口面積を大きくすることで、ワイドフローＦＡＣＥ吹出口１６１から吹き出される空調風の吹出範囲を大きくして空調ゾーン内に拡散的に空調風を吹き出す（ワイド吹出モード）。
なお、フェイスダクト１６０内にＦＡＣＥドアを追加して更に細やかな配風量の変更制御を行うようにしても良いし、空調ダクト２およびフェイスダクト１６０内に仕切り板を１個または２個以上入れて、それぞれの空気通路毎に送風機を配置して、各送風機の送風量を異ならせることで、Ｄｒ側、Ｐａ側空調ゾーン内の乗員毎の配風量を変更しても良い。
【００６３】
〔第５実施形態〕
図２６は本発明の第５実施形態を示したもので、図２６は車両用ドラムベンチレータを示した図である。
本実施形態の車両用ドラムベンチレータは、自動車のインストルメントパネル２０１内に、空調ダクトのフェイスダクトに連通する筒形状のケース２０２が設けられている。このケース２０２は、内部にＦＡＣＥ吹出口２０３を形成する。そして、ケース２０２の空気下流側端部内には、筒形状の配風用ドラム２０４が回動自在に設けられている。
【００６４】
この配風用ドラム２０４内には、縦ルーバ２０５が左右回転自在に支持され、この縦ルーバ２０５と組み合わせて格子を成すように横ルーバ２０６が設けられている。また、ケース２０２の空気上流側端部内には、ＦＡＣＥ吹出口２０３から吹き出す空調風の吹出風量を調節するダンパ２０７が回動自在に支持されている。なお、縦ルーバ２０５および横ルーバ２０６は、第１実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してルーバモータ等のアクチュエータにより揺動運動が与えられる。ここで、本実施形態の配風用ドラム２０４は、ケース２０２の前端部に回動自在に取り付けられた筒形状の第１のドラム２１１と、この第１のドラム２１１に内蔵された筒形状の第２のドラム２１２とから構成されている。
【００６５】
本実施形態では、空調風の吹出方向を変更する場合には、第２のドラム２１２の前面開口の向きを変更すれば良い。例えば、図２６に示したように、ケース２０２、第１のドラム２１１および第２のドラム２１２の中心軸を略一致させると、空調風の吹出方向が斜め上向きとなり、空調ゾーン内の乗員の頭部付近に局所的に吹き出す。また、ケース２０２の中心軸に対して、第１のドラム２１１および第２のドラム２１２を反時計回りに回動させることにより、空調風の吹出方向が下向きとなり、空調ゾーン内の乗員の胸部付近に局所的に吹き出す。
【００６６】
〔第６実施形態〕
図２７および図２８は本発明の第６実施形態を示したもので、図２７および図２８は空気吹出ルーバを示した図である。
本実施形態の空気吹出ルーバ２２０は、例えば樹脂材料によって形成された細長い円筒形状で、一方の端面に断面Ｄ字状の係合穴２２１が設けられ、他方の端面に嵌合穴２２２が設けられている。そして、空気吹出ルーバ２２０の回転軸心Ｏと偏心した位置には、空気吹出ルーバ２２０の軸方向に亘って空気通路２２３が設けられ、回転軸心Ｏを挟んで空気通路２２３の反対側の位置には、軸方向に亘って閉鎖部２２４が設けられている。すなわち、閉鎖部２２４は、曲率中心を中心とした回転軸心Ｏを通る凸円弧面２２５を有しており、この凸円弧面２２５と空気吹出ルーバ２２０の外周面の一部とによって中実に形成され、閉鎖部２２４の中央部には、軸方向に亘って中空部２２６が形成されている。そして、空気吹出ルーバ２２０は、前記曲率中心を中心とする凹円弧面２２７を有しており、この凹円弧面２２７と空気吹出ルーバ２２０の外周面の一部とによってフィン２２８が形成され、凸円弧面２２５と凹円弧面２２７との間に一定幅の円弧状を成す空気通路２２３が形成されている。さらに、この空気通路２２３の幅方向の中間には、円弧状の整流フィン２２９が設けられている。
【００６７】
上記のような空気吹出ルーバ２２０は、空気吹出ダクトの最空気下流側で開口した細長い矩形状の空気吹出口（図示せず）に収納されている。そして、空気吹出ルーバ２２０の係合穴２２１にはモータ２３０の回転軸２３１に形成された断面Ｄ字形状の係合軸部２３２が係合している。また、嵌合穴２２２には、空気吹出ダクトの側壁に突設された軸受ピン２３３が回転自在に嵌合されている。したがって、空気吹出ルーバ２２０は、モータ２３０の回転軸２３１と軸受ピン２３３とによって２点支持され、回転軸心Ｏを中心として、上下方向に揺動運動可能に設けられており、空気吹出口から吹き出される空調風の吹出方向を変更できるように構成されている。
【００６８】
〔第７実施形態の構成〕
図２９ないし図３２は本発明の第７実施形態を示したもので、図２９はインストルメントパネルを示した図で、図３０は吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である。
本実施形態では、自動車のインストルメントパネル３０１の内方下部に、車室内を空調するための空調ユニット３０２が設置されている。また、インストルメントパネル３０１の前面には、断面コの字形状で車幅方向に細長い直線状の空気吹出口３０３を形成する吹出ダクト３０４が１個取り付けられている。そして、吹出ダクト３０４の背面には、空調ユニット３０２からの空調風を空気吹出口３０３に導く導風ダクト３０５が接続されている。
そして、吹出ダクト３０４の前面には、ルーバ支持枠３０６が取り付けられており、このルーバ支持枠３０６には、空気吹出口３０３から車室の空調ゾーン内に吹き出される空調風の吹出方向を変更するための縦ルーバ３０７と横ルーバ３０９とが格子状に設けられている。そして、ルーバ支持枠３０６の空気上流側には、空気吹出口３０３の開口度合を変更して配風量を可変する回転バルブ３１０が設けられている。
【００６９】
回転バルブ３１０は、その支軸３１１が吹出ダクト３０４のスリット３１２に回動自在に支持されている。そして、回転バルブ３１０は、その両端に端壁３１３を有する略半割円筒形状のもので、回転バルブ３１０の表面形状の空気上流側の一端辺である後端縁３１４は略直線状に形成され、また、回転バルブ３１０の表面形状の空気下流側の一端辺である前端縁３１５は、その中央の水平直線部３１６と、この水平直線部３１６の左右側方に形成された略円弧状の湾曲部３１７とから構成されている。すなわち、回転バルブ３１０の横断面形状は、水平直線部３１６では半円形状であり、湾曲部３１７では左右端に向けて半円形状から略４半円形状に徐々に変化する形状となっている。
また、回転バルブ３１０の支軸３１１の外端には、回転バルブ３１０を回動して空調風の吹出状態を調整するための調整ダイヤル３１９が固着されている。なお、回転バルブ３１０の支軸３１１は、第１実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してバルブモータ等のアクチュエータにより回動運動が与えられる。
【００７０】
〔第７実施形態の作用〕
次に、本実施形態の作用を図２９ないし図３２に基づいて簡単に説明する。
アクチュエータにより回転バルブ３１０をスポット吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口３０３の中央部では、図３１（ａ）に示したように、回転バルブ３１０により完全に閉じられ、また、空気吹出口３０３の左右端部では、図３１（ｂ）、（ｃ）に示したように、空気吹出口３０３の左右端に近くなるに従って、徐々に大きく開かれる。これにより、空調ユニット３０２からの空調風は、空気吹出口３０３の中央部からは全く吹き出されず、空気吹出口３０３の左右端に近くなるに従って徐々に多量に吹き出される。その結果、空気吹出口３０３の左右端部前方においては、空調ゾーン内の乗員に向けて空調風が集中的に多量に吹き出されるスポット吹出モードが行われる。
一方、アクチュエータにより回転バルブ３１０をワイド吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口３０３は、図３２（ａ）〜（ｃ）に示したように、中央部および左右端部共に略全開となる。これにより、空調ユニット３０２からの空調風は、空気吹出口３０３の全長に亘って均一に空調ゾーン内に吹き出されるワイド吹出モードが行われる。
【００７１】
〔第８実施形態〕
図３３ないし図３７は本発明の第８実施形態を示したもので、図３３（ａ）〜図３３（ｅ）は回転バルブの変形例を示した図である。
図３３（ａ）〜図３３（ｅ）の回転バルブ３１０の各後端縁３１４はいずれも第７実施形態の後端縁３１４と同じく直線上に形成されているが、前端縁３２１〜３２５の形状は各々異なっている。すなわち、図３３（ａ）の回転バルブ３１０の前端縁３２１は、第７実施形態の前端縁の水平直線部３１６の中央にＵ字状の凹部３２６を形成したものであり、スポット吹出モードの時には、空調風は湾曲部３１７の部分だけでなく、凹部３２６の部分からも集中的に吹き出される。
【００７２】
そして、図３３（ｂ）の回転バルブ３１０の前端縁３２２は、第７実施形態の右の湾曲部３１７のみを残して、左の湾曲部をなくしたものであり、空調風は湾曲部３１７のみから集中的に吹き出される。また、図３３（ｃ）の回転バルブ３１０の前端縁３２３は、回転バルブ３１０の全長に亘って逆Ｖ字形状に形成され、空調風の吹出風量は中央部から左右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。そして、図３３（ｄ）の回転バルブ３１０の前端縁３２４は、図３３（ｃ）の回転バルブ３１０と逆にＶ字形状に形成され、空調風の吹出風量は左右端から中央部に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。また、図３３（ｅ）の回転バルブ３１０の前端縁３２５は、左端から右端に向けて直線状に徐々に高さが低くなっており、空調風の吹出風量は左端から右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【００７３】
次に、Ｄｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとをそれぞれ独立して空調できるようにインストルメントパネル３０１の前面にて吹出ダクト３０４が左右に２個並設されている場合のスイング停止時の空調風の吹出位置の変更パターンを図３４ないし図３７に基づいて説明する。
例えば図３４（ａ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左横からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の左半身に空調風が当たる位置に設定する。また、図３４（ｂ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して左斜め前方からの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の左半身および左側頭胸部に空調風が当たる位置に設定する。
そして、図３４（ｃ）に示したように、日射方向が車両の進行に対して真正面または真後ろの場合には、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を、乗員の日射が当たる乗員の頭胸部（特に顔部）に空調風が当たる位置に設定する。また、図３４（ｄ）、（ｅ）の場合には、図３４（ｂ）、（ａ）とは逆側に設定する。
【００７４】
次に、図３５（ａ）に示したように、内気温度（ＴＲ）が３１℃の場合には、設定温度が例えば２５℃の場合には非常に高い内気温度であるため、Ｄｒ側、Ｐａ側の回転バルブ３１０を所定の位置に回転させてＤｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員の頭胸部（特に顔部）に空調風が当たる位置に設定する。そして、図３５（ｂ）〜図３５（ｅ）に示したように、内気温度（ＴＲ）が３０℃、２９℃、２７℃、２６℃と下がるに従って、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員の左半身または右半身寄りに空調風が当たる位置に設定する。そして、内気温度（ＴＲ）が２５℃まで下がると、乗員に空調風を集中させると乗員が寒いと感じて乗員に不快感を与えてしまうため、これを防ぐために、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を乗員を外す位置に空調風が吹き出すように設定する。
【００７５】
次に、図３６（ａ）、（ｂ）は、回転バルブ３１０のスイング中にスイング停止時間が来たら、冷房熱負荷が低下するに従って乗員の顔部付近から乗員を外す位置に向けて（図３６ではＡ方向として表している）空調風の吹出状態を変えるように、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を変更する様子を示している。この場合には、冷房熱負荷として内気温度（ＴＲ）のみを利用しても良く、内気温度（ＴＲ）と設定温度（ＴＳＥＴ）との温度偏差を利用しても良く、これらに日射量補正を加えても良い。
次に、図３７（ａ）、（ｂ）は、回転バルブ３１０のスイング中にスイング停止時間が来たら、日射方向（乗員に日射が当たる位置）に応じて乗員の顔部付近から乗員を外す位置に向けて（図３７ではＡ方向として表している）空調風の吹出状態を変えるように、Ｄｒ側、Ｐａ側の吹出ダクト３０４から吹き出す空調風の吹出位置を変更する様子を示している。この場合には、冷房熱負荷として日射方向のみを利用している。
【００７６】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、吹出口モードがＦＯＯＴモードまたはＦ／Ｄモードの時もＤｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２から空調風（主に温風）を吹き出すようにしたが、吹出口モードがＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードの時のみＤｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口２２およびＰａ側サイドＦＡＣＥ吹出口３２から空調風を吹き出すようにしても良い。また、ランダムスイングを空調状態が冷房状態の時だけでなく、空調状態が暖房状態の時にも採用しても良い。
本実施形態では、Ｄｒ側、Ｐａ側センタグリル４１、Ｄｒ側、Ｐａ側サイドグリル４２をインストルメントパネル４０に固定したが、各センタ、サイドグリルを左右方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良く、各センタ、サイドグリルを上下方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良い。この場合には、グリル本体を吹出状態可変手段として揺動させるようにしても良い。
【００７７】
本実施形態では、可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２に設けたが、車室内の車両側面、車室内の中央部（例えばコンソールボックス付近）または車両の天井部に設けた吹出口に可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を設けても良い。
本実施形態では、スイングルーバとして、各ＦＡＣＥ吹出口に左右方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４３および上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４６の両方を設けたが、スイングルーバとして、各ＦＡＣＥ吹出口に水平方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４３または上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ４６のいずれか一方のみを設けても良い。
【００７８】
本実施形態では、１個のブロワ４を回転させることにより空調ダクト２の各ＦＡＣＥ吹出口２１、２２、３１、３２から車室内に空調風を吹き出すように構成したが、２個の送風機を回転させることにより空調ダクト２のＤｒ側、Ｐａ側ＦＡＣＥ吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良く、ＦＡＣＥ吹出口の数に対応した個数の送風機を回転させることにより空調ダクト２の各ＦＡＣＥ吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良い。また、各ＦＡＣＥ吹出口毎、または一方側、他方側吹出口毎に互いに独立して乗員への配風量を変えるようにしても良い。
【００７９】
本実施形態では、本発明をＤｒ側空調ゾーンとＰａ側空調ゾーンとの左右の温度調節を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用したが、本発明を車室内の前部座席側空調ゾーンと後部座席側空調ゾーンとの前後の温度調節を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用しても良い。また、本発明を車室内の温度調節を１つの吹出温度可変手段により行う車両用空調装置に適用しても良い。
本実施形態では、アクチュエータにＤＣサーボモータを用いたが、ステッピングモータを用いても良い。この場合には、基準位置からのパルス数をカウントすることで吹出方向（風向）を検出することができるので、ポテンショメータ９７、９８を設けなくても良い。
本実施形態の各機能は、マルチディスプレイ等の操作によりＯＮ、ＯＦＦを乗員が選択できることが望ましい。
【００８０】
本実施形態では、空調負荷検出手段として日射強度検知手段、日射方向検知手段および日射高度検知手段を有する日射センサ９３を設けたが、少なくとも日射強度検知手段を有する日射センサを設けても良い。この場合には、マイクロコンピュータで日射センサからの日射強度信号を入力して日射方向および日射高度（太陽仰角）を算出するようにする。また、日射センサとして、カーナビゲーションシステムのマイクロコンピュータにその日時の太陽高度や車両の現在位置に対する日射方向を記憶させている場合には、そのカーナビゲーションシステムの出力信号を日射センサ信号としてエアコンＥＣＵに読み込むようにしても良い。
なお、車室内の空調負荷（車室内熱負荷）を検出する空調負荷検出手段としては、日射量の他に、内気温度、設定温度と内気温度との温度偏差、外気温度、エバ後温度、冷却水温度、車速、送風量または乗員数等が考えられ、これらの値を検出するセンサや、温度を設定する温度設定手段をも空調負荷検出手段として使用できる。ここで、内気温度センサ９１を２個使用して、Ｄｒ側空調ゾーン内およびＰａ側空調ゾーン内にそれぞれ設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である（第１実施形態）。
【図２】車両のインストルメントパネルを示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】エアコン操作パネルを示した正面図である（第１実施形態）。
【図４】吹出状態可変装置の全体構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図５】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図６】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図７】エアコンＥＣＵの制御プログラムの一例を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図８】Ｄｒ側、Ｐａ側の目標吹出温度に対するブロワ制御電圧特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図９】Ｄｒ側、Ｐａ側の目標吹出温度に対する吹出口モード特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１０】エアコンＥＣＵによるスイングルーバ制御を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図１１】（ａ）は運転席側、助手席側の日射方向、日射強度に対するルーバの揺動範囲特性を示した特性図で、（ｂ）は内気温度に対する補正角度特性を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１２】センタ、サイドルーバのスイング高さを示した模式図である（第１実施形態）。
【図１３】日射量とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１４】内気温度と設定温度との温度偏差および内気温度とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１５】スイング停止方向の変化幅を示した説明図である（第１実施形態）。
【図１６】（ａ）〜（ｅ）は日射方向とスイング停止方向との関係を示した作動説明図である（第１実施形態）。
【図１７】日射方向および日射量とスイング停止方向との関係を示した特性図である（第１実施形態）。
【図１８】ランダムスイングの作動パターンを示したタイムチャートである（第１実施形態）。
【図１９】ＯＦＦ時間列を示した図である（第１実施形態）。
【図２０】エアコン操作パネルを示した正面図である（第２実施形態）。
【図２１】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した斜視図である（第３実施形態）。
【図２２】集中拡散グリルからの吹出状態がスポット吹出モードの場合を示した説明図である（第３実施形態）。
【図２３】集中拡散グリルからの吹出状態がワイド吹出モードの場合を示した説明図である（第３実施形態）。
【図２４】車両のインストルメントパネルを示した正面図である（第４実施形態）。
【図２５】空調ユニットのフェイスダクトを示した概略図である（第４実施形態）。
【図２６】車両用ドラムベンチレータを示した断面図である（第５実施形態）。
【図２７】空気吹出ルーバを示した斜視図である（第６実施形態）。
【図２８】空気吹出ルーバを示した断面図である（第６実施形態）。
【図２９】インストルメントパネルを示した正面図である（第７実施形態）。
【図３０】吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である（第７実施形態）。
【図３１】（ａ）〜（ｃ）はスポット吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である（第７実施形態）。
【図３２】（ａ）〜（ｃ）はワイド吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である（第７実施形態）。
【図３３】（ａ）〜（ｅ）は回転バルブの変形例を示した斜視図である（第８実施形態）。
【図３４】（ａ）〜（ｅ）は日射方向に対するスイング停止時の吹出位置を示した作動説明図である（第８実施形態）。
【図３５】（ａ）〜（ｆ）は内気温度に対するスイング停止時の吹出位置を示した作動説明図である（第８実施形態）。
【図３６】（ａ）はスイング停止時の吹出位置変更方法を示した作動説明図で、（ｂ）は内気温度や内気温度と設定温度との温度偏差とスイング停止時の吹出位置との関係を示した特性図である（第８実施形態）。
【図３７】（ａ）はスイング停止時の吹出位置変更方法を示した作動説明図で、（ｂ）は日射方向とスイング停止時の吹出位置との関係を示した特性図である（第８実施形態）。
【符号の説明】
１ 空調ユニット
２ 空調ダクト
２１ Ｄｒ側センタＦＡＣＥ吹出口
２２ Ｄｒ側サイドＦＡＣＥ吹出口
３１ Ｐａ側センタＦＡＣＥ吹出口
３２ Ｐａ側サイドＦＡＣＥ吹出口
４３ センタ、サイドルーバ（吹出状態可変手段）
４６ センタ、サイドルーバ（吹出状態可変手段）
５０ エアコンＥＣＵ（吹出状態制御装置、ランダム変更手段）
９１ 内気温度センサ（内気温度検出手段）
９３ 日射センサ（空調負荷検出手段、日射検出手段）
３１０ 回転バルブ（吹出状態可変手段）
４３ａ ルーバモータ（アクチュエータ）
４６ａ ルーバモータ（アクチュエータ）
Claims (8)
- （ａ）車室内に向けて空調風を吹き出すための吹出口を有する空調ダクトと、
（ｂ）前記吹出口から車室内に吹き出す空調風の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変手段と、
（ｃ）この吹出状態可変手段を駆動するアクチュエータと、
（ｄ）車室内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段と、
（ｅ）前記吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する制御時間をランダムに変更するランダム変更手段を有し、
前記空調負荷検出手段にて検出した空調負荷が高い程、前記吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置が乗員への配風量を増やす位置となるように前記アクチュエータを制御する吹出状態制御装置と
を備えた車両用空調装置。 - 請求項１に記載の車両用空調装置において、
前記空調負荷検出手段は、乗員に日射が当たるか否かを検出する日射検出手段であり、
前記吹出状態制御装置は、前記日射検出手段にて乗員に日射が当たることを検出した場合に、前記吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近に設定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記空調負荷検出手段は、車室内温度を検出する内気温度検出手段であり、
前記吹出状態制御装置は、前記吹出状態可変手段の作動を一時的に停止する位置を、前記内気温度検出手段にて検出した車室内温度に応じて決められた位置付近に設定することを特徴とする車両用空調装置。 - （ａ）車室内に向けて空調風を吹き出すための吹出口を有する空調ダクトと、
（ｂ）前記吹出口から車室内に吹き出す空調風の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変手段と、
（ｃ）この吹出状態可変手段を駆動するアクチュエータと、
（ｄ）車室内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段と、
（ｅ）前記吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする制御時間をランダムに変更するランダム変更手段を有し、
前記空調負荷検出手段にて検出した空調負荷が高い程、前記吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置が乗員への配風量を増やす位置となるように前記アクチュエータを制御する吹出状態制御装置と
を備えた車両用空調装置。 - 請求項４に記載の車両用空調装置において、
前記空調負荷検出手段は、乗員に日射が当たるか否かを検出する日射検出手段であり、
前記吹出状態制御装置は、前記日射検出手段にて乗員に日射が当たることを検出した場合に、前記吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、乗員の日射が当たると推測される位置付近に設定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項４または請求項５に記載の車両用空調装置において、
前記空調負荷検出手段は、車室内温度を検出する内気温度検出手段であり、
前記吹出状態制御装置は、前記吹出状態可変手段の作動速度を一時的に遅くする位置を、前記内気温度検出手段にて検出した車室内温度に応じて決められた位置付近に設定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両用空調装置において、
前記吹出状態可変手段は、前記吹出口から車室内に吹き出す空調風の吹出方向を変更することが可能な吹出方向可変手段、前記吹出口から車室内に吹き出す空調風の吹出位置を変更することが可能な吹出位置可変手段、または前記吹出口から車室内に吹き出す空調風の配風量を変更することが可能な吹出風量可変手段であることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の車両用空調装置において、
前記アクチュエータは、前記吹出状態可変手段を作動させる場合に、前記吹出状態可変手段を支点を中心にして揺動運動するように駆動することを特徴とする車両用空調装置。
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