JP4310902B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の温度を乗員が希望する設定温度に自動制御する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−１７８０６４号公報に示された従来の車両用空調装置は、乗員が希望する室内温度を設定する温度設定手段、室内の実際の温度（内気温）を検出する内気温センサ、室外の温度（外気温）を検出する外気温センサ、室内への日射量を検出する日射センサ、さらには乗員の皮膚温を検出する皮膚温センサ（非接触温度センサ）を備え、温度設定手段や上記各温度センサからの信号に基づいて、吹出空気温度の目標値（目標吹出空気温度）や送風用ブロワの制御目標電圧を算出している。そして、上記皮膚温センサは、皮膚温のみを正確に検出できるように、乗員の頭部のみを測定対象にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置は、目標吹出空気温度やブロワ電圧の算出のために４つの温度センサを用いており、コスト低減のために温度センサ数を減らすことが望まれている。しかし、単に温度センサを減らすと、内外気温や日射量の全ての影響を考慮した適切な制御ができないため、室内温度の制御性が大幅に低下してしまうという問題が発生する。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、非接触温度センサを有効に利用することにより、温度センサ数を減らしても室温制御性の低下を少なくすることを目的とする。また、非接触温度センサを有効に利用することにより、乗員の温感により一層マッチした室温制御を可能にすることを他の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手段（３５）と、室内の所定の部位の表面温度を検出する非接触温度センサ（３１）とを備え、非接触温度センサ（３１）により、窓ガラス部（４４ａ、４５）、乗員の着衣部（４２ａ）、シート（４６）および車室天井部（４３）の表面温度を検出するとともに、表面温度検出対象部位の面積割合を、窓ガラス部＝２５±１０％、着衣部およびシート＝３５±１０％、天井部＝２０±１０％、その他＝２０±１０％にし、目標吹出空気温度をＴＡＯ、温度設定手段（３５）にて設定された温度をＴｓｅｔ、非接触温度センサ（３１）により検出された表面温度をＴｉｒとしたとき、目標吹出空気温度を、ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ×Ｔｉｒ＋Ｃ、により算出することを特徴とする。
【０００６】
これによれば、非接触温度センサは、内気温、外気温、および日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力することができるため、表面温度信号に基づいて、内気温、外気温、および日射量に応じた適切な室温制御を行うことができる。従って、室温制御性の低下を少なくしつつ、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサを廃止することができる。
また、表面温度検出対象部位の面積割合を上記のように設定することにより、熱負荷（内気温、外気温、日射量）変化に対する表面温度信号の変化量を、制御の面から要求される目標値に近い値にすることができ、従って、良好な室温制御性を得ることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、表面温度検出対象部位の面積割合を、窓ガラス部＝２５±５％、着衣部およびシート＝３５±５％、天井部＝２０±５％、その他＝２０±５％にしたことを特徴とする。
【００２６】
これによると、表面温度検出対象部位の面積割合を上記のように設定することにより、熱負荷（内気温、外気温、日射量）変化に対する表面温度信号の変化量を、制御の面から要求される目標値により近い値にすることができ、従って、より一層良好な室温制御性を得ることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明では、非接触温度センサ（３１）を、外乱の影響を受けにくい位置に設置したことを特徴とする。
【００２８】
これにより、外乱（例えば、煙草や飲み物）による表面温度信号の変化を少なくして、外乱による室温制御性の低下を防止することができる。
【００２９】
外乱の影響を受けにくくするために、請求項７に記載の発明ように、非接触温度センサ（３１）を、運転席側に向けて、助手席側のＡピラーに設置するのがよい。
【００３０】
請求項８に記載の発明では、非接触温度センサ（３１）は、入射する赤外線量に応じた電気信号を出力する赤外線センサであり、この赤外線センサは、赤外線の入射割合を調整する入射割合調整手段（３１ｆ）を備えることを特徴とする。
【００３１】
これにより、赤外線センサの検出範囲に占める各検出対象の赤外線入射割合を調整して、例えば請求項５に記載の面積割合を等価的に満足させることができるため、赤外線センサの取付位置の自由度が高まり、取付の容易な位置を選ぶことができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明では、リヤガラス（４５）を加熱してリヤガラス（４５）の曇りを除去するリヤデフォッガ（５０）を備える車両に搭載される空調装置において、リヤデフォッガ（５０）の作動状態に応じて表面温度信号の値を補正し、この補正後の表面温度信号を用いて目標吹出空気温度を算出することを特徴とする。
【００３３】
ところで、非接触温度センサの検出範囲にリヤガラスが含まれている場合、リヤデフォッガの作動によるリヤガラスの温度上昇により表面温度信号の値が大きく上昇し、そのためクール側に過剰に制御されてフィーリングが悪化してしまうという問題が生じることが判明した。
【００３４】
これに対し、請求項９に記載の発明のように、リヤデフォッガの作動状態に応じて表面温度信号の値を補正することにより、クール側に過剰に制御されることを防止できる。具体的には、請求項１０に記載の発明のように、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を開始してから、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を終了後所定時間（ｔ２）経過する間、表面温度信号の値を低温側に補正する。
【００３５】
請求項１１に記載の発明では、リヤデフォッガ（５０）の作動によるリヤガラス（４５）の温度変化に対応して、表面温度信号の値を補正することを特徴とする。
【００３６】
これにより、補正後の表面温度信号の値は、リヤデフォッガの作動による出力変化分のみが補正され、例えば内外気温や日射量の熱負荷の変化には追従し、従って、リヤデフォッガの作動中も熱負荷の変化に応じた空調制御が可能である。
【００３７】
請求項１２に記載の発明では、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を開始してから、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を終了する間、表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、所定の時定数（τ１）をもって増加させることを特徴とする。
【００３８】
これにより、表面温度信号の値の補正量を、リヤデフォッガの作動によるリヤガラスの温度変化に正確に対応させて、乗員のフィーリングに合った空調制御を行うことができる。
【００３９】
請求項１３に記載の発明では、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を終了してから所定時間（ｔ２）経過する間、表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、所定の時定数（τ２）をもって減少させることを特徴とする。
【００４０】
これにより、補正後の表面温度信号の値を、リヤデフォッガの作動によるリヤガラスの温度変化に正確に対応させて、乗員のフィーリングに合った空調制御を行うことができる。
【００４１】
請求項１４に記載の発明では、表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、内気温度および外気温度のうち少なくとも一方に応じて変更することを特徴とする。
【００４２】
ところで、リヤデフォッガの作動によるリヤガラスの温度変化量は内気温度や外気温度によって異なるため、請求項１４に記載の発明によれば、表面温度信号の値の補正量を、リヤデフォッガの作動によるリヤガラスの温度変化により一層正確に対応させて、乗員のフィーリングに合った空調制御を行うことができる。
【００４３】
請求項１５に記載の発明では、表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、リヤガラス（４５）の温度上昇による表面温度信号の値の変化量（ΔＴｉｒ）よりも小さくしたことを特徴とする。
【００４４】
これにより、補正後の表面温度信号値が、リヤデフォッガが作動する直前の表面温度信号値よりも若干高温側になり、リヤガラスの温度上昇による熱負荷増加分に応じてクール側に制御される。
【００４５】
請求項１６に記載の発明のように、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を開始したときは、表面温度信号を、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を開始する直前の表面温度信号の値に補正してもよい。
【００４６】
請求項１７に記載の発明のように、リヤデフォッガ（５０）がリヤガラス（４５）の加熱を終了してから所定時間（ｔ２）経過後に、表面温度信号の値の補正を終了してもよい。
【００４７】
なお、上記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。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００４９】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態の通風系と制御系を表す概略構成図である。図に示す如く本実施形態の車両用空調装置１は、車室３の前方部に配置されたエアダクト５内に所謂空調ユニットを設けたものであり、エアダクト５の空気流れ上流側から順に配設された、内外気切換ダンパ７、ブロワ９、エバポレータ（冷房用熱交換器）１１、エアミックスダンパ１３、ヒータコア（暖房用熱交換器）１５、及び吹出口切換ダンパ１７を備えている。
【００５０】
ここで内外気切換ダンパ７は、サーボモータ１９による駆動のもとに第１切換位置（図に実線で示す位置）に切り替えられて、エアダクト５内にその外気導入口５ａから外気を流入させ、一方第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り替えられて、エアダクト５内にその内気導入口５ｂから車室３内の空気（内気）を流入させる。
【００５１】
またブロワ９は、駆動回路２１により駆動されるブロワモータ２３の回転速度に応じて、外気導入口５ａからの外気又は内気導入口５ｂからの内気を空気流としてエバポレータ１１に送風し、エバポレータ１１は、そのブロワ９からの空気流を、空調装置の冷凍サイクルの作動によって循環する冷媒により冷却する。ここで、駆動回路２１とブロワモータ２３により、車室３内に吹き出す空気の量を調節する風量調節手段を構成する。
【００５２】
次にエアミックスダンパ１３は、サーボモータ２５により駆動され、その開度に応じて、エバポレータ１１からの冷却空気流をヒータコア１５に流入させると共に、残余の冷却空気流を、ヒータコア１５をバイパスして吹出口切換ダンパ１７に向けて流動させる。ここで、エアミックスダンパ１３とサーボモータ２５により、車室３内に吹き出す空気の温度を調節する温度調節手段を構成する。
【００５３】
一方、吹出口切換ダンパ１７は、サーボモータ２７による駆動のもとに、当該装置のフェイスモード時に第１切換位置（図に一点鎖線で示す位置）に切り換えられて、エアダクト５の吹出口５ｃから車室３の乗員上半身に向けて空気を吹き出させ、当該装置のフットモード時に第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、エアダクト５の吹出口５ｄから車室３の乗員足元に向けて空気を吹き出させ、また当該装置のバイレベルモード時に第３切換位置（図に実線で示す位置）に切り換えられて、両吹出口５ｃ、５ｄから空気を吹き出させる。
【００５４】
次に内外気切換ダンパ７、ブロワ９、エアミックスダンパ１３、及び吹出口切換ダンパ１７を夫々駆動するサーボモータ１９、駆動回路２１、サーボモータ２５及び２７は、電子制御装置（ＥＣＵ）３０からの制御信号を受けて上記各部を駆動する。
【００５５】
ＥＣＵ３０は、車室３内の所定の部位の表面温度Ｔｉｒを非接触で検出する表面温度センサ（非接触温度センサ）３１、エンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ３２、エバポレータ１１通過直後の冷風の温度（出口温度）Ｔｅを検出するエバポレータ出口温センサ３３、サーボモータ２５に内蔵されてエアミックスダンパ１３の実際の開度θを検出するエアミックスダンパ開度センサ（以下、Ａ／Ｍ開度センサという）３４、制御目標となる車室内の設定温度Ｔｓｅｔを乗員が外部から設定するための温度設定器（温度設定手段）３５、等からの出力信号をＡ／Ｄ変換器３０ｅを介して読み込む。
【００５６】
なお、温度設定器３５は、上記のように乗員が設定温度を設定する形式でもよいし、或いは、暑いか寒いかを入力する温感入力形式であってもよい。この温感入力形式の場合、暑いまたは寒いという入力に応じて、制御目標となる車室内の設定温度ＴｓｅｔをＥＣＵ３０が設定する。
【００５７】
ＥＣＵ３０は、上記の各種信号に基づいて空調制御を実行するためのものであり、Ａ／Ｄ変換器３０ｅからの信号を受けて上記各部の操作量を算出する中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３０ａと、後述するフローチャ−トの実行命令を記憶するＲＯＭ３０ｂと、ＣＰＵ３０ａで算出された操作量に応じた制御信号を上記各部へ出力する出力部３０ｃと、数ＭＨｚの基準クロックを発振してＣＰＵ３０ａにソフトウェアのデジタル演算処理を実行させる水晶振動子３０ｄとにより構成されている。
【００５８】
そして、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチＩＧのＯＮ時にバッテリＢから電源供給を受けて動作可能状態となり、空調装置の運転、停止を制御するための操作スイッチ３６がＯＮ状態に操作されることにより空調制御を開始する。
【００５９】
次に、上記した表面温度センサ３１について詳細に説明する。本実施形態の表面温度センサ３１は、被検温体の表面温度を非接触で検出する赤外線センサであり、より具体的には、被検温体の温度変化に伴う赤外線量の変化に対応して、赤外線量に比例した起電力を発生するサーモパイル型検出素子を用いた赤外線センサである。
【００６０】
図２、３に示すように、表面温度センサ３１は、赤外線を検知する四角形の検知部（検出素子）３１ａが基盤３１ｂ上に設置され、検知部３１ａはカップ状の金属製ケース３１ｃによって覆われている。ケース３１ｃの底部には四角形の窓３１ｄがあけられ、シリコン製のカバー３１ｅが窓３１ｄにはめ込まれている。そして、検知部３１ａの辺の長さＬ１、窓３１ｄの辺の長さＬ２、検知部３１ａと窓３１ｄとの間隔Ｓを適宜設定することにより、温度検出可能な角度範囲（視野角）αを調整する。
【００６１】
図４、５は表面温度センサ３１の設置位置を示すもので、図４に示す計器盤４０の車両左右方向の中央部には、図５に示す空調装置の操作パネル４１が設置されており、この操作パネル４１に温度設定器３５や操作スイッチ３６等とともに表面温度センサ３１が設置されている。なお、表面温度センサ３１の上下方向の位置は、ドライバー４２の腹部ないしは胸部と略等しくしている。
【００６２】
図６は表面温度センサ３１による表面温度検出範囲を示すもので、破線で示す検出範囲Ａの表面温度を検出するために、表面温度センサ３１はドライバー４２側に傾けられるとともにやや上方側に傾けられ、そのうえで視野角αが適宜に調整されている。検出範囲Ａには、ドライバー４２の上半身（着衣部）４２ａ、ドライバー４２の頭部４２ｂ、天井４３の一部、前席ドア４４のサイドガラス４４ａの一部、リヤガラス４５の一部が含まれている。なお、図６において、４６は前席シート、４７は後席シートである。
【００６３】
ここで、検出範囲Ａにおいて、天井（内気温対応部位）４３は日射が当たらず、また断熱材によって外気温の影響を受けにくいため、内気温に略対応して表面温度が変化する。また、サイドガラス４４ａやリヤガラス４５のガラス部（外気温対応部位）は内気温とともに外気温の影響を受けて表面温度が変化し、上半身（日射対応部位）４２ａは日射の影響を受けて表面温度が変化する。従って、表面温度センサ３１は、内気温、外気温、および日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。なお、シート４６、４７も日射の影響を受けて表面温度が変化するため、シート４６、４７も検出範囲Ａに含ませてもよい。
【００６４】
図７は、外気温３０°Ｃ、日射量５８０Ｗ／ｍ²、初期の前席部内気温５３°Ｃの条件で冷房（クールダウン）を行ったときの特性を示すもので、ａは図６の検出範囲Ａの表面温度を検出するように設定した表面温度センサ３１の出力、ｂは天井４３の温度、ｃは前席部内気温である。図７から明らかなように、天井４３の温度は日射や外気温の影響をさほど受けずに前席部内気温に略対応している。一方、表面温度センサ３１は、日射や外気温の環境情報を取り込んでいる分天井４３の温度や前席部内気温よりも高い温度信号を出力している。
【００６５】
次に、ＥＣＵ３０が実行する空調制御について、図８に示すフローチャートに沿って説明する。図に示す如く空調制御を開始すると、まずステップＳ１００にて、以降の処理の実行に使用するカウンタやフラグを初期設定する初期化の処理を実行した後、ステップＳ１１０に移行して、温度設定器３５を介して入力された設定温度Ｔｓｅｔを読み込む。また続くステップＳ１２０では、表面温度センサ３１にて検出された表面温度Ｔｉｒ、さらにはその他のセンサ３２〜３４の信号を読み込む。なお、本実施形態においては、ステップＳ１１０およびステップＳ１２０にて検出信号入力手段を構成している。
【００６６】
次にステップＳ１３０では、ステップＳ１１０にて読み込んだ設定温度ＴｓｅｔとステップＳ１２０で読み込んだ表面温度Ｔｉｒとに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている下記数式１を用いて目標吹出空気温度（以下ＴＡＯという）を算出する。
【００６７】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ×Ｔｉｒ＋Ｃ
ここで、Ｋｓｅｔ、Ｋｉｒは係数、Ｃは定数である。
【００６８】
次にステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で求めた目標吹出空気温度ＴＡＯに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている図９の特性図より、目標風量に対応するブロワモータ２３への印可電圧（ブロワ電圧）を決定する。
【００６９】
また、続くステップＳ１５０では、ステップＳ１３０で求めた目標吹出空気温度ＴＡＯとステップＳ１２０にて読み込んだエンジン冷却水温Ｔｗ及び出口温度Ｔｅとに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている下記数式２を用いて、エアミックスダンパ１３の目標開度θｏを算出する。
【００７０】
【数２】
θｏ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％）
次にステップＳ１６０では、目標吹出空気温度ＴＡＯに基づき、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている図１０の特性図より、内気導入にするか、外気導入にするか、或いは、内外気併用（半内気）にするかを決定する。
【００７１】
次にステップＳ１７０では、目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている図１１の特性図より、吹出モードをフェイスモード（ＦＡＣＥ）、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、およびフットモード（ＦＯＯＴ）のいずれにするかを決定する。
【００７２】
そしてステップＳ１８０では、上記ステップＳ１４０〜ステップＳ１７０による演算結果に応じて、駆動回路２１、サーボモータ２５、サ−ボモ−タ１９、及びサーボモータ２７に、ブロワ電圧制御信号、エアミックスダンパ開度制御信号、内外気導入モード制御信号、および吹出モード制御信号を夫々出力する。そして、ステップＳ１９０へ進み、周期時間ｔ秒経過したか否かを判定し、ＮＯの場合はステップＳ１９０で待ち、ＹＥＳの場合はステップＳ１１０へ戻る。
【００７３】
本実施形態では、表面温度センサ３１によって、室内の温度に略対応して表面温度が変化する天井４３と、外気温の影響を受けて表面温度が変化するサイドガラス４４ａやリヤガラス４５と、日射の影響を受けて表面温度が変化する上半身４２ａの、表面温度を検出しているので、表面温度センサ３１は、内気温、外気温、および日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。従って、内気温、外気温、および日射量に応じた適切な室温制御を行うことができるため、室温制御性の低下を少なくしつつ、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサを廃止して、センサコストおよびセンサ組み付けコストの低減を図ることができる。
【００７４】
また、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサの廃止により、上記数式１のように単純な式で目標吹出空気温度ＴＡＯを算出することができる。さらに、数式１で求めた目標吹出空気温度ＴＡＯの値は、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサを有する従来装置の目標吹出空気温度ＴＡＯの値に近い値にすることができるため、目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて制御内容を決定するのに用いられる特性図９〜１１は、大幅な変更が不要である。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図１２に示す第２実施形態について説明する。本実施形態は、車室３内に侵入する日射量Ｔｓを検出する日射センサ３７を第１実施形態に追加したものである。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、天井（内気温対応部位）４３と、サイドガラス４４ａやリヤガラス４５のガラス部（外気温対応部位）に概略限定されるように、視野角αや向きが調整され、従って、表面温度センサ３１は、内気温と外気温の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。また、第１実施形態の数式１が、下記の数式３に変更される。
【００７６】
【数３】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ１×Ｔｉｒ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｋｉｒ１、Ｋｓは係数である。また、数式３に日射量Ｔｓの補正項が追加されたことに伴い、係数Ｋｉｒ１は第１実施形態の係数Ｋｉｒよりも小さくなる。
【００７７】
本実施形態では、表面温度センサ３１によって、内気温に略対応して表面温度が変化する天井４３と、外気温の影響を受けて表面温度が変化するサイドガラス４４ａやリヤガラス４５の、表面温度を検出しているので、表面温度センサ３１は、内気温と外気温の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。従って、日射センサ３７と表面温度センサ３１からの両信号に基づいて、内気温、外気温、および日射量に応じた適切な室温制御を行うことができるため、室温制御性の低下を少なくしつつ、内気温センサおよび外気温センサを廃止して、センサコストおよびセンサ組み付けコストの低減を図ることができる。
【００７８】
また、日射センサ３７を備えているため、日射の影響による熱負荷量を正確に把握して適切な室温制御を行うことができ、室温制御性の低下を一層少なくすることができる。さらに、例えば冷房（フェイスモード）時に乗員に日射が当たる場合には、吹出空気（冷風）の風量を増加させる制御（日射ステップアップ制御）を行って、乗員の快適感を向上することができる。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、図１３に示す第３実施形態について説明する。本実施形態は、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ３８を第１実施形態に追加したものである。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、天井（内気温対応部位）４３と、上半身（日射対応部位）４２ａに概略限定されるように、視野角αや向きが調整され、従って、表面温度センサ３１は、内気温と日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。また、第１実施形態の数式１が、下記の数式４に変更される。
【００８０】
【数４】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ２×Ｔｉｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋Ｃ
ここで、Ｋｉｒ２、Ｋａｍは係数である。また、数式４に外気温Ｔａｍの補正項が追加されたことに伴い、係数Ｋｉｒ２は第１実施形態の係数Ｋｉｒよりも小さくなる。
【００８１】
本実施形態では、表面温度センサ３１によって、室内の温度に略対応して表面温度が変化する天井４３と、日射の影響を受けて表面温度が変化する上半身４２ａの、表面温度を検出しているので、表面温度センサ３１は、内気温と日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。従って、外気温センサ３８と表面温度センサ３１からの両信号に基づいて、内気温、外気温、および日射量に応じた適切な室温制御を行うことができるため、室温制御性の低下を少なくしつつ、内気温センサおよび日射センサを廃止して、センサコストおよびセンサ組み付けコストの低減を図ることができる。
【００８２】
また、外気温センサ３８を備えているため、外気温の影響による熱負荷量を正確に把握して適切な室温制御を行うことができ、室温制御性の低下を一層少なくすることができる。さらに、外気温の影響による熱負荷量が小さいときには、エバポレータ１１の出口温度を高めに設定して冷媒圧縮機の作動時間割合または冷媒吐出量が小さくなるような制御（オートエコノ制御）を行って、冷媒圧縮機の駆動負荷を小さくすることができる。
【００８３】
（第４実施形態）
次に、図１４〜１７に示す第４実施形態について説明する。本実施形態は、図１４に示すように内気温Ｔｒを検出する内気温センサ３９を第１実施形態に追加し、また、図１５に示すように内気温Ｔｒと表面温度Ｔｉｒとの比較により日射量の変化度合を推定して吹出風量の補正量を算出するステップＳ１３５を第１実施形態に追加したものである。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、サイドガラス４４ａやリヤガラス４５のガラス部（外気温対応部位）と、上半身（日射対応部位）４２ａに概略限定されるように、視野角αや向きが調整され、従って、表面温度センサ３１は、外気温と日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。また、第１実施形態の数式１が、下記の数式５に変更される。
【００８４】
【数５】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ３×Ｔｉｒ−Ｋｒ×Ｔｒ＋Ｃ
ここで、Ｋｉｒ３、Ｋｒは係数である。また、数式５に内気温Ｔｒの補正項が追加されたことに伴い、係数Ｋｉｒ３は第１実施形態の係数Ｋｉｒよりも小さくなる。
【００８５】
次に、図１５のステップＳ１３５の詳細について、図１６にて説明する。ステップＳ１３０からステップＳ３００に移行すると、ステップＳ３００では表面温度Ｔｉｒが所定時間内に所定値以上変化したか否かを判断する。すなわち、下記の数式６に示すように、今回サンプルした表面温度Ｔｉｒ（ｎ）（ｎはｎ番目のサンプル時を示す）と１つ前のサンプル時間にサンプルした表面温度Ｔｉｒ（ｎ−１）の差の絶対値を求め、その絶対値が所定値α以上か否かを判断する。
【００８６】
【数６】
｜Ｔｉｒ（ｎ）−Ｔｉｒ（ｎ−１）｜≧α
ここで、絶対値が所定値α未満の時はＮＯとなり、ステップＳ１４０へ進む。一方、絶対値が所定値α以上の時はＹＥＳとなってステップＳ３１０へ進み、ステップＳ３１０では内気温Ｔｒが所定時間内に所定値以上変化したか否かを判断する。すなわち、下記の数式７に示すように、今回サンプルした内気温Ｔｒ（ｎ）（ｎはｎ番目のサンプル時を示す）と１つ前のサンプル時間にサンプルした内気温Ｔｒ（ｎ−１）の差の絶対値を求め、その絶対値が所定値β以上か否かを判断する。
【００８７】
【数７】
｜Ｔｒ（ｎ）−Ｔｒ（ｎ−１）｜≧β
ここで、絶対値が所定値β以上の時はＹＥＳとなる。そして、表面温度Ｔｉｒと内気温Ｔｒがともに大きく変化しているため、これは日射による変化ではないと判断してステップＳ１４０へ進む。
【００８８】
一方、絶対値が所定値β未満の時はＮＯとなる。そして、表面温度Ｔｉｒが大きく変化しているのに対し内気温Ｔｒの変化が小さいため、表面温度Ｔｉｒの変化は日射によるものと判断してステップＳ３２０へ進む。
【００８９】
ステップＳ３２０では、まず表面温度Ｔｉｒの変化量ΔＴｉｒ（ただし、ΔＴｉｒは下記の数式８による）に基づいて、ＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶されている図１７の特性図より、吹出風量の補正量、すなわちブロワ電圧の補正量ｆ（ΔＴｉｒ）を決定する。ここで、変化量ΔＴｉｒが＋の時は補正量ｆ（ΔＴｉｒ）も＋の値をとり、変化量ΔＴｉｒが−の時は補正量ｆ（ΔＴｉｒ）も−の値をとる。次いで、下記の数式９により、日射を考慮した目標風量に対応する第１ブロワ電圧Ｖｓ（ｎ）（ｎはｎ番目のサンプル時を示す）を、前回の第１ブロワ電圧Ｖｓ（ｎ−１）と補正量ｆ（ΔＴｉｒ）とから算出する。
【００９０】
【数８】
ΔＴｉｒ＝Ｔｉｒ（ｎ）−Ｔｉｒ（ｎ−１）
【００９１】
【数９】
Ｖｓ（ｎ）＝Ｖｓ（ｎ−１）＋ｆ（ΔＴｉｒ）
次にステップＳ１４０へ進み、ステップＳ１４０では、まず目標吹出空気温度ＴＡＯに基づき図９の特性図より第２ブロワ電圧Ｖｔａｏを算出する。次いで、下記の数式１０により、ステップＳ１３５で求めた第１ブロワ電圧Ｖｓ（ｎ）と第２ブロワ電圧Ｖｔａｏとを比較し、大きい方の値をブロワ電圧Ｖｂとして決定する。
【００９２】
【数１０】
Ｖｂ＝ＭＡＸ（Ｖｓ（ｎ）、Ｖｔａｏ）
そして、表面温度Ｔｉｒが上昇してＶｓ（ｎ）＞Ｖｔａｏとなった場合は吹出空気の風量が増加し、乗員の快適感を向上させることができる。
【００９３】
本実施形態では、表面温度センサ３１によって、外気温の影響を受けて表面温度が変化するサイドガラス４４ａやリヤガラス４５と、日射の影響を受けて表面温度が変化する上半身４２ａの、表面温度を検出しているので、表面温度センサ３１は、外気温と日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力する。従って、内気温センサ３９と表面温度センサ３１からの両信号に基づいて、内気温、外気温、および日射量に応じた適切な室温制御を行うことができるため、室温制御性の低下を少なくしつつ、外気温センサおよび日射センサを廃止して、センサコストおよびセンサ組み付けコストの低減を図ることができる。
【００９４】
また、内気温センサ３９を備えているため、設定温度と内気温の差を正確に把握して適切な室温制御を行うことができ、室温制御性の低下を一層少なくすることができる。
【００９５】
（第５実施形態）
次に、図１８に示す第５実施形態について説明する。本実施形態は、日射センサ３７と外気温センサ３８とを第１実施形態に追加したものである。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、天井（内気温対応部位）４３のみに概略限定されるように、視野角αや向きが調整され、従って、表面温度センサ３１は内気温に応じた表面温度信号を出力する。また、第１実施形態の数式１が、下記の数式１１に変更される。
【００９６】
【数１１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ４×Ｔｉｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｋｉｒ４は係数である。また、数式１１に外気温Ｔａｍおよび日射量Ｔｓの補正項が追加されたことに伴い、係数Ｋｉｒ４は第１実施形態の係数Ｋｉｒよりも小さくなる。
【００９７】
従来は、内気温センサは通常計器盤４０内に設置されるため、例えば計器盤４０の下方から吹き出される温風や計器盤４０内の熱の影響を受けて、内気温センサで検出した内気温と実際の内気温とのずれが大きくなる場合があり、乗員の温感にマッチした室温制御を行えないことがあった。これに対し、本実施形態では、内気温を検出する表面温度センサ３１は被検温体の表面温度を検出するものであるため、温風や計器盤４０内の熱の影響を受けず、従って、乗員４２の温感にマッチした室温制御を行うことができる。
【００９８】
さらに、内気温、外気温、および日射量を、個別にかつ正確に検出できるため、内気温、外気温、および日射量に応じたきめ細かな室温制御を行うことができ、室温制御性を向上させることができる。また、上記した日射ステップアップ制御やオートエコノ制御も勿論行うことができる。
【００９９】
（第６実施形態）
次に、図１９に示す第６実施形態について説明する。本実施形態は、外気温センサ３８と内気温センサ３９とを第１実施形態に追加したものである。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、上半身（日射対応部位）４２ａのみに概略限定されるように、視野角αや向きが調整され、従って、表面温度センサ３１は日射量に応じた表面温度信号を出力する。また、第１実施形態の数式１が、下記の数式１２に変更される。
【０１００】
【数１２】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ５×Ｔｉｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｒ×Ｔｒ＋Ｃ
ここで、Ｋｉｒ５は係数である。また、数式１２に外気温Ｔａｍおよび内気温Ｔｒの補正項が追加されたことに伴い、係数Ｋｉｒ５は第１実施形態の係数Ｋｉｒよりも小さくなる。
【０１０１】
従来は、日射センサは通常計器盤４０の上面に設置されるため、例えば日射仰角が大きい時には、日射センサには日射が照射されるが、乗員には日射が照射されないことがある。その結果、乗員４２の温感にマッチした室温制御を行えないことがあった。これに対し、本実施形態では、表面温度センサ３１は乗員４２の上半身４２ａの表面温度を検出するものであるため、乗員に日射が照射されているか否かを正確に検出でき、従って、乗員４２の温感にマッチした室温制御を行うことができる。また、内気温、外気温、および日射量を、個別にかつ正確に検出できるため、内気温、外気温、および日射量に応じたきめ細かな室温制御を行うことができ、室温制御性を向上させることができる。また、上記した日射ステップアップ制御やオートエコノ制御も勿論行うことができる。
【０１０２】
（第７実施形態）
次に、図２０〜図３０に示す第７実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。第１実施形態のように、表面温度センサ３１が、内気温、外気温、および日射量の環境情報を取り込んだ表面温度信号を出力するものにおいて、本実施形態は、表面温度センサ３１の検出範囲に占める各検出対象（ガラス部、着衣部、シート部、天井部）の面積割合を最適に設定することにより、室温制御性の向上を図ったものである。従って、空調装置の基本的な構成および制御は、第１実施形態と同じである。
【０１０３】
以下、各検出対象の目標面積割合について説明する。まず、目標面積割合を求めるために、各熱負荷変化量（内気温Ｔｒの変化量ΔＴｒ、外気温Ｔａｍの変化量ΔＴａｍ、日射量Ｔｓの変化量ΔＴｓ）に対する、各検出対象（ガラス部、着衣部、シート部、天井部）の温度変化量を実測した。図２０にその結果を示しており、これにより、外気温の変化に対してはガラス部４４ａの温度変化が最も顕著であり、日射量の変化に対してはガラス部４４ａ、着衣部４２ａ、シート部４６の温度変化が顕著であり、内気温の変化に対しては着衣部４２ａ、シート部４６、天井部４３の温度変化が顕著であることが明らかになった。
【０１０４】
一方、目標吹出空気温度ＴＡＯは、本実施形態では第１実施形態で示した数式１（ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ×Ｔｉｒ＋Ｃ）にて算出され、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサを有する従来装置では、下記数式１３を用いて算出される。
【０１０５】
【数１３】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｋｒ＝３、Ｋａｍ＝１．１、Ｋｓ＝１．５とし、Ｋｉｒ＝３とすると、本実施形態において従来と同等の補正ゲインを得るためには、各熱負荷変化量（内気温Ｔｒの変化量ΔＴｒ、外気温Ｔａｍの変化量ΔＴａｍ、日射量Ｔｓの変化量ΔＴｓ）に対し、表面温度Ｔｉｒの変化量ΔＴｉｒは次のようにならなければならない。すなわち、内気温変化量ΔＴｒ＝１０℃に対し、表面温度変化量ΔＴｉｒ＝１０℃、外気温変化量ΔＴａｍ＝１０℃に対し、表面温度変化量ΔＴｉｒ＝３．７℃、日射量変化量ΔＴｓ＝５８２Ｗ／ｍ² に対し、表面温度変化量ΔＴｉｒ＝４．８５℃である。
【０１０６】
そして、図２０に示す各熱負荷変化量に対する各検出対象の温度変化量の関係と、上記の熱負荷変化量に対する表面温度変化量ΔＴｉｒの目標値との関係から、各検出対象の目標面積割合を求めると次のようになる。すなわち、ガラス部４４ａの面積割合＝２５％、着衣部４２ａおよびシート部４６の面積割合＝３５％、天井部４３の面積割合＝２０％、その他＝２０％である。なお、その他はドア内張部等である。
【０１０７】
各検出対象の目標面積割合を上記のように設定することにより、各熱負荷の変化に対する目標吹出空気温度ＴＡＯの変化量が従来と同じになり、従来と同等の室温制御性を確保することが可能になる。
【０１０８】
次に、上記の各検出対象の目標面積割合を実現するために、表面温度センサ３１の取付位置等の検討を行った。ここでは、表面温度センサ３１を助手席側のＡピラーに設置した場合（以下、取付位置▲１▼という）と、表面温度センサ３１を操作パネル４１（図４、５参照）に設置した場合（以下、取付位置▲２▼という）とを検討した。取付位置▲１▼の場合、より具体的には、Ａピラーの上下方向略中央部に表面温度センサ３１を設置し、かつ、図２１（車両平面図）に示すように、表面温度センサ３１をドライバー４２側に向けるとともにその視野角αを５０°に設定している。また、図２２は取付位置▲１▼の場合の表面温度センサ３１の検出範囲を示している。なお、本明細書でいうＡピラー（図４に示す運転席側のＡピラー４８を参照）は、車室を構成する柱のうち車両最前方にある柱である。
【０１０９】
図２３および図２４は、各検出対象の目標面積割合、および取付位置▲１▼、▲２▼に表面温度センサ３１を設置した場合の各検出対象の面積割合を示したもので、取付位置▲１▼の場合は各検出対象とも目標に近い面積割合が得られるのに対し、取付位置▲２▼の場合はガラス部の面積割合が特に不足している。
【０１１０】
図２５〜図２７は、各熱負荷変化時の表面温度変化量ΔＴｉｒの目標値と、取付位置▲１▼、▲２▼に表面温度センサ３１を設置した場合の表面温度変化量ΔＴｉｒの実測値を示している。そして、図２５〜図２７から明らかなように、取付位置▲１▼の場合は目標の面積割合をほぼ満足しているため、各熱負荷変化に対し目標値に極めて近い表面温度変化量ΔＴｉｒが得られる。
【０１１１】
図２８および図２９は、取付位置▲１▼、▲２▼に表面温度センサ３１を設置した場合の、外気温Ｔａｍおよび日射量Ｔｓに対する室温制御性を示すもので、制御目標となる車室内の設定温度Ｔｓｅｔは２５℃に設定している。そして、一般的には、内気温Ｔｒを設定温度Ｔｓｅｔ±２℃に制御することが望まれ、取付位置▲１▼の場合は、内気温Ｔｒを設定温度Ｔｓｅｔ±２℃にほぼ制御することができる。一方、取付位置▲２▼の場合はガラス部の面積割合が不足していること等により補正不足となり、高熱負荷時に内気温が設定温度から大きく外れてしまう。
【０１１２】
以上のことから、各検出対象の面積割合を、ガラス部＝２５％、着衣部およびシート部＝３５％、天井部＝２０％、その他＝２０％としたときに、極めて良好な室温制御性を得ることができ、従ってこの面積割合を最適値とすることができる。また、各検出対象の面積割合は、それぞれの最適値から±５％の範囲（好ましい範囲）であれば良好な室温制御性を得ることができ、それぞれの最適値から±１０％の範囲（許容範囲）であれば実用上問題ないレベルの室温制御性を得ることができる。
【０１１３】
図３０は、表面温度センサ３１の出力に対する外乱の影響度合を検討するために、取付位置▲１▼、▲２▼に表面温度センサ３１を設置した場合の、外気温が−１０℃の時の、各種外乱による表面温度変化量ΔＴｉｒを測定した結果を示すものである。ここでは、ドライバーが煙草を吸った場合、ドライバーがコーヒーを飲んだ場合（容器表面温度４０℃と１０℃）、運転席シートを移動させた場合（最前方位置と最後方位置）について検討した。
【０１１４】
図３０から明らかなように、取付位置▲２▼は外乱の影響を受けやすい。特に、取付位置▲２▼の場合、煙草を左手で持ったときには煙草と表面温度センサ３１とが近接して、表面温度変化量ΔＴｉｒが著しく大きくなる。一方、取付位置▲１▼はいずれの外乱の影響も殆ど受けないことが確認された。従って、取付位置▲１▼の場合は、ドライバーが煙草を吸った場合でも良好に室温制御がなされる。
【０１１５】
（第８実施形態）
次に、図３１に示す第８実施形態について説明する。第７実施形態で説明したように、例えば表面温度センサ３１を操作パネル４１に設置した場合（取付位置▲２▼）、表面温度センサ３１の検出範囲に占めるガラス部の面積割合不足により、良好な室温制御性を得ることができなかった。
【０１１６】
本実施形態は、上記のように表面温度センサ３１の検出範囲に占める各検出対象の面積割合を、第７実施形態で求めた目標面積割合近傍に設定できない場合でも、良好な室温制御性が得られるようにしたものである。
【０１１７】
すなわち、図３１は取付位置▲２▼の場合の表面温度センサ３１の検出範囲を示しており、表面温度センサ３１には、赤外線の入射割合を調整する入射割合調整手段としてのレンズ３１ｆが組み込まれている。このレンズ３１ｆにより、ガラス部４４ａから表面温度センサ３１に入射する赤外線量が、他の部位からの入射量よりも多くなるようにして、ガラス部４４ａの感度を上げている。これにより、表面温度センサ３１の検出範囲に占めるガラス部４４ａの面積割合を増加させたことと実質的に同じになり、等価的に目標面積割合を満足させることができ、良好な室温制御性が得られる。
【０１１８】
なお、入射割合調整手段としてレンズ３１ｆの代わりに集光ミラーを用いても、表面温度センサ３１の検出範囲に占める各検出対象（ガラス部、着衣部、シート部、天井部）の赤外線入射割合を調整して、等価的に目標面積割合を満足させることができる。
【０１１９】
以上のように本実施形態によれば、レンズ３１ｆや集光ミラー等を用いて等価的に目標面積割合を満足させるため、表面温度センサ３１の取付位置の自由度が高まり、取付の容易な位置を選ぶことができる。
【０１２０】
（第９実施形態）
次に、図３２〜図３６に示す第９実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。
【０１２１】
本実施形態の空調装置は、図３２に示すように、図示しないリヤガラス（図６参照）を加熱してリヤガラスの曇りを除去するリヤデフォッガ５０を備える車両に適用される。このリヤデフォッガ５０は、リヤガラスにプリントされた熱線を有し、その熱線に通電することによりリヤガラスを加熱する。
【０１２２】
ＥＣＵ３０にはデフォッガスイッチ５１の信号が入力され、ＥＣＵ３０はデフォッガスイッチ５１がＯＮされるとリヤデフォッガ５０を作動させる（熱線に通電する）。そして、デフォッガスイッチ５１が０ＦＦされた場合、および、デフォッガスイッチ５１のＯＮ後所定時間（例えば１５分）経過した場合、ＥＣＵ３０はリヤデフォッガ５０の作動を停止する（熱線への通電を停止する）。
【０１２３】
ところで、図３３は、外気温が−１０〜３０°、内気温が約２５℃において、リヤデフォッガ５０を作動させた場合のリヤガラスの室内側表面温度の変化を示すものである。また、図３４は、外気温が−１０〜３０°、内気温が約２５℃において、リヤデフォッガ５０の作動によりリヤガラスの温度が上昇し、その温度が安定した状態でリヤデフォッガ５０の作動を停止した場合の、リヤガラスの室内側表面温度の変化を示すものである。
【０１２４】
そして、表面温度センサ３１の検出範囲Ａ（図６参照）にリヤガラスが含まれている場合、リヤデフォッガ５０の作動によるリヤガラスの温度上昇により表面温度センサ３１の出力（検出値）が上昇する。この際、表面温度センサ３１の出力上昇が過大であると、クール側に過剰に制御されてフィーリングが悪化してしまう。
【０１２５】
本実施形態は、上記のようなリヤデフォッガ５０の作動によるフィーリング悪化を防止するもので、その具体的手法について以下説明する。
【０１２６】
まず、図３５は、リヤデフォッガ５０がリヤガラスの加熱を開始（リヤデフォッガＯＮ）してから、リヤデフォッガ５０がリヤガラスの加熱を終了（リヤデフォッガＯＦＦ）後所定時間経過する間の、リヤガラスの室内側表面温度の変化傾向を示すもので、リヤデフォッガＯＮ時は第１時定数τ１をもって安定温度に至り、一方、リヤデフォッガＯＦＦ時は第２時定数τ２をもって通常温度（リヤデフォッガＯＮ前の温度）に戻る。
【０１２７】
ここで、リヤデフォッガＯＮ前とリヤデフォッガＯＮ後の安定時とのリヤガラスの温度差、すなわちリヤガラス温度の最大変化量をΔＴ（Ｒｒ）ｍａｘ、リヤデフォッガＯＮからリヤデフォッガＯＦＦまでの時間をｔ１、リヤデフォッガＯＦＦから通常温度に戻るまでの時間をｔ２とする。
【０１２８】
そして、リヤガラス温度の最大変化量ΔＴ（Ｒｒ）ｍａｘと、表面温度センサ３１の検出範囲内のリヤガラス面積割合Ｆ（Ｒｒ）とにより、リヤデフォッガＯＮ時のリヤガラスの温度上昇に基づく、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘを予め求めることができる（ΔＴｉｒｍａｘ＝Ｆ（Ｒｒ）×ΔＴ（Ｒｒ）ｍａｘ）。
【０１２９】
また、リヤデフォッガＯＮ後の各時刻における表面温度センサ３１の出力の変化量ΔＴｉｒは、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘや時定数τ１、τ２から演算にて求めることができる。
【０１３０】
そこで、リヤデフォッガ５０をＯＮした際には、表面温度センサ３１の出力を上記の変化量ΔＴｉｒ分だけ減じ（補正し）、この補正後の値を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出することにより、リヤデフォッガ５０の作動による影響（リヤデフォッガ５０の作動による出力変化分）のみをキャンセルして、乗員のフィーリングに合った空調制御を行うようにしている。
【０１３１】
次に、図３６に示すフローチャートに基づいて説明する。図８のフローチャートに基づく空調制御の実行中に、デフォッガスイッチ５１がＯＮされてリヤデフォッガ５０がＯＮ状態になると、図８の処理と並行して図３６の処理が開始される。
【０１３２】
図３６において、デフォッガスイッチ５１がＯＮされているためステップＳ４０１がＹＥＳとなってステップＳ４０２に進み、表面温度センサ３１にて検出された表面温度Ｔｉｒの信号を読み込んだ後、ステップＳ４０３に進む。
【０１３３】
ステップＳ４０３では、補正量ΔＴｘだけ表面温度センサ３１の出力を補正する。具体的には、リヤガラスの温度上昇による、その時刻における表面温度センサ３１の出力の変化量ΔＴｉｒを、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘや第１時定数τ１から演算し、ΔＴｘ＝ΔＴｉｒとし、表面温度センサ３１の出力から補正量ΔＴｘ分を減じる（補正する）。
【０１３４】
次いで、ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で補正した値を出力する。そして、図８のステップＳ１３０では、ステップＳ４０３で補正した値（補正後の表面温度信号値）を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、この目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいてステップＳ１４０以降の処理を行う。
【０１３５】
次いで、図３６のステップＳ４０５ではリヤデフォッガ５０がＯＦＦか否かを判定し、リヤデフォッガＯＮ状態が継続している間は、ステップＳ４０２からステップＳ４０４の処理が繰り返される。
【０１３６】
一方、リヤデフォッガ５０がＯＦＦされるとステップＳ４０５がＮＯとなってステップＳ４０６に進み、表面温度センサ３１にて検出された表面温度Ｔｉｒの信号を読み込んだ後、ステップＳ４０７に進む。
【０１３７】
ステップＳ４０７では、補正量ΔＴｘだけ表面温度センサ３１の出力を補正する。具体的には、その時刻における表面温度センサ３１の出力の変化量ΔＴｉｒを、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘや第２時定数τ２から演算し、ΔＴｘ＝ΔＴｉｒとし、表面温度センサ３１の出力から補正量ΔＴｘ分を減じる（補正する）。
【０１３８】
次いで、ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で補正した値を出力する。そして、図８のステップＳ１３０では、ステップＳ４０７で補正した値（補正後の表面温度信号値）を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、この目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいてステップＳ１４０以降の処理を行う。
【０１３９】
次いで、ステップＳ４０９では、ステップＳ４０５がＮＯとなってから時間ｔ２（図３５参照）が経過したか否かを判定し、時間ｔ２が経過するまではステップＳ４０６からステップＳ４０８の処理が繰り返される。
【０１４０】
時間ｔ２が経過するとステップＳ４０９がＮＯとなり、図３６の処理を終了する。そして、図３６の処理の終了に伴い、図８のステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で読み込んだ表面温度信号値を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、通常の制御を行う。
【０１４１】
上記のように、本実施形態では、リヤデフォッガ５０がリヤガラスの加熱を開始してから、リヤデフォッガ５０がリヤガラスの加熱を終了後所定時間ｔ２経過する間、表面温度センサ３１の出力を低温側に補正しているため、クール側に過剰に制御されることを防止できる。
【０１４２】
また、リヤデフォッガ５０の作動による出力変化分のみを補正しているため、図３６の処理の実行中に熱負荷（例えば内外気温や日射量）が変化した場合でも、補正後の値は熱負荷の変化に追従する。従って、図３６の処理の実行中でも、熱負荷の変化に応じた空調制御が可能である。
【０１４３】
次に、上記の第９実施形態の変形例について説明する。
【０１４４】
まず、第９実施形態のステップＳ４０３およびステップＳ４０８では、リヤガラスの温度上昇による表面温度センサ３１の出力の変化量ΔＴｉｒを補正量ΔＴｘとしたが（すなわちΔＴｘ＝ΔＴｉｒ）、リヤガラスの温度上昇による熱負荷増加分を考慮して、補正量ΔＴｘを出力の変化量ΔＴｉｒよりも所定の割合だけ少なく（すなわちΔＴｘ＜ΔＴｉｒ）してもよい。これにより、図３７に示すように補正後の表面温度信号値が、リヤデフォッガ５０がＯＮになる直前の表面温度信号値よりも高温側になり、リヤガラスの温度上昇による熱負荷増加分に応じてクール側に制御される。
【０１４５】
また、リヤガラスの温度上昇で後席乗員は輻射を感じることに対応して、前席と後席への吹出空気温度を独立に制御可能な空調装置の場合は、前席の表面温度センサ３１の出力に対する補正量ΔＴｘよりも、後席の表面温度センサ３１の出力に対する補正量ΔＴｘを小さくしてもよい。これにより、前席よりも後席の方がクール側に制御され、前後席それぞれの乗員のフィーリングに合った空調制御が可能となる。
【０１４６】
また、第９実施形態のステップＳ４０３およびステップＳ４０８では、リヤガラスの温度上昇による表面温度センサ３１の出力の変化量ΔＴｉｒを、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘや時定数τ１、τ２から演算し、その変化量ΔＴｉｒから補正量ΔＴｘを求めるようにしたが、図３５に示すリヤガラスの温度変化傾向を直線で近似した特性図をＲＯＭ３０ｂ内に予め記憶させておき、その特性図から補正量ΔＴｘを求めるようにしてもよい。
【０１４７】
また、リヤデフォッガＯＮ時には、リヤデフォッガ５０がＯＮになる直前の表面温度センサ３１の出力を補正後の表面温度信号値として、図３６のステップＳ４０４およびステップＳ４０８で出力し、図８のステップＳ１３０では、その表面温度信号値を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、この目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいてステップＳ１４０以降の処理を行うようにしてもよい。そして、図３６のステップＳ４０９がＮＯとなった時点からは、図８のステップＳ１２０で読み込んだ表面温度信号値を用いてステップＳ１３０で目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、通常の制御を行う。
【０１４８】
また、リヤデフォッガＯＮ前とリヤデフォッガＯＮ後の安定時とのリヤガラスの温度差、すなわちリヤガラス温度の最大変化量ΔＴ（Ｒｒ）ｍａｘは、図３８に示すように外気温度によって異なり、これに伴って、表面温度センサ３１の出力の最大変化量ΔＴｉｒｍａｘも外気温度によって異なる。そこで、図３２に示す装置に外気温を検出する外気温センサを追加し、第９実施形態のステップＳ４０３およびステップＳ４０８における補正量ΔＴｘを、外気温に応じて変更するようにしてもよい。
【０１４９】
また、リヤガラス温度の最大変化量ΔＴ（Ｒｒ）ｍａｘは内気温度によっても異なる。そこで、図３２に示す装置に内気温を検出する内気温センサを追加し、第９実施形態のステップＳ４０３およびステップＳ４０８における補正量ΔＴｘを、内気温に応じて変更するようにしてもよい。
【０１５０】
（他の実施形態）
なお、日射センサ３７と内気温センサ３９とを第１実施形態に追加して実施することもできる。これに伴い、表面温度センサ３１の検出範囲は、サイドガラス４４ａやリヤガラス４５のガラス部（外気温対応部位）のみに概略限定されるように、視野角αや向きが調整される。ところで、冬期は輻射によってガラス部の近くでは寒く感じるため、室温を設定温度よりもやや高めに制御して乗員４２の温感にマッチした室温制御を行うようにしている。そして、外気温ではなくガラス部の温度を検出することにより、乗員４２の温感により一層マッチした室温制御を行うことができる。
【０１５１】
また、上記第１〜第６実施形態では、空調装置の操作パネル４１に表面温度センサ３１を設置する例を示したが、表面温度センサ３１の設置位置としては、図４に符号Ｘで示す位置、すなわち天井４３において車両最前方付近でかつ車両左右方向の中央部でもよいし、Ａピラー４８でもよい。なお、表面温度センサ３１をドライバー４２側のＡピラー４８に設置した場合は、表面温度センサ３１を助手席乗員側に向け、表面温度センサ３１を助手席側のＡピラー４８に設置した場合は、表面温度センサ３１をドライバー４２側に向けるのが望ましい。
【０１５２】
また、上記実施形態では、表面温度センサ３１として、サーモパイル型検出素子を用いた赤外線センサを例示したが、温度係数の大きな抵抗で構成されたボロメータ型検出素子を用いた赤外線センサや、他の形式の赤外線センサを用いることもできる。さらに、赤外線センサに限らず、被検温体の表面温度を非接触で検出する他の形式の表面温度センサ（非接触温度センサ）を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図２】図１の表面温度センサの分解斜視図である。
【図３】図１の表面温度センサの断面図である。
【図４】図１の表面温度センサの設置位置を示す車室の斜視図である。
【図５】図５の操作パネル１の拡大正面図である。
【図６】図１の表面温度センサの検出範囲を示す車室の斜視図である。
【図７】作動説明に供する温度特性図である。
【図８】図１のＥＣＵにて実行される空調制御処理を表すフローチャートである。
【図９】ブロワの制御特性図である。
【図１０】吸込口モードの制御特性図である。
【図１１】吹出口モードの制御特性図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図１５】図１４のＥＣＵにて実行される空調制御処理を表すフローチャートである。
【図１６】図１５のステップＳ１３５における制御処理を表すフローチャートである。
【図１７】ブロワ電圧補正量の制御特性図である。
【図１８】本発明の第５実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図１９】本発明の第６実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図２０】本発明の第７実施形態の説明に供する、熱負荷変化量に対する検出対象の温度変化量を実測した結果を示す図表である。
【図２１】本発明の第７実施形態を適用した車両の平面図である。
【図２２】図２１の表面温度センサの検出範囲を示す図である。
【図２３】本発明の第７実施形態の説明に供する、検出対象とその面積割合を示す図である。
【図２４】本発明の第７実施形態の説明に供する、検出対象とその面積割合を示す図表である。
【図２５】本発明の第７実施形態の説明に供する、外気温変化量に対する表面温度変化量を示す図である。
【図２６】本発明の第７実施形態の説明に供する、日射量変化量に対する表面温度変化量を示す図である。
【図２７】本発明の第７実施形態の説明に供する、内気温変化量に対する表面温度変化量を示す図である。
【図２８】本発明の第７実施形態の説明に供する、外気温に対する室温制御性を示す図である。
【図２９】本発明の第７実施形態の説明に供する、日射量に対する室温制御性を示す図である。
【図３０】本発明の第７実施形態の説明に供する、外乱による表面温度変化量を測定した結果を示す図である。
【図３１】本発明の第８実施形態の説明に供する、表面温度センサの検出範囲を示す図である。
【図３２】本発明の第９実施形態の全体構成を表す概略構成図である。
【図３３】本発明の第９実施形態の説明に供する、リヤデフォッガ作動時のリヤガラス温度の変化を示す図である。
【図３４】本発明の第９実施形態の説明に供する、リヤデフォッガの作動を停止した場合のリヤガラス温度の変化を示す図である。
【図３５】本発明の第９実施形態の説明に供する、リヤデフォッガ作動時のリヤガラス温度の変化量を示す図である。
【図３６】図３２のＥＣＵにて実行される空調制御処理を表すフローチャートである。
【図３７】本発明の第９実施形態の変形例の説明に供する、リヤデフォッガ作動時の表面温度信号値を示す図である。
【図３８】本発明の第９実施形態の変形例の説明に供する、リヤデフォッガ作動時のリヤガラス温度の最大変化量を示す図である。
【符号の説明】
５…エアダクト、１１…エバポレータ（冷房用熱交換器）、１３、２５…温度調節手段をなすエアミックスダンパおよびサーボモータ、１５…ヒータコア（暖房用熱交換器）、３１…表面温度センサ（非接触温度センサ）、３５…温度設定器（温度設定手段）、４２ａ…乗員着衣部（日射対応部位）、４３…天井（内気温対応部位）、４４ａ、４５…ガラス部（外気温対応部位）、４６…シート（日射対応部位）。

Claims (17)

1. エアダクト（５）内に配設されて、空気と熱交換を行う熱交換器（１１、１５）と、
   前記エアダクト（５）から室内へ吹き出す空気の温度を調節する温度調節手段（１３、２５）とを備え、
   前記エアダクト（５）からの吹出空気温度が目標吹出空気温度となるように前記温度調節手段（１３、２５）を制御する車両用空調装置において、
   乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手段（３５）と、
   室内の所定の部位の表面温度を検出する非接触温度センサ（３１）とを備え、
   前記非接触温度センサ（３１）により、窓ガラス部（４４ａ、４５）、乗員の着衣部（４２ａ）、シート（４６）および車室天井部（４３）の表面温度を検出するとともに、
   表面温度検出対象部位の面積割合を、前記窓ガラス部＝２５±１０％、前記着衣部およびシート＝３５±１０％、前記天井部＝２０±１０％、その他＝２０±１０％にし、
   前記目標吹出空気温度をＴＡＯ、前記温度設定手段（３５）にて設定された温度をＴｓｅｔ、前記非接触温度センサ（３１）により検出された表面温度をＴｉｒとしたとき、前記目標吹出空気温度を下式、
   ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｉｒ×Ｔｉｒ＋Ｃ
   （但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｉｒは係数、Ｃは定数）
   により算出することを特徴とする車両用空調装置。
2. 室内の温度に略対応して表面温度が変化する部位として前記非接触温度センサ（３１）が表面温度を検出する内気温対応部位は、車室天井部（４３）、乗員の着衣部（４２ａ）およびシート（４６）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 室外の温度の影響を受けて表面温度が変化する部位として前記非接触温度センサ（３１）が表面温度を検出する外気温対応部位は、窓ガラス部（４４ａ、４５）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 日射の影響を受けて表面温度が変化する部位として前記非接触温度センサ（３１）が表面温度を検出する日射対応部位は、乗員の着衣部（４２ａ）、シート（４６）および窓ガラス部（４４ａ、４５）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
5. 前記表面温度検出対象部位の面積割合を、前記窓ガラス部＝２５±５％、前記着衣部およびシート＝３５±５％、天井部＝２０±５％、その他＝２０±５％にしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
6. 前記非接触温度センサ（３１）を、外乱の影響を受けにくい位置に設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいづれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記非接触温度センサ（３１）を、運転席側に向けて、助手席側のＡピラーに設置したことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記非接触温度センサ（３１）は、入射する赤外線量に応じた電気信号を出力する赤外線センサであり、
   この赤外線センサは、赤外線の入射割合を調整する入射割合調整手段（３１ｆ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
9. リヤガラス（４５）を加熱して前記リヤガラス（４５）の曇りを除去するリヤデフォッガ（５０）を備える車両に搭載される空調装置において、
   前記リヤデフォッガ（５０）の作動状態に応じて前記表面温度信号の値を補正し、この補正後の前記表面温度信号を用いて前記目標吹出空気温度を算出することを特徴とする請求項１ないし８のいづれか１つ車両用空調装置。
10. 前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を開始してから、前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を終了後所定時間（ｔ２）経過する間、前記表面温度信号の値を低温側に補正することを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。
11. 前記リヤデフォッガ（５０）の作動による前記リヤガラス（４５）の温度変化に対応して、前記表面温度信号の値を補正することを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用空調装置。
12. 前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を開始してから、前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を終了する間、前記表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、所定の時定数（τ１）をもって増加させることを特徴とする請求項９ないし１１のいづれか１つに記載の車両用空調装置。
13. 前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を終了してから所定時間（ｔ２）経過する間、前記表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、所定の時定数（τ２）をもって減少させることを特徴とする請求項９ないし１２のいづれか１つに記載の車両用空調装置。
14. 前記表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、内気温度および外気温度のうち少なくとも一方に応じて変更することを特徴とする請求項請求項９ないし１３のいづれか１つに記載の車両用空調装置。
15. 前記表面温度信号の値の補正量（ΔＴｘ）を、前記リヤガラス（４５）の温度上昇による前記表面温度信号の値の変化量（ΔＴｉｒ）よりも小さくしたことを特徴とする請求項９ないし１４のいづれか１つに記載の車両用空調装置。
16. 前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を開始したときは、前記表面温度信号を、前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を開始する直前の前記表面温度信号の値に補正することを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。
17. 前記リヤデフォッガ（５０）が前記リヤガラス（４５）の加熱を終了してから所定時間（ｔ２）経過後に、前記表面温度信号の値の補正を終了することを特徴とする請求項１６に記載の車両用空調装置。

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