JP4360196B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、吹出口モードを自動制御することが可能な車両用空調装置に関する。
に関する。

従来、車室内を快適な温度に自動制御する、いわゆるオートエアコンシステムにおいて、空調状態の安定化に伴う吹出口モードの自動切替が行われる。たとえば、暖房時にフット（ＦＯＯＴ）モードからバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードへの切替が行われる。ここでＦＯＯＴモードとは、ＦＯＯＴ吹出口から乗員の下半身へ風を吹き出す状態であり、フェイス（ＦＡＣＥ）モードとはＦＡＣＥ吹出口から乗員の上半身および顔に向けて風を吹き出す状態であり、Ｂ／ＬモードとはＦＯＯＴ吹出口およびＦＡＣＥ吹出口の両方から同時に風を吹き出す状態である。

しかし、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替時には、ＦＡＣＥ吹出口から吹き出される風量が０から所定量へと変化する、すなわち風量段差が大きく、乗員の上半身あるいは顔面に急激な送風が行われるため乗員が違和感を覚え、空調快適性が損なわれるという問題があった。

特に、暖房時において、空調状態が安定化に向かう場合に、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替においては、ＦＡＣＥ吹出口から急に比較的低温の風が送風され、空調快適性が損なわれるという問題がある。

また、近時、暖房時に空調風の吹き出しを、ＦＯＯＴ吹出口からだけでなく、ＦＡＣＥ吹出口およびデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口からも同時に行う、マルチ吹出が採用されてきている。このようなマルチ吹出機能を有する空調装置においては、ＦＯＯＴモードであっても、ＦＡＣＥ吹出口からも送風が行われている。しかし、上記と同様に、空調状態の安定化に向かう場合に、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへと切り替えられるときに、ＦＡＣＥ吹出口からの風量割合の変化が大きくなり、乗員の空調快適性が損なわれるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替時における風量段差、あるいは風量割合変化を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、フェイス吹出口（１７）とフット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、第１の状態から第２の状態への変化を段階的に行うよう吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する切替駆動手段（２４）と、
車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ１０３）とを備え、
第１の状態は、フット吹出口（１８）から乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードであり、第２の状態は、フェイス吹出口（１７）とフット吹出口（１８）の両方から乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードであり、
吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、フットモードおよびバイレベルモードの他に、吹出風量割合がフットモードおよびバイレベルモードの中間的な値に保持される第２バイレベルモードを発生するようになっており、
切替駆動手段（２４）は、フットモードからバイレベルモードへ吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際に、目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値より高いときには、フットモードから第２バイレベルモードに切り替え、第２バイレベルモードを発生した後にバイレベルモードに切り替えるように吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動し、一方、目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値より低いときには、第２バイレベルモードを発生させることなくフットモードからバイレベルモードに直接切り替えるように吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動することを特徴とする。

この発明によれば、フットモードからバイレベルモードへの切替に際して、目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値より高いときには、フットモードからまず第２バイレベルモードに切り替え、第２バイレベルモードを発生した後にバイレベルモードに切り替える。
そのため、フェイス吹出口（１７）から乗員の顔部や上半身などの上半身側へ吹き出される吹出風量と、フット吹出口（１８）から脚部や下半身などの下半身側へ吹き出される吹出風量との風量割合が、フットモードからバイレベルモードへと変化するに際して、直ちに変化するのではなく、第２バイレベルモードを発生して段階的に変化するので、乗員には上半身側の吹出風量の急激な変化による不快感が緩和され、空調快適性を向上させることができる。

請求項２に記載のように、第２バイレベルモードを保持する保持時間を設定するタイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）を備え、
設定された保持時間が経過するまで第２バイレベルモードを保持し、設定された保持時間が経過した後、第２バイレベルモードからバイレベルモードに切り替えるようにすることができる。

さらに、タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）は、請求項３に記載のように、保持時間を送風機の風量に応じて変化させることができる。これにより、送風量が増加してもそれに応じて第３状態の保持時間を変化させることができるので、風量変化による不快感をより低減することができる。
請求項４に記載の発明では、車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、フェイス吹出口（１７）とフット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、第１の状態から第２の状態への変化を段階的に行うよう吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する切替駆動手段（２４）とを備え、
吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、第１の状態および第２の状態の他に吹出風量割合が第１の状態および第２の状態の中間的な値に保持される第３の状態を発生するようになっており、
さらに、第３の状態を保持する保持時間を設定するタイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）を備え、
吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、第１の状態から第２の状態への段階的変化を行うに際して、第１の状態の次に第３の状態を発生し、第３の状態をタイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）により設定された保持時間の間保持し、設定された保持時間が経過した後、第３の状態から第２の状態に切り替えるようになっており、
タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）は、保持時間を送風機（７）の風量に応じて変化させることを特徴とする。
この発明によれば、フェイス吹出口（１７）から上半身側への吹出風量と、フット吹出口（１８）から下半身側への吹出風量との風量割合が、第１の状態から第２の状態へと変化するに際して、直ちに変化するのではなく第３の状態を発生して段階的に変化するので、乗員には上半身側の吹出風量の急激な変化による不快感が緩和され、空調快適性を向上させることができる。
また、請求項４に記載の発明では、タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）の保持時間を送風機（７）の風量に応じて変化させるから、請求項３に記載の発明と同様に、送風量が増加してもそれに応じて第３状態の保持時間を変化させることができ、風量変化による不快感をより低減することができる。

また、請求項５に記載のように、請求項４に記載の車両用空調装置において、第１の状態は、車室内の暖房時、乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードとし、第２の状態は、暖房時、乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードとし、第３の状態は、吹出風量割合がフットモードおよびバイレベルモードの中間的な値に保持される第２バイレベルモードとすることができる。

これにより、暖房時、フットモードにおいて乗員の上半身側への吹出風量割合が小さい第１の状態から、バイレベルモードにおいてその上半身側への吹出風量割合が大きくなる第２の状態へ、直ちに変化することなく、第３の状態としての第２バイレベルモードを発生して段階的に変化する。したがって、乗員には、暖房時の上半身側への急激な風量増加による不快感を低減することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の車両用空調装置において、車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ１０３）と、算出された目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、第１の状態から第２の状態への段階的変化を行うべきか否か判定する切替判定手段（Ｓ２０３）と、を備え、切替判定手段（Ｓ２０３）が段階的変化を行うべきと判定した場合に、段階的変化を実行することを特徴とする。

第１の状態から第２の状態への段階的変化の過程では、実際の吹出温度が吹出風量が異なる第２の状態における吹出温度と異なる場合がある。したがって、この発明によれば、第１の状態から第２の状態への段階的変化を行うか否かを目標吹出温度に応じて決めることができるので、吹出風量の変化による吹出温度の変化の影響を低下させることができ、乗員の不快感をより抑制することができる。

請求項７に記載の発明は、車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、送風機が発生する風の少なくとも一部を乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、フェイス吹出口（１７）とフット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、第１の状態から第２の状態への変化を段階的に行うよう吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する切替駆動手段（２４）とを備え、
第１の状態は、フット吹出口（１８）から乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードであり、第２の状態は、フェイス吹出口（１７）とフット吹出口（１８）の両方から乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードであり、
吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、フットモードおよびバイレベルモードの他に、吹出風量割合がフットモードおよびバイレベルモードの中間的な値に保持される第２バイレベルモードを発生するようになっており、
切替駆動手段（２４）は、フットモードからバイレベルモードへ吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際には、フットモードから第２バイレベルモードに切り替え、第２バイレベルモードを発生した後にバイレベルモードに切り替えるように吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動し、一方、バイレベルモードからフットモードへ吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際には、第２バイレベルモードを発生させることなくバイレベルモードからフットモードに直接切り替えるように吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動することを特徴とする。

この発明によれば、フットモードからバイレベルモードへ吹出口モードを切り替える際に、第２バイレベルモードを発生することで、フェイス吹出口（１７）から乗員の上半身側へ吹き出される吹出風量は段階的な変化とすることができる。したがって、フェイス吹出口（１７）からの吹出風が上半身側へ吹き当たる乗員にとって、上半身側の吹出風量の急激な変化が抑制されるので、不快感を低減することができる。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の全体構成図である。空調装置１の空調ケース２は車室内前部の計器盤内側に配置され、車室内へ向けて流れる空気の通路を形成している。空調ケース２の空気流れの上流端には内外気切替箱３が設けられている。この内外気切替箱３内に設けられた内外気切替ドア４により内気吸入口５と外気吸入口６とを切り替えて開閉することにより、車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）を切替導入する。なお、内外気切替ドア４は、サーボモータからなる電気駆動装置２２により駆動される。

内外気切替箱３の空気流れ下流側には送風機７が配置されている。送風機７のケース８には遠心式のファン９が収納され、このファン９は電動モータ１０にて回転駆動される。電動モータ１０に印加される電圧（以下、ブロレベルという）はファン駆動回路４０により制御され、このブロワレベルの制御により送風機７の回転速度、すなわち送風機７の風量が調整される。

空調ケース２内において送風機７の空気流れ下流側には、冷房用熱交換器としての蒸発器１１が配置されている。この蒸発器１１は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機３０を含む冷凍サイクルを構成するように設けられるものであって、蒸発器１１に流入した低圧冷媒が送風機７の送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。

なお、圧縮機３０は車両エンジン（図示せず）の回転が動力断続用の電磁クラッチ３１を介して駆動されるようになっている。電磁クラッチ３１への電力供給は駆動回路４１により断続される。

空調ケース２内において蒸発器１１の空気流れ下流側には、暖房用熱交換器としてのヒータコア１２が配置されている。このヒータコア１２は車両エンジンの温水（冷却水）を熱源として送風空気を加熱する。また、このヒータコア１２の側方には、ヒータコア１２をバイパスして送風空気を流すためのバイパス通路１３が形成されている。

蒸発器１１とヒータコア１２との間には、板状ドアにより構成されるエアミックスドア１４が回動可能に配置されている。このエアミックスドア１４は温度調節手段であり、ヒータコア１２を通過する温風とバイパス通路１３を通過する冷風との風量割合を調節することにより車室内へ吹き出す空気の温度を調節する。すなわち、エアミックスドア１４の開度を調整することにより、ヒータコア１２からの温風とバイパス通路１３からの冷風をヒータコア１２下流側で混合させて所望温度の空気を作り出すことができる。なお、エアミックスドア１４は、サーボモータからなる電気駆動装置２３により回動されて、その開度が制御される。

空調ケース２の空気流れ下流端部には、デフロスタ吹出口１５とフェイス吹出口１７とフット吹出口１８とが開口している。デフロスタ吹出口１５は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出すもので、回動自在な板状のデフロスタドア１６により開閉される。

フェイス吹出口１７は、図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の顔部や上半身などの上半身側に向けて送風空気を吹き出す。フット吹出口１８は、図示しないフットダクトを介して乗員の脚部や下半身などの下半身側に向けて送風空気を吹き出す。

これらフェイス吹出口１７とフット吹出口１８とは、回動自在な板状の吹出口切替ドア１９により開閉され、この吹出口切替ドア１９の開度によりそれぞれの吹出し風量、すなわち両者の吹出風量割合が制御される。なお、吹出口切替ドア１９が吹出口切替手段に相当する。

吹出切替ドア１９の開度が最大のときフェイス吹出口１７が閉（フェイス吹出風量＝０）、フット吹出口１８が開（フット吹出風量＝最大）となり、吹出切替ドア１９の開度が最小のときフェイス吹出口１７が開（フェイス吹出風量＝最大）、フット吹出口１８が閉（フット吹出風量＝０）となる。したがって、吹出口切替ドア１９の開度が最大と最小との中間的な大きさの場合には、その開度に応じた吹出風量割合でフェイス吹出口１７およびフット吹出口１８の両方から送風空気が吹き出される。

上記した吹出口モード設定用のデフロスタドア１６および吹出口切替ドア１９は、共通のリンク機構２０に連結され、このリンク機構２０を介してサーボモータからなる切替駆動手段としての電気駆動装置２４により駆動される。

なお、本実施形態において、暖房時には空調快適性を向上させる目的で、フットモード時にはマルチ吹出しが行なわれている。すなわち、フットモード時は、フット吹出口１６の開度を大きくするとともに、フェイス吹出口１７およびデフロスタ吹出口１５を小開度だけ開口する。

また、バイレベルモード時は、フェイス吹出口１７の開度は、上記フットモード時におけるフェイス吹出口１７の開度よりも大きくする。これにより、バイレベルモード時のフット吹出口１８からの吹出風量に対するフェイス吹出口１７からの吹出風量の割合（吹出風量割合）を、フットモードにおける吹出風量割合よりも大きくすることができる。

次に、本実施形態における電気制御部の概要を説明すると、ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されている。

ＥＣＵ５０には、空調制御のために、センサ群７０から検出信号が入力される。これらのセンサ群７０としては、エンジンの冷却水温ＴＷを検出する水温センサ７１、内気温ＴＲを検出する内気センサ７２、外気温ＴＡＭを検出する外気センサ７３、日射量ＴＳを検出する日射センサ７４、蒸発器１１を通過した直後の空気温度（以下、蒸発器後温度という）ＴＥを検出する蒸発気温度センサ７５が設けられている。

さらに、車室内の計器盤周辺に配置される空調操作パネル８０には、乗員により手動操作される下記のスイッチが備えられ、これらのスイッチの操作信号もＥＣＵ５０に入力される。

空調操作パネル８０のスイッチとしては、設定温度Ｔｓｅｔの信号を発生する温度設定スイッチ８１、送風機７の風量切替信号を発生する風量スイッチ８２、内外気切替信号を発生する内外気スイッチ８３、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ８４、圧縮機３０の電磁クラッチ３１のオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ８５、空調の自動制御モード設定用のオート信号を発生するオートスイッチ８６が設けられている。

次に、上記構成における空調装置１の作動を説明する。図２のメインフローチャートはＥＣＵ５０のマイクロコンピュータにより実行される制御処理の概要を示し、図２の制御ルーチンは、車両エンジンのイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ５０に電源が供給された状態において、空調操作パネル８０のオートスイッチ８６が投入されるとスタートし、所定の周期で繰り返し処理される。

先ず、ステップＳ１０１ではフラグ、タイマ等の初期化がなされ、次のステップＳ１０２で、センサ群７０からの各検出信号や空調操作パネル８０からの操作信号等が読み込まれる。

続いて、ステップＳ１０３にて、下記の（１）式により、乗員により温度設定スイッチ８１で設定された設定温度Ｔｓｅｔに応じて目標吹出温度ＴＡＯ（以下ＴＡＯという）が算出される。この目標吹出温度ＴＡＯは、車室内を設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な吹出温度であり、空調の熱負荷条件（内気温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＴＳ）に応じて算出されるものである。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×ＴＲ−Ｋａｍ×ＴＡＭ−Ｋｓ×ＴＳ＋Ｃ ・・・ （１）
但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインで、Ｃは補正用の定数である。

また、ステップＳ１０３では、上記算出された目標吹出温度ＴＡＯの関数ＴＭＯＤＥが、図３に示す変換マップに基づき算出される。この関数ＴＭＯＤＥは、目標吹出温度ＴＡＯの設定範囲（−４０℃から９２℃以上）を０から１．０の範囲に１対１の関係で変換するものである。

なお、図３の変換マップにおける補正量ａおよびＴ３は、それぞれ、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すマップにより算出される。すなわち補正量ａは、図４（Ａ）に示すように日射量ＴＳの増加に対し増加する量であり、関数ＴＭＯＤＥの所定範囲（０．６〜０．６５）におけるＴＡＯに対する関数ＴＭＯＤＥの傾きを日射量に応じて補正するものである。
また、補正量Ｔ３は、図４（Ｂ）に示すように冷却水温ＴＷの増加に応じて減少する補正量Ｔ１と、図４（Ｃ）に示すように外気温ＴＡＭの増加に応じて増加する補正量Ｔ２との積Ｔ３＝Ｔ１×Ｔ２として算出される量であり、関数ＴＭＯＤＥの所定範囲（０．４〜０．４５）におけるＴＡＯに対する関数ＴＭＯＤＥの傾きを冷却水温ＴＷおよび外気温ＴＡＭに応じて補正するものである。すなわち、関数ＴＭＯＤＥは、補正された目標吹出温度ＴＡＯを表したものである。

次に、ステップＳ１０４にて送風機７のファン９により送風される空気の目標送風量が上記関数ＴＭＯＤＥ（すなわち目標吹出温度ＴＡＯ）に基づいて算出される。この目標送風量ＢＬＷの算出方法は周知であり、目標吹出温度ＴＡＯの高温側（最大暖房側）および低温側（最大冷房側）で目標風量を大きくし、目標吹出温度ＴＡＯの中間温度域で目標風量を小さくする。

次に、ステップＳ１０５に進み、関数ＴＭＯＤＥ（目標吹出温度ＴＡＯ）、蒸発器後温度ＴＥ、およびエンジンの冷却水温ＴＷに基づいて、エアミックスドア１４の目標開度ＳＷが算出される。この目標開度ＳＷは、車室内へ吹き出される送風空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯに維持するために必要な開度である。

次に、ステップＳ１０６にて、関数ＴＭＯＤＥ（目標吹出温度ＴＡＯ）に応じて、図６に示す吹出口モードマップに基づき、第１の状態としてのフット（ＦＯＯＴ）モードおよびフェイス（ＦＡＣＥ）モード、およびそれらの中間的な吹出モードである第２の状態としてのバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードが設定される。この設定される吹出口モードは、吹出口切替ドア１９の開度と対応している。なお、この吹出口モードの切替時の設定についての詳細は後述する。

次に、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６にて算出された各設定値に基づいてそれぞれの制御値を各電気駆動装置２２〜２４および駆動回路４０、４１に出力して空調制御を行う。すなわち、ステップＳ１０４での目標風量ＢＬＷが得られるように、送風機７のファン９を駆動する電動モータ１０に印加される電圧（ブロワレベル）が制御されて、電動モータ１０の回転数が制御される。また、ステップＳ１０５で得られたエアミックスドア１４の目標開度ＳＷに基づいてアクチュエータとしての電気駆動装置２３によりエアミックスドア１４が駆動される。さらに、各吹出モードドア１５、１９がステップＳ１０６で設定された吹出口モードになるようにアクチュエータとしての電気駆動装置２４によって駆動される。また、内外気切替用モータアクチュエータ２２は内外気モードが得られるように内外気切替ドア４の回動位置を制御する。

次に、ステップＳ１０６の吹出口モード制御におけるモード設定について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ２０１において、吹出口制御がＡＵＴＯに設定されているか否かが判定される。この判定は、オートスイッチ８６および吹出モードスイッチ８４からの信号に基づき行なわれる。ＡＵＴＯに設定されていない場合は、ステップＳ２０６へ移行し、ＡＵＴＯに設定されているときには、ステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２０２では、前回の設定モードが第１の状態としてのフット（ＦＯＯＴ）モードであり、かつ、今回の選定モードが第２の状態としてのＢ／Ｌモードであるかが判定される。このモード判定は図６に示す吹出口モードマップに基づき、関数ＴＭＯＤＥの大きさ、すなわち目標吹出温度ＴＡＯの大きさに応じて判定される。判定結果がＹＥＳ場合にはステップＳ２０４へ移行し、ＮＯの場合、すなわち少なくとも一方の条件が満足されない場合は、ステップＳ２０６へ移行する。

さらにステップＳ２０４では、タイマの経過時間が予め設定されている保持時間（例えば１０〜２０秒）を越えたか否かを判定する。この条件３の判定結果がＹＥＳ、すなわちタイマの経過時間が保持時間を越えた場合にはステップＳ２０６へ移行し、判定結果がＮＯ、すなわちタイマの経過時間が保持時間を越えていなければステップＳ２０７へ移行する。

ステップＳ２０６では、図６の吹出口モードマップに基づき、関数ＴＭＯＤＥ（すなわち目標吹出温度ＴＡＯ）の大きさに応じて、通常のモード選定（選定ＭＯＤＥ）が行なわれる。なお、このステップＳ２０６における選定ＭＯＤＥでは、吹出口の制御モードの設定がＡＵＴＯではなく、吹出モードスイッチ８４によるマニュアル設定が行なわれている場合は、その設定された吹出口が選定される。この選定ＭＯＤＥの後、メインフロー（図２）のステップＳ１０７へ戻る。

ステップＳ２０７では、吹出口モードを第３の状態としてのＢ／Ｌ２モードとする。このＢ／Ｌ２モードでは、図６において、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替過程における●で示すように、吹出口切替ドア１９の開度を、ＦＯＯＴモードとＢ／Ｌモードとの中間的な値とする。

これにより、吹出口の制御モードがＡＵＴＯで、前回の設定モードがＦＯＯＴモードかつ今回の選定モードがＢ／Ｌモードであるときは、保持時間の間、Ｂ／Ｌ２モードに保持され、フェイス吹出口１７からの吹出風量割合が中間的な値である状態が、保持時間の間、継続される。その保持時間経過後は、Ｂ／Ｌモードへ切り替えられて、フェイス吹出口１７からの吹出風量割合がさらに大きくなる。

通常、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替は、吹出口切替ドア１９の作動時間である数秒で完了する。したがって、この作動時間で、フェイス吹出口１７から吹出される吹出風量は、最小から最大へと変化、すなわち風量段差が大きい。

しかし、本実施形態では、ＦＯＯＴモード（第１の状態）から、一旦、フェイス吹出口１７の開度が最小と最大との中間的な開度となるＢ／Ｌ２モード（第３の状態）に所定時間（約１０〜２０秒）保持され、その後、本来の選定モードであるＢ／Ｌモード（第２の状態）へ切り替えられる。したがって、フェイス吹出口１７からの急激な吹出風量の増大がなく、乗員の不快感が抑制される。

このような、Ｂ／Ｌ２モードの選定は、特に、暖房時の空調状態の安定化（ウォーミングアップ）時において、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへの切替過程で行なわれることにより、乗員には、フェイス吹出口１７からの急激な風量増大が抑制され、不快感が低減される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態では、Ｂ／Ｌ２モードへの切替判定の条件として、上記第１実施形態における条件に加えて、目標吹出温度ＴＡＯの大きさに応じて設定される判定値ｆ（ＴＡＯ）に基づく判定条件も用いる。したがって、本第２実施形態は、第１実施形態とは、図５に示した吹出口モード制御ルーチンのフローチャートが異なるのみであり、その他の構成（図１の全体構成および図２のメインルーチン）は同じであるため、説明を省略する。

図７は、本第２実施形態における、吹出口モード制御ルーチンを示すフローチャートである。なお図７のフローチャートにおいて、第１実施形態における制御ルーチン（図５）と同一の処理工程は同一の符号を付して、説明を省略する。

ステップＳ２０２で、吹出口の制御モードがＡＵＴＯの条件下で、前回設定のモードがＦＯＯＴモードで、かつ、今回の選定モードがＢ／Ｌモードであると判定された場合には、ステップＳ２０３で、判定値ｆ（ＴＡＯ）が１であるか否かを判定する。判定値ｆ（ＴＡＯ）が１であれば、ステップＳ２０４へ移行し、上記第１実施形態と同様、タイマの経過が保持時間に至るまでの間、Ｂ／Ｌ２モードが維持される。判定値ｆ（ＴＡＯ）が０であれば、Ｂ／Ｌ２モードに切り替わることなく、ステップＳ２０６へ移行して通常の吹出口モードの選定（選定ＭＯＤＥ）が実行される。

この判定値ｆ（ＴＡＯ）は、図８に示すマップにより算出され、関数ＴＭＯＤＥが中間的な値（０．５〜０．５５）を越える（すなわち、ＴＡＯが所定値より高くなる）と０から１へ変化するものとして与えられる。

したがって、本第２実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯがやや低い（関数ＴＭＯＤＥ＜０．５）場合にはＦＯＯＴモードから、Ｂ／Ｌ２モードには切り替わらずＢ／Ｌモードに直接切り替わるが、目標吹出温度ＴＡＯがやや高い（関数ＴＭＯＤＥ≧０．５５）ときには、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌ２モードへの切替が行なわれる。

上述したように、エアミックスドア１４の開度および吹出口モードの選定は、ともに目標吹出温度ＴＡＯに基づいて行なわれており、エアミックスドア開度と吹出口モードとは互いにリンクしている。したがって、エアミックスドア開度を変更しないまま吹出口モードのみＢ／Ｌ２モードに切り替えると、このＢ／Ｌ２モードにおける実際の吹出温度は、最終的な選定モードであるＢ／Ｌモードにおける吹出温度と異なってしまい、フィーリングが損なわれる。

そこで、本第２実施形態では、Ｂ／Ｌ２モードへの切替可否の判定を、図９に示すように、関数ＴＭＯＤＥ（すなわち目標吹出温度ＴＡＯ）の値に応じて行ない、目標吹出温度ＴＡＯがやや高い場合にＢ／Ｌ２モードに切り替えているので、Ｂ／Ｌ２モードにおける実際の吹出温度をその後のＢ／Ｌモードでの吹出温度に合わせることができ、モード切替における吹出温度の変化を回避して、乗員の空調快適性を損なうことを抑制することができる。

図９は、第２実施形態に置けるモード切替の状況を示しており、目標吹出温度ＴＡＯ（関数ＴＭＯＤＥ）がやや高いとき（図９中、●で示す）に、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌ２モードに切り替えられ、ＴＡＯがやや低いときには、Ｂ／Ｌ２モードへの切替はなくＦＯＯＴモードから直ちにＢ／Ｌモードへ切り替えられる。

以上、本実施形態における、吹出口モードの切替の遷移状態を図１０に示す。図１０（Ａ）は各モード間の遷移関係を示し、図１０（Ｂ）はその切替が行なわれるときの条件の一覧である。条件１が成立するとき、すなわち、（１）今回選定された吹出口モードがＢ／Ｌモード、（２）吹出口の制御モードがＡＵＴＯ、（３）前回設定された吹出口モードがＦＯＯＴモード、（４）判定値ｆ（ＴＡＯ）＝１が全て成立するとき、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌ２モードに切り替えられる。

また、条件１が成立せず、条件２が成立するとき、すなわち、上記（１）が成立していても、（２）ないし（４）の少なくとも１つが成立しない場合には、ＦＯＯＴモードからＢ／Ｌモードへ直接切り替えられる。

そして、Ｂ／Ｌ２モードからＢ／Ｌモードへの切替は、条件３の成立、すなわちタイマの経過時間が所定時間過ぎた場合に実行される。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態では、Ｂ／Ｌ２モードからＢ／Ｌモードへの切替判定の条件として、上記第２実施形態（および第１実施形態）における条件３であるタイマによる保持時間を、風量に応じて変化させる点が異なっている。したがって、本第３実施形態は、第２実施形態とは、図７に示した吹出口モード制御ルーチンのフローチャートが異なるのみであり、その他の構成（図１の全体構成および図２のメインルーチン）は同じであるため、説明を省略する。

図１１は、本第３実施形態における、吹出口モード制御ルーチンを示すフローチャートである。なお図１１のフローチャートにおいて、第１および第２実施形態における制御ルーチン（図５および図７）と同一の処理工程は同一の符号を付して、説明を省略する。

本第３実施形態では、第２実施形態におけるステップＳ２０４の代わりに、ステップＳ２０５において、タイマの経過時間が、保持時間Ｆ（Ｂ／Ｌ）を経過したか否かを判定する。

このＢ／Ｌ２モードの保持時間Ｆ（Ｂ／Ｌ）は、図１２で示されるように、送風機７の電動モータ１０に印加される電圧レベルであるブロワレベルの大きさに応じて、ブロワレベルが大きいほど保持時間Ｆ（Ｂ／Ｌ）を大きくするよう設定される。なお、図１２において、横軸は相対値を示している。

すなわち、ブロワレベルの大きさに応じて送風機７のファン９による送風量が大きくなるので、本第３実施形態では、送風量が大きいほど、Ｂ／Ｌ２モードでの保持時間が長くなるよう制御される。したがって、風量が大きくなっても、フェイス吹出口１７からの吹出風量が比較的少ない状態が長くなるため、Ｂ／Ｌモードへの切替時における風量段差を大きく感ずることがなく、乗員の不快感を低減することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、フェイス吹出口１７とフット吹出口１８との吹出し風量の制御は、１つの吹出切替ドア１９の開度制御により行う例を示したが、これに限らない。すなわち、たとえば、図１３に示すように、フェイス吹出口１７を開閉する回動自在な板状のフェイスドア１９ａと、フット吹出口１８を開閉する回動自在な板状のフットドア１９ｂとをそれぞれ設け、デフロスタドア１６とフェイスドア１９ａおよびフットドア１９ｂとを共通のリンク機構２０を介してサーボモータからなる電気駆動装置２４により駆動するようにしてもよい。この場合にも、上記第１ないし第３実施形態と同様に、選択された吹出口モードに対応してフェイス吹出口１７およびフット吹出口１８の開度に応じた風量割合を制御することができる。

本発明の実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 実施形態におけるメインルーチンを表すフローチャートである。 目標吹出温度ＴＡＯを関数ＴＭＯＤＥに変換するための変換マップを示す図である。 関数ＴＭＯＤＥの補正量をあらわすマップを示す図であり、（Ａ）は日射量ＴＳに対する補正量ａのマップ、（Ｂ）は冷却水温ＴＷに対する補正量Ｔ１のマップ、（Ｃ）は外気温ＴＡＭに対する補正量Ｔ２のマップである。 第１実施形態における吹出口モード制御におけるモード設定ルーチンをあらわすフローチャートである。 第１実施形態における吹出口モードマップを示す図である。 第２実施形態における吹出口モード制御におけるモード設定ルーチンをあらわすフローチャートである。 判定値ｆ（ＴＡＯ）と関数ＴＭＯＤＥおよび目標吹出温度ＴＡＯとの関係を表すマップを示す図である。 第２実施形態における吹出口モードマップを示す図である。 （Ａ）は、各吹出口モード間の遷移関係を示す図であり、（Ｂ）は吹出口モードの切替判定条件を示す図表である。 第３実施形態における吹出口モード制御におけるモード設定ルーチンをあらわすフローチャートである。 保持時間Ｆ（Ｂ／Ｌ）とブロワレベルとの関係を示すマップを示す図である。 他の実施形態の各吹出口付近の概略構成を示す図である。

符号の説明

７…送風機、１１…蒸発器、１２…ヒータコア、１４…エアミックスドア、
１５…デフロスタ吹出口、１６…デフロスタドア、１７…フェイス吹出口、
１８…フット吹出口、１９…吹出口切替ドア。

Claims (7)

1. 車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、
   前記送風機（７）が発生する風の少なくとも一部を前記車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、
   前記送風機（７）が発生する風の少なくとも一部を前記乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、
   前記フェイス吹出口（１７）と前記フット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、
   前記第１の状態から前記第２の状態への変化を段階的に行うよう前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する切替駆動手段（２４）と、
   前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ１０３）とを備え、
   前記第１の状態は、前記フット吹出口（１８）から前記乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードであり、前記第２の状態は、前記フェイス吹出口（１７）と前記フット吹出口（１８）の両方から前記乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードであり、
   前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、前記フットモードおよび前記バイレベルモードの他に、前記吹出風量割合が前記フットモードおよび前記バイレベルモードの中間的な値に保持される第２バイレベルモードを発生するようになっており、
   前記切替駆動手段（２４）は、前記フットモードから前記バイレベルモードへ前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際に、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値より高いときには、前記フットモードから前記第２バイレベルモードに切り替え、前記第２バイレベルモードを発生した後に前記バイレベルモードに切り替えるように前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動し、一方、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値より低いときには、前記第２バイレベルモードを発生させることなく前記フットモードから前記バイレベルモードに直接切り替えるように前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第２バイレベルモードを保持する保持時間を設定するタイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）を備え、
   前記設定された保持時間が経過するまで前記第２バイレベルモードを保持し、前記設定された保持時間が経過した後、前記第２バイレベルモードから前記バイレベルモードに切り替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。
3. 前記タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）は、前記保持時間を前記送風機（７）の風量に応じて変化させることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、
   前記送風機が発生する風の少なくとも一部を前記車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、
   前記送風機が発生する風の少なくとも一部を前記乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、
   前記フェイス吹出口（１７）と前記フット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、
   前記第１の状態から前記第２の状態への変化を段階的に行うよう前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する切替駆動手段（２４）とを備え、
   前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、前記第１の状態および前記第２の状態の他に前記吹出風量割合が前記第１の状態および前記第２の状態の中間的な値に保持される第３の状態を発生するようになっており、
   さらに、前記第３の状態を保持する保持時間を設定するタイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）を備え、
   前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、前記第１の状態から前記第２の状態への段階的変化を行うに際して、前記第１の状態の次に前記第３の状態を発生し、前記第３の状態を前記タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）により設定された保持時間の間保持し、前記設定された保持時間が経過した後、前記第３の状態から前記第２の状態に切り替えるようになっており、
   前記タイマ手段（Ｓ２０４、Ｓ２０５）は、前記保持時間を前記送風機（７）の風量に応じて変化させることを特徴とする車両用空調装置。
5. 前記第１の状態は、前記車室内の暖房時、前記乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードであり、
   前記第２の状態は、前記暖房時、前記乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードであり、
   前記第３の状態は、前記吹出風量割合が前記フットモードおよび前記バイレベルモードの中間的な値に保持される第２バイレベルモードであることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
6. 前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する目標吹出温度算出手段（Ｓ１０３）と、
   前記算出された目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、前記第１の状態から前記第２の状態への段階的変化を行うべきか否か判定する切替判定手段（Ｓ２０３）とを備え、
   前記切替判定手段（Ｓ２０３）が前記段階的変化を行うべきと判定した場合に、前記段階的変化を実行することを特徴とする請求項４または５に記載の車両用空調装置。
7. 車室内へ所定風量の風を発生する送風機（７）と、
   前記送風機（７）が発生する風の少なくとも一部を前記車室内の乗員の上半身側に吹き出すフェイス吹出口（１７）と、
   前記送風機（７）が発生する風の少なくとも一部を前記乗員の下半身側に吹き出すフット吹出口（１８）と、
   前記フェイス吹出口（１７）と前記フット吹出口（１８）との吹出風量割合を第１の状態と第２の状態とに変化させる吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）と、
   前記第１の状態から前記第２の状態への変化を段階的に行うよう前記吹出口切替手段を駆動する切替駆動手段（２４）とを備え、
   前記第１の状態は、前記フット吹出口（１８）から前記乗員の下半身側に向けて空気を吹き出すフットモードであり、前記第２の状態は、前記フェイス吹出口（１７）と前記フット吹出口（１８）の両方から前記乗員の下半身側および上半身側に向けて空気を吹き出すバイレベルモードであり、
   前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）は、前記フットモードおよび前記バイレベルモードの他に、前記吹出風量割合が前記フットモードおよび前記バイレベルモードのの中間的な値に保持される第２バイレベルモードを発生するようになっており、
   前記切替駆動手段（２４）は、前記フットモードから前記バイレベルモードへ前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際には、前記フットモードから前記第２バイレベルモードに切り替え、前記第２バイレベルモードを発生した後に前記バイレベルモードに切り替えるように前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動し、一方、前記バイレベルモードから前記フットモードへ前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動する際には、前記第２バイレベルモードを発生させることなく前記バイレベルモードから前記フットモードに直接切り替えるように前記吹出口切替手段（１９、１９ａ、１９ｂ）を駆動することを特徴とする車両用空調装置。

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