JP4407368B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置におけるデフロスタモードへの切替時点における風量制御に関する。

従来、特許文献１には、車室内への吹出空気の吹出モードとしてデフロスタモードを選択するマニュアル操作を乗員が行うと、このデフロスタモード選択の操作を判定して車室内への吹出風量の最低レベルを所定値だけ高めるようにした車両用空調装置が記載されている。

この従来技術では、デフロスタモード時における吹出風量の増加により窓ガラスの曇り除去能力を向上させることができる。
特開昭６０−４４０９号公報

しかし、従来技術によると、乗員がデフロスタモード選択のマニュアル操作を行うと、このマニュアル操作を受けて直ちに車室内への吹出風量の最低レベルを引き上げるので、吹出モードがデフロスタモード状態に完全に切り替わる前に吹出風量が増加するという現象が起きる。

つまり、吹出風量の増加は送風機モータへの印加電圧増加という電気的な制御動作にて瞬時に行うことができる。これに対し、吹出モードの切替は吹出モードドアを複数の吹出口の間で所定距離移動させるという機械的動作が必要であるので、吹出風量の増加に比較して大幅に長い作動時間が必要である。

この結果、吹出モードがデフロスタモード状態に完全に切り替わる前に吹出風量が増加するという現象が起きる。従って、フェイスモードの状態からデフロスタモードに切り替えるときは、この吹出モード切替完了前にフェイス吹出口からの吹出風量が増加し、送風騒音の増加が起こる。

ここで、フェイス吹出口は乗員の耳部に最も近接しており、かつ、フェイス吹出口に至る通風路は最大冷房性能（クールダウン性能）の確保のために、複数の吹出口のうち通風抵抗が最小となるように設計されているから、フェイス吹出口からの吹出風量の増加に伴う騒音増加の変化は乗員に容易に感知され、乗員に対して違和感を与える。

本発明は、上記点に鑑み、デフロスタモードへの切替に伴う吹出風量の増加制御に際して、フェイス吹出口からの吹出風量の増加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、車室内へ向かって空気を送風する送風手段（８）と、
前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員顔部側へ吹き出すフェイス吹出口（２０）、前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット吹出口（２１）、および前記送風手段（８）の送風空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ吹出口（１９）と、
前記車室内吹出空気の吹出モードとして、前記フェイス吹出口（２０）から空気を吹き出すフェイスモード、前記フット吹出口（２１）から空気を吹き出すフットモードおよび前記デフロスタ吹出口（１９）から空気を吹き出すデフロスタモードを少なくとも切替設定する吹出モードドア（２２〜２４）と、
前記吹出モードドア（２２〜２４）を駆動するドア駆動装置（２５）と、
前記送風手段（８）の風量が目標風量となるように前記送風手段（８）を制御するとともに、前記各吹出モードが得られるように前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を制御する制御装置（３０）とを備え、
前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに、前記目標風量が所定風量よりも小さい場合は前記目標風量を前記所定風量に増加させる自動制御方式の車両用空調装置において、
前記制御装置（３０）は、前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに前記切替信号の発生直前の吹出モードに応じて前記目標風量の増加開始時点を決定するデフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）を有し、
前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前の吹出モードが前記フェイスモードである場合、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フェイスモード相当の位置を通過した後に、前記目標風量の増加を開始することを特徴としている。

これによると、デフロスタモード切替に伴う風量増加の制御を行うに当たり、ドア駆動装置（２５）の作動位置がフェイスモード相当の位置を通過した後に始めて風量増加を開始するから、ドア駆動装置（２５）の作動位置がフェイスモード相当の位置にある状態での風量増加を確実に防止できる。
よって、デフロスタモード切替時にフェイス吹出口（２０）からの送風騒音が増加するという煩わしさを未然に防止できる。

なお、請求項１において、デフロスタモードへの切替信号は通常、乗員によりマニュアル操作される吹出モードスイッチによって発生するが、窓ガラスの曇りやすい環境条件を判定してデフロスタモードへの切替信号を自動的に発生するようにしてもよい。

また、ドア駆動装置（２５）と吹出モードドア（２２〜２４）は一体的に連動して作動するから、ドア駆動装置（２５）の作動位置とは、吹出モードドア（２２〜２４）のようにドア駆動装置（２５）と一体的に連動して作動する部材の作動位置を包含する。

請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の車両用空調装置において、具体的には、前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前における前記吹出モードに基づいて前記目標風量の増加開始時点を決める時間（Ｔｍ）を算出し、
前記切替信号の発生後、前記時間（Ｔｍ）が経過してから前記目標風量の増加を開始するようにすればよい。

請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の車両用空調装置において、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置に関連する位置情報を検出する位置検出手段（２５ａ）を備え、
前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前における前記吹出モードを前記位置検出手段（２５ａ）の検出信号に基づいて判定すればよい。

請求項４に記載の発明では、車室内へ向かって空気を送風する送風手段（８）と、
前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員顔部側へ吹き出すフェイス吹出口（２０）、前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット吹出口（２１）、および前記送風手段（８）の送風空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ吹出口（１９）と、
前記車室内吹出空気の吹出モードとして、前記フェイス吹出口（２０）から空気を吹き出すフェイスモード、前記フット吹出口（２１）から空気を吹き出すフットモードおよび前記デフロスタ吹出口（１９）から空気を吹き出すデフロスタモードを少なくとも切替設定する吹出モードドア（２２〜２４）と、
前記吹出モードドア（２２〜２４）を駆動するドア駆動装置（２５）と、
前記送風手段（８）の風量が目標風量となるように前記送風手段（８）を制御するとともに、前記各吹出モードが得られるように前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を制御する制御装置（３０）とを備え、
前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに、前記目標風量が所定風量よりも小さい場合は前記目標風量を前記所定風量に増加させる自動制御方式の車両用空調装置において、
前記制御装置（３０）は、前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときの前記吹出モードに応じて前記目標風量の増加開始時点を決定するデフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）を有し、
前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を変化させることにより前記吹出モードドア（２２〜２４）が前記フェイスモード、前記フットモードおよび前記デフロスタモードの順に前記吹出モードを切り替えるようになっており、
前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号が発生したときに、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フットモード相当の位置に移動した後に、前記目標風量の増加を開始することを特徴とする。

これによると、吹出モードの切替順に着目して、ドア駆動装置（２５）の作動位置がフットモード相当の位置に移動した後に、目標風量の増加を開始するから、デフロスタモード切替時にフェイス吹出口（２０）からの送風騒音が増加するという煩わしさを簡単な制御処理で確実に実行できる。

請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の車両用空調装置において、具体的には、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置に関連する位置情報を検出する位置検出手段（２５ａ）を備え、
前記位置検出手段（２５ａ）の検出信号に基づいて前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フットモード相当の位置に移動したことを判定すればよい。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記目標風量は、前記増加開始時点後の経過時間に対して所定の割合で増加することを特徴とする。

これによると、風量増加開始時点後の経過時間により目標風量を徐々に増加させることができる。よって、デフロスタモード切替時における風量急増を防止でき、この風量急増による違和感を回避できる。

請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記切替信号の発生直前の目標風量が前記所定風量以上であるときはこの目標風量をデフロスタモード時の目標風量とすればよい。

つまり、デフロスタモード切替前の風量が、デフロスタ性能（防曇性能）確保のために必要な所定風量以上になっているときは、モード切替前の風量をそのままデフロスタモード時の風量にすればよく、風量増加の制御処理は不要である。

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）
図１は第１実施形態の全体構成の概要を示すもので、車両用空調装置は車室内最前部の計器盤（図示せず）の内側部に配設される室内空調ユニット１を備えている。この室内空調ユニット１はケース２を有し、このケース２内に車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。

このケース２の空気通路の最上流部に内気導入口３および外気導入口４を有する内外気
切替箱５を配置している。この内外気切替箱５内に、内外気切替手段としての内外気切替
ドア６を回転自在に配置している。

この内外気切替ドア６はサーボモータ７によって駆動されるもので、内気導入口３より
内気（車室内空気）を導入する内気モードと外気導入口４より外気（車室外空気）を導入
する外気モードとを切り替える。

内外気切替箱５の下流側には車室内に向かう空気流を発生させる電動式の送風機８を配
置している。この送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するよう
になっている。送風機８の下流側にはケース２内を流れる空気を冷却する蒸発器９を配置
している。この蒸発器９は、送風機８の送風空気を冷却する冷房用熱交換器で、冷凍サイ
クル装置１０を構成する要素の一つである。

なお、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１の吐出側から、凝縮器１２、受液器１３および減圧手段をなす膨張弁１４を介して蒸発器９に冷媒が循環するように形成された周知のものである。凝縮器１２には電動式の冷却ファン１２ａによって室外空気（冷却空気）が送風される。

冷凍サイクル装置１０において、圧縮機１１は電磁クラッチ１１ａを介して車両エンジン（図示せず）により駆動される。従って、電磁クラッチ１１ａの通電の断続により圧縮機１１の作動を断続制御できる。また、蒸発器９は、膨張弁１４にて減圧された後の低温低圧の気液２相状態の冷媒が送風機８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。

一方、室内空調ユニット１において、蒸発器９の下流側にはケース２内を流れる空気を
加熱するヒータコア１５を配置している。このヒータコア１５は車両エンジンの温水（エ
ンジン冷却水）を熱源として、蒸発器９通過後の空気（冷風）を加熱する暖房用熱交換器
である。ヒータコア１５の側方にはバイパス通路１６が形成され、このバイパス通路１６
をヒータコア１５のバイパス空気が流れる。

蒸発器９とヒータコア１５との間にエアミックスドア１７を回転自在に配置してある。このエアミックスドア１７はサーボモータ１８により駆動されて、その回転位置（開度）が連続的に調整可能になっている。

このエアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調整し、これにより、車室内に吹き出す空気の温度を調整するようになっている。従って、エアミックスドア１７により車室内吹出空気の温度調整手段が構成される。

ケース２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１９、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口２０、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口２１の計３種類の吹出口が設けられている。

これら吹出口１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４が回転自在に配置されている。これらの吹出モードドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。

本実施形態では、サーボモータ２５の作動角を可変制御することにより、次の５つの吹出モードを切り替えるようになっている。すなわち、サーボモータ２５の作動角を最小側から最大側へ向かって変化させることにより、吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモード→フットデフロスタモード→デフロスタモードの順に切り替えるようになっている。

ここで、フェイスモードはフェイスドア２３によりフェイス吹出口２０を開口してフェイス吹出口２０から空調風（主に冷風）を乗員の顔部に向けて吹き出すモードであり、また、バイレベルモードはフェイスドア２３とフットドア２４によりフェイス吹出口２０とフット吹出口２１の両方を同時に開口して空調風を乗員の顔部と足元部に向けて吹き出すモードである。

また、フットモードはフットドア２４によりフット吹出口２１を開口して空調風（主に温風）を乗員の足元部に向けて吹き出すモードである。このフットモード時にデフロスタ吹出口１９をデフロスタドア２２により少量開口して、少量の空調風をデフロスタ吹出口１９から車両の前面窓ガラスＷ側へ吹き出すようにしてもよい。

また、フットデフロスタモードはフットドア２４とデフロスタドア２２によりフット吹出口２１とデフロスタ吹出口１９の両方を同時に開口して空調風（主に温風）を乗員の足元部と車両の前面窓ガラスＷ側に向けて吹き出すモードである。

また、デフロスタモードはデフロスタドア２２によりデフロスタ吹出口１９を開口してデフロスタ吹出口１９から空調風（主に温風）を車両の前面窓ガラスＷ側に向けて吹き出すモードである。

次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置３０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。
この空調制御装置３０は、そのＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶してお
り、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。

空調制御装置３０の入力側にはセンサ群３１〜３５からセンサ検出信号が入力され、ま
た、車室内前部の計器盤（図示せず）付近に配置される空調パネル３６から各種操作信号
が入力される。

センサ群としては、具体的には、外気温（車室外温度）Ｔａｍを検出する外気センサ３
１、内気温（車室内温度）Ｔｒを検出する内気センサ３２、車室内に入射する日射量Ｔｓ
を検出する日射センサ３３、蒸発器９の空気吹出部に配置されて蒸発器吹出空気温度Ｔｅ
を検出する蒸発器温度センサ３４、ヒータコア１５に流入する温水（エンジン冷却水）温
度Ｔｗを検出する水温センサ３５等が設けられる。

また、空調パネル３６には各種操作スイッチとして、図２に示すスイッチ３７〜４４が
設けられている。温度設定スイッチ３７は車室内の設定温度の信号を出すもので、設定温
度上昇用のスイッチ３７ａと、設定温度低下用のスイッチ３７ｂと、設定温度表示部３７
ｃとを備えている。

吹出モードスイッチ３８は吹出モードドア２２〜２４により設定される各種吹出モードをマニュアル設定するための信号を出すもので、フェイスモードスイッチ３８ａ、バイレベルモードスイッチ３８ｂ、フットモードスイッチ３８ｃ、フットデフロスタモードスイッチ３８ｄ、およびデフロスタモードスイッチ３８ｅを備えている。

内外気切替スイッチ３９は内外気切替ドア６による内気モードと外気モードをマニュアル設定する信号を出すもので、内気スイッチ３９ａと外気スイッチ３９ｂを備えている。

エアコンスイッチ４０は圧縮機１１の作動指令信号（電磁クラッチ１１ａのＯＮ信号）
を出すものである。エコノミースイッチ４１は目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを引き上げる信
号を出して圧縮機１１の稼働率を低下させるものである。

風量切替スイッチ４２は送風機８の風量切替をマニュアル設定するための信号を出すもので、低風量用のスイッチ４２ａ、第１中風量用のスイッチ４２ｂ、第１中風量より所定量多い第２中風量用のスイッチ４２ｃ、および大風量用のスイッチ４２ｄを備えている。

オートスイッチ４３は空調自動制御状態の指令信号を出すもので、オートスイッチ４３
をオン状態にすると、エアコンスイッチ４０がオフ状態であっても、電磁クラッチ１１ａ
に通電して、圧縮機１１を作動状態にし、かつ、各種空調機器の作動を自動制御する状態
にする。

オフスイッチ４４は空調装置の停止信号を出すものであり、オフスイッチ４４の操作によって各種空調機器がすべて停止状態となる。

空調制御装置３０の出力側には、圧縮機１１の電磁クラッチ１１ａ、各種ドアの駆動装置をなすサーボモータ７、１８、２５、送風機８の駆動用モータ８ｂ、凝縮器冷却ファン１２ａのモータ１２ｂ等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置３０の出力信号により制御される。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、室内空調ユニット１の
作動の概要を説明すると、送風機８を作動させることにより、内気導入口３または外気導
入口４より導入された空気がケース２内を車室内に向かって送風される。また、電磁クラ
ッチ１１ａに通電して電磁クラッチ１１ａを接続状態とし、圧縮機１１を車両エンジンに
て駆動することにより、冷凍サイクル装置１０内を冷媒が循環する。

送風機８の送風空気は、先ず蒸発器９を通過して冷却、除湿され、この冷風は次にエア
ミックスドア１７の回転位置（開度）に応じてヒータコア１５を通過する流れとバイパス
通路１６を通過する流れとに分けられる。ヒータコア１５を通過する流れは加熱されて温
風となり、バイパス通路１６を通過する流れは冷風のままである。

従って、エアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と
、バイパス通路１６を通過する空気量（冷風量）との割合を調整し、これにより、車室内
に吹き出す空気の温度を調整できる。そして、この温度調整された空調風が、ケース２の
空気通路の最下流部に位置するデフロスタ吹出口１９、フェイス吹出口２０およびフット
吹出口２１のうち、いずれか１つまたは複数の吹出口から車室内へ吹き出して、車室内の
空調および車両の前面窓ガラスＷの曇り止めを行う。

次に、本実施形態による空調自動制御を図３に基づいて説明する。図３は空調制御装置
３０のマイクロコンピュータにより実行される制御ルーチンのフローチャートであり、この制御ルーチンはオートスイッチ４３の投入等によりスタートし、先ず、ステップＳ１０にて初期設定を行った後に、次のステップＳ２０にてセンサ群３１〜３５の検出信号、空調パネル３６からの各種操作信号等を読み込む。

次に、ステップＳ３０にて車室内への吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この
目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動にかかわらず、空調パネル３６の温度設定スイッチ
３７により乗員が設定した設定温度Ｔｓｅｔに車室内温度を維持するために必要な車室内
吹出空気温度である。このＴＡＯは設定温度Ｔｓｅｔ、外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射
量Ｔｓに基づいて下記数式（１）により算出する。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ （１）
但し Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓ：制御ゲイン
Ｃ：補正用の定数
次に、ステップＳ４０にて目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを算出する。ここで、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯは、主に、車室内吹出空気の温度制御、車両前面窓ガラスＷの曇り止め制御、圧縮機１１の省動力（エコノミー）制御等のために決定される制御値であって、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯは目標吹出温度ＴＡＯ、外気温度Ｔａｍ、車室内湿度等に応じて算出される。

次に、ステップＳ５０にてエアミックスドア１７の目標開度ＳＷを、目標吹出温度ＴＡ
Ｏと、蒸発器温度センサ３４により検出される蒸発器吹出空気温度Ｔｅと、水温センサ４
４により検出される温水温度Ｔｗとに基づいて次式（２）により算出する。

ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％） （２）
なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１７の最大冷房位置であり、バイパス通路
１６を全開し、ヒータコア１５側の通風路を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）
は、エアミックスドア１７の最大暖房位置であり、バイパス通路１６を全閉し、ヒータコ
ア１５側の通風路を全開する。

次に、ステップＳ６０にて内外気吸入モードを目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて決定する。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて内外気吸入モードを内気モード→外気モードと切り替える。また、目標吹出温度ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて内外気吸入モードを内気モード→内外気混入モード→外気モードと切り替えてもよい。なお、乗員が空調パネル３６の内外気切替スイッチ３９を操作した場合は、乗員操作によるモードを内外気吸入モードをとして決定する。

次に、ステップＳ７０にて車室内吹出空気の吹出モードを目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて決定する。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて、吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと順次切り替える。なお、乗員が空調パネル３６の吹出モードスイッチ３８を操作した場合は、乗員操作によるモードを吹出モードとして決定する。また、本実施形態では、フットデフロスタモードとデフロスタモードは乗員操作によってのみ設定される。

次に、ステップＳ８０にて車室内吹出空気の目標風量を算出する。この目標風量の算出は図４に基づいて後述する。

次に、ステップＳ９０は圧縮機１１の能力制御を行うものであり、具体的には、圧縮機１１の電磁クラッチ１１ａの通電ＯＮ−ＯＦＦを決定する。すなわち、本実施形態では、圧縮機１１として常に一定の吐出容量で作動する固定容量型圧縮機を用いているので、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯまで低下すると、電磁クラッチ１１ａへの通電を遮断して圧縮機１１を停止状態とする。

これにより、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ＋αまで上昇すると、電磁クラッチ１１ａに通電して圧縮機１１を作動状態とする。 このように、圧縮機１１の作動を断続制御することにより、圧縮機１１の稼働率、ひいては冷媒吐出能力が制御されて、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ付近に維持される。ここで、αはハンチング防止のためのヒステリシス幅で、例えば、１℃程度である。

次のステップＳ１００は、上記ステップＳ５０〜Ｓ９０で算出、決定された制御値の信号を制御対象の各種機器（電磁クラッチ１１ａ、各種サーボモータ７、１８、２５、送風機モータ８ｂ等）に出力して各種機器を駆動する。

次に、図４は上記ステップＳ８０による目標風量算出の具体例を示すサブルーチンであり、先ず、ステップＳ８１０にて風量設定がオート状態であるか否かを、空調パネル３６の風量切替スイッチ４２の投入有無に基づいて行う。つまり、風量切替スイッチ４２が投入されていない場合は風量設定がオート状態であると判定し、風量切替スイッチ４２が投入されている場合は風量設定がオート状態でないと判定する。

風量設定がオート状態でない場合はステップＳ８２０に進み、風量切替スイッチ４２によりマニュアル設定された風量を目標風量として決定する。なお、目標風量はより具体的には、送風機モータ８ｂに印加する電圧レベル（ブロワレベル）として決定するので、以下の記述では「目標風量」という用語を「目標電圧レベル」という用語に置き換えて説明する。

この目標電圧レベルは制御装置３０における送風機モータ８ｂの駆動制御回路にて多段階に微細に可変制御されるようになっている。この目標電圧レベルは、本実施形態では３２レベルを最大の電圧レベルにしている。

従って、風量切替スイッチ４２の大風量用スイッチ４２ｅを操作すると、目標電圧レベルとして３２レベルを選択するので、送風機モータ８ｂが最大回転数で回転して最大の吹出風量が得られる。

また、本実施形態では目標電圧レベルの最小レベルを５レベルに設定しているので、風量切替スイッチ４２の小風量用スイッチ４２ｂを操作すると、目標電圧レベルとして５レベルを選択して、送風機モータ８ｂが最小回転数で回転し最小の吹出風量が得られる。

一方、ステップＳ８１０にて風量設定がオート状態であると判定されると、ステップＳ８３０にて吹出モードがデフロスタ（ＤＥＦ）モードであるか判定する。ここで、吹出モードは前述のステップＳ７０にて決定されたものであり、吹出モードがデフロスタモードでないとき、すなわち、吹出モードが前述のフェイスモード、バイレベルモード、フットモードおよびフットデフロスタモードのうちいずれか１つであるときはステップＳ８３０の判定がＮＯとなり、ステップＳ８４０に進み、目標電圧レベルを通常のオート制御により決定される目標電圧レベルｆ１とする。

この目標電圧レベルｆ１は、具体的には図５に示すように目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定され、目標吹出温度ＴＡＯの低温側（最大冷房側）および目標吹出温度ＴＡＯの高温側（最大暖房側）で目標電圧レベルｆ１を大きくし、そして、目標吹出温度ＴＡＯの所定中間温度域（２５℃前後の快適温度域）にて目標電圧レベルｆ１を最小レベルにする。

すなわち、ＴＡＯの低温側（最大冷房側）では目標電圧レベルｆ１を最大の３２レベルにして目標風量を最大風量にしている。ＴＡＯの高温側（最大暖房側）では、必要風量が最大冷房側に比して小さくてよいので、目標電圧レベルｆ１を２８レベルとし、目標風量を最大冷房側の最大風量よりも若干小さい風量にしている。ＴＡＯの所定中間温度域では、目標電圧レベルｆ１を最小値の５レベルにして目標風量を最小風量にする。

一方、ステップＳ８３０にて吹出モードがデフロスタモードであると判定されたときはステップＳ８５０に進み、デフロスタモードへの切替直前における目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）が所定レベルα以上であるか判定する。

この所定レベルαは、デフロスタモード時に所定の窓ガラス防曇性能を発揮するために必要な目標電圧レベル（目標風量）であって、本例では、α＝２２レベルに設定している。なお、デフロスタモードへの切替直前における目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）とは、デフロスタスイッチ３８ｅの投入時点の直前にステップＳ８４０で算出された目標電圧レベルｆ１のことを言う。

デフロスタモードへの切替直前における目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）が所定レベルα以上になっている場合はステップＳ８６０に進み、この目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）をそのままデフロスタモード時の目標電圧レベル（目標風量）として決定する。これは、モード切替直前の目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）が所定レベルα以上になっており、デフロスタモード時の必要防曇性能を発揮するのに支障ないからである。

ステップＳ８５０においてモード切替直前の目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）が所定レベルα未満であると判定されたときは次のステップＳ８７０に進み、デフロスタモード時の風量増加制御を行う。

このステップＳ８７０では、デフロスタモード時の風量増加のための目標電圧レベル（目標風量）ｆ_DEFを次式（３）にて算出する。

ｆ_DEF＝ＭＩＮ｛ｆ１（ｏｌｄ）＋ｆ２（ＴＩＭ）、α｝ （３）
ここで、ｆ２（ＴＩＭ）は、デフロスタモード切替に伴う風量増加分であって、ステップＳ８７０内のマップ（ａ）（ｂ）に基づいて算出される。先ず、マップ（ａ）に基づいてＴｍ値を算出する。このＴｍ値は、乗員が吹出モードスイッチ３８のデフロスタスイッチ３８ｅをマニュアル操作することによりデフロスタモード切替信号が発生した後に、車室内への吹出風量（目標電圧レベル）の増加を開始する時点を決定する時間（単位は秒）である。

マップ（ａ）の横軸は、吹出モード切替用サーボモータ２５に備えられているモータ作動位置検出手段をなすポテンショメータ２５ａ（図１参照）の抵抗値比ＴＰＯ（％）である。この抵抗値比ＴＰＯは、サーボモータ２５の作動角範囲に対応して変化するもので、サーボモータ２５の作動角が最小のとき、抵抗値比ＴＰＯ＝０％となり、サーボモータ２５の作動角が最大のとき、抵抗値比ＴＰＯ＝１００％となる。

本実施形態では前述のごとく、サーボモータ２５の作動角最小側で、フェイスモードが設定され、サーボモータ２５の作動角の増加につれてバイレベルモード→フットモード→フットデフロスタモード→デフロスタモードと順次切替設定される。Ｔｍ値は抵抗値比ＴＰＯ≦５％の範囲（フェイスモード側）で最大（具体的には２．５秒）とし、そして、抵抗値比ＴＰＯの増加につれてＴｍ値は一定の割合で連続的に減少し、抵抗値比ＴＰＯ≧６０％の範囲（フットモード以降の吹出モード）ではＴｍ値を０にしている。

このように、Ｔｍ値はデフロスタモードへの切替直前の吹出モードに基づいて増減するように決定される。なお、Ｔｍ値＝０である場合（切替直前の吹出モードがフットモード以降の吹出モードである場合）は、デフロスタモードへの切替と同時に、車室内への吹出風量（目標電圧レベル）の増加を開始することを意味する。

次に、マップ（ｂ）はデフロスタモード切替に伴う風量増加分に相当する電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）を算出するためのもので、マップ（ｂ）において、横軸はデフロスタスイッチ３８ｅのマニュアル操作によりデフロスタモードへの切替信号が発生した後の経過時間ＴＩＭ（単位は秒）である。

電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）は、経過時間ＴＩＭがＴｍ値未満の間は０を維持し、そして、経過時間ＴＩＭがＴｍ値以上になると、電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）は０から増加し始め、経過時間ＴＩＭの経過につれて所定の割合で連続的に増加するように決定される。

上記式（３）においてｆ１（ｏｌｄ）は、ステップＳ８４０にてオート制御により決定された、デフロスタモード切替直前の目標電圧レベル（目標風量）である。また、上記式（３）においてαは、前述のごとくデフロスタモード時に窓ガラス曇り除去能力の確保のために必要となる最低限のモータ電圧（風量）レベルであり、本実施形態ではα＝２２レベルとしている。

上記式（３）から理解されるように、デフロスタモード切替直前の目標電圧レベルｆ１（ｏｌｄ）に電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）を加算した値と、α（＝２２レベル）とを比較し、この両者のうち、小さい方の値を目標値、すなわち、デフロスタモード時専用の目標電圧レベル（目標風量）ｆ_DEFとして決定する。

本実施形態によると、デフロスタモード切替に伴う電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）の増加開始時点（Ｔｍ値）がデフロスタモード切替直前の吹出モードによって変化するようになっている。具体的には、デフロスタモード切替直前の吹出モードがフェイスモードであると、デフロスタモードへの切替信号が発生した後、電圧レベル（風量）増加を開始する時点を最大に遅らせ（遅れ時間＝２．５秒）、吹出モードドア２２、２３、２４がフェイスモード位置にあるときは電圧レベル（風量）増加を開始せず、吹出モードドア２２、２３、２４がフェイスモード位置およびバイレベル位置を通過した後に、始めて電圧レベル（風量）の増加を開始する。

このため、デフロスタモードへの切替信号が発生した後、サーボモータ２５の作動によって吹出モードドア２２、２３、２４がフェイスモード位置からデフロスタモード位置に向かって移動する過程で、フェイス吹出口２０から増加された風量の空調風が吹き出すことを確実に防止できる。これにより、乗員の耳部に最も近接しているフェイス吹出口２０からの送風騒音が増加するという煩わしさを未然に防止できる。

なお、第１実施形態では、ステップＳ８７０により「目標風量の増加開始時点を決定するデフロスタモード風量制御手段」を構成している。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、図４のステップＳ８７０に示すマップ（ａ）にてデフロスタモード切替信号が発生した後に、車室内への吹出風量の増加を開始する時点を決定する時間Ｔｍを、デフロスタモードへの切替直前の吹出モードに基づいて決定し、そして、デフロスタモード切替信号が発生した後の経過時間ＴＩＭと上記風量増加開始時点を決定する時間Ｔｍとにより「デフロスタモード切替に伴う電圧レベル（風量）増加分ｆ２（ＴＩＭ）」を算出しているが、第２実施形態は、マップ（ａ）により風量増加開始時点を決定する時間Ｔｍを算出することを廃止し、その代わりに、風量増加開始時点を吹出モード切替用サーボモータ２５の作動角（作動位置）より直接決定するものである。

すなわち、第２実施形態では、デフロスタモードへの切替に伴って、吹出モード切替用サーボモータ２５の作動角がフットモード位置に相当する所定値となったことを、ポテンショメータ２５ａの抵抗値比ＴＰＯ＝６０％により判定し、このフットモード位置への到達時点を図６のマップに示す風量増加開始時点ｔ０として設定する。

そして、この風量増加開始時点ｔ０からの経過時間ＴＩＭが増えるにつれて電圧レベル（風量）増加分ｆ２（ＴＩＭ）を所定の割合で連続的に増加している。このようにしても第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。

（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、電圧レベル（風量）増加分ｆ２（ＴＩＭ）の算出に際して、風量増加開始時点Ｔｍからの時間経過につれて電圧レベル増加分ｆ２（ＴＩＭ）を所定の割合で連続的に増加するように算出しているが、第３実施形態では、デフロスタモードへの切替に際して、サーボモータ２５の作動角変化に対応して、デフロスタモード時の目標電圧レベル（目標風量）ｆ_DEFを直接決定する。

図７は第３実施形態の具体例を示すものであり、デフロスタモードへの切替直前の吹出モードがフェイスモードであって、かつ、モード切替直前の電圧（風量）レベルｆ１（ｏｌｄ）が最小値の５レベルである状態において、乗員がデフロスタモード切替のマニュアル操作をした場合を例示している。

ここで、フェイスモードからデフロスタモードへの切替を行う際に、サーボモータ２５の作動角が最小側から最大側へと増大するに伴って、吹出モードは前述のごとく、フェイスモード→バイレベルモード→フットモード→フットデフロスタモード→デフロスタモードの順に切り替わる。

そこで、第３実施形態では、このサーボモータ２５の作動角変化（吹出モードの切替）に連動して図７（ａ）（ｂ）のようにデフロスタモード時の目標電圧レベルｆ_DEFを直接決定する。図７（ａ）はサーボモータ２５の作動角がフェイスモード位置およびバイレベルモード位置に相当する範囲にある間は目標電圧レベルｆ_DEFを吹出モード切替直前の値である５レベルに維持する。

そして、サーボモータ２５の作動角がフットモード位置に相当する値まで増加すると、目標電圧レベルｆ_DEFの増加を開始する。すなわち、サーボモータ２５の作動角がフットモード位置相当の値まで増加すると、目標電圧レベルｆ_DEFを７レベルに増加し、これ以降、目標電圧レベルｆ_DEFを１５レベル、２２レベルと順次増加する。

また、図７（ｂ）はサーボモータ２５の作動角がフェイスモード位置からフットモード位置相当の値である間、目標電圧レベルｆ_DEFを５レベルに維持する。そして、サーボモータ２５の作動角がフットデフロスタモード相当の値まで増加すると、始めて目標電圧レベルｆ_DEFを１５レベルに増加し、デフロスタモード相当の作動角では目標電圧レベルｆ_DEFを２２レベルに増加する。

なお、第３実施形態において、サーボモータ２５の作動角は、前述したポテンショメータ２５ａの抵抗値比ＴＰＯにて判定すればよい。

第３実施形態においても、デフロスタモードへの切替に際してフェイス吹出口２０からの吹出風量増加を回避できる。また、第３実施形態によると、デフロスタモード時の目標電圧レベルｆ_DEFを決定する制御処理が第１、第２実施形態よりも簡単になる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下に例示するように種々変形可能である。

（１）第１実施形態では、吹出モード切替用サーボモータ２５の作動角を検出するポテンショメータ２５ａの抵抗値比に基づいてデフロスタモード切替直前の吹出モードを把握するようにしているが、吹出モード切替用サーボモータ２５と、吹出モードドア２２、２３、２４およびリンク機構は一体に連動して作動するから、サーボモータ２５側でなく、吹出モードドア２２、２３、２４あるいはリンク機構側にポテンショメータ２５ａのような位置検出手段を設けて、デフロスタモード切替直前の吹出モードを把握するようにしてもよい。

また、ポテンショメータ２５ａのような位置検出手段を設けず、制御装置３０からサーボモータ２５に対して出力される吹出モード指令信号に基づいて、デフロスタモード切替直前の吹出モードを把握するようにしてもよい。

また、第２、第３実施形態において、サーボモータ２５の作動角変化（吹出モードの切替）を、サーボモータ２５側でなく、吹出モードドア２２、２３、２４あるいはリンク機構側に設けた位置検出手段により把握するようにしてもよい。

（２）上述の実施形態では、デフロスタモードへの切替時に、窓ガラス曇り除去性能向上のための風量増加制御を採用する場合について説明したが、デフロスタモードの他に、フットデフロスタモードへの切替時にも、同様に窓ガラス曇り除去性能向上のための風量増加制御を採用する場合は、フットデフロスタモード時の目標風量算出にデフロスタモード時の目標風量算出の考え方を適用すればよい。

（３）上述の実施形態では、デフロスタモードへの切替を乗員のマニュアル操作によって行う場合について説明したが、車両窓ガラスの曇りやすい状況（窓ガラスの低温状態、車室内空気の高湿度の状態等）を制御装置３０により判定して、デフロスタモードやフットデフロスタモードを自動設定するようにしてもよい。

そして、このように自動設定されるデフロスタモードやフットデフロスタモード時においても、目標風量算出を上述の実施形態と同様に行えばよい。

（４）上述の実施形態では、吹出モードドア２２、２３、２４を３枚の板ドアにより構成しているが、吹出モードドア２２〜２４を２枚の板ドアにより構成したり、あるいは周知のフィルムドアや円筒状のロータリドア等の１つのドア手段により構成してもよい。

本発明の第１実施形態を示す全体システム構成図である。 第１実施形態における空調パネルの正面図である。 第１実施形態の空調制御の概要を示すフローチャ−トである。 第１実施形態による風量制御のフローチャ−トである。 第１実施形態によるオート制御時の目標電圧レベル（目標風量）の算出方法を示す特性図である。 第２実施形態によるデフロスタモード切替時の目標電圧レベル（風量）増加分の算出方法を示す特性図である。 第３実施形態によるデフロスタモード切替時の目標電圧レベル（風量）増加分の算出方法の説明図である。

符号の説明

８…送風機（送風手段）、１９…デフロスタ吹出口、２０…フェイス吹出口、
２１…フット吹出口、２２〜２４…吹出モードドア、
２５…ドア駆動用サーボモータ（ドア駆動装置）、
２５ａ…ポテンショメータ（位置検出手段）、３０…空調制御装置。

Claims (7)

1. 車室内へ向かって空気を送風する送風手段（８）と、
   前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員顔部側へ吹き出すフェイス吹出口（２０）、前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット吹出口（２１）、および前記送風手段（８）の送風空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ吹出口（１９）と、
   前記車室内吹出空気の吹出モードとして、前記フェイス吹出口（２０）から空気を吹き出すフェイスモード、前記フット吹出口（２１）から空気を吹き出すフットモードおよび前記デフロスタ吹出口（１９）から空気を吹き出すデフロスタモードを少なくとも切替設定する吹出モードドア（２２〜２４）と、
   前記吹出モードドア（２２〜２４）を駆動するドア駆動装置（２５）と、
   前記送風手段（８）の風量が目標風量となるように前記送風手段（８）を制御するとともに、前記各吹出モードが得られるように前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を制御する制御装置（３０）とを備え、
   前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに、前記目標風量が所定風量よりも小さい場合は前記目標風量を前記所定風量に増加させる自動制御方式の車両用空調装置において、
   前記制御装置（３０）は、前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに前記切替信号の発生直前の吹出モードに応じて前記目標風量の増加開始時点を決定するデフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）を有し、
   前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前の吹出モードが前記フェイスモードである場合、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フェイスモード相当の位置を通過した後に、前記目標風量の増加を開始することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前における前記吹出モードに基づいて前記目標風量の増加開始時点を決める時間（Ｔｍ）を算出し、
   前記切替信号の発生後、前記時間（Ｔｍ）が経過してから前記目標風量の増加を開始す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. 前記ドア駆動装置（２５）の作動位置に関連する位置情報を検出する位置検出手段（２５ａ）を備え、
   前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号の発生直前における前記吹出モードを前記位置検出手段（２５ａ）の検出信号に基づいて判定す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. 車室内へ向かって空気を送風する送風手段（８）と、
   前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員顔部側へ吹き出すフェイス吹出口（２０）、前記送風手段（８）の送風空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット吹出口（２１）、および前記送風手段（８）の送風空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ吹出口（１９）と、
   前記車室内吹出空気の吹出モードとして、前記フェイス吹出口（２０）から空気を吹き出すフェイスモード、前記フット吹出口（２１）から空気を吹き出すフットモードおよび前記デフロスタ吹出口（１９）から空気を吹き出すデフロスタモードを少なくとも切替設定する吹出モードドア（２２〜２４）と、
   前記吹出モードドア（２２〜２４）を駆動するドア駆動装置（２５）と、
   前記送風手段（８）の風量が目標風量となるように前記送風手段（８）を制御するとともに、前記各吹出モードが得られるように前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を制御する制御装置（３０）とを備え、
   前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときに、前記目標風量が所定風量よりも小さい場合は前記目標風量を前記所定風量に増加させる自動制御方式の車両用空調装置において、
   前記制御装置（３０）は、前記デフロスタモードへの切替信号が発生したときの前記吹出モードに応じて前記目標風量の増加開始時点を決定するデフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）を有し、
   前記ドア駆動装置（２５）の作動位置を変化させることにより前記吹出モードドア（２２〜２４）が前記フェイスモード、前記フットモードおよび前記デフロスタモードの順に前記吹出モードを切り替えるようになっており、
   前記デフロスタモード風量制御手段（Ｓ８７０）は、前記切替信号が発生したときに、前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フットモード相当の位置に移動した後に、前記目標風量の増加を開始することを特徴とする車両用空調装置。
5. 前記ドア駆動装置（２５）の作動位置に関連する位置情報を検出する位置検出手段（２５ａ）を備え、
   前記位置検出手段（２５ａ）の検出信号に基づいて前記ドア駆動装置（２５）の作動位置が前記フットモード相当の位置に移動したことを判定す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. 前記目標風量は、前記増加開始時点後の経過時間に対して所定の割合で増加することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記切替信号の発生直前の目標風量が前記所定風量以上であるときは、この目標風量をデフロスタモード時の目標風量とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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