JP4877168B2 - 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送風機の風量制御に関する。

車両用空調装置において車室内温度を設定温度に保つように自動的に温度制御するオートエアコンにおいて、エンジン冷却水の温度に応じて送風機の送風量を増減する風量制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、エンジンの暖機運転中にエンジン冷却水の温度が高くなるにつれて、エンジン冷却水温度が所定温度以上となるまで送風機の送風量を減少させることで、温度の低い送風空気が車室内に吹き出されることを抑制するための制御である。
実開平５−３２０２１号公報

しかしながら、上記風量制御では、送風機の送風量がエンジン冷却水温度により一義的に設定されるため、外的要因等によりエンジン冷却水温度が一時的に急低下する場合に、エンジン冷却水温度の低下に伴う送風機の送風量の急激な低下等により、車室内乗員の空調フィーリング等が悪化するといった問題があった。この外的要因としては、例えばエンジン冷却水の温度が充分上昇していない状況下でエンジン負荷が高負荷となる場合に、エンジン冷却水の温度上昇ではなく、エンジン冷却水の冷却回路内の水圧上昇によってサーモスタットが開き、ラジエータ内の低温冷却水が冷却水回路内に流入する場合が挙げられる。

本発明は、上記点に鑑み、エンジン冷却水温度の一時的な急低下に伴う送風機の送風量の急激な低下により、車室内乗員の空調フィーリング等の悪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、本発明では、車両に搭載されたエンジン（９）で発生した熱を回収した冷却水を冷却するラジエータ（１０）と、
エンジン（９）とラジエータ（１０）との間で閉回路を形成する冷却水回路（１１）と、
ラジエータ（１０）を迂回して冷却水を流すように冷却水回路（１１）に接続されたバイパス回路（１４）と、
冷却水回路（１１）におけるラジエータ（１０）の冷却水出口側とバイパス回路（１４）との接続部に設けられたサーモスタット（１５）とを備え、
サーモスタット（１５）は、感温部材の温度による体積変化により弁体を変位させる冷却水温度応動弁であって、サーモスタット（１５）により冷却水の流路を冷却水の温度に応じて冷却水回路（１１）とバイパス回路（１４）とに切り替える車両に適用される車両用空調装置であって、
車室内に空気を送風する送風機（４）と、エンジン（９）からの冷却水を熱源として送風機（４）の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、加熱用熱交換器（６）に流入する冷却水の冷却水温度を周期的に検出する水温検出手段（１３）と、水温検出手段（１３）により検出された検出温度が所定設定温度以下の場合に、冷却水の昇温に応じて送風機（４）の送風量を増加させ、冷却水の降温に応じて送風機（４）の送風量を減少させるウォームアップ制御手段と、ウォームアップ制御手段による送風機（４）の送風量の制御が行なわれている場合に、水温検出手段（１３）により検出された検出温度が、一周期前の検出温度よりも所定値を超えて降温している温度急低下状態か否かを判定する温度急低下判定手段とを備え、
ウォームアップ制御手段は、温度急低下判定手段により温度急低下状態と判定された場合に、送風機（４）の送風量を変化させない風量維持制御を開始し、水温検出手段（１３）により検出された検出温度が、温度急低下判定手段により温度急低下状態と判定された時の水温検出手段（１３）により検出された検出温度の一周期前の検出温度よりも高くなるまで風量維持制御を継続することを第１の特徴としている。

これにより、水温検出手段（１３）によって検出される検出温度（冷却水温度）の一時的に急低下する温度急低下状態において、冷却水温度の一時的な急低下から冷却水温度が急低下発生時の一周期前の冷却水温度に回復するまでの間、送風機（４）の送風量を一定に維持することで、車室内乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

また、本発明では、車両に搭載されたエンジン（９）で発生した熱を回収した冷却水を冷却するラジエータ（１０）と、
エンジン（９）とラジエータ（１０）との間で閉回路を形成する冷却水回路（１１）と、
ラジエータ（１０）を迂回して冷却水を流すように冷却水回路（１１）に接続されたバイパス回路（１４）と、
冷却水回路（１１）におけるラジエータ（１０）の冷却水出口側とバイパス回路（１４）との接続部に設けられたサーモスタット（１５）とを備え、
サーモスタット（１５）は、感温部材の温度による体積変化により弁体を変位させる冷却水温度応動弁であって、サーモスタット（１５）により冷却水の流路を冷却水の温度に応じて冷却水回路（１１）とバイパス回路（１４）とに切り替える車両に適用される車両用空調装置であって、
車室内に空気を送風する送風機（４）と、エンジン（９）からの冷却水を熱源として送風機（４）の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、加熱用熱交換器（６）に流入する冷却水温度を検出する水温検出手段（１３）と、水温検出手段（１３）により検出された検出温度を時定数処理して時定数処理温度を算出する時定数処理温度算出手段と、時定数処理温度算出手段により算出された時定数処理温度および水温検出手段（１３）により検出され検出温度のうち大きい値を補正冷却水温度として採用する補正冷却水温度決定手段とを備え、
水温検出手段（１３）により検出される検出温度が所定設定温度以下の場合に、補正冷却水温度の昇温に応じて送風機（４）の送風量を増加させ、補正冷却水温度の降温に応じて送風機（４）の送風量を減少させることを第２の特徴としている。

これにより、水温検出手段（１３）によって検出される検出温度（冷却水温度）の一時的な急低下が起きた場合に送風機（４）の送風量の変化を緩和することで、車室内乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

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）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。

図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置は、車室内に室内空調ユニット１が配置され、エンジンルーム内に車両の駆動源であるエンジンおよびエンジン冷却システム２が配置されている。

まず、室内空調ユニット１について説明すると、室内空調ユニット１は、車室内最前部の計器盤（図示せず）内側等に配置されており、外郭部を構成する空調ケース３を有している。この空調ケース３の内部には、車室内へ向かって空気が流される空気通路が形成され、空気流れ最上流部には内外気切替装置（図示せず）が配置されている。

内外気切替装置は、内気導入口、外気導入口および内外気切替ドアを有して構成されており、内外気切替ドアの駆動により、内気導入口から空調ケース３内に内気（車室内空気）を導入させ、外気導入口から外気（車室外空気）を空調ケース３内に導入させる内外気切替手段である。

内外気切替箱の空気流れ下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機４が配置されている。送風機４は、周知の遠心多翼ファンを電動モータ４ａによって回転駆動させて空気を矢印Ａ方向に送風するものである。送風機４の電動モータ４ａは、後述する空調制御装置２０からの信号によってブロアレベルが制御され、このブロアレベルの制御により送風機４の風量が調整されている。送風機４の空気流れ下流側には、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である蒸発器５が配置されている。

蒸発器５は、冷凍サイクル（図示せず）を構成する要素の一つであり、周知の如く、蒸発器５に流入した低圧冷媒が蒸発する際に送風機４によって送風された送風空気から吸熱して送風空気を冷却するものである。蒸発器５の下流側には、蒸発器５通過後の空気（冷風）を加熱するヒータコア６が配置されている。

ヒータコア６は、後述するエンジン冷却システム２から供給されるエンジン冷却水を熱源として、蒸発器５通過後の空気（冷風）を再加熱する加熱用熱交換器であり、本発明の加熱用熱交換器に相当している。また、空調ケース３内部のヒータコア６の側方には、蒸発器５通過後の空気（冷風）がヒータコア６をバイパスして通過するバイパス通路７が形成されている。

蒸発器５とヒータコア６との間には、エアミックスドア８が配置されている。このエアミックスドア８は、空調ケース３内に回転自在に配置されており、図示しないサーボモータによって駆動されて、その回転位置（開度）が連続的に調整できるようになっている。従って、エアミックスドア８の開度によって、ヒータコア６を通過する温風とバイパス通路７を通過する冷風との風量割合が調整される。

空調ケース３の空気通路の最下流部には、車両に空調風を吹き出すための図示しないフェイス開口部、フット開口部、デフロスタ開口部が設けられている。各開口部は、それぞれダクト（図示せず）を介して車室内に設けられた図示しないフェイス吹出口、フット吹出口、デフロスタ吹出口に接続されている。

次に、エンジン冷却システム２について説明すると、エンジン冷却システム２は、水冷式エンジン９および冷却水を冷却するラジエータ１０を備えている。エンジンとラジエータは、エンジン９とラジエータ１０との間で閉回路を形成する第１冷却水回路１１により接続されている。

第１冷却水回路には、エンジン９の動力により駆動され第１冷却水回路１１等に冷却水を循環させる水ポンプ１２が、エンジン冷却水入口側に配設されている。また、第１冷却水回路１１には、エンジン９の冷却水出口側の冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温センサ（水温検出手段）１３が、エンジンの冷却水出口側に配設されている。冷却水温センサ１３は、所定周期（例えば１秒）で冷却水温度Ｔｗを検出し、後述する空調制御装置２０のＲＡＭ等に検出された冷却水温度Ｔｗが記憶される。

第１冷却水回路１１の途中には、ラジエータ１０を迂回させて冷却水を流通させるためのバイパス回路１４が第１冷却水回路１１に並列に接続されている。第１冷却水回路１１におけるラジエータ１０の冷却水出口側とバイパス回路１４との接続部に設けられたサーモスタット１５により、冷却水の流路が第１冷却水回路１１とバイパス回路１４に切替えられる。

サーモスタット１５は冷却水温度応動弁であり、周知の如くサーモワックス（感温部材）の温度による体積変化により、バネ手段等により閉鎖状態にされた弁体を変位させて冷却水通路を開閉する。具体的には、冷却水温度がサーモワックスにより設定される設定温度（例えば、８６度）まで上昇すると、サーモスタット１５はラジエータ１０の冷却水出口側を開口し、冷却水はラジエータ１０を流れる。一方、冷却水温度が設定温度以下の場合には、冷却水はバイパス回路１４を流れる。なお、サーモスタット１５は、エンジン９に高負荷状態等においては、冷却水回路内の水圧が一時的に上昇し、水圧によって弁体の変位を規制するバネ手段等に圧力が加わることがあり、その場合には意図せず冷却水通路を開閉する場合がある。

第１冷却水回路１１において冷却水温センサ１３が配設されている部位の冷却水流れ下流側には分岐部１６が形成されており、水ポンプ１２とサーモスタット１５との間には合流部１７が形成されている。この分岐部１６と合流部１７の間には第２冷却水回路１８が形成されている。第２冷却水回路１８には上述のヒータコア６が配設されている。

ヒータコア６へは、水ポンプ１２によりエンジン冷却水出口から流れる冷却水が分岐部１６から第２冷却水回路１８を経由して流入し、エンジン９の熱により加熱された冷却水と空調ケース３内を流れる空調風とが熱交換するようになっている。

次に、本実施形態の車両用空調装置には各種制御を行う制御手段としての空調制御装置２０（ＥＣＵ）が設けられている。空調制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行する。

空調制御装置２０の入力側には空調用センサ群（図示せず）からセンサ検出信号が入力され、空調操作パネル（図示せず）に設けられた各種空調操作スイッチから操作信号が入力される。

空調用センサ群としては、上述のヒータコア６に流入する冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温センサ１３の他、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ、内気温Ｔｒを検出する内気センサ、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ、蒸発器５の空気吹出部に配置されて蒸発器温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ等が設けられている。

また、空調操作パネルには各種空調操作スイッチとして、送風機４の風量をマニュアル設定する送風機作動スイッチ、および車室内温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ等が設けられる。

また、空調制御装置２０の出力側には、送風機４の電動モータ４ｂ、各機器の電気駆動手段をなすサーボモータ等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置２０の出力信号により制御される。

次に、本実施形態において、空調制御装置２０が実行する全体の制御処理を図２のフローチャートに基づき説明する。この制御ルーチンのスタート時点において、車両エンジン９のイグニッションスイッチがオンされて空調制御装置２０に電源が供給され、空調操作パネルのエアコンスイッチがオンの状態にあるものとする。

まず、ステップＳ１では、後述する送風機４の風量演算の直前冷却水温度Ｔｗ^＊等の初期値が設定される。ここで、本実施形態では直前冷却水温度Ｔｗ^＊の初期値として、例えばエンジン９始動時の冷却水温度（低温）を設定している。

次に、ステップＳ２にて、エンジン冷却水温度を検出する冷却水温センサ１３を含む空調用センサ群および空調操作スイッチの操作信号の検出信号を読み込む。

次に、ステップＳ３にて、空調制御用の各種アクチュエータ（空調制御機器）４ａ等の制御状態が決定される。具体的には、車室内に吹き出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯを算出して、このＴＡＯ応じて送風機４の電動モータ４ａのブロアレベル等が決定される。

具体的に送風機４のブロアレベルは、目標吹出温度ＴＡＯに応じて図３に示す制御マップにより決定される。ここで、図３は目標吹出温度ＴＡＯと送風機４のブロアレベルとの相関関係を示す制御マップである。なお、この制御マップは予め空調用制御装置７のＲＯＭ等に記憶されている。

この制御マップによれば、目標吹出温度ＴＡＯが低温側（冷房側）および高温側（暖房側）になるとともに送風機４のブロアレベルが増加（吹出風量増大）され、目標吹出温度ＴＡＯが中間的な温度域（中間領域）では、ブロアレベルが所定値で維持（吹出風量一定）される。

次に、ステップＳ４にて、ウォームアップ制御を実行するか否かの判定を行なう。ウォームアップ制御は、冬期暖房始動時に冷却水温度Ｔｗが低くヒータコア６にて空気を加熱することができない場合において、車室内に冷風が吹き出してしまうことを防止する制御である。

ウォームアップ制御を実行するか否かの判定は、エンジン始動時直後においてエンジン冷却水温度Ｔｗが第１所定温度Ｔｗ１（所定設定温度）よりも低いか否か等によって行なわれる。ウォームアップ制御を実行すると判定された場合は、ステップＳ５にて送風機４のブロアレベルをエンジン冷却水温度Ｔｗに応じて再決定する。一方、ウォームアップ制御を実行しないと判定された場合は、ステップＳ５をスキップし、ステップＳ４にて決定した送風機４のブロアレベルを採用する。

次に、ステップＳ６では、ステップＳ３、Ｓ５で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置２０より、各空調制御機器等に対して出力信号が出力される。

ここで、本発明の特徴とするウォームアップ制御時の送風機４の風量演算について図４、図５に基づいて説明する。図４は、ウォームアップ制御時の送風機４の風量演算処理を示すフローチャートである。図５は、エンジン冷却水温度Ｔｗと送風機４のブロアレベルとの相関関係を示す制御マップである。なお、この制御マップは予め空調用制御装置２０のＲＯＭ等に記憶されている。

まず、ステップＳ５１にて、エンジン冷却水温度の一時的な低下が発生した後、エンジン冷却水温度が、温度低下が発生する前のエンジン冷却水温度にまで回復した状態か否かを判定する。具体的には、冷却水温センサ１３により検出されるエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が、ウォームアップ制御中に後述するステップＳ５３で温度急低下状態と判定された時の冷却水温センサ１３により検出されるエンジン冷却水温度の一周期前のエンジン冷却水温度（直前冷却水温度Ｔｗ^＊）よりも高いか否かを判定する。ここで、直前冷却水温度Ｔｗ^＊は、後述するステップＳ５４において設定される。また、ステップＳ５１が後述する風量維持制御（ステップＳ５５）の終了判定となる。

なお、上述のように直前冷却水温度Ｔｗ^＊の初期値は、低温であるエンジン始動時の冷却水温度が設定されているため、ステップＳ５１の判定前にエンジン冷却水温度の急激な低下が発生していない場合には、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）がエンジン始動時の冷却水温度よりも高いか否かを判定する。

ステップＳ５１でエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が、直前冷却水温度Ｔｗ＊より高い場合は、温度低下が発生する前の直前冷却水温度Ｔｗ＊にまで回復した状態と判定しステップＳ５２に進む。また、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が、直前冷却水温度Ｔｗ＊以下である場合は、温度低下が発生する前の直前冷却水温度Ｔｗ＊にまで回復していない状態と判定してステップＳ５５に進む。

次に、ステップＳ５２では、直前冷却水温度Ｔｗ^＊に初期値を再設定する。なお、ステップＳ５１の判定前に一度もエンジン冷却水温度の急激な低下が発生していない場合は、直前冷却水温度Ｔｗ^＊には元々初期値が設定されているためステップＳ５２をスキップしてもよい。

次に、ステップＳ５３では、冷却水温センサ１３により検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）を一周期前に検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）から減算して算出した温度が所定値ΔＴｗよりも大きいか否かを判定する（温度急低下判定手段）。すなわち、ステップ５３では、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）の急低下が発生した温度急低下状態か否かを判定する。ここで、所定値ΔＴｗとしては、例えば６℃が設定されている。この所定値ΔＴｗは、例えばエンジン冷却水温度と送風機４のブロアレベルの相関関係等によって算出され、エンジン冷却水温度の変化により車室内への空調風の吹出風量が急変する際に乗員の空調フィーリングが悪化しない範囲内に設定される。

ステップＳ５３の判定で、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が一周期前に検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）よりも所定値ΔＴｗを超えて降温している場合には、エンジン冷却水の急低下が発生した温度急低下状態であるものとして、ステップＳ５４でエンジン冷却水の急低下が発生する直前（一周期前）のエンジン冷却水温度を直前冷却水温度Ｔｗ^＊として空調制御装置２０のＲＡＭ等に記憶する。

そして、ステップＳ５５に進み、ステップＳ５４で記憶された直前冷却水温度Ｔｗ^＊を見かけ上のエンジン冷却水温度として送風機４のブロアレベルを決定し、エンジン冷却水の急低下が発生する前の送風機４のブロアレベルに維持する風量維持制御を実行する。

これにより、エンジン冷却水の一時的な低下が発生する温度急低下状態であっても、エンジン冷却水が急低下してから急低下直前のエンジン冷却水温に回復するまでの間、送風機４のブロアレベルがエンジン冷却水温度の低下が発生する前の状態で維持されるため、送風機４の送風量は変化しない。そのため、車室内乗員に吹き出す空調風の風量が変化せず、乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。また、送風機４のブロアレベルを一定に維持するため、送風機４のブロアレベルの変化による音の変化も発生しないため、聴覚的にも乗員のフィーリングの悪化を抑制することができる。

一方、ステップＳ５３の判定で、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が一周期前に検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）よりも所定値ΔＴｗを超えて降温していない場合には、ステップＳ５６で、図５に示す制御マップに基づいてエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）から送風機４のブロアレベルを決定する。図５は、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）と送風機４のブロアレベルとの相関関係を示す制御マップである。この制御マップのみに基づいて送風機４のブロアレベルを決定する処理は、従来技術のウォームアップ制御に相当している。なお、この制御マップは予め空調用制御装置７のＲＯＭ等に記憶されている。

この制御マップによれば、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が第２所定温度Ｔｗ２よりも低い場合には、送風機４のブロアレベルを最低にして送風機４を停止させ、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が第２所定温度Ｔｗ２よりも高い場合は、エンジン冷却水の昇温に伴い送風機４のブロアレベルを増加させる。また、エンジン冷却水の降温に伴い送風機４のブロアレベルを低下させる。なお、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）の昇温状態と降温状態にヒステリシスを持たせることで、微小な温度変化によるブロアレベルの増減を抑制している。

上記ウォームアップ制御時の送風量の決定により車両用空調装置の作動を行なった場合の制御状態を図６に基づいて説明する。図６（ａ）は、エンジン冷却水温度の時間変化を示しており、図６（ｂ）は、送風機４のブロアレベルの時間変化を示している。図６（ａ）、（ｂ）中、実線は本実施形態のウォームアップ制御を実行した場合の送風機４のブロアレベルを決定するためのエンジン冷却水温度、それに対する送風機４のブロアレベルの時間変化を示している。また、破線は、冷却水温センサ１３により検出されたエンジン冷却水温度、それに対する送風機４のブロアレベルの時間変化を示している。

図６に示すように、本実施形態のウォームアップ制御を実行する場合には、エンジン冷却水温度の急低下が発生した場合であっても、冷却水温度の一時的な急低下から急低下発生時の一周期前の冷却水温度に回復するまでの間、エンジン冷却水温度は見かけ上変化しないため、送風機４のブロアレベルも一定に維持することができる。

以上説明したように、エンジン冷却水の一時的な急低下があった場合に、冷却水温度の一時的な急低下から急低下発生時の一周期前の冷却水温度に回復するまでの間、エンジン冷却水温度を見かけ上一定に維持し、送風機４のブロアレベルを一定に維持することで、エンジン冷却水温度の一時的な急低下に伴う送風機４の送風量の急激な低下による車室内乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

（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、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が一周期前に検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）よりも所定値ΔＴｗを超えて降温している場合（図４のステップＳ５３：Ｙｅｓ）、エンジン冷却水の急低下が発生する直前（一周期前）のエンジン冷却水温度を直前冷却水温度Ｔｗ^＊を見かけ上のエンジン冷却水温度として、送風機４のブロアレベルをエンジン冷却水の一時的な急低下が発生する前の送風機４のブロアレベルに維持している（図４のステップＳ５５）。

本実施形態では、まずエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）を時定数処理して時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）を算出する。時定数処理は、今回検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）に時定数τを持たせて、一周期前に検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）との加重平均を行うことで時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）を算出する処理である。具体的に、この時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）の算出する際の時定数処理は下記数式１に基づいて行なう。
Ｔｗτ（ｎ）＝（１／τ）×Ｔｗ（ｎ）＋｛（τ−１）／τ｝×Ｔｗ（ｎ−１）…（Ｆ１）
そして、数式Ｆ１で算出した時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）と今回検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）とを比較して高い温度を補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊として採用し、図５の制御マップにより補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊に対応する送風機４のブロアレベルを決定する。

ここで、冷却水温センサ１３により検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が、時定数処理して算出した時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）よりも高くなる場合は、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が一周期前のエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）に対して昇温している状態（Ｔｗ（ｎ）＞Ｔｗ（ｎ−１））であり、エンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）が、時定数処理温度Ｔｗτ（ｎ）よりも低い場合は、エンジン冷却水温Ｔｗ（ｎ）が一周期前のエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）に対して降温している状態（Ｔｗ（ｎ）＜Ｔｗ（ｎ−１））となる。

すなわち、本実施形態では、エンジン冷却水温度Ｔｗが昇温（Ｔｗ（ｎ）＞Ｔｗ（ｎ−１））している状態においては、冷却水温センサ１３により検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗにより送風機４のブロアレベルを決定する。一方、エンジン冷却水温度Ｔｗが降温している状態（Ｔｗ（ｎ）＜Ｔｗ（ｎ−１））においては、時定数処理温度Ｔｗτにより送風機４のブロアレベルを決定する。

ここで、エンジン冷却水温度Ｔｗと本実施形態における時定数処理温度Ｔｗτの時間変化について図７により説明する。図７（ａ）は、時定数τが２０秒に設定された場合の時定数処理温度Ｔｗτの時間変化、図７（ｂ）は、時定数τが３０秒に設定された場合の時定数処理温度Ｔｗτの時間変化、図７（ｃ）は、時定数τが４０秒に設定された場合の時定数処理温度Ｔｗτの時間変化を示している。図７中、実線は時定数処理温度Ｔｗτの時間変化を示しており、破線はエンジン冷却水温度Ｔｗの時間変化を示している。なお、上述のように補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊は、エンジン冷却水温度Ｔｗと時定数処理温度Ｔｗτの高いほうの値を採用している。

図７に示すように、冷却水温度が急低下する場合において、時定数が小さいとエンジン冷却水温度Ｔｗから時定数処理温度Ｔｗτへの切替タイミングが早くなり即応性の面で良好となるが（図７（ａ）のＡ部）、その反面、追従性が良いためにエンジン冷却水温度Ｔｗが低い状態で時定数処理温度Ｔｗτからエンジン冷却水温度Ｔｗへ切替えられる（図７（ａ）のＢ部）。一方、時定数が大きいと追従性が悪いためにエンジン冷却水温度Ｔｗが高い状態で時定数処理温度Ｔｗτからエンジン冷却水温度Ｔｗへ切替えられるが（図７（ｃ）のＤ部）、その反面、エンジン冷却水温度Ｔｗから時定数処理温度Ｔｗτへの切替タイミングが遅くなり即応性の面で悪化する（図７（ｃ）のＣ部）。

そのため、時定数τは、エンジン冷却水温度の急低下する際の温度変化状況等を考慮して設定されている。本実施形態では実験等により時定数３０秒を最適値（図７（ｂ）参照）としている。なお、時定数は、車両の構成に依存して変化する必要があり、車両構成に応じて２０秒〜４０秒の範囲で最適値を設定することができる。

これにより、エンジン冷却水温度Ｔｗが降温している状態であっても、補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊により送風機４のブロアレベルを決定しているため、エンジン冷却水温度Ｔｗの一時的な急低下に伴う送風機４の送風量の急激な低下による車室内乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。

（他の実施形態）
（１）上記第２実施形態では、数式Ｆ１による時定数処理、すなわち今回検出されたエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ）に時定数τを持たせて、一周期前のエンジン冷却水温度Ｔｗ（ｎ−１）との加重平均により時定数処理温度Ｔｗτを算出したが、例えば、エンジン冷却水温度の移動平均を算出して時定数処理温度Ｔｗτを算出してもよい。

（２）上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置の送風機４の風量制御に適用しているが、本願発明の第１実施形態で記憶される直前冷却水温度Ｔｗ^＊、または第２実施形態で算出する補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊を、エンジン冷却水温度を参照している他の機器の制御プログラムに適用させてもよい。例えば、車室内の計器盤内に設けられたエンジン水温計の水温計モータの制御に適用させることができる。この場合、エンジン水温計表示の急激な変化を抑制でき、乗員の視覚的な違和感も抑制することができる。または、第２実施形態で算出する補正冷却水温度Ｔｗ^＊＊を、エンジン冷却水温度を参照している他の機器へ出力する方法によっても、同一の制御を実現することができる。

第１実施形態の車両用空調装置の模式図である。 第１実施形態の車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の送風機ブロアレベルと目標吹出温度の相関関係を示す制御特性図である。 第１実施形態のウォームアップ制御の風量演算を示すフローチャートである。 第１実施形態の送風機ブロアレベルと冷却水温度の相関関係を示す制御特性図である。 第１実施形態の送風機ブロアレベルと冷却水温度の関係を説明する説明図である。 第２実施形態の時定数と冷却水温度の関係を説明する説明図である。

符号の説明

１…室内空調ユニット、２…エンジン冷却システム、４…送風機、６…ヒータコア、９…エンジン、１２…水ポンプ、１３…冷却水温センサ、１５…サーモスタット、２０…空調制御装置。

Claims (2)

1. 車両に搭載されたエンジン（９）で発生した熱を回収した冷却水を冷却するラジエータ（１０）と、
   前記エンジン（９）と前記ラジエータ（１０）との間で閉回路を形成する冷却水回路（１１）と、
   前記ラジエータ（１０）を迂回して前記冷却水を流すように前記冷却水回路（１１）に接続されたバイパス回路（１４）と、
   前記冷却水回路（１１）における前記ラジエータ（１０）の冷却水出口側と前記バイパス回路（１４）との接続部に設けられたサーモスタット（１５）とを備え、
   前記サーモスタット（１５）は、感温部材の温度による体積変化により弁体を変位させる冷却水温度応動弁であって、前記サーモスタット（１５）により前記冷却水の流路を前記冷却水の温度に応じて前記冷却水回路（１１）と前記バイパス回路（１４）とに切り替える車両に適用される車両用空調装置であって、
   車室内に空気を送風する送風機（４）と、
   前記冷却水を熱源として前記送風機（４）の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、
   前記加熱用熱交換器（６）に流入する冷却水の冷却水温度を周期的に検出する水温検出手段（１３）と、
   前記水温検出手段（１３）により検出された検出温度が所定設定温度以下の場合に、冷却水の昇温に応じて前記送風機（４）の送風量を増加させ、冷却水の降温に応じて前記送風機（４）の送風量を減少させるウォームアップ制御手段と、
   前記ウォームアップ制御手段による前記送風機（４）の送風量の制御が行なわれている場合に、前記水温検出手段（１３）により検出された検出温度が、一周期前の検出温度よりも所定値を超えて降温している温度急低下状態か否かを判定する温度急低下判定手段とを備え、
   前記ウォームアップ制御手段は、
   前記温度急低下判定手段により前記温度急低下状態と判定された場合に、前記送風機（４）の送風量を変化させない風量維持制御を開始し、
   前記水温検出手段（１３）により検出された検出温度が、前記温度急低下判定手段により前記温度急低下状態と判定された時の前記水温検出手段（１３）により検出された検出温度の一周期前の検出温度よりも高くなるまで前記風量維持制御を継続することを特徴とする車両用空調装置。
2. 車両に搭載されたエンジン（９）で発生した熱を回収した冷却水を冷却するラジエータ（１０）と、
   前記エンジン（９）と前記ラジエータ（１０）との間で閉回路を形成する冷却水回路（１１）と、
   前記ラジエータ（１０）を迂回して前記冷却水を流すように前記冷却水回路（１１）に接続されたバイパス回路（１４）と、
   前記冷却水回路（１１）における前記ラジエータ（１０）の冷却水出口側と前記バイパス回路（１４）との接続部に設けられたサーモスタット（１５）とを備え、
   前記サーモスタット（１５）は、感温部材の温度による体積変化により弁体を変位させる冷却水温度応動弁であって、前記サーモスタット（１５）により前記冷却水の流路を前記冷却水の温度に応じて前記冷却水回路（１１）と前記バイパス回路（１４）とに切り替える車両に適用される車両用空調装置であって、
   車室内に空気を送風する送風機（４）と、
   前記冷却水を熱源として前記送風機（４）の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、
   前記加熱用熱交換器（６）に流入する冷却水温度を検出する水温検出手段（１３）と、
   前記水温検出手段（１３）により検出された検出温度を時定数処理して時定数処理温度を算出する時定数処理温度算出手段と、
   前記時定数処理温度算出手段により算出された前記時定数処理温度および水温検出手段（１３）により検出され検出温度のうち大きい値を補正冷却水温度として採用する補正冷却水温度決定手段とを備え、
   前記水温検出手段（１３）により検出される検出温度が所定設定温度以下の場合に、前記補正冷却水温度の昇温に応じて前記送風機（４）の送風量を増加させ、前記補正冷却水温度の降温に応じて前記送風機（４）の送風量を減少させることを特徴とする車両用空調装置。

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