JPH0350013A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動的に車室内の熱環境状態を目標熱環境状態
に調節する自動車用空調装置に関する。

従来の技術 自動車用空調装置の中には、乗員の操作で設定された設
定室温、車室内に設けられた室温センサで検出された室
温（以下単に検出室温という）。

車体に設けられた日射量センサで検出された日射量、車
体に設けられた外気温センサで検出された外気温等の車
室内外の熱環境情報に応じて、空調風を車室内に送出す
ることにより、車室内の熱環境状態が目標熱環境状態と
なるようにする、所謂自動空調装置（オートエアコン）
が知られている。

この種の自動車用空調装置の中には、第６図に示すよう
に、外気温が低い場合には設定室温を上昇させ、また外
気温が高い場合には設定室温を低下させるというように
、乗員の操作で既に設定されている設定室温を外気温に
逆比例させて例えば±２℃の範囲で補正するようにした
ものがある。

なぜならば通常、人間の体感は周囲が暑いときには室温
を低下させることで「涼しい」温冷感が得られ、逆に周
囲が寒いときには室温を上昇させることで「暖かい」温
冷感が得られる。このように設定室温を周囲の温度と逆
比例する補正を行うことで温冷感が刺激され、より快適
に感じられるからである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、人間工学的に見て温冷感は個人差が激し
い項目の１つであるにも拘わらず、設定室温の補正量は
外気温にもとづいて一義的に設定されているため、必ず
しも個々の乗員にとって快適な空調を得られるとは言い
難かった。

課題を解決するための手段 熱環境情報入力手段から入力された設定室温。

検出室温、外気温９日射量等の車室内外の熱環境情報に
より、空調装置本体を駆動して車室内を空調するように
した自動車用空調装置において、乗員が感じた車室内の
熱環境感を申告する乗員熱環境風入力手段と、この熱環
境風入力手段から入力された乗員の熱環境感の度合いと
前記熱環境情報の度合いとから、吹き出し風温を補正す
る補正手段と、を備えである。

作用 乗員が乗員熱環境風入力手段を操作すると、補正手段が
熱環境感の度合いと熱環境情報の度合いとに応じて、乗
員の操作で既に設定されている吹き出し風温を補正し、
この補正された吹き出し風温にもとづいて空調装置本体
を駆動し、車室内が乗員各人に適応した状態に空調され
る。

実施例 第１実施例（第１〜３図参照） この第１実施例では大まかには、第１図に示すように、
空調装置本体ｌと熱環境情報入力手段２と空調装置のメ
インスイッチとしてのオートスイッチ３と制御装置４と
乗員熱環境風入力手段５と熱環境風表示手段６と補正手
段７とを備えている。

空調装置本体１はプロアユニット１０とクーリングユニ
ット１１とヒータユニット１２とダクトユニット１３と
を備えている。プロアユニットＩＯには外気導入口Ｉ５
と内気導入口１６とインテークドア１７とプロアファン
Ｉ８とが設けられている。外気導入口１５は走行風圧を
受けて外気を導入する。内気導入口１６は車室内の空気
を導入する。インテークドア１７は制御装置４で駆動さ
れるアクチュエータ１９により外気導入口Ｉ５と内気導
入口１６とを選択的に開閉する。プロアファンＩ８は制
御装置４で駆動されるアクチュエータとしてのプロアフ
ァンモータ２０により回転する。クーリングユニット１
１にはエバポレータ２１が設けられている。エバポレー
タ２１は図外のコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁等で
構成した冷凍サイクルから供給される冷媒で通過する空
気を冷却する。ヒータユニット１２にはヒータコア２２
とエアミックスドア２３とエアミックスチャンバ２４と
が設けられている。ヒータコア２２は図外のエンジン、
温水コック、膨張弁等で構成した加熱サイクルから供給
される温水で通過した空気を暖める。エアミックスドア
２３は制御装置４で駆動されるアクチュエータ２５によ
り、エバポレータ２１を通過して冷えている空気がヒー
タコア２２を迂回して冷えたままの冷気とエバポレータ
２１を通過して冷えている空気がヒータコア２２を通過
して暖められた暖気との割合を調整するように、開閉す
る。ダクトユニット１３にはデフロスタダクト２７とベ
ンチレータダクト２８と足元ダクト２９とデフロスタド
ア３０とベンチレータドア３１と足元ドア３２とが設け
られている。

デフロスタダクト２７はインストルメントパネル３３に
設けられたデフロスタ吹き出し口３４に接続され、図外
のフロントウィンドウに向けて空調風を吹き出す。デフ
ロスタ吹き出し口３４には風向設定器としてのルーバ３
５が設けられている。

ベンチレータダクト２８はインストルメントパネル３３
に設けられたベンチレータ吹き出し口３６に接続され、
乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す。ベンチレータ
吹き出し０３６には風向設定器としてのルーバ３７，３
８が設けられている。

足元ダクト２９の吹き出し口は乗員の足元に向けて空調
風を吹き出す。デフロスタドア３０．ベンチレータドア
３！８足元ドア３２はそれぞれ制御装置４で駆動される
アクチュエータ４０，４１゜４２によりデフロスタダク
ト２７．ベンチレータダクト２８１足元ダクト２９を個
別に開閉する。

熱環境情報入力手段２は車室内外の複数の熱環境情報を
入手するらのであって、室温センサ４５と外気温センサ
４６と日射量センサ４７と室温設定器４８とで構成され
ている。室温センサ４５は現在の車室内の雰囲気温度を
検出室温Ｔｉｃとして検出し、この検出室温Ｔｔｃに応
じた電気量を制御装置４に出力する。外気温センサ４６
は現在の車室外の雰囲気温度を外気温Ｔ、として検出し
、この外気温Ｔ、に応じた電気量を制御装置４に出力す
る。日射量センサ４７は受光した日射量Ｓに応じた電気
量を制御装置４に出力する。室温設定器４８は、一般的
には車室内の乗員の操作し易い部分に配置された図外の
空調操作盤に図外のプロアファンスイッチや図外の内外
気モード設定器ならびに図外の吹き出しロモード設定器
と一緒に組み付けられ、乗Ｈの操作で乗員が希望する温
度を設定室温Ｔ、。１として設定し、この設定室温Ｔ、
、、に応じた電気量を制御装置４に出力する。

オートスイッチ３は図外のマニュアルスイッチとで空調
装置のメインスイッチを構成するものであって、一般的
には前述の空調操作盤に組み付けられている。

制御装置４はマイクロコンピュータに構成されており、
前述のマニュアルスイッチのオン動作により、マイクロ
コンピュータのメモリにシステムベースとして予め設定
されたマニュアルプログラムにしたがって、検出室温Ｔ
ｔｃが設定室温Ｔ、。。

となるように、空調装置本体Ｉを駆動制御する。

このマニュアルプログラムによる駆動制御において、空
調風の風量は前述のブロア′ファンスイッチの乗員によ
るオン操作看で選択され、内外気モードは前述の内外気
モード設定器の乗員による操作で内気循環モード、外気
導入モード、半内気循環・半外気導入モードの１つが選
択され、吹き出しロモードは前述の吹き出しロモード設
定器の乗員による操作で例えばベントモード、フットモ
ード、デフロストモードの１つが選択される。また制御
装置４はオートスイッチ３のオン動作により、マイクロ
コンピュータのメモリにシステムベースとして予め設定
されたオートプログラムにしたがって、検出室温Ｔ　＊
　ｃ　＊外気温Ｔ、１日射量Ｓ、設定室温Ｔ、、３等の
熱環境情報に応じて、車室内の熱環境状態が目標熱環境
状態となるように、空調装置本体１を駆動制御する機能
に加えて、補正手段７で行われるところの、個人差によ
る乗員の熱環境風Ｈ２の度合いと熱環境情報の度合いと
に応じて設定室温Ｔ　ｍａｌを補正し、空調装置本体ｌ
を適応制御する機能をもっている。さらに制御装置４の
オートプログラムには、 第３図のステップ１１５に示す目標吹き出し風温塵と吹
き出しロモードとの関係を規定する知識　　　・・曲曲
曲曲■と、第３図のステップ１１６に示す温度差とプロ
アファンモータ印加電圧値との関係を規定する知識　　
　・・・・・曲・聞・・・・■と、目標吹き出し風温度
式 ％式％ エアミックスドア開度式 Ｘ＝Ｆ−Ｔ、、′＋Ｇ−Ｔｏｔ＋Ｈ・・曲間曲四〇と、
等が組み込まれている。なお上記式■、■中の係数Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは定数である。

乗員熱環境風入力手段５は、例えば前述の空調操作盤に
組み付けられ、乗員が感じた車室内の熱環境風Ｈｔとし
て、例えば「暑い」という温冷感Ｈ１−１と、「寒い」
という温冷感Ｈｒ　−１とを申告するものであって、「
暑い」という温冷感Ｈｒ−＋に対応する自己復帰型ボタ
ンスイッチ５０と、「寒い」という温冷感Ｈｒ−ｔに対
応する自己復帰型ボタンスイッチ５Ｉとで構成されてお
り、第２．３図のステップ１０９〜１１！に示すように
、オートスイッチ３がオン動作している際に、乗員がボ
タンスイッチ５０を押すことにより「暑い」という温冷
感Ｈｔ　−＋に相当する電気量を制御装置４に出力し、
乗員がボタンスイッチ５Ｉを押すことにより「寒い」と
いう温冷感Ｈｔ−１に相当する電気量を制御装置４に出
力する。

熱環境風表示手段６は車体の乗員の見易い部分であるイ
ンストルメントパネル３３に設けられ、乗員熱環境風入
力手段５から制御装置４に入力された「暑い」、「寒い
」なる温冷感Ｈｔの度合いに応じて下記表１に示すよう
な表示用語６０を乗員が視認または聴覚できるように表
示するものであって、例えば液晶デバイスまたは音声発
生デバイスで構成される。

表１ （温冷感の度合いと表示用語との関係）補正手段７は、 制御装置４がマイクロコンビュ ータに構成されていることから、 マイクロコンビ コータのメモリに別々のシステムベースとして設定され
ており、例えば 車室内外の熱環境情報評価式 ％式％ 熱環境情報評価値（熱環境情報の度合い）ＷをＯ〜７の
整数なる７段階の熱環境情報評価区分値Ｗ置二区分する
知識　・・・・・・・・・　■と、下記表２に示すよう
に熱環境感入力手段２の操作具合と温冷感評価値Ｙとの
関係（熱環境感の度合い）を規定する知識・・・・・・
・・・　■と、以下余白 表 下記表３に示すように温冷感評価値Ｙを７つの温冷感区
分評価値Ｙ、に区分する知識 ■と、 表 下記表４に示すように熱環境情報区分評価値Ｗ、と温冷
感区分評価値Ｙ、とから補正評価値Ｚを規定する知識■
と、 以下余白 表 ４ 等が組み込まれ、第２．３図のステップ１０３〜１１１
に示すように、乗員熱環境感入力手段５から入力された
「暑い」、「寒い」なる温冷感Ｈｒの度合いと、車室内
外の熱環境情報の度合いとから、乗員の室温設定４４８
操作により制御装置４に設定されている設定室温Ｔ、、
、を補正する。この補正設定室温はＴ、。、※として、
設定室温Ｔ１．。

と区別する。なお上記弐〇中の係数１．Ｊ、Ｋ。

Ｌは定数である。

以上の第１実施例の作用を、乗員がオートスイッチ３を
オン動作した場合について、第２．３図に示したフロー
チャートを参照しながら詳述する。

先ずステップ１０１ではオートスイッチ３がオン、オフ
のいずれかに設定されているかを判断し、オートスイッ
チ３がオンであればステップ１０２に進み、オートスイ
ッチ３がオフであればステップ１０１に戻る。

次にステップ１０２では外気温センサ４６．室温センサ
４５．室温設定器４８０日射量センサ４７それぞれから
出力された車室内外の熱環境情報としての外気温Ｔ４．
検出室温Ｔ　１　ｅ　、設定室温Ｔ　ｓｅｔ　１日射量
Ｓが、また乗員熱環境感入力手段５から出力された熱環
境感としての温冷感Ｈｒがマイクロコンピュータのサブ
メモリに一時記憶される。

ステップ１０３では乗員から温冷感Ｈ１の申告があった
かどうかを判別する。もし温冷感Ｈｔの申告があればス
テップ１０４に進み、もし温冷感１（ｒの申告がなけれ
ばステップ１１２に進む。

ステップ＋０４では検出室温１０００日射Ｉｔｓ。

外気温Ｔ１を熱環境情報評価式■に代入して熱環境情報
評価値Ｗを演算し、この演算結果をサブメモリに一時記
憶する。

ステップ１０５ではステップ１０４で求めた熱環境情報
評価値Ｗを知識■により例えばＯから６の７段階のうち
の１つの整数に変換して区分化し、この熱環境情報区分
評価値Ｗ、をサブメモリに一時記憶する。もし０未満で
あれば０にする。また６を越えるならば６にする。

ステップ１０６では乗員による温冷感Ｈｔの申告の評価
を行う。すなわち表２に示す知識■から乗員の熱環境感
入力手段２の操作具合に応じた温冷感評価値Ｙを演算し
、この演算結果をサブメモリに一時記憶する。

ステップ１０７ではステップ１０６で求めた温冷感評価
値Ｙに応じた表示語を表１から選択し、この選択結果を
サブメモリに一時記憶する。

ステップ１０８ではステップ１０６で求めた温冷感評価
値Ｙを表３に示す知識■から例えば「＋３Ｊ、　　ｒ＋
２Ｊ、　　ｒ＋ＩＪ、　　ｒＯＪ、　　ｒ−ＩＪ。

ｒ−２Ｊ、ｒ−３Ｊの７段階のうちの１つの整数に変換
して区分化し、この温冷感区分評価値Ｙ。

をサブメモリに一時記憶する。すなわち乗員の熱環境感
入力手段２の操作具合から温冷感評価値Ｙとして表２に
示す知識■から比較的大きな値、例えば＋４が選ばれて
も少し緩和した温冷感区分評価値Ｙ、をとることにより
、後述のステップｉｔ１で求められる補正設定室温Ｔ　
１１　＠　ｔ※の値が極端に大きくならないようにする
ためである。

ステップ１０９では表４に示す知識■を作成する。すな
わち、先ず乗員によって入力された時点での車室内のス
テップ１０５で求めた熱環境情報区分評価値Ｗｌとステ
ップ１０８で求めた温冷感区分評価値Ｙ、とに該当する
知識■中のセル（表４の１区画）の補正評価値Ｚに１を
加算する。ここで、そのセルにおける補正評価値Ｚが７
を越えた場合には、同じ熱環境情報区分評価値Ｙ、のセ
ル（表４で示すところの横の１行）に関しては、全て１
づつ減じる。ここでセルの内容がすでに０である場合に
は１を減じないでＯのままにしておく。

ステップ１１０ではステップ１０５で求めた熱環境情報
区分評価値ＷＩに属する全部の補正評価値Ｚの平均値Ｚ
、を演算し、この演算結果をサブメモリに一時記憶する
。

例えば、先ずステップ１０５で熱環境情報区分評価値Ｗ
１として「４」が求められたとすると、表４に示す知識
■の熱環境情報区分評価値側の「４」行に有る補正評価
値Ｚの総和Ｍｌを求める。

総和Ｍ、＝４＋７＋３＋３＋１＝１８ 次に知識■の熱環境情報区分評価値側「４」の行に有る
補正評価値２個々に温冷感区分評価値Ｙ１を掛けたもの
の総和Ｍ、を求める。

総和Ｍ、＝（−１）Ｘ４＋（０）Ｘ７＋（＋１）ｘ３＋
　（＋２）ｘ３＋　（＋３）ｘｌ＝８そして総和Ｍ　＋
　／総和Ｍ、を演算して補正評価値Ｚの平均値Ｚｌを求
める。

平均値Ｚ、＝８／１８＝０．４４４・旧・・ステップ１
１１では設定室温Ｔ１．、の補正を行う。すなわちステ
ップ１０２で読み込んだ設定室温Ｔ、、、にステップ１
！０で求めた平均値Ｚｌを加算して補正設定室温Ｔ　ｓ
　＊　ｔ※を算出する。そしてステップ１１３に進む。

ステップ＋１２ではステップ１０３で乗員による温冷感
Ｈｆの申告がなかった場合であるのでステップ！０２で
読み込んだ設定室温Ｔ　ｓｅｔをそのまま補正設定室温
Ｔ、１※として変換する。そしてステップ１１３に進む
。

ステップ１１３では外気温Ｔ１．検出室温Ｔ　Ｉｃ　＋
設定室温Ｔ、、、を、目標吹き出し風温腹式■に代入し
て目標吹き出し風温塵Ｔ　ｏ　ｒを演算し、この演算結
果をサブメモリに一時記憶する。

ステップ１１４ではステップ１１３で求めた目標吹き出
し風温塵Ｔ　６　ｒをエアミックスドア開度式■に代入
してエアミックスドア開度Ｘを演算し、この演算結果を
サブメモリに一時記憶する。

ステップ１１５ではステップ１１３で求めた目標吹き出
し風温塵Ｔ　ｏ　ｔにもとづいて、目標吹き出し風温塵
と吹き出しロモードとの関係を規定する知識■から下記
表５に示すフットモード、パイレベルモード、ベントモ
ードの吹き出しロモードを決定し、サブメモリに一時記
憶する。

表 ステップ１１６では検出室温ＴＩｃと補正設定室温Ｔ８
．．※との温度差±Δ’ｒ＝’ｒ＋ｃ−’ｒｓ。１※を
演算し、この温度差±ΔＴに応じてプロアファンモータ
印加電圧値Ｖｒａ。を、温度差とプロアファンモータ印
加電圧値との関係を規定する知識■から算出してサブメ
モリに一時記憶する。

ステップ！１７ではプロアファンモータ印加電圧値Ｖ　
ｒａｎに応じた電力をプロアファンモータ２０に供給し
、プロアファンモータ２０を回転駆動する。

ステップ１１８ではステップ１１４，１１５に応じた電
力を各アクチュエータ２５，４０，４１゜４２に供給し
、エアミックスドア２３．デフロスタドア３０．ベンチ
レータドア３１．足元ドア３２をステップ１１４，１１
５で設定された所定の状態に開閉駆動する。

ステップ＋１９では乗員熱環境風表示手段６にステップ
１０７で選択した表示語を表示する。

以上のステップ１０２〜１１９の処理はオートスイッチ
３がオン動作している間は繰り返す。

つまり、乗員からの「暑い」、「寒い」の申告の度合い
と、車室内外の熱環境情報の度合いとに応じて設定室ｆ
ＡＴｌｌ＠ｌを補正することで吹き出し風温塵Ｔ　ｏ　
ｒを補正し、乗員の意思を容易に反映した空調制御を行
うことができる。

第２実施例（第４．５図参照） この第２実施例は、温冷感Ｈｒの申告による設定室！Ｔ
、、、の補正が過去の平均的な値と大きく矛盾するよう
な場合に、過去の履歴によって本来の補正値をある程度
推定するようにした点に特徴がある。

この第２実施例の作用を第４，５図に示すフローチャー
トにもとづいて説明する。

先ずステップ２０１〜２０３は第１実施例のステップ１
０１〜１０３と同じである。

ステップ２０４では温冷感Ｈｒの申告後の空調装置の使
用回数をＯにリセットする。

ステップ２０５では温冷感Ｈｒの申告後の空調装置の使
用回数を１回加算している。

ステップ２０６から２１２はステップ１０４からステッ
プ１１０と同じである。但し前述の第１実施例における
補正評価値Ｚは過去の補正評価値Ｚの平均になっている
ので、ここで新たに平均補正評価値Ｚと名付けて後述の
最新補正評価値Ｚ。

と区別することにする。

ステップ２１３は温冷感Ｈ１の申告後の空調使用回数に
もとづいて、例えば使用回数が１０回を越えると最新補
正評価値Ｚ、を忘却するとともに新たな最新補正評価値
として、Ｚ、に忘却率をかけたものを設定する。

ステップ２１４では平均補正評価値Ｚと最新補正評価値
Ｚ、との大きさを比較する。そしてステップ２１５，２
１６でその大きい方を補正量として選択するようにして
いる。この比較操作によって今回の空調装置使用の前に
温冷感Ｈｔの申告で大きな値が入力された場合には、そ
の補正量をある程度引き継ぐことができる。そして使用
回数の増加とともに過去の温冷感Ｈｔの申告の平均的な
値に戻すことができるので、一過的な温冷感Ｈ１の申告
による修正操作や過去の平均的な操作と大きく矛盾する
ような修正に対しては過去の履歴によって本来の修正値
をある程度推定することができる。

ステップ２１７から２２４はステップ１１１から１１９
と同じである。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、図
示は省略するが、下記■〜■に示すようにすることもで
きる。

■前記各実施例では乗員の温冷感に基づいて学習する制
御を構築したが、温冷感に限らず風速感や空調装置本体
の操作系の中にある風量調節、吹き出しロモードの調節
、省力空調装置スイッチ、吸い込み口切換、さらにベン
トグリルの風向あるいは風向範囲切換などの操作系を学
習する。

■最新の操作量だけにもとづくのではなく、最新と最新
から１個以前の値とか、最新から数えて数個以前から最
新までの値を利用する。

■忘却率を空調装置の使用回数で判断する形式にしたが
、使用時間などの時間にかかわる要素を利用する。

■設定温を変えることにより吹き出し風温を変える代わ
りに補正係数を変え、吹き出し風温を変える。

発明の効果 以上のように本発明によれば、乗員の熱環境感の度合い
と車室内外の熱環境情報の度合いとから、吹き出し風温
を補正することができるので、個人差の激しい乗員の熱
環境感に適応した空調快適性を容易かつ最大に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略構成図、第２．
３図は同第！実施例のフローチャート、第４．５図は本
発明の第２実施例のフローチャート、第６図は従来の自
動車用空調装置の作用説明図である。 ■・・・空調装置本体、２・・・熱環境情報入力手段、
５・・・乗員熱環境感入力手段、７・・・補正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱環境情報入力手段から入力された設定室温、検
   出室温、外気温、日射量等の車室内外の熱環境情報によ
   り、空調装置本体を駆動して車室内を空調するようにし
   た自動車用空調装置において、乗員が感じた車室内の熱
   環境感を申告する乗員熱環境感入力手段と、この熱環境
   感入力手段から入力された乗員の熱環境感の度合いと前
   記熱環境情報の度合いとから、吹き出し風温を補正する
   補正手段と、 を備えたことを特徴とする自動車用空調装置。