JPH06344756A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 季節変化や、走行地域の変遷等に伴って変化
する環境条件に追随して、乗員の快適性の変化を適切に
空調制御に反映できる車両用空調装置を提供する。 【構成】 制御装置２２は、乗員の上半身の快適性を重
視した快適度指数Ｆ₂ と、乗員の下半身の快適性を重視
した快適度指数Ｆ₄ と、乗員の全身の快適性を総合的に
示す全体快適度指数Ｆ₃ とを求める。全体快適度指数Ｆ
₃ は、〔 Ｆ₃ ＝α・Ｆ₂ ＋（１−α）Ｆ₄ 〕により演
算される。制御装置２２は、全体快適度指数Ｆ₃ が目標
快適度指数Ｆ_SET に一致又は近似するように、目標吹出
温度Ｖa 及び目標送風量Ｔo の最適な組合せを選択す
る。全体快適度指数Ｆ₃ は、熱負荷Ｑsat の関数として
設定され、熱負荷が所定範囲内の負荷であるとき、重み
付け係数αは、熱負荷Ｑsat に正比例して漸増され、重
み付け係数（１−α）は、熱負荷Ｑsat に反比例して漸
減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に関す
るものであり、より詳細には、空調用空気を加熱及び／
又は冷却し、吹出空気の吹出温度を目標吹出温度に調節
する調温装置と、前記空調用空気を、前記調温装置を介
して、車室に送風する送風装置と、前記調温装置の目標
吹出温度と、前記送風装置の目標送風量とを制御する制
御装置とを有する車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動温度調節手段を備えた車両用空調装
置は一般に、車両の車室内温度を所望の快適温度に維持
するために、空調装置の熱交換能力と熱負荷とのヒート
バランスを制御し、室温を適温に維持するように構成さ
れている。例えば、空調装置の熱交換能力をＱa 、外気
温と室温との温度差による伝熱負荷をＱu 、日射による
熱負荷をＱs 、乗員の人体発熱による熱負荷をＱm 、エ
ンジン等の車両機器類から発生する熱負荷をＱe とする
と、冷房運転時の熱収支を下式により定義することがで
きる。 Ｑa ＝Ｑu −Ｑs −Ｑm −Ｑe ・・・・・・・（１） ここに、 Ｑa ＝Ｃp ・γ・Ｖa(Ｔo −Ｔr) Ｑu ＝Ｋ・Ａ（Ｔr −Ｔa) Ｑs ＝Ｋs ・Ｔs であり、上式において、 Ｖa ：吹出風量（送風機の送風量） Ｔo ：空調装置の吹出空気温度 Ｔr ：車室温度（通風ダクトの吸込空気温度） Ｔa ：外気温度 Ｔs ：日射量の温度換算値 Ｃp ：空気定圧比熱 γ ：空気の比重 Ｋ ：熱通過率 Ａ ：伝熱面積 Ｋs ：日射─温度換算係数である。 上記式(1) において、Ｑm 、Ｑe は近似的に一定の値で
あると見做し、Ｑm ・Ｑe ＝Ｃ（定数）と仮定すると、
上記式（１）を下式によって表現することが可能とな
る。 Ｃp ・γ・Ｖa(Ｔo −Ｔr)＝Ｋ・Ａ（Ｔr −Ｔa)−Ｋs ・Ｔs −Ｃ・・・・（2) 車室温度Ｔr と、マニュアル設定された設定温度Ｔ_SET
とが実質的に一致するとき、上記（2)式を下式(3) によ
り表現し得る。 Ｃp ・ γ・Ｖa(Ｔo −Ｔ_SET ) ＝Ｋ・Ａ（Ｔ_SET −Ｔa)−Ｋs ・Ｔs −Ｃ ・・・・・・ (3) かくして、吹出風量Ｖa 及び吹出空気温度Ｔo の各目標
値を上記式（３）式から求め、空調装置の送風量Ｖa 及
び吹出空気温度Ｔo を各目標値に収束させることによ
り、車室温度Ｔr を実質的に設定温度Ｔ_SET に維持でき
る。しかしながら、上記式（３）には、二つの変数、即
ち、吹出風量Ｖa 及び吹出空気温度Ｔo が含まれてお
り、従って、式（３）より吹出風量Ｖa 及び吹出空気温
度Ｔo の各目標値を一義的に決定し難い。

【０００３】特公昭６２−８３２７号公報に開示された
空調装置では、外気温度等の環境条件と吹出風量との関
係を予め設定し、検出した環境条件に基づいて吹出風量
を決定し、決定した吹出風量に応じて所要の吹出空気温
度を演算し、かくして決定された吹出空気温度が得られ
るようにエアミックスダンパを開度制御するように構成
されている。

【０００４】また、特開昭５７─７７２１６号公報に
は、設定された目標車室温度と、測定された外気温度及
び車室温度とに基づき、最適な空調装置の吹出空気温度
を決定するように構成された車両用空調装置が開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭６２−８３
２７号公報に開示された空調装置によれば、意図された
適当な吹出風量は得られるが、吹出空気温度は成行きに
ならざるを得ない。他方、上記特開昭５７─７７２１６
号公報に開示された空調装置によれば、意図された適当
な吹出風空気温度は得られるが、吹出風量は成行きにな
ってしまう。

【０００６】殊に、吹出口に比較的近い位置に乗員が搭
乗する車両用空調装置では、過剰に高く又は低い吹出空
気温度や、過大又は過少な吹出風量は、乗員に不快感を
与え、或いは、空調に対する乗員の要求を満足させるこ
とができない。また、乗員が実際に体感する温度は、吹
出風量及び吹出空気温度の双方に関連しており、一方を
優先的に決定し、他方を成行きにした場合、乗員が実際
が体感する温度が、所望の温度から逸脱してしまうこと
がある。

【０００７】本出願人は、このような不都合を解消すべ
く、吹出空気温度及び吹出風量のみならず、外気温度、
車室内温度及び日射量等の環境条件を含む空調条件の指
標として、快適度指数を起案し、快適度指数に基づいて
空調条件を設定するように構成された車両用空調装置を
特願平３─１７００１５号（特開平５─１１６５２１
号）において提案している。この空調装置では、各種空
調条件を総合的に考慮した上で設定される快適度指数が
所定の値に一致又は近似するように、吹出温度及び吹出
風量の双方が決定され、決定された吹出温度及び吹出風
量を設定すべく、空調装置の送風機及びミキシングダン
パが制御される。

【０００８】ここに、車外の環境条件は、季節変化や、
走行地域の変遷等に伴って変化する。或る環境条件下、
例えば、夏期には、上半身、例えば、頭部の快適性が主
に要求され、他の環境条件下、例えば、冬季には、下半
身、例えば、脚部の快適性が主に要求され、また、中間
的な環境条件下、例えば、中間期又は端境期等には、上
半身及び下半身の双方の快適性が平均的に要求される。
しかるに、快適度指数に基づいて空調条件を設定するよ
うに構成された上記車両用空調装置は、上半身の快適性
と下半身の快適性とを常に同等且つ一定の比率で空調制
御に反映しており、このため、環境条件の変化に十分に
追随した空調制御を実行し難い。かくて、上記形式の車
両用空調装置は、季節や走行地域等の相違による快適性
の要求の相違を十分に反映し難く、更なる改善の余地が
残されていた。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、季節変化や、走行地
域の変遷等に伴って変化する環境条件に追随して、乗員
の快適性の変化を適切に空調制御に反映できる車両用空
調装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
目的を達成するために、空調用空気を加熱及び／又は冷
却し、吹出空気の吹出温度を目標吹出温度に調節する調
温装置と、前記空調用空気を、前記調温装置を介して、
車室に送風する送風装置と、前記調温装置の目標吹出温
度と、前記送風装置の目標送風量とを制御する制御装置
とを有する車両用空調装置において、前記制御装置は、
少なくとも吹出温度及び吹出風量の関数として示され且
つ乗員が体感する快適性を指示する快適度指数を求める
快適度指数設定手段を備え、該快適度指数は、乗員の上
半身の快適性を重視した第１快適度指数と、乗員の下半
身の快適性を重視した第２快適度指数と、乗員の全身の
快適性を全体的に指示する全体快適度指数とを含み、前
記制御装置は、前記全体快適度指数が目標値に一致又は
近似するように、前記目標吹出温度及び目標送風量を設
定する温度及び風量の決定手段を更に備え、前記快適度
指数設定手段は、前記第１快適度指数と可変設定可能な
第１の重み付け係数との積と、前記第２快適度指数と可
変設定可能な第２の重み付け係数との積との和により、
前記全体快適度指数を設定する全体快適度指数設定手段
を有することを特徴とする車両用空調装置を提供する。

【００１１】上記構成の車両用空調装置によれば、快適
度指数設定手段は、乗員の上半身の快適性を重視した第
１快適度指数と、乗員の下半身の快適性を重視した第２
快適度指数と、乗員の全身の快適性を指示する全体快適
度指数とを設定し、全体快適度指数設定手段は、第１快
適度指数と第１の重み付け係数との積と、第２快適度指
数と第２の重み付け係数との積とを総合して、全体快適
度指数を設定する。温度及び風量の決定手段は、全体快
適度指数が目標値に収束するように、目標吹出温度及び
目標送風量を設定する。第１及び第２の重み付け係数
は、可変設定可能な値であり、これらの重み付け係数を
可変設定することにより、上半身を重視した空調制御、
下半身を重視した空調制御、或いは、上半身及び下半身
を平均的に重視した空調制御を適宜実行できる。かくし
て、本発明の空調装置によれば、季節変化や、走行地域
の変遷等に伴って変化する環境条件に追随して、乗員の
快適性の変化を適切に空調制御に反映できる。

【００１２】本発明の好ましい実施態様においては、前
記制御装置は、熱負荷を検出する熱負荷検出手段を備
え、前記全体快適度指数設定手段は、車両の熱負荷が増
大するにつれて、前記第１の重み付け係数を増大させ且
つ前記第２の重み付け係数を低減させる係数変更手段を
有する。かかる構成によれば、環境条件の変化は、熱負
荷により検出される。全体快適度指数設定手段は、車両
の熱負荷の増大につれて、第１の重み付け係数を相対的
に増大させ、全体快適度指数における第１快適度指数の
比重を高める。従って、空調装置は、夏期又は高温地域
にて熱負荷が増大したときに、乗員の上半身の快適性を
重視した空調制御を実行し、他方、冬季又は低温地域に
て熱負荷が低減したときに、乗員の下半身の快適性を重
視した空調制御を実行できる。

【００１３】本発明の更に好ましい実施態様において
は、前記熱負荷検出手段は、外気温度を検出する外気温
度検出手段を備え、前記係数変更手段は、少なくとも外
気温度に基づいて、前記重み付け係数を変更する。かか
る構成によれば、環境条件の変化を簡単且つ確実に検出
して、重み付け係数を設定できる。本発明の他の好適な
実施態様においては、前記係数変更手段は、車両の熱負
荷が第１の所定負荷以上に増大したとき、前記第２の重
み付け係数を零に設定し、車両の熱負荷が第２の所定負
荷以下に低減したとき、前記第１の重み付け係数を零に
設定する。かかる構成によれば、空調装置は、真夏又は
酷暑地域にて上半身の快適性を最大限重視した空調制御
を実行し、厳冬季又は寒冷地域にて下半身の快適性を最
大限重視した空調制御を実行できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の上記構成によれば、季節変化
や、走行地域の変遷等に伴って変化する環境条件に追随
して、乗員の快適性の変化を適切に空調制御に反映でき
る車両用空調装置を提供することが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について詳細
に説明する。図１は、本発明に係る制御装置を備えた車
両用空調装置の実施例を示す全体構成図である。図１に
示すように、車両用空調装置（以下、空調装置という）
は、空調空気を循環するための通風ダクト１を備える。
通風ダクト１の上流端部分には、外気を導入するための
外気導入口２と、車室内の空気を導入するための内気導
入口３とが設けられる。導入口２、３には、導入口２、
３を選択的に開閉制御する内外気切換ダンパ４が配設さ
れる。また、通風ダクト１の下流端部分には、ベント吹
出口５、フット吹出口６及びデフロスタ吹出口７が夫々
設けられる。３つのモード切換ダンパ８、９、１０が通
風ダクト１内の所定位置に設けられ、各切換ダンパ８、
９、１０は、各吹出口５、６、７に通じるダクト部分を
選択的に開閉制御し、各吹出口５、６、７による空調空
気の吹出しを制御する。

【００１６】空調装置は又、通風ダクト１の上流側部分
に配設された可変風量式の送風機１１を備え、送風機１
１により、内気導入口２又は外気導入口３から取入れた
吸気を通風ダクト１及び上記吹出口５、６、７を介して
車室内へ吹出す。空調装置は更に、通風ダクト１内に配
設された冷却用熱交換器１２及び加熱用熱交換器１４を
備える。冷却用熱交換器１２は、送風機１１の下流側に
配置され、加熱用熱交換器１４は、冷却用熱交換器１２
の下流側に配置される。エバポレータとして機能する冷
却用熱交換器１２は、コンプレッサ１５、コンデンサ１
６及びレシーバ１７を含む冷媒循環回路Ｘに接続され
る。コンプレッサ１５は、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ
制御によってエンジン１８の回転要素に対して選択的に
締結又は解放される。また、ヒータコアとして構成され
た加熱用熱交換器１４は、エンジン１８の冷却水循環回
路に接続される。加熱用熱交換器１４に通水されるエン
ジン冷却水の流量は、エアミックスダンパ１３と関連し
て制御される開閉制御弁（図示せず）によって制御され
る。

【００１７】エアミックスダンパ１３は、冷却用熱交換
器１２と加熱用熱交換器１４との間に配置される。加熱
用熱交換器１４の通風量は、エアミックスダンパ１３の
開度制御によって調節される。エアミックスダンパ１３
は、冷却用熱交換器１２を通過した空気を選択的に加熱
用熱交換器１４に案内するように構成される。エアミッ
クスダンパ１３は、全流量の空気を加熱用熱交換器１４
に通さずに吹出口５、６、７に送る全閉位置（実線で示
す）と、全流量の空気を、加熱用熱交換器１４を介して
吹出口５、６、７に送る全開位置（仮想線で示す）とに
選択的に設定し得るとともに、部分流量の空気を、加熱
用熱交換器１４を介して吹出口５、６、７に送る中間位
置（図示せず）に設定し得る。エアミックスダンパ１３
の位置制御により、加熱用熱交換器１４にて加温される
空気と、加熱用熱交換器１４を迂回する空気との混合比
が調整される。エアミックスダンパ１３の開度θ（０〜
１）は、全流量の空気が加熱用熱交換器１４に通される
全開位置（θ＝１）と、全流量の空気が加熱用熱交換器
１４を迂回する全閉位置（θ＝０）との間で無段階に調
節できる。従って、吹出空気温度Ｔo は、開度θ＝１に
て得られる最高温度と、開度θ＝０にて得られる最低温
度との間の範囲内で、加熱用熱交換器１４を通過した空
気の流量と、加熱用熱交換器１４を迂回した空気の流量
との混合比により、無段階に調節し得る。

【００１８】上記エアミックスダンパ１３の開度θは、
次式により与えられる。 θ＝（Ｔo −Ｔe)／（Ｋw ・Ｔw −Ｔe)・・・・・・・・・・・・・（５） ここに、Ｔe ：冷却用熱交換器１２の出口温度 Ｔw ：エンジン冷却水温度 Ｋw ：エンジン冷却水温度を加熱用熱交換器１４の出口
温度に換算するための係数 空調装置は、各種ダンパの駆動装置として、内外気切換
ダンパ４を駆動するための電動モータ１９、モード切換
ダンパ８、９、１０を駆動するための電動モータ２０、
及びエアミックスダンパ１３を駆動するためのサーボモ
ータ２１を備える。空調装置は又、これらの駆動装置の
制御手段として、上記モータ１９、２０、２１の作動及
び送風機１１の送風量を制御する制御装置２２と、空調
条件をマニュアル設定するための操作盤２３とを備えて
いる。操作盤２３は、乗員が操作可能な各種スイッチ
類、例えば、空調の自動制御又はマニュアル制御を選択
するためのオートスイッチ２３ａ、乗員が要求する車室
温度Ｔ_SET をマニュアル設定するための車室内温度設定
スイッチ２３ｂ、内外気の導入割合をマニュアル設定す
るための内外気切換スイッチ２３ｃ、吹出モードを選択
するための吹出モード切換スイッチ２３ｄ、デフロスタ
吹出口７の開度をマニュアル設定するためのデフロフタ
スイッチ２３ｅなどを備えている。本例では、車室内温
度設定スイッチ２３ｂは、車室温度Ｔ_SET を３２℃以下
且つ１８℃以上の温度に設定できるように構成されてい
る。

【００１９】図２は、制御装置２２の全体構成を示す概
略構成図である。本例の制御装置２２は、ＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ及びＲＯＭ（図示せず）等を備えたマイクロコンピュ
ータとして構成されている。制御装置２２は、安定化電
源３２に接続され、操作盤２３に表示データを出力する
マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）３０を備え
る。ＣＰＵ３０は、ドライバー３５〜３７を介して上記
モータ１９、２０、２１を駆動させるとともに、ドライ
バー３８を介してコンプレッサ１５の電磁クラッチ３１
を締結又は解放させる。制御装置２２は、モータ１９、
２０の制御により、空調装置の空調モードを切換えると
ともに、サーボモータ２１の位置制御により、エアミッ
クスダンパ１３の開度θを調節する。

【００２０】制御装置２２は又、ブロアモータ１１a を
駆動するＤ／Ａ変換器３３及びドライバー３４を備え
る。制御装置２２は、ブロアモータ１１a の作動及び停
止を制御するとともに、ブロアモータ１１a に対する印
加電圧の調整により、送風機１１の送風量を可変制御
し、これによって、空調装置の吹出風量Ｖa を制御す
る。空調装置は更に、環境条件を検出するための各種セ
ンサ類、例えば、通風ダクト１内に導入した空気温度を
車室内温度Ｔr として検出する室温センサ２４、外気温
度Ｔa を検出する外気温センサ２５、日射量Ｔs を検出
する日射センサ２６、冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔ
e を検出するダクトセンサ２７、エンジン冷却水の温度
Ｔw を検出する水温センサ２８、エアミックスダンパ１
３の開度θを検出するポテンシオメータ２９などを備え
る。これらセンサ類は、制御装置２２に接続され、各セ
ンサ２４〜２９の検出結果は、ＣＰＵ３０に入力され
る。

【００２１】図３は、制御装置２２の構成を機能的に示
す概略構成図である。制御装置２２は、第１演算手段４
０を備え、第１演算手段４０には、上記各種センサ類２
４〜２９の検出信号が入力されるとともに、操作盤２３
の各種スイッチ類２３ａ〜２３ｅ（スイッチ２３ｂのみ
示す）のスイッチ信号が入力される。第１演算手段４０
は、車室内温度Ｔr を設定温度Ｔ_SET に維持するための
基本条件、即ち、吹出空気温度Ｔo と吹出風量Ｖa との
基本的な相関関係を求める。吹出空気温度Ｔo と吹出風
量Ｖa との相関関係は、例えば、前述の熱バランス式
(3)〔Ｃp ・ γ・Ｖa(Ｔo −Ｔ_SET ) ＝Ｋ・Ａ（Ｔ_SET
−Ｔa)−Ｋs ・Ｔs −Ｃ〕により求められる。

【００２２】制御装置２２は更に、快適度指数Ｆを演算
する第２演算手段４１を備える。快適度指数Ｆは、乗員
が体感する快適度の指標であり、換言すれば、空調に対
する乗員の満足度を示す指標である。快適度指数Ｆは、
空調条件（吹出風量Ｖa 、吹出空気温度Ｔo ）及び環境
条件（外気温度Ｔa 、車室内温度Ｔr 、日射量Ｔs ）の
関数として、評価実験により求められた以下の一般式に
より算出される。 Ｆ＝Ｋ₁ ・ Ｖa ＋Ｋ₂ ・Ｔo ＋Ｋ₃ ・Ｔｒ＋Ｋ₄ ・Ｔａ＋Ｋ₅ ・Ｔs ＋Ｋ₆ ・・・・・・（4) なお、Ｋ₁ 〜Ｋ₆ は各条件要素の重み付け係数である。

【００２３】重み付け係数として、冷房運転時の空調吹
出モードと、暖房運転時の空調吹出モードとの相違を考
慮した２種類の重み付け係数、即ち、夏季（冷房運転
時）の空調運転を想定した重み付け係数Ｋ₁₁〜Ｋ₆₁と、
冬季（暖房運転時）の空調運転を想定した重み付け係数
Ｋ₁₂〜Ｋ₆₂とが、予め決定された実験値として、制御装
置２２に記憶されている。従って、係数Ｋ₁₁〜Ｋ₆₁を用
いた夏季（冷房運転時）の快適度指数Ｆ₂ と、係数Ｋ₁₂
〜Ｋ₆₂を用いた冬季（暖房運転時）の快適度指数Ｆ₄ と
が、下式に示す如く設定される。 Ｆ₂ ＝Ｋ₁₁・ Ｖa ＋Ｋ₂₁・Ｔo ＋Ｋ₃₁・Ｔｒ＋Ｋ₄₁・Ｔａ＋Ｋ₅₁・Ｔs ＋Ｋ₆₁ ・・・・・・（5) Ｆ₄ ＝Ｋ₁₂・ Ｖa ＋Ｋ₂₂・Ｔo ＋Ｋ₃₂・Ｔｒ＋Ｋ₄₂・Ｔａ＋Ｋ₅₂・Ｔs ＋Ｋ₆₂ ・・・・・・（6) 上記快適度指数Ｆ₂ 、Ｆ₄ は、空調条件及び環境条件の
変化により、１乃至９の範囲で変動するように設定され
る。夏期の快適度指数Ｆ₂ は、上半身、例えば、頭部の
快適性を重視した指数であり、指数Ｆ₂ の値が低減する
につれて、乗員が上半身に寒さを体感し、快適度指数Ｆ
₂ が増大するにつれて、乗員が上半身に暑さを体感する
ように設定される。他方、冬季の快適度指数Ｆ₄ は、下
半身、例えば、脚部の快適性を重視した指数であり、指
数Ｆ₂ の値が低減するにつれて、乗員が下半身に寒さを
体感し、快適度指数Ｆ₂ が増大するにつれて、乗員が下
半身に暑さを体感するように設定される。

【００２４】制御装置２２は更に、第２演算手段４１に
よって求められる快適度指数Ｆ₂ 、Ｆ₄ が総合的に目標
快適度指数Ｆ_SET に最も近似するように、吹出空気温度
Ｔo、吹出風量Ｖa 及び吹出モードを決定する選択手段
４２と、選択手段４２によって選択された吹出空気温度
Ｔo 、吹出風量Ｖa 及び吹出モードに基づき、エアミッ
クスダンパ１３の開度θ、送風機１１の送風量及びモー
ド切換ダンパ８、９、１０の開閉位置を制御する作動制
御手段４３とを備えている。

【００２５】図４乃至図９に示すフローチャートを参照
して、本実施例の車両用空調装置における制御態様につ
いて説明する。図４は制御装置２２による空調装置の基
本制御ルーチンを示すフローチャートである。制御装置
２２は、初期設定を行った後（ステップST1)、車室内温
度設定スイッチ２３ｂによりマニュアル設定された要求
車室温度Ｔ_SET 及び各種センサ類２４〜２９の検出結果
等を読み込む（ST2)。制御装置２２は更に、車室内温度
設定スイッチ２３ｂによって乗員がマニュアル設定した
設定車室温度Ｔ_SET に基づき、快適度指数Ｆの目標値Ｆ
_SET を設定する（ST3 、ST4)。

【００２６】制御装置２２は、所望の車室内温度Ｔr の
安定目標値、即ち、ターゲット温度Ｔ_TRG を算定すると
ともに(ST4) 、快適度指数Ｆ₂ 及び快適度指数Ｆ₄ を総
合した全体満足度を示す全体快適度指数Ｆ₃ を算定する
(ST5) 。制御装置２２は更に、全体快適度指数Ｆ₃ が上
記目標値Ｆ_SET に一致又は近似するように、吹出空気温
度Ｔo 及び吹出風量Ｖa を算定するとともに(ST6) 、空
調条件及び環境条件に適した空調吹出モードを決定し
（ST7)、エアミックスダンパ１３の開度θ、送風機１１
の送風量及びモード切換ダンパ８、９、１０の開閉位置
を制御する(ST8) 。制御装置２２は更に、コンプレッサ
１５の作動を制御する(ST9) 。

【００２７】図５は、快適度指数Ｆの目標値Ｆ_SET を設
定するためのサブルーチンを示すフローチャートであ
り、図６は、設定車室温度Ｔ_SET と快適度指数Ｆの目標
値Ｆ_{SE T} との相関関係を示す線図である。制御装置２２
は、乗員がマニュアル設定した設定車室温度Ｔ_SET が有
効に設定可能な最高温度（３２℃）又は最低温度（１８
℃）に設定されている場合、空調装置の運転モードを最
大冷房運転（ＭＡＸ・ＣＯＯＬ）又は最大暖房運転（Ｍ
ＡＸ・ＨＥＥＴ）に設定する（S10 、11、17、18) 。例
えば、冬季の車両始動時には、乗員は、車室内の室温を
早期に昇温させるべく、設定車室温度Ｔ_SET を最高値、
即ち、３２℃に設定する。この場合、空調装置は、乗員
の快適性を考慮することなく、全暖房運転にて運転され
る(S10、18) 。即ち、エアミックスダンパ１３は全開位
置（開度θ＝１）に設定され、加熱用熱交換器１４に通
水されるエンジン冷却水の流量は最大流量に設定され、
しかも、送風機１１の送風量は、送風可能な最大風量に
設定される。他方、夏期の車両始動時には、乗員は、車
室内の室温を早期に降温させるべく、設定車室温度Ｔ
_SET を最低値、即ち、１８℃に設定する。この場合、空
調装置は、乗員の快適性を考慮することなく、全冷房運
転にて運転される(S11、17) 。即ち、エアミックスダン
パ１３は全閉位置（開度θ＝０）に設定され、空調空気
の全流量が冷却用熱交換器１２のみに通される。また、
コンプレッサ１５はフル稼働され、送風機１１の送風量
は、送風可能な最大風量に設定される。

【００２８】他方、設定車室温度Ｔ_SET が所定範囲内の
温度、例えば、１８℃乃至３２℃の範囲内の温度に設定
されている場合、設定車室温度Ｔ_SET に応じて、快適度
指数Ｆの目標値Ｆ_SET （以下、目標快適度指数Ｆ_SET と
いう）が可変設定される（S12 〜S16)。即ち、設定車室
温度Ｔ_SET が所定の第１温度範囲、例えば、１８℃乃至
２３℃の範囲内の温度に設定されている場合、目標快適
度指数Ｆ_SET は、（設定車室温度Ｔ_SET −１７）／２に
設定され（S12 、13、15) 、設定車室温度Ｔ_{SE T} が所定
の第２温度範囲、例えば、２３℃以上２７℃以下の温度
に設定されている場合、目標快適度指数Ｆ_SET は、（設
定車室温度Ｔ_SET −２０）に設定され（S12 、13、14)
、設定車室温度Ｔ_SET が所定の第３温度範囲、例え
ば、２７℃乃至３２℃の範囲内の温度に設定されている
場合、目標快適度指数Ｆ_SET は、（設定車室温度Ｔ_SET
−１３）／２に設定される（S12 、16) 。

【００２９】上記目標快適度指数Ｆ_SET 設定ルーチンに
より設定される目標快適度指数Ｆ_{SE T} が、図６に示され
ている。目標快適度指数Ｆ_SET は、１８℃乃至２７℃の
範囲内で設定車室温度Ｔ_SET が上昇するにつれて、１乃
至９の範囲内で漸増しており、例えば、設定車室温度Ｔ
_SET が２５℃に設定されるとき、目標快適度指数Ｆ_{SE T}
は５に設定される。

【００３０】図７は、ターゲット温度Ｔ_TRG を設定又は
補正するためのサブルーチンを示すフローチャートであ
る。制御装置２２は、熱負荷Ｑ₀ を安定時熱負荷Ｑsat
に設定するとともに、ターゲット温度Ｔ_TRG を室温セン
サ２４の検出値、即ち、現状の車室内温度Ｔr に設定す
る(S20、21) 。

【００３１】安定時熱負荷Ｑsat は、予測値であり、外
気温センサ２５の検出値Ｔa （外気温度）、ターゲット
温度Ｔ_TRG 、及び日射による熱負荷Ｑs に基づき、下式
(7)にて演算される。 Ｑsat ＝ｋa （Ｔa −Ｔ_TRG ) ＋ｋs ・Ｑs ＋Ｃ・・・・・・・・(7) なお、ｋa 、ｋs 、Ｃは、車体構造等に基づいて予め設
定された係数又は定数である。

【００３２】制御装置２２は更に、安定時熱負荷Ｑsat
及びターゲット温度Ｔ_TRG に基づき、空調装置の所望の
吹出風量Ｖａ及び吹出空気温度Ｔｏを算出する(S21) 。
空調装置が全冷房モード（ＦＵＬＬ・ＣＯＯＬ）又は全
暖房モード（ＦＵＬＬ・ＨＥＡＴ）にて運転していない
場合、制御装置２２は、全体快適度指数Ｆ₃ と目標快適
度指数Ｆ_SET との偏差を判定する（S22 〜 25)。（全体
快適度指数Ｆ₃−目標快適度指数Ｆ_SET ）が−０．１未
満であるとき、乗員が寒さを比較的強く感じていると想
定されるので、ターゲット温度Ｔ_TRG が３２℃未満であ
れば、ターゲット温度Ｔ_TRG は、所定の温度ΔＴ、増大
される（S24 、30、31) 。他方、（全体快適度指数Ｆ₃
−目標快適度指数Ｆ_SET ）が＋０．１を超えていると
き、乗員が暑さを比較的強く感じていると想定されるの
で、ターゲット温度Ｔ_TRG が１８℃を超えているとき、
ターゲット温度Ｔ_TRG は、所定の温度ΔＴ、低減される
（S25 、32、33) 。なお、全冷房モード（ＦＵＬＬ・Ｃ
ＯＯＬ）及び全暖房モード（ＦＵＬＬ・ＨＥＡＴ）は夫
々、空調装置の降温機能及び昇温機能を最大限有効に使
用するための運転モードであり、全冷房モードでは、エ
アミックスダンパ１３は全閉位置（開度θ＝０）に設定
され、コンプレッサ１５はフル稼働され、他方、全暖房
モードでは、エアミックスダンパ１３は全開位置（開度
θ＝１）に設定される。

【００３３】また、（全体快適度指数Ｆ₃ −目標快適度
指数Ｆ_SET ）が−０．１以上且つ＋０．１以下である場
合、即ち、全体快適度指数Ｆ₃ と目標快適度指数Ｆ_SET
とが近似又は一致している場合、制御装置２２は、熱負
荷Ｑ₀ の正負により、空調条件及び環境条件が冷房運転
条件であるか、或いは、暖房運転条件であるかを判定す
る(S26) 。熱負荷Ｑ₀ が負であるとき、即ち、暖房運転
条件が成立しているとき、ターゲット温度Ｔ_TRG が３２
℃未満であれば、ターゲット温度Ｔ_TRG は、所定の温度
ΔＴ、増大され（S26 、27、28) 、車両の熱負荷計算が
実行される(S29) 。熱負荷計算により算出される車両熱
負荷Ｑは、下式(8) により演算される。 Ｑ＝K _A （Ｔa −Ｔ_TRG ) ＋K _S ・Ｔs ＋K _C ＋K _R （Ｔr −Ｔ_TRG ） ・・・・・・・・(8) なお、K _A 、K _S 、K _R 、Ｃは、車体構造等に基づいて
予め設定された係数又は定数である。他方、熱負荷Ｑ₀
が正であるとき、即ち、冷房運転条件が成立していると
き、ターゲット温度Ｔ_TRG が１８℃を超えていれば、タ
ーゲット温度Ｔ_TRG は、所定の温度ΔＴ、低減され（S2
6 、34、35) 、しかる後、上式(8) により車両の熱負荷
計算が実行され、車両熱負荷Ｑが算定される(S29) 。

【００３４】図８は、全体快適度指数Ｆ₃ を演算するた
めのサブルーチンを示すフローチャートである。制御装
置２２は、上記安定時熱負荷Ｑsat が＋２００kcal以下
且つ−２００kcal以上の値である場合、係数αを〔（安
定時熱負荷Ｑsat ／４００）＋０．５〕に設定し、係数
αを演算する(S40、41、42) 。制御装置２２は更に、上
記式(5)、(6) により、快適度指数Ｆ₂ 及び快適度指数
Ｆ₄ を演算する(S43、44) 。安定時熱負荷Ｑsat は、上
式(7) 〔Ｑsat ＝ｋa （Ｔa −Ｔ_TRG ) ＋ｋs ・Ｑs ＋
Ｃ〕から明らかな通り、車外の環境条件（外気温度Ｔa
、日射量Ｔs ）により実質的に決定される熱負荷であ
り、安定時熱負荷Ｑsat は、季節の変化や、走行地域の
変遷などの環境条件の変化を示す指標として有効に用い
得る。かくして、〔（安定時熱負荷Ｑsat ／４００）＋
０．５〕により演算される係数αは、車外の環境条件に
よる熱負荷が比較的大きい時期又は走行地域、例えば、
夏期又は高温地域にて増大し、車外の環境条件による熱
負荷が比較的小さい時期又は走行地域、例えば、冬季又
は低温地域にて低減する。

【００３５】制御装置２２は更に、全体快適度指数Ｆ₃
を下式(9) により演算する(S45) 。 Ｆ₃ ＝α・Ｆ₂ ＋（１−α）Ｆ₄ ・・・・・・・・・・・・(9) かくして演算された全体快適度指数Ｆ₃ は、上半身の快
適性を重視した快適度指数Ｆ₂ と、下半身の快適性を重
視した快適度指数Ｆ₄ とを総合した乗員の満足度を示す
指標である。また、上記係数α及び（１−α）は、快適
度指数Ｆ₂ 及び快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数を夫々構
成する。

【００３６】安定時熱負荷Ｑsat が＋２００kcalを超え
る場合、例えば、真夏の時期や、酷暑地域を走行する
際、係数αは１に設定される(S40、47) 。この結果、全
体快適度指数Ｆ₃ は、主に上半身の快適性を示す快適度
指数Ｆ₂ に一致し(S45) 、制御装置２２は、上半身の快
適性を最大限重視した空調制御を実行する。他方、安定
時熱負荷Ｑsat が−２００kcal未満である場合、例え
ば、厳冬期や、寒冷地域を走行する際、係数αは０に設
定される(S41、46) 。この結果、全体快適度指数Ｆ
₃ は、主に下半身の快適性を示す快適度指数Ｆ₄ に一致
し(S45) 、制御装置２２は、下半身の快適性を最大限重
視した空調制御を実行する。また、安定時熱負荷Ｑsat
が＋２００kcal乃至−２００kcalの範囲内の熱負荷であ
るとき、例えば、中間期や、温暖地域又は避暑地域等を
走行する際、全体快適度指数Ｆ₃ は、快適度指数Ｆ₂ と
重み付け係数αとの積と、快適度指数Ｆ₄ と重み付け係
数（１−α）との積との総和であり、快適度指数Ｆ₂ 、
Ｆ₄ を熱負荷に応じた割合で総合的に評価した値に設定
される（S40-45) 。従って、制御装置２２は、上半身の
快適性と下半身の快適性とを熱負荷Ｑsat に応じて適当
に重視した空調制御を実行する。

【００３７】図１６は、全体快適度指数を演算するため
のサブルーチンによる係数αの設定方法を示す線図であ
る。上述の如く、係数αは、熱負荷Ｑsat （＝ｋa （Ｔ
a −Ｔ_TRG ) ＋ｋs ・Ｑs＋Ｃ）の関数として設定され
る。熱負荷Ｑsat が−２００kcal未満の値である場合
（領域Ａ）、例えば、厳冬期又は寒冷地域走行時など
に、快適度指数Ｆ₂ の重み付け係数αは、０に設定さ
れ、他方、快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数（１−α）
は、１に設定される。また、熱負荷Ｑsat が＋２００kc
alを超えるとき（領域Ｃ）、例えば、真夏や、酷暑地域
走行時などに、快適度指数Ｆ₂ の重み付け係数αは、１
に設定され、他方、快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数（１
−α）は、０に設定される。また、熱負荷Ｑsat が±２
００kcal以内の負荷であるとき（領域Ｂ）、重み付け係
数αは、熱負荷Ｑsat に正比例して漸増され、他方、重
み付け係数（１−α）は、熱負荷Ｑsat に反比例して漸
減される。

【００３８】図９及び図１０は、吹出風量Ｖａ及び吹出
空気温度Ｔｏを演算するためのサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。制御装置２２は、図９及び図１０に
示すサブルーチンにおいて、吹出風量Ｖを最低風量Ｖal
から最高風量Ｖahまで所定加算風量ΔＶa 毎に段階的に
増大し、各段階で設定された各吹出風量Ｖに基づき、冷
房運転における全体快適度指数Ｆ₃を演算し、全体快適
度指数Ｆ₃ を目標快適度指数Ｆ_SET に最も近似させるこ
とができる吹出風量Ｖ及び吹出空気温度Ｔを夫々、目標
吹出風量Ｖａ及び目標吹出空気温度Ｔｏとして決定す
る。

【００３９】先ず、制御装置２２は、吹出風量Ｖを、送
風機１１により設定可能な最低風量Ｖalに設定し(S50)
、フラグFH、FCを初期値０に設定する(S51) 。なお、
フラグFH＝１は、全暖房モードを指示し、フラグFCは、
全冷房モードを指示する。制御装置２２は更に、吹出空
気温度Ｔを演算する(S52) 。吹出空気温度Ｔは、熱負荷
Ｑ、吹出風量Ｖ及び車室内温度Ｔr に基づき、下式(10)
によって求められる。 Ｔ＝−（Ｑ／０．２８Ｖ）＋Ｔr ・・・・・・・・・・・(10) 次いで、制御装置２２は、演算された吹出空気温度Ｔが
所定の範囲内の温度であるか否かを判定した後、全体快
適度指数Ｆ₃ を演算する。より詳しくは、吹出空気温度
Ｔが、空調装置の冷房能力により冷却可能な最低温度Ｔ
_E 未満の温度であるとき、フラグFCは０に設定され(S5
3、54) 、更に、吹出空気温度Ｔｏが、空調装置の暖房
能力により昇温可能な最高温度Ｔ_WO未満の温度であると
き、フラグFHは０に設定される(S55、56、57) 。しかる
後、制御装置２２は、全体快適度指数Ｆ₃ を演算する(S
58) 。全体快適度指数Ｆ₃ の演算(S58) は、上記式(9)
によりなされる。

【００４０】なお、最低温度Ｔ_E は一般に、冷却用熱交
換器１２の冷房能力により決定され、吹出空気温度Ｔ
（Ｔｏ）が最低温度Ｔ_E 未満の温度であるとき、フラグ
FCは１に設定され、全冷房モードが選択される(S53、S7
0)。また、最高温度Ｔ_WOは一般に、エンジン冷却水温度
Ｔw に設定され、吹出空気温度Ｔ（Ｔｏ）が最高温度Ｔ
_WO以上の温度であるとき、フラグFHが１に設定され、全
暖房モードが選択される(S56、71) 。

【００４１】制御装置２２は更に、全体快適度指数Ｆ₃
と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差の拡大傾向又は収束傾
向を判定し(S59) 、該偏差が収束する傾向にあるとき、
即ち、｜Ｆ₃ −Ｆ_SET ｜_(n-1) −｜Ｆ₃ −Ｆ_SET ｜_n が
正の値であるとき、制御装置に内蔵されたＲＡＭに（Ｆ
₃ −Ｆ_SET ）の値を記憶し、既にＲＡＭに記憶されてい
た（Ｆ₃ −Ｆ_SET ）の値を更新する(S60) 。制御装置２
２は又、設定又は演算した吹出空気温度Ｔ及び目標吹出
風量Ｖを、目標吹出空気温度Ｔｏ及び目標吹出風量Ｖａ
として上記ＲＡＭに記憶する(S61) 。

【００４２】次いで、制御装置２２は、吹出風量Ｖを所
定値ΔＶだけ増大させ、増大させた吹出風量Ｖが、設定
可能な送風機１１の最大送風量Ｖah以下であるか否かを
判定する(S62) 。目標吹出風量Ｖが最大送風量Ｖah以下
である場合、上記ステップＳ５２乃至Ｓ６１に示す判定
又は演算を反復実行する（S63)。以上の判定及び演算を
反復することにより、空調装置の空調能力の範囲内で最
適な目標吹出空気温度Ｔｏ及び目標吹出風量Ｖａ、即
ち、全体快適度指数Ｆ₃ と目標快適度指数Ｆ_SETとの偏
差を最小化し得る目標吹出空気温度Ｔｏ及び目標吹出風
量Ｖａの組合せが決定される。

【００４３】制御装置２２は、吹出風量Ｖが送風機１１
の最大送風量Ｖahを超えたとき、吹出空気温度Ｔ及び吹
出風量Ｖの判定及び演算(S52〜S62)を終了し、フラグFC
及びフラグFHの指示値を判定する。フラグFCが１を指示
しているとき、即ち、全冷房モードが選択されていると
き、目標吹出空気温度Ｔｏは、空調装置の冷房能力によ
り冷却可能な最低温度Ｔ_E に設定され、目標吹出風量Ｖ
ａは、送風可能な最大送風量Ｖahに設定される(S64、6
6) 。従って、空調装置は、全冷房能力を可及的に発揮
するように運転される。また、フラグFHが１を指示して
いるとき、即ち、全暖房モードが選択されたとき、目標
吹出空気温度Ｔｏは、空調装置の暖房能力により暖房可
能な最高温度Ｔ_WOに設定され、目標吹出風量Ｖａは、送
風可能な最大送風量Ｖahに設定される(S65、67) 。従っ
て、空調装置は、全暖房能力を可及的に発揮するように
運転される。フラグFC、FHが共に０を指示している場
合、図１１に示す吹出モード設定ルーチンが実行される
(S63、64、65) 。

【００４４】図１１は、空調装置の吹出モードを自動設
定するためのサブルーチンを示すフローチャートであ
る。また、図１２乃至図１４は、上記吹出モード設定ル
ーチンによる吹出モードの設定方法を示す線図である。
制御装置２２は、オートスイッチ２３a により自動制御
運転が選択されているとき(S80) 、快適度指数Ｆ₂ 、Ｆ
₄ に応じて空調吹出モードをベントモード、Ｂ／Ｌモー
ド又はヒートモードに選択的に自動設定する。ベントモ
ードは一般に、モード切換ダンパ８のみを開放し、主と
してベント吹出口５から空調空気を吹出す吹出モードで
あり、Ｂ／Ｌモードは、ベント吹出口５及びフット吹出
口６の双方から所定の比率で空調空気を吹出す吹出モー
ドであり、また、ヒートモードは、フット吹出口６から
主として空調空気を吹出し、デフロスタ吹出口７から部
分的に空調空気を吹出す吹出モードである。ヒートモー
ドにおける吹出比率は、例えば、７５％の吹出風量をフ
ット吹出口６から吹出し、２５％の吹出風量をデフロス
タ吹出口７から吹出すように設定される。

【００４５】制御装置２２は、設定されている現状の吹
出モードがＢ／Ｌモードである場合、快適度指数Ｆ₂ 、
Ｆ₄ を演算し、快適度指数Ｆ₂ 、Ｆ₄ と目標快適度指数
Ｆ_{SE T} との偏差を判定する(S81、82、83、84〜87) 。快
適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が±０．
５の範囲内の値であり、しかも、快適度指数Ｆ₂ と目標
快適度指数Ｆ_SET との偏差が±０．５の範囲内の値であ
る場合、Ｂ／Ｌモードは維持される(S84、85、86、87、
88) 。他方、快適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET と
の偏差が＋０．５を超える場合、乗員が下半身、例え
ば、脚部に暑さを感じていると想定され、また、快適度
指数Ｆ₂ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が＋０．５を
超える場合、乗員が上半身、例えば、頭部に暑さを感じ
ていると想定される。制御装置２２は、いずれかの偏差
が＋０．５を超えるとき、主にベント吹出口５から空調
空気を吹出すベントモードに吹出モードを変更する(S8
4、85、94) 。

【００４６】また、快適度指数Ｆ₂ と目標快適度指数Ｆ
_SET との偏差が−０．５未満の値である場合、乗員が上
半身、例えば、頭部に寒さを感じていると想定され、快
適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が−０．
５未満の値である場合、乗員が下半身、例えば、脚部に
寒さを感じていると想定される。従って、制御装置２２
は、いずれかの偏差が−０．５未満の値であるとき、フ
ット吹出口６から主として空調空気を吹出すヒートモー
ドに吹出モードを変更する(S86、87、104)。

【００４７】かかる吹出モードの設定ルーチンによる吹
出モードの設定方法が図１３に示されている。図におい
て、Ｂ／Ｌモードを他の吹出モードに変更すべき領域
が、斜線により図示されている。また、制御装置２２
は、設定されている現状の吹出モードがベントモードで
ある場合、快適度指数Ｆ₂ 、Ｆ₄ を演算した後、エアミ
ックスダンパ１３の開度θを判定する(S81、82、90) 。
制御装置２２は、快適度指数Ｆ₂ と目標快適度指数Ｆ
_SET との偏差及び快適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ
_SET との偏差が夫々、＋０．５以下の値及び−０．５以
上の値であるか否かを判定する。快適度指数Ｆ₂と目標
快適度指数Ｆ_SET との偏差が＋０．５以下の値であり且
つ快適度指数Ｆ₄と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が−
０．５以上の値である場合、ベントモードは維持される
（S92 、93、94) 。他方、エアミックスダンパ１３の開
度θが０．２を超え且つ快適度指数Ｆ₂ と目標快適度指
数Ｆ_SET との偏差が＋０．５を超える場合、或いは、快
適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が−０．
５未満の値である場合、乗員が上半身に暑さを感じ、或
いは、乗員が下半身に寒さを感じていると想定され、制
御装置２２は、ベント吹出口５及びフット吹出口６の双
方から空調空気を吹出すＢ／Ｌモードに吹出モードを変
更する(S92、93、88)。

【００４８】かかる吹出モードの設定ルーチンによる吹
出モードの設定方法が図１２に示されている。図１２
（Ａ）には、エアミックスダンパ１３の開度θが０．２
を超えており、従って、比較的多量の空気が加熱用熱交
換器１４を通過しているときに、ベントモードをＢ／Ｌ
モードに変更すべき領域が、斜線により図示されてお
り、図１２（Ｂ）には、エアミックスダンパ１３の開度
θが０．２以下の値であるときにベントモードをＢ／Ｌ
モードに変更すべき領域が、斜線により図示されてい
る。

【００４９】更に、制御装置２２は、設定されている現
状の吹出モードがヒートモードである場合、快適度指数
Ｆ₂ 、Ｆ₄ を演算した後、エアミックスダンパ１３の開
度θを判定する(S81、100 、101)。制御装置２２は、快
適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差及び快適
度指数Ｆ₂ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が夫々、−
０．５以上の値及び＋０．５以下の値であるか否かを判
定する。快適度指数Ｆ ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏
差が−０．５以上の値であり且つ快適度指数Ｆ ₂ と目標
快適度指数Ｆ_SET との偏差が＋０．５以下の値である場
合、ヒートモードは維持される（S102、103 、104)。他
方、エアミックスダンパ１３の開度θが０．８未満の値
であり且つ快適度指数Ｆ₄ と目標快適度指数Ｆ_SET との
偏差が−０．５未満の値である場合、或いは、快適度指
数Ｆ₂ と目標快適度指数Ｆ_SET との偏差が＋０．５を超
える場合、乗員が下半身に寒さを感じ、或いは、乗員が
上半身に暑さを感じていると想定され、制御装置２２
は、ベント吹出口５及びフット吹出口６の双方から空調
空気を吹出すＢ／Ｌモードに吹出モードを変更する(S10
1 、102 、103 、88) 。

【００５０】かかる吹出モードの設定ルーチンによる吹
出モードの設定方法が図１４に示されている。図１４
（Ａ）には、エアミックスダンパ１３の開度θが０．８
未満の値であり、比較的多量の空気が加熱用熱交換器１
４を通過せずに給送されている場合に、ヒートモードを
Ｂ／Ｌモードに変更すべき領域が、斜線により図示され
ており、図１４（Ｂ）には、エアミックスダンパ１３の
開度θが０．８以上の値であるときにヒートモードをＢ
／Ｌモードに変更すべき領域が、斜線により図示されて
いる。

【００５１】図１５は、コンプレッサ制御のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。制御装置２２は、コン
プレッサ１５が稼働しており、外気温度Ｔａが−５℃未
満の温度である場合、或いは、コンプレッサ１５が停止
しており、外気温度Ｔａが０℃以下の温度である場合、
コンデンサ１６の凍結を防止すべく、コンプレッサ１５
を停止させ、或いは、コンプレッサ１５の停止を保持す
る(S110 、111 、116 、115)。制御装置２２は更に、オ
ートスイッチ２３a による自動制御運転の選択及びコン
プレッサ１５の運転状態を判定する(S112)。自動制御運
転が選択されているか、或いは、コンプレッサ１５がフ
ル稼働している場合、コンプレッサ１５は、フル稼働モ
ード（Ａ／Ｃ・ＭＡＸ）にて運転される（S112、113 、
117)。制御装置２２は、自動制御運転が選択されておら
ず、しかも、コンプレッサ１５がフル稼働していない場
合、コンプレッサ１５がエコノミーモード（ＥＣＯ）に
て運転しているか否かを判定し、コンプレッサ１５がエ
コノミーモードにて運転しているとき、エコノミーモー
ドを維持し(S114 、118)、他方、コンプレッサ１５がエ
コノミーモードにて運転していないとき、コンプレッサ
１５の作動を停止させる(S114 、115)。なお、コンプレ
ッサ１５は、電磁クラッチ３１の解放により停止され
る。また、コンプレッサ１５のフル稼働モード（Ａ／Ｃ
・ＭＡＸ）は、冷却用熱交換器１２の出口温度Ｔe が所
定の温度Ｔe ′以下の温度であるとき、電磁クラッチ３
１を解放し、出口温度Ｔe が所定の温度Ｔe ″（Ｔe ″
＞Ｔe ′）以上の温度であるとき、電磁クラッチ３１を
締結するコンプレッサ１５の運転モードであり、エコノ
ミーモードは、所定の温度Ｔe ′、Ｔe ″を吹出空気温
度Ｔｏに基づき可変設定するコンプレッサ１５の運転モ
ードである。

【００５２】以上説明した通り、本実施例に係る車両用
空調装置においては、制御装置２２は、吹出空気温度Ｔ
ｏ及び吹出風量Ｖａの関数として示され且つ乗員が体感
する快適性を指示する３種類の快適度指数、即ち、快適
度指数Ｆ₂ 、快適度指数Ｆ₄及び全体快適度指数Ｆ₃ を
求める。快適度指数Ｆ₂ は、乗員の上半身の快適性を重
視した快適度指数であり、快適度指数Ｆ₄ は、乗員の下
半身の快適性を重視した快適度指数である。また、全体
快適度指数Ｆ₃ は、乗員の全身の快適性を全体的又は総
合的に示す快適度指数であり、上式(9) 〔 Ｆ₃ ＝α・
Ｆ₂ ＋（１−α）Ｆ₄ 〕により演算される。制御装置２
２は、全体快適度指数Ｆ₃ の目標値、即ち、目標快適度
指数Ｆ_SET を算定し、全体快適度指数Ｆ₃ が目標快適度
指数Ｆ_{SE T} に一致又は近似するように、目標吹出温度Ｖ
a 及び目標送風量Ｔo の最適な組合せを選択する。

【００５３】全体快適度指数Ｆ₃ は、熱負荷Ｑsat （＝
ｋa （Ｔa −Ｔ_TRG ) ＋ｋs ・Ｑs＋Ｃ）の関数として
設定される。熱負荷Ｑsat が±２００kcal以内の負荷で
あるとき、重み付け係数αは、熱負荷Ｑsat に正比例し
て漸増され、重み付け係数（１−α）は、熱負荷Ｑsat
に反比例して漸減される。熱負荷Ｑsat は、季節変化
や、走行地域の変遷等に伴って変化する。かくして、制
御装置２２は、環境条件の変化、殊に、外気温度Ｔa の
変化に追随して、全体快適度指数Ｆ₃ を変化させ、例え
ば、夏期又は高温地域にて上半身の快適性を重視した空
調制御を実行し、冬季又は低温地域にて下半身の快適性
を重視した空調制御を実行できる。

【００５４】更に、快適度指数Ｆ₂ の重み付け係数α
は、熱負荷Ｑsat が−２００kcal未満の値である場合、
例えば、厳冬期又は寒冷地域走行時などに、０に設定さ
れ、他方、熱負荷Ｑsat が＋２００kcalを超えるとき、
例えば、真夏や、酷暑地域走行時などに、１に設定され
る。従って、制御装置２２は、例えば、真夏や、酷暑地
域にて上半身の快適性を最大限重視した空調制御を実行
し、厳冬期又は寒冷地域にて下半身の快適性を最大限重
視した空調制御を実行できる。

【００５５】図１７は、係数αの他の設定方法を示す線
図である。図１７に示す如く、係数αは、外気温度Ｔa
の関数として設定される。外気温度Ｔa が所定の外気温
以下、例えば、１０℃以下であるとき、快適度指数Ｆ₂
の重み付け係数である係数αは、０に設定され、従っ
て、快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数を構成する（１−
α）は、１に設定される。他方、外気温度Ｔa が所定の
外気温以上、例えば、２０℃以上の温度であるとき、快
適度指数Ｆ₂ の重み付け係数である係数αは、１に設定
され、従って、快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数を構成す
る（１−α）は、０に設定される。また、外気温度Ｔa
が１０℃乃至２０℃の範囲内の温度であるとき、快適度
指数Ｆ₂ の重み付け係数αは、外気温度Ｔa に正比例し
て漸増され、快適度指数Ｆ₄ の重み付け係数（１−α）
は、外気温度Ｔa に反比例して漸減される。

【００５６】かかる構成によれば、全体快適度指数Ｆ₃
は、外気温度Ｔa の関数として設定され、外気温度Ｔa
が所定の範囲内の温度（１０〜２０℃）であるとき、重
み付け係数αは、外気温度Ｔa に正比例して漸増され
る。外気温度Ｔa は、季節変化や、走行地域の変遷等に
伴って比較的敏感に変化するので、制御装置２２は、環
境条件の変化に迅速且つ確実に追随して、全体快適度指
数Ｆ₃ を変化させ、例えば、夏期又は高温地域にて上半
身の快適性を重視した空調制御を実行し、冬季又は低温
地域にて下半身の快適性を重視した空調制御を実行でき
る。

【００５７】図１７に示すように、変形例として、快適
度指数Ｆ₂ の重み付け係数α及び快適度指数Ｆ₄ の重み
付け係数（１−α）を、（外気温度Ｔa −設定車室温度
Ｔ_{SE T} ）の関数として設定しても良い。かかる変形例で
は、例えば、外気温度Ｔa と設定車室温度Ｔ_SET との温
度差（Ｔa −Ｔ_SET ）が、−１５℃乃至−５℃の範囲内
の温度差であるとき、快適度指数Ｆ₂ の重み付け係数α
は、外気温度Ｔa に正比例して漸増され、快適度指数Ｆ
₄ の重み付け係数（１−α）は、外気温度Ｔaに反比例
して漸減される。また、外気温度Ｔa と設定車室温度Ｔ
_SET との温度差（Ｔa −Ｔ_SET ）が、所定の温度差以
下、例えば、−１５℃以下であるとき、快適度指数Ｆ₂
の重み付け係数αは０に設定され、外気温度Ｔa と設定
車室温度Ｔ _SET との温度差が、所定の温度差以上、例え
ば、−５℃以上であるとき、快適度指数Ｆ₂ の重み付け
係数（１−α）は０に設定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御装置を備えた車両用空調装置
の実施例を示す全体構成図である。

【図２】空調装置の制御装置の概略全体構成図である。

【図３】空調装置の制御装置の構成を機能的に示す概略
構成図である。

【図４】制御装置による空調制御の基本制御ルーチンを
示すフローチャートである。

【図５】目標快適度指数を設定するためのサブルーチン
を示すフローチャートである。

【図６】設定車室温度と目標快適度指数との相関関係を
示す線図である。

【図７】ターゲット温度を設定又は補正するためのサブ
ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】全体快適度指数を演算するためのサブルーチン
を示すフローチャートである。

【図９】目標吹出風量及び目標吹出空気温度を決定する
ためのサブルーチンを部分的に示すフローチャートであ
る。

【図１０】目標吹出風量及び目標吹出空気温度を決定す
るためのサブルーチンを部分的に示すフローチャートで
ある。

【図１１】空調装置の吹出モードを自動設定するための
サブルーチンを示すフローチャートである。

【図１２】吹出モード設定ルーチンによる吹出モードの
設定方法を示す線図である。

【図１３】吹出モード設定ルーチンによる吹出モードの
設定方法を示す線図である。

【図１４】吹出モード設定ルーチンによる吹出モードの
設定方法を示す線図である。

【図１５】コンプレッサ制御のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図１６】全体快適度指数を演算するためのサブルーチ
ンによる係数αの設定方法を示す線図である。

【図１７】全体快適度指数を演算するための係数αの他
の設定方法を示す線図である。

【符号の説明】

１ 通風ダクト ８、９、１０ モード切換ダンパ １１ 送風機 １２ 冷却用熱交換器 １３ エアミックスダンパ １４ 加熱用熱交換器 ２２ 制御装置 ４０ 第１演算手段 ４１ 第２演算手段 ４２ 選択手段 ４３ 作動制御手段 Ｖa 吹出風量 Ｔa 外気温度 Ｔr 車室内温度 Ｔo 吹出空気温度 Ｔ_SET 設定車室温度 Ｔ_TRG ターゲット温度 Ｆ 快適度指数 Ｆ₂ 、Ｆ₄ 快適度指数 Ｆ₃ 全体快適度指数 Ｆ_SET 目標快適度指数 Ｋ₁ 〜Ｋ₆ 、Ｋ₁₁〜Ｋ₆₁、Ｋ₁₂〜Ｋ₆₂ 重み付け係数 Ｑsat 安定時熱負荷 α 重み付け係数 （１−α） 重み付け係数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠野 安広 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 土田 貴志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 石川 俊和 広島県安芸郡府中町新地３番１号 ナルデ ック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調用空気を加熱及び／又は冷却し、吹
   出空気の吹出温度を目標吹出温度に調節する調温装置
   と、前記空調用空気を、前記調温装置を介して、車室に
   送風する送風装置と、前記調温装置の目標吹出温度と、
   前記送風装置の目標送風量とを制御する制御装置とを有
   する車両用空調装置において、 前記制御装置は、少なくとも吹出温度及び吹出風量の関
   数として示され且つ乗員が体感する快適性を指示する快
   適度指数を求める快適度指数設定手段を備え、該快適度
   指数は、乗員の上半身の快適性を重視した第１快適度指
   数と、乗員の下半身の快適性を重視した第２快適度指数
   と、乗員の全身の快適性を全体的に指示する全体快適度
   指数とを含み、 前記制御装置は、前記全体快適度指数が目標値に一致又
   は近似するように、前記目標吹出温度及び目標送風量を
   設定する温度及び風量の決定手段を更に備え、 前記快適度指数設定手段は、前記第１快適度指数と可変
   設定可能な第１の重み付け係数との積と、前記第２快適
   度指数と可変設定可能な第２の重み付け係数との積との
   和により、前記全体快適度指数を設定する全体快適度指
   数設定手段を有することを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、熱負荷を検出する熱負
   荷検出手段を備え、前記全体快適度指数設定手段は、車
   両の熱負荷が増大するにつれて、前記第１の重み付け係
   数を増大させ且つ前記第２の重み付け係数を低減させる
   係数変更手段を有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. 【請求項３】 前記熱負荷検出手段は、外気温度を検出
   する外気温度検出手段を備え、前記係数変更手段は、少
   なくとも外気温度に基づいて、前記重み付け係数を変更
   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. 【請求項４】 前記係数変更手段は、車両の熱負荷が第
   １の所定負荷以上に増大したとき、前記第２の重み付け
   係数を零に設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。
5. 【請求項５】 前記係数変更手段は、車両の熱負荷が第
   ２の所定負荷以下に低減したとき、前記第１の重み付け
   係数を零に設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。