JPH11254936A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２つの通路を有し、コストダウンのために冷却
度合い検出手段を一方の通路に配置した空調装置におい
て、他方の通路における空気冷却度合いを認識できる空
調装置を提供する。 【解決手段】ステップＳ１８０ｂでは、上記第１風量、
第２風量との大小関係を認識するとともに、これらの差
を演算する。続いて、ステップＳ１８０ｃでは、上記ス
テップＳ１８０ｂの演算結果に基づいて、上記空気温度
Ｔe2を推定する。例えば、空気温度Ｔe1が５℃で、第１
風量の方が第２風量より多かった場合は、第２通路１０
ｂではより空気が冷却されるため、空気温度Ｔe2は、空
気温度Ｔe1より低い値と推定する。また、この場合、こ
の空気温度Ｔe2は、第１風量と第２風量との差が大きい
程、空気温度Ｔe1より小さくなるように推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置内に第１
空調ゾーン用の第１通路と、第２空調ゾーン用の第２通
路を設け、これら第１、第２通路を流れる空調風の風量
をそれぞれ可変制御できるものに好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平９−３９５４４号公報に記
載されているように空調ケース内を２つの通路に仕切る
ことで、運転席側用通路と助手席側用通路とを形成した
ものが周知である。そして、上記従来装置では、上記２
つの通路を跨がるようにエバポレータおよびヒータコア
を配置し、さらに運転席側用通路に運転席側用エアミッ
クスドアを、助手席側用通路に助手席側用エアミックス
ドアを配置することで、運転者と助手者の好みに合わせ
た空調風の温度が得られるようにしている。

【０００３】また、上記従来装置では、空調ケースの上
流部位は、上述の２つの通路に仕切られておらず、この
部位には１つの空調用ファンが配置されている。このた
め、上記２つの通路を流れる各風量は同じとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置では、運転席側と助手席側とに送風される各空調風
を、独立して制御することで、空調フィーリングを向上
させているが、各空調ゾーンに送風される空調風の風量
が同じであるため、風量の面では運転者と助手席者との
要望には答えていない。

【０００５】そこで、本発明は、２つの通路の各風量を
異なる値に制御できる空調装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、各通路の風量を別の値に制御可能な空
調装置を検討して見た。すると、以下のような問題が発
生した。通常、冷却用熱交換器の空気下流側には冷却用
熱交換器での空気冷却度合いを検出する冷却度合い検出
手段を配置し、この検出手段の検出信号を空調制御情報
として利用することが一般的である。そして、上述のよ
うに各通路の風量を別の値に制御すると、冷却用熱交換
器には、２つの通路の空調風をが通過するため、冷却用
熱交換器の一部分は通過する風量が多く、残りの部分は
風量が少ない場合がある。

【０００７】従って、それぞれ２つの通路に対応した精
度の良い空調制御情報を得るためには上述のように２つ
の通路の風量が異なり、各通路における空気冷却度合い
が異なるので、検出手段を、２つの通路に対応して冷却
用熱交換器の空気下流側に設置する必要がある。しか
し、このように２つの検出手段を設けることは、部品点
数増、組付工数増、コスト増加といった問題がある。

【０００８】本発明は、２つの通路を有し、コストダウ
ンのために冷却度合い検出手段を一方の通路に配置した
空調装置において、他方の通路における空気冷却度合い
を認識できる空調装置を提供することを目的とし、請求
項１記載の発明では、少なくとも第１通路（１０ａ）に
送風される第１風量と、第２通路（１０ｂ）に送風され
る第２風量と、第１冷却度合い（Ｔe1）とに基づいて、
第２通路（１０ｂ）における冷却用熱交換器（１３）で
の空気の第２冷却度合い（Ｔe2）を推定する冷却度合い
推定手段（Ｓ１８０）とを備えることを特徴としてい
る。

【０００９】これにより、推定手段にて第２通路におけ
る冷却用熱交換器での空気の第２冷却度合いが推定され
るため、コストダウンのために第１通路のみに冷却度合
い検出手段を配置した場合でも、第２通路における空気
冷却度合いを認識できる。具体的な構成としては請求項
２に記載するように推定手段（Ｓ１８０）は、第１風量
が前記第２風量より多いときは、第２冷却度合い（Ｔe
2）を第１冷却度合い（Ｔe1）より大きく推定し、第１
風量が第２風量より少ないときは、第２冷却度合い（Ｔ
e2）を第１冷却度合い（Ｔe1）より小さく推定すると良
い。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、冷却用熱
交換器（１３）への冷媒供給を断続する断続手段（１０
４）と、第１冷却度合い（Ｔe1）と第２冷却度合い（Ｔ
e2）のうち大きい方が、冷却用熱交換器（１３）に霜が
付着する所定冷却度合いより大きくなると、断続手段
（１０４）にて冷媒供給を停止する断続制御手段（Ｓ２
２０、Ｓ２３０）とを備えることを特徴としている。

【００１１】これにより、冷却要熱交換器の全域で霜が
付着することを未然に防止できる。また、請求項４記載
の発明では、少なくとも第１目標温度（ＴＡＯ（Dr））
と第１冷却度合い（Ｔe1）に基づいて第１温度調整部材
（１７ａ）を制御する第１温度制御手段（Ｓ２１０）
と、少なくとも第２目標温度と第２冷却度合い（Ｔe2）
に基づいて第２温度調整部材（１７ｂ）を制御する第２
温度制御手段（Ｓ２１０）とを備えることを特徴として
いる。

【００１２】これにより、冷却度合い検出手段を配置し
ていない第２通路においても、空調風の温度を第２目標
温度に制御することができる。また、請求項５記載の発
明では、推定手段（Ｓ１８０）は、冷却用熱交換器（１
３）に流入する空気の吸込空気温度と第１冷却度合い
（Ｔe1）との差に基づいて、第２空気冷却度合い（Ｔe
2）を推定することを特徴としている。

【００１３】ところで、精度良く第２冷却度合いを推定
するためには、冷却用熱交換器を通過する空気から冷却
用熱交換器に吸熱される熱量（熱移動量）がどれくらい
かを知る必要がある。そこで、本発明では冷却用熱交換
器に吸い込まれる吸込空気温度と第１冷却度合いとの差
から上記熱移動量が分かるため、第２冷却度合いを精度
良く推定することができる。

【００１４】また、請求項６記載の発明では、第１空調
ゾーンと第２空調ゾーンとで空調風の吹出部位が異なる
部位となるように独立して吹出モードが設定可能となっ
ており、第１、第２風量とは、第１空調ゾーンの吹出モ
ードと、第２空調ゾーンの吹出モードとに応じて補正し
て算出されることを特徴としている。ところで、吹出モ
ードによって通風抵抗が異なり、第１通路、第２通路を
流れる風量が異なる。そこで、本発明によれば、吹出モ
ードに応じて第１吹出モードと第２吹出モードとが補正
されるため、正確な第１風量、第２風量を算出すること
ができる。この結果、さらに精度良い第２冷却度合いが
推定できる。

【００１５】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）次に、本発明
を、車両の運転席側空間（第１空調ゾーン）および助手
席側空間（第２空調ゾーン）の温度を独立して空調制御
する車両用空調装置に適用した例について説明する。先
ず、本実施例の全体構成を図１に基づいて説明する。

【００１７】図１において、１は車両用空調装置の通風
系全体を示し、この通風系１の主体は自動車の車室内計
器盤の下方部に配設されている。車両用空調装置は、車
室内への空気通路をなす空調ケース１２を有する。空調
ケース１２は、図１に示すように大別して内外気送風ユ
ニット２００と、エアコンユニット３００とからなる。

【００１８】内外気送風ユニット２００は、空調ケース
１２内に内気または外気を吸引するためのものである。
内外気送風ユニット部２００は、周知の内気吸入口３と
外気吸入口４とが形成されており、さらに内気吸入口３
と外気吸入口４とが分かれた部分には、両吸入口を選択
的に開閉する内外気切換ドア５０（図示しない）が設け
られている。この内外気切換ドア５０は電気式駆動手段
として、サ−ボモ−タ９０（図２参照）にて駆動される
ようになっている。これにより、内外気送風ユニット２
００は、上記内気吸入口３から内気、もしくは外気吸入
口４から外気が吸入可能となっている。これにより、本
例では空調ケース１２内に内気のみを導入する内気モー
ドと、外気のみを導入する外気モードとが切換可能とな
っている。なお、サーボモータ９０は後述のＥＣＵ３０
（制御装置、図２参照）によって制御される。

【００１９】内外気送風ユニット２００には、上記内気
吸入口３および外気吸入口４の下流側に１つ電動送風機
７が収納されている。この送風機７は、ファン８とその
駆動用のブロワモータ９（電動モータ）とを有する。こ
のブロアモータ９に印加されるブロア電圧は後述のＥＣ
Ｕ３０（制御装置、図２参照）によって制御される。エ
アコンユニット３００内には、通過する空気を冷却する
冷却用熱交換器であるエバポレータ１３が収納配置され
ている。エバポレータ１３は、圧縮機２，凝縮器１０
１，受液器１０２，減圧器１０３とともに配管結合され
た周知の冷凍サイクル４００の一構成部であり、空調ケ
ース１２内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機２は自動
車のエンジンＥ／Ｇに電磁クラッチ１０４を介して連結
されている。圧縮機２は、電磁クラッチ１０４を断続制
御することによって駆動停止する。つまり、電磁クラッ
チ１０４がオンしているときには、エンジンＥ／Ｇの動
力が圧縮機２に伝わり、エバポレータ１０３への冷媒供
給が開始される。一方、電磁クラッチ１０４がオフして
いるときは、エンジンＥ／Ｇの動力が遮断されて、圧縮
機２が停止し、エバポレータ１０３への冷媒供給が停止
する。なお、上記電磁クラッチ１０４は、本発明の断続
手段を構成している。

【００２０】エアコンユニット３００には、エバポレー
タ１３の空気下流側に加熱用熱交換器であるヒータコア
１４が配設されている。ヒータコア１４はエンジンＥ／
Ｇの冷却水を熱源とする暖房用熱交換器であり、上記エ
バポレータ１３にて冷却された冷風を加熱する。エアコ
ンユニット３００内には、図１に示すようにエバポレー
タ１３の空気上流側から最下流側にかけて仕切板１５が
設けられている。これにより、エアコンユニット３００
内は、仕切り板１５によって２つの通路１２ａ、１２ｂ
が形成されている。そして、上記エバポレータ１３およ
びヒータコア１４は、上記２つの第１、第２通路１０
ａ、１０ｂの双方に跨がるように配置されている。

【００２１】第１通路１０ａは、運転席側の第１空調ゾ
ーンに空調風を送風するためのものであり、第２通路１
０ｂは、助手席側の第２空調ゾーンに空調風を送風する
ためのものである。エアコンユニット３００には、エバ
ポレータ１３の下流側でヒータコア１４の空気上流側
に、第１、第２通路１０ａ、１０ｂに対応して、各通路
の空気温度を調節するためのエアミックスドア１７ａ、
１７ｂが設けられている。これらのドア１７ａ，１７ｂ
はそれぞれ駆動手段２７ａ，２７ｂ（具体的にはサーボ
モータ，図２参照）によって駆動される。

【００２２】エアミックスドア１７ａは、第１通路１０
ａにおいて、ヒーアコア１４での空気加熱量（第１空気
加熱量）を調整することで、第１通路の１０ａの空調風
の温度を調整する第１温度調整手段を構成している。エ
アミックスドア１７ｂは、第２通路１０ａにおいて、ヒ
ータコア１４での空気加熱量（第２空気加熱量）を調整
することで、空調風の温度を調整する第２温度調整手段
を構成している。

【００２３】具体的には、第１通路１２ａには、ヒータ
コア１４をバイパスする第１バイパス通路３０ａと、第
２通路１２ｂには、ヒータコア１４をバイパスする第２
バイパス通路３０ｂとが形成されている。エアミックス
ドア１７ａ、１７ｂは、ヒータコア１４を通過する空気
量とヒータコア１４をバイパスする空気量との割合を調
整することで、第１、第２通路１２ａ、１２ｂの空調風
の温度をそれぞれ調整する。

【００２４】第１通路１２ａのヒータコア１４の下流側
には、エアミックスドア１７ａの開度によって温度調節
された空調風を車室内運転席側の各吹出口に導く運転席
用開口部５０ａ〜５２ａが形成されている。運転席用開
口部５０ａは、運転者の足元に空調風を送風するための
ものであり、運転席用開口部５１ａ、運転者の上半身に
向けて空調風を送風するためのものである。また、運転
席用開口部５２ａは、運転席側の図示しない車両フロン
トガラスの内面に向かって空調風を送風するためのもの
である。

【００２５】上記運転席用開口部５０ａは、板状の第１
フットドア５３で開閉され、運転席用開口部５１ａは、
板状の第１フェイスドア５４にて開閉される。また、運
転席用開口部５２ａは、板状の第１デフロスタドア５５
にて開閉される。そして、これらドア５３〜５５は、駆
動手段としてサーボモータ５６（図２参照）にて駆動さ
れる。これにより、第１空調ゾーンにおいて、後述の吹
出モード自動制御によりフェイスモード（ＦＡＣＥ）、
バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、フットモード（ＦＯＯ
Ｔ）が切換可能となっている。

【００２６】ここで、これら吹出モードを簡単に説明す
ると、フェイスモードとは第１通路１０ａを流れる空調
風が、運転席開口部５１ａからのみに送風されるもので
あり、バイレベルモードとは、運転席開口部５１ａ、５
０ａの双方のみに空調風を送風するモードである。ま
た、フットモードとは、運転席開口部５０ａ、５２ａと
の双方のみに空調風を送風するモードである。

【００２７】また、第２通路１２ｂのヒータコア１４の
下流側には、エアミックスドア１７ｂの開度によって温
度調節された空調風を車室内助手席側の各吹出口に導く
助手席用開口部５０ｂ〜５２ｂが形成されている。な
お、上記各吹出口とは運転席用開口部５０ａ〜５２ａと
は、図示しないダクトにて連結されている。助手席用開
口部５０ｂは、助手席者の足元に空調風を送風するため
のものであり、助手席用開口部５１ａ、助手席者の上半
身に向けて空調風を送風するためのものである。また、
助手席用開口部５２ａは、助手席の図示しない車両フロ
ントガラスの内面に向かって空調風を送風するためのも
のである。

【００２８】上記助手席用開口部５０ｂは、板状の第２
フットドア５７で開閉され、運転席用開口部５１ａは、
板状の第２フェイスドア５８にて開閉される。また、運
転席用開口部５２ａは、板状の第２デフロスタドア５９
にて開閉される。そして、これらドア５７〜５８は、駆
動手段としてサーボモータ６０（図２参照）にて駆動さ
れる。これにより、第２空調ゾーンにおいて、後述の吹
出モード自動制御によりフェイスモード（ＦＡＣＥ）、
バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、フットモード（ＦＯＯ
Ｔ）が切換可能となっている。なお、フェイスモードと
は第２通路１０ｂを流れる空調風が、助手席開口部５１
ｂからのみに送風されるものであり、バイレベルモード
とは、助手席開口部５１ｂ、５０ｂの双方のみに空調風
を送風するモードである。また、フットモードとは、助
手席開口部５０ｂ、５２ｂとの双方のみに空調風を送風
するモードである。

【００２９】ここで、図１に示すように送風機７の下流
側で上記エアミックスドア１７ａ、１７ｂの上流側、さ
らに仕切り部１５の上流側端部には、風量調整ドア７０
（風量割合制御部材）が設置されている。風量調整ドア
７０は、送風機７にて発生する空調風を第１通路１０ａ
および第２通路１０ｂに振り分け、第１通路１０ａおよ
び第２通路１０ｂへの風量割合を制御するものである。

【００３０】風量調整ドア７０は、空調ケース１２に回
転自在に配置された回転軸７０ａによって図中矢印方向
に回動するようになっている。また、この回転軸７０ａ
は、駆動手段としてサーボモータ７０ｃ（図２参照）に
よって駆動される。次に、車両用空調装置を制御する制
御装置（ＥＣＵ）３０について説明する。制御装置３０
は、内部に図示しないＡ／Ｄ変換器、マイクロコンピュ
ータ等を備える周知のものであり、前記各センサ３１〜
３５からの信号は、前記Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変
換された後マイクロコンピュータへ入力されるように構
成されている。。

【００３１】上記マイクロコンピュータは図示しないＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を持つ周知のもので、
エンジンＥ／Ｇのイグニッションスイッチ（図示しな
い）がオンされたときに、図示しないバッテリーから電
源が供給される。制御装置３０には、図２に示すよう
に、空調環境因子を検出する手段が接続されている。具
体的には、車室内温度を検出する内気温センサ３１、車
室外温度を検出する外気温センサ３２、車室内に照射さ
れる日射量を検出する日射センサ３３、エバポレータ１
３を通過した直後の空気温度、つまりエバポレータ１３
での空気冷却度合いを検出するエバポレータ後センサ３
４、およびヒータコア１４に流入するエンジン冷却水温
を検出する水温センサ３５等が入力接続されている。な
お、本例では、図１に示すように上記エバポレータ後セ
ンサ３４は、第１通路１０ａに配置されているため、第
１通路１０ａにおけるエバポレータ１３を通過した直後
の空気温度（第１冷却度合い）を検出する。なお、本例
の日射センサ３３は、第１空調ゾーンに入射する第１日
射量を検出する第１日射検知部と、第２空調ゾーンに入
射する第２日射量を検出する第２日射検知部とを有する
２面センサにて構成されている。

【００３２】さらに制御装置３０には、第１空調ゾーン
の第１空調環境因子である運転席側車室内の設定温度Ｔ
set(Dr) を設定する運転席側温度設定器３６ａと、第２
空調ゾーンの第２空調環境因子である助手席側車室内の
設定温度Ｔset(Pa) を設定する助手席側温度設定器３６
ｂとが入力接続されている。また、上記運転席側温度設
定器３６ａおよび助手席側温度設定器３６ｂは、車室内
前方に設けられた空調操作パネル（図示しない）上に設
置されている。なお、この空調操作パネルには、内外気
モードを手動にて切り換える内外気切換スイッチや、手
動で吹出モードを切り換える吹出モード切換スイッチ等
が設けられている。

【００３３】制御装置３０には、出力端子として上記モ
ータ２７ａ、２７ｂ〜５６、６０、７０ｃ、８０および
電磁クラッチ１０４を駆動制御するクラッチ回路８０に
接続されている。次に、本実施例の作動を図３のフロー
チャートに基づいて説明する。先ず、空調装置の自動制
御処理を開始すると、ステップＳ１１０にてデータをリ
セット（初期化）する。ステップＳ１２０では、上記各
センサ３１〜３５の値をＡ／Ｄ変換した信号（Ｔr ，Ｔ
am，Ｔs(Dr) , Ｔs(Pa) ，Ｔe1，Ｔw ）を読み込むとと
もに、運転席側温度設定器３６ａにて設定された設定温
度Ｔset(Dr) と、助手席側温度設定器３６ｂにて設定さ
れた設定温度Ｔset(Pa) を読み込む。なお、Ｔs(Dr) は
第１空調ゾーンに入射する上記第１日射量で、Ｔs(Pa)
は第２空調ゾーンに入射する第２日射量である。

【００３４】ステップＳ１３０では、第１通路１０ａの
送風される空調風の目標温度、つまり運転席側に吹き出
す空調風の第１目標吹出温度（以下ＴＡＯ（Dr）とい
う）と、第１通路１０ａの送風される空調風の目標温
度、つまり、助手席側に吹き出す空調風の第２目標吹出
温度（以下ＴＡＯ（Pa）という）とを算出する。具体的
には上記ＲＯＭに記憶された下記数式１、２に基づいて
ＴＡＯ（Dr）、ＴＡＯ（Pa）を算出する。

【００３５】

【数１】ＴＡＯ（Dr）＝Ｋset ×Ｔset(Dr) −Ｋr ×Ｔ
r −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs(Dr)＋Ｃ

【００３６】

【数２】ＴＡＯ（Pa）＝Ｋset ×Ｔset(Pa) −Ｋr ×Ｔ
r −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs(Pa)＋Ｃ （Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs はゲイン、Ｃは補正用の定
数） 続いてステップＳ１４０では、ＲＯＭに記憶された図４
の特性を用い、上記ＴＡＯ（Dr）およびＴＡＯ（Pa）か
ら、第１通路１０ａに送風される空調風の目標風量値の
運転席側必要ブロア電圧ＶＭ（Dr）（第１目標風量）、
および第２通路１０ｂに送風される空調風の目標風量値
である助手席側必要ブロワ電圧ＶＭ（Pa）（第２目標風
量）を決定する。

【００３７】なお、上記図４の特性は、上記目標吹出温
度ＴＡＯ（Dr）、ＴＡＯ（Pa）が領域にあるときは、
これら目標吹出温度を空調装置が作りだすことができな
いので、冷房能力を稼ぐために風量をアップし、ＴＡＯ
（Dr）、ＴＡＯ（Pa）が領域にあるときは、吹出温度
を変化させて車室内への供給熱量を変化させるために一
定風量とする。

【００３８】さらに上記図４の特性は、ＴＡＯ（Dr）、
ＴＡＯ（Pa）が領域にあるときは、これら目標吹出温
度を空調装置が作りだすことができないので、暖房能力
を稼ぐために風量をアップするように、ＴＡＯとＶＭと
の関係が非直線的な関係に設定されている。次にステッ
プＳ１５０にて上記ステップＳ１４０にて決定された運
転席側必要ブロワ電圧ＶＭ（Dr）と助手席側必要ブロワ
電圧ＶＭ（Pa）との割合、つまり第１通路１０ａと第２
通路１０ｂとの空調風の風量割合（配風比Ｘ）を決定
し、風量調整ドア７０の開度（作動位置）を決定する。

【００３９】ステップＳ１６０では、上記風量調整ドア
７０の作動位置に応じて、第１、第２通路１０ａ、１０
ｂに送風される各風量が、上記ステップＳ１４０にて決
定された風量と同じになるように、最終的なブロアモー
タ９の必要ブロア電圧ＶＭを算出する。これにより、第
１、第２通路１０ａ、１０ｂに送風される風量は、ＶＭ
（Dr）、ＶＭ（Pa）に準ずるそれぞれ要求されたものを
満足し、これら第１通路１０ａと第２通路１０ｂに送風
される空調風の各風量が異なる値に制御することができ
る。なお、風量調整ドア７０、サーボモータ７０ｃ、Ｅ
ＣＵ３０にて本発明の風量制御手段を構成している。

【００４０】次にステップＳ１７０では、上記ＴＡＯ
（Dr）およびＴＡＯ（Pa）とＲＯＭに記憶された図５に
示す特性とから、運転席側および助手席側の各吹出モー
ドを決定する。つまり、本例では、第１空調ゾーンと第
２空調ゾーンとで空調風の吹出部位が異なる部位となる
ように独立して吹出モードが設定可能となっている。な
お、この他に吹出モードとして、デフロスタモードが設
定可能となっている。このデフロスタモードは必ず運転
席用開口部５２ａ、５２ｂの双方のみから空調風を送風
するモードであり、上記空調操作パネル上に設置された
デフロスタスイッチをオンすると、切り換わるようにな
っている。

【００４１】次にステップＳ１８０では、第２通路１０
ｂにおけるエバポレータ１３での空気冷却度合いＴe2
（以下、空気温度Ｔe2）を推定する。つまり、上述のよ
うに本例ではエバポレータ後センサ３４は、第１通路１
０ａに配置されているため、ステップＳ１８０では、第
２通路１０ｂでのエバポレータ１３を通過した直後の空
気温度Ｔe2を推定する。具体的には、図６に示すように
ステップＳ１８０ａにて上記必要ブロア電圧ＶＭと配風
比Ｘとから、第１通路１０ａに送風される第１風量と、
第２通路１０ｂに送風される第２風量とを算出する。

【００４２】次にステップＳ１８０ｂでは、上記第１風
量、第２風量との大小関係を認識するとともに、これら
の差を演算する。続いて、ステップＳ１８０ｃでは、上
記ステップＳ１８０ａの演算結果に基づいて、上記空気
温度Ｔe2を推定する。例えば、空気温度Ｔe1（センサ３
４の検出温度）が５℃で、第１風量の方が第２風量より
多かった場合は、第２通路１０ｂではより空気が冷却さ
れるため、空気温度Ｔe2は、空気温度Ｔe1より低い値と
推定する。また、この場合、この空気温度Ｔe2は、第１
風量と第２風量との差が大きい程、空気温度Ｔe1より小
さくなるように推定する。

【００４３】一方、例えば、空気温度Ｔe1が５℃で、第
１風量の方が第２風量より少ない場合は、第２通路１０
ｂでは第１通路１０ａより空気が冷却されないため、空
気温度Ｔe2は、空気温度Ｔe1より高い値と推定する。ま
た、この場合、この空気温度Ｔe2は、第１風量と第２風
量との差が大きい程、空気温度Ｔe1より高くなるように
推定する。このように本例では、コストダウンのために
エバポレータ後センサ３４を第１通路１０ａに配置した
空調装置において、第２通路１０ｂにおける空気冷却度
合い（Ｔe2）を推定し、認識できる。

【００４４】次にステップＳ１９０では、ＲＯＭに記憶
された下記数式３に基づいて、エアミックスドア１７ａ
開度ＳＷ（Dr）を算出する。

【００４５】

【数３】ＳＷ（Dr）＝｛（ＴＡＯ（Dr）−Ｔe1）／（Ｔ
w −Ｔe1）｝×１００ （％） 次にステップＳ１９０では、ＲＯＭに記憶された下記数
式４に基づいて、上記ステップＳ１８０にて推定された
Ｔe2を用いて、エアミックスドア１７ｂ開度ＳＷ（Pa）
を算出する。

【００４６】

【数４】ＳＷ（Pa）＝｛（ＴＡＯ（Pa）−Ｔe2）／（Ｔ
w −Ｔe2）｝×１００ （％） ステップＳ２１０（本発明の第１温度制御手段、第２温
度制御手段）では、上記ステップＳ１５０〜１８０にて
決定、算出されたブロア電圧ＶＭ、風量調整ドア７０の
開度、エアミックスドア１７ａ、１７ｂの開度ＳＷ（D
r），ＳＷ（Pa）、および吹出モードとなるように各空
調機器に出力する。そして、本例では、上記数式５から
明らかのように第２通路１０ｂの空調情報信号として、
上述のように推定した空気温度Ｔe2を用いるため、エバ
ポレータ後センサ３４を配置していない第２通路１０ｂ
においても、第２通路１０ｂの空調風の温度を、目標吹
出温度ＴＡＯ（Pa）に制御することができる。

【００４７】なお、詳述しなかったが、上記内外気モー
ドも上記ＥＣＵ３０内で演算された制御目標値となるよ
うにサーボモータ１０が制御される。また、上記内外気
切換スイッチにて内外気モードが内気モードが選択され
ている場合は、内気モードとなる。 （第２実施形態）ところで、通常の車両用空調装置で
は、上記エバポレータ後センサ３４の検出値が所定冷却
度合い（所定温度、例えば３℃）より低下すると、エバ
ポレータ１３での霜付きを防止するために圧縮機２を停
止する。しかし、本例のように第１通路１０ａにのみセ
ンサが設置されている場合では、このセンサ３４に検出
値（Ｔe1）と上記所定温度との比較によって、圧縮機２
をオンオフすると、以下の問題がある。

【００４８】つまり、上述のように第２通路１０ｂでの
空気温度Ｔe2は、第１通路１０ａでの空気温度Ｔe1より
低い場合があるため、第１通路１０ａに対応するエバポ
レータ１３の通過部分では、霜が付着していないのに、
第２通路１０ｂに対応するエバポレータ１３の通過部分
では霜が付着している場合ある。そこで、本例では上記
第１実施形態で使用した空気温度Ｔe2を電磁クラッチ１
０４の制御に使用する。図７にこの制御内容を表すフロ
ーチャートを示す。なお、上記空気温度Ｔe2の推定は、
上述と同様であるので、ここでは説明しない。

【００４９】先ず、ステップＳ２２０では上記空気温度
Ｔe1と空気温度Ｔe2のうち低い方の値を選択して、空気
温度Ｔe3とする。そして、ステップＳ２３０では、空気
温度Ｔe3に基づいて図７に示すマップから圧縮機２の作
動、つまり電磁クラッチ１０４のオンオフを決定する。
ここで、ＴeLo とはエバポレータ１３に霜が付着する温
度（空気冷却度合い）であり、電磁クラッチ１０４をオ
フとして圧縮機２を停止する圧縮機停止温度である。な
お、本例ではＴeLo は３℃である。一方、ＴeHi とは、
電磁クラッチ１０４をオンとして圧縮機２を作動させる
圧縮機作動温度である。本例では４℃である。このよう
にすることで、本例では上記空気温度Ｔe3がＴeLo より
低くなると、圧縮機２は停止される。このため、エバポ
レータ１３の全域において霜が付着し、風量が低下する
ことを未然に防止できる。

【００５０】図８は図７のマップをフローチャートで示
したものであり、以下簡単に説明する。ステップＳ２３
１では、空気温度Ｔe1が空気温度Ｔe2より低いか否かが
判定され、空気温度Ｔe1が空気温度Ｔe2より低い場合
は、ステップＳ２３２に進む。ステップＳ２３２では空
気温度Ｔe1がＴeLo 以下か否かを判定し、ここでＹＥＳ
と判定されると、ステップＳ２３３に進んで、圧縮機２
をオフとする。

【００５１】ステップＳ２３２にてＮＯと判定されると
ステップＳ２３４に進み、空気温度Ｔe1がＴeHi 以上か
否かを判定する。ステップＳ２３４でＹＥＳと判定され
た場合は、ステップＳ２３５にて圧縮機２をオンとす
る。ステップＳ２３４でＮＯと判定された場合は、ステ
ップＳ２３３に進む。ステップＳ２３１にてＮＯと判定
された場合、つまり空気温度Ｔe2が空気温度Ｔe1より低
い場合は、ステップＳ２３６に進む。ステップＳ２３６
では空気温度Ｔe2がＴeLo 以下か否かを判定し、ここで
ＹＥＳと判定されると、ステップＳ２３３に進む。

【００５２】ステップＳ２３６にてＮＯと判定されると
ステップＳ２３７に進み、空気温度Ｔe2がＴeHi 以上か
否かを判定する。ステップＳ２３７でＹＥＳと判定され
た場合は、ステップＳ２３８にて圧縮機２をオンとす
る。ステップＳ２３７でＮＯと判定された場合は、ステ
ップＳ２３３に進む。なお、ステップＳ２２０、２３０
が本発明の断続制御手段を構成している。

【００５３】（第３実施形態）本例は、上記第１、第２
実施形態におけるステップＳ１８０の変形例である。つ
まり、上記第１、第２実施形態では、各通路の風量と空
気温度Ｔe1とに基づいて空気温度Ｔe2を推定したが、精
度良く空気温度Ｔe2を推定するためには、エバポレータ
１３を通過する空気からエバポレータ１３に吸熱される
熱量（熱移動量）がどれくらいかを知る必要がある。そ
のため、本例では、上記熱移動量の指標として温度効率
を用い、エバポレータ１３に吸い込まれる吸込空気温度
Ｔain と空気温度Ｔe1との差に基づいて、空気温度Ｔｅ
２を推定する。

【００５４】なお、この吸込空気温度Ｔain は、本例で
は既存のセンサを用いて検出する。具体的には、上記Ｅ
ＣＵ３０では、内外気モードの状態を認識している。そ
して、ＥＣＵ３０では、内外気モードが内気モードであ
るならば、吸込空気温度Ｔain は内気温となるため、吸
込空気温度Ｔain は、内気温センサ３１の検出値を用い
る。一方、外気モードが選択されている場合は、吸込空
気温度Ｔain は外気温となるため、吸込空気温度Ｔain
は、外気温センサ３２の検出値を用いる。

【００５５】また、上記第１第２実施形態では、配風比
Ｘと必要ブロア電圧ＶＭとから第１風量、および第２風
量を算出したが、これらは各通路１０ａ、１０ｂの通風
抵抗、つまり各通路の吹出モードに応じて異なる。この
ため、本例では、吹出モードに応じて第１、第２風量を
正確に把握する。図９に本例の空気温度Ｔe2の推定の仕
方を表すフローチャートを示す。図１０に、エバポレー
タ１３を通過する空気の温度状態を表す説明図を示す。

【００５６】ステップＳ１８０ｄでは、吹出モードに応
じて第１風量、第２風量を算出する。ここで、基本的に
は第１風量と、第２風量は、上述の各実施形態のように
算出されるのであるが、本例では、これら第１風量、第
２風量を吹出モードに応じて補正するために、これら第
１風量、第２風量とに係数を乗じて最終的な値に変換す
るようにしている。

【００５７】例えば、本例では、上記吹出モードにおい
て通風抵抗が小さい順に、フェイスモード、バイレベル
モード、フットモード、デフロスタモードとなっている
ため、図１１に示すようにこの逆の順に風量が出にくく
なっている。そこで、第１通路、第２通路１０ａ、１０
ｂでの各吹出モードが共にフェイスモードであるときに
上記係数を１、バイレベルモードでは０．８、フットモ
ードでは０．７、デフロスタモードでは０．６といった
ように予め設定しておく。このようにすることで、各吹
出モードに応じて正確な第１風量、第２風量を算出する
ことができる。

【００５８】次にステップＳ１８０ｅでは第１通路１０
ａの空気側の温度効率η1 、第２通路１０ｂの空気側の
温度効率η2 を決定する。ここで、温度効率ηとは、熱
交換器の分野で一般的に使用されるものであって、以下
の数式６として表すことができる。

【００５９】

【数６】温度効率η＝（エバポレータ１３の吸込空気温
度Ｔain −エバポレータ１３の通過後空気温度）／（エ
バポレータ１３での吸込空気温度Ｔain −エバポレータ
１３の冷媒温度Ｔrin ） そして、この温度効率ηは様々な条件で変化するのであ
るが、図１２に示すようにエバポレータ１３を通過する
風量が大きくなる程、小さくなる。そして、ステップＳ
１８０ｄにて算出された第１風量、第２風量とから、図
１２により温度効率η1 、η2 が決定される。

【００６０】次にステップＳ１８０ｆでは、上記ステッ
プＳ１８０ｄ、１８０ｅで算出、決定された第１風量、
第２風量、温度効率η1 、η2 に基づいて空気温度Ｔｅ
を推定する。具体的には、以下のように行う。先ず、温
度効率η1 、η2 は、上記図１２に示すマップからだけ
でなく、上記数式６に対応した数式７、８により算出で
きる。

【００６１】

【数７】 温度効率η1 ＝（Ｔain −Ｔe1）／（Ｔain −Ｔrin ）

【００６２】

【数８】 温度効率η2 ＝（Ｔain −Ｔe2）／（Ｔain −Ｔrin ） ただし、エバポレータ１３内での冷媒温度はほぼ等温変
化であるため、第１通路１０ａ、第２通路１０ｂ側で共
に同じ入口側冷媒温度Ｔrin を使用した。上記数式７を
変形すると、Ｔrin がη1 、Ｔain 、Ｔe1の３つで表さ
れる。次に数式８に上記Ｔrin を代入して変形すると、
最終的にはＴe2は、以下の数式９で表される。

【００６３】

【数９】Ｔe2＝Ｔain −η2 ／η1 （Ｔain −Ｔe1） 例えば、Ｔain が２０℃、Ｔe1が１０℃、第１風量が第
２風量より大きくη2＞η1 で、η2 ＝０．６、η1 ＝
０．３であるならば、Ｔe2は０℃となる。一方、この条
件の中で、第１風量が第２風量より小さくη2 ＜η1
で、η2 ＝０．３、η1 ＝０．６であるならば、Ｔe2は
１５℃となる。

【００６４】このように本例では、各吹出モードに応じ
て第１風量、第２風量を算出するため、精度の良い第１
風量、第２風量を算出でき、さらに精度良い空気温度Ｔ
e2が推定できる。また、本例では吸込空気温度Ｔain と
空気温度Ｔe1との差に基づいて、空気温度Ｔe2を推定す
るため、より一層精度良く空気温度Ｔe2を推定できる。

【００６５】（他の実施形態）上記各実施形態では、本
発明を空調ケース１２内が２つの通路に仕切られた左右
独立制御タイプのものに適用したが、本発明はこれに限
られるものでは無く、以下のものに適用できる。例え
ば、空調ケース内が２つの仕切られておらず、エアミッ
クスドアが１つの空調装置において、上述のような風量
調整ドア７０を配置し、車両右側に日射が入り込んだと
きに、この日射量分の熱量を打ち消すように車両右側の
吹出口からの吹出風量が多くなるように配風ドアを制御
しても良い。

【００６６】上記実施形態では、冷風と温風との混合割
合を調整するエアミックスドア１７ａ、１７ｂにて空調
風の温度を制御したが、本発明はヒータコア１４への温
水供給量を調整する、所謂リヒートタイプの空調装置に
適用しても良し、ヒータコア１４へ供給される温水温度
を制御するものでも適用できる。また、上記各実施形態
では、風量調整ドア７０をエアミックスドア１７ａ、１
７ｂ）の上流側に設置しても良い。例えば、風量調整ド
ア７０をエバポレータ１３の下流側に配置しても良い。
この場合は、エバポレータ１３の上流側に仕切り部１５
は不要となる。

【００６７】また、上記各実施形態では、風量調整ドア
７０にて第１通路１０ａ、第２通路１０ｂの風量を制御
したが、第１通路１０ａと第２通路１０ｂのそれぞれに
送風機を配置するものでも、本発明は適用できる。ま
た、上記各実施形態では、上記送風機７のブロアモータ
９の印加電圧を可変するようにしたが、例えばパルス幅
変調によりブロアモード９の回転数を制御するようにし
ても良い。

【００６８】また、上記各実施形態において、第１風量
と第２風量とを算出する場合に、内外気モードによって
空気の吸込抵抗が異なるため、内外気モードを考慮する
ようにしても良い。また、上記各実施形態では、運転席
側と助手席側とを独立して空調制御するものについて説
明したが、本発明は例えば上記車両用空調装置を流用し
て例えば第１通路１２ａの空調風を車室内前方側の空調
ゾーンに送風し、第２通路１２ｂの空調風を車室内後方
の空調ゾーンに送風するものにでも適用できる。

【００６９】また、上記各実施形態において、エバポレ
ータ後センサ３４はエバポレータ１３を通過した直後の
空気温度を検出したが、エバポレータ３４の冷却フィン
の温度を検出するものでも良い。また、上記各実施形態
において、圧縮機２を可変容量タイプのものとしても良
い。そして、圧縮機２を外部可変容量式とした場合、ス
テップＳ２３１で決定した低い方の空気温度に基づい
て、コンプレッサ容量を可変してエバポレータ１３に霜
が付着しないようにしても良い。

【００７０】また、上記各実施形態では本発明を車両要
空調装置に適用した例を挙げたが、本発明は、車両用空
調装置に限定されるものでは無く、どのような空調装置
にでも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施形態における車両用空調装置の
全体構成図である。

【図２】上記各実施形態における制御系を表す図であ
る。

【図３】上記各実施形態における制御内容を表すフロー
チャートである。

【図４】上記各実施形態におけるブロア電圧ＶＭ（D
r）、ＶＭ（Pa）の決め方を表すマップ図である。

【図５】上記各実施形態における吹出モードを決めるマ
ップ図である。

【図６】上記第１、２実施形態における空気温度Ｔe1の
推定の仕方を表すフローチャートである。

【図７】上記第２実施形態における空気温度Ｔe1の使用
例を表すフローチャートである。

【図８】上記第２実施形態において、空気温度Ｔe1の使
用例を表すフローチャートである。

【図９】上記第３実施形態において、空気温度Ｔe1の推
定の仕方を表すフローチャートである。

【図１０】上記第３実施形態において、空気温度Ｔe1の
推定の仕方を説明するため説明図である。

【図１１】上記第３実施形態において、吹出モードに応
じて第１風量、第２風量が異なることを表す説明図であ
る。

【図１２】上記第３実施形態において、温度効率と第１
風量、第２風量との設定仕方を表すマップ図である。

【符号の説明】

１０ａ…第１通路、１０ｂ…第２通路、１３…エバポレ
ータ、３０…制御装置、３４…エバポレータ後センサ、
７０…風量調整ドア。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１空調ゾーンに向けて空調風を送風す
   る第１通路（１０ａ）と、 第２空調ゾーンに向けて空調風を送風する第２通路（１
   ０ｂ）と、 前記第１通路（１０ａ）および前記第２通路（１０ｂ）
   に配置され、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器
   （１３）と、 これら第１通路（１０ａ）と第２通路（１０ｂ）に送風
   される空調風の各風量が異なる値に制御する風量制御手
   段（７０、７０ｃ、３０））とを有する空調装置に適用
   され、 前記冷却用熱交換器（１３）の空気下流側で、前記第１
   通路（１０ａ）に配置され、前記冷却用熱交換器（１
   ３）での空気の第１冷却度合い（Ｔe1）を検出する冷却
   度合い検出手段（３４）と、 少なくとも前記第１通路（１０ａ）に送風される第１風
   量と、前記第２通路（１０ｂ）に送風される第２風量
   と、前記第１冷却度合い（Ｔe1）とに基づいて、前記第
   ２通路（１０ｂ）における前記冷却用熱交換器（１３）
   での空気の第２冷却度合い（Ｔe2）を推定する冷却度合
   い推定手段（Ｓ１８０）とを備えることを特徴とする空
   調装置。
2. 【請求項２】 前記推定手段（Ｓ１８０）は、 前記第１風量が前記第２風量より多いときは、前記第２
   冷却度合い（Ｔe2）を前記第１冷却度合い（Ｔe1）より
   大きく推定し、前記第１風量が前第２風量より少ないと
   きは、前記第２冷却度合い（Ｔe2）を前記第１冷却度合
   い（Ｔe1）より小さく推定することを特徴とする請求項
   １記載の空調装置。
3. 【請求項３】 前記冷却用熱交換器（１３）への冷媒供
   給を断続する断続手段（１０４）と、 前記第１冷却度合い（Ｔe1）と前記第２冷却度合い（Ｔ
   e2）のうち大きい方が、前記冷却用熱交換器（１３）に
   霜が付着する所定冷却度合いより大きくなると、前記断
   続手段（１０４）にて前記冷媒供給を停止する断続制御
   手段（Ｓ２２０、Ｓ２３０）とを備えることを特徴とす
   る請求項１または２記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記第１通路（１０ａ）および前記第２
   通路（１０ｂ）のうち、前記冷却用熱交換器（１３）の
   空気下流側に配置され、前記冷却用熱交換器（１３）を
   通過した空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、 前記加熱用熱交換器（１４）による前記第１通路（１０
   ａ）での第１空気加熱量を調整することで、前記第１通
   路（１０ａ）の空気の温度を調整する第１温度調整部材
   （１７ａ）と、 前記第１通路（１０ａ）の空気の第１目標温度（ＴＡＯ
   （Dr））を算出する第１目標温度算出手段（Ｓ１９０）
   と、 少なくとも前記第１目標温度（ＴＡＯ（Dr））と前記第
   １冷却度合い（Ｔe1）に基づいて前記第１温度調整部材
   （１７ａ）を制御する第１温度制御手段（Ｓ２１０）
   と、 前記加熱用熱交換器（１４）による前記第２通路（１０
   ｂ）での第２空気加熱量を調整することで、前記第２通
   路（１０ｂ）の空気の温度を調整する第２温度調整部材
   （１７ｂ）と、 前記第２通路（１０ｂ）の空気の第２目標温度（ＴＡＯ
   （Pa））を算出する第２目標温度算出手段（Ｓ２００）
   と、 少なくとも前記第２目標温度と前記第２冷却度合い（Ｔ
   e2）に基づいて前記第２温度調整部材（１７ｂ）を制御
   する第２温度制御手段（Ｓ２１０）とを備えることを特
   徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の空調装
   置。
5. 【請求項５】 前記推定手段（Ｓ１８０）は、前記冷却
   用熱交換器（１３）に流入する空気の吸込空気温度（Ｔ
   ain)と前記第１冷却度合い（Ｔe1）との差に基づいて、
   前記第２空気冷却度合い（Ｔe2）を推定することを特徴
   とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の空調装
   置。
6. 【請求項６】 前記第１空調ゾーンと前記第２空調ゾー
   ンとで空調風の吹出部位が異なる部位となるように独立
   して吹出モードが設定可能となっており、 前記第１、第２風量とは、前記第１空調ゾーンの吹出モ
   ードと、前記第２空調ゾーンの吹出モードとに応じて補
   正して算出されることを特徴とする請求項１ないし請求
   項５いずれか１つに記載の空調装置。
7. 【請求項７】 前記第１通路（１０ａ）および前記第２
   通路（１０ｂ）に送風される空調風を発生し、１つの電
   動モータ（９）にて駆動される送風機（７）と、 前記第１通路（１０ａ）に送風される空調風の第１目標
   風量（ＶＭ（Dr））を決定する第１風量決定手段（Ｓ１
   ４０）と、 前記第２通路（１０ｂ）に送風される空調風の第２目標
   風量（ＶＭ（Pa））を決定する第２風量決定手段（Ｓ１
   ４０）と、 前記送風機にて発生する空調風を前記第１通路（１０
   ａ）および前記第２通路（１０ｂ）に振り分け、前記第
   １通路（１０ａ）および前記第２通路（１０ｂ）への風
   量割合を制御する風量割合制御部材（７０）とを有し、 前記風量制御手段（７０、７０ｃ、３０）は、前記第１
   目標風量（ＶＭ（Dr））および前記第２目標風量（ＶＭ
   （Pa））を満足するように前記送風機（７）および前記
   風量割合制御部材（７０）を制御することを特徴とする
   請求項１ないし６いずれか１つに記載の空調装置。