JP2001191779A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱負荷を精度よく推定して、室温制御性を向
上する。 【解決手段】 車両の外表面温度の影響を受けて温度が
変化する部位の車室内の表面温度を検出する第１表面温
度センサ（７０ｈ）と、車室内に侵入する日射の影響を
受けて温度が変化する部位の表面温度を検出する第２表
面温度センサ（７０ｋ）とを備え、それらの表面温度信
号を入力として目標吹出空気温度を算出する。これによ
ると、内気温と車室内表面温度との差による侵入熱（熱
負荷）を従来よりも直接的に推定することができ、熱負
荷を精度よく推定することが可能である。一方、日射が
車室内に入ることによる侵入熱（熱負荷）についても、
実際に日射の影響を受けて温度が変化する部位の温度か
ら推定することができ、熱負荷を精度よく推定すること
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室内の温度を乗
員が希望する設定温度に自動制御する車両用空調装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】冷房時の熱負荷として、車室内空間温度
（内気温）と車室内表面（例えば窓ガラス内壁面）温度
との差による侵入熱、日射が車室内に入ることによる侵
入熱等がある。そして、前者の熱負荷に関係する車室内
表面温度は、車両外表面（例えば窓ガラス外壁面）温度
の影響を受け、車両外表面温度は外気温や日射の影響を
受ける。そこで、従来の車両用空調装置においては、内
気温を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温
センサ、日射量を検出する日射センサを備え、上記各セ
ンサからの信号に基づいて前者の熱負荷を間接的に推定
している。また、後者の熱負荷については、日射センサ
で検出した日射量に基づいて推定している。そして、そ
れらの推定に基づいて、吹出空気温度の目標値（目標吹
出空気温度）や送風用ブロワの制御目標電圧等を算出し
ている。

【０００３】さらに、特開平１０−２３０７２８号公報
に記載の従来装置では、内気センサや日射センサの代わ
りに、マトリックス配置した赤外線センサ（表面温度セ
ンサ）にて乗員の表面温度を検出し、その温度信号に基
づいて乗員近傍の雰囲気温度や日射量を推定するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者の従来装置は、外気温や日射量から熱負荷を間接
的に推定しているため、実際の熱負荷と合わない場合が
あり、その結果、精度よく室温制御を行うことができな
いという問題があった。

【０００５】また、上記公報に記載の後者の従来装置
は、内気センサや日射センサの代わりに赤外線センサを
使用しているものの、結局日射量を乗員表面温度から推
定し、その値から熱負荷を間接的に推定することになる
ため、前者の従来装置と同様の問題が生じる。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、熱負荷を精度よく推定して、室温制御性を向上する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、乗員が希望する室内の
温度を設定するための温度設定手段（１５０）と、車室
内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７０ｑ）
と、車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化する部
位の車室内の表面温度を検出する第１表面温度センサ
（７０ｈ）と、車室内に侵入する日射の影響を受けて温
度が変化する部位の表面温度を検出する第２表面温度セ
ンサ（７０ｋ）とを備え、温度設定手段（１５０）によ
る設定温度信号、内気温センサ（７０ｄ、７０ｑ）によ
り検出された内気温度信号、第１表面温度センサ（７０
ｈ）により検出された第１表面温度信号、および第２表
面温度センサ（７０ｋ）により検出された第２表面温度
信号を入力として、目標吹出空気温度を算出することを
特徴としている。

【０００８】ここで、第１表面温度センサは例えば請求
項４に記載のようにガラス内壁面の温度を検出するもの
であって、このガラス内壁面は車室内空気に直接触れて
熱負荷に直接的に影響を及ぼす部位である。従って、従
来のように内外気温や日射量から熱負荷を推定するもの
よりも、内気温と車室内表面温度との差に基づいて熱負
荷を直接的に精度よく推定することが可能である。ま
た、第２表面温度センサは例えば請求項５に記載のよう
に乗員の着衣部温度を検出するものであって、この着衣
部のように、日射の影響を受けかつ車室内空気に直接触
れる部位の表面温度を検出することにより、日射が車室
内に入ることによる侵入熱（熱負荷）を精度よく推定す
ることが可能である。その結果、熱負荷に対応した適切
な空調制御を行うことができ、室温制御性を向上するこ
とができる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、乗員が希望す
る室内の温度を設定するための温度設定手段（１５０）
と、車室内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７
０ｑ）と、車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化
する部位の車室内の表面温度を検出する第１表面温度セ
ンサ（７０ｈ）と、乗員の表面温度を検出する第２表面
温度センサ（７０ｋ）とを備え、温度設定手段（１５
０）による設定温度信号、内気温センサ（７０ｄ、７０
ｑ）により検出された内気温度信号、第１表面温度セン
サ（７０ｈ）により検出された第１表面温度信号、およ
び第２表面温度センサ（７０ｋ）により検出された第２
表面温度信号を入力として、目標吹出空気温度を算出す
ることを特徴としている。

【００１０】そして、請求項２に記載の発明は、第２表
面温度センサが乗員の表面温度を検出する点で請求項１
に記載の発明と相違している。ここで、第２表面温度セ
ンサは例えば請求項６に記載のように乗員の着衣部およ
び皮膚の表面温度を検出するものであって、着衣部の表
面温度は日射の影響で温度が変化するため、請求項１に
記載の発明と同様の効果が得られる。また、乗員の表面
温度は乗員の温感に関係があり、従って乗員の表面温度
に基づいて目標吹出空気温度を算出することにより、乗
員の温感にマッチした適切な制御を行うことができ、快
適性を向上することができる。

【００１１】請求項３に記載の発明では、乗員が希望す
る室内の温度を設定するための温度設定手段（１５０）
と、車室内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７
０ｑ）と、車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化
する部位の車室内の表面温度を検出する第１表面温度セ
ンサ（７０ｈ）と、乗員の着衣部温度を検出する第２表
面温度センサ（７０ｋ）と、乗員の皮膚温度を検出する
第３表面温度センサ（７０ｇ）とを備え、温度設定手段
（１５０）による設定温度信号、内気温センサ（７０
ｄ、７０ｑ）により検出された内気温度信号、第１表面
温度センサ（７０ｈ）により検出された第１表面温度信
号、第２表面温度センサ（７０ｋ）により検出された第
２表面温度信号、および第３表面温度センサ（７０ｇ）
により検出された第３表面温度信号を入力として、目標
吹出空気温度を算出することを特徴としている。

【００１２】これによると、請求項１に記載の発明と同
様の効果が得られるとともに、乗員の温感に密接な関係
のある乗員の皮膚温度を第３表面温度センサで検出して
目標吹出空気温度を算出しているため、乗員の温感に一
層マッチした適切な制御を行うことができ、快適性をさ
らに向上することができる。

【００１３】請求項２２に記載の発明では、乗員が希望
する室内の温度を設定するための温度設定手段（１５
０）と、乗員の温感に関連する物理量を検出する温感情
報検出手段（１９０ｂ）と、室内の所定の部位の表面温
度を検出する表面温度センサ（１９０ａ）とを備え、こ
の表面温度センサ（１９０ａ）により、室外の温度の影
響を受けて表面温度が変化する外気温対応部位、および
日射の影響を受けて表面温度が変化する日射対応部位の
表面温度を検出し、温度設定手段（１５０）による設定
温度信号、温感情報検出手段（１９０ｂ）により検出さ
れた温感情報信号、および表面温度センサ（１９０ａ）
により検出された表面温度信号を入力として、目標吹出
空気温度を算出することを特徴としている。

【００１４】これによると、表面温度センサは、車室内
空気に直接触れて熱負荷に直接的に影響を及ぼす部位の
表面温度を検出するため、熱負荷を直接的に精度よく推
定することが可能である。その結果、熱負荷に対応した
適切な空調制御を行うことができ、室温制御性を向上す
ることができる。

【００１５】また、温感情報検出手段は、例えば請求項
２４に記載のように、外気温度、日射量、乗員の着衣部
温度、乗員の皮膚温度等の、乗員の温感に関連する物理
量（温感情報信号）を検出するものであって、この温感
情報信号を含む各種信号に基づいて目標吹出空気温度を
算出することにより、乗員の温感にマッチした適切な制
御を行うことができ、快適性を向上することができる。

【００１６】請求項２５に記載の発明では、請求項２ま
たは３に記載の車両用空調装置において、第２表面温度
センサを、複数に分割された分割領域を個々に検出する
複数の表面温度センサにて構成し、分割領域内で温度変
化が所定値以上の特定領域が検出されたときに、特定領
域に対する空調制御量と分割領域のうち特定領域を除く
領域に対する空調制御量とを異ならせることを特徴とす
る。

【００１７】これによると、温度が上昇（下降）傾向の
特定領域が検出されたときには、乗員が暑い（寒い）と
感じている特定領域の冷房（暖房）感を強め、乗員が暑
い（寒い）と感じていない領域の過冷房（過暖房）感を
防止して、乗員の快適感を向上することができる。

【００１８】請求項２７に記載の発明では、エアダクト
（１０）内に配設されて、空気と熱交換を行う熱交換器
（３０、５０）と、エアダクト（１０）から室内へ吹き
出す空気の温度を調節する温度調節手段（４０）とを備
え、エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
空気温度となるように温度調節手段（４０）を制御する
車両用空調装置において、乗員が希望する室内の温度を
設定するための温度設定手段（１５０）と、窓ガラス
（１７１ａ）の内壁面の温度を検出するガラス表面温度
センサと、天井（１７０）の内壁面の温度を検出する天
井表面温度センサと、乗員の着衣部（Ｍ１）の温度を検
出する着衣部表面温度センサとを備え、温度設定手段
（１５０）による設定温度信号、ガラス表面温度センサ
により検出されたガラス表面温度信号、天井表面温度セ
ンサにより検出された天井表面温度信号、および着衣部
表面温度センサにより検出された着衣部表面温度信号を
入力として、目標吹出空気温度を算出することを特徴と
する。

【００１９】これによると、天井温度は内気温に略対応
して変化するため、天井表面温度センサを従来の内気温
センサの代わりに用いることができる。従って、従来
は、内気温センサ、外気温センサ、および日射センサの
信号を利用して熱負荷を求めたのに対し、請求項２７に
記載の発明では、表面温度センサの信号のみを利用して
熱負荷を求めることができ、従来の内気温センサ、外気
温センサ、および日射センサが不要になる。

【００２０】また、車室内空気に直接触れる部位（ガラ
ス内壁面および着衣部）の表面温度を検出しているた
め、熱負荷を精度よく推定することが可能である。その
結果、熱負荷に対応した適切な空調制御を行うことがで
き、室温制御性を向上することができる。

【００２１】請求項２８に記載の発明では、請求項２に
記載の車両用空調装置において、日射の有無を検出する
日射センサを備え、日射センサにより日射有りと判定さ
れたとき、第１表面温度信号および第２表面温度信号に
基づいて、乗員に日射が直接当たっている直達日射状態
か否かを判定し、直達日射状態か否かに応じて空調制御
量を変更することを特徴とする。

【００２２】これによると、同じ日射有りの状態でも、
直達日射の有無によって空調制御量（吹出空気の温度や
風量等）を変更しているため、乗員の温感にマッチした
適切な制御を行うことができ、快適性を向上することが
できる。

【００２３】因みに、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
一例である。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明に
係わる車両用空調装置を示すもので、この空調装置は空
気通路を形成するエアダクト１０を備えており、このエ
アダクト１０はそのフェイス吹出口１１およびフット吹
出口１２にて車室１０ａ内に開口している。そして、フ
ェイス吹出口１１から乗員の上半身に向けて主に冷風が
吹き出され、フット吹出口１２から乗員の足元に向けて
主に温風が吹き出される。エアダクト１０内には、その
空気導入口側から各吹出口１１、１２にかけて、内外気
切替ドア８０、ブロワ２０、エバポレータ（冷房用熱交
換器）３０、エアミックスダンパ４０、ヒータコア（暖
房用熱交換器）５０および吹出口切替ダンパ６０が順に
配設されている。

【００２５】内外気切替ドア８０は、エアダクト１０内
に外気を導入するか、内気を導入するかを決める。ブロ
ワ２０は、そのブロワモータ２０ａの駆動に応じエアダ
クト１０内にその導入口から空気流を導入し、エバポレ
ータ３０、エアミックスダンパ４０、ヒータコア５０お
よび吹出口切替ダンパ６０を介し、フェイス吹出口１１
またはフット吹出口１２から車室１０ａ内に空気を吹き
出す。エバポレータ３０は、コンプレッサ３０ａの作動
下にて冷凍サイクル中の冷媒を受けてブロワ２０からの
空気流を冷却する。コンプレッサ３０ａは、これに付設
の電磁クラッチ３０ｂの選択的係合下にて当該車両のエ
ンジンにより駆動される。

【００２６】エアミックスダンパ４０は、空気の温度を
調節する温度調節手段を構成するもので、その現実の開
度θ（図１参照）に応じ、エバポレータ３０からヒータ
５０に流入させるべき冷却空気流の量、およびエバポレ
ータ３０からヒータ５０を迂回してその後流に流入させ
るべき冷却空気流の量を調節する。かかる場合、エアミ
ックスダンパ４０が図１にて図示破線（または実線）の
位置にあるとき現実の開度θは最小開度θｍｉｎ（また
は最大開度θｍａｘ）になる。ヒータコア５０は、エン
ジン冷却水を受けてその流入冷却空気流を再加熱する。

【００２７】吹出口切替ダンパ６０は、図１に実線で示
す切替位置（以下、第１切替位置という）にて、ヒータ
コア５０からの加熱空気流およびこのヒータコア５０を
迂回する冷却空気流の混合空気流をフット吹出口１２か
ら吹き出す。また、吹出口切替ダンパ６０は、フット吹
出口１２を閉じる位置（以下、第２切替位置という）に
切り替えられて、前記混合空気流をフェイス吹出口１１
から吹き出す。さらに、吹出口切替ダンパ６０は、両吹
出口１１、１２をともに開口する位置（以下、第３切替
位置という）に切り替えられて、前記混合空気流を両吹
出口１１、１２から吹き出す。

【００２８】運転者（乗員）Ｍの前方には、ルームミラ
ー近傍の天井部に、車室１０ａ内の所定の部位の表面温
度を非接触で検出する複数（本実施形態では１６個）の
表面温度センサ（非接触センサ）７０ａ〜７０ｐが設置
され、運転者Ｍの身体および周囲後方の表面温度を検出
し各部の表面温度信号として発生する。この表面温度セ
ンサ７０ａ〜７０ｐは、被検温体の温度変化に伴う赤外
線量の変化に対応して表面温度信号を発生する赤外線セ
ンサであり、より具体的には、被検温体の温度変化に伴
う赤外線量の変化に対応して、赤外線量に比例した起電
力を発生するサーモパイル型検出素子を用いた赤外線セ
ンサである。

【００２９】１６個の表面温度センサ７０ａ〜７０ｐ
は、１つの基盤上に縦横各４列のマトリックス型に配置
され、縦横各４列のマトリックス型に配置された赤外線
通過窓を持つ金属製ケースによって覆われている。それ
により、図２に示すように、縦横各４列に配置された第
１〜第１６区画Ａ〜Ｐの表面温度をそれぞれ独立に検出
可能になっている。ここで、表面温度センサ７０ａ〜７
０ｐの符号のアルファベットａ〜ｐと区画の符号Ａ〜Ｐ
とが対応しており、従って、表面温度センサ７０ａは区
画Ａの表面温度を検出し、センサ７０ｂは区画Ｂの表面
温度を検出し、センサ７０ｐは区画Ｐの表面温度を検出
する。

【００３０】図３は表面温度センサ７０ａ〜７０ｐによ
る表面温度検出範囲を示すもので、検出範囲１６０に
は、運転者Ｍの上半身（着衣部）Ｍ１、頭部Ｍ２、顔部
Ｍ３、腕部Ｍ４、下半身Ｍ５、天井１７０内壁面の一
部、前席ドア１７１のサイドガラス１７１ａ内壁面の一
部、リヤガラス１７２内壁面の一部が含まれている。な
お、１７３は前席シート、１７４は後席シートである。
そして、表面温度センサ７０ａ〜７０ｐによる表面温度
検出対象として、シート１７３、１７４、コンソール１
７５、床１７６、側壁１７１ｂを含んでもよい。

【００３１】ここで、検出範囲１６０において、天井
（内気温対応部位）１７０内壁面は日射が当たらず、ま
た断熱材によって天井外壁面の熱の影響を受けにくいた
め、内気温に略対応して表面温度が変化する。また、サ
イドガラス１７１ａやリヤガラス１７２のガラス部（外
気温対応部位）内壁面はガラス外壁面の熱（外気温や日
射による熱）の影響を受けて表面温度が変化しやすく、
乗員Ｍの特に上半身（日射対応部位）Ｍ１は日射の有無
によって表面温度が変化しやすい。

【００３２】そして、サイドガラス１７１ａ、リヤガラ
ス１７２および前席ドア１７１の側壁１７１ｂ等の内壁
面温度は、内気温と車室内表面温度との差による侵入熱
（熱負荷）の推定に利用される。また、実際に日射の影
響を受けて温度が変化する部位（例えば、運転者Ｍの着
衣部）の内壁面温度は、日射が車室内に入ることによる
侵入熱（熱負荷）の推定に利用される。さらに、乗員の
表面温度（皮膚温、着衣部温）は、乗員の温感に密接な
関係があるため、温感にマッチした制御を行うのに利用
される。

【００３３】空調装置は、内気温センサ７０ｑ、開度セ
ンサ７０ｒ〜７０ｔ、さらには図示しない各種センサを
備え、内気温センサ７０ｑは当該車室１０ａ内の空気温
度を検出して内気温信号を発生し、開度センサ７０ｒ〜
７０ｔは、エアミックスダンパ４０、吹出口切替ダンパ
６０および内外気切替ドア８０の現実の開度を検出して
開度信号を発生する。操作パネル１５０は空調装置への
乗員からの入力である各種設定信号（設定温度信号、モ
ード選択信号、オート／マニュアル選択信号等）を生じ
る。ここで、操作パネル１５０は、乗員が希望する室内
の温度を設定するための温度設定手段を含んでいる。

【００３４】ＥＣＵ９０は、図４に示すフローチャート
に従ってプログラムを実行し、この実行中において、ブ
ロワモータ２０ａ，電磁クラッチ３０ｂ，３つのモータ
１２０ａ、１３０ａ、１４０ａにそれぞれ接続した各駆
動回路１００、１１０、１２０、１３０、１４０の制御
に必要な演算処理をする。かかる場合、ＥＣＵ９０は、
当該車両のイグニッションスイッチＩＧによりバッテリ
Ｂから給電されて作動状態となり、プログラムの実行を
開始する。また、上述のプログラムはＥＣＵ９０のＲＯ
Ｍに予め記憶されている。

【００３５】駆動回路１００は、ＥＣＵ９０により制御
されてブロワモータ２０ａの回転速度を制御する。駆動
回路１１０は、ＥＣＵ９０により制御されて電磁クラッ
チ３０ａを選択的に係合させる。モータ１２０ａは、Ｅ
ＣＵ９０の制御に応じて駆動回路１２０により駆動され
て回転する。このことは、モータ１２０ａが減速機構
（図示せず）を介しエアミックスダンパ４０の現実の開
度を調節することを意味する。モータ１３０ａは、ＥＣ
Ｕ９０の制御に応じて駆動回路１３０により駆動されて
回転する。このことは、モータ１３０ａが減速機構（図
示せず）を介し吹出口切替ダンパ６０を第１〜第３切替
位置に選択的に切り替えることを意味する。モータ１４
０ａは、ＥＣＵ９０にに応じて駆動回路１４０により駆
動されて回転する。このことは、モータ１４０ａが減速
機構（図示せず）を介し内外気切替ドア８０の現実の開
度を調節することを意味する。

【００３６】また、電磁クラッチ３０ｂが、ＥＣＵ９０
からの出力信号に応答して駆動回路１１０により駆動さ
れて係合し、これに伴いコンプレッサ３０ａがエンジン
により駆動されて圧縮冷媒をエバポレータ３０に供給す
る。しかして、ブロワ２０による導入空気流が、エバポ
レータ３０により冷却され、エアミックスダンパ４０の
現実の開度θに応じた量でもってヒータコア５０に流入
して加熱されるとともに、残余の空気流が、直接ヒータ
コア５０の後方へ流入し加熱空気流と混合される。

【００３７】上記構成において、イグニッションスイッ
チＩＧの閉成により当該車両のエンジンを始動させると
ともにＥＣＵ９０を作動状態におく。次いで、操作パネ
ル１５０から操作信号を発生させれば、ＥＣＵ９０が、
図４のフローチャートに従い、ＥＣＵ９０内のプログラ
ムの実行を開始し、まずステップＳ１００にて、以降の
処理の実行に使用するカウンタやフラグを初期設定する
初期化の処理を実行した後、ステップＳ１１０に移行す
る。そして、ステップＳ１１０、Ｓ１２０にてスイッチ
信号および表面温度センサ７０ａ〜７０ｐを含む各種セ
ンサ信号（内気温、エンジン冷却水温、エバポレータ出
口温、車速、湿度等）を読み込む。これらのセンサ信号
のうち、表面温度センサ７０ａ〜７０ｐの信号はステッ
プＳ１３０へ入力される。

【００３８】ステップＳ１３０では、図５に示すよう
に、第１〜第１６区画Ａ〜Ｐの各区画毎に、システムへ
の影響度（おもみ）を考慮した係数ＫＡ〜ＫＰを設定す
る。すなわち、冷房熱負荷や温感への影響度合が大きい
区画の表面温度信号出力値に対する係数を大きくする。
ここで、ＫＡは第１区画Ａの係数、ＫＢは第２区画Ｂの
係数、……ＫＰは第１６区画Ｐの係数、ａ〜ｐは定数で
ある。

【００３９】次に、ステップＳ１４０では、ステップＳ
１２０で読み込んだ表面温度信号出力値ＴＡ〜ＴＰ、設
定温度Ｔｓｅｔおよび内気温Ｔｒとに基づき、図６に示
す式を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯが演算される。こ
こで、図６中のＴＡＯ算出式において、ＴＡは第１区画
Ａの表面温度信号出力値、ＴＢは第２区画Ｂの表面温度
信号出力値、……ＴＰは第１６区画Ｐの表面温度信号出
力値である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒは係数、Ｃは定数で
ある。

【００４０】次に、ステップＳ１５０において、上記目
標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて図７の特性図より目標
風量に対応するブロワモータ２０ａへの印可電圧（第１
ブロワ電圧）を算出するとともに、エンジン冷却水温Ｔ
ｗに基づいて図８の特性図より第２ブロワ電圧を算出
し、そして両ブロワ電圧のうち低い方をブロワ電圧とし
て決定する。

【００４１】次に、ステップＳ１６０では、目標吹出空
気温度ＴＡＯとエンジン冷却水温Ｔｗ及びエバポレータ
出口温Ｔｅとに基づき、下記数式１を用いて、エアミッ
クスダンパ４０の目標開度ＳＷを算出する。なお、数式
１中のαは定数である。

【００４２】

【数１】ＳＷ＝〔｛ＴＡＯ−（Ｔｅ＋α）〕／〔Ｔｗ−
（Ｔｅ＋α）｝〕×１００（％） 次にステップＳ１７０では、目標吹出空気温度ＴＡＯに
基づき、内気導入にするか、外気導入にするかを決定す
る。次にステップＳ１８０では、目標吹出空気温度ＴＡ
Ｏに基づいて、図９の特性図より、吹出口モードをフェ
イスモード（ＦＡＣＥ）、バイレベルモード（Ｂ／
Ｌ）、およびフットモード（ＦＯＯＴ）のいずれにする
かを決定する。そしてステップＳ１９０では、上記ステ
ップＳ１５０〜ステップＳ１８０による演算結果に応じ
て、駆動回路１００、１２０、１３０、１４０に、ブロ
ワ電圧制御信号、エアミックスダンパ開度制御信号、内
外気導入モード制御信号、および吹出口モード制御信号
を夫々出力する。そして、ステップＳ２００へ進み、周
期時間ｔ秒経過したか否かを判定し、ＮＯの場合はステ
ップＳ２００で待ち、ＹＥＳの場合はステップＳ１１０
へ戻る。

【００４３】上記のように、車室内空気に直接触れて熱
負荷に直接的に影響を及ぼす部位であるガラス内壁面等
の表面温度を検出することにより、内気温と車室内表面
温度との差に基づいて熱負荷を直接的に精度よく推定す
ることが可能である。また、この着衣部のように、日射
の影響を受けかつ車室内空気に直接触れる着衣部等の表
面温度を検出することにより、日射が車室内に入ること
による侵入熱（熱負荷）を精度よく推定することが可能
である。その結果、熱負荷に対応した適切な空調制御を
行うことができ、室温制御性を向上することができる。

【００４４】また、乗員の温感に密接な関係のある皮膚
温（例えば顔部Ｍ３の温度）や乗員着衣部の温度を検出
し、それらの温度に基づいて目標吹出空気温度ＴＡＯ等
を算出しているため、乗員の温感にマッチした適切な制
御を行うことができ、快適性を向上することができる。

【００４５】（第２実施形態）次に、図１０に示す第２
実施形態について説明する。上記実施形態では、１６個
の表面温度センサ７０ａ〜７０ｐは１つの基盤上にマト
リックス型に配置され、従って１６個の表面温度センサ
７０ａ〜７０ｐは車室内の同一箇所に設置されるが、本
実施形態では、表面温度の測定領域に対応して、表面温
度センサを車室内の適宜箇所に分離して設置している。

【００４６】具体的には、天井１７０において車両最前
方付近でかつ車両左右方向の中央部に、運転席乗員およ
び助手席乗員の表面温度（皮膚温、着衣部温）をそれぞ
れ独立して検出する２つの表面温度センサ１８０ａ，１
８０ｂを設置し、天井１７０において運転席上方部に、
前席ドア１７１のサイドガラス１７１ａ内壁面の表面温
度を検出する１つの表面温度センサ１８０ｃを設置し、
天井１７０において後席上方部に、後席シート１７４の
表面温度を検出する１つの表面温度センサ１８０ｄを設
置し、計器盤１７７の上面部に、フロントガラス１７８
内壁面の表面温度を検出する１つの表面温度センサ１８
０ｅを設置している。

【００４７】そして、それらの表面温度センサ１８０ａ
〜１８０ｅの表面温度信号を、第１実施形態における表
面温度センサ７０ａ〜７０ｐの表面温度信号の代わりに
用いることにより、第１実施形態と同様の制御を行うこ
とができる。

【００４８】なお、計器盤１７７の上面部は日射の影響
を受けて温度が変化するため、図示しない表面温度セン
サにより計器盤１７７の上面部温度を検出して、その表
面温度信号を、日射が車室内に入ることによる侵入熱
（熱負荷）の推定に利用してもよい。

【００４９】（第３実施形態）次に、図１１に示す第３
実施形態について説明する。第１実施形態においては、
第１〜第１６区画Ａ〜Ｐの各区画毎に固有の係数ＫＡ〜
ＫＰを設定したが、本実施形態では、検出対象物の似た
もの（センサ出力の変化傾向が近いもの）のグループに
対して同一の係数を付け、各グループ毎の平均値を算出
し、その平均値を目標吹出空気温度ＴＡＯの算出に用い
るもので、第１実施形態のステップＳ１３０（図４）が
図１１のように変更されている。

【００５０】図１１において、ステップＳ１３１では、
区画Ａ，Ｅ，Ｈ（図２参照）の表面温度信号出力値であ
るか否かが判定され、ＹＥＳであればステップＳ１３２
に進み、区画Ａ、Ｅ、Ｐの各表面温度信号出力値に対す
る係数Ｋ１を設定する。次いで、ステップＳ１３３に進
み、区画Ａ、Ｅ、Ｐの各表面温度信号出力値と係数Ｋ１
の積を求めた後、平均値を算出する。ここで、区画Ａ、
Ｅ、Ｐは主にガラス内壁面が存在し、従って、ステップ
Ｓ１３３で求めた平均値は、内気温と車室内表面温度と
の差による侵入熱（熱負荷）の推定に用いられる。

【００５１】次に、ステップＳ１３１でＮ０と判定され
るとステップＳ１３４に進み、区画Ｄ、Ｍ、Ｐの表面温
度信号出力値であるか否かが判定され、ＹＥＳであれば
ステップＳ１３５に進み、区画Ｄ、Ｍ、Ｐの各表面温度
信号出力値に対する係数Ｋ２を設定する。次いで、ステ
ップＳ１３６に進み、区画Ｄ、Ｍ、Ｐの各表面温度信号
出力値と係数Ｋ２の積を求めた後、平均値を算出する。
ここで、区画Ｄ、Ｍ、Ｐは日射が当たりにくい部位であ
る。

【００５２】次に、ステップＳ１３４でＮ０と判定され
るとステップＳ１３７に進み、残りの区画Ｂ、Ｃ、Ｆ、
Ｇ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｎ、Ｏの各表面温度信号出力値に
対する係数Ｋ３を設定する。次いで、ステップＳ１３８
に進み、平均値を算出する。ここで、区画Ｂ、Ｃ、Ｆ、
Ｇ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｎ、Ｏは、皮膚温や着衣部温度の
検出部である。

【００５３】次に、各ステップＳ１３３、Ｓ１３６、Ｓ
１３８で求めた各グループ毎の平均値等に基づいて、ス
テップＳ１４０にて目標吹出空気温度ＴＡＯを算出す
る。

【００５４】（第４実施形態）次に、図１２に示す第４
実施形態について説明する。第１実施形態における第１
〜第１６区画Ａ〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰを、前席シート
１７３の位置に応じて変更するようにしたものである。

【００５５】シート位置が前後或いは上下に変更された
場合、表面温度センサ７０ａ〜７０ｐの検出対象が変わ
る場合がある。例えば、図３の状態からシート１７３が
車両前方側に動かされると、乗員の表面温度検出範囲が
増え、他の周囲部分の検出範囲が相対的に減少する。そ
こで、図１２に示すように、シート１７３が車両前方側
に動かされる程、乗員の表面温度を検出する区画Ｇの係
数ＫＧを小さくし、一方、天井内壁面温度を検出する区
画Ｄの係数ＫＤおよびガラス部内壁面温度を検出する区
画Ｈの係数ＫＨをともに大きくする。このように、前席
シート１７３の位置変更に伴う検出対象の変化に合わせ
て、各区画Ａ〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰを変更することに
より、シート位置に係わらず、熱負荷を精度よく推定し
て熱負荷に対応した適切な空調制御を行うことができ
る。

【００５６】なお、シート位置に応じて、例えば目標吹
出空気温度やブロワ電圧を補正してもよい。また、ステ
アリング角度、ルームミラー角度、サイドミラー角度等
のように、乗員の体格により変わる要素の変化量に応じ
て、各区画Ａ〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰを変更してもよ
い。

【００５７】（第５実施形態）次に、図１３に示す第５
実施形態について説明する。本実施形態は、外気温度を
検出する外気温センサを第１実施形態に付加し、図１３
に示すように、外気温度が高くなるのに伴って各区画Ａ
〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰを大きくするようにしている。

【００５８】同様に、乗員表面温度や車室内表面温度に
応じて、各区画Ａ〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰを変更しても
よい。

【００５９】（第６実施形態）次に、図１４に示す第６
実施形態について説明する。本実施形態は、各区画Ａ〜
Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰのうちの１つまたは複数を、乗員
が変更できるようにしたものである。そのために、操作
パネル１５０に、係数を変更する係数変更手段１５１を
設置している。この係数変更手段１５１によって、例え
ば「暖かめ」「普通」「涼しめ」の中から乗員が好みに
応じて選択し、選択された好みの空調制御が実現される
ように、ＥＣＵ９０が係数ＫＡ〜ＫＰのうちの１つまた
は複数の係数を適宜変更する。

【００６０】（第７実施形態）次に、図１５に示す第７
実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形
態における内気温センサ７０ｑを廃止し、それに伴い、
第１実施形態のステップＳ１４０（図４）を図１５のス
テップＳ１４０’のように変更している。

【００６１】シート１７３、１７４或いは天井１７０は
外気温や日射の影響を受けにくいため、内気温に略対応
して表面温度が変化する。そこで、本実施形態では、シ
ート１７３、１７４或いは天井１７０に対応する区画の
表面温度信号を検出する表面温度センサを内気温センサ
として利用し、その出力値を内気温相当として目標吹出
空気温度ＴＡＯの算出に用いる。図１５に示すように、
表面温度信号出力値ＴＡ〜ＴＰと設定温度Ｔｓｅｔとに
基づき、目標吹出空気温度ＴＡＯが演算される。

【００６２】（第８実施形態）次に、図１６〜図２４に
示す第８実施形態について説明する。本実施形態では、
図１６に示すように、天井１７０において車両最前方付
近でかつ車両左右方向の中央部に、室内の表面温度を検
出する２つの表面温度センサ１９０ａ，１９０ｂを設置
している。

【００６３】一方の表面温度センサ１９０ａは、車室内
の広い領域を温度検出範囲（視野範囲）としており、具
体的には、室内の温度に略対応して表面温度が変化する
天井１７０や前席シート１７３（内気温対応部位）、室
外の温度の影響を受けて表面温度が変化しやすいサイド
ガラス１７１ａ内壁面（外気温対応部位）、および日射
の影響を受けて表面温度が変化しやすい前席乗員の皮膚
や着衣部（日射対応部位）の各表面温度を検出してい
る。そして、それらの部位の表面温度に応じた室内表面
温度Ｔｉｒの信号を出力する。このセンサ１９０ａは熱
負荷に直接的に影響を及ぼす部位の表面温度を検出して
いるため、熱負荷を直接的に精度よく推定することが可
能である。

【００６４】他方の表面温度センサ（温感情報検出手
段）１９０ｂは、乗員の温感に関連する物理量を検出す
るもので、本例では、サイドガラス１７１ａ内壁面の表
面温度のみを検出している。図１７はサイドガラス１７
１ａ内壁面の表面温度と外気温との関係を示すもので、
両者は相関があり、従ってサイドガラス１７１ａ内壁面
の表面温度から温感情報としての外気温を推定すること
が可能である。なお、図１７の試験条件は、内気温２５
℃一定、日射無し、車速４０ｋｍ／ｈである。

【００６５】図１８は２つの表面温度センサ１９０ａ，
１９０ｂの具体的な構成を示すもので、表面温度センサ
１９０ａ，１９０ｂは基盤１９０ｃ上に設置され、仕切
板１９０ｄにて内部が仕切られたカップ状の金属製ケー
ス１９０ｅによって覆われている。ケース１９０ｅの底
部には四角形の窓１９０ｆ、１９０ｇが２つ形成され、
この２つの窓１９０ｆ、１９０ｇの大きさを適宜設定す
ることにより、温度検出領域の広さを調整している。

【００６６】次に、空調制御について、図１９に示すフ
ローチャートに沿って説明する。第１実施形態と比較
し、ステップＳ１３０およびステップＳ１４０が変更さ
れ、ステップＳ１４５が追加されている。他のステップ
の処理は第１実施形態と同じであり、以下、変更、追加
したステップＳ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１４５について詳
述する。

【００６７】ステップＳ１３０は、室内表面温度Ｔｉｒ
にかける係数Ｋｉｒの算出を行うもので、図２０に示す
ように、他方の表面温度センサ１９０ｂで検出したサイ
ドガラス１７１ａ内壁面の表面温度（ガラス温度）に基
づいて第１変数Ｆ１を求め、前席シート１７３の位置
（シート位置）に基づいて第２変数Ｆ２を求め、両変数
Ｆ１、Ｆ２の乗算により係数Ｋｉｒを算出する。

【００６８】次に、ステップＳ１４０では、設定温度Ｔ
ｓｅｔ、係数Ｋｉｒ、室内表面温度Ｔｉｒ等に基づき、
図２１に示す式を用いて目標吹出空気温度ＴＡＯが演算
される。ここで、ガラス温度が高い（すなわち外気温が
高い）夏場は第１変数Ｆ１が大きくなり、目標吹出空気
温度ＴＡＯが低めに設定される。一方、ガラス表面温度
が低い（すなわち外気温が高い）冬場は第１変数Ｆ１が
小さくなり、目標吹出空気温度ＴＡＯが高めに設定され
る。従って、夏場は涼しめに冬場は暖かめに、すなわ
ち、乗員の温感にマッチした適切な制御を行うことがで
き、快適性を向上することができる。

【００６９】また、乗員位置（シート位置）が前寄りの
場合、他方の表面温度センサ１９０ｂの温度検出範囲
（視野範囲）内に占める乗員の割合が多くなるため、他
方の表面温度センサ１９０ｂの出力である室内表面温度
Ｔｉｒが高めになってしまい、その結果、目標吹出空気
温度ＴＡＯが最適値よりも低めになってしまう。そこ
で、前席シート１７３の位置が前寄りの場合、第２変数
Ｆ２を小さくし、前席シート１７３の位置が後寄りの場
合、第２変数Ｆ２を大きくすることにより、室内表面温
度Ｔｉｒを補正して、目標吹出空気温度ＴＡＯを前席シ
ート１７３の位置に関わらず一定にすることができる。

【００７０】なお、シート位置の検出方法としては、シ
ートに取り付けたポテンショメータの信号を用いてもよ
いし、あるいは、電動式シートを移動させるためのスイ
ッチのＯＮ時間をＥＣＵ内のメモリに記憶させ、そのデ
ータからシート位置を推定してもよい。

【００７１】次に、ステップＳ１４５では、図２２の特
性図（マップ）に基づいて第１停止制御温度Ｔ１１を求
めるとともに、図２３の特性図（マップ）に基づいて第
２停止制御温度Ｔ１２を求め、両停止制御温度Ｔ１１、
Ｔ１２のうち低い方の値を停止制御温度Ｔ１として採用
する。そして、停止制御温度Ｔ１に基づいて、図２４の
特性図（マップ）によりコンプレッサ３０ａのＯＮ−Ｏ
ＦＦを決定する。すなわち、エバポレータ出口温Ｔｅが
停止制御温度Ｔ１以下の時はコンプレッサ３０ａをＯＦ
Ｆし、エバポレータ出口温Ｔｅが起動制御温度（Ｔ１＋
１℃）以上の時はコンプレッサ３０ａをＯＮする。

【００７２】なお、一方の表面温度センサ１９０ａは、
外気温対応部位としてサイドガラス１７１ａ内壁面の表
面温度を検出したが、サイドガラス１７１ａの代わり
に、リヤガラス１７２やフロントガラス１７８の表面温
度を検出してもよい。

【００７３】また、一方の表面温度センサ１９０ａは、
前席のうち一方の席のみを温度検出対象としてもよい
し、後席シートや後席乗員を温度検出範囲（視野範囲）
に含んでもよい。

【００７４】さらに、他方の表面温度センサ１９０ｂの
代わりに、車室外に設置したサーミスタ等の外気温セン
サを用いてもよい。そして、その外気温センサで検出し
た温感情報としての外気温により第１変数Ｆ１を求めて
も、本実施形態と同様に、乗員の温感にマッチした適切
な制御を行うことができる。

【００７５】また、乗員の温感に関連する物理量（温感
情報）としては、外気温度の他に、日射量、乗員の着衣
部温度、乗員の皮膚温度、天井の表面温度等を採用して
もよく、また、それらの物理量を単独で或いは組み合わ
せて用いてもよい。

【００７６】（第９実施形態）次に、第９実施形態を図
２５に基づいて説明する。本実施形態は、例えば日射が
乗員Ｍの体の一部分のみに当たって局所的に温度変化が
あった場合には、その温度変化部に対する空調制御量を
局所的に高めて、乗員Ｍの快適感の向上を図ったもので
ある。

【００７７】なお、基本的な構成および制御は第１実施
形態と共通しているが、本実施形態では、車両左右方向
中央部のセンターフェイス吹出口と車両左右方向両端部
のサイドフェイス吹出口とを備える。また、それらのフ
ェイス吹出口の吹出グリルを駆動手段（例えば電動モー
タ）にて駆動可能にし、ＥＣＵ９０（図１参照）の演算
結果に基づいて駆動手段を制御して吹出空気の風向きを
自動調整可能にしている。

【００７８】以下、本実施形態の作動について説明す
る。

【００７９】図２５は表面温度センサ７０ａ〜７０ｐ
（図１参照）で検出した温度を示すもので、例えば乗員
Ｍの体のうち上半身（着衣部）Ｍ１のみに日射が当たる
場合、上半身Ｍ１の温度は実線のように日射が当たった
時点から時間経過に伴って上昇し、一方、乗員Ｍの体の
うち上半身Ｍ１を除く部位の温度は一点鎖線のように略
一定である。この場合、乗員Ｍは上半身Ｍ１部にて局所
的に暑いと感じる。

【００８０】そして、図２５のような温度変化があった
場合、ＥＣＵ９０は、単位時間当たりの温度上昇率が所
定値以上の部位（本例では上半身Ｍ１部）を特定領域と
判定し、その特定領域に対する冷房能力を上げるような
制御を行う。具体的には、吹出グリルを駆動手段にて駆
動して、吹出空気の風向きを上半身Ｍ１側に設定する。
この時、風量を増加したり、さらには吹出空気の温度を
下げてもよい。

【００８１】これにより、上半身Ｍ１部を除く領域に対
する冷房能力よりも、上半身Ｍ１部に対する冷房能力が
上がる。従って、乗員Ｍが暑いと感じている上半身Ｍ１
部の冷房感を強め、乗員Ｍが暑いと感じていない部位の
過冷房感を防止して、乗員Ｍの快適感を向上することが
できる。

【００８２】また、冬期（外気温低時）の高速走行時に
は窓ガラスの温度が室温よりも著しく低くなり、輻射に
より乗員Ｍの体のうち窓ガラス側の部位（肩、腕）の温
度が低下する。この場合、ＥＣＵ９０は、単位時間当た
りの温度下降率が所定値以上の部位（本例では窓ガラス
側の肩、腕）を特定領域と判定し、その特定領域に対す
る暖房能力を上げるような制御を行う。具体的には、サ
イドフェイス吹出口からの温風量を増加させる。この
時、吹出空気の温度を上げてもよい。

【００８３】これにより、乗員Ｍが寒いと感じている窓
ガラス側の肩、腕部の暖房感を強め、乗員Ｍが寒いと感
じていない部位の過暖房感を防止して、乗員Ｍの快適感
を向上することができる。

【００８４】なお、本例では、単位時間当たりの温度変
化率が所定値以上の部位を特定領域としたが、温度変化
率が小さい部位との温度差が所定値以上の部位を特定領
域としてもよい。

【００８５】また、本例では、特定領域に対する空調制
御量（冷房または暖房能力）を上げるために、空気の吹
出方向、風量、温度を制御したが、吹出口モードを切り
替えてもよい。例えば、フットモードで暖房を行ってい
るときに、乗員Ｍの頭部Ｍ２に日射が当たった場合、吹
出空気の温度を低下させると共に、吹出口モードをフェ
イスモードに変更してもよい。

【００８６】（第１０実施形態）次に、図２６、図２７
に示す第１０実施形態について説明する。本実施形態
は、第１実施形態における内気温センサ７０ｑを廃止
し、表面温度センサの信号のみを利用して熱負荷を求め
るようにしたものである。また、内気温センサ７０ｑの
廃止に伴い、第１実施形態のステップＳ１４０（図４）
の目標吹出空気温度ＴＡＯの算出方法を図２７のように
変更している。

【００８７】まず、目標吹出空気温度ＴＡＯの算出に用
いる表面温度信号について、図２６にて説明する。図２
６は表面温度センサの検出範囲１６０を示すもので、本
実施形態では、図２６に斜線で示した４つの部位の表面
温度信号を用いる。具体的には、前席ドア１７１のサイ
ドガラス１７１ａ内壁面の表面温度（窓温度Ｔｗｉ）、
天井１７０内壁面の表面温度（天井温度Ｔｒｏ）、運転
者Ｍの上半身（着衣部）Ｍ１の表面温度（着衣温度Ｔｃ
ｌ）、および運転者Ｍの顔部Ｍ３の表面温度（顔温度Ｔ
ｆａ）である。

【００８８】そして、目標吹出空気温度ＴＡＯを図２７
の式に基づいて算出する。なお、図２７中の、Ｋｗｉ、
Ｋｒｏ、Ｋｃｌ、Ｋｆａは係数である。ここで、窓温度
Ｔｗｉは外気温や日射の影響を受けて変化し、天井温度
Ｔｒｏは内気温に略対応して変化し、着衣温度Ｔｃｌは
日射の有無によって変化しやすい。従って、Ｋｗｉ×Ｔ
ｗｉ＋Ｋｒｏ×Ｔｒｏ＋Ｋｃｌ×Ｔｃｌによって熱負荷
が求められる。

【００８９】なお、本発明者の実験によれば、Ｋｗｉ＝
０．５〜２、Ｋｒｏ＝１〜５、Ｋｃｌ＝２〜５に設定す
ることにより、熱負荷変動時にも安定した室温に制御可
能で、良好な室温制御性を得ることができた。

【００９０】従来は、内気温センサ、外気温センサ、お
よび日射センサの信号を利用して熱負荷を求めたのに対
し、本実施形態では、表面温度センサの信号のみを利用
して熱負荷を求めることができるため、従来の内気温セ
ンサ、外気温センサ、および日射センサが不要になる。

【００９１】また、目標吹出空気温度ＴＡＯの算出式
に、顔温度Ｔｆａの補正項を入れているため、乗員の温
感にマッチした制御を行うことができる。

【００９２】（第１１実施形態）次に、図２８、図２９
に示す第１１実施形態について説明する。本実施形態
は、乗員Ｍに日射が直接当たっているか否かに応じて空
調制御量を変更して、乗員Ｍの快適感の向上を図ったも
のである。なお、基本的な構成および制御は第１実施形
態と共通しているが、本実施形態では、図２８に示すよ
うに、日射量を検出する日射センサ７０ｕを第１実施形
態に付加している。

【００９３】以下、本実施形態の作動について説明す
る。本実施形態においては、日射センサ７０ｕの信号と
表面温度センサの信号から、日射の状態を次の３種類
〜に分ける。

【００９４】日射なし 日射センサ７０ｕの信号に基づき、日射量が所定値以下
の場合、「日射なし」と判定する。

【００９５】日射有りで直達日射なし 日射センサ７０ｕの信号に基づき、日射量が所定値以上
の場合、日射有りと判定する。次いで、日射有りの時に
は表面温度センサの信号に基づいて、乗員Ｍに日射が直
接当たっている直達日射状態か否かを判定する。

【００９６】例えば車両のほぼ真上に太陽が位置し、乗
員Ｍの上半身Ｍ１に日射が直接当たらない場合は、表面
温度センサの検出範囲１６０全体の温度が上がり、検出
範囲１６０の温度は顔部Ｍ３除いて略均一になる。この
ように、日射センサ７０ｕの信号に基づき「日射有り」
と判定され、かつ検出範囲１６０内の温度差が小さい場
合には、「日射有りで直達日射なし」と判定する。

【００９７】直達日射有り 一方、例えば、車両の右側からの入射により乗員Ｍの上
半身（着衣部）Ｍ１に日射が直接当たる場合、表面温度
センサの検出範囲１６０を示す図２９の斜線部、すなわ
ち、サイドガラス１７１ａおよび乗員Ｍの上半身Ｍ１の
温度が、検出範囲１６０の他の部位（顔部Ｍ３除く）よ
りも高くなる。このように、乗員Ｍの上半身Ｍ１の温度
が他の部位（顔部Ｍ３除く）よりも高くなった場合に
は、「直達日射有り」と判定する。

【００９８】そして、上記の３種類の日射の状態に応じ
て、目標吹出空気温度ＴＡＯを変更する。すなわち、
「日射なし」→「日射有りで直達日射なし」→「直達日
射有り」の順に目標吹出空気温度ＴＡＯを低下させ、乗
員Ｍが最も暑いと感じる「直達日射有り」の時に最も冷
房感を強める制御を行う。なお、３種類の日射の状態に
応じて目標吹出空気温度ＴＡＯを変更するにあたって
は、表面温度信号に対する係数ＫＡ〜ＫＰのうち、乗員
Ｍの上半身Ｍ１の表面温度信号に対する係数を、日射の
状態に応じて変更すればよい。

【００９９】本実施形態によれば、同じ日射有りの状態
でも、直達日射の有無によって空調制御量（吹出空気の
温度および風量のうち少なくとも一方）を変更している
ため、乗員の温感にマッチした適切な制御を行うことが
でき、快適性を向上することができる。

【０１００】（その他の実施形態）第１実施形態におい
て、よりきめ細かな空調制御を行うために、外気温セン
サ、日射センサを付加してもよい。また、複数の表面温
度センサ７０ａ〜７０ｐでフロントガラスの温度を検出
してもよい。

【０１０１】また、例えば日射が乗員に断続的に当たる
ような場合制御のハンチングが起こるため、それを防止
するために、表面温度センサ７０ａ〜７０ｐの表面温度
信号のサンプリング回数を適宜に設定してもよい。すな
わち、数回分の表面温度信号出力値を平均して目標吹出
空気温度ＴＡＯの算出に用いてもよい。

【０１０２】各係数ＫＡ〜ＫＰは、車室内の表面温度、
乗員の表面温度、乗員の温感の好み、乗員の体格および
空調負荷（外気温、内気温、エンジン冷却水温、エバポ
レータ出口温、車速、湿度、シート温度）に応じて変更
してもよい。ここで、乗員の体格は、体格に応じて調整
される車両側機器（シート、ステアリング、ルームミラ
ー等）の位置や状態から推定することができる。また、
第１〜第１６区画Ａ〜Ｐの各係数ＫＡ〜ＫＰのうち、一
部の区画の係数を、他の区画の係数に応じて変更しても
よい。

【０１０３】また、乗員温感を空調制御によく反映させ
るため、乗員表面温度を検出している表面温度センサの
出力値に対応する係数を、他の出力値に対応する係数よ
りも大きくしてもよいし、或いは小さくしてもよい。ま
た、乗員表面温度を検出している表面温度センサの出力
値に対応する補正割合（詳細後述）や遅延時間（詳細後
述）を、他の出力値に対応する補正割合や遅延時間と異
ならせてもよい。

【０１０４】また、表面温度センサ７０ａ〜７０ｐの温
度検出方向や温度検出視野範囲を可変とし、乗員の温感
の好み、乗員の体格および空調負荷等に応じてその検出
方向や視野範囲を変更してもよい。

【０１０５】また、各表面温度信号の出力値が変化した
場合に、その出力値の変化量が小さくなるように所定の
補正割合にて補正し、その補正された出力値を用いて目
標吹出空気温度を算出するようにしてもよい。そして、
乗員の温感の好み、乗員の体格および空調負荷等に応じ
て補正割合を変更することができる。

【０１０６】また、各表面温度信号のうちの一部の表面
温度信号に対して設定される補正割合を、他の表面温度
信号とは異ならせてもよい。また、補正割合を、少なく
とも２つ以上の表面温度センサで独立に設定可能にして
もよい。

【０１０７】また、各表面温度信号を所定の遅延時間だ
け遅らせて出力し、その遅らせて出力した出力値を用い
て目標吹出空気温度を算出するようにしてもよい。そし
て、乗員の温感の好み、乗員の体格および空調負荷等に
応じて遅延時間を変更することができる。また、各表面
温度信号のうちの一部の表面温度信号に対して設定され
る遅延時間を、他の表面温度信号とは異ならせてもよ
い。

【０１０８】また、各表面温度センサの検出視野領域、
検出場所およびサンプリング回数を、少なくとも２つ以
上の表面温度センサで独立に設定可能にしてもよい。

【０１０９】また、第１実施形態においては、表面温度
信号出力値ＴＡ〜ＴＰ、設定温度Ｔｓｅｔおよび内気温
Ｔｒとに基づき、目標吹出空気温度ＴＡＯを演算してい
るが、目標とする乗員表面温度と実際の乗員表面温度の
みを比較して目標吹出空気温度ＴＡＯを演算し、実際の
乗員表面温度が目標とする乗員表面温度になるようにフ
ィードバック制御を行ってもよい。

【０１１０】また、各係数ＫＡ〜ＫＰ、表面温度センサ
７０ａ〜７０ｐの検出方向や視野範囲、補正割合、遅延
時間等を変更する手段を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を表す概略構
成図である。

【図２】図１の各表面温度センサの温度検出範囲を示す
区画図である。

【図３】図１の表面温度センサの検出範囲を示す車室の
斜視図である。

【図４】図１のＥＣＵにて実行される空調制御処理を表
すフローチャートである。

【図５】図４のステップＳ１３０における制御処理を表
すフローチャートである。

【図６】図４のステップＳ１４０における制御処理を表
すフローチャートである。

【図７】ブロワの制御特性図である。

【図８】ブロワの制御特性図である。

【図９】吹出口モードの制御特性図である。

【図１０】本発明の第２実施形態を示す車室の斜視図で
ある。

【図１１】本発明の第３実施形態の空調制御処理を表す
フローチャートである。

【図１２】本発明の第４実施形態を示す特性図である。

【図１３】本発明の第５実施形態を示す特性図である。

【図１４】本発明の第６実施形態を示す操作パネルの正
面図である。

【図１５】本発明の第７実施形態の空調制御処理を表す
フローチャートである。

【図１６】本発明の第８実施形態を示す車室の斜視図で
ある。

【図１７】ガラス内壁温度と外気温度の関係を示す図で
ある。

【図１８】図１６のセンサの構成を示す斜視図である。

【図１９】第８実施形態の空調制御処理を表すフローチ
ャートである。

【図２０】図１９のステップＳ１３０における制御処理
を表すフローチャートである。

【図２１】図１９のステップＳ１４０における制御処理
を表すフローチャートである。

【図２２】第１停止制御温度の制御特性図である。

【図２３】第２停止制御温度の制御特性図である。

【図２４】コンプレッサの制御特性図である。

【図２５】第９実施形態の作動説明に供する温度特性図
である。

【図２６】第１０実施形態の表面温度センサの検出範囲
を示す図である。

【図２７】第１０実施形態の空調制御処理を表すフロー
チャートである。

【図２８】第１１実施形態の全体構成を表す概略構成図
である。

【図２９】図２８の表面温度センサの検出範囲を示す図
である。

【符号の説明】

１０…エアダクト、３０…エバポレータ（冷房用熱交換
器）、４０…エアミックスダンパ（温度調節手段）、５
０…ヒータコア（暖房用熱交換器）、７０ｄ…表面温度
センサ（内気温センサ相当）、７０ｈ…表面温度センサ
（第１表面温度センサ）、７０ｋ…表面温度センサ（第
２表面温度センサ）、７０ｑ…内気温センサ。

フロントページの続き (72)発明者 一志 好則 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 梶野 祐一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大賀 啓 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 西井 克昌 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 安藤 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3L011 AF02

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアダクト（１０）内に配設されて、空
   気と熱交換を行う熱交換器（３０、５０）と、 前記エアダクト（１０）から室内へ吹き出す空気の温度
   を調節する温度調節手段（４０）とを備え、 前記エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
   空気温度となるように前記温度調節手段（４０）を制御
   する車両用空調装置において、 乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手
   段（１５０）と、 車室内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７０
   ｑ）と、 車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化する部位の
   前記車室内の表面温度を検出する第１表面温度センサ
   （７０ｈ）と、 前記車室内に侵入する日射の影響を受けて温度が変化す
   る部位の表面温度を検出する第２表面温度センサ（７０
   ｋ）とを備え、 前記温度設定手段（１５０）による設定温度信号、前記
   内気温センサ（７０ｄ、７０ｑ）により検出された内気
   温度信号、前記第１表面温度センサ（７０ｈ）により検
   出された第１表面温度信号、および前記第２表面温度セ
   ンサ（７０ｋ）により検出された第２表面温度信号を入
   力として、前記目標吹出空気温度を算出することを特徴
   とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 エアダクト（１０）内に配設されて、空
   気と熱交換を行う熱交換器（３０、５０）と、 前記エアダクト（１０）から室内へ吹き出す空気の温度
   を調節する温度調節手段（４０）とを備え、 前記エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
   空気温度となるように前記温度調節手段（４０）を制御
   する車両用空調装置において、 乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手
   段（１５０）と、 車室内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７０
   ｑ）と、 車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化する部位の
   前記車室内の表面温度を検出する第１表面温度センサ
   （７０ｈ）と、 前記乗員の表面温度を検出する第２表面温度センサ（７
   ０ｋ）とを備え、 前記温度設定手段（１５０）による設定温度信号、前記
   内気温センサ（７０ｄ、７０ｑ）により検出された内気
   温度信号、前記第１表面温度センサ（７０ｈ）により検
   出された第１表面温度信号、および前記第２表面温度セ
   ンサ（７０ｋ）により検出された第２表面温度信号を入
   力として、前記目標吹出空気温度を算出することを特徴
   とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】 エアダクト（１０）内に配設されて、空
   気と熱交換を行う熱交換器（３０、５０）と、 前記エアダクト（１０）から室内へ吹き出す空気の温度
   を調節する温度調節手段（４０）とを備え、 前記エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
   空気温度となるように前記温度調節手段（４０）を制御
   する車両用空調装置において、 乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手
   段（１５０）と、 車室内の温度を検出する内気温センサ（７０ｄ、７０
   ｑ）と、 車両の外表面温度の影響を受けて温度が変化する部位の
   前記車室内の表面温度を検出する第１表面温度センサ
   （７０ｈ）と、 前記乗員の着衣部温度を検出する第２表面温度センサ
   （７０ｋ）と、 前記乗員の皮膚温度を検出する第３表面温度センサ（７
   ０ｇ）とを備え、 前記温度設定手段（１５０）による設定温度信号、前記
   内気温センサ（７０ｄ、７０ｑ）により検出された内気
   温度信号、前記第１表面温度センサ（７０ｈ）により検
   出された第１表面温度信号、前記第２表面温度センサ
   （７０ｋ）により検出された第２表面温度信号、および
   第３表面温度センサ（７０ｇ）により検出された第３表
   面温度信号を入力として、前記目標吹出空気温度を算出
   することを特徴とする車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記第１表面温度センサ（７０ｈ）は、
   ガラス内壁面の温度を検出することを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 【請求項５】 前記第２表面温度センサ（７０ｋ）は、
   前記乗員の着衣部温度を検出することを特徴とする請求
   項１または２に記載の車両用空調装置。
6. 【請求項６】 前記第２表面温度センサ（７０ｋ）は、
   前記乗員の着衣部温度および皮膚温度を検出することを
   特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記各表面温度センサは、１つの基盤上
   に複数の検出素子が配置され、前記車室内の同一箇所に
   設置されてい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。
8. 【請求項８】 前記各表面温度センサは、前記車室内の
   複数箇所に分離して設置されてい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。
9. 【請求項９】 前記各表面温度信号の出力値と前記各表
   面温度信号毎に設定された係数とを乗算し、それらの乗
   算結果を用いて前記目標吹出空気温度を算出するもので
   あって、 前記係数は、前記車室内の表面温度、前記乗員の表面温
   度、前記乗員の温感の好み、前記乗員の体格および空調
   負荷のうちの少なくとも１つに応じて変更されることを
   特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車
   両用空調装置。
10. 【請求項１０】 前記係数のうちの一部の係数を、他の
    係数に応じて変更することを特徴とする請求項９に記載
    の車両用空調装置。
11. 【請求項１１】 前記各表面温度信号のうちの一部の表
    面温度信号に対して設定される前記係数を、他の表面温
    度信号とは異ならせることを特徴とする請求項９または
    １０に記載の車両用空調装置。
12. 【請求項１２】 前記各表面温度センサは、温度検出方
    向および温度検出視野範囲のうち少なくとも一方が可変
    になっていることを特徴とする請求項１ないし１１のい
    ずれか１つに記載の車両用空調装置。
13. 【請求項１３】 前記第１表面温度センサを複数個備え
    るとともに、前記第２表面温度センサを複数個備え、 前記複数個の第１表面温度センサの出力値を平均化する
    とともに、前記複数個の第２表面温度センサの出力値を
    平均化し、それらの平均化した値を用いて前記目標吹出
    空気温度を算出することを特徴とする請求項１ないし１
    ２のいずれか１つに車両用空調装置。
14. 【請求項１４】 前記各表面温度信号の出力値が変化し
    た場合に、その出力値の変化量が小さくなるように所定
    の補正割合にて補正し、その補正された出力値を用いて
    前記目標吹出空気温度を算出するものであって、 前記補正割合は、前記乗員の温感の好み、前記乗員の体
    格および空調負荷のうちの少なくとも１つに応じて変更
    されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか
    １つに記載の車両用空調装置。
15. 【請求項１５】 前記各表面温度信号のうちの一部の表
    面温度信号に対して設定される前記補正割合を、他の表
    面温度信号とは異ならせることを特徴とする請求項１４
    に記載の車両用空調装置。
16. 【請求項１６】 前記補正割合を、少なくとも２つ以上
    の前記表面温度センサで独立に設定可能にしたことを特
    徴とする請求項１４または１５に記載の車両用空調装
    置。
17. 【請求項１７】 前記各表面温度信号を所定の遅延時間
    だけ遅らせて出力し、その遅らせて出力した出力値を用
    いて前記目標吹出空気温度を算出するものであって、 前記遅延時間は、前記乗員の温感の好み、前記乗員の体
    格および空調負荷のうちの少なくとも１つに応じて変更
    されることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか
    １つに記載の車両用空調装置。
18. 【請求項１８】 前記各表面温度信号のうちの一部の表
    面温度信号に対して設定される前記遅延時間を、他の表
    面温度信号とは異ならせることを特徴とする請求項１７
    に記載の車両用空調装置。
19. 【請求項１９】 前記表面温度センサの温度検出方向お
    よび前記表面温度センサの温度検出視野範囲のうち少な
    くとも１つを、 前記乗員の温感の好み、前記乗員の体格および空調負荷
    のうちの少なくとも１つに応じて変更することを特徴と
    する請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の車両用
    空調装置。
20. 【請求項２０】 前記空調負荷は、外気温、内気温、日
    射量、エンジン冷却水温、エバポレータ出口温、車速、
    湿度およびシート温度のうちの少なくとも１つであるこ
    とを特徴とする請求項９、１４、１７、１９のいずれか
    １つに記載の車両用空調装置。
21. 【請求項２１】 前記各表面温度センサの検出視野領
    域、検出場所およびサンプリング回数を、少なくとも２
    つ以上の前記表面温度センサで独立に設定可能にしたこ
    とを特徴とする請求項１ないし２０のいずれか１つに記
    載の車両用空調装置。
22. 【請求項２２】 エアダクト（１０）内に配設されて、
    空気と熱交換を行う熱交換器（３０、５０）と、 前記エアダクト（１０）から室内へ吹き出す空気の温度
    を調節する温度調節手段（４０）とを備え、 前記エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
    空気温度となるように前記温度調節手段（４０）を制御
    する車両用空調装置において、 乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手
    段（１５０）と、 乗員の温感に関連する物理量を検出する温感情報検出手
    段（１９０ｂ）と、 室内の所定の部位の表面温度を検出する表面温度センサ
    （１９０ａ）とを備え、 この表面温度センサ（１９０ａ）により、室外の温度の
    影響を受けて表面温度が変化する外気温対応部位、およ
    び日射の影響を受けて表面温度が変化する日射対応部位
    の表面温度を検出し、 前記温度設定手段（１５０）による設定温度信号、前記
    温感情報検出手段（１９０ｂ）により検出された温感情
    報信号、および前記表面温度センサ（１９０ａ）により
    検出された表面温度信号を入力として、前記目標吹出空
    気温度を算出することを特徴とする車両用空調装置。
23. 【請求項２３】 前記表面温度信号の出力値と係数とを
    乗算し、その乗算結果を用いて前記目標吹出空気温度を
    算出するものであって、 前記係数は、前記温感情報信号に基づいて変更されるこ
    とを特徴とする請求項２２に記載の車両用空調装置。
24. 【請求項２４】 前記温感情報検出手段（１９０ｂ）
    は、外気温度、日射量、前記乗員の着衣部温度および前
    記乗員の皮膚温度のうちの少なくとも１つを検出するこ
    とを特徴とする請求項２２または２３に記載の車両用空
    調装置。
25. 【請求項２５】 請求項２または３に記載の車両用空調
    装置において、 前記第２表面温度センサを、複数に分割された分割領域
    を個々に検出する複数の表面温度センサにて構成し、 前記分割領域内で温度変化が所定値以上の特定領域が検
    出されたときに、前記特定領域に対する空調制御量と前
    記分割領域のうち前記特定領域を除く領域に対する空調
    制御量とを異ならせることを特徴とする車両用空調装
    置。
26. 【請求項２６】 室内へ吹き出す空気の吹出方向、風量
    および温度のうち少なくとも１つを制御して、前記空調
    制御量を異ならせることを特徴とする請求項２５に記載
    の車両用空調装置。
27. 【請求項２７】 エアダクト（１０）内に配設されて、
    空気と熱交換を行う熱交換器（３０、５０）と、 前記エアダクト（１０）から室内へ吹き出す空気の温度
    を調節する温度調節手段（４０）とを備え、 前記エアダクト（１０）からの吹出空気温度が目標吹出
    空気温度となるように前記温度調節手段（４０）を制御
    する車両用空調装置において、 乗員が希望する室内の温度を設定するための温度設定手
    段（１５０）と、 窓ガラス（１７１ａ）の内壁面の温度を検出するガラス
    表面温度センサと、 天井（１７０）の内壁面の温度を検出する天井表面温度
    センサと、 前記乗員の着衣部（Ｍ１）の温度を検出する着衣部表面
    温度センサとを備え、 前記温度設定手段（１５０）による設定温度信号、前記
    ガラス表面温度センサにより検出されたガラス表面温度
    信号、前記天井表面温度センサにより検出された天井表
    面温度信号、および着衣部表面温度センサにより検出さ
    れた着衣部表面温度信号を入力として、前記目標吹出空
    気温度を算出することを特徴とする車両用空調装置。
28. 【請求項２８】 請求項２に記載の車両用空調装置にお
    いて、 日射の有無を検出する日射センサを備え、 前記日射センサにより日射有りと判定されたとき、前記
    第１表面温度信号および前記第２表面温度信号に基づい
    て、前記乗員に日射が直接当たっている直達日射状態か
    否かを判定し、 前記直達日射状態か否かに応じて空調制御量を変更する
    ことを特徴とする車両用空調装置。
29. 【請求項２９】 室内へ吹き出す空気の風量および温度
    のうち少なくとも１つを制御して、前記空調制御量を変
    更することを特徴とする請求項２８に記載の車両用空調
    装置。