JP2006089018A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な制御を実施することなく、安定状態におけるシート空調の過冷房、過暖房を防止することが可能な車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】 制御装置は、ステップ１２０で車室内への目標吹出温度ＴＡＯを算出したら、ステップ１４０において、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいときの方が、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいときより、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯを大きく反映するように設定された式に基づいて、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出し、ステップ１５０においてシート空調ユニットを制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニットに加え、シート空調装置を設けた車両用空調装置に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示された車両用空調装置がある。この車両用空調装置は、車室内に空調風を吹き出す空調ユニットと、乗員が座るシートの温度を制御するシート空調ユニットと、両ユニットを制御する制御装置とを備えており、制御装置は、空調ユニットの運転状態が過渡状態であるか安定状態であるかを判定し、この判定結果に基づいてシート空調装置の制御状態を変更することにより、空調ユニットの安定状態時にシート空調ユニットが過冷房、過暖房することを防止している。

ここで、過渡状態とは、空調開始直後等において車室内設定温度と車室内温度との差が大きく、制御装置が算出する空調ユニットの目標吹出温度ＴＡＯが設定温度と大きく乖離した状態を言い、安定状態とは、空調継続等により車室内設定温度と車室内温度との差が小さくなり、制御装置が算出する空調ユニットの目標吹出温度ＴＡＯと設定温度との乖離度合が比較的小さくなった状態を言う。
特開２００２−１４４８４９号公報

しかしながら、上記従来技術の車両用空調装置では、制御装置が空調ユニットの運転状態が過渡状態であるか安定状態であるかを判定し、この判定結果に基づいて異なる制御を行なうため、制御が複雑になるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、複雑な制御を実施することなく、安定状態におけるシート空調の過冷房、過暖房を防止することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と、
乗員の座るシート（３）の温度を制御するシート空調ユニット（４）と、
車室内の熱負荷を検出して車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）を出力する検出手段（３８、３９、４０）と、
シートの熱負荷を検出してシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を出力する検出手段（３８、３９、４０、４７）と、
乗員により車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）を設定する手段（５３）と、
車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）に応じて空調制御の過渡状態から空調状態の安定状態へと空調ユニット（２１）およびシート空調ユニット（４）を制御する制御装置（３７）とを備え、
制御装置（３７）は、
車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）および乗員により設定された車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて空調ユニット（２１）の空調風目標吹出温度（ＴＡＯ）を求める目標吹出温度演算手段（１２０）と、
少なくとも目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）およびシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めるシート目標温度演算手段（１４０）とを有し、
シート目標温度演算手段（１４０）では、空調状態の過渡状態を表す数値が安定状態から離れた過渡状態であることを示しているときの方が、空調状態の過渡状態を表す数値が安定状態に近づいた過渡状態であることを示しているときより、目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映してシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴としている。

これによると、複雑な制御を行なわなくても、目標吹出温度（ＴＡＯ）と設定温度（５３、Ｔｓｅｔ）との差が大きいとき、すなわち空調ユニット（２１）の運転状態が過渡状態であるときには、シート目標吹出温度（ＴＡＯｓｅａｔ）に目標吹出温度（ＴＡＯ）が比較的大きく反映される。一方、目標吹出温度（ＴＡＯ）と設定温度（５３、Ｔｓｅｔ）との差が小さいとき、すなわち空調ユニット（２１）の運転状態が安定状態であるときには、シート目標吹出温度（ＴＡＯｓｅａｔ）に目標吹出温度（ＴＡＯ）が比較的小さく反映される。

したがって、空調ユニット（２１）の運転状態が過渡状態であるか安定状態であるかを判定して複雑な制御を行わなくても、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が比較的大きい空調ユニット２１の過渡状態時には、シート目標温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯが大きく反映されて比較的低温（冷房時）もしくは高温（暖房時）となり、シート空調ユニット４の運転状態も過渡状態となる。逆に、空調ユニット（２１）の運転状態が安定状態であるときには、シート空調ユニット（４）が過冷房、過暖房することを防止することが可能である。

このように本発明では、シート目標温度演算手段（１４０）では、過渡状態の度合いを表す数値が大きいときの方が、過渡状態の度合いを表す数値が小さいときより、目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映してシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するものである。

そこで、請求項２に記載の発明のように、シート目標温度演算手段（１４０）では、目標吹出温度（ＴＡＯ）を反映してシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）が算出されており、目標吹出温度（ＴＡＯ）のシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）への反映度合いを前記過渡状態を表す数値が決定するものとすることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために、目標吹出温度（ＴＡＯ）と、この目標吹出温度（ＴＡＯ）に乗算された係数とを有し、この係数が前記過渡状態を表す数値の関数であるものとすることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項と、この目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項を補正する補正項と、この補正項に乗算された係数とを有し、この係数が前記過渡状態を表す数値の関数であるものとすることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、シート目標温度演算手段（１４０）では、目標吹出温度（ＴＡＯ）と車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が大きいときの方が、目標吹出温度（ＴＡＯ）と車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が小さいときより、目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するものとすることができる。

そして、請求項６に記載の発明のように、車室内の内気温度（Ｔｒ）を測定する手段（３８）、シートのシート温度を測定する手段、乗員によりシート設定温度（Ｓｓｅｔ）を設定する手段（５５）のいずれかを備え、
前記過渡状態の度合いを表す数値は、空調制御開始直後の内気温度（Ｔｒ）、空調制御開始直後のシート温度、空調制御開始直後のシート設定温度（Ｓｓｅｔ）の内いずれかを用いることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、乗員によりシート設定温度（Ｓｓｅｔ）を設定する手段を有し、シート目標温度演算手段（１４０）は、目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）、シートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）およびシート設定温度（Ｓｓｅｔ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めることができる。

具体的には、請求項８に記載の発明のように、シート目標温度演算手段（１４０）では、目標吹出温度（ＴＡＯ）を基本項に用い、シート設定温度（Ｓｓｅｔ）およびシート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を基本項を補正する補正項に用いて、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することができる。

また、このシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するとき、請求項９に記載の発明のように、目標吹出温度（ＴＡＯ）と車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、目標吹出温度（ＴＡＯ）およびシート設定温度（Ｓｓｅｔ）とシート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）とから成る補正項のうち少なくともいずれかの係数（Ｋ５、Ｋ６、Ｋｎ）として用いることができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、シート目標温度演算手段（１４０）では、シート設定温度（Ｓｓｅｔ）を基本項に用い、シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を基本項を補正する補正項に用いて、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することができる。

また、このシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するとき、請求項１１に記載の発明のように、目標吹出温度（ＴＡＯ）と車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、シート設定温度（Ｓｓｅｔ）またはシート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）の係数として用いることができる。

また、請求項１２に記載の発明のように、シート目標温度演算手段（１４０）では、シート設定温度（Ｓｓｅｔ）を基本項に用い、目標吹出温度（ＴＡＯ）およびシート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を基本項を補正する補正項に用いて、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することができる。

また、このシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するとき、請求項１３に記載の発明のように、目標吹出温度（ＴＡＯ）と車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、シート設定温度（Ｓｓｅｔ）の係数（Ｋ８）および目標吹出温度（ＴＡＯ）とシート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）から成る補正項のうち少なくともいずれかの補正項の係数（Ｋ９、Ｋｎ）として用いることができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、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一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明を車両用空調装置に適用した場合の一実施形態を示す。

まず、図１に基づいて空調ユニット２１の構成を説明する。送風ダクト２２の上流側には、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸込口２３ａ、２３ｂと車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口２４ａ、２４ｂとが設けられ、これら各吸入口２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂから吸入する内外気の混合割合が内外気ドア２５ａ、２５ｂによって切り替えるようになっている。

上記送風ダクト２２内には、送風機２６が設けられ、この送風機２６の下流側に、冷凍サイクル（図示せず）を構成する蒸発器２８、エアミックスドア２９およびエンジン冷却水が循環するヒータコア３０が設けられている。上記エアミックスドア２９の開度を調節することによって、ヒータコア３０を通過する空気と通過しない空気の混合割合を調節して、空調風の温度を調整するようになっている。

そして、送風ダクト２２の下流側には、車両の前面ガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるデフロスタ開口部３１と、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるフェイス開口部３２と、乗員の足元に向け空調風を吹き出すフット吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるフット開口部３３とが設けられ、これら各開口部３１、３２、３３の上流側に、それぞれ制御ドア３４、３５、３６が設けられている。

以上のように構成された空調ユニット２１は、電子制御ユニット（制御装置に相当、以下ＥＣＵと呼ぶ）３７によって制御される。このＥＣＵ３７には、車両の熱負荷を検出するために、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射量を検出する日射センサ４０から検出した検出信号Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓが入力される。さらに、このＥＣＵ３７には、インストルメントパネルの中央部に設けられたエアコン操作パネル４４から操作信号が入力される。

このエアコン操作パネル４４には、図２に示すように、空調運転をオン／オフするＡ／Ｃスイッチ４８と、運転モードを自動／手動に切り替えるオートスイッチ４９と、吹出口の切替えをフェイス、バイレベル、フット、フットデフロスタ、デフロスタのいずれかを手動で切り替える５つの吹出モード切替スイッチ５０と、吸気モードを外気吸入／内気循環に手動で切り替える吸気モード切替スイッチ５１と、送風量を手動で切り替える送風切替スイッチ５２と、空調制御の目標値となる設定温度を手動設定する温度設定スイッチ５３とが設けられている。

なお、オートスイッチ４９は、吹出モード切替スイッチ５０、吸気モード切替スイッチ５１、送風切替スイッチ５２の運転モードの切り替えを自動制御させる操作スイッチである。

一方、車両のシート３には、着座部３ｂならびに背当て部３ｃのそれぞれに複数の空気吹出口３ａを備えている。そして、シート空調ユニット４は、空気吹出口３ａに温風、冷風、または送風を供給する。各空気吹出口３ａは着座部３ｂの内部に形成された通風路３ｄならびに背当て部３ｃの内部に形成された通風路３ｅにそれぞれ連通している。

各通風路３ｄ、３ｅは、空気供給ダクト８を介してシート空調ユニット４の吐出口４ａに連通されている。なお、図１では、シート３の下部から空気供給ダクト８を引き出す構造を示したがシート３の側部から空気供給ダクト８を引き出すようにしても良い。また、シート空調ユニット４を着座部３ｂの下部に配設しても良い。

次に、シート空調ユニット４には、吐出口４ａの上流側に車室内空気（内気）を吸入する内気吸込口４ｂと冷風取入口４ｃと温風取入口４ｄとが形成されている。冷風取入口４ｃは、フェイス開口部３２から分岐された冷風ダクト３２ａと連通させ、温風取入口４ｄは、フット吹出口３３から分岐された温風ダクト３３ａとが連通されている。

そして、これらの取入口４ｃ、４ｄの下流側に冷風または温風および送風を制御する冷温風制御ドア４２と、車室内に連通する内気吸込口４ｂと、この内気を取り入れ、開度調節可能な室内気制御ドア４３と、シート３へ圧送する送風機４１とが設けられている。また、吐出口４ａの近傍にシート３への吹出空気温度Ｔｏを検出するシート吹出温度センサ４７を設けている。なお、これらの制御ドア４２、４３は、サーボモータ（図示せず）などのアクチュエータにて駆動されるようになっている。

このシート空調ユニット４は、前席左右２つのシートのそれぞれに埋設されている。また後席左右２つのシートのそれぞれにも埋設されているので合計４つのシート空調ユニット４が存在する。

各席の乗員が自席のシート空調ユニット４の動作レベルを任意に調整できるように、例えば、前席のドアの内側部と後席のシートの中央部にシート空調操作パネル５４が合計４個設けられている。

各席のシート空調操作パネル５４は、車両内に４つ設けられ、図３（ａ）に示すように、シート空調ユニット４の設定温度を手動設定するためのシート温度設定スイッチ５５と、シート空調ユニット４をオン／オフするシート空調運転スイッチ５７と、上述した室内気制御ドア４３を駆動させて内気吸込口４ｂを開／閉する室内気スイッチ５８とが設けられている。

このシート温度設定スイッチ５５は、回転式のダイヤルスイッチにより構成され、涼しめゾーン５５ａと暖かめゾーン５５ｂとにシート設定温度Ｓｓｅｔを選択するようになっている。

特に、シート空調では、接触面空調であるがために温感レベルの個人差のバラツキが大きいため、涼しめゾーン５５ａから暖かめゾーン５５ｂの選択幅を、例えば、平均的な温度２５℃を基準にしてどの程度涼しくするか、または暖かくするかを示す指標で表わし、図３（ｂ）に示すように、乗員の感じる温感レベルを、例えば１１段階にランク付けしたものであり、やや涼しいから非常に寒いまでの５段階の涼しめゾーン５５ａと、やや暖かいから非常に暑いまでの５段階の暖かめゾーン５５ｂとに選択するように区分されている。

そこで、例えば、乗員が「寒い」と感じる場合には、シート設定温度Ｓｓｅｔを「２」に設定変更し、「暖かい」と感じる場合には、シート設定温度Ｓｓｅｔを「−４」に設定変更することできめこまかなシート空調制御を行う。

なお、本実施形態では、複数のシート空調操作パネル５４がＥＣＵ３７と接続されているが、最初にシート空調ユニット４のシート空調運転スイッチ５７をオンしたシート空調操作パネル５４の入力信号によって、空調ユニット２１の動作がシート空調ユニット４の動作と関連付けて制御されるようになっている。

従って、この状態で、他の座席のシート空調ユニット４は、自己のシート空調運転スイッチ５７がオンされても、最初にオンされたシート空調ユニット４と同じ動作を行う。つまり、自己のシート温度設定スイッチ５５の設定変更を受け入れず、最初にシート空調運転スイッチ５７をオンしたシート空調操作パネル５４の入力信号に従うようになっている。

また、室内気スイッチ５８は、シート空調ユニット４に車室内空気を取り入れシート３へ吹き出すときに作動させるスイッチである。この室内気スイッチ５８をＯＮ（開）させると内気吸込口４ｂを全開させるように室内気制御ドア４３を回動させて車室内空気を取り入れるものである。

次に、前述したＥＣＵ３７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、図４に示す制御プログラムが記憶されている。このＥＣＵ３７は、図４の制御プログラムを実行することにより、車両の空調ユニット２１の吹出温度制御を行うとともに、乗員が設定したシート設定温度Ｓｓｅｔに適合するようにシート空調ユニット４の吹出温度および風量を制御するものである。

以下、このＥＣＵ３７による空調制御内容を図４のフローチャートに従って説明する。まず、エアコン操作パネル４４のＡ／Ｃスイッチ４８およびシート空調操作パネル５４のシート空調運転スイッチ５７を作動させると、ステップ１００で、以降の演算処理に使用するカウンタやフラグを初期設定する初期化処置を実行する。

ステップ１００を実行した後、ステップ１１０に移行して、乗員が設定した温度設定スイッチ５３およびシート温度設定スイッチ５５の操作により、入力された車室内の設定温度Ｔｓｅｔおよびシート設定温度Ｓｓｅｔとを読み込むとともに、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射センサ４０およびシート吹出温度センサ４７より検出された内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｔｓおよびシート吹出温度Ｔｏ等の各データを読み込む。

次いで、ステップ１２０（目標吹出温度演算手段）に移行して車室内を設定温度Ｔｓｅｔに維持するための必要な目標吹出温度ＴＡＯを次の数式１により算出する。

（数式１）
ＴＡＯ＝Ｋ１×Ｔｓｅｔ−Ｋ２×Ｔｒ−Ｋ３×Ｔａｍ−Ｋ４×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは乗員が設定した設定温度、Ｔａｍは外気温度、Ｔｓは日射量、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４は係数、Ｃは定数である。

これにより、空調ユニット２１から車室内に吹き出す空調風の運転モード、吹出温度、風量などの空調制御方法が確定されるものである。

これにより、ステップ１３０において、空調ユニット２１の空調制御が行われる。空調ユニット２１では、算出された目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、制御ドア３４、３５、３６を切り替え吹出モードおよび内外気吸入口の吸込モードを自動設定するとともに、エアミックスドア２９の目標開度を求め空調風の温度制御が行われる。また、送風機２６を図５に示すような目標吹出温度ＴＡＯと送風量の風量制御により、車室内に吹き出す空調風を設定温度Ｔｓｅｔに到達するように空調制御を行うものである。

運転直後の大きな冷暖房能力が必要なときに大風量で送風しできるだけ速く快適領域になるように空調制御を行い、内気温度Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔに近づき能力が要らなくなってきたら送風量を少なくなるように風量制御して車室内の空調制御を行うものである。

また、冬季の始動時などでエンジン冷却水の暖まり具合に対応して送風量をゼロから徐々に増加させていくことにより、冷風の吹き出しによる不快感をなくすウォームアップ制御と、夏季の始動時などでは、蒸発器２８が十分に冷えてから送風を開始することにより温風吹き出しによる不快感をなくす遅延制御（クールダウン制御）とを優先に行われた後上述した空調制御を行うものである。

一方の、シート空調ユニット４側は、ステップ１４０（シート目標吹出温度演算手段）に移行して、上記数式１により算出した目標吹出温度ＴＡＯをベースとして、シート空調ユニット４のシート目標吹出温度（シート目標温度に相当）ＴＡＯｓｅａｔを下記数式２より算出する。

（数式２）
ＴＡＯｓｅａｔ＝Ｋ５×ＴＡＯ＋α−Ｋ６×Ｓｓｅｔ−Ｋｎ×熱負荷補正項
ここで、Ｓｓｅｔは乗員が設定したシート設定温度、Ｋ５、Ｋ６、Ｋｎは係数、αは定数である。

また、熱負荷補正項は、日射量Ｔｓ、シート吹出温度Ｔｏ、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、シート表面温度等のシート３の熱負荷の１つもしくは複数により構成され、上記数式２は、目標吹出温度ＴＡＯを含む基本項に対し、シート設定温度Ｓｓｅｔ項および熱負荷補正項を補正項としている。

なお、定数αは、車室内空調とシート空調との目標温度差であり、例えば、シート設定温度を３６℃、エアコン設定温度を２５℃とした場合には、αは１１℃となる。

すなわち、上記数式２は、ステップ１１０で読み込んだシート設定温度Ｓｓｅｔ、シート吹出温度Ｔｏおよび内気温度Ｔｒなどをもとにシート３の熱負荷を算出して温度上昇もしくは温度降下を見込んだ目標シート吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出するものである。これにより、車室内に対する空調ユニット２１の空調動作（目標吹出温度ＴＡＯ）に関連づけて、シート３より吹き出す空調風のシート吹出温度を算出するものである。

なお、ここで、各係数Ｋ５、Ｋ６、Ｋｎは、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいときの方が、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいときより、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯを大きく反映するように設定されている。

これにより、ステップ１５０において、シート空調ユニット４の空調制御が行われる。シート空調ユニット４では、算出されたシート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに基づいて、制御ドア４２、４３の開度調節が行なわれシート空調風の温度制御が行なわれる。また、送風機４１を図６に示すようなシート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔと送風量の風量制御により、シート３に吹き出すシート空調風をシート設定温度Ｓｓｅｔに到達するように空調制御を行なうものである。

ステップ１４０において目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が比較的大きい空調ユニット２１の過渡状態時には、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯが大きく反映されて比較的低温（冷房時）もしくは高温（暖房時）となり、シート空調ユニット４の運転状態も過渡状態となる。

一方、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が比較的小さい空調ユニット２１の安定状態時には、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔへの目標吹出温度ＴＡＯの反映が抑制されて、シート空調ユニット４の運転状態も安定状態となる。

例えば、夏季等のクールダウン時の目標吹出温度ＴＡＯが−７０℃〜０℃程度、冬季等のウォームアップ時の目標吹出温度ＴＡＯが１２０℃〜５０℃程度を想定した場合には、補正項が約±４０以内となるように係数を設定すれば、空調ユニット２１が過渡状態時にはシート空調ユニット４を過渡状態として制御し、空調ユニット２１が安定状態時にはシート空調ユニット４を安定状態として制御することができる。

したがって、空調ユニット２１が安定状態となったときには、熱負荷が比較的大きく反映されたシート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに基づいて、シート吹出温度が調節されるとともに、送風量が調節され、シート３における過冷房や過暖房を防止することができる。

ＥＣＵ３７は、ステップ１３０および１５０を実行したら、ステップ１１０へリターンする。

上述の構成および作動によれば、ＥＣＵ３７は、ステップ１４０において、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいときの方が、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいときより、目標吹出温度ＴＡＯを大きく反映するようにシート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出する。

したがって、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいとき、すなわち空調ユニット２１の運転状態が過渡状態であるときには、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯが比較的大きく反映される。一方、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいとき、すなわち空調ユニット２１の運転状態が安定状態であるときには、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯが比較的小さく反映される。

このようにして算出されたシート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに基づいて、ステップ１５０でシート空調ユニット４が制御される。したがって、従来技術のように、空調ユニット２１の運転状態が過渡状態であるか安定状態であるかを判定しなくとも、空調ユニット２１の運転状態が安定状態であるときに、シート空調ユニット４が過冷房、過暖房することを防止することができる。

なお、上記数式２の熱負荷補正項の係数Ｋｎを、定数ではなく可変数（例えば図７に示すように熱負荷（例えば内気温度）の関数）としてもかまわない。これによれば、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さくなるほど、すなわち空調ユニット２１が安定状態となるほど、係数の変化により補正項の反映度合いを大きくし、目標吹出温度ＴＡＯを用いた基本項の反映度合いを小さくすることができる。

したがって、空調ユニット２１の運転状態が安定状態であるときに、シート空調ユニット４が過冷房、過暖房することを一層確実に防止することができる。

また、図７に例示した補正係数の設定値において、空調フィーリングの悪化抑制を目的としてヒステリシスを設けるものであってもよい。

（他の実施形態）
上記一実施形態では、ＥＣＵ３７は、ステップ１４０において、目標吹出温度ＴＡＯを含む基本項に対しシート設定温度Ｓｓｅｔ項および熱負荷補正項を補正項とする数式２により、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出していたが、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいときの方が、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいときより、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯを大きく反映するように設定されているものであれば、これに限定されるものではない。

例えば、下記数式３のように、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差を、シート設定温度Ｓｓｅｔおよびシート熱負荷検出値（例えばＴｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ等の少なくともいずれか）の少なくともいずれかの係数として、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出するものであってもよい。

（数式３）
ＴＡＯｓｅａｔ＝Ｋ７×（ＴＡＯ−Ｔｓｅｔ）×Ｓｓｅｔ−Ｋｎ×熱負荷補正項
ここで、Ｋ７は係数である。

また、下記数式４のように、シート設定温度Ｓｓｅｔを基本項に用い、目標吹出温度ＴＡＯおよびシート熱負荷検出値を基本項を補正する補正項に用いて、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出するものであってもよい。

（数式４）
ＴＡＯｓｅａｔ＝Ｋ８×Ｓｓｅｔ−Ｋ９×ＴＡＯ−Ｋｎ×熱負荷補正項
ここで、Ｋ８、Ｋ９は係数である。

また、上記一実施形態では、ステップ１４０で用いた数式２は、目標吹出温度ＴＡＯを含む基本項に対し、シート設定温度Ｓｓｅｔ項および熱負荷補正項を補正項としていたが、補正項を熱負荷補正項のみとしてもかまわない。

つまり、数式２の変わりに下記の式を採用しても良い。

ＴＡＯｓｅａｔ＝Ｋ５×ＴＡＯ＋α−Ｋｎ×熱負荷補正項
このように、数式２の一実施形態では、前記シート目標温度演算手段（１４０）は、前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）、熱負荷補正項となるシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）および乗員の設定するシート設定温度（５５、Ｓｓｅｔ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めている。

しかし、少なくとも前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）およびシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めても良い。

これによれば、シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めるのに、乗員の設定するシート設定温度（５５、Ｓｓｅｔ）を使用しなくても良い。

また、上記一実施形態では、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔを算出するステップ１４０において、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が大きいときの方が、目標吹出温度ＴＡＯと設定温度Ｔｓｅｔとの差が小さいときより、シート目標吹出温度ＴＡＯｓｅａｔに目標吹出温度ＴＡＯを大きく反映すると説明した。

ここで設定温度Ｔｓｅｔを目標吹出温度ＴＡＯの乖離度（乖離度が大きいほど過渡状態とみなされる）の基準（この基準つまり設定温度Ｔｓｅｔから目標吹出温度ＴＡＯがどの程度は離れているかで過渡状態の度合いを観ている）として説明したのは、目標吹出温度ＴＡＯにより空調ユニット２１の運転状態が過渡状態であるか安定状態であるかを判断するためである。

そして前述した例の場合には、夏季等のクールダウン時の目標吹出温度ＴＡＯが−７０℃〜０℃、冬季等のウォームアップ時の目標吹出温度ＴＡＯが１２０℃〜５０℃である場合を過渡状態、目標吹出温度ＴＡＯが０℃〜５０℃となった場合を安定状態と説明する基準として設定温度Ｔｓｅｔを用いた。

なお、設定温度Ｔｓｅｔを現実の設定された温度とせず、例えば２５℃の固定値として前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を判定しても良い。

また、過渡状態の度合いを表す数値としては、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差以外にも、例えば、空調制御開始直後の内気温度や空調制御開始直後のシート温度、シート設定温度等を用いても良い。

そして特に数式により前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出する場合は、係数の中に上記過渡状態の度合いを表す数値を入れることになる。

このように本発明では前記シート目標温度演算手段（１４０）では、過渡状態の度合いを表す数値が大きいときの方が、過渡状態の度合いを表す数値が小さいときより、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出するものであるということができる。

あるいは、下記のそれぞれのように言うことができる。

前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）が算出されており、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）の前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）への反映度合いを前記過渡状態を表す数値が決定している。

前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と、該目標吹出温度（ＴＡＯ）に乗算された係数とを有し、該係数が前記過渡状態を表す数値の関数である。

前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項と、該目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項を補正する補正項と、該補正項に乗算された係数とを有し、該係数が前記過渡状態を表す数値の関数である。

前記過渡状態の度合いを表す数値は、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差からなり、前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が大きいときの方が、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が小さいときより、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出する。

前記車室内の内気温度（Ｔｒ）を測定する手段（３８）、前記シートのシート温度を測定する手段、乗員によりシート設定温度（Ｓｓｅｔ）を設定する手段（５５）のいずれかを備え、前記過渡状態の度合いを表す数値は、空調制御開始直後の前記内気温度、空調制御開始直後の前記シート温度、空調制御開始直後の前記シート設定温度の内いずれかである。

また、上記一実施形態では、シート空調ユニット４は、空調ユニット２１から空調風を導入する構成としていたが、両ユニット４、２１がそれぞれ独立した通風系からなるものであっても、本発明は適用可能である。

また、シートの熱負荷の検出値とは日射量Ｔｓ、シート吹出温度Ｔｏ、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、シート表面温度等からなるシート３の熱負荷の１つもしくは複数の組合せからなり、たとえば、日射量Ｔｓのみの検出値でも良い。

更に、上記実施例ではシート空調ユニットはシートから空調風を吹出すものを示したが、空調風を吹出さずにシート表面温度を制御する例えばシートヒータのようなものでもよく、要はシートの温度を制御するもので有れば良い。

本発明を適用した一実施形態における車両用空調装置の構成図である。 空調ユニットのエアコン操作パネルの構成を示す正面図である。 （ａ）は、シート空調ユニットのシート空調操作パネルの構成を示す正面図、（ｂ）は、乗員の温感レベルと設定温度との関係を示す図である。 ＥＣＵによる空調制御動作の流れを示すフローチャートである。 空調ユニットの送風量と目標吹出温度との関係を示す図である。 シート空調ユニットの送風量とシート目標吹出温度との関係を示す図である。 シート目標吹出温度算出時の補正項の係数を熱負荷に応じて可変する例を示す図である。

符号の説明

３ シート
４ シート空調ユニット
２１ 空調ユニット
３７ 電子制御ユニット（ＥＣＵ、制御装置）
１２０ 目標吹出温度演算手段
１４０ シート目標吹出温度演算手段

Claims (13)

1. 温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と、
   乗員の座るシート（３）の温度を制御するシート空調ユニット（４）と、
   前記車室内の熱負荷を検出して車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）を出力する検出手段（３８、３９、４０）と、
   前記シートの熱負荷を検出してシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を出力する検出手段（３８、３９、４０、４７）と、
   乗員により車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）を設定する手段（５３）と、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）に応じて空調制御の過渡状態から空調状態の安定状態へと前記空調ユニット（２１）および前記シート空調ユニット（４）を制御する制御装置（３７）とを備え、
   前記制御装置（３７）は、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）および前記乗員により設定された前記設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて前記空調風の目標吹出温度（ＴＡＯ）を求める目標吹出温度演算手段（１２０）と、
   少なくとも前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）および前記シートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めるシート目標温度演算手段（１４０）とを有し、
   前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記空調状態の過渡状態を表す数値が前記安定状態から離れた過渡状態であることを示しているときの方が、前記空調状態の過渡状態を表す数値が前記安定状態に近づいた過渡状態であることを示しているときより、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする車両用空調装置。
2. 温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と、
   乗員の座るシート（３）の温度を制御するシート空調ユニット（４）と、
   前記車室内の熱負荷を検出して車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）を出力する検出手段（３８、３９、４０）と、
   前記シートの熱負荷を検出してシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を出力する検出手段（３８、３９、４０、４７）と、
   乗員により車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）を設定する手段（５３）と、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）に応じて空調制御の過渡状態から空調状態の安定状態へと前記空調ユニット（２１）および前記シート空調ユニット（４）を制御する制御装置（３７）とを備え、
   前記制御装置（３７）は、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）および前記乗員により設定された前記設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて前記空調風の目標吹出温度（ＴＡＯ）を求める目標吹出温度演算手段（１２０）と、
   少なくとも前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）および前記シートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めるシート目標温度演算手段（１４０）とを有し、
   前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）が算出されており、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）の前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）への反映度合いを前記過渡状態を表す数値が決定していることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と、該目標吹出温度（ＴＡＯ）に乗算された係数とを有し、該係数が前記過渡状態を表す数値の関数であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を演算するために前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項と、該目標吹出温度（ＴＡＯ）を含む項を補正する補正項と、該補正項に乗算された係数とを有し、該係数が前記過渡状態を表す数値の関数であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
5. 温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と、
   乗員の座るシート（３）の温度を制御するシート空調ユニット（４）と、
   前記車室内の熱負荷を検出して車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）を出力する検出手段（３８、３９、４０）と、
   前記シートの熱負荷を検出してシートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を出力する検出手段（３８、３９、４０、４７）と、
   乗員により車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）を設定する手段（５３）と、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）に応じて空調制御の過渡状態から空調状態の安定状態へと前記空調ユニット（２１）および前記シート空調ユニット（４）を制御する制御装置（３７）とを備え、
   前記制御装置（３７）は、
   前記車室内の熱負荷を表す検出値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ）および前記乗員により設定された前記設定温度（Ｔｓｅｔ）に基づいて前記空調風の目標吹出温度（ＴＡＯ）を求める目標吹出温度演算手段（１２０）と、
   少なくとも前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）および前記シートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めるシート目標温度演算手段（１４０）とを有し、
   前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が大きいときの方が、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差が小さいときより、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を大きく反映して前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする車両用空調装置。
6. 前記車室内の内気温度（Ｔｒ）を測定する手段（３８）、前記シートのシート温度を測定する手段、乗員によりシート設定温度（Ｓｓｅｔ）を設定する手段（５５）のいずれかを備え、
   前記過渡状態の度合いを表す数値は、空調制御開始直後の前記内気温度（Ｔｒ）、空調制御開始直後の前記シート温度、空調制御開始直後の前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）の内いずれかであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５のいずれかに記載の車両用空調装置。
7. 更に、乗員によりシート設定温度（Ｓｓｅｔ）を設定する手段を有し、
   前記シート目標温度演算手段（１４０）は、前記目標吹出温度演算手段（１２０）が求めた目標吹出温度（ＴＡＯ）、前記シートの熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）および前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）に基づいてシート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を求めることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５のいずれかに記載の車両用空調装置。
8. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）を基本項に用い、前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）および前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を前記基本項を補正する補正項に用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
9. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）および前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）と前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）とから成る前記補正項のうち少なくともいずれかの係数（Ｋ５、Ｋ６、Ｋｎ）として用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
10. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）を基本項に用い、前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を前記基本項を補正する補正項に用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
11. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）または前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）の係数として用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
12. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）を基本項に用い、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）および前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）を、前記基本項を補正する補正項に用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
13. 前記シート目標温度演算手段（１４０）では、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記車室内の設定温度（Ｔｓｅｔ）との差を、前記シート設定温度（Ｓｓｅｔ）の係数（Ｋ８）および前記目標吹出温度（ＴＡＯ）と前記シート熱負荷の検出値（Ｔｓ、Ｔｏ、Ｔｒ、Ｔａｍ）から成る前記補正項のうち少なくともいずれかの補正項の係数（Ｋ９、Ｋｎ）として用いて、前記シート目標温度（ＴＡＯｓｅａｔ）を算出することを特徴とする請求項１２に記載の車両用空調装置。

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