JP2005145327A

JP2005145327A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2005145327A
Application number: JP2003387987A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Iizuka; 克展飯塚
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】空調過渡期において、運転席を除く座席に対向した吹出口からの空調風の吹き出しを停止する制御を行うと、消費エネルギーが大きくなる。
【解決手段】現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれであるかを判定する空調状態判定手段３４を備え、乗員検知手段２７により、運転席を除く座席に乗員が着座していないと検知された場合に、空調状態判定手段３４の判定結果に応じて、乗員が不在の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を切り換えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用空調装置に関するものである。

特開２００２−２４８９３６号公報に開示された車両用空調装置では、シートセンサ等の乗員検知手段により各座席における乗員の有無を検知し、運転席を除く座席に乗員が着座していない時には、その座席に対向した吹出口からの空調風の吹き出しを停止する制御（以下、一人乗車時空調制御と記す）を行うことで、省エネルギー化を図っている。また、この車両用空調装置では、一人乗車時には、運転席に対向した吹出口からの吹出風量を少なくしたり、風温が高くなるように圧縮機を制御したりすることで、運転手の快適感を確保しつつ冷暖房性能を適正に制御して省エネルギー化を図っている。

また、本発明者等は、前記乗員検知手段に代えて、ユーザが一人乗車時空調制御へ移行するか否かを選択入力する手段（以下、空調風吹出制御選択手段と記す）を設けて、省エネルギー化を図った車両用空調装置を既に提案している。

上記各従来技術では、乗員検知手段により運転手のみの着座を判定した時、あるいは空調風吹出制御選択手段でユーザが選択した時に、一人乗車時空調制御へ移行するようになっている。しかしながら、本発明者の実験によれば、このような制御では、空調安定期には省エネルギー効果は得られるものの、冷房開始初期のような空調過渡期には逆に消費エネルギーが大きくなって省エネルギー効果が得られないとの結果が得られている。

これは、空調過渡期に一人乗車時空調制御とすると、冷房能力が低下して車室内の温度降下速度が遅くなり、室温がなかなか下がらないため、圧縮機や送風機が高負荷で作動する時間が通常の空調制御に比べて長くなるからである。
特開２００２−２４８９３６号公報

解決しようとする問題点は、空調過渡期において、運転席を除く座席に対向した吹出口からの空調風の吹き出しを停止する制御を行うと、消費エネルギーが大きくなる点である。

上記目的を達成するために、第１の発明は、各座席に乗員が着座しているか否かを検知する乗員検知手段２７を有し、この乗員検知手段２７が、運転席を除く少なくとも一つの座席に乗員が着座していないと検知した場合に、不在の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態を制御するようにした車両用空調装置であって、現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれであるかを判定する空調状態判定手段３４を備え、乗員検知手段２７により、運転席を除く座席に乗員が着座していないと検知された場合に、空調状態判定手段３４の判定結果に応じて、乗員が不在の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を切り換えることを特徴としている。

また、第２の発明は、運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を選択入力するための空調風吹出制御選択手段３３を有し、この空調風吹出制御選択手段３３により選択入力がなされた場合に、運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態を、選択入力された制御方式で制御するようにした車両用空調装置であって、現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれかであるかを判定する空調状態判定手段３４を備え、空調風吹出制御選択手段３３により選択入力がなされた場合に、空調状態判定手段３４の判定結果に応じて、運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を切り換えることを特徴としている。

本発明の車両用空調装置は、乗員検知手段２７により運転席を除く座席に乗員が着座していないと検知された場合、あるいは空調風吹出制御選択手段３３により選択入力がなされた場合に、車室内の空調状態を判別して省エネルギーに有利な空調制御方式を選択することで、省エネルギー効果が向上する。

以下、本発明の一実施形態を説明する。図１は実施形態の車両用空調装置の要部の概略構成図である。同図において、１は空調装置本体で、車幅方向略中央部に位置するようにインストルメントパネル内に設置されている。空調装置本体１の内部にはブロワ２及びエバポレータ１２が設けられており、空調装置本体１のケースにはフェイスダクト３が連通接続されている。このフェイスダクト３は４本の空気通路３ａ〜３ｄを有している。

車室内の運転席前方且つ車幅方向略中央部には運転席側中央フェイス吹出口４が設けられ、助手席前方且つ車幅方向略中央部には助手席側中央フェイス吹出口５が設けられている。運転席側中央フェイス吹出口４には通路３ａが、助手席側中央フェイス吹出口５には通路３ｂがそれぞれ連通接続されている。

また、車室内の運転席側方の窓側には運転席側側方フェイス吹出口６が設けられ、助手席側方の窓側には助手席側側方フェイス吹出口７が設けられている。運転席側側方フェイス吹出口６には通路３ｃが、助手席側側方フェイス吹出口７には通路３ｄがそれぞれ連通接続されている。

ブロワ２により吸引された空調風はエバポレータ１２を通過した後、空気通路３ａ〜３ｄを介してフェイス吹出口４〜７に供給され、各吹出口より乗員の上半身に向けて吹き出す。

助手席側中央フェイス吹出口５に連通した空気通路３ｂには通路開閉手段としてのダンパ８が設けられ、助手席側側方フェイス吹出口７に連通した空気通路３ｄには通路開閉手段としてのダンパ９が設けられている。なお、ダンパとしては、具体的には片持ちドア、バタフライドア、フィルムダンパなどが挙げられる。ダンパは回動させることで吹出空気量を調節するものであり、制御が容易であるため制御手段を容易に構成することができる。

ダンパ８、９は連動手段である一本のシャフト１０を介して空気通路３ｂ、３ｄに回動自在に支持されている。空気通路３ｄの一側方に突出したシャフト１０の端部には駆動手段１１が連結されている。シャフト１０及び駆動手段１１により助手席側フェイス吹出口開閉手段１３が構成されている。

連動手段１０としては、本実施例のような直線状のシャフトを用いると、安価に構成できるという利点がある。なお、直線状のシャフトの他に、クランク状のシャフト、リンク機構等を用いることができる。クランク状のシャフトやリンク機構は、ダンパ８、９の回転軸がオフセットしている場合に適用すると有効である。

駆動手段１１としては、例えば、モータ等の電気的駆動源や手動レバー等を用いることができる。前者の場合には空調制御コンピュータで制御することにより自動的にダンパ８、９を駆動することができ、オートエアコン制御への対応が可能となるとと共に手動でダンパ８、９を回動させる必要が無いため操作性が向上するという利点がある。一方、後者の場合には、制御システムが不要で構造が簡素になり、安価に構成できるという利点がある。

ダンパ８、９はシャフト１０を介して連動するようになっているため、一つの駆動手段１１で駆動することができ、製品コストを安価にすることができる。

図２は第１実施形態の制御システムの概略構成図である。本実施形態の空調制御コンピュータ２１には、乗員が設定温度を入力するための温度設定器２２、車室内温度センサ２３、外気温度センサ２４、日射量を検知する日射センサ２５、エバポレータ２後の空気温度を検知する吸込温度センサ２６、各座席に乗員が着座しているか否かを検知する乗員検知手段２７、現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれであるかを判別する空調状態判別手段３４が接続されている。

乗員検知手段２７は、例えばシートセンサ、赤外線センサ等により構成される。

また、空調状態判別手段３４は、例えばマイクロコンピュータのＲＯＭに格納されたプログラムにより構成される。

なお、本実施形態では、空調状態を状態Ａと状態Ｂとに区分し、そのいずれであるかを空調状態判別手段３４で判別し、それに基づいて空調制御を行うようにしている。

また、空調制御コンピュータ２１には、ブロワ２を制御するブロワ制御手段２８、エバポレータ３で冷却された空調風とヒータコア（図示せず）で加熱された空調風との混合比率を調節するエアミックスドア（図示せず）を制御するエアミックス制御手段２９、各吹出口からの吹出空気量を調節するドア（図示せず）の開度を制御する吹出口制御手段３０、ダンパ８、９を制御する通路開閉手段３１、その他の制御手段３２が接続されている。

空調制御コンピュータ２１は、温度設定器２２、センサ２３〜２６、乗員検知手段２７、及び空調状態判別手段３４からの情報に基づいて制御手段２８〜３２の制御量を演算し、各制御手段に出力する。

図３は第１実施形態の動作手順を示すフローチャートである。

制御フローがスタートすると、まず、センサ２２〜２６の検出値を取得する（ステップＳ１０）。次いで乗員検知手段２７の検知結果を取得し（ステップＳ２０）、運転席を除く全席が非着座であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＹＥＳの場合には現在の空調状態に関係するデータを取得し（ステップＳ４０）、これに基づいて空調状態がＡとＢのいずれであるかを判定する（ステップＳ５０）。なお、空調状態Ａは一人乗車時の空調制御を行うと消費エネルギーが大きくなってしまう場合であり、空調状態Ｂは一人乗車時の空調制御を行うことにより省エネルギー効果が得られる場合である。空調状態がＢの場合には一人乗車時の制御量の演算を行い（ステップＳ６０）、空調制御コンピュータ２１に出力する（ステップＳ７０）。

すなわち、ブロワ送風量、風温が一人乗車に対応した値に設定されると共に、空調風の吹出がフェイスモードである場合には通路開閉手段３１がダンパ８、９を閉方向に回動させて吹出口５、７からの送風量を制限する。このとき、送風量は通常時よりも低減されるか又は０とされる。これにより、ブロワ２やコンプレッサの仕事量を小さくすることができるので、省エネルギー化を図ることができる。

ステップＳ３０でＮＯの場合には通常の制御量の演算を行い、空調制御コンピュータ２１に出力する（ステップＳ８０）。すなわち、ブロワ送風量、風温が通常の値に設定されると共に、空調風の吹出がフェイスモードである場合には通路開閉手段３１がダンパ８、９を開方向に回動させて空気通路を３ａ、３ｂを完全に開放する。

また、ステップＳ５０でＮＯの場合、すなわち空調状態がＡの場合にはステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。このように、乗員が運転者のみである場合でも、空調状態に応じて省エネルギー効果に有利な空調制御方法を選択するようにしたことで、従来に比べて省エネルギー化を図ることができる。

図４は第２実施形態の制御システムの概略構成図、図５は第２実施形態の動作手順を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同一の部分には同一符号を付してあり、重複する説明は省略してある。

図４に示すように、本実施形態の空調制御コンピュータ２１には、第１実施形態の乗員検知手段２７に代えて、空調風吹出制御選択手段３３が接続されており、乗員がこれを操作することにより、運転席以外の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態を制限する制御方式を選択できるようになっている。

空調風吹出制御選択手段３３とは、乗員の意志により一人乗車時の制御方式を選択／解除（通常制御に戻す）するためのものであり、具体的には、一人乗車時制御方式を選択／解除するスイッチをエアコンコントロールパネルやハンドル部等に新たに設置することや、エアコンコントロールパネルに配されている他のスイッチ（エアコンの操作スイッチ）にその機能を持たせるようにする等が考えられる。また、エアコンの設定をモニタ画面を通じて行っている場合には、設定画面内にスイッチを設けることも考えられる。

空調制御コンピュータ２１は、温度設定器２２、センサ２３〜２６、空調風吹出制御選択手段３３、及び空調状態判別手段３４からの情報に基づいて制御手段２８〜３２の制御量を演算し、各制御手段に出力する。

制御フローがスタートすると、まず、センサ２２〜２６の検出値を取得する（ステップＳ１１０）。次いで空調風吹出制御選択手段の選択情報を取得し（ステップＳ１２０）、一人乗車時制御方式が選択されているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ＹＥＳの場合には空調状態判定手段３４が判定した空調状態を取得し（ステップＳ１４０）、状態Ａか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ＮＯの場合には一人乗車時の制御量の演算を行い（ステップＳ１６０）、空調制御コンピュータ２１に出力する（ステップＳ１７０）。

ステップＳ１３０でＮＯの場合には通常の制御量の演算を行い、空調制御コンピュータ２１に出力する（ステップＳ１８０）。すなわち、ブロワ送風量、風温が通常の値に設定されると共に、空調風の吹出がフェイスモードである場合には通路開閉手段３１がダンパ８、９を開方向に回動させて空気通路を３ａ、３ｂを完全に開放する。

また、ステップＳ１５０でＹＥＳの場合、すなわち空調状態がＡの場合にはステップＳ１８０に進み、通常の空調制御を行う。このように、一人乗車時の空調制御方式が選択されている場合でも、空調状態に応じて省エネルギー効果に有利な空調制御方法を選択するようにしたことで、従来に比べて省エネルギー化を図ることができる。

図６は第１実施例の動作手順を示すフローチャートである。本実施例は、第１実施形態において、空調状態Ａを空調過渡期とし、空調状態Ｂを空調安定期とした場合である。空調過渡期とは、冷房初期のように車室内の温度環境が刻々と変化して推移している状態を意味し、空調安定期とは、車室内の温度環境が一定である状態を意味している。

このように、乗員検知手段２７の検知結果により一人乗車時の空調制御方式が選択されている場合でも、空調状態に応じて省エネルギー効果に有利な空調制御方式（空調過渡期は通常制御、空調安定期は一人乗車時空調制御）を選択するようにしたことで、従来に比べて省エネルギー化を図ることができる。

図７は第２実施例の動作手順を示すフローチャートである。本実施例では、第１実施形態において、空調状態を、車室内の熱負荷状態値Ｑと熱負荷所定値Ｑ_Ｓとの差により判定するようにした場合である。

ここで、車室内の熱負荷状態値Ｑとは、車室内の温度環境に関係する諸因子（例えば外気温度、車室内温度、日射量等）に基づく値である。また、熱負荷所定値Ｑ_Ｓとは、判定の基準値として、実験等によりあらかじめ決定した値である。

ステップＳ４０で、あらかじめ空調制御コンピュータ２１に記憶させている熱負荷所定値Ｑｓを読み込み、ステップＳ５０でＱとＱｓの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ａ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＱとＱｓの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ａ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。なお、判定値ａは最大エネルギー効果等の観点から決定される値であり、実験等により求められるものである。

図８は第３実施例の制御システムの概略構成図、図９は第３実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、第２実施例の熱負荷状態値を車室内温度として空調制御を行うようしている。すなわち、ステップＳ４０で空調制御コンピュータ２１に記憶させてある車室内温度所定値Ｔｓを読み込み、ステップＳ５０で、車室内温度センサ２３によって検出する車室内温度ＴｉｎｃとＴｓとの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｂ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＴｉｎｃとＴ_Ｓの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｂ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

図１０は第４実施例の制御システムの概略構成図、図１１は第４実施例の動作手順を示すフローチャートである。

図１０に示すように、本実施例では、車室内の内容物の温度を検出する車室内内容物温度検出センサ３５を設け、その検出温度と、空調制御コンピュータ２１に記憶させている所定値とを比較して空調制御を行うようにしている。具体的には、赤外線センサ等の非接触式の温度センサにより車室内温度と相関がある車室内内容物部位（例えばコンソールボックス等の樹脂部材、窓ガラス等）の表面温度を検出し、これに基づいて空調制御を行うこと等が考えられる。

図１１に示すように、まずステップＳ３５で空調制御コンピュータ２１に記憶させている車室内内容物温度の所定値Ｔｍｓを読み込み、ステップＳ５０で、車室内内容物温度検出センサ３５が検出する車室内内容物温度ＴｍとＴｍｓとの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｃ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＴｍとＴｍｓの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｂ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

図１２は第５実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、車室内の熱負荷状態値Ｑと目標熱環境状態値Ｑｔとの差により空調状態を判定するようにしている。ここで目標熱環境状態値Ｑｔとは、乗員が設定する車室内の熱負荷状態であり、空調装置はその目標状態を達成すべく空調制御を行う。

まず、ステップＳ４０で熱負荷状態値Ｑと目標熱環境状態値Ｑｔが読み込まれ、ステップＳ５０で熱負荷状態値Ｑと目標熱環境状態値Ｑｔの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｄ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＱとＱｔの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｄ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

すなわち、本実施例では、乗員の設定する目標熱環境状態値Ｑｔに基づいて空調状態の判定を行うことで、あらかじめ設定した熱負荷所定値に基づいて空調制御を行う場合よりも、より現実に即した空調制御を行うことができる。

なお、判定値ｄは、最大省エネルギー効果等の観点から決定される値であり、実験等により求められるものである。また、制御切り換えによる車室内環境状態のハンチング等を抑制するため、その値をその時々の空調制御状態に応じて適宜変更するようにしてもよい。

図１３は第６実施例の制御システムの概略構成図、図１４は第６実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例は、第５実施例の熱負荷状態値を車室内温度センサ２３によって検出する車室内温度、目標熱環境状態値を乗員が設定する設定温度として空調状態を判定している。

ステップＳ４０で車室内温度センサ２３の検出温度Ｔｉｎｃと温度設定器２２による設定温度Ｔｐｔｃを読み込み、ステップＳ５０で設定温度Ｔｐｔｃと車室内温度センサ２３の検出温度Ｔｉｎｃの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｅ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＴｐｔｃとＴｉｎｃの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｅ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例では、既存の機器（温度設定器、車室内温度センサ）の出力情報を空調状態判定に用いるため、新たな機器の付加が不要となり、安価に構成することができるという利点がある。

図１５は第７実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、空調状態の判定を車室内環境の熱負荷状態値によるものとし、単位時間Δｔあたりの熱負荷状態値の変化率ΔＱ／Δｔが判定値ｆ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＱは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の車室内熱負荷状態値をＱ’、現在の車室内熱負荷状態値をＱとしたとき、Ｑ’とＱの差の絶対値がΔＱとなる。

まず、ステップＳ４０で現在の車室内熱負荷Ｑを読み込む。そして、ステップＳ５０でΔＱを演算し、ΔＱ／Δｔが判定値ｆ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＱ／Δｔが判定値ｆ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例では、熱負荷状態値の目標値を必要とせず、車室内熱負荷状態値の情報のみで空調状態を判定できる利点がある。

図１６は第８実施例の動作手順を示すフローチャートである。なお、本実施例の制御システムの概略構成は図８と同様である。

本実施例では、車室内熱負荷状態値を車室内温度センサ２３によって検出する車室内温度とし、単位時間Δｔあたりの車室内温度の変化率ΔＴｉｎｃ／Δｔが判定値ｇ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＴｉｎｃは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の車室内温度をＴｉｎｃ’、現在の車室内温度をＴｉｎｃとしたとき、Ｔｉｎｃ’とＴｉｎｃの差の絶対値がΔＴｉｎｃとなる。

ステップＳ５０でΔＴｉｎｃを演算し、ΔＴｉｎｃ／Δｔが判定値ｇ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＴｉｎｃ／Δｔが判定値ｆ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

図１７は第９実施例の動作手順を示すフローチャートである。なお、本実施例の制御システムの概略構成は図１０と同様である。

本実施例では、車室内熱負荷状態値を車室内内容物温度センサ３５によって検出する車室内内容物の温度とし、単位時間Δｔあたりの車室内内容物の温度の変化率ΔＴｍ／Δｔが判定値ｈ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＴｍは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の車室内温度をＴｍ’、現在の車室内温度をＴｍとしたとき、Ｔｍ’とＴｍの差の絶対値がΔＴｍとなる。

まず、ステップＳ４０でＴｍを取得し、ステップＳ５０でΔＴｍを演算し、ΔＴｍ／Δｔが判定値ｈ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＴｍ／Δｔが判定値ｈ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

なお、本実施例によれば、乗員検知手段２７に赤外線センサを用いている場合に、そのセンサを車室内内容物温度検出センサとしても用いることができるという利点がある。

図１８は第１０実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、空調状態の判定を、空調制御コンピュータ２１が演算して出力する制御量Ｖｃによるものとし、単位時間Δｔあたりの制御量の変化率ΔＶｃ／Δｔが判定値ｉ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＶｃは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の制御量演算値をＶｃ’、現在の制御量演算値をＶｃとしたとき、Ｖｃ’とＶｃの差の絶対値がΔＶｃとなる。制御量の具体例としては、送風機電圧、温度調節や吹出口選択用の空調ユニット内ドア開度制御量、空調制御コンピュータ２１が各種センサ情報に基づいて算出する空調風の目標温度等である。

ステップＳ５０でΔＶｃを演算し、ΔＶｃ／Δｔが判定値ｉ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＶｃ／Δｔが判定値ｉ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

なお、本実施例によれば、空調制御コンピュータ２１が演算・出力する制御値を直接判定に用いることで、空調状態の判定精度が向上するという利点がある。

図１９は第１１実施例の制御システムの概略構成図、図２０は第１１実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、乗員の体表面温度を検出する体表面温度検出センサ３６を設け、その検出温度と、空調制御コンピュータ２１に記憶させている所定値とを比較して空調制御を行うようにしている。具体的には、赤外線センサ等の非接触式の温度センサにより乗員の体表面温度を検出し、これに基づいて空調状態を判定すること等が考えられる。

図２０に示すように、まずステップＳ３５で空調制御コンピュータ２１に記憶させている体表面温度所定値Ｔｍａｎｓを読み込み、ステップＳ４０で体表面温度Ｔｍａｎを取得する。ステップＳ５０で、体表面温度検出センサ３６が検出する乗員の体表面温度ＴｍａｎとＴｍａｎｓとの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｉ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＴｍａｎとＴｍａｎｓの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｉ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例では、空調状態の判定を乗員の体表面温度に基づくとしたことで、乗員が抱く空調状態の感覚を空調制御に反映できるという利点がある。

図２１は第１２実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、単位時間Δｔあたりの体表面温度の変化率ΔＴｍａｎ／Δｔが判定値ｋ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＴｍａｎは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の体表面温度をＴｍａｎ’、現在の体表面温度をＴｍａｎとしたとき、Ｔｍａｎ’とＴｍａｎの差の絶対値がΔＴｍａｎとなる。

ステップＳ４０で体表面温度Ｔｍａｎを取得し、ΔＴｍａｎ／Δｔが判定値ｋ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＴｍａｎ／Δｔが判定値ｋ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例においても、空調状態の判定を乗員の体表面温度に基づくとしたことで、乗員が抱く空調状態の感覚を空調制御に反映できるという利点がある。

図２２は第１３実施例の制御システムの概略構成図、図２３は第１３実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、体表面温度検出センサ３６と温冷感推定手段３７を設け、検出した体表面温度から乗員の温冷感を推定し、空調制御コンピュータ２１に記憶させている所定値と比較して空調制御を行うようにしている。

温冷感とは、人間の温度感覚指標であり、「０＝ちょうど良い」「＋１＝温かい」「＋２＝やや暑い」「＋３＝暑い」「−１＝涼しい」「−２＝やや寒い」「−３＝寒い」で表され、体表面温度Ｔｍａｎ等から推定するものである。すなわち、Ｓ＝ｆ（Ｔｍａｎ）のように、あらかじめＴｍａｎの関数として表現しておき、これに実際の測定値を代入することによって求める。

図２３に示すように、まずステップＳ３５で空調制御コンピュータ２１に記憶させている温冷感所定値Ｓｓを読み込み、ステップＳ４０で体表面温度Ｔｍａｎを取得する。ステップＳ４５では、体表面温度Ｔｍａｎから温冷感Ｓを演算する。そして、ステップＳ５０で温冷感Ｓと温冷感所定値Ｓｓとの差を演算し、その差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｌ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ＳとＳｓの差の絶対値があらかじめ設定した判定値ｌ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例では、空調状態の判定を乗員の温冷感に基づくとしたことで、車両内温度に基づいて空調制御を行う場合に比べて、乗員が抱く空調状態の感覚をより精度良く空調制御に反映できるという利点がある。

図２４は第１４実施例の動作手順を示すフローチャートである。

本実施例では、単位時間Δｔあたりの温冷感の変化率ΔＳ／Δｔが判定値ｍ以上のときは空調過渡期と判断して通常の空調制御を行い、それ未満のときは空調安定期と判断して一人乗車時空調制御を行うものとした。

なお、ΔＳは次のようにして求める。すなわち、単位時間Δｔ前の乗員の温冷感をＳ’、現在の乗員の温冷感をＳとしたとき、Ｓ’とＳの差の絶対値がΔＳとなる。

ステップＳ４０で体表面温度Ｔｍａｎを取得し、ステップＳ４５で温冷感Ｓを演算する。そして、ステップＳ５０でΔＳ／Δｔが判定値ｍ未満の場合には、空調安定期と判断してステップＳ６０に進み、一人乗車時の空調制御を行う。また、ΔＳ／Δｔが判定値ｍ以上の場合には、空調過渡期と判断してステップＳ８０に進み、通常の空調制御を行う。

本実施例においても、空調状態の判定を乗員の温冷感に基づくとしたことで、乗員が抱く空調状態の感覚を空調制御に反映できるという利点がある。

なお、上記実施形態では、一人乗車時において送風量を低減または０とすることでコンプレッサやブロワの仕事量を減らして省エネルギー効果を得る空調装置に対して本発明を適用した例について説明してあるが、ヒートポンプ方式の空調装置においても本発明は下記理由により有効である。

すなわち、エンジン等の車両駆動系の冷却水を熱源とした熱交換器（温水ヒータ）を暖房に採用した一般的な空調装置では、一人乗車時空調制御かつ暖房時には、主としてブロワ電力のみの低減を図っている（暖房時はコンプレッサ非稼働）。これに対して、ヒートポンプ方式の空調装置は暖房時にコンプレッサを作動させるため、ブロワ電力及びコンプレッサ動力双方の省動力化を図ることになり、省エネルギー効果に有効である。

なお、本実施例では、空調風吹出制御選択手段が、一人乗車時、すなわち運転席のみに乗員が着座している場合に対応した制御方式を選択するものとなっているが、本発明では、このような場合だけでなく、後席の少なくとも一部及び運転席に乗員が着座している場合（助手席には乗員が着座していない）に対応した制御方式を選択するものも含むものとする。この場合には、乗員が着座してない後席のフェイス吹出口からの送風量を制限するようにするとよい。

また、上記の各実施例では、連動手段が一本のシャフトで、ダンパが同じ方向に回動するようになっているが、連動手段は、一部のダンパの回動方向が他のダンパの回動方向と異なるようにしたもの、例えば複数本のシャフトをギヤ等の伝動機構を介して連結したものとしてもよい。

現在の空調状態が予め区分された複数のパターンのいずれであるかを判別する空調状態判別手段３４その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施例に種々の改変を施すことができる。また、空調状態判別手段３４は、例えばマイクロコンピュータのＲＯＭに格納されたプログラムにより構成される。

その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施例に種々の改変を施すことができる。

本発明の一実施形態の要部の概略構成図である。第１実施形態の制御システムの概略構成図である。第１実施形態の動作手順を示すフローチャートである。第２実施形態の制御システムの概略構成図である。第２実施形態の動作手順を示すフローチャートである。第１実施例の動作手順を示すフローチャートである。第２実施例の動作手順を示すフローチャートである。第３実施例の制御システムの概略構成図である。第３実施例の動作手順を示すフローチャートである。第４実施例の制御システムの概略構成図である。第４実施例の動作手順を示すフローチャートである。第５実施例の動作手順を示すフローチャートである。第６実施例の制御システムの概略構成図である。第６実施例の動作手順を示すフローチャートである。第７実施例の動作手順を示すフローチャートである。第８実施例の動作手順を示すフローチャートである。第９実施例の動作手順を示すフローチャートである。第１０実施例の動作手順を示すフローチャートである。第１１実施例の制御システムの概略構成図である。第１１実施例の動作手順を示すフローチャートである。第１２実施例の動作手順を示すフローチャートである。第１３実施例の制御システムの概略構成図である。第１３実施例の動作手順を示すフローチャートである。第１４実施例の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

３フェイスダクト
３ａ運転席側中央フェイス吹出口の空気通路
３ｂ助手席側中央フェイス吹出口の空気通路
３ｃ運転席側側方フェイス吹出口の空気通路
３ｂ助手席側側方フェイス吹出口の空気通路
４運転席側中央フェイス吹出口
５助手席側中央フェイス吹出口
６運転席側側方フェイス吹出口
７助手席側側方フェイス吹出口
８ダンパ（空気通路３ｂの通路開閉手段）
９ダンパ（空気通路３ａの通路開閉手段）
１０シャフト（連動手段）
１１駆動手段
１３助手席側フェイス吹出口開閉手段
２３車室内温度センサ（車室内温度検出手段）
２７乗員検知手段
３３空調風吹出制御選択手段
３４空調状態判定手段
３５車室内内容物温度検出手段（車室内内容物温度検出センサ）
３６体表面温度検出センサ（体表面温度検出手段）
３７温冷感推定手段

Claims

各座席に乗員が着座しているか否かを検知する乗員検知手段（２７）を有し、この乗員検知手段（２７）が、運転席を除く少なくとも一つの座席に乗員が着座していないと検知した場合に、不在の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態を制御するようにした車両用空調装置であって、
現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれであるかを判定する空調状態判定手段（３４）を備え、乗員検知手段（２７）により、運転席を除く少なくとも一つの座席に乗員が着座していないと検知された場合に、空調状態判定手段（３４）の判定結果に応じて、乗員が不在の座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を切り換えることを特徴とする車両用空調装置。
運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を選択入力するための空調風吹出制御選択手段（３３）を有し、この空調風吹出制御選択手段（３３）により選択入力がなされた場合に、運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態を、選択入力された制御方式で制御するようにした車両用空調装置であって、
現在の空調状態が、予め区分された複数のパターンのいずれかであるかを判定する空調状態判定手段（３４）を備え、空調風吹出制御選択手段（３３）により選択入力がなされた場合に、空調状態判定手段（３４）の判定結果に応じて、運転席を除く少なくとも一つの座席に対向した空調風吹出口からの送風状態の制御方式を切り換えることを特徴とする車両用空調装置。
前記複数のパターンを、車室内の熱環境が経時的に略一定に安定している空調安定期と、車室内の熱環境が経時的に変化している空調過渡期とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用空調装置。
空調状態判定手段（３４）の判定結果に応じて切り換える制御方式は、空調風吹出口からの送風量を低減するか又は０とするものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の車両用空調装置。
空調状態判定手段（３４）は、車室内環境の熱負荷状態値と、あらかじめ設定された車室内環境の熱負荷所定値との差に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の車両用空調装置。
前記熱負荷状態値を車室内温度検出手段（２３）の検出値とし、前記熱負荷所定値を車室内の温度に関係して設定された値としたことを特徴とする請求項５記載の車両用空調装置。
車室内内容物の温度を検出する車室内内容物温度検出手段（３５）を備え、前記熱負荷状態値を車室内内容物温度検出手段（３５）の検出値とし、前記熱負荷所定値を車室内内容物に関係して設定された値としたことを特徴とする請求項５記載の車両用空調装置。
空調状態判定手段（３４）は、車室内環境の熱負荷状態値と、乗員が設定する目標熱環境状態値との差に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の車両用空調装置。
前記熱負荷状態値を車室内温度検出手段（２３）の検出値とし、前記目標環境状態値を乗員が温度設定器（２２）により設定する設定温度としたことを特徴とする請求項８記載の車両用空調装置。
空調状態判定手段（３４）は、車室内環境の熱負荷状態値の時間的変化率により判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。
前記熱負荷状態値を車室内温度検出手段（２３）の検出値としたことを特徴とする請求項１０記載の車両用空調装置。
車室内内容物の温度を検出する車室内内容物温度検出手段（３５）を備え、前記熱負荷状態値を車室内内容物温度検出手段（３５）の検出値としたことを特徴とする請求項１０記載の車両用空調装置。
空調状態判定手段（３４）は、空調制御コンピュータ（２１）の制御量演算値の時間的変化率により判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。
乗員の体表面温度を検出する体表面温度検出手段（３６）を備え、空調状態判定手段（３４）は、体表面温度検出手段（３６）の検出値と、あらかじめ設定された乗員の体表面温度に関係する所定値との差に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。
乗員の体表面温度を検出する体表面温度検出手段（３６）を備え、空調状態判定手段（３４）は、体表面温度検出手段（３６）の検出値の時間的変化率により判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。
乗員の体表面温度を検出する体表面温度検出手段（３６）と、その検出値から乗員の温冷感を推定する温冷感を推定する温冷感推定手段（３７）とを備え、空調状態判定手段（３４）は、温冷感推定手段（３７）により算出された温冷感と、あらかじめ設定された乗員の温冷感に関係する所定値との差に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。
乗員の体表面温度を検出する体表面温度検出手段（３６）と、その検出値から乗員の温冷感を推定する温冷感を推定する温冷感推定手段（３７）とを備え、空調状態判定手段（３４）は、温冷感推定手段（３７）により算出される温冷感の時間的変化率により判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の車両用空調装置。