JP2006327307A - 車室内温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な操作をすることなく乗員の空調快適性を高める。
【解決手段】乗員の空調快適性に悪影響を及ぼす複数の異なる要素の温度Ｔa，Ｔsを検出する温度検出手段３１，３５と、検出された異なる要素の温度Ｔa，Ｔsをそれぞれ調整する温度調節手段１Ａと、予め定められた複数の温度Ｔa，Ｔsを変数としたときに乗員が感じる温感レベルの特性に基づき、温度検出手段３１，３５により検出された各温度に対応した温感レベルの最適値Ｔa＊，Ｔs＊からの乖離の程度（温冷感の悪化代）ΔＴＳa，ΔＴＳsをそれぞれ設定する悪化代設定手段２０と、悪化代設定手段２０により設定された温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsに基づき、温度調節手段１Ａを制御する温度制御手段２０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、乗員の温感レベルに応じて車室内の各部の温度を制御する車室内温度制御装置に関する。

従来より、乗員の感じる温感が手動設定された温感レベルとなるように車室内の空調を制御するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置によれば、空調を開始するに際して、乗員が温感レベル設定スイッチを操作して温感レベルを設定し、この設定された温感レベルとなるように空調ユニットの動作を制御する。

特開平６−２３４３１８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、温感レベルを手動で設定するため、乗員の最適な温感を得るには時間がかかり煩わしい。

本発明による車室内温度制御装置は、乗員の空調快適性に悪影響を及ぼす複数の異なる要素の温度を検出する温度検出手段と、検出された異なる要素の温度をそれぞれ調整する温度調節手段と、予め定められた複数の温度を変数としたときに乗員が感じる温感レベルの特性に基づき、温度検出手段により検出された各温度に対応した温感レベルの最適値からの乖離の程度（温冷感の悪化代）をそれぞれ設定する悪化代設定手段と、悪化代設定手段により設定された温冷感の悪化代が減少するように温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えるものである。

本発明によれば、予め定められた乗員の温感レベルの特性に基づき、異なる要素の温度についてそれぞれ温冷感の悪化代を設定し、この設定された温冷感の悪化代に基づき、各要素の温度を制御するようにしたので、温感レベルを手動で設定する必要がなく、乗員の最適な温感を容易に得ることができる。

−第１の実施の形態−
図１〜図１１を参照して本発明による車室内温度制御装置の第１の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態は、１つの温度制御装置（空調ユニット１Ａ）が乗員の快適性に影響を及ぼす２つの要素（車室内温度とシート表面温度）を同時に制御するものである。すなわち空調ユニット１Ａを室温制御装置およびシート温度制御装置として用いる。なお、制御対象としての要素は、インストルメントパネルやドアトリム等の部材の表面温度（放射温度と呼ぶ）であってもよい。

図１は、第１の実施の形態に係る車室内温度制御装置の概略構成を示す図である。ブロアモータ２Ａの駆動によりブロアファン３が回転すると内外気切換ドア４を介して空調ユニット１Ａ内に内気または外気が吸い込まれ、吸い込まれた空気はエバポレータ５を通過して冷却される。エバポレータ通過後の空気はエアミックスドア６の開度に応じた割合でヒータコア７を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア７をバイパスする。

ヒータコア７を通過またはバイパスした空気はヒータコア７の下流のエアミックスチャンバで混合されて空調風が生成される。この空調風は、吹出口モードに応じて開閉するベントドア８，デフロストドア９，フットドア１０を介し、図示しないベント吹出口，デフロスト吹出口，フット吹出口からそれぞれ送風される。すなわち、ベントモード時にはベントドア８が開放し、ベント吹出口から乗員の上半身に向けて空調風が送風される。デフロストモード時にはデフロストドア９が開放し、デフロスト吹出口からウインドの表面に向けて空調風が送風される。フットモード時にはフットドア１０が開放し、フット吹出口から乗員に足下に向けて空調風が送風される。

空調ユニット１Ａからの空調風は各吹出口から送風されるだけでなくシート表面からも送風される。すなわち、シート１５の内部には送風通路１６が形成され、送風通路１６はダクト１７を介して空調ユニット１Ａのエアミックスチャンバに接続されている。これにより空調ユニット１Ａからの空調風は開閉ドア１１を介して送風通路１６内に導かれ、シートから吹き出される。

図２は第１の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図である。コントローラ２０には空調制御用のセンサ群３０と乗員が空調指令を入力する操作パネル４０が接続されている。センサ群３０は、車室内の温度Ｔaを検出する内気温センサ３１，外気温度を検出する外気温センサ３２，日射量を検出する日射センサ３３，エバポレータ通過後の空気温度を検出する吸込温度センサ３４，シート表面の温度Ｔsを検出するシート温センサ３５等の各種センサを含む。操作パネル４０にはオートエアコン運転を指令するオートスイッチ４１，吹出口モードを手動設定するモード設定スイッチ４２，ファン風量を手動設定するファンスイッチ４３，車室内の目標温度を入力する温度調節スイッチ４４等を含む。

コントローラ２０はこれらからの入力信号に基づき所定の処理を実行し、ブロアモータ２Ａと、エアミックスドア６を駆動するためのエアミックスドア駆動用アクチュエータ２１Ａと、吹出口ドア（ベントドア８，デフロストドア９，フットドア１０，開閉ドア１１）を駆動するための吹出口ドア駆動用アクチュエータ２２Ａにそれぞれ制御信号を出力する。

図３はコントローラ２０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは例えばオートスイッチ４１の操作によりオートエアコン運転が指令されるとスタートし、オートエアコン運転以外が指令されると終了する。このオートエアコン運転により車室内温度Ｔaとシート表面温度Ｔsが以下のように制御される。

まず、ステップＳ１でセンサ群３０および操作部４０からの信号を読み込み、ステップＳ２で目標エアミックスドア開度を演算する。目標エアミックスドア開度は、内気温センサ３１，外気温センサ３２，日射センサ３３，吸込温度センサ３４，および温度調節スイッチ４４からの信号に基づき周知の演算式により求めることができる。

ステップＳ３では、目標エアミックスドア開度に基づき冷房運転を行うか暖房運転を行うかを判定する。なお、外気温に応じて冷房運転と暖房運転の有無を判定するようにしてもよい。冷房運転を行うと判定されるとステップＳ４に進み、車室内温度Ｔinについての温冷感の悪化代ΔＴＳａとシート表面温度Ｔsについての温冷感の悪化代ΔＴＳsを共に０にできるか否かを判定する。

ここで、「温冷感の悪化代」ΔＴＳについて説明する。本実施の形態では、予め、空調ユニット１Ａからの送風により温度制御される室温Ｔaとシート温度Ｔs、および空調ユニット１Ａからの送風により冷却または加熱される車室内の部材の温度（放射温度Ｔr）をさまざまに組み合わせた空間に被験者を暴露し、被験者が感じる全身の温冷感（全身温冷感）の申告実験を行った。

この申告実験は図５に示すように、被験者が快適状態と感じると申告値を０，暑いと感じれば申告値をプラス，寒いと感じれば申告値をマイナスとし、暑さまたは寒さの不快感が大きいほど申告値をプラス側またはマイナス側に大きくするものである。この実験データを用いて、室温Ｔaとシート温度Ｔsと放射温度Ｔrを説明変数（独立変数）とし、全身温冷感を目的変数（従属変数）とした重回帰分析を行うと、次式(I)のような全身温冷感予測式を作成することができる。
全身温冷感＝αＴa＋βＴs＋γＴr＋δ (I)

同様の温冷感の申告実験は、全身についてだけでなく体の各部位（例えば背中と胸）についても行うことができ、これにより全身だけでなくなく各部位についても上式(I)と同様の温冷感予測式を作成することができる。そして、上式(I)と２つの部位の温冷感予測式を連立方程式として解くことにより、全身温冷感に加え、各部位の温冷感がいずれも中立となる温度、すなわち全身が一様に快適となる温度Ｔａ＊，Ｔs＊，Ｔr＊（これらを快適温度と呼ぶ）を求めることができる。この値を用いると上式(I)を次式(II)のように変形することができる。
全身温冷感＝α（Ｔa−Ｔa＊）＋β（Ｔs−Ｔs＊）＋γ（Ｔr−Ｔr＊） (II)

上式(II)の各項を、室温Ｔａ，シート温度Ｔs，放射温度Ｔrの各要素についての「温冷感の悪化代」としてそれぞれ次式(III)〜(V)で定義する。
ΔＴＳa＝α（Ｔa−Ｔa＊） (III)
ΔＴＳs＝β（Ｔs−Ｔs＊） (IV)
ΔＴＳr＝γ（Ｔr−Ｔr＊） (V)
ここで、各要素の温冷感の悪化代の和ΣΔＴＳ（＝ΔＴＳa＋ΔＴＳs＋ΔＴＳr）が０であることは、全身温冷感が中立（快適）であることを意味し、各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳs，ΔＴＳrがすべて０であることは全身一様に快適であることを意味する。

図４に、ΣΔＴＳ＝０となる関数のグラフ「快適平面」の例を示し、図５に、予め行った乗員の快適性評価実験の結果を示す。なお、本実施の形態では室温Ｔａとシート温度Ｔsを検出することにより２つの要素（室温Ｔaとシート温度Ｔs）を制御する場合を説明するが、これに加えて部材の放射温度Ｔrを検出することで図４の「快適平面」上に乗るように３つの要素（室温Ｔsとシート温度Ｔsと放射温度Ｔr）を制御することもできる。

このようにして求められたα，β，Ｔa＊，Ｔs＊は、温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを求めるための設定値として予めメモリに記憶されている。ステップＳ４では、この設定値と温度検出値Ｔa，Ｔsを用いて上式(III),(IV)から２つの要素Ｔa，Ｔsについての温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを算出する。そして、空調ユニット１Ａからの空調風によりこれら温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを共に０にできるか否かを予測する。すなわち各要素についての熱負荷が大きい場合には、空調ユニット１Ａを最大出力で運転しても、いずれか一方または双方の要素の温冷感の悪化代を０とすることができない場合があるので、ステップＳ４では全ての悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを０にできるか否かを判定する。

ここで、空調装置を最大出力で運転した場合に単位時間当たりに改善可能な各要素の悪化代の量をＥa，Ｅsと定義する。Ｅaは、ある悪化代ΔＴＳaの下での室温Ｔa0を測定し、さらに測定開始から一分後の室温Ｔa1を測定し、その測定値Ｔa0,Ｔa1を次式(VI)に代入することで求めることができる。また、Ｅsは、ある悪化代ΔＴＳsの下でのシート温度Ｔs0を測定し、さらに測定開始から一分後のシート温度Ｔs1を測定し、その測定値Ｔs0,Ｔs1を次式(VII)に代入することで求めることができる。
Ｅa＝α（Ｔa1−Ｔa0） (VI)
Ｅs＝α（Ｔs1−Ｔs0） (VII)

このようにして求められたＥaとＥsの特性は予め要素Ｔa，Ｔs毎にメモリに記憶されている。特性Ｅaの一例を図６に示す。図６は種々の負荷レベルの下でＴa0とＴa1を測定して得られた特性であり、コントローラ２０は図６の特性に基づき悪化代ΔＴＳaを０にできるか否かを判定する。

ステップＳ４で全ての悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを０にできると判定されるとステップＳ５に進み、ΔＴＳaとΔＴＳsのいずれか一つが０以下か否か、すなわち室温Ｔaとシート温度Ｔsのいずれかが快適温度Ｔa＊,Ｔs＊よりも低いか否かを判定する。室温ＴaがＴa＊より高く、かつシート温度ＴsがＴs＊よりも高い場合、ステップＳ５が否定されてステップＳ６に進む。ステップＳ６では、以下のような選択冷房運転モードで空調運転を実行する。

−選択冷房運転モード−
選択冷房運転モードの処理の一例を図８に示す。選択冷房運転モードでは、まず、ステップＳ６Ａで室温Ｔaの低下を目的として空調ユニット１Ａを最大出力で冷房運転する場合（Ｔaに対する最大出力運転）と、シート温度Ｔsの低下を目的として最大出力で冷房運転する場合（Ｔsに対する最大出力運転）とで、どちらの方がより効率的に（短時間で）全身温冷感の悪化ΣΔＴＳ（＝ΔＴＳa＋ΔＴＳs）を改善できるか否かを判定する。この判定は予め定めたＥaの特性（図６）とＥsの特性に基づき行う。

Ｔａに対する最大出力運転の方が効率的と判定されるとステップＳ６Ｂに進み、Ｔaに対して最大出力運転を行う。この状態では、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaを改善するために空調ユニット１Ａからのエネルギを出力する。例えばファン３を最大回転数で回転させ、エアミックスドア６をフルクール位置に回動し、デフロストドア９とフットドア１０と開閉ドア１１を閉鎖し、ベントドア８を開放する。これによりベント吹出口から車室内に最大風量の冷却空気が送風され、車室内が急速に冷却される。

一方、ステップＳ６ＡでＴsに対する最大出力運転の方が効率的と判定されるとステップＳ６Ｃに進み、Ｔsに対して最大出力運転を行う。この状態では、要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsを改善するために空調ユニット１Ａからのエネルギを出力する。例えばファン３を最大回転数で回転させ、エアミックスドア６をフルクール位置に回動し、ベントドア８とデフロストドア９とフットドア１０を閉鎖し、開閉ドア１１を開放する。これによりシート表面から最大風量の冷却空気が送風され、シート表面が急速に冷却される。

図３のステップＳ５で、Ｔa，Ｔsのいずれかが快適温度Ｔa＊，Ｔs＊以下になった、すなわち悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsのいずれかが０以下になったと判定されるとステップＳ７に進む。ステップＳ７では以下のような配分調節冷房運転モードで空調運転を実行する。配分調節冷房運転モードでは、２つの要素Ｔa,Ｔsについての悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを同時に改善するために、空調ユニット１Ａからのエネルギを各要素に対して分配して出力する。

−配分調節冷房運転モード−
配分調節冷房運転モードの処理の一例を図９に示す。配分調節冷房運転モードでは、まず、ステップＳ７Ａで要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０以下か否かを判定し、否定されるとステップＳ７Ｃに進む。この場合、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaのみが０以下ということであり、ステップＳ７Ｃでは、空調ユニット１Ａからのエネルギーのうち、一部をΔＴＳa＝０を維持するような必要最小限のエネルギーとして要素Ｔaについて出力し、残りをシート温度Ｔsを低下するために要素Ｔsについて出力する。

具体的にはファン３を最大回転数で回転させ、エアミックスドア６をフルクール位置に回動した状態で、ドア８〜１１の回動を制御して、吹出口とシート表面からの配風比を調整する。すなわちドア８〜１０の回動を制御することで要素Ｔaについての出力（吹出口からの送風量）を調整し、ドア１１の回動を制御することで要素Ｔsについての出力（シート表面からの送風量）を調整する。これにより車室内にΔＴＳa＝０を維持するような必要最小限の風量のみが送風され、残りがシート表面から送風される。なお、ファン３の回転数を最大回転数よりも低くし、エアミックスドア６をフルクール位置以外とした状態で配風比を調整してもよい。

ここで、ΔＴＳa＝０を維持するのに必要な出力（Ｅa＝０とするのに必要な出力）は例えば図７に示すようになり、負荷レベルに応じて異なったものとなる。この特性は各要素毎に予め記憶されており、この特性に基づきコントローラ２０はΔＴＳa＝０を維持するためにどの程度の出力が必要か（配風比をどのように制御すればよいのか）を推定する。

ステップＳ７ＡでΔＴＳsが０以下と判定されるとステップＳ７Ｂに進み、ΔＴＳaが０以下か否かを判定する。ステップＳ７Ｂが否定されるとステップＳ７Ｄに進む。この場合、要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsのみが０以下ということであり、ステップＳ７Ｄでは、空調ユニット１Ａからのエネルギのうち、一部をΔＴＳs＝０を維持するような必要最小限のエネルギーとして要素Ｔsについて出力し、残りを室温Ｔaを低下するために要素Ｔsについて出力する。

例えばファン３を最大回転数で回転させ、エアミックスドア６をフルクール位置に回動した状態で、ドア８〜１１の回動を制御して、吹出口とシート表面からの配風比を調整する。これによりシート表面からΔＴＳs＝０を維持するような必要最小限の風量のみが送風され、残りが吹出口から車室内に送風される。なお、ファン３の回転数を最大回転数よりも低くし、エアミックスドア６をフルクール位置以外とした状態で配風比を調整してもよい。

ステップＳ７Ｂが肯定されるとステップＳ７Ｅに進む。この場合、温冷感の悪化代ΔＴＳaとΔＴＳsがともに０ということであり、ステップＳ７Ｅでは、要素ＴaについてΔＴＳaを維持するような必要最小限のエネルギーを出力し、要素ＴsについてΔＴＳsを維持するような必要最小限のエネルギーを出力する。例えばエネルギー消費量が最も少なくなるようにファン風量（ファン回転数）と空調風温度（エアミックスドア６の開度）と吹出口およびシート表面からの配風比（ドア８〜１１の回動）とをそれぞれ制御する。これにより各要素を快適温度Ｔa＊，Ｔs＊に制御することができ、乗員の全身温冷感と各部位の温冷感が快適となるだけでなく、燃費も向上する。なお、目標エアミックスドア開度に応じてファン風量（ファン回転数）と空調風温度（エアミックスドア６の開度）と吹出口モード（ドア８〜１０の回動）を制御した上で、ΔＴＳaとΔＴＳsがともに０となるように配風比（ドア８〜１１の回動）を調整してもよい。

図３のステップＳ４で悪化代ΔＴＳaとΔＴＳsのいずれか一方または両方を０にできないと判定されるとステップＳ８に進む。ステップＳ８では以下のような修正冷房運転モードで空調運転を実行する。

−修正冷房運転モード−
修正冷房運転モードの処理の一例を図１０に示す。修正冷房運転モードでは、まず、ステップＳ８Ａでシート温度Ｔsについての悪化代ΔＴＳsを０とすることが可能か否かを判定する。ステップＳ８Ａが肯定されると、つまり室温Ｔaについての悪化代ΔＴＳaのみ０とすることが不可能と判定されるとステップＳ８Ｂに進む。ステップＳ８ＢではΔＴＳsが０になったか否かを判定し、否定されるとステップＳ８Ｃに進み、上述したステップＳ６Ｃの処理と同様、Ｔsにつき最大出力運転を行う。これにより要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０に近づく。一方、ステップＳ８Ｂが肯定されるとステップＳ８Ｄに進み、各要素の悪化代の和ΣΔＴＳ（＝ΔＴＳa＋ΔＴＳs）が０となるように空調ユニット１Ａの出力（配風比等）を調節する。この場合、ΔＴＳaが０より大きいので、ΔＴＳsをマイナスにしてΣΔＴＳを０にする。これにより乗員の全身温冷感が快適になる。

一方、ステップＳ８Ａが否定されるとステップＳ８Ｅに進み、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaを０とすることが可能か否かを判定する。ステップＳ８Ｅが肯定されると、つまりシート温度Ｔsについての悪化代ΔＴＳsのみ０とすることが不可能と判定されるとステップＳ８Ｆに進む。ステップＳ８ＦではΔＴＳaが０になったか否かを判定し、否定されるとステップＳ８Ｇに進み、上述した処理（ステップＳ６Ｂ）と同様、Ｔaにつき最大出力運転を行なう。これにより要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０に近づく。一方、ステップＳ８Ｆが肯定されるとステップＳ８Ｈに進み、各要素の悪化代の和ΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ａの出力を調節する。この場合、ΔＴＳsが０より大きいので、ΔＴＳaをマイナスにしてΣΔＴＳを０にする。これにより乗員の全身温冷感が快適になる。

ステップＳ８Ｅが否定されると、つまり温冷感の悪化代ΔＴＳsとΔＴＳaを両方とも０とすることができないと判定されるとステップＳ８Ｉに進む。ステップＳ８Ｉでは各要素の悪化代の和ΣΔＴＳが最小となるように空調ユニット１Ａの出力を調節して運転する。これにより乗員の全身温冷感が最大限に改善される。

以上では、ステップＳ３で空調運転が冷房と判断された場合の処理について説明した。これに対し空調運転が暖房と判断されると、温冷感の悪化代がマイナスとなる（寒く感じる）。このため、図３のステップＳ１０ではΔＴＳa，ΔＴＳsが０以上か否かを判定し、ステップＳ９〜ステップＳ１３ではそれぞれステップＳ４〜ステップＳ８に対応した処理が行われる。この場合、エアミックスドア６をホット側に回動させるとともに、吹出口モードを暖房に適したモード（例えばフットモード）に変更する点で冷房運転時の制御とは異なるが、他の基本的な制御は上述したものと同様であるため、ここではステップＳ９〜ステップＳ１３についての説明は省略する。

第１の実施の形態に係る温度制御装置の特徴的な動作を説明する。
図１１は室温Ｔaとシート温度Ｔsの変化の一例を示すタイムチャートである。図中、実線は空調ユニット１Ａにより２つの要素Ｔa，Ｔsについて温度制御を行った場合の特性であり、点線は１つの要素Ｔaのみについて温度制御を行った場合の特性である。制御開始時（時点ｔ０）の室温Ｔa，シート温度ＴsをそれぞれＴa0，Ｔs0とする。この場合、初期状態では各温度Ｔa，Ｔsとも快適温度Ｔa＊，Ｔs＊よりも高く、各要素の悪化代ΔＴＳa,ΔＴＳsはそれぞれ０より大きく、乗員は全身で暑さを感じる。このため、選択冷房運転モードで空調ユニット１Ａが運転される（ステップＳ６）。

選択冷房運転モードでは、悪化代の和ΣΔＴＳを効率的に改善できるようにＴaまたはＴsのいずれか一方に対して最大出力で冷房運転が行われる。図１１の例ではＴaについて最大出力運転を行っている（ステップＳ６Ｂ）。これにより空調ユニット１Ａからの冷却風が全てベント吹出口から車室内に送風される。このため、図示のように室温Ｔaが急速に低下し、短時間で乗員の空調快適性を高めることができる。このとき室温Ｔaの低下に伴いシート温度Ｔsも低下する。

時点ｔ１で室温ＴＳaについての悪化代ΔＴＳaが０以下になると、配分調節冷房運転モードに移行する（ステップＳ７）。これにより吹出口からはΔＴＳa＝０を維持するような空調風のみが送風され、シート表面から残りが送風される（ステップＳ７Ｃ）。その結果、実線に示すようにシート温度Ｔsが低下し、シート温度Ｔsが快適温度Ｔs＊に接近する。また、室温Ｔaは快適温度Ｔa＊に維持される。

時点ｔ２でΔＴＳs＝０になると、室温Ｔaおよびシート温度Ｔsをそれぞれ快適温度Ｔa＊，Ｔs＊に維持する必要最小限の出力で空調ユニット１Ａが運転される（ステップＳ７Ｅ）。これにより乗員にとっての全身温冷感と各部位の温冷感は全て快適となり、良好な空調空間が得られる。これに対し、要素Ｔaのみについて空調運転を行って全身温冷感の悪化を改善する場合（ΣΔＴＳを０にする場合）には、点線で示すようにシート温度Ｔsが快適温度Ｔs＊よりも高く、室温Ｔaが快適温度Ｔa＊よりも低くなる。そのため、乗員の全身温冷感は満たされても、各部位についての温冷感は満たされず、十分な空調快適性が得られない。

一方、外気温が高い等、熱負荷が高いことにより、空調ユニット１Ａを運転してもΔＴＳaとΔＴＳsのいずれかまたは双方を０にできない場合には、修正冷房運転モードが行われる（ステップＳ８）。例えば、室温Ｔaの悪化代ΔＴＳaのみ０にできる場合には、Ｔaにつき最大出力運転を行ってΔＴＳaを０にした後、悪化代の和ΣΔＴＳが０になるように出力が調節される（ステップＳ８Ｄ）。これにより早期に快適な全身温冷感が得られる。また、ΔＴＳaとΔＴＳsのいずれも０にできない場合には、空調ユニット１Ａは悪化代の和ΣΔＴＳが最小となるように出力を調節して運転される（ステップＳ８Ｉ）。これにより乗員の空調快適性を最大限に改善することができる。

第１の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）２つの要素Ｔa，Ｔsの温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsに基づき空調ユニット１Ａを制御するので、乗員に及ぼす快適性の度合いの異なる２つの要素Ｔa，Ｔsを同一の指標により評価して空調制御することができ、最適な空調環境を得ることができる。
（２）各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを求めるために必要な定数α，β，Ｔa＊，Ｔs＊を予め設定し、室温とシート温度の検出値Ｔa，Ｔsを用いて悪化代を算出するので、乗員が温感レベルを手動設定する必要がなく、容易に空調快適性を高めることができる。
（３）全身の温冷感予測式(I)と各部位（背中や胸など）の温冷感予測式を満たす温度を快適温度Ｔa＊，Ｔs＊として設定したので、全身一様の空調快適性が得られる。すなわち全身温冷感のみを快適としたのでは、全身が平均的に快適であっても各部位では局所的に不快感を感じることがあるが、本実施の形態では全身だけでなく各部位も一様に快適とすることができる。

（４）空調ユニット１Ａからの空調風を吹出口とシート表面からそれぞれ送風するようにしたので、室温Ｔaについての空調制御とシート温度Ｔsについての空調制御を単一の空調装置を用いて行うことができ、コストを低減できる。
（５）複数の要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０となるように空調制御するので、各要素の温度Ｔa，Ｔsを快適温度Ｔa＊，Ｔs＊に制御することができ、各部位の温冷感を含めて全身一様な快適性を得ることができる。この点、例えば１つの要素Ｔaのみを快適温度Ｔa＊とするように空調制御した場合、Ｔaを快適温度Ｔa＊に制御してもシート温度Ｔsは快適温度Ｔs＊とは限らず、全身一様な快適性を得ることは困難である。
（６）悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０になった後は、各要素につきその状態を維持するのに必要最小限の出力で空調ユニット１Ａを制御するので、燃費も向上する。
（７）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを全て０とすることができないときは、悪化代の和ΣΔＴＳが０となるように空調制御するので、全身温冷感の悪化を改善することができる。
（８）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが０より大きい場合（暖房運転では０より小さい場合）に、効率的に悪化代を改善できる要素について最大出力運転するようにしたので、短時間で効率よく不快感を解消することできる。

−第２の実施の形態−
図１２〜図１７を参照して本発明による車室内温度制御装置の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、２つの温度制御装置（例えば空調ユニット１Ｂと１Ｃ）が乗員の快適性に影響を与える２つの要素（例えば車室内温度とシート温度）をそれぞれ独立して制御するものである。すなわち空調ユニット１Ｂを室温制御装置として用い、空調ユニット１Ｃをシート温度制御装置として用いる。

図１２は、第２の実施の形態に係る車室内温度制御装置の概略構成を示す図である。図中（ａ）は車室内に空調風を送風する空調ユニット１Ｂであり、上述した空調ユニット１Ａと共通の箇所には同一の符号を付している。空調ユニット１Ｂは空調ユニット１Ａと異なり、吹出口のみから空調風を送風するように構成されている。このため、空調ユニット１Ｂからは開閉ドア１１が省略されている。

図中（ｂ）は空調ユニット１Ｃが設けられたシート１５である。シートクッション１５ａの下部にはファン５１と、ファン５１から送風された空気を加熱または冷却する冷温風発生装置５２が配設されている。冷温風発生装置５２はペルチェ素子５２ａを有し、ペルチェ素子５２ａを流れる電流の方向を変更することでファン５１からの空気を加熱または冷却し、温風または冷風とする。冷温風発生装置５２を通過した空気は、シート内の送風通路５３を介してシート表面から吹き出される。

図１３は第２の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図である。図中、図２と同一の箇所には同一の符号を付している。コントローラ５０には図２と同様、センサ群３０と操作パネル４０が接続されている。コントローラ５０はこれらからの入力信号に基づき所定の処理を実行し、空調ユニット１Ｂのブロアモータ２Ｂ，エアミックスドア駆動用アクチュエータ２１Ｂ，および吹出口ドア駆動用アクチュエータ２２Ｂにそれぞれ制御信号を出力するとともに、空調ユニット１Ｃのペルチェ素子５２ａに制御信号を出力する。なお、メモリには空調ユニット１Ｂ，１Ｃをそれぞれ最大出力運転した場合のＥa，Ｅsの特性（例えば図６のような特性）が予め記憶されている。

図１４はコントローラ５０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態でも第１の実施の形態と同様に各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを算出し、この悪化代に基づいて空調制御を行う。なお、図３と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。

ステップＳ３で冷房運転と判定され、ステップＳ４で温冷感の悪化代ΔＴＳａ，ΔＴＳsを０にできない要素があると判定されると、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１では悪化代の和ΣΔＴＳが所定値以下（例えば１以下）か否かを判定する。これは全身に与える不快感が一定レベル以下になっているか否か、つまり大きな不快感が取り除かれているか否かの判定であり、ステップＳ５１が否定されるとステップＳ５２に進む。この場合、乗員の不快感が大きいため、ステップＳ５２で以下のような最大冷房運転モードで空調運転を実行する。

−最大冷房運転モード−
最大冷房運転モードの処理の一例を図１５に示す。最大冷房運転モードでは、まず、ステップＳ５２Ａで、ΔＴＳaが０より小さいか否か、すなわち室温Ｔaが快適温度Ｔa＊より低いか否かを判定する。ステップＳ５２Ａが否定されるとステップＳ５２Ｂに進み、空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転する。例えばファン３を最大回転数で回転させ、エアミックスドア６をフルクール位置に回動し、デフロストドア９とフットドア１０を閉鎖し、ベントドア８を開放する。これによりベント吹出口から車室内に冷却空気が送風され、車室内が急速に冷却される。一方、ステップＳ５２Ａが肯定されるとステップＳ５２Ｃに進み、空調ユニット１Ｂの冷房運転を停止する。

ステップＳ５２Ｄでは、ΔＴＳsが０より小さいか否か、すなわちシート温度Ｔsが快適温度Ｔs＊より低いか否かを判定する。ステップＳ５２Ｄが否定されるとステップＳ５２Ｅに進み、空調ユニット１Ｃを最大出力で冷房運転する。例えばファン５１を最大回転数で回転させるとともに、ペルチェ素子５２ａによる冷却効果を最大とする。これによりシート表面から冷却空気が送風され、シート表面が急速に冷却される。一方、ステップＳ５２Ｄが肯定されるとステップＳ５２Ｆに進み、空調ユニット１Ｃの冷房運転を停止する。

以上が最大冷房運転モードの処理である。これに対し、図１４のステップＳ５１で、悪化代の和が１以下と判定されるとステップＳ５３に進む。この場合、乗員の大きな不快感は取り除かれているため、以下のように省エネを考慮した省エネ冷房運転モードで空調運転を行う。

−省エネ冷房運転モード−
省エネ冷房運転モードの処理の一例を図１６に示す。省エネ冷房運転モードでは、まず、ステップＳ５３Ａで要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０より小さいか否かを判定し、ステップＳ５３Ｂで要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０より小さいか否かを判定する。ステップＳ５３Ａ，ステップＳ５３Ｂのいずれも否定されるとステップＳ５３Ｃに進み、空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転する場合と空調ユニット１Ｃを最大出力で冷房運転する場合とで、どちらの方が効率的に（短時間で）悪化代ΔＴＳを０にできるか否かを、予め定められたＥa，Ｅsの特性を用いて判定する。

空調ユニット１Ｃを最大出力運転した方が効率的、すなわち空調ユニット１Ｂを最大出力運転してΔＴＳaを０とするよりも、空調ユニット１Ｃを最大出力運転してΔＴＳsを０とする方が時間がかからないと判定されるとステップＳ５３Ｄに進む。ステップＳ５３Ｄでは、全ての要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが０になったか否かを判定し、否定されるとステップＳ５３Ｅに進む。ステップＳ５３Ｅでは空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転してΔＴＳaを０に近づけるとともに、ΔＴＳaとΔＴＳsが同時に０になるように空調ユニット１Ｃの出力（ファン５１の駆動とペルチェ素子５２ａへの通電）を調節する。

ステップＳ５３ＤでΔＴＳaとΔＴＳsがともに０になったと判定されるとステップ５３Ｆに進む。ステップＳ５３Ｆでは、悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが０の状態を維持するように空調ユニット１Ｂの出力（ファン３の回転数、エアミックスドア６の開度、ドア８〜１０の開閉）および空調ユニット１Ｃの出力をそれぞれ調節する。

一方、ステップＳ５３Ｃで空調ユニット１Ｂを最大出力運転した方が効率的と判定されるとステップＳ５３Ｇに進む。ステップＳ５３Ｇでは、全ての要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが０になったか否かを判定し、否定されるとステップＳ５３Ｈに進む。ステップＳ５３Ｈでは空調ユニット１Ｃを最大出力で冷房運転してΔＴＳsを０に近づけるとともに、ΔＴＳaとΔＴＳsが同時に０になるように空調ユニット１Ｂの出力を調節する。ステップＳ５３ＧでΔＴＳaとΔＴＳsがともに０になったと判定されるとステップ５３Ｉに進み、ΔＴＳa，ΔＴＳsが０の状態を維持するように空調ユニット１Ｂの出力と空調ユニット１Ｃの出力をそれぞれ調節する。

一方、ステップＳ５３Ａで要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０より小さいと判定されると、ステップＳ５３Ｊに進む。ステップＳ５３Ｊでは悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ステップＳ５３Ｊが否定されるとステップＳ５３Ｋに進み、空調ユニット１Ｂの冷房運転を停止するとともに、空調ユニット１Ｃを最大出力で冷房運転する。これによりΣΔＴＳが０に近づく。ステップＳ５３ＪでΣΔＴＳ＝０と判定されるとステップ５３Ｌに進み、ΣΔＴＳ＝０を維持するように空調ユニット１Ｃの出力を調整する。

また、ステップＳ５３Ｂで要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０より小さいと判定されると、ステップＳ５３Ｍに進む。ステップＳ５３Ｍでは悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ステップＳ５３Ｍが否定されるとステップＳ５３Ｎに進み、空調ユニット１Ｃの冷房運転を停止するとともに、空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転する。ステップＳ５３ＭでΣΔＴＳ＝０と判定されるとステップ５３Ｐに進み、ΣΔＴＳ＝０を維持するように空調ユニット１Ｂの出力を調整する。

以上が省エネ冷房運転モードの処理である。これに対し、図１４のステップＳ４で、全ての要素の悪化代ΔＴＳa、ΔＴＳsを０にできないと判定されるとステップＳ５４に進む。この場合、以下のように修正冷房運転モードで空調運転を行う。

−修正冷房運転モード−
修正冷房運転モードの処理の一例を図１７に示す。修正冷房運転モードでは、まず、ステップＳ５４Ａで要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaを０にできるか否かを判定し、否定されるとステップＳ５４Ｂに進み、悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ΣΔＴＳが０になる前は、ステップＳ５４Ｂが否定されてステップＳ５４Ｃに進み、空調ユニット１Ｂ，１Ｃをともに最大出力で冷房運転する。これにより室温Ｔaとシート温度Ｔsが早期に低下する。ΣΔＴＳが０になるとステップＳ５４Ｂが肯定されてステップＳ５４Ｄに進む。ステップＳ５４Ｄでは空調ユニット１Ｂを最大出力運転したまま、ΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ｃの出力を調節する。

一方、ステップＳ５４Ａが肯定されるとステップＳ５４Ｅに進む。ステップＳ５４Ｅでは、要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsを０にできるか否かを判定し、否定されるとステップＳ５４Ｆに進み、悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ΣΔＴＳが０になる前は、ステップＳ５４Ｆが否定されてステップＳ５４Ｇに進み、空調ユニット１Ｂ，１Ｃをともに最大出力で冷房運転する。ΣΔＴＳが０になるとステップＳ５４Ｆが肯定されてステップＳ５４Ｈに進む。ステップＳ５４Ｈでは空調ユニット１Ｃを最大出力運転したまま、ΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ｂの出力を調節する。

以上では、ステップＳ３で空調運転が冷房と判断された場合の処理について説明した。これに対し空調運転が暖房と判断されると、温冷感の悪化代がマイナスとなる（寒く感じる）。このため、図１４のステップＳ５５ではΣΔＴＳが−１以上か否かを判定し、ステップＳ５６〜ステップＳ５８ではそれぞれステップＳ５２〜ステップＳ５４に対応した処理が行われる。この場合、エアミックスドア６をホット側に回動させるとともに、吹出口モードを暖房に適したモード（例えばフットモード）に変更する点、およびペルチェ素子５２ａに冷房時とは逆の電流を流してペルチェ素子５２ａを加熱源として機能させる点が冷房運転時の制御とは異なるが、他の基本的な制御は上述したものと同様であるため、ここではステップＳ５５〜ステップＳ５８についての説明は省略する。

第２の実施の形態に係る温度制御装置の特徴的な動作を説明する。
室温Ｔaおよびシート温度Ｔsがいずれも快適温度Ｔa＊，Ｔs＊よりも高く、悪化代の和ΣΔＴＳが１より大きい場合には、コントローラ５０は空調ユニット１Ｂ，１Ｃを最大冷房運転モードで運転する（ステップＳ５２）。すなわち、空調ユニット１Ｂ，１Ｃをそれぞれ最大出力で冷房運転する。これによりベント吹出口およびシート表面からは低温の空気が最大風量で送風され、早期に乗員の空調快適性を改善することができる。

最大冷房運転モードにより快適性がある程度改善されると（ΣΔＴＳ≦１）、省エネ冷房運転モードに移行する（ステップＳ５３）。省エネ冷房運転モードでは、ΔＴＳaとΔＴＳsのどちらの方を早く０にできるかを判定し、ΔＴＳaの方を早く０にできる場合には、空調ユニット１Ｃを最大出力で運転したまま、空調ユニット１Ｂは出力を絞った運転をする（ステップＳ５３Ｈ）。このように不快感が一定レベル以下の状態において、悪化代の改善に時間がかかる方の要素Ｔsに対応した空調ユニット１Ｃを最大出力で運転するとともに、他方の空調ユニット１Ｂの出力を抑えることで、各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsをできるだけ早く０にすることができるとともに、省エネ化も図られ、燃費の向上を実現できる。

各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０になると、空調ユニット１Ｃの最大出力運転を停止し、以降、ΔＴＳa，ΔＴＳsが０の状態を維持した必要最小限の出力となるように空調ユニット１Ｂ，１Ｃの出力を調整する（ステップＳ５３Ｉ）。これにより乗員は全身の平均的な温冷感だけでなく各部位の温冷感も快適と感じ、良好な空調環境を得ることができる。また、必要最小限の出力でΔＴＳ＝０の状態を維持するので、燃費も向上する。

第２の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）２つの要素Ｔa，Ｔsの温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsに基づき空調ユニット１Ｂ，１Ｃを制御するので、乗員に及ぼす快適性の度合いの異なる２つの要素Ｔa，Ｔsを同一の指標により評価して空調制御することができ、最適な空調環境を得ることができる。
（２）各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを求めるために必要な定数α，β，Ｔa＊，Ｔs＊を予め設定し、室温とシート温度の検出値Ｔa，Ｔsを用いて悪化代を算出するので、乗員が温感レベルを手動設定する必要がなく、容易に空調快適性を高めることができる。

（３）空調ユニット１Ｂにより要素Ｔaの悪化代ΔＴＳaを改善し、空調ユニット１Ｃにより要素Ｔsの悪化代ΔＴＳsを改善するようにしたので、つまり各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsをそれぞれ独立した装置により改善するようにしたので、悪化代が０の快適な空調環境が容易に得られる。
（４）空調ユニット１Ｂ，１Ｃからの吹出風の温度を異なった値に制御することができるため、室温はとても暑いがシートは少し暑いといった状況でも各要素Ｔa，Ｔsを容易に最適な値に制御することができる。
（５）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０となるように空調制御するので、各部位の温冷感を含めて全身一様な快適性を得ることができる。
（６）悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０になった後は、各要素につきその状態を維持するのに必要最小限の出力で空調ユニット１Ｂ，１Ｃを制御するので、燃費も向上する。
（７）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを全て０とすることができないときは、悪化代の和ΣΔＴＳが０となるように空調制御するので（図１７）、全身温冷感の悪化を改善することができる。

（８）空調開始時にある程度不快感が取り除かれるまでは空調ユニット１Ｂ，１Ｃをそれぞれ最大出力で運転し（最大出力運転モード）、その後、全ての要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが同時刻に０になるように、一方の空調ユニット１Ｂを最大出力で運転し、他方の空調ユニット１Ｃを出力を絞って運転するので（省エネ冷房運転モード）、快適温度Ｔa＊，Ｔs＊に至るまでの時間を最短にしつつ、燃費も改善できる。
（９）最大出力運転モード時に悪化代ΔＴＳaが０より小さい場合に、その要素Ｔaに対応した空調ユニット１Ｂの冷房運転を停止し、他方の要素Ｔsに対応した空調ユニット１Ｃを最大出力運転するようにしたので、各要素Ｔa，Ｔsの冷却しすぎによる不快感を解消することができる。

−第３の実施の形態−
図１８〜図２１を参照して本発明による車室内温度制御装置の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、１つの温度制御装置（空調ユニット１Ａ）が乗員の快適性に影響を与える２つの要素（車室内温度とシート温度）をそれぞれ制御し、そのうちの１つの要素（車室内温度）を別の温度制御装置（空調ユニット１Ｂ）が制御する。すなわち第３の実施の形態では一対の空調ユニット１Ａ，１Ｂが並列に設置されており、空調ユニット１Ａを室温制御装置およびシート温度制御装置として用い、空調ユニット１Ｂを室温制御装置として用いる。なお、空調ユニット１Ａ，１Ｂの構成は上述したのと同様であり、説明を省略する。

図１８、は第３の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図である。図中、図２，１３と同一の箇所には同一の符号を付している。コントローラ６０には図２，１３と同様、センサ群３０と操作パネル４０が接続されている。コントローラ６０はこれらからの入力信号に基づき所定の処理を実行し、空調ユニット１Ａのブロアモータ２Ａ，エアミックスドア駆動用アクチュエータ２１Ａ，吹出口ドア駆動用アクチュエータ２２Ａにそれぞれ制御信号を出力するとともに、空調ユニット１Ｂのブロアモータ２Ｂ，エアミックスドア駆動用アクチュエータ２１Ｂ，吹出口ドア駆動用アクチュエータ２２Ｂにそれぞれ制御信号を出力する。

コントローラ６０で行われる処理について説明する。なお、第３の実施の形態に係るコントローラ６０における処理が第２の実施の形態に係るコントローラ５０における処理と異なるのは、各運転モードにおける処理（ステップＳ５２〜ステップＳ５４，ステップＳ５６〜ステップＳ５８）であり、以下ではこの点について説明する。

−最大冷房運転モード−
最大冷房運転モードの処理の一例を図１９に示す。最大冷房運転モードでは、まず、ステップＳ５２０Ａで、ΔＴＳaが０より小さいか否か、すなわちＴaが快適温度Ｔa＊より低いか否かを判定する。ステップＳ５２０Ａが否定されるとステップＳ５２０Ｂに進み、ΔＴＳsが０より小さいか否か、すなわちＴsが快適温度Ｔs＊より低いか否かを判定する。ステップＳ５２０Ｂが否定されるとステップＳ５２０Ｃに進み、空調ユニットＡを要素Ｔaに対し最大出力運転し、かつ空調ユニット１Ｂを最大出力運転する場合（ケース１）と、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対し最大出力運転し、かつ空調ユニット１Ｂを最大出力運転する場合（ケース２）とで、どちらの方がより効率的に悪化代の和ΣΔＴＳを改善することができるか否かを判定する。この判定は、予め定められた空調ユニット１ＡのＥa，Ｅsに対する特性（例えば図６のような特性）と空調ユニット１ＢのＥaに対する特性に基づき行うことができる。

ケース１の方が効率的と判定されるとステップＳ５２０Ｄに進み、室温Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０になったか否かを判定する。ステップＳ５２０Ｄが否定されるとステップＳ５２０Ｅに進み、ΣΔＴＳを効率的に改善するように空調ユニットＡを要素Ｔaに対し最大出力で冷房運転し、かつ空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転する。空調ユニット１Ａ，１Ｂの最大出力運転によりΔＴＳaが０になるとステップＳ５２０Ｆに進む。ステップＳ５２０ＦではΔＴＳa＝０を維持するような最小限のエネルギーを空調ユニット１Ａ，１Ｂから要素Ｔaに対して出力し、空調ユニット１Ａの残りのエネルギーを要素Ｔsに対して出力するように空調ユニット１Ａ，１Ｂの冷房運転の出力を調節する。この場合、空調ユニット１Ｂからの出力のみでΔＴＳa＝０を維持できる場合には、空調ユニット１Ａからのエネルギーを要素Ｔaに対して出力せずに、要素Ｔsに対してのみ出力する。これによりΔＴＳaを０に保ったままΔＴＳsが改善される。

一方、ステップＳ５２０Ｃでケース２の方が効率的と判定されるとステップＳ５２０Ｇに進み、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０になったか否かを判定する。ステップＳ５２０Ｇが否定されるとステップＳ５２０Ｈに進み、ΣΔＴＳを効率的に改善するように空調ユニット１Ｂを最大出力で冷房運転する。ステップＳ５２０ＧでΔＴＳaが０と判定されるとステップＳ５２０Ｉに進み、ΔＴＳa＝０を維持するように空調ユニット１Ｂの冷房運転の出力を調節する。

ステップＳ５２０Ｊでは要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０になったか否かを判定する。ステップＳ５２０Ｊが否定されるとステップＳ５２０Ｋに進み、ΣΔＴＳを効率的に改善するように空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対し最大出力で冷房運転する。ステップＳ５２０ＪでΔＴＳsが０と判定されるとステップＳ５２０Ｌに進み、ΔＴＳs＝０を維持するように最小限のエネルギーを要素Ｔsに対して出力し、残りのエネルギーを要素Ｔaに対して出力するように空調ユニット１Ａの冷房運転の出力を調節する。

ステップＳ５２０ＡでΔＴＳa＜０と判定されるとステップＳ５２０Ｍに進む。ステップＳ５２０Ｍでは、室温Ｔaの低下を防ぐために空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対し最大出力運転し、空調ユニット１Ｂの冷房運転を停止する。ステップＳ５２０ＢでΔＴＳs＜０と判定されるとステップＳ５２０Ｎに進む。ステップＳ５２０Ｎでは、シート温度Ｔsの低下を防ぐために空調ユニット１Ａを要素Ｔaに対し最大出力運転し、空調ユニット１Ｂを最大出力運転する。

−省エネ冷房運転モード−
次いで、省エネ冷房運転モードの処理の一例を図２０に示す。省エネ冷房運転モードでは、まずステップＳ５３０Ａで、ΔＴＳaが０より小さいか否かを判定する。ステップＳ５３０Ａが否定されるとステップＳ５３０Ｂに進み、ΔＴＳsが０より小さいか否かを判定する。ステップＳ５３０Ｂが否定されるとステップＳ５３０Ｃに進み、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対し最大出力運転かつ空調ユニット１Ｂを要素Ｔaに対し最大出力運転した場合に、ΔＴＳaを０とするのとΔＴＳsを０とするのとでどちらが効率的か（時間がかからないか）を判定する。

ΔＴＳaを０とする方が時間がかからないと判定されるとステップＳ５３０Ｄに進み、ΔＴＳaとΔＴＳsが０か否かを判定する。ステップＳ５３０Ｄが否定されるとステップＳ５３０Ｅに進み、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対し最大出力運転し、ΔＴＳsとΔＴＳaが同時に０になるように空調ユニット１Ｂの要素Ｔaに対する出力を調節する。ステップＳ５３０ＤでΔＴＳaとΔＴＳsが０になったと判定されるとステップＳ５３０Ｆに進み、最小限の出力によりΔＴＳa＝０およびΔＴＳs＝０の状態を維持するように空調ユニット１Ａ，１Ｂの冷房運転の出力を調節する。

一方、ステップＳ５３０ＣでΔＴＳsを０とする方が時間がかからないと判定されるとステップＳ５３０Ｇに進み、ΔＴＳaとΔＴＳsが０か否かを判定する。ステップＳ５３０Ｇが否定されるとステップＳ５３０Ｈに進み、空調ユニット１Ｂを要素Ｔaに対し最大出力運転し、ΔＴＳsとΔＴＳaが同時に０になるように空調ユニット１Ａの要素Ｔaおよび要素Ｔsに対する出力を調節する。この場合、空調ユニット１Ａを最大出力運転した状態で、そのエネルギの一部を要素Ｔaに対して出力することで早期にΔＴＳaとΔＴＳsを０にすることができる。ステップＳ５３０ＧでΔＴＳaとΔＴＳsが０になったと判定されるとステップＳ５３０Ｉに進み、最小限の出力によりΔＴＳa＝０およびΔＴＳs＝０の状態を維持するように空調ユニット１Ａ，１Ｂの冷房運転の出力を調節する。

ステップＳ５３０ＡでΔＴＳaが０より小さいと判定されるとステップＳ５３０Ｊに進む。ステップＳ５３０Ｊでは悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定し、否定されるとステップＳ５３０Ｋに進む。ステップＳ５３０ＫではΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転し、空調ユニット１Ｂの冷房運転の出力を停止する。ステップＳ５３０ＪでΣΔＴＳが０と判定されるとステップＳ５３０Ｌに進み、空調ユニット１Ｂの出力を停止したまま、最小限の出力でΣΔＴＳ＝０を維持するように空調ユニット１Ａの要素Ｔsに対する出力を調節する。

ステップＳ５３０ＢでΔＴＳsが０より小さいと判定されるとステップＳ５３０Ｍに進む。ステップＳ５３０Ｍでは悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定し、否定されるとステップＳ５３０Ｎに進む。ステップＳ５３０ＮではΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ａを要素Ｔaに対して最大出力運転するとともに、空調ユニット１Ｂを最大出力運転する。ステップＳ５３０ＭでΣΔＴＳが０と判定されるとステップＳ５３０Ｐに進み、最小限の出力でΣΔＴＳ＝０を維持するように空調ユニット１Ａ，１Ｂの要素Ｔaに対する出力を調節する。

−修正冷房運転モード−
次いで、修正冷房運転モードの処理の一例を図２１に示す。修正冷房運転モードでは、まずステップＳ５４０Ａで、空調ユニット１Ａ，１Ｂを要素Ｔaに対して最大出力運転した場合にΔＴＳaを０にすることができるか否かを判定し、肯定されるとステップＳ５４０Ｂに進む。ステップＳ５４０Ｂでは空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転した場合にΔＴＳsを０にすることができるか否かを判定する。

ステップＳ５４０Ｂが否定されるとステップＳ５４０Ｃに進み、悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ステップＳ５４０Ｃが否定されるとステップＳ５４０Ｄに進み、ΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転し、空調ユニット１Ｂを要素Ｔaに対し最大出力運転する。ステップＳ５４０ＣでΣΔＴＳが０と判定されるとステップＳ５４０Ｅに進み、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転したまま、ΣΔＴＳ＝０の状態を維持するように空調ユニット１Ｂの要素Ｔaに対する出力を調節する。

一方、ステップＳ５４０Ａで、空調ユニットＡ，Ｂを要素Ｔaに対して最大出力運転した場合にΔＴＳaを０にすることができないと判定されるとステップＳ５４０Ｆに進む。ステップＳ５４０Ｆでは、悪化代の和ΣΔＴＳが０か否かを判定する。ステップＳ５４０Ｆが否定されるとステップＳ５４０Ｇに進み、ΣΔＴＳが０となるように空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転し、空調ユニット１Ｂを要素Ｔaに対し最大出力運転する。ステップＳ５４０ＦでΣΔＴＳが０と判定されるとステップＳ５４０Ｈに進み、空調ユニット１Ｂを最大出力運転したまま、ΣΔＴＳ＝０の状態を維持するように空調ユニット１Ａの要素Ｔsに対する出力を調節する。

第３の実施の形態に係る温度制御装置の特徴的な動作を説明する。
室温Ｔaおよびシート温度Ｔsがいずれも快適温度Ｔa＊，Ｔs＊よりも高く、悪化代の和ΣΔＴＳが１より大きい場合には、コントローラ５０は空調ユニット１Ｂ，１Ｃを最大冷房運転モードで運転する（ステップＳ５２）。このとき、空調ユニット１Ａ，１Ｂを要素Ｔaに対して最大出力運転した方がΣΔＴＳが効率的に改善される場合には、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０になるまで空調ユニット１Ａ，１ＢをＴaに対し最大出力運転する。そして、ΔＴＳa＝０となった後は、その状態を維持するように要素Ｔaに対する空調ユニット１Ａ，１Ｂの出力を調節するとともに、空調ユニット１Ａの余剰のエネルギーを要素Ｔsに対して出力する（ステップＳ５２０Ｄ〜ステップＳ５２０Ｆ）。これにより要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaを早期に改善できるとともに、要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsも改善できる。

一方、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転し、空調ユニット１Ｂを要素Ｔaに対して最大出力運転した方がΣΔＴＳが効率的に改善される場合には、要素Ｔaについての悪化代ΔＴＳaが０になるまで空調ユニット１Ｂを最大出力運転するとともに、要素Ｔsについての悪化代ΔＴＳsが０になるまで空調ユニット１Ａを最大出力運転する（ステップＳ５２０Ｇ〜ステップＳ５２０Ｌ）。このようにΣΔＴＳ＞１の場合に、ΣΔＴＳを効率的に改善するような空調ユニット１Ａ，１Ｂの運転を選択することで、乗員の不快感を短時間で低減することができる。

最大冷房運転モードにより快適性がある程度改善されると（ΣΔＴＳ≦１）、省エネ冷房運転モードに移行する（ステップＳ５３）。省エネ冷房運転モードでは、ΔＴＳaとΔＴＳsのどちらの方を早く０にできるかを判定し、ΔＴＳaの方を早く０にできる場合には、空調ユニット１Ａを要素Ｔsに対して最大出力運転し、ΔＴＳaとΔＴＳsが同時に０となるように空調ユニット１Ｂを出力を絞って運転する（ステップＳ５３０Ｄ〜ステップＳ５３０Ｆ）。これにより各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを０にするだけでなく、省エネ化も図られ、燃費の向上を実現できる。

省エネ冷房運転モードで、ΔＴＳsの方を早く０にできる場合には、空調ユニット１Ｂを最大出力運転し、ΔＴＳaとΔＴＳsが同時に０となるように空調ユニット１Ａのエネルギーの一部を要素Ｔsに対して出力し、残りを要素Ｔaに対して出力する。これにより空調ユニット１Ａ，１Ｂからの出力が効率よく最大限に利用され、各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを短時間で０にすることができる。

第３の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）２つの要素Ｔa，Ｔsの温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsに基づき空調ユニット１Ａ，１Ｂを制御するので、乗員に及ぼす快適性の度合いの異なる２つの要素Ｔa，Ｔsを同一の指標により評価して空調制御することができ、最適な空調環境を得ることができる。
（２）各要素の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを求めるために必要な定数α，β，Ｔa＊，Ｔs＊を予め設定し、室温とシート温度の検出値Ｔa，Ｔsを用いて悪化代を算出するので、乗員が温感レベルを手動設定する必要がなく、容易に空調快適性を高めることができる。

（３）空調ユニット１Ａにより要素Ｔa，Ｔsの悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを改善し、空調ユニット１Ｂにより要素Ｔaの悪化代ΔＴＳaを改善するようにしたので、空調ユニット１Ａからの出力を要素Ｔa，Ｔsに対して分配することができ、効率よく温冷感の悪化を改善することができる。
（４）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０となるように空調制御するので、各部位の温冷感を含めて全身一様な快適性を得ることができる。
（５）省エネ運転モードにおいて、悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsが全て０になった後は、各要素につきその状態を維持するのに必要最小限の出力で空調ユニット１Ａ，１Ｂを制御するので、燃費も向上する。
（６）各要素の温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsを全て０とすることができないときは、悪化代の和ΣΔＴＳが０となるように空調制御するので（図２１）、全身温冷感の悪化を改善することができる。
（７）空調ユニット１Ａ，１Ｂをそれぞれ要素Ｔaに対して最大出力運転する場合と、空調ユニット１Ａを要素Ｔaに対し最大出力運転し、空調ユニット１Ｂを要素Ｔsに対し最大出力運転する場合とで、どちらの方が効率的に悪化代ΣΔＴＳを改善できるかを判定し、より効率的な運転を行うようにしたので（図１９）、短時間で悪化代ΣΔＴＳを改善することができる。

なお、上記実施の形態では、空調ユニット１Ａ〜１Ｃにより室温Ｔaまたはシート温度Ｔsを制御するようにしたが、温度制御装置により制御される温度要素はこれに限らない。例えば室温Ｔaまたはシート温度Ｔsの代わりに放射温度Ｔrを制御してもよく、室温Ｔaとシート温度Ｔsに加えて放射温度Ｔrを制御するようにしてもい。したがって、内気温センサ３１やシート温センサ３５以外の温度検出手段を用いてもよい。

空調ユニット１Ａ〜１Ｃにより温度Ｔa，Ｔsを調整するようにしたが、温度調節手段はこれに限らない。例えばシート温度Ｔaを制御する他の例として、ファンでシート内部を換気する，ファンでシート表面から空気を吸い込む，シート内に温調した水を循環させる，シート内に冷媒を循環させる，シート内にヒータを内蔵して加熱する等，種々のものが考えられる。また部材の放射温度Ｔrを制御する例として、空調ユニットからの吹出風を部材にあてて部材を冷却／加熱する，部材内をファンで換気する，部材にファンで風をあてる，部材の中に温調した水を循環させる，部材の中に冷媒を循環させる，ヒータにより部材を加熱する，ペルチェ素子により熱交換を行う，ヒートパイプで熱交換を行う等、種々のものが考えられる。

予め行った申告実験により温感レベルの特性（図４，５）を定め、この特性に基づき、各要素Ｔa，Ｔsについての最適値Ｔa＊，Ｔs＊からの乖離の程度を温冷感の悪化代ΔＴＳa，ΔＴＳsとして設定したが、悪化代設定手段はこれに限らない。温冷感の悪化代が減少するように空調ユニット１Ａ〜１Ｃを制御するのであれば、温度制御手段としてのコントローラ２０，５０，６０における処理は上述したものに限らない。

すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車室内温度制御装置に限定されない。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明の第１の実施の形態に係る車室内温度制御装置の概略構成を示す図。 第１の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図。 図２のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 快適平面を示すグラフ。 予め行った乗員の快適性評価実験の結果を示す図。 最大出力運転時に単位時間当たりに改善可能な悪化代の量を示す図。 中立状態を維持するのに必要な出力を示す図。 図３の選択冷房運転モードの処理の一例を示す図。 図３の配分調節冷房運転モードの処理の一例を示す図。 図３の修正冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第１の実施の形態に係る温度制御装置の動作の一例を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る車室内温度制御装置の概略構成を示す図。 第２の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図。 図２のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 第２の実施の形態に係る最大冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第２の実施の形態に係る省エネ冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第２の実施の形態に係る修正冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第３の実施の形態に係る温度制御装置の制御構成を示すブロック図。 第３の実施の形態に係る最大冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第３の実施の形態に係る省エネ冷房運転モードの処理の一例を示す図。 第３の実施の形態に係る修正冷房運転モードの処理の一例を示す図。

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ 空調ユニット
２０，５０，６０ コントローラ
３１ 内気温センサ
３５ シート温センサ
Ｔa 室温
Ｔs シート温度
Ｔr 放射温度
ΔＴＳa，ΔＴＳs，ΔＴＳr 温冷感の悪化代
ΣΔＴＳ 悪化代の和（全身温冷感）

Claims (8)

1. 乗員の空調快適性に悪影響を及ぼす複数の異なる要素の温度を検出する温度検出手段と、
   前記検出された異なる要素の温度をそれぞれ調節する温度調節手段と、
   予め定められた前記複数の温度を変数としたときに乗員が感じる温感レベルの特性に基づき、前記温度検出手段により検出された各温度に対応した温感レベルの最適値からの乖離の程度（以下、温冷感の悪化代と呼ぶ）をそれぞれ設定する悪化代設定手段と、
   前記悪化代設定手段により設定された温冷感の悪化代が減少するように前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする車室内温度制御装置。
2. 乗員の空調快適性に悪影響を及ぼす複数の異なる要素の温度を検出する温度検出手段と、
   前記検出された異なる要素の温度をそれぞれ調節する温度調節手段と、
   予め定められた前記複数の温度を変数としたときに乗員が感じる温感レベルの特性に基づき、前記温度検出手段により検出された各温度に対応した温感レベルの最適値からの乖離の程度（以下、温冷感の悪化代と呼ぶ）をそれぞれ設定する悪化代設定手段と、
   前記悪化代設定手段により設定された温冷感の悪化代に基づき、前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする車室内温度制御装置。
3. 請求項２に記載の車室内温度制御装置において、
   前記温度調節手段は、車室内の空気温度，シートの表面温度，車室内に面した部材の表面温度のうち、少なくとも２つの温度を調節する単一の温度調整装置であることを特徴とする車室内温度制御装置。
4. 請求項２に記載の車室内温度制御装置において、
   前記温度調節手段は、車室内の空気温度，シートの表面温度，車室内に面した部材の表面温度のうち、少なくとも２つの温度をそれぞれ独立に調節する複数の温度調整装置であることを特徴とする車室内温度制御装置。
5. 請求項２に記載の車室内温度制御装置において、
   前記温度調節手段は、車室内の空気温度，シートの表面温度，車室内に面した部材の表面温度のうち、少なくとも２つの温度を調節可能な第１の温度調整装置と、この調節可能な温度のうちの１つを調節する第２の温度調整装置であることを特徴とする車室内温度制御装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の車室内温度制御装置において、
   前記最適値は、全身および身体の複数の部位が同時に最適となるような温度に設定されることを特徴とする車室内温度制御装置。
7. 請求項２〜６のいずれか１項に記載の車室内温度制御装置において、
   前記温冷感の悪化代は、快適状態を０とし、快適状態より暑いほどプラス側に大きく、快適状態より寒いほどマイナス側に大きく設定され、
   前記温度制御手段は、各要素毎に設定された温冷感の悪化代がそれぞれ０となるように前記温度調節手段を制御することを特徴とする車室内温度制御装置。
8. 請求項２〜６のいずれか１項に記載の車室内温度制御装置において、
   前記温冷感の悪化代は、快適状態を０とし、快適状態より暑いほどプラス側に大きく、快適状態より寒いほどマイナス側に大きく設定され、
   前記温度制御手段は、各要素毎に設定された温冷感の悪化代を全て０にできるか否かを判定し、全て０にできると判定されると各要素毎の温冷感の悪化代がそれぞれ０となるように前記温度調節手段を制御し、全てを０にはできないと判定されると各要素毎の温冷感の悪化代の合計値が０となるように前記温度調節手段を制御することを特徴とする車室内温度制御装置。

Images