JP3826549B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

【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（Ｔe2）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（Ｔe2）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（１０４）と、第１冷却度合い（Ｔe1）と第２冷却度合い（Ｔe2）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（Ｓ２２０、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（１３）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（Ｔe2）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２００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ＥＣＵ３０（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１０１，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１０ａ、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１０ｂ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１０ａ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（ＦＯＯＴ）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、５０ａ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（ＦＯＯＴ）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５１ｂ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ＣＰＵ、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１３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３４、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Ｔset(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３６ｂ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 ，Ｔam，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 ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs(Dr) ＋Ｃ
【００３６】
【数２】
ＴＡＯ（Pa）＝Ｋset ×Ｔset(Pa) −Ｋr ×Ｔr −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▲１▼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▲２▼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▲３▼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、１０ｂ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、ＥＣＵ３０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１０ｂ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１０ａ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３４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１０ｂ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）／（Ｔw −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）／（Ｔw −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（Dr），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１０４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Ｓ２３１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Ｔｅ２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ＥＣＵ３０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、１０ｂ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１０ａ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Ｓ１８０ｄ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Ｔe2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、１７ｂ）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（Dr）、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)

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（１０ｂ）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（１３）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. 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. 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（Ｔe2）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. 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（１０ａ）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（１０ｂ）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（Ｔe2）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. 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（Ｔain)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. 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. 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（Ｓ１４０）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（Ｓ１４０）と、
   前記送風機にて発生する空調風を前記第１通路（１０ａ）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。

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