JP3569748B2

JP3569748B2 - Vehicle air conditioning controller

Info

Publication number: JP3569748B2
Application number: JP29165494A
Authority: JP
Inventors: 安広遠野; 秀夫山口; 博史麻生; 俊和石川
Original assignee: Mazda Motor Corp; Visteon Japan Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Visteon Japan Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH08142637A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空調装置から車室に供給される空調用エアの吹出温度および吹出風量を制御する車両用空調制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調制御装置は、一般に車室内温度を所望の快適温度に維持するために空調装置の熱交換能力と、車両に作用する熱負荷との熱バランス式に基づいて空調装置の吹出温度および吹出風量の制御値をそれぞれ算出し、この制御値に応じて上記空調装置の作動状態を制御することにより、車室内温度を適正値に維持するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、上記熱バランス式には、空調装置の熱交換能力を設定するパラメータとして空調用エアの吹出温度と吹出風量との２つの変数が含まれているため、上記熱バランス式から空調用エアの吹出温度と吹出風量との両方の制御値を一義的に決定することができない。
【０００４】
このため、特公昭６２−８３２７号公報に示される空調装置では、外気温度等の環境条件と、空調用エアの吹出風量との関係をあらかじめ設定し、検出手段によって検出された環境条件に基づいて上記吹出風量の制御値を決定するとともに、この決定された吹出風量の元で車室内温度を設定値に制御するのに必要な空調用エアの吹出温度を演算し、これらの値に応じて上記空調装置の作動状態を制御することが行われている。
【０００５】
上記のように空調装置の吹出風量を優先的に決定し、これに基づいて空調用エアの吹出温度の制御値を演算するようにした構成によると、車室内温度を快適温度に迅速に制御することができても、上記吹出温度が快適温度から大きくずれた場合に、空調用エアの吹出口に近い位置に搭乗した乗員に過度に冷たいエア、あるいは過度に暖かいエアが吹き付けられて不快感が与えられることがある。
【０００６】
また、特公昭５７−７７２１６号公報に示されるように、空調用エアの吹出温度を設定する設定手段を設け、乗員によって設定された吹出温度を上記熱バランス式に代入して空調用エアの吹出風量の制御値を算出し、これらの値に応じて上記空調装置の作動状態を制御することが行われている。
【０００７】
しかし、上記構成の空調制御装置では、車室内温度が変化した場合に、これに応じて空調用エアの吹出風量が顕著に変化して乗員の体感温度が変化することになるため、上記設定手段によって乗員が車室内温度の設定値を頻繁に調節するという煩雑な作業が必要となり、乗員に過度の負担が強いられることになる。
【０００８】
本出願人は、上記の不都合をなくすため、空調装置から車室内に供給される空調用エアの吹出温度および吹出熱量と、車両に作用する熱負荷とをパラメータとして快適度指数の特性式を予め設定し、この特性式に基づいて算出された快適度指数が予め設定された目標快適度指数となるように上記吹出温度および吹出風量の制御値をそれぞれ決定し、これらの値に基づいて上記空調装置の作動状態を制御するように構成された車両用空調装置を提案している（特開平５−１１６５２１号公報）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の空調制御装置では、上記特性式から算出された快適度指数を予め設定された目標快適度指数に一致させるように空調用エアの吹出温度および吹出風量の制御値をそれぞれ設定することにより、乗員に吹き付けられる空調用エアの体感温度および風量を最適値に制御できるという利点を有する反面、冷房時に、上記空調用エアの吹出方向を変化させることにより自然な感じの送風を行う風向変動手段がベント吹出口に設けられている場合に、この風向変動手段の作動タイミングについて考慮されておらず、適正な送風制御を実行することが困難であるという問題があった。
【００１０】
すなわち、上記空調制御装置おいては、炎天下の駐車状態で空調制御を開始した場合等の車両熱負荷が大きい場合に、快適温度に比べて著しく低い値に設定された空調用エアを大量に吹き出すことにより、車室内温度を迅速に低下させるように制御されることになるが、この時点で上記風向変動手段を作動させると、乗員に対して種々の方向から温度の低い空調用エアが吹き付けられて不快感が増大したり、車室内温度が未だ高い状態で乗員から風向が外れたときに不快感が受けたりするという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ベント吹出口に設けられた風向変動手段の作動タイミングを適正に設定し、この風向変動手段の作動時に乗員が不快感を受けるのを防止することができる車両用空調制御装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、車室に供給される空調用エアの吹出温度および吹出風量を調節する空調装置と、上記空調用エアの吹出温度および吹出風量と車両に作用する熱負荷とをパラメータとして予め設定された特性式に基づいて空調制御時に乗員が体感する快適度指数を演算する演算手段と、この演算手段によって演算された快適度指数を目標快適度指数に近づけるように空調用エアの吹出温度および吹出風量の制御値の最適な組合せを選択する選択手段と、ベント吹出口に設置された風向変動手段と、冷房時に上記快適度指数の演算値と目標快適度指数との偏差が予め設定された基準値以下となった時点で上記風向変動手段を作動させる作動制御手段とを設けたものである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の車両用空調制御装置において、車室内温度の設定値をマニュアル設定する車室内温度設定手段を備え、この車室内温度設定手段によって設定された設定温度に応じて目標快適度指数を変更するように構成したものである。
【００１４】
【作用】
上記請求項１記載の発明によれば、冷房時に上記快適度指数の演算値と目標快適度指数との偏差が予め設定された基準値以下となり、空調用エアの吹出温度が適正温度に近くなったことが確認された時点で、風向変動手段が駆動されることになる。
【００１５】
上記請求項２記載の発明によれば、冷房時に演算手段によって求められた快適度指数の演算値と、車室内温度設定手段によってマニュアル設定された設定温度に応じて変更された目標快適度指数との偏差が、予め設定された基準値以下となり、空調用エアの吹出温度が上記設定温度に近くなったことが確認された時点で、風向変動手段が駆動されることになる。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明の実施例に係る車両用空調制御装置の全体構成図である。車両用の空調装置は、空調用エアを車室内に導く通風ダクト１を有し、この通風ダクト１の上流側部には、外気を導入するための外気導入口２と、車室内のエアを導入するための内気導入口３と、上記外気導入口２および内気導入口３を選択的に開閉する切換ダンパ４からなる切換手段とが配設されている。
【００１７】
上記通風ダクト１には、ベント吹出口５と、フット吹出口６と、デフロスタ吹出口７とが下流側部に設けられるとともに、モード切換ダンパ８，９，１０が所定位置に設けられている。このモード切換ダンパ８，９，１０は、上記各吹出口５，６，７に連通するダクト部分を選択的に開閉することにより、各吹出口５，６，７から導出される空調用エアの吹出量を調節するように構成されている。
【００１８】
また、上記空調装置は、通風ダクト１の上流側部に配設された可変風量式の送風機１１と、その下流側に配設された冷却用熱交換器１２と、その下流側に配設されたエアミックスダンパ１３および加熱用熱交換器１４とを有している。
【００１９】
上記送風機１１は、外気導入口２または内気導入口３から通風ダクト１内に取り入れられたエアを、上記各吹出口５，６，７を介して車室内に吹き出すように構成されている。また、上記冷却用熱交換器１２は、エバポレータとしての機能を有し、コンプレッサ１５、コンデンサ１６およびレシーバー１７を有する冷媒循環回路Ｘに接続されている。上記コンプレッサ１５は、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御によってエンジン１８の回転要素に対して選択的に締結または開放されるようになっている。
【００２０】
上記加熱用熱交換器１４は、ヒータコアとして構成され、エンジン１８の冷却水循環路に接続されている。上記加熱用熱交換器１４に通水されるエンジン冷却水の流量は、エアミックスダンパ１３と関連して制御される図外の開閉制御弁によって制御される。
【００２１】
上記加熱用熱交換器１４の通風量は、上記冷却用熱交換器１２と加熱用熱交換器１４との間に配設されたエアミックスダンパ１３の開度に応じて制御されるようになっている。このエアミックスダンパ１３は、冷却用熱交換器１２を通過した空調用エアを選択的に加熱用熱交換器１４に案内し、このエアミックスダンパ１３の位置制御に応じて加熱用熱交換器１４で加熱されるエアと、加熱用熱交換器１４を迂回するエアとの混合比を調節するように構成されている。
【００２２】
すなわち、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通さずに上記各吹出口５，６，７に送る実線で示す全閉位置と、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を介して上記各吹出口５，６，７に送る仮想線で示す全開位置とに選択的に設定し得るとともに、空調用エアの一部を加熱用熱交換器１４を介して上記各吹出口５，６，７に送る中間位置に設定し得るようになっている。
【００２３】
そして、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４に供給される全閉位置（θ＝１）と、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４を迂回する全開位置（θ＝０）との間で、開度θが無段階に調節されることにより、空調用エアの吹出温度Ｔを、開度θ＝１にて得られる最高温度と、開度θ＝０にて得られる最低温度との範囲内で、上記空調用エアの混合比に応じて無段階に調節するように構成されている。
【００２４】
上記エアミックスダンパ１３の開度θは、次式によって与えられる。
【００２５】
θ＝（Ｔ−ＴＥ）／（ＫＷ・ＴＷ−ＴＥ）
なお、上記式において、ＴＥは冷却用熱交換器１２の出口温度、ＴＷはエンジン冷却水の温度、ＫＷは上記エンジン冷却水の温度ＴＷを加熱熱交換器１４の出口温度に換算するための係数である。
【００２６】
また、上記車両用空調制御装置は、内外気切換ダンパ４を駆動する電動モータ１９、モード切換ダンパ８，９，１０を駆動する電動モータ２０および上記エアミックスダンパ１３を駆動するサーボモータ２１からなる各種ダンパの駆動手段と、上記各モータ１９，２０，２１の作動状態および送風器１１の送風量を制御する制御部２２と、空調条件をマニュアル設定するための操作部２３とを備えている。
【００２７】
上記操作部２３には、乗員によって操作される各種スイッチ類、例えば空調の自動制御またはマニュアル制御を選択するオートスイッチ２３ａと、乗員が要求する車室内温度の設定値ＴＳＥＴをマニュアル設定する車室内温度設定スイッチ２３ｂと、内外気の導入割合をマニュアル設定する内外気切換スイッチ２３ｃと、吹出モードを選択する吹出モード切換スイッチ２３ｄと、デフロスター吹出口７の開度をマニュアル設定するデフロスタースイッチ２３ｅとが設けられている。上記車室内温度設定スイッチ２３ｂは、車室内温度の設定値ＴＳＥＴを１８°Ｃ〜３２°Ｃの範囲内で入力するように構成されている。
【００２８】
また、上記ベント吹出口５には、図２に示すように、回転軸４５を支点にして揺動自在に設置された複数枚のフィン４６と、各フィン４６を連結する連結バー４７と、この連結バー４７を駆動する往復動モータ４８とを有し、上記各フィン４６を揺動変位させてベント吹出口５から吹き出される空調用エアの吹出方向を変化させる風向変動手段４９が設けられている。
【００２９】
上記制御部２２は、図３に示すように、安定化電源３２に接続され、操作部２３等に設けられた表示部に表示データを出力するＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３０を有している。このＣＰＵ３０は、ドライバー３５〜３７を介して上記各モータ１９，２０，２１を駆動させるとともに、ドライバー３８を介して上記コンプレッサ１５の電源クラッチ３１を締結または開放させるように構成されている。すなわち、上記制御部２２は、上記駆動モータ１９，２０を作動させて空調モードを切り換えるとともに、サーボモータ２１を作動させてエアミックスダンパ１３の開度θを調節するようになっている。
【００３０】
また、上記制御部２２は、送風機１１のブロアモータ１１ａを駆動するＤ／Ａ変換機３３およびドライバー３４と、上記風向変動手段４９の往復動モータ４８を駆動するドライバー５０とを有し、上記ブロアモータ１１ａの作動および停止を制御するとともに、ブロアモータ１１ａに対する印加電圧を制御することにより、送風機１１の送風量を調節して空調制御装置の吹出風量を制御し、かつ上記往復動モータ４８の作動および停止を制御することにより、所定のタイミングで空調用エアの吹出方向を変化させる送風制御を実行するように構成されている。
【００３１】
さらに、上記空調制御装置は、環境条件を検出する各種センサ類、例えば通風ダクト１内に導入された内気温度等に基づいて車室内温度ＴＲを検出する室温センサ２４と、外気温度ＴＡを検出する外気温センサ２５と、日射量ＴＳを検出する日射センサ２６と、冷却用熱交換器１２の出口温度ＴＥを検出するダクトセンサ２７と、エンジン冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ２８と、エアミックスダンパ１３の開度θを検出するポテンショメータ２９等を有し、これらのセンサ２４〜２９の検出信号が上記ＣＰＵ３０に入力されるようになっている。
【００３２】
上記制御部２２内には、図４に示すように、上記各センサ２４〜２９の検出信号に応じ、空調制御装置の熱交換能力と車体に作用する熱負荷との熱バランスを制御して車室内温度ＴＲを上記設定値ＴＳＥＴに維持するための基本条件、つまり空調制御装置の吹出温度Ｔと、吹出風量Ｖ、つまり送風機１１の送風量との相関関係を求める第１演算手段４０が設けられている。
【００３３】
例えば空調制御装置の熱交換能力をＱＡ、外気温度ＴＡと車室内温度ＴＲとの温度差による伝熱負荷をＱＵ、日射による熱負荷をＱＳ、乗員の人体発熱による熱負荷をＱＭ、エンジン等の車両機器類から発生する熱負荷をＱＥとすると、冷房運転時の熱収支は、下記の熱バランス式（１）により定義される。
【００３４】
ＱＡ＝ＱＵ−ＱＳ−ＱＭ−ＱＥ…（１）
ここに、
ＱＡ＝ＣＰ・γ・Ｖ（Ｔ−ＴＲ）
ＱＵ＝Ｋ・Ａ（ＴＲ−ＴＡ）
ＱＳ＝ＫＳ・ＴＳである。
【００３５】
上記式において、ＣＰは空気定圧比熱、γは空気の比重、Ｋは熱通過率、Ａは伝熱面積、ＫＳは日射−伝熱変換係数、ＴＳは日射量の温度換算値である。また、上記式（１）において、乗員の人体発熱による熱負荷ＱＭおよびエンジン等の車両機器類から発生する熱負荷ＱＥは近似的に一定であるとみなし、これを定数Ｃに置き換えると、上記の式（１）を下記の熱バランス式（２）によって表現することができる。
【００３６】
ＣＰ・γ・Ｖ（Ｔ−ＴＲ）＝Ｋ・Ａ（ＴＲ−ＴＡ）−ＫＳ・ＴＳ−Ｃ…（２）
上記式（２）において、車室内温度ＴＲと、マニュアル設定された車室内温度の設定値ＴＳＥＴとが実質的に等しいと仮定すると、上記の式（２）を下記の熱バランス式（３）により表現することができる。
【００３７】
ＣＰ・γ・Ｖ（Ｔ−ＴＳＥＴ）＝Ｋ・Ａ（ＴＳＥＴ−ＴＡ）−ＫＳ・ＴＳ−Ｃ…（３）
したがって、上記式（３）に基づいて空調用エアの吹出温度Ｔと吹出風量Ｖとの相関関係を求めることができる。
【００３８】
また、上記制御部２２は、乗員が体感する快適度の指標、つまり空調制御に対する乗員の満足を示す指標となる快適度指数Ｆを演算する第２演算手段４１を有している。上記快適度指数Ｆは、車両の走行時の環境条件（外気温度ＴＡ、車室内温度ＴＲおよび日射量ＴＳ）における上記空調用エアの吹出温度Ｔおよび吹出風量Ｖからなる空調制御条件に対応する乗員の快適度を示している。
【００３９】
上記快適度指数Ｆには、頭部を中心とした上半身側の快適度および脚部を中心とした下半身側の快適度を総合した全身の快適度を示す快適度指数Ｆ３と、無風状態における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ６と、無風状態における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ７と、吹出モード制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ８と、吹出モード制御時における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ９と、後述するマジッククールの制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ１と、乗車時点のマジッククール制御時における上半身の快適度を示す快適度指数Ｆ２Ｓと、後述するウォームアップ制御時における下半身の快適度を示す快適度指数Ｆ５と、乗車時点のウォームアップ制御時における下半身の快適度を示す快適度指数ＦＷＵＰとがある。
【００４０】
上記全身の快適度指数Ｆ３は、下記の特性式（４）に示すように設定される。
【００４１】
Ｆ３＝（α・Ｋ１０１＋（１−α）Ｋ１０７）Ｖ＋（α・Ｋ１０２＋（１−α）Ｋ１０８）
Ｔ＋（α・Ｋ１０３＋（１−α）Ｋ１０９）ＴＲ＋（α・Ｋ１０４＋（１−α）Ｋ１１０）
ＴＡ＋（α・Ｋ１０５＋（１−α）Ｋ１１１）ＴＳ＋（α・Ｋ１０５＋（１−α）Ｋ１１２）
＋｛（ＴＡ−Ｋ１１３）・Ｋ１１４＋Ｋ１１５｝…（４）
上記式（４）において、αは、外気導入制御状態における車両熱負荷から車室内部品の熱容量を引いた安定制御時の車両熱負荷Ｑｓａｔに応じ、図５に示すグラフから読み出される係数であり、上記車両熱負荷Ｑｓａｔが−２００〜２００（ｋｃａｌ）の範囲内で変動するのに対応して、０〜１の範囲内で直線的に変化するように設定されている。
【００４２】
また、Ｋ１０１〜Ｋ１０６は乗員の上半身に関する係数および定数、Ｋ１０７〜Ｋ１１５は乗員の下半身に関する係数および定数であり、それぞれ予め実験により求められて制御部２２に記憶されている。なお、上記｛（ＴＡ−Ｋ１１３）・Ｋ１１４＋Ｋ１１５｝の項は、Ｆ３＝５を乗員が暑くも寒くもないと感じる快適点とするための補正項である。
【００４３】
また、上記全身の快適度指数Ｆ３は、空調制御条件および環境条件の変化に応じ、０〜１１の範囲内で変動するように設定される。そして、上記快適度指数Ｆ３の値は、低減して０に近づく程、乗員が寒さを体感し、快適度指数Ｆ３の値が増大して１１に近づく程、乗員が暑さを体感するように設定されている。
【００４４】
さらに、上記制御部２２には、上記第２演算手段４１によって求められた快適度指数Ｆ３を、後述する目標快適度指数ＦＴＳＥＴに最も近付けるように、上記空調用エアの吹出温度制御値ＴＯおよび吹出風量制御値ＶＡの最適な組合せを選択する選択手段４２と、この選択手段４２によって選択された空調用エアの吹出温度ＴＯ制御値および吹出風量制御値ＶＡと吹出モードとに基づき、上記エアミックスダンパ１３の開度θ、送風機１１の送風量およびモード切換ダンパ８，９，１０の開閉位置を制御する作動制御手段４３とが設けられている。
【００４５】
また、上記作動制御手段４３は、上記快適度指数Ｆ３の演算値と、目標快適度指数ＦＴＳＥＴの偏差が予め設定された基準値以下となったか否かを判定し、基準値以下となったことが確認された時点で、上記風向変動手段４９の往復動モータ４８に作動指令信号を出力することにより、風向変動手段４９の作動状態を制御するように構成されている。
【００４６】
上記空調制御装置の基本制御動作を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、まずステップＳ１において、初期設定を行った後、ステップＳ２において、乗員が車室内温度設定スイッチ２３ｂを操作することによって設定された車室内温度の設定データおよび上記各センサ２４〜２９の検出データを入力する。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、後述するように車室内温度の設定値ＴＳＥＴに基づき、目標快適度指数ＦＴＳＥＴを演算した後、ステップＳ４において、車室内温度ＴＲの安定目標値、つまりターゲット温度ＴＴＲＧを演算するとともに、ステップＳ５において空調用エアの吹出温度および吹出風量の制御値を演算してその最適な組合せを選択する。
【００４８】
また、ステップＳ６において、切換ダンパ４の開閉位置を調節することにより、内外気の導入割合を制御する内外気制御を実行した後、ステップＳ７において上記吹出温度および吹出風量に基づいてエアミックスダンパ１３の開度θおよび送風機１１の送風量を制御することにより、空調用エアの吹出温度および吹出風量を制御する。
【００４９】
また、ステップＳ８において、上記各モード切換ダンパ８，９，１０の開閉位置を調節することにより、空調用エアの吹出モード制御を実行するとともに、ステップＳ９において、コンプレッサ１５の作動状態をＯＮ、ＯＦＦ制御するコンプレッサ制御を実行する。さらに、ステップＳ１０において、風向変動手段４９の往復動モータ４８をＯＮ、ＯＦＦ制御する風向変動制御を実行する。
【００５０】
上記基本制御動作のステップＳ３において目標快適度指数ＦＴＳＥＴの演算を行う制御動作を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず、ステップＳ１１において、乗員によって設定された車室内温度の設定値ＴＳＥＴが最低温度１８°Ｃであるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１２において、空調装置の運転モードを最大冷房運転状態（ＭＡＸＣＯＯＬ）に設定する。
【００５１】
これによって夏季の起動時等において、車室内の温度を早期に低下させる必要がある場合には、快適性を考慮することなく、空調装置が全冷房運転状態となる。すなわち、上記エアミックスダンパ１３が全閉位置（開度θ＝０）に設定され、空調用エアの全てが冷房用熱交換器１２のみに供給される。また、コンプレッサ１５がフル稼働されるとともに、送風機１１の送風量が最大風量に設定される。
【００５２】
また、上記ステップＳ１１でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１３において、設定値ＴＳＥＴが最高温度３２°Ｃであるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１４において、空調装置の運転モードを最大暖房運転状態（ＭＡＸＨＯＴ）に設定する。
【００５３】
これによって冬季の起動時等において、車室内の温度を早期に上昇させる必要がある場合には、快適性を考慮することなく、空調装置が全暖房運転状態となる。すなわち、上記エアミックスダンパ１３が全開位置（開度θ＝１）に設定され、空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４に供給されるとともに、この加熱用熱交換器１４に供給されるエンジン冷却水の流量が最大値に設定される。また、送風機１１の送風量が最大風量に設定される。
【００５４】
また、上記ステップＳ１１およびステップＳ１３でそれぞれＮＯと判定され、車室内温度の設定値ＴＳＥＴが１８°Ｃよりも大きく３２°Ｃ未満の範囲内にあることが確認された場合には、上記設定値ＴＳＥＴに応じて目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが設定される。
【００５５】
すなわち、ステップＳ１４において、上記車室内温度の設定値ＴＳＥＴが２７°Ｃよりも大きいか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳとなり、上記設定値ＴＳＥＴＯが２７°Ｃよりも大きく３２°Ｃ未満の範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１５において、目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが（ＴＳＥＴ−１３）／２に設定される。例えば車室内温度の設定値ＴＳＥＴが２９°Ｃである場合には、上記目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが８に設定されることになる。
【００５６】
また、ステップＳ１６において、上記設定値ＴＳＥＴが２３°Ｃよりも小さいか否かが判定される。上記ステップＳ１６でＹＥＳと判定され、車室内温度の設定値ＴＳＥＴが１８°Ｃよりも大きく２３°Ｃ未満の範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１７において、目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが（ＴＳＥＴ−１９）に設定される。例えば車室内温度の設定値ＴＳＥＴが２２°Ｃである場合には、目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが３に設定されることになる。
【００５７】
さらに、上記ステップＳ１４およびステップＳ１６でそれぞれＮＯと判定され、車室内温度の設定値ＴＳＥＴが２３°Ｃ〜２７°Ｃの範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ１８において、快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが（ＴＳＥＴ−１５）／２に設定される。例えば車室内温度の設定値ＴＳＥＴが２５°Ｃである場合には、快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯが５に設定されることになる。
【００５８】
上記のようにして設定された目標快適度指数の設定基準値ＦＴＳＥＴＯは、図８に示すようになり、上記車室内温度の設定値ＴＳＥＴが１８°Ｃ〜３２°Ｃの範囲内で上昇するのに応じ、０〜１１の範囲内で漸増するように設定されている。
【００５９】
次いで、ステップＳ１９において、上記設定基準値ＦＴＳＥＴＯの前回値と今回値との平均値を求めることにより、上記目標快適度指数ＦＴＳＥＴを演算する。
【００６０】
また、図６に示す基本制御動作のステップＳ４において吹出温度のターゲット温度ＴＴＲＧの演算を行う制御動作を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ３１において、ターゲット温度ＴＴＲＧを車室内温度設定スイッチ２３ｂによって設定された設定温度ＴＳＥＴとした後、その値に応じて後述する熱負荷式に基づき、制御安定時における車両熱負荷Ｑｓａｔを演算する。
【００６１】
次いで、ステップＳ３２において、上記基本制御動作のステップＳ５に相当する空調用エアの吹出温度および吹出風量の演算制御を実行するとともに、この演算制御に必要な全身の快適度指数Ｆ３を求める。また、ステップＳ３３において、空調装置が全暖房状態（ＦＵＬＬＨＥＡＴ）にあるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ３４において、空調装置が全冷房状態（ＦＵＬＬＣＯＯＬ）にあるか否かを判定する。
【００６２】
上記ステップＳ３３，Ｓ３４でＹＥＳと判定され、車両熱負荷Ｑが空調能力枠外にあることが確認された場合には、それぞれステップＳ３９，Ｓ３７に進み、ステップＳ４０，Ｓ３８において、車両熱負荷Ｑを空調能力枠に近づけるためにターゲット温度ＴＴＲＧを予め設定された温度ΔＴだけ減少または増大させる補正を行う。
【００６３】
また、上記ステップＳ３４でＮＯと判定され、空調装置が全暖房状態および全冷房状態にないことが確認された場合には、ステップＳ３５，３６において、上記快適度指数Ｆ３の演算値と、ステップＳ３で求めた目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が微小範囲内であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ３５において、上記偏差が−０．１未満であるか否かを判定するとともに、上記ステップＳ３６において、上記偏差が０．１よりも大きいか否かを判定する。
【００６４】
上記ステップＳ３５でＹＥＳと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が−０．１よりも小さいことが確認された場合には、乗員が寒さを比較的強く感じていると想定されるので、ステップＳ３７において、ターゲット温度ＴＴＲＧが４０°Ｃ以上であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ３８において、上記ターゲット温度ＴＴＲＧを予め設定された温度ΔＴだけ増大させる補正を行なった後にリターンする。
【００６５】
また、上記ステップＳ３６でＹＥＳと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が０．１よりも大きいことが確認された場合には、乗員が暑さを比較的強く感じていると想定されるので、ステップＳ３９において、ターゲット温度ＴＴＲＧが１０°Ｃ以下であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４０において、上記ターゲット温度ＴＴＲＧを予め設定された温度ΔＴだけ減少させる補正を行なった後にリターンする。
【００６６】
上記ステップＳ３５，３６でそれぞれＮＯと判定され、全身の快適度指数Ｆ３と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が−０．１〜０．１の微小範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ４１において上記車両熱負荷Ｑが０よりも大きいか否かを判定することにより、空調装置が冷房制御状態にあるかを判定する。
【００６７】
上記ステップＳ４１でＮＯと判定され、暖房制御状態にあることが確認された場合には、ステップＳ４２において、ターゲット温度ＴＴＲＧが４０°Ｃ以上であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４３において、上記ターゲット温度ＴＴＲＧを予め設定された温度ΔＴだけ増大させる補正を行う。
【００６８】
また、上記ステップＳ４１でＹＥＳと判定され、冷房制御状態にあることが確認された場合には、ステップＳ４４において、ターゲット温度ＴＴＲＧが１０°Ｃ以下であるか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ４５において、上記ターゲット温度ＴＴＲＧを予め設定された温度ΔＴだけ減少させる補正を行なう。
【００６９】
その後、ステップＳ４６において、車両熱負荷Ｑを演算した後、ステップＳ３２にリターンし、上記制御動作を繰り返すことにより、図１０のグラフに示すように、空調装置の空調能力枠内において、車両熱負荷Ｑｓａｔの値を示す曲線と、快適度指数Ｆ３＝目標快適度指数ＦＴＳＥＴとなる直線とが交差するようにターゲット温度ＴＴＲＧが設定される。すなわち、空調装置から吹き出される空調用エアによって乗員が快適であると体感しつつ、車室内温度ＴＲを設定温度ＴＳＥＴに近づけることができるように上記ターゲット温度ＴＴＲＧの値が設定されることになる。
【００７０】
上記制御動作のステップＳ４６において車両熱負荷Ｑの演算を行う制御動作を図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、ステップＳ４７において、外気導入制御状態における制御安定時の車両熱負荷Ｑｓａｔを演算する。この安定時車両熱負荷Ｑｓａｔは、外気温度センサ２５の検出値ＴＡ、上記ターゲット温度ＴＴＲＧおよび日射による熱負荷ＱＳに応じ、下式に基づいて算出される予測値である。
【００７１】
Ｑｓａｔ＝ＫＱＦ１・（ＴＡ−ＴＴＲＧ）＋ＫＱＦ２・ＱＳ＋ＫＱＦ３
次いで、ステップＳ４８において、外気導入時の車両熱負荷ＱＦを下式に基づいて演算する。
【００７２】
ＱＦ＝Ｑｓａｔ＋ＫＱＦ４・（ＱＴＲ−ＴＴＲＧ）
また、ステップＳ４９において、内気循環時の車両熱負荷ＱＲを下式に基づいて演算する。
【００７３】
ＱＲ＝ＫＱＲ１・（ＴＡ−ＴＴＲＧ）＋ＫＱＲ２・ＱＳ＋ＫＱＲ３＋ＫＱＲ４・（ＱＴＲ−ＴＴＲＧ）
なお、上記各熱負荷Ｑｓａｔ，ＱＦ，ＱＲを表す式において、ＫＱＦ１〜ＫＱＦ４およびＫＱＲ１〜ＫＱＲ４は、車体構造に基づいて予め実験によって求めた係数および定数、ＱＴＲは、車両熱負荷計算時の車室内温度である。
【００７４】
次に、図６に示す基本制御動作のステップＳ５において、空調用エアの吹出温度および吹出風量の制御値を演算する制御動作を図１２および図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ５１において、空調用エアの吹出風量Ｖを送風機１１により設定可能な最低風量ＶＭＩＮに設定した後、ステップＳ５２において、各種のフラグＦＨ，ＦＣ，ＬＯＯＰをセットする。
【００７５】
なお、上記フラグＦＨは、全暖房時において１に設定されることによって空調装置が全暖房運転状態にあることを示し、フラグＦＣは、全冷房時において１に設定されることによって空調装置が全冷房運転状態にあることを示すフラグである。また、ＬＯＯＰは、初回制御時にのみ１にセットされるフラグである。
【００７６】
そして、ステップＳ５３において、車両熱負荷Ｑおよび吹出風量Ｖに対応する空調用エアの吹出温度Ｔを下式に基づき算出する。この式において、０．２８は、２０°Ｃの空気の比熱と比重量とを掛け合わせた数値である。
【００７７】
Ｔ＝−（Ｑ／０．２８Ｖ）＋ＴＲ
次いでステップＳ５４において、演算された上記吹出温度Ｔが冷房用熱交換器１２によって冷却することができる最低温度ＴＥ１よりも小さいか否かを判定する。この判定結果がＮＯとなって、上記吹出温度Ｔが上記最低温度ＴＥ１以上であることが確認された場合には、ステップＳ５５において、上記フラグＦＣを０に設定する。その後、ステップＳ５６において、暖房用熱交換器１４によって暖房することができる最高温度ＴＷＯを算出する。
【００７８】
そしてステップＳ５７において、ステップＳ５３で算出された吹出温度Ｔが上記最高温度ＴＷＯよりも大きいか否かが判定され、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ５８において、上記フラグＦＨを０に設定した後、ステップＳ５９において、後述するように快適度指数Ｆ３の演算を行う。
【００７９】
なお、上記ステップＳ５４でＹＥＳと判定され、吹出温度Ｔが上記最低温度ＴＥ１よりも低いことが確認された場合には、上記フラグＦＣが１にセットされ、全冷房制御モードが選択される。また、上記ステップＳ５７でＹＥＳと判定され、吹出温度Ｔが暖房用熱交換器１４に供給されるエンジン冷却水の温度に応じて設定された暖房可能な最高温度ＴＷＯよりも高いことが確認された場合には、上記フラグＦＨが１にセットされ、全暖房制御モードが選択される。
【００８０】
次ぎにステップＳ６０において、初回時制御であることを示す上記フラグＬＯＯＰが１に設定されているか否かを判別し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ６１において、上記快適度指数の演算値Ｆ３と、目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差を演算してその値を記憶するとともに、上記フラグＬＯＯＰを０に設定する。また、ステップＳ６２において、上記吹出温度Ｔの演算値および吹出風量Ｖの設定値、つまり上記最低風量ＶＭＩＮを吹出温度制御値ＴＯおよび吹出風量制御値ＶＡとして記憶する。
【００８１】
また、上記ステップＳ６０でＮＯと判定され、初回制御でないことが確認された場合には、ステップＳ６３において、前回の制御時における快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差｜Ｆ３−ＦＴＳＥＴ｜ｎ−１と、今回の制御時における快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差｜Ｆ３−ＦＴＳＥＴ｜ｎとの差が正の値であるか否かを判定する。
【００８２】
そして、上記ステップＳ６３でＹＥＳと判定され、快適度指数Ｆ３の演算値と、目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が減少傾向にあることが確認された場合には、ステップＳ６４において上記偏差Ｆ３−ＦＴＳＥＴの記憶値を更新するとともに、ステップＳ６５において、今回の制御時点における吹出温度Ｔの演算値および吹出風量Ｖの設定値を吹出温度制御値ＴＯおよび吹出風量制御値ＶＡとして記憶する。
【００８３】
次いで、ステップＳ６６において、上記吹出風量Ｖの設定値に所定量ΔＶだけ増大させた後、ステップＳ６７において、増大後の吹出風量Ｖが、送風機１１の最大吹出風量ＶＭＡＸよりも大きいか否かを判定する。この判定結果がＮＯである場合には、上記ステップＳ５３にリターンして上記制御を繰り返すことにより、空調制御装置の空調能力の範囲内で、最適な吹出温度制御値ＴＯおよび吹出風量制御値ＶＡの組合せ、つまり上記快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差を最小にする制御値ＴＯ，ＶＡの組合せが選択されることになる。
【００８４】
すなわち、車室内温度ＴＲをターゲット温度ＴＴＲＧとするための車両熱負荷式曲線ＱＦ，ＱＲと、空調装置の空調能力とがバランスしている場合に、上記曲線ＱＦ，ＱＲ上においてＦ３＝ＦＴＳＥＴとなる空調用エアの吹出温度および吹出風量の組合せが選択されることにより、乗員の快適度を適正状態に維持しつつ、車室内温度を最適値に維持する制御が実行されることになる。
【００８５】
なお、上記ステップＳ６７でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ６８において、上記フラグＦＣが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されて全冷房制御モードが選択されていることが確認された場合には、ステップＳ６９において、吹出温度制御値Ｔ０が空調装置によって設定し得る最低温度ＴＥ１に設定されるとともに、吹出風量制御値ＶＡが送風機１１によって送風可能な最大風量ＶＭＡＸに設定される。これによって空調制御装置は、冷房能力を最大限に発揮する全冷房運転状態となる。
【００８６】
また、上記ステップＳ６８でＮＯと判定された場合には、ステップＳ７０で上記フラグＦＨが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定されて全暖房制御モードが選択されていることが確認された場合には、ステップＳ７１において、吹出温度制御値Ｔ０が空調装置によって設定し得る最高温度ＴＷＯに設定されるとともに、吹出風量制御値ＶＡが送風機１１によって送風可能な最大風量ＶＭＡＸに設定される。これによって空調制御装置は、暖房能力を最大限に発揮する全暖房運転状態となる。
【００８７】
上記吹出温度および吹出風量の制御値を演算するフローチャートのステップＳ５９において快適度指数Ｆ３を演算する制御動作を図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ８１において、上記外気導入時における安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔが２００ｋｃａｌよりも大きいか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ８２において、係数αの値を１に設定する。
【００８８】
上記ステップＳ８１でＮＯと判定された場合には、ステップＳ８３において、上記安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔが−２００ｋｃａｌよりも小さいか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ８４において、上記係数αの値を０に設定する。また、上記ステップＳ８１，８３でＮＯと判定され、安定熱負荷状態の車両熱負荷Ｑｓａｔが−２００ないし２００ｋｃａｌの範囲内にあることが確認された場合には、ステップＳ８５において、図５に示すグラフから係数αの値を読み出す。
【００８９】
その後、ステップＳ８６において、快適度指数Ｆ３を演算する。すなわち、上記特性式（４）に現在の空調制御状態における空調用エアの吹出風量Ｖ、吹出温度Ｔ、車室内温度ＴＲ、外気温度ＴＡ、目標快適度指数ＦＴＳＥＴおよび上記係数αの値を代入することにより、上記快適度指数Ｆ３を算出する。
【００９０】
また、図６に示す基本制御ルーチンのステップＳ６において実行される内外気制御動作を、図１５および図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ９１において、オートスイッチ２３ａが自動制御モード（ＡＵＴＯ）にセットされているか否かを判定し、ＮＯと判定された場合には、ステップＳ９２において、内外気切換スイッチ２３ｃが外気導入モード（ＦＲＥ）にセットされているか否かを判定する。
【００９１】
上記ステップＳ９２でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９３において、切換ダンパ４によって内気導入口３を全閉状態とするとともに、外気導入口２を全開状態とした外気導入制御状態（ＦＲＥ）とする。また、ステップＳ９２でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９４において、切換ダンパ４によって外気導入口２を全閉状態とするとともに、内気導入口３を全開状態とした内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態とする。
【００９２】
また、上記ステップＳ９１でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９５において、空調制御モードが最大冷房状態（ＭＡＸＣＯＯＬ）にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に進み、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態とする。
【００９３】
また、上記ステップＳ９５でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９６において、外気導入時の車両熱負荷ＱＦが正であるか否かを判定する。この判定結果がＮＯとなって空調装置が暖房状態にあることが確認された場合には、窓の曇り防止のため、上記ステップＳ９３に進み、外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態とする。
【００９４】
上記ステップＳ９６でＹＥＳと判定されて空調装置が冷房状態にあることが確認された場合には、ステップＳ９７において、初回制御の実行時であるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ９８において、冷却用熱交換器１２の出口温度ＴＥを上記最低温度ＴＥ１に設定した後、ステップＳ９９において、上記車両熱負荷ＱＦが内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における空調能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に進み、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態とする。
【００９５】
また、上記ステップＳ９９においてＮＯと判定され、外気導入制御状態における車両熱負荷ＱＦが内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における空調能力枠内にあることが確認された場合には、ステップＳ１００において、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態とする。
【００９６】
また、上記ステップＳ９７でＮＯと判定され、初回制御の実行時でないことが確認された場合には、ステップＳ１０１において、前回の制御状態が内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態にあったか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ１０２において、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における最大冷房時の吹出温度予測値ＴＭＩＸＭＡＸ、つまり空調能力枠の最低温度を演算する。
【００９７】
次いで、ステップＳ１０３において、上記最大冷房時の吹出温度予測値ＴＭＩＸＭＡＸを冷却用熱交換器１２の出口温度ＴＥとして設定した後、ステップＳ１０５において、現在の制御状態における吹出温度制御値ＴＯが、上記内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における空調能力枠の最低温度ＴＭＩＸＭＡＸよりも３°Ｃだけ高い温度に設定された基準温度（ＴＭＩＸＭＡＸ＋３）よりも高いか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１００に進み、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態から内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態に移行する。
【００９８】
また、上記ステップＳ１０５でＮＯと判定されて上記吹出温度制御値ＴＯが上記基準温度（ＴＭＩＸＭＡＸ＋３）以下であることが確認された場合には、上記ステップＳ９４に進み、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態を維持する。
【００９９】
上記ステップＳ１０１でＮＯと判定され、前回の制御状態が内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態にないことが確認された場合には、ステップＳ１０６において、前回の制御状態が内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態であったか否かが判定される。この判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ１０７において、外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態における最大冷房時の吹出温度予測値ＴＦＲＥＭＡＸ、つまり空調能力枠の最低温度を下式に基づいて演算した後、ステップＳ１０８において、上記吹出温度予測値ＴＦＲＥＭＡＸを冷却用熱交換器１２の出口温度ＴＥとして設定する。
【０１００】
ＴＦＥＭＡＸ＝ＫＦＭ１・（ＴＡ＋ＫＦＭ３）＋ＫＦＭ２
なお、上記式においてＫＦＭ１〜ＫＦＭ３は、予め実験によって求めた係数および定数である。
【０１０１】
そして、ステップＳ１０９において、上記車両熱負荷ＱＦが外気導入制御状態（ＦＲＥ）における空調能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１００に移行して内外気導入制御状態（ＭＩＸ）とする。また、上記ステップＳ１０９でＮＯと判定された場合には、ステップＳ９３に移行して外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態を維持する。
【０１０２】
また、上記ステップＳ１０６でＹＥＳと判定され、前回の制御状態が内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態であることが確認された場合には、ステップＳ１１０において、上記内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における最大冷房時の吹出温度予測値ＴＭＩＸＭＡＸを演算した後、ステップＳ１１１において、この吹出温度予測値ＴＭＩＸＭＡＸを冷却用熱交換器１２の出口温度ＴＥとして設定する。
【０１０３】
そして、ステップＳ１１２において、上記車両熱負荷ＱＦが内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における空調能力枠外にあるか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ９４に進み、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態から内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態に移行する。
【０１０４】
また、ステップＳ１１２でＮＯと判定され、車両熱負荷ＱＦが内外気導入制御状態（ＭＩＸ）における空調能力枠内にあることが確認された場合には、ステップＳ１１３において、外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態における最大冷房時の吹出温度予測値ＴＦＲＥＭＡＸ、つまり最低温度を演算した後、ステップＳ１１４において、現在の制御状態（内外気導入制御状態）における吹出温度制御値ＴＯが、上記最低温度よりも３°Ｃだけ高い温度に設定された基準温度（ＴＦＲＥＭＡＸ＋３）よりも高いか否かを判定する。
【０１０５】
上記ステップＳ１１４の判定結果がＹＥＳとなって現在の制御状態における吹出温度制御値ＴＯが上記基準温度（ＴＦＲＥＭＡＸ＋３）よりも高いことが確認された場合には、上記ステップＳ９３に進み、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態から外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態に移行する。また、上記ステップＳ１１４でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１００に進み、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態を維持する。
【０１０６】
このようにして上記オートスイッチ２３ａのセット状態および内外気切換スイッチ２３ｃの切換状態に対応した内外気の切換が行われ、空調の自動制御時に外部環境および空調装置の能力に適合した空調制御が実行されることになる。
【０１０７】
すなわち、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態における冷房時に選択された吹出温度制御値ＴＯが、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態における空調能力枠の最低温度に基づいて設定された基準温度（ＴＭＩＸＭＡＸ＋３）よりも高いことが確認された時点で、内気循環モード（ＲＥＣ）の制御状態から内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態への移行が行われる。
【０１０８】
また、上記内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態において選択された吹出温度制御値ＴＯが、外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態における空調能力枠の最低温度に基づいて設定された基準温度（ＴＦＲＥＭＡＸ＋３）よりも高いことが確認された時点で、内外気導入モード（ＭＩＸ）の制御状態から外気導入モード（ＦＲＥ）の制御状態への移行が行われるようになっている。
【０１０９】
次に、図６に示す基本制御ルーチンのステップＳ７において実行される吹出温度Ｔおよび吹出風量Ｖの制御動作を、図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ１２１において、上記吹出温度制御値ＴＯおよび吹出風量制御値ＶＡが入力された後、ステップＳ１２２において、空調装置が起動状態にあることを示すＳＴＡＲＴフラグが１にセットされているか否かを判定する。
【０１１０】
上記ステップＳ１２２でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１２３において、車両熱負荷Ｑが負であるか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳとなって空調装置が暖房運転状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１２４において、ウォームアップフラグを１にセットした後、ステップＳ１２５において、ウォームアップ時の快適度指数Ｆ５，ＦＷＵＰに基づいて空調用エアの吹出温度および吹出風量を制御し、寒冷時等における乗車時に車室内を迅速に暖かくするウォームアップ制御を実行する。
【０１１１】
また、上記ステップＳ１２３でＮＯと判定され、空調装置が冷房運転状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１２６において、マジッククールフラグを１にセットした後、ステップＳ１２７において、マジッククール制御時の快適度指数Ｆ１，Ｆ２Ｓに基づいて空調用エアの吹出温度および吹出風量を制御し、炎天下等における乗車時に車室内を迅速に冷却するマジッククール制御を実行する。
【０１１２】
また、上記ステップＳ１２２でＮＯと判定され、空調装置が起動状態にないことが確認された場合には、ステップＳ１２８において、ウォームアップフラグが１にセットされているか否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１２５に移行する。上記ステップＳ１２８でＮＯと判定された場合には、ステップＳ１２９において、マジッククールフラグが１にセットされているか否かが判定され、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ１２７に移行する。
【０１１３】
上記ステップＳ１２９でＮＯと判定され、現在の制御状態がウォームアップ制御状態およびマジッククール制御状態の何れでもないことが確認された場合には、ステップＳ１３０において、上記快適度指数Ｆ３に基づいて空調用エアの吹出温度および吹出風量を制御する通常の制御を実行する。
【０１１４】
また、上記基本制御動作のステップＳ１０において実行される風向の変動制御動作について図１８に示すフローチャートに基づいて説明する。この風向制御動作がスタートすると、まずステップＳ１３１において、車両熱負荷Ｑが０よりも大きいか否か、つまり空調装置が冷房制御状態にあるか否かを判定する。この判定結果がＮＯとなった暖房制御状態においては、主にフット吹出口６から乗員の足元に空調用エアが吹き出されるため、ステップＳ１３２において、上記ベント吹出口５に設置された上記風向変動手段４９の作動を停止状態とする。
【０１１５】
また、上記ステップＳ１３３でＹＥＳと判定され、空調装置が冷房制御状態にあることが確認された場合には、ステップＳ１３３において、上記第２演算手段４１で演算された快適度指数Ｆ３と、上記車室内温度の設定値に基づいて演算された目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が予め設定された基準値β以下であるか否かを判定する。そして、この判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ１３４において、上記往復動モータ４８をＯＮ状態とする制御信号を出力して風向変動手段４９を作動させる。
【０１１６】
なお、上記ステップＳ１３３でＮＯと判定され、上記快適度指数Ｆ３の演算値と、目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が予め設定された基準値βよりも大きく、空調用エアの吹出温度と快適温度との間にかなりの隔たりがあることが確認された場合には、上記ステップＳ１３２に進み、風向変動手段４９が停止状態に維持されることになる。
【０１１７】
このように冷房時に上記快適度指数の演算値と、目標快適度指数ＦＴＳＥＴとの偏差が予め設定された基準値β以下となるまで、上記風向変動手段４９を停止状態に維持するように構成したため、上記快適度指数Ｆ３の演算値と目標快適指数ＦＴＳＥＴとの間にかなりの隔たりがある状態で上記風向変動手段４９が作動状態となることが防止され、快適温度に比べて著しく低い温度または高い温度の空調用エアが乗員に対して種々の方向から吹き付けられて乗員の不快感が増大するという事態の発生を防止することができる。
【０１１８】
また、冷房制御が実行されて空調エアが所定温度に低下し、かつ車室内温度が未だ高い状態で、乗員に上記空調エアを常時吹き付けることが望ましい場合に、空調エアの吹付方向を乗員側に固定して上記風向変動手段４９を停止状態に維持することにより、風向きが乗員から外れて乗員が不快感を受けるという事態の発生を防止することができる。
【０１１９】
そして、上記空調用エアの吹付温度が適正温度に近づいたことが確認された時点で上記風向変動手段４９を作動させ、ベント吹出口５に設けられたフィン４９を揺動変位させ、ベント吹出口５から吹き出される空調用エアの吹出方向に変化させて自然な感じの送風を行うことにより、乗員の快適度を効果的に向上させることができる。
【０１２０】
また、上記のように車室内温度の設定値をマニュアル設定する車室内温度設定手段２３ｃによって設定された設定温度ＴＳＥＴに応じて目標快適度指数ＦＴＳＥＴを変更するように構成した場合には、上記空調用エアの吹出温度が乗員によって設定された車室内温度に近くなったことが確認された時点で、上記風向変動手段４９による空調用エアの風向変動制御を実行することにより、適正温度の空調エアを乗員に対して種々の方向から吹き付けて乗員の快適度をさらに向上させることができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明は、冷房時に快適度指数の演算値と、目標快適度指数との偏差が予め設定された基準値以下となって、空調用エアが吹き付けられることによって乗員が受ける快適度と、適正快適点に近づいたことが確認された時点で、風向変動手段を作動させるように構成したため、上記快適度指数の演算値と目標快適指数との間にかなりの隔たりがある状態で、上記風向変動手段が作動状態となって乗員に対して種々の方向から空調用エアが吹き付けられて乗員の不快感が増大したり、車室内温度が未だ高い状態で乗員から風向が外れたときに不快感が受けたりするという事態の発生を防止しつつ、適正タイミングで上記風向変動手段を作動させて乗員の快適度を快適度を向上させることができるという利点がある。
【０１２２】
また、請求項２に係る発明は、車室内温度の設定値をマニュアル設定する車室内温度設定手段によって設定された設定温度ＴＳＥＴに応じて目標快適度指数を変更するように構成した場合には、上記空調用エアの吹出温度が乗員によって設定された車室内温度に近くなったことが確認された時点で、上記風向変動手段による空調用エアの風向変動制御を実行することにより、適正温度の空調エアを乗員に対して種々の方向から吹き付けて乗員の快適度をさらに効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る空調制御装置を有する空調装置の全体構成図である。
【図２】風向変動手段の構成を示す説明図である。
【図３】空調制御装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】空調制御装置の構成を機能的に示すブロック図である。
【図５】快適度指数演算用の係数αと車両熱負荷との対応関係を示す特性図である。
【図６】空調制御の基本制御動作を示すフローチャートである。
【図７】目標快適度指数を演算する制御動作を示すフローチャートである。
【図８】車室内温度の設定温度と目標快適度指数との対応関係を示す特性図である。
【図９】ターゲット温度を演算する制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】車両熱負荷および快適度特性と、空調用エアの吹出温度および吹出風量との関係を示すグラフである。
【図１１】車両熱負荷を演算する制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】空調用エアの吹出温度および吹出風量の演算制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図１３】空調用エアの吹出温度および吹出風量の演算制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図１４】快適度指数の演算動作を示すフローチャートである。
【図１５】内外気制御の制御動作の前半部を示すフローチャートである。
【図１６】内外気制御の制御動作の後半部を示すフローチャートである。
【図１７】空調用エアの吹出温度および吹出風量の制御動作を示すフローチャートである。
【図１８】風向変動制御の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０第１演算手段
４１第２演算手段
４２選択手段
４３作動制御手段
４９風向変動手段[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an air conditioning control device for a vehicle that controls the temperature and amount of air blown out of air conditioning air supplied from an air conditioner to a vehicle compartment.
[0002]
[Prior art]
In general, an air conditioning control device for a vehicle is based on a heat balance formula between a heat exchange capacity of the air conditioning device and a heat load acting on the vehicle in order to maintain a vehicle interior temperature at a desired comfortable temperature. A control value of the air volume is calculated, and the operating state of the air conditioner is controlled in accordance with the control value, so that the vehicle interior temperature is maintained at an appropriate value.
[0003]
However, since the heat balance equation includes two variables of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume as parameters for setting the heat exchange capacity of the air conditioner, The control values for both the blowing temperature and the blowing air volume cannot be uniquely determined.
[0004]
For this reason, in the air conditioner disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-8327, the relationship between the environmental conditions such as the outside air temperature and the amount of air blown by the air conditioning air is set in advance, and based on the environmental conditions detected by the detecting means. In addition to determining the control value of the blow-off air amount, the air-conditioning air blow-out temperature required to control the vehicle interior temperature to the set value based on the determined blow-off air amount is calculated, and the above-described air-conditioning air temperature is calculated in accordance with these values. 2. Description of the Related Art Controlling the operation state of an air conditioner is performed.
[0005]
According to the configuration in which the amount of air blown from the air conditioner is preferentially determined as described above, and the control value of the temperature of the air blown from the air conditioner is calculated based on this, the vehicle interior temperature is quickly controlled to a comfortable temperature. Even if it is possible, if the outlet temperature deviates significantly from the comfortable temperature, an occupant in a position near the air-conditioning air outlet is blown with excessively cool air or excessively warm air, causing discomfort. May be given.
[0006]
Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-77216, setting means for setting the air-conditioning air blowing temperature is provided, and the air-conditioning air blowing is performed by substituting the air temperature set by the occupant into the heat balance equation. Calculating air flow control values and controlling the operating state of the air conditioner according to these values are performed.
[0007]
However, in the air-conditioning control device having the above-described configuration, when the temperature in the vehicle compartment changes, the amount of air blown out of the air-conditioning air changes significantly in response to the change, and the sensible temperature of the occupant changes. As a result, the occupant needs to perform a complicated operation of frequently adjusting the set value of the vehicle interior temperature, which places an excessive burden on the occupant.
[0008]
In order to eliminate the above-mentioned inconvenience, the present applicant has previously set a characteristic formula of a comfort index in advance by using, as parameters, the blowing temperature and blowing heat amount of air-conditioning air supplied from the air conditioner into the vehicle interior and the heat load acting on the vehicle. The control values of the blow-out temperature and the blow-off air volume are determined so that the comfort index calculated based on the characteristic equation becomes a preset target comfort index, and the air-conditioning is performed based on these values. A vehicle air conditioner configured to control the operation state of the device has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-116521).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the air-conditioning control device having the above-described configuration, the control values of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume are set so that the comfort index calculated from the characteristic equation matches the preset target comfort index. In addition, while having the advantage that the sensible temperature and air volume of the air-conditioning air blown to the occupant can be controlled to optimal values, the air-direction changing means performs natural air blowing by changing the blowing direction of the air-conditioning air during cooling. In the case where is provided at the vent outlet, the operation timing of the wind direction changing means is not taken into consideration, and there is a problem that it is difficult to execute appropriate blowing control.
[0010]
That is, in the air conditioning control device, when the vehicle heat load is large, such as when the air conditioning control is started in a parking state under the sun, a large amount of air for air conditioning set at a value significantly lower than the comfortable temperature is blown out. As a result, the vehicle interior temperature is controlled so as to be rapidly reduced.However, when the wind direction changing means is operated at this time, low-temperature air for air conditioning is blown from various directions to the occupant. Therefore, there is a problem that the discomfort is increased and the discomfort is received when the wind direction deviates from the occupant in a state where the temperature in the vehicle interior is still high.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and appropriately sets the operation timing of a wind direction changing means provided at a vent outlet to prevent an occupant from feeling uncomfortable when the wind direction changing means is operated. It is an object of the present invention to provide a vehicle air-conditioning control device capable of preventing such a problem.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an air conditioner that adjusts the temperature and amount of air blown out of the air-conditioning air supplied to the vehicle cabin, and sets the temperature and the amount of air blown out of the air-conditioning air and the heat load acting on the vehicle as parameters. Calculating means for calculating a comfort index felt by an occupant during air-conditioning control based on a characteristic equation set in advance, and air-conditioning air so that the comfort index calculated by the calculating means approaches the target comfort index. Selecting means for selecting an optimal combination of the control values of the blowing temperature and the blowing air amount; wind direction changing means provided at the vent outlet; and a deviation between the calculated value of the above-mentioned comfort index and the target comfort index during cooling. Operation control means for activating the wind direction changing means at the time when the wind direction fluctuation means becomes equal to or less than the set reference value.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air-conditioning control device according to the first aspect, a vehicle interior temperature setting unit that manually sets a set value of the vehicle interior temperature is provided, and the setting set by the vehicle interior temperature setting unit is provided. It is configured to change the target comfort index according to the temperature.
[0014]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, during cooling, the deviation between the calculated value of the comfort index and the target comfort index is equal to or less than a predetermined reference value, and the temperature of the air-conditioning air blows close to an appropriate temperature. When it is confirmed that the wind direction is changed, the wind direction changing means is driven.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the calculated value of the comfort index obtained by the calculation means during cooling, and the target comfort index changed according to the set temperature manually set by the vehicle interior temperature setting means. Is less than or equal to a preset reference value, and when it is confirmed that the blow-out temperature of the air-conditioning air has approached the set temperature, the wind direction changing means is driven.
[0016]
【Example】
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioning control device according to an embodiment of the present invention. An air conditioner for a vehicle has a ventilation duct 1 for guiding air for air conditioning into a vehicle interior. An upstream side of the ventilation duct 1 is provided with an outside air introduction port 2 for introducing outside air, and an air in the vehicle interior. An inside air inlet 3 for introduction and switching means including a switching damper 4 for selectively opening and closing the outside air inlet 2 and the inside air inlet 3 are provided.
[0017]
In the ventilation duct 1, a vent outlet 5, a foot outlet 6, and a defroster outlet 7 are provided on the downstream side, and mode switching dampers 8, 9, 10 are provided at predetermined positions. The mode switching dampers 8, 9, and 10 selectively open and close a duct portion communicating with each of the outlets 5, 6, and 7 to supply air-conditioning air derived from each of the outlets 5, 6, and 7. It is configured to adjust the blowing amount.
[0018]
In addition, the air conditioner is provided with a variable air flow type blower 11 provided on the upstream side of the ventilation duct 1, a cooling heat exchanger 12 provided on the downstream side thereof, and provided on the downstream side thereof. And a heat exchanger 14 for heating.
[0019]
The blower 11 is configured to blow the air taken into the ventilation duct 1 from the outside air inlet 2 or the inside air inlet 3 into the vehicle interior through the outlets 5, 6, 7. Further, the cooling heat exchanger 12 has a function as an evaporator, and is connected to a refrigerant circulation circuit X having a compressor 15, a condenser 16, and a receiver 17. The compressor 15 is selectively engaged or released with respect to a rotating element of the engine 18 by ON / OFF control of an electromagnetic clutch.
[0020]
The heating heat exchanger 14 is configured as a heater core, and is connected to a cooling water circuit of the engine 18. The flow rate of the engine cooling water passed through the heating heat exchanger 14 is controlled by an open / close control valve (not shown) controlled in association with the air mix damper 13.
[0021]
The air flow rate of the heating heat exchanger 14 is controlled according to the opening degree of the air mix damper 13 disposed between the cooling heat exchanger 12 and the heating heat exchanger 14. ing. The air mix damper 13 selectively guides air-conditioning air that has passed through the cooling heat exchanger 12 to the heating heat exchanger 14, and controls the heating heat exchanger 14 according to the position control of the air mix damper 13. It is configured to adjust the mixing ratio of the air heated by the air and the air bypassing the heating heat exchanger 14.
[0022]
That is, the air mix damper 13 moves the air-conditioning air to all the air outlets 5, 6, 7 without passing the air-conditioning air through the heat exchanger 14, and the fully closed position indicated by a solid line. It can be selectively set to a fully open position indicated by a virtual line sent to each of the outlets 5, 6, 7 via the heating heat exchanger 14, and a part of the air-conditioning air is It can be set to an intermediate position where the air is sent to each of the outlets 5, 6, 7 via the above.
[0023]
The air mix damper 13 has a fully closed position (θ = 1) where all of the air-conditioning air is supplied to the heating heat exchanger 14, and the air-mixing damper 13 controls that the heating air exchanger 14 has all of the air conditioning air. The opening degree θ is steplessly adjusted between the detoured fully open position (θ = 0), so that the air-conditioning air blowing temperature T is set to the maximum temperature obtained at the opening degree θ = 1 and the opening temperature T. Within the range of the minimum temperature obtained at the degree θ = 0, the pressure is continuously adjusted according to the mixing ratio of the air-conditioning air.
[0024]
The opening degree θ of the air mix damper 13 is given by the following equation.
[0025]
θ = (T-TE) / (KW · TW-TE)
In the above equation, TE is the outlet temperature of the cooling heat exchanger 12, TW is the temperature of the engine cooling water, and KW is a coefficient for converting the engine cooling water temperature TW into the outlet temperature of the heating heat exchanger 14. It is.
[0026]
The vehicle air-conditioning control device includes an electric motor 19 for driving the inside / outside air switching damper 4, an electric motor 20 for driving the mode switching dampers 8, 9, and 10, and a servo motor 21 for driving the air mix damper 13. A drive unit for various dampers, a control unit 22 for controlling the operation states of the motors 19, 20, and 21 and the amount of air blown by the blower 11, and an operation unit 23 for manually setting air conditioning conditions are provided.
[0027]
The operation unit 23 includes various switches operated by an occupant, for example, an auto switch 23a for selecting automatic control or manual control of air conditioning, and a vehicle interior temperature for manually setting a vehicle interior temperature set value TSET required by the passenger. There are provided a setting switch 23b, an inside / outside air changeover switch 23c for manually setting the introduction ratio of the inside and outside air, a blowout mode changeover switch 23d for selecting the blowout mode, and a defroster switch 23e for manually setting the opening of the defroster outlet 7. Have been. The vehicle interior temperature setting switch 23b is configured to input a vehicle interior temperature set value TSET within a range of 18 ° C to 32 ° C.
[0028]
As shown in FIG. 2, the vent outlet 5 includes a plurality of fins 46 installed swingably around a rotation shaft 45, a connecting bar 47 connecting the fins 46, and a connecting bar 47. A reciprocating motor 48 for driving the connecting bar 47; and a wind direction changing means 49 for swingingly displacing the fins 46 to change the blowing direction of the air-conditioning air blown out from the vent outlet 5. I have.
[0029]
As shown in FIG. 3, the control unit 22 has a CPU (microprocessor) 30 connected to a stabilized power supply 32 and outputting display data to a display unit provided in the operation unit 23 and the like. The CPU 30 drives the motors 19, 20, 21 via drivers 35 to 37, and engages or releases the power supply clutch 31 of the compressor 15 via a driver 38. That is, the control unit 22 operates the drive motors 19 and 20 to switch the air conditioning mode, and operates the servo motor 21 to adjust the opening degree θ of the air mix damper 13.
[0030]
The control unit 22 includes a D / A converter 33 and a driver 34 for driving a blower motor 11a of the blower 11 and a driver 50 for driving a reciprocating motor 48 of the wind direction changing means 49. Control of the operation and stop of the blower motor 11a, the amount of air blown by the blower 11 is adjusted to control the amount of air blown out of the air-conditioning control device, and the operation and stop of the reciprocating motor 48 are controlled. By performing the control, the air blowing control for changing the blowing direction of the air conditioning air is performed at a predetermined timing.
[0031]
Further, the air-conditioning control device detects various kinds of sensors for detecting environmental conditions, for example, a room temperature sensor 24 for detecting a vehicle interior temperature TR based on the inside air temperature or the like introduced into the ventilation duct 1, and detects an outside air temperature TA. An outside air temperature sensor 25, a solar radiation sensor 26 for detecting an amount of solar radiation TS, a duct sensor 27 for detecting an outlet temperature TE of the cooling heat exchanger 12, a water temperature sensor 28 for detecting a temperature TW of engine cooling water, A potentiometer 29 for detecting the opening degree θ of the mix damper 13 and the like are provided, and detection signals of these sensors 24 to 29 are input to the CPU 30.
[0032]
As shown in FIG. 4, the control unit 22 controls the heat balance between the heat exchange capacity of the air-conditioning control device and the heat load acting on the vehicle body in accordance with the detection signals of the sensors 24 to 29. A first calculating means 40 is provided for obtaining a basic condition for maintaining the room temperature TR at the set value TSET, that is, a correlation between the blowing temperature T of the air conditioning control device and the blowing air volume V, that is, the blowing volume of the blower 11. ing.
[0033]
For example, the heat exchange capacity of the air conditioning control device is QA, the heat transfer load due to the temperature difference between the outside air temperature TA and the vehicle interior temperature TR is QU, the heat load due to solar radiation is QS, the heat load due to human body heat of the occupant is QM, the engine and so on. Assuming that the heat load generated from the vehicle devices is QE, the heat balance during the cooling operation is defined by the following heat balance equation (1).
[0034]
QA = QUA-QS-QM-QE (1)
here,
QA = CP ・ γ ・ V (T-TR)
QUA = KA (TR-TA)
QS = KS · TS.
[0035]
In the above equation, CP is the specific heat of air at a constant pressure, γ is the specific gravity of air, K is the heat transfer rate, A is the heat transfer area, KS is the solar-heat transfer coefficient, and TS is the temperature converted value of the solar radiation. In the above equation (1), the thermal load QM due to the heat generated by the occupant's body and the thermal load QE generated from vehicle equipment such as an engine are considered to be approximately constant. Equation (1) can be expressed by the following heat balance equation (2).
[0036]
CP.gamma.V (T-TR) = KA (TR-TA) -KS.TS-C (2)
In the above equation (2), assuming that the vehicle interior temperature TR is substantially equal to the manually set vehicle interior temperature set value TSET, the above equation (2) is calculated by the following heat balance equation (3). Can be expressed.
[0037]
CP-γ-V (T-TSET) = KA (TSET-TA) -KS-TS-C (3)
Therefore, the correlation between the air-conditioning air blowing temperature T and the blowing air volume V can be determined based on the above equation (3).
[0038]
Further, the control unit 22 has a second calculating unit 41 that calculates an index of the degree of comfort experienced by the occupant, that is, a comfort index F that is an index indicating the occupant's satisfaction with the air conditioning control. The comfort index F is an occupant corresponding to an air-conditioning control condition consisting of the air-conditioning air blowing temperature T and the blowing air volume V under environmental conditions (outside air temperature TA, vehicle interior temperature TR, and solar radiation TS) during running of the vehicle. The degree of comfort is shown.
[0039]
The above-mentioned comfort index F includes a comfort index F3 indicating the whole body comfort obtained by integrating the upper body side comfort centered on the head and the lower body side comfort centered on the legs, and the upper body in a windless state. Index F6 indicating the comfort level of the body, comfort index F7 indicating the comfort level of the lower body in a windless state, comfort index F8 indicating the comfort level of the upper body during the blow-out mode control, and lower body index during the blow-out mode control. A comfort index F9 indicating the degree of comfort, a comfort index F1 indicating the comfort of the upper body at the time of Magic Cool control described later, a comfort index F2S indicating the comfort of the upper body at the time of Magic Cool control at the time of boarding, A comfort index F5 indicating the comfort of the lower body at the time of warm-up control described later, and a comfort index indicating the comfort of the lower body at the time of warm-up control at the time of boarding There are a WUP.
[0040]
The whole body comfort index F3 is set as shown in the following characteristic equation (4).
[0041]
F3 = (α · K101 + (1−α) K107) V + (α · K102 + (1−α) K108)
T + (α · K103 + (1-α) K109) TR + (α · K104 + (1-α) K110)
TA + (α · K105 + (1-α) K111) TS + (α · K105 + (1-α) K112)
+ {(TA-K113) ・ K114 + K115} ... (4)
In the above equation (4), α is a coefficient read from the graph shown in FIG. 5 in accordance with the vehicle heat load Qsat at the time of stable control in which the heat capacity of the vehicle interior components is subtracted from the vehicle heat load in the outside air introduction control state, The vehicle heat load Qsat is set so as to linearly change in a range of 0 to 1 in response to a change in the vehicle heat load Qsat in a range of -200 to 200 (kcal).
[0042]
K101 to K106 are coefficients and constants related to the upper body of the occupant, and K107 to K115 are coefficients and constants related to the lower body of the occupant, which are obtained in advance by experiments and stored in the control unit 22. The term {(TA−K113) · K114 + K115} is a correction term for setting F3 = 5 as a comfortable point at which the occupant feels neither hot nor cold.
[0043]
The whole-body comfort index F3 is set so as to fluctuate within a range of 0 to 11 according to changes in the air-conditioning control conditions and environmental conditions. Then, as the value of the comfort index F3 decreases and approaches 0, the occupant experiences the cold, and as the value of the comfort index F3 increases and approaches 11, the occupant experiences the heat. Is set.
[0044]
Further, the controller 22 sets the comfort index F3 obtained by the second calculating means 41 so as to be closest to a target comfort index FTSET, which will be described later, and the air temperature control value TO and the air outlet temperature of the air-conditioning air. A selection means 42 for selecting an optimum combination of the air volume control values VA; and the air mix damper based on the air temperature control value VA of the air-conditioning air selected by the selection means 42, the air volume control value VA, and the blow mode. An operation control means 43 for controlling the opening degree θ of the thirteen, the air flow of the blower 11, and the open / close position of the mode switching dampers 8, 9, 10 is provided.
[0045]
Further, the operation control means 43 determines whether the deviation between the calculated value of the comfort index F3 and the target comfort index FTSET is equal to or less than a preset reference value, and determines that the difference is equal to or less than the reference value. Is confirmed, the operation state of the wind direction changing means 49 is controlled by outputting an operation command signal to the reciprocating motor 48 of the wind direction changing means 49.
[0046]
The basic control operation of the air conditioning control device will be described based on a flowchart shown in FIG. When this control operation is started, first, in step S1, initial setting is performed, and then, in step S2, the setting data of the vehicle interior temperature set by operating the vehicle interior temperature setting switch 23b by the occupant and the above-mentioned sensors 24 To 29 are input.
[0047]
Next, in step S3, a target comfort index FTSET is calculated based on the set value TSET of the vehicle interior temperature as described later, and then in step S4, a stable target value of the vehicle interior temperature TR, that is, the target temperature TTRG is calculated. At the same time, in step S5, control values of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume are calculated, and the optimum combination is selected.
[0048]
Further, in step S6, the open / close position of the switching damper 4 is adjusted to perform inside / outside air control for controlling the introduction ratio of inside / outside air, and then in step S7, the air mix damper 13 is controlled based on the blow-out temperature and the blow-out air amount. By controlling the opening degree θ and the amount of air blown by the blower 11, the temperature and the amount of air blown out of the air for air conditioning are controlled.
[0049]
In step S8, the opening / closing positions of the mode switching dampers 8, 9, and 10 are adjusted to execute air-conditioning air blowing mode control, and in step S9, the operating state of the compressor 15 is turned on and off. Execute the compressor control to be controlled. Further, in step S10, wind direction fluctuation control for turning on and off the reciprocating motor 48 of the wind direction fluctuation means 49 is executed.
[0050]
The control operation for calculating the target comfort index FTSET in step S3 of the basic control operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the control operation is started, first, in step S11, it is determined whether or not the set value TSET of the vehicle interior temperature set by the occupant is a minimum temperature of 18 ° C. In S12, the operation mode of the air conditioner is set to the maximum cooling operation state (MAXCOOL).
[0051]
As a result, when it is necessary to lower the temperature in the passenger compartment early, for example, at the time of start-up in summer, the air conditioner enters the cooling only operation state without considering comfort. That is, the air mix damper 13 is set to the fully closed position (opening θ = 0), and all of the air for air conditioning is supplied only to the heat exchanger 12 for cooling. In addition, the compressor 15 is fully operated, and the air volume of the blower 11 is set to the maximum air volume.
[0052]
If NO is determined in step S11, it is determined whether or not the set value TSET is the maximum temperature of 32 ° C. in step S13. If YES is determined, in step S14, The operation mode of the air conditioner is set to the maximum heating operation state (MAXHOT).
[0053]
As a result, when it is necessary to raise the temperature in the passenger compartment early, for example, during the start-up in winter, the air conditioner enters the heating only operation state without considering the comfort. That is, the air mix damper 13 is set to the fully open position (opening θ = 1), and all of the air conditioning air is supplied to the heating heat exchanger 14 and is also supplied to the heating heat exchanger 14. The flow rate of the engine cooling water is set to the maximum value. Further, the air volume of the blower 11 is set to the maximum air volume.
[0054]
If it is determined NO in steps S11 and S13, and it is confirmed that the set value TSET of the vehicle interior temperature is within a range of more than 18 ° C and less than 32 ° C, the set value A set reference value FTSETO of the target comfort index is set according to TSET.
[0055]
That is, in step S14, it is determined whether or not the set value TSET of the vehicle interior temperature is larger than 27 ° C. If the determination result is YES and it is confirmed that the set value TSETO is within the range of more than 27 ° C and less than 32 ° C, in step S15, the set reference value FTSETO of the target comfort index is set to (TSET-13) / 2 is set. For example, when the set value TSET of the vehicle interior temperature is 29 ° C., the set reference value FTSETO of the target comfort index is set to 8.
[0056]
In step S16, it is determined whether the set value TSET is smaller than 23 ° C. When it is determined as YES in the above step S16 and it is confirmed that the set value TSET of the vehicle interior temperature is in a range of more than 18 ° C and less than 23 ° C, in step S17, the target comfort index of the target comfort index is set. The setting reference value FTSETO is set to (TSET-19). For example, when the set value TSET of the vehicle interior temperature is 22 ° C., the set reference value FTSETO of the target comfort index is set to 3.
[0057]
Further, when it is determined NO in each of Steps S14 and S16, and it is confirmed that the set value TSET of the vehicle interior temperature is within the range of 23 ° C. to 27 ° C., the comfort level is determined in Step S18. The index setting reference value FTSETO is set to (TSET-15) / 2. For example, when the set value TSET of the vehicle interior temperature is 25 ° C., the set reference value FTSETO of the comfort index is set to 5.
[0058]
The set reference value FTSETO of the target comfort index set as described above is as shown in FIG. 8, and the set value TSET of the vehicle interior temperature increases within the range of 18 ° C. to 32 ° C. Is set to gradually increase in the range of 0 to 11.
[0059]
Next, in step S19, the target comfort index FTSET is calculated by calculating the average of the previous value and the current value of the set reference value FTSETO.
[0060]
The control operation of calculating the target temperature TTRG of the blowout temperature in step S4 of the basic control operation shown in FIG. 6 will be described based on the flowchart shown in FIG. When the control operation is started, first, in step S31, the target temperature TTRG is set to the set temperature TSET set by the vehicle interior temperature setting switch 23b, and then, based on the heat load equation described later, according to the value, the control is performed when the control is stable. The vehicle heat load Qsat is calculated.
[0061]
Next, in step S32, the arithmetic control of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume corresponding to step S5 of the basic control operation is executed, and the whole body comfort index F3 required for this arithmetic control is obtained. In step S33, it is determined whether or not the air conditioner is in a fully-heated state (FULLHEAT). If NO is determined, in step S34, whether or not the air conditioner is in a fully-cooled state (FULLCOOL). Is determined.
[0062]
When it is determined YES in the above steps S33 and S34 and it is confirmed that the vehicle heat load Q is outside the air conditioning capacity frame, the process proceeds to steps S39 and S37, respectively, and in steps S40 and S38, the vehicle heat load Q is air-conditioned. Correction is performed to decrease or increase the target temperature TTRG by a preset temperature ΔT in order to approach the capacity frame.
[0063]
If NO is determined in step S34 and it is confirmed that the air conditioner is not in the heating only state or the cooling state, in steps S35 and S36, the calculated value of the comfort index F3 and the processing value in step S3 are determined. It is determined whether or not the deviation from the target comfort index FTSET obtained in the above is within a small range. That is, in step S35, it is determined whether or not the deviation is smaller than -0.1, and in step S36, it is determined whether or not the deviation is larger than 0.1.
[0064]
If YES is determined in the above step S35 and it is confirmed that the deviation between the whole body comfort index F3 and the target comfort index FTSET is smaller than -0.1, the occupant feels the cold relatively strongly. Therefore, in step S37, it is determined whether the target temperature TTRG is equal to or higher than 40 ° C., and if NO is determined, the target temperature TTRG is set in advance in step S38. After performing the correction for increasing by the temperature ΔT, the process returns.
[0065]
If YES is determined in step S36 and it is confirmed that the deviation between the whole body comfort index F3 and the target comfort index FTSET is larger than 0.1, the occupant increases the heat relatively strongly. Since it is assumed that the user is feeling, in step S39, it is determined whether or not the target temperature TTRG is equal to or lower than 10 ° C., and when the determination is NO, the target temperature TTRG is set in advance in step S40. After performing the correction for decreasing the calculated temperature ΔT, the process returns.
[0066]
When it is determined NO in steps S35 and S36, respectively, and it is confirmed that the deviation between the whole body comfort index F3 and the target comfort index FTSET is within a minute range of -0.1 to 0.1. In step S41, it is determined whether the vehicle heat load Q is greater than 0 to determine whether the air conditioner is in a cooling control state.
[0067]
When it is determined as NO in the above step S41 and it is confirmed that the air conditioner is in the heating control state, it is determined in step S42 whether or not the target temperature TTRG is equal to or higher than 40 ° C., and when it is determined as NO. In step S43, a correction is made to increase the target temperature TTRG by a preset temperature ΔT.
[0068]
If YES is determined in step S41 and it is confirmed that the air conditioner is in the cooling control state, it is determined in step S44 whether the target temperature TTRG is equal to or lower than 10 ° C., and NO is determined. If so, in step S45, a correction is made to decrease the target temperature TTRG by a preset temperature ΔT.
[0069]
Thereafter, in step S46, after calculating the vehicle heat load Q, the process returns to step S32, and the above control operation is repeated. As a result, as shown in the graph of FIG. The target temperature TTRG is set such that the curve indicating the value of Qsat intersects with a straight line satisfying the comfort index F3 = the target comfort index FTSET. That is, the value of the target temperature TTRG is set so that the occupant feels comfortable with the air-conditioning air blown out from the air-conditioning device and can bring the vehicle interior temperature TR close to the set temperature TSET. .
[0070]
The control operation for calculating the vehicle heat load Q in step S46 of the control operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When this control operation is started, in step S47, the vehicle heat load Qsat when the control is stable in the outside air introduction control state is calculated. The stable vehicle heat load Qsat is a predicted value calculated based on the following equation according to the detection value TA of the outside air temperature sensor 25, the target temperature TTRG, and the heat load QS due to solar radiation.
[0071]
Qsat = KQF1 · (TA−TTRG) + KQF2 · QS + KQF3
Next, in step S48, the vehicle heat load QF when introducing outside air is calculated based on the following equation.
[0072]
QF = Qsat + KQF4 · (QTR−TTRG)
Further, in step S49, the vehicle heat load QR during the inside air circulation is calculated based on the following equation.
[0073]
QR = KQR1 ・ (TA-TTRG) + KQR2 ・ QS + KQR3 + KQR4 ・ (QTR-TTRG)
In the above equations representing the heat loads Qsat, QF, and QR, KQF1 to KQF4 and KQR1 to KQR4 are coefficients and constants obtained by experiments in advance based on the vehicle body structure, and QTR is the cabin when calculating the vehicle heat load. Temperature.
[0074]
Next, in step S5 of the basic control operation shown in FIG. 6, the control operation for calculating the control values of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume will be described based on the flowcharts shown in FIGS. When the control operation starts, first, in step S51, the blown air amount V of the air for air conditioning is set to the minimum air amount VMIN that can be set by the blower 11, and then, in step S52, various flags FH, FC, and LOOP are set.
[0075]
The flag FH is set to 1 at the time of cooling only to indicate that the air conditioner is in the heating only operation state, and the flag FC is set to 1 at the time of cooling only so that the air conditioning device is set to 1 at the time of cooling only. This flag indicates that the air conditioner is in the cooling operation state. LOOP is a flag that is set to 1 only during the initial control.
[0076]
Then, in step S53, an air-conditioning air blowing temperature T corresponding to the vehicle heat load Q and the blowing air volume V is calculated based on the following equation. In this equation, 0.28 is a numerical value obtained by multiplying the specific heat of air at 20 ° C. by the specific weight.
[0077]
T =-(Q / 0.28V) + TR
Next, in step S54, it is determined whether the calculated outlet temperature T is lower than the lowest temperature TE1 at which the cooling heat exchanger 12 can cool the air. If the determination result is NO and it is confirmed that the blowout temperature T is equal to or higher than the minimum temperature TE1, the flag FC is set to 0 in step S55. After that, in step S56, the maximum temperature TWO at which heating by the heating heat exchanger 14 can be performed is calculated.
[0078]
Then, in step S57, it is determined whether or not the blow-out temperature T calculated in step S53 is higher than the maximum temperature TWO. If the determination is NO, the flag FH is set to 0 in step S58. Thereafter, in step S59, a comfort index F3 is calculated as described later.
[0079]
If the determination in step S54 is YES and it is confirmed that the blowout temperature T is lower than the minimum temperature TE1, the flag FC is set to 1 and the cooling only control mode is selected. In addition, YES was determined in the above step S57, and it was confirmed that the blowout temperature T was higher than the maximum temperature TWO that can be heated set according to the temperature of the engine cooling water supplied to the heating heat exchanger 14. In this case, the flag FH is set to 1 and the heating only control mode is selected.
[0080]
Next, in step S60, it is determined whether or not the flag LOOP indicating the first-time control is set to 1. If YES is determined, in step S61, the calculated value of the comfort index is calculated. A deviation between F3 and the target comfort index FTSET is calculated and stored, and the flag LOOP is set to 0. In step S62, the calculated value of the outlet temperature T and the set value of the outlet air volume V, that is, the minimum air volume VMIN, are stored as the outlet temperature control value TO and the outlet air volume control value VA.
[0081]
If NO is determined in step S60 and it is confirmed that the control is not the first control, in step S63, the deviation | F3 between the calculated value of the comfort index F3 at the previous control and the target comfort index FTSET. -FTSET | n-1 and whether or not the difference between the calculated value of the comfort index F3 at the time of the current control and the deviation | F3-FTSET | n of the target comfort index FTSET is a positive value. .
[0082]
If YES is determined in step S63, and it is confirmed that the deviation between the calculated value of the comfort index F3 and the target comfort index FTSET is decreasing, the deviation F3-FTSET is determined in step S64. In step S65, the calculated value of the blow-out temperature T and the set value of the blow-off air volume V at the time of the current control are stored as the blow-out temperature control value TO and the blow-off air volume control value VA.
[0083]
Next, in step S66, the set value of the blown air amount V is increased by a predetermined amount ΔV, and then in step S67, it is determined whether the increased blown air amount V is larger than the maximum blown air amount VMAX of the blower 11. I do. If the determination result is NO, the process returns to the step S53 and repeats the above-mentioned control, so that the optimum blow-off air temperature control value TO and blow-off air volume control value VA are obtained within the range of the air-conditioning capacity of the air-conditioning control device. The combination, that is, the combination of the control values TO and VA that minimizes the deviation between the calculated value of the comfort index F3 and the target comfort index FTSET is selected.
[0084]
That is, when the vehicle heat load type curves QF and QR for setting the vehicle interior temperature TR to the target temperature TTRG and the air conditioning capacity of the air conditioner are balanced, F3 = FTSET on the curves QF and QR. By selecting the combination of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume, control is performed to maintain the passenger compartment temperature at an optimum value while maintaining the occupant comfort level in an appropriate state.
[0085]
If YES is determined in the step S67, it is determined whether or not the flag FC is set to 1 in a step S68. If YES is determined, the cooling only control mode is selected. Is confirmed, in step S69, the blow-out temperature control value T0 is set to the minimum temperature TE1 that can be set by the air conditioner, and the blow-out air volume control value VA is set to the maximum air volume VMAX that can be blown by the blower 11. Is done. Thereby, the air-conditioning control device enters a cooling only operation state in which the cooling capacity is maximized.
[0086]
If NO is determined in the step S68, it is determined whether the flag FH is set to 1 in a step S70, and it is determined that the determination is YES, and the all heating control mode is selected. If confirmed, in step S71, the blow-out temperature control value T0 is set to the maximum temperature TWO that can be set by the air conditioner, and the blow-out air flow control value VA is set to the maximum air flow VMAX that can be blown by the blower 11. You. Thereby, the air-conditioning control device enters a heating only operation state in which the heating capacity is maximized.
[0087]
The control operation of calculating the comfort index F3 in step S59 of the flowchart for calculating the control values of the blow-out temperature and blow-out air amount will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the control operation is started, first, in step S81, it is determined whether or not the vehicle heat load Qsat in the stable heat load state at the time of introducing the outside air is larger than 200 kcal, and if YES, it is determined in step S82. , The coefficient α is set to 1.
[0088]
If NO is determined in step S81, it is determined in step S83 whether the vehicle heat load Qsat in the stable heat load state is smaller than -200 kcal. If YES is determined, step S83 is performed. In S84, the value of the coefficient α is set to 0. If NO is determined in steps S81 and S83, and it is confirmed that the vehicle heat load Qsat in the stable heat load state is in the range of -200 to 200 kcal, then in step S85, the graph shown in FIG. The value of the coefficient α is read from.
[0089]
Thereafter, in step S86, a comfort index F3 is calculated. That is, the value of the air flow rate V, the air outlet temperature T, the vehicle interior temperature TR, the outside air temperature TA, the target comfort index FTSET, and the coefficient α in the current air conditioning control state are substituted into the above-mentioned characteristic equation (4). Thereby, the comfort index F3 is calculated.
[0090]
The inside / outside air control operation executed in step S6 of the basic control routine shown in FIG. 6 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. When the control operation starts, first, in step S91, it is determined whether or not the auto switch 23a is set to the automatic control mode (AUTO). If the determination is NO, in step S92, the inside / outside air changeover switch is set. It is determined whether or not 23c is set to the outside air introduction mode (FRE).
[0091]
If YES is determined in the above step S92, in step S93, the switching damper 4 closes the inside air introduction port 3 and sets the outside air introduction port 2 to the fully open state, and sets an outside air introduction control state (FRE). I do. If NO is determined in step S92, in step S94, the switching damper 4 closes the outside air introduction port 2 and sets the inside air introduction port 3 to the fully open state in the inside air circulation mode (REC). Control state.
[0092]
If YES is determined in step S91, it is determined in step S95 whether the air-conditioning control mode is set to the maximum cooling state (MAXCOOL). If YES is determined, the process proceeds to step S95. Proceeding to step S94, the control state is set to the inside air circulation mode (REC).
[0093]
If NO is determined in the above step S95, it is determined in step S96 whether or not the vehicle heat load QF when introducing outside air is positive. If the determination result is NO and it is confirmed that the air conditioner is in the heating state, the process proceeds to step S93 to prevent fogging of the window, and the control state is set to the outside air introduction mode (FRE).
[0094]
When it is determined as YES in the above step S96 and it is confirmed that the air conditioner is in the cooling state, it is determined in step S97 whether or not the first control is being performed, and when it is determined as YES, In step S98, after setting the outlet temperature TE of the cooling heat exchanger 12 to the minimum temperature TE1, in step S99, the vehicle heat load QF falls outside the air conditioning capacity frame in the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX). Is determined, and if YES is determined, the process proceeds to step S94 to set the inside air circulation mode (REC) control state.
[0095]
If NO is determined in step S99, and it is confirmed that the vehicle heat load QF in the outside air introduction control state is within the air conditioning capacity frame in the inside / outside air introduction mode (MIX) control state, the process proceeds to step S100. , The control state of the inside / outside air introduction mode (MIX).
[0096]
If NO is determined in step S97 and it is confirmed that the control is not being performed for the first time, it is determined in step S101 whether the previous control state was the control state of the inside air circulation mode (REC). I do. If the result of this determination is YES, in step S102, the predicted value TMIXMAX of the maximum cooling airflow temperature in the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX), that is, the minimum temperature of the air conditioning capacity frame is calculated.
[0097]
Next, in step S103, the above-described predicted outlet temperature TMIXMAX at the time of the maximum cooling is set as the outlet temperature TE of the cooling heat exchanger 12, and then in step S105, the outlet temperature control value TO in the current control state is set to the inside and outside. It is determined whether or not the temperature is higher than a reference temperature (TMIXMAX + 3) set to a temperature higher by 3 ° C. than the lowest temperature TMIXMAX of the air conditioning capacity frame in the control state of the air introduction mode (MIX), and the determination is YES. In step S100, the process proceeds from the control state of the inside air circulation mode (REC) to the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX).
[0098]
If NO in step S105 and it is confirmed that the blowout temperature control value TO is equal to or lower than the reference temperature (TMIXMAX + 3), the process proceeds to step S94 to control the internal air circulation mode (REC). Maintain state.
[0099]
If NO is determined in step S101, and it is confirmed that the previous control state is not the control state of the inside air circulation mode (REC), in step S106, the previous control state is changed to the inside / outside air introduction mode (MIX). Is determined. If the result of this determination is NO, in step S107, the predicted temperature TFREMAX of the maximum cooling air temperature in the outside air introduction mode (FRE) control state, that is, the minimum temperature of the air conditioning capacity frame is calculated based on the following equation. Then, in step S108, the above-described predicted outlet temperature TFREMAX is set as the outlet temperature TE of the cooling heat exchanger 12.
[0100]
TFEMAX = KFM1 · (TA + KFM3) + KFM2
In the above equation, KFM1 to KFM3 are coefficients and constants obtained by experiments in advance.
[0101]
Then, in step S109, it is determined whether or not the vehicle heat load QF is outside the air-conditioning capacity frame in the outside air introduction control state (FRE). Let it be the introduction control state (MIX). If NO is determined in step S109, the process proceeds to step S93 to maintain the control state of the outside air introduction mode (FRE).
[0102]
If YES is determined in step S106, and it is confirmed that the previous control state is the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX), in step S110, the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) is determined. After calculating the predicted value TMIXMAX of the blowing temperature at the time of maximum cooling in the control state, the predicted value TMIXMAX of the blowing temperature is set as the outlet temperature TE of the cooling heat exchanger 12 in step S111.
[0103]
Then, in step S112, it is determined whether or not the vehicle heat load QF is outside the air-conditioning capacity frame in the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX). If YES is determined, the process proceeds to step S94. A transition is made from the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) to the control state of the inside air circulation mode (REC).
[0104]
If NO is determined in step S112, and it is confirmed that the vehicle heat load QF is within the air conditioning capacity frame in the inside / outside air introduction control state (MIX), in step S113, the outside air introduction mode (FRE) is set. After calculating the predicted cooling air temperature TFREMAX during the maximum cooling in the control state, that is, the minimum temperature, in step S114, the blowing temperature control value TO in the current control state (the inside / outside air introduction control state) is set to be 3 times lower than the minimum temperature. It is determined whether the temperature is higher than a reference temperature (TFREMAX + 3) set to a temperature higher by ° C.
[0105]
If the determination result in step S114 is YES and it is confirmed that the blowout temperature control value TO in the current control state is higher than the reference temperature (TFREMAX + 3), the process proceeds to step S93, and the inside / outside air introduction mode is performed. A transition is made from the control state of (MIX) to the control state of the outside air introduction mode (FRE). If NO is determined in step S114, the process proceeds to step S100, and the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) is maintained.
[0106]
In this manner, switching between the inside and outside air is performed in accordance with the set state of the auto switch 23a and the switching state of the inside and outside air changeover switch 23c, and the air conditioning control adapted to the external environment and the capacity of the air conditioner is performed during the automatic control of air conditioning. Will be done.
[0107]
That is, the outlet temperature control value TO selected during cooling in the control state of the inside air circulation mode (REC) is equal to the reference temperature (based on the minimum temperature of the air conditioning capacity frame in the control state of the inside and outside air introduction mode (MIX)). When it is confirmed that the value is higher than TMIXMAX + 3), a transition from the control state of the inside air circulation mode (REC) to the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) is performed.
[0108]
Also, the outlet temperature control value TO selected in the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) is equal to the reference temperature (TFREMAX + 3) set based on the lowest temperature of the air conditioning capacity frame in the control state of the outside air introduction mode (FRE). ), A transition from the control state of the inside / outside air introduction mode (MIX) to the control state of the outside air introduction mode (FRE) is performed.
[0109]
Next, the control operation of the blow-out temperature T and the blow-out air amount V performed in step S7 of the basic control routine shown in FIG. 6 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the control operation is started, first, in step S121, the blow-out temperature control value TO and the blow-out air volume control value VA are input, and in step S122, a START flag indicating that the air conditioner is in an activated state is set to 1. It is determined whether or not it has been performed.
[0110]
If YES is determined in step S122, it is determined in step S123 whether the vehicle heat load Q is negative. If the determination result is YES and it is confirmed that the air conditioner is in the heating operation state, the warm-up flag is set to 1 in step S124, and in step S125, the warming-up comfort index is set. Based on F5 and FWUP, the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air volume are controlled, and warm-up control is performed to quickly warm up the passenger compartment when riding in cold weather or the like.
[0111]
If NO is determined in step S123 and it is confirmed that the air conditioner is in the cooling operation state, the magic cool flag is set to 1 in step S126, and the magic cool control is performed in step S127. Based on the comfort indices F1 and F2S, magic cool control is performed to quickly cool the passenger compartment when riding in hot weather, etc.
[0112]
If NO is determined in step S122 and it is confirmed that the air conditioner is not in the activated state, it is determined in step S128 whether the warm-up flag is set to 1 and YES is determined. If so, the process moves to step S125. If NO is determined in step S128, it is determined in step S129 whether the magic cool flag is set to 1. If YES is determined, the process proceeds to step S127.
[0113]
If NO is determined in step S129 and it is confirmed that the current control state is neither the warm-up control state nor the magic cool control state, in step S130, the air-conditioning control is performed based on the comfort index F3. Normal control for controlling the air blowing temperature and the blowing air volume is executed.
[0114]
The wind direction fluctuation control operation executed in step S10 of the basic control operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the wind direction control operation starts, first, in step S131, it is determined whether the vehicle heat load Q is greater than 0, that is, whether the air conditioner is in a cooling control state. In the heating control state in which the determination result is NO, the air conditioning air is mainly blown out from the foot outlet 6 to the feet of the occupant. Therefore, in step S132, the wind direction fluctuation installed in the vent outlet 5 is determined. The operation of the means 49 is stopped.
[0115]
If it is determined YES in step S133, and it is confirmed that the air conditioner is in the cooling control state, in step S133, the comfort index F3 calculated by the second calculating means 41 and the vehicle It is determined whether the deviation from the target comfort index FTSET calculated based on the set value of the room temperature is equal to or less than a preset reference value β. If the result of this determination is YES, in step S134, a control signal for turning on the reciprocating motor 48 is output to activate the wind direction changing means 49.
[0116]
It should be noted that NO is determined in the above step S133, the deviation between the calculated value of the comfort index F3 and the target comfort index FTSET is larger than a preset reference value β, and the air temperature for air conditioning and the comfortable temperature If it is confirmed that there is a considerable distance between the wind direction changing means 49 and the flow, the process proceeds to step S132, and the wind direction changing means 49 is maintained in a stopped state.
[0117]
As described above, the configuration is such that the wind direction changing means 49 is kept stopped until the deviation between the calculated value of the comfort index and the target comfort index FTSET becomes equal to or less than the preset reference value β during cooling. The operation of the wind direction varying means 49 is prevented from being activated in a state where there is a considerable distance between the calculated value of the comfort index F3 and the target comfort index FTSET, and the temperature is significantly lower or higher than the comfortable temperature. It is possible to prevent the occurrence of a situation in which the air conditioning air at the temperature is blown to the occupant from various directions and the occupant's discomfort is increased.
[0118]
Further, when the air conditioning control is executed, the air-conditioning air drops to a predetermined temperature, and it is desirable to constantly blow the air-conditioning air to the occupant in a state in which the cabin temperature is still high, the blowing direction of the air-conditioning air is set to the occupant side. By fixing and maintaining the wind direction changing means 49 in the stopped state, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which the wind direction deviates from the occupant and the occupant feels uncomfortable.
[0119]
Then, when it is confirmed that the blowing temperature of the air-conditioning air has approached an appropriate temperature, the wind direction changing means 49 is operated to swing and displace the fins 49 provided in the vent outlet 5, and the vent outlet By changing the blowing direction of the air-conditioning air blown out from the air blower 5 to blow natural air, the comfort of the occupant can be effectively improved.
[0120]
When the target comfort index FTSET is changed according to the set temperature TSET set by the vehicle interior temperature setting means 23c for manually setting the vehicle interior temperature set value as described above, When it is confirmed that the temperature of the air for use of the air has become close to the temperature of the passenger compartment set by the occupant, the air direction of the air for air conditioning is controlled by the air direction changing means 49 to control the air temperature of the appropriate temperature. Can be sprayed on the occupant from various directions to further improve the comfort of the occupant.
[0121]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the air-conditioning air is blown when the difference between the calculated value of the comfort index and the target comfort index during cooling is equal to or less than a preset reference value. When the comfort level received by the occupant is confirmed to be close to the appropriate comfort point, the wind direction changing means is configured to be activated. In a state where there is a gap, the air direction changing means is in an activated state, and air conditioning air is blown from various directions to the occupant, thereby increasing the discomfort of the occupant, or from the occupant when the vehicle interior temperature is still high. There is an advantage that it is possible to improve the occupant's comfort by operating the wind direction changing means at an appropriate timing while preventing the occurrence of a situation in which discomfort is received when the wind direction deviates. .
[0122]
The invention according to claim 2 is configured such that when the target comfort index is changed according to the set temperature TSET set by the vehicle interior temperature setting means for manually setting the vehicle interior temperature set value, When it is confirmed that the temperature of the air-conditioning air blows close to the vehicle interior temperature set by the occupant, the air-conditioning air is controlled by the air-direction changing means to control the air-conditioning at an appropriate temperature. The air can be blown to the occupant from various directions to more effectively improve the occupant's comfort.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioner having an air conditioning control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a wind direction changing unit.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an air conditioning control device.
FIG. 4 is a block diagram functionally showing a configuration of an air conditioning control device.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a coefficient α for calculating a comfort index and a vehicle heat load.
FIG. 6 is a flowchart showing a basic control operation of the air conditioning control.
FIG. 7 is a flowchart showing a control operation for calculating a target comfort index.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a set temperature of a vehicle interior temperature and a target comfort index.
FIG. 9 is a flowchart showing a control operation for calculating a target temperature.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a vehicle thermal load and a comfort level characteristic, and an air-conditioning air blowing temperature and a blowing air amount.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a control operation for calculating a vehicle thermal load.
FIG. 12 is a flowchart showing the first half of the operation of calculating and controlling the temperature and amount of air blown off from the air-conditioning air.
FIG. 13 is a flowchart showing the latter half of the calculation control operation of the air-conditioning air blowing temperature and blowing air volume.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a calculation operation of a comfort index.
FIG. 15 is a flowchart showing the first half of the control operation of the inside / outside air control.
FIG. 16 is a flowchart showing the latter half of the control operation of the inside / outside air control.
FIG. 17 is a flowchart showing a control operation of the air-conditioning air blowing temperature and the blowing air amount.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a control operation of wind direction fluctuation control.
[Explanation of symbols]
40 first arithmetic means
41 Second calculation means
42 Selection means
43 Operation control means
49 Wind direction fluctuation means

Claims

An air conditioner that adjusts the temperature and amount of air blown out of the air conditioning air supplied to the vehicle cabin, and a characteristic equation that is set in advance using the temperature and the amount of air blown out of the air conditioning air and the heat load acting on the vehicle as parameters. Calculating means for calculating a comfort index felt by an occupant based on the air-conditioning control based on the control value of the air-conditioning air blowing temperature and blowing air volume such that the comfort index calculated by the calculating means approaches the target comfort index. Selecting means for selecting an optimal combination of the above, a wind direction changing means installed at the vent outlet, and a deviation between the calculated value of the above-mentioned comfort index and the target comfort index during cooling becomes equal to or less than a preset reference value. And an operation control means for operating the wind direction changing means at a point in time.

A vehicle interior temperature setting means for manually setting a vehicle interior temperature set value, wherein the target comfort index is changed according to the set temperature set by the vehicle interior temperature setting means. Item 4. An air conditioning control device for a vehicle according to Item 1.