車両用空調装置
【課題】コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段（オートスイッチ８２）と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段（図３）と、を備えた車両用空調装置である。自動制御手段（図３）は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中（ステップＳ301でYES、かつ、ステップＳ302でYES）、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える（ステップＳ311）。
【解決手段】空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段（オートスイッチ８２）と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段（図３）と、を備えた車両用空調装置である。自動制御手段（図３）は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中（ステップＳ301でYES、かつ、ステップＳ302でYES）、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える（ステップＳ311）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調状態として複数の吹き出し口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）から特定の吹き出し口モードを手動選択するモードスイッチと、このモードスイッチ以外に、空調状態として自動制御モード（吸込口制御、吹出口制御、風量制御、吹出風温度制御を自動制御するモード）を選択するオートスイッチと、を備えた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来装置が搭載されている車両で、オートスイッチの投入操作により自動制御モードを選択すると、目標エアミックスドア開度や日射量等に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口が選択される。例えば、日射量が高い夏期走行時に自動制御モードを選択すると、算出された吹き出し風温度が低温域になるため、吹き出し口としてはベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出し、乗員快適性を確保することになる。
【特許文献１】特許第２７６２７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用空調装置にあっては、夏期走行中に自動制御モードを選択すると、ベント吹き出し口からの冷気吹き出しのみが継続されることになるため、排気管系の触媒等からの排気ガス熱により、車体パネルのフロア面および室内側カーペット表面が熱くなり、乗員足元が熱くなる。この結果、乗員の上半身は低温の冷風を受けているのに対し下半身は高温の熱気を受けることなり、上半身と下半身の体感温度差により快適性を損なわせてしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用空調装置では、空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段と、を備えている。
そして、前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両用空調装置にあっては、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、自動制御手段において、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。
すなわち、乗員足元温度の上昇判断に基づいて、ベント吹き出し口に加え、自動的にフット吹き出し口から冷気が吹き出されるため、フット吹き出し口からの冷気により乗員足元の温度が低下し、乗員の上半身と下半身の体感温度差が小さく抑えられることになる。
この結果、制御処理ソフトを一部変更するだけでコスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両用空調装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用空調装置におけるハード系の全体概略構成を示す全体システム図である。
【００１０】
実施例１の車両用空調装置は、図１に示すように、ブロワユニット１と、空調ユニット２と、フロントベントダクト３と、リヤベントダクト４と、デフダクト５と、フットダクト６と、冷凍サイクル７と、をハード系構成として備えている。
【００１１】
前記ブロワユニット１は、図１に示すように、インテークケース１１と、スクロールケース１２と、吸気ダクト１３と、インテークドア１４，１５と、クリーンフィルタ１６と、ブロワファン１７と、ブロワモータ１８と、を有して構成されている。前記インテークドア１４，１５のドア開度制御により、空調ユニット２への吸込み空気を、外気導入モードにするか内気循環モードにするかが切り替えられる。
【００１２】
前記空調ユニット２は、図１に示すように、ユニットケース２１と、エバポレータ２２と、ヒータコア２３と、エアミックスドア２４と、デフドア２５と、マックスクールドア２６と、ベントドア２７と、リヤベントドア２８と、フットドア２９と、を有して構成されている。前記エアミックスドア２４のドア位置により、エバポレータ２２を経過する冷風とヒータコア２３を経過する温風の混合比率が制御される。そして、冷風と温風の混合比率により作り出された温調風は、ユニットケース２１に接続された各ダクト３，４，５，６のうち、選択されている吹き出しモード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフ／フットモード、デフモードの何れかのモード）に対応するダクトに吹き出される。
【００１３】
前記フロントベントダクト３は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のベントドア２７を有するケース吹出口に接続され、他端部にサイドベンチレータ３１，３２と、センタベンチレータ３３，３４が開口されている。これらのベンチレータ３１，３２，３３，３４からは、前席乗員の上半身に向けてフロントベント風が吹き出される。
【００１４】
前記リヤベントダクト４は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のリヤベントドア２８を有するケース吹出口に接続され、他端部にリヤベンチレータ４１，４２が開口されている。前記リヤベンチレータ４１，４２からは、後席乗員の上半身に向けてリヤベント風が吹き出される。
【００１５】
前記デフダクト５は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のデフドア２５を有するケース吹出口に接続され、他端部にサイドデフロスタ５１，５２とセンタデフロスタ５３が開口されている。前記サイドデフロスタ５１，５２からは、前席のサイドガラスの内面に向けてデフ風が吹き出され、センタデフロスタ５３からは、フロントガラスの内面に向けてデフ風が吹き出される。
【００１６】
前記フットダクト６は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のフットドア２９を有するケース吹出口に接続され、他端部にフロント足元吹出口６１，６２，６３とリヤ足元吹出口６４，６５が開口されている。前記フロント足元吹出口６１，６２，６３からは、前席乗員の足元に向けてフット風が吹き出される。前記リヤ足元吹出口６４，６５からは、後席乗員の足元に向けてフット風が吹き出される。
【００１７】
前記冷凍サイクル７は、前記空調ユニット２の内部に配置したエバポレータ２２に対し低圧冷媒を供給するサイクルである。この冷凍サイクル７は、エバポレータ２２以外に、図１に示すように、コンプレッサ７１と、高圧フレキシブルホース７２と、コンデンサ７３と、リキッドタンク７４と、高圧パイプ７５と、エクスパンションバルブ７６と、低圧パイプ７７と、低圧フレキシブルホース７８と、を備えている。なお、前記コンプレッサ７１は、エンジン７９により駆動され、このエンジン７９でのエンジン冷却水（高温水）を前記空調ユニット２の内部に配置したヒータコア２３に供給する。
【００１８】
図２は、実施例１の車両用空調装置におけるソフト系の全体概略構成を示す制御ブロック図である。
【００１９】
実施例１の車両用空調装置は、図１に示すように、空調コントロール操作ユニット８と、入力センサ類９と、空調コントロールユニット１０と、出力アクチュエータ類１１と、をソフト系構成として備えている。
【００２０】
前記空調コントロール操作ユニット８は、図外のインストルメントパネルの位置に設けられ、空調操作スイッチ類を集中配置している。この空調コントロール操作ユニット８には、図２に示すように、モードスイッチ８１、オートスイッチ８２（自動制御モード選択手段）、エアコンスイッチ８３、温度調節ダイヤル８４、ファン調節ダイヤル８５、オフスイッチ８６、デフスイッチ８７、リヤウィンドウデフォッガスイッチ８８、吸込口スイッチ８９が設けられる。
【００２１】
前記モードスイッチ８１は、手動操作により吹き出し口モードを選択する操作手段である。このモードスイッチ８１としては、ベントモードスイッチ８１ａと、バイレベルモードスイッチ８１ｂと、フットモードスイッチ８１ｃと、デフ／フットモードスイッチ８１ｄを有する。前記オートスイッチ８２は、空調状態として吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御を自動制御する自動制御状態を選択する操作手段である。前記エアコンスイッチ８３は、前記コンプレッサ７１をON/OFFするスイッチである。
【００２２】
前記入力センサ類９は、空調制御（吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御・コンプレッサ制御）に必要な情報をもたらすセンサである。この入力センサ類９としては、内気センサ９１、外気センサ９２（外気温度検出手段）、日射センサ９３、水温センサ９４、吸込温度センサ９５、車速センサ９６（車速検出手段）、エンジン回転数センサ９７（エンジン回転数検出手段）、等が設けられる。
【００２３】
前記空調コントロールユニット１０は、入出力インターフェースやＣＰＵやメモリを有し、空調コントロール操作ユニット８と入力センサ類９からの入力情報に基づき、吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御・コンプレッサ制御による空調制御を実行する制御手段である。
【００２４】
前記出力アクチュエータ類１１としては、吹出風温度制御のためのエアミックスドアアクチュエータ１１１と、風量制御のためのブロワファンモータ１８と、吹出口制御のためのモードドアアクチュエータ１１２と、吸込口制御のためのインテークドアアクチュエータ１１３と、コンプレッサ制御のためのコンプレッサコントロールバルブ１１４と、を有する。
【００２５】
前記吹出風温度制御は、温度調節ダイヤル８４にて目標温度を設定すると、設定温度補正を行うと共に、各センサ９１，９２，９３，９５からの信号に基づく演算処理により目標エアミックスドア開度を決定する。そして、目標エアミックスドア開度と実エアミックスドア開度に基づいて、エアミックスドア２４を最適なドア開度に制御する。
【００２６】
前記風量制御は、ファン調節ダイヤル８５による手動操作を優先し、ブロワファンモータ１８の駆動制御を行う。また、温度調節ダイヤル８４にて目標温度を設定すると、各センサ９１，９２，９３，９４，９５，９６からの信号に基づく演算処理により、目標風量を決定し、決定した目標風量を得るブロワファンモータ１８の駆動制御を行う。
【００２７】
前記吹出口制御（空調モード制御）は、モードスイッチ８１やデフスイッチ８７を押すことにより手動選択となり、吹き出し口（空調モード）を固定する。また、オートスイッチ８２を押すと、自動制御モードとなり、目標エアミックスドア開度や日射量を基に算出した吹き出し風温度に応じて吹き出し口（空調モード）を選択する。空調モードの選択肢としては、ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフ／フットモード、デフモードがある。
【００２８】
前記吸込口制御は、外気導入モードと内気循環モードを選択する制御であり、デフスイッチ８７や吸込口スイッチ８９を操作すると、インテークドア１４，１５が外気導入位置や内気循環位置に固定される。自動制御モードでは、車室内温度・外気温度・日射量を基に算出した目標エアミックスドア開度に応じて、例えば、外気導入か、20％〜80％外気導入か、内気循環かが選択される。
【００２９】
前記コンプレッサ制御は、オートスイッチ８２及びエアコンスイッチ８３を押す、または、デフスイッチ８７を押すと、コンプレッサ７１をONとする。そして、可変容量タイプのコンプレッサ７１である場合には、コンプレッサコントロールバルブ１１４に対する指令により容量制御を行う。
【００３０】
図３は、実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（自動制御手段）。
なお、図４は、実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理にて用いられる車速域毎の重み付け定数ａ（第３設定定数a3、第２設定定数a2、第１設定定数a1）の大小関係を示す設定定数特性図である。
【００３１】
ステップＳ301では、オートスイッチ８２がONであるか否かを判断し、YES（オートスイッチON）の場合はステップＳ302へ移行し、NO（オートスイッチOFF）の場合はエンドへ移行する。
【００３２】
ステップＳ302では、ステップＳ301でのオートスイッチONであるとの判断に続き、選択されている吹き出し口モードがベントモードであるか否かを判断し、YES（ベントモードの選択時）の場合はステップＳ303へ移行し、NO（ベントモード以外のモード選択時）の場合はエンドへ移行する。
このベントモードの選択時か否かの判断は、吹き出し口モード毎にアクチュエータ動作位置が異なることを利用し、モードドアアクチュエータ１１２の制御位置からアクチュエータ動作位置を検出し、検出されたアクチュエータ動作位置がベントドア２７とリヤベントドア２８を開く位置であるときには、ベントモードの選択時であると判断する。
【００３３】
ステップＳ303では、ステップＳ302でのベントモード選択時であるとの判断に続き、前回の重み付けカウント数Xiを初期値に設定し（Xi＝０）、ステップＳ304へ移行する。
【００３４】
ステップＳ304では、ステップＳ303での前回の重み付けカウント数Xiの初期値設定、あるいは、ステップＳ310での今回の重み付けカウント数Ｘを前回の重み付けカウント数Xiとする書き換え処理に続き、車速センサ９６からの車速Ｖ(km/h)を読み込み、車速Ｖ(km/h)が低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるか、中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるか、高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるかの判断をし、低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるとの判断時はステップＳ305へ移行し、中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるとの判断時はステップＳ306へ移行し、高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるとの判断時はステップＳ307へ移行する。
なお、Ａは、低車速域と中車速域の判断しきい値（例えば、40km/h）であり、Ｂは、中車速域と高車速域の判断しきい値（例えば、80km/h）である。
【００３５】
ステップＳ305では、ステップＳ304での低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第３設定定数a3に設定し（ａ＝a3）、ステップＳ308へ移行する。
【００３６】
ステップＳ306では、ステップＳ304での中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第２設定定数a2に設定し（ａ＝a2）、ステップＳ308へ移行する。
【００３７】
ステップＳ307では、ステップＳ304での高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第１設定定数a1に設定し（ａ＝a1）、ステップＳ308へ移行する。
ここで、重み付け定数ａの第３設定定数a3と第２設定定数a2と第１設定定数a1は、図４に示すように、a3＞a2＞a1という大小関係を持ち、高車速走行であるほど小さな数値を与えるという重み付けがなされる。
【００３８】
ステップＳ308では、ステップＳ305またはステップＳ306またはステップＳ307での重み付け定数ａの設定に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、前回の重み付けカウント数Xiに重み付け定数ａを加えて算出され（Ｘ＝Xi＋ａ）、ステップＳ309へ移行する。なお、ステップＳ304〜ステップＳ308は、乗員足元温度推定部に相当する。
【００３９】
ステップＳ309では、ステップＳ308での今回の重み付けカウント数Ｘの算出に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、足元温度上昇しきい値として与えたカウント数しきい値Xn以上であるか否かを判断し、YES（Ｘ≧Xn）の場合はステップＳ311へ移行し、NO（Ｘ＜Xn）の場合はステップＳ310へ移行する（乗員足元温度上昇判断部）。
ここで、カウント数しきい値Xnは、例えば、夏期に自動制御モードを選択しての走行実験を行い、その実験データから最適値を求めて固定値により与えるようにしても良い。また、寒暖の感じ方は乗員によって異なるため、カウント数しきい値Xnを、例えば、乗員の調整操作により可変値により与えるようにしても良い。
【００４０】
ステップＳ310では、ステップＳ309でのＸ＜Xnであるとの判断に続き、ステップＳ308にて算出された今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに書き換え、ステップＳ304へ戻る。
【００４１】
ステップＳ311では、ステップＳ309でのＸ≧Xnであるとの判断に続き、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）に加え、各足元吹出口６１，６２，６３，６４，６５（フット吹き出し口）からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替え、ステップＳ312へ移行する（吹き出しモード切替部）。
【００４２】
ステップＳ312では、ステップＳ311でのベントモードからバイレベルモードへの切り替えに続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの経過時間Ｔが設定時間Tnを超えているか否かを判断し、YES（Ｔ＞Tn）の場合はステップＳ313へ移行し、NO（Ｔ≦Tn）の場合はステップＳ311へ戻る。
ここで、「設定時間Tn」としては、乗員足元の温度低下に必要な継続時間であって、それ以上バイレベルモードを継続すると乗員が不快に感じる時間を限界とし、例えば、5分〜10分程度の時間に設定される。
【００４３】
ステップＳ313では、ステップＳ312での経過時間Ｔが設定時間Tnを超えているとの判断に続き、設定時間Tnが経過するまで維持したバイレベルモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードに復帰し、ステップＳ301へ戻る。
なお、ステップＳ312→ステップＳ313→ステップＳ301へと進む流れは、ベントモード復帰部に相当する。
【００４４】
次に、作用を説明する。
まず、「自動制御モードの選択走行時における課題」の説明を行い、続いて、実施例１の車両用空調装置における作用を、「自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用」、「車速による乗員足元温度推定作用」に分けて説明する。
【００４５】
［自動制御モードの選択走行時における課題］
空調状態として複数の吹き出し口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）から特定の吹き出し口モードを手動選択するモードスイッチと、このモードスイッチ以外に、空調状態として自動制御モード（吸込口制御、吹出口制御、風量制御、吹出風温度制御を自動制御するモード）を選択するオートスイッチと、を備えた車両用空調装置が知られているし、実車にも搭載されている。
【００４６】
このような、モードスイッチとオートスイッチを有する空調装置を搭載した車両では、オートスイッチを入れるだけの簡単な操作で済む自動制御モードの選択が、頻繁な切り替え操作や調整操作を要するモードスイッチによる空調モードの手動選択よりも高い頻度で利用されている。
【００４７】
このオートスイッチの投入操作により自動制御モードを選択すると、目標エアミックスドア開度や日射量等に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口が選択される。例えば、日射量が高い夏期の走行時に自動制御モードを選択すると、算出された吹き出し風温度が低温域になるため、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持されることになる。
【００４８】
したがって、夏期に車両に乗り込んで自動制御モードの選択をすると、走行開始時期においては、ベント吹き出し口からの冷気吹き出しにより、暑くなっている乗員の上半身が冷やされるし、車室内温度が低下して乗員快適性が確保される。しかし、ベント吹き出し口のみからの冷気吹き出しが走行中に継続されると、エンジンに接続されている排気管系の触媒等からの排気ガス熱により、車体パネルのフロア面および室内側カーペット表面が熱くなり、乗員、特に運転者や助手席乗員の足元が熱くなる。
【００４９】
すなわち、自動制御モードを選択しての夏期走行時、排気ガス熱の影響によりフロア面および室内側カーペット表面が熱くなると、乗員の上半身は、ベント吹き出し口からの冷気により涼しく感じるのに対し、乗員の下半身は、フロア面からの熱気により暑く感じるというように、上半身と下半身で体感温度差が大きくなり、これが乗員にとっては違和感となり、快適性を損なう結果となる。
【００５０】
これに対し、排気管系から車体パネルのフロア面を介して乗員足元に達する熱伝達系に着目した場合には、断熱性や遮熱性が高い車体フロアを採用することで、乗員足元の温度上昇を抑えることができる。しかし、メカニカルな構造による熱遮断対策は、現状の車体フロア構造に対して高断熱性を持つ断熱構造や高遮熱性を持つ遮熱構造を追加設定する必要があり、大幅なコスト増や重量増を招く。
【００５１】
［自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用］
図５は、実施例１の車両用空調装置においてベントモード走行時における吹き出し口切り替え作用を示すタイムチャートで、(a)は重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は足元温度特性をあらわす。
【００５２】
例えば、夏期にオートスイッチ８２の投入操作により自動制御モードを選択し走行するときは、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持される。
【００５３】
したがって、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ301→ステップＳ302→ステップＳ303→ステップＳ304→ステップＳ305（またはステップＳ306またはステップＳ307）→ステップＳ308→ステップＳ309へと進み、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn未満であると判断され、ステップＳ310へ進む。その後、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されるまでは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ304→ステップＳ305（またはステップＳ306またはステップＳ307）→ステップＳ308→ステップＳ309→ステップＳ310へ進む流れが繰り返される。
【００５４】
そして、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されると、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ309からステップＳ311→ステップＳ312へと進み、ステップＳ311にて、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。その後、ステップＳ312にて、経過時間Ｔが設定時間Tnを超えていると判断されるまで、ステップＳ311→ステップＳ312へと進む流れが繰り返され、バイレベルモードが維持される。
【００５５】
そして、ステップＳ312にて、経過時間Ｔが設定時間Tnを超えていると判断されると、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ312からステップＳ313へと進み、ステップＳ313にて、バイレベルモードでのフット吹き出し口からの冷気吹き出しを停止し、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。その後、ステップＳ313からステップＳ301→ステップＳ302→ステップＳ303へと戻り、ステップＳ303では、前回の重み付けカウント数Xiが、Xi＝０の初期値に戻される。
【００５６】
このように、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。
すなわち、乗員足元温度の上昇判断に基づいて、ベント吹き出し口に加え、自動的にフット吹き出し口から冷気が吹き出されるため、フット吹き出し口からの冷気により乗員足元の温度が低下し、乗員の上半身と下半身の体感温度差が小さく抑えられることになる。
このため、制御処理ソフトを一部変更するだけで、メカニカルな構造による熱遮断対策のようにコスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇が抑えられ、乗員の快適性が確保される。
【００５７】
そして、ベントモードからバイレベルモードに切り替えられると、設定時間Tnだけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。
すなわち、図５(a)の重み付けカウント数特性に示すように、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上となるまでの時間Tvの間はベントモードを継続し、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になると、設定時間Tnだけバイレベルモードを継続するというように、ベントモードとバイレベルモードが繰り返される。したがって、図５(b)の足元温度特性に示すように、ベントモードの継続時間Tvにより足元温度が上昇すると、不快と感じる領域に入る前にバイレベルモードに切り替えられ、足元温度を低下させる。そして、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続することで足元温度が十分に低下すると、不快と感じる領域に入る前に再びベントモードに戻され、足元温度を上昇させる。
このため、足元温度特性は、快適温度範囲内で上昇と低下を繰り返す特性となり、バイレベルモードに切り替え後、バイレベルモードをそのまま長時間維持することにより、逆に足元が寒くなり、乗員へ不快感を与えることを防止できる。
【００５８】
［車速による乗員足元温度推定作用］
図６は、実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。図７は、実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【００５９】
まず、人は基本的に体温以上になると不快と感じるため、乗員足元温度が、35℃以上になると徐々に不快感を持つことになる。つまり、乗員足元温度を推定する場合、35℃程度になったことを推定することが重要である。
【００６０】
しかし、乗員足元温度を、例えば、走行時間や走行距離等により推定すると、渋滞路等での低速走行時と高速度路等での高速走行時とでは、足元温度上昇勾配が大きく異なり、精度良く乗員足元温度を35℃程度まで上昇したことを推定することができない。
【００６１】
これに対し、実施例１では、車速Ｖの大きさが足元温度上昇勾配に大きく影響を与えることに着目し、車速Ｖを低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）と中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）と高車速域（Ｖ≧Ｂ）に分け、重み付け定数ａを、図４に示すように、（第３設定定数a3）＞（第２設定定数a2）＞（第１設定定数a1）という大小関係を持たせ、低速域で最も大きな数値（a3）を与え、車速Ｖが高くなるほど小さな数値（a3＞a2＞a1）を与えるという重み付けをした。
【００６２】
すなわち、低車速時には、図６に示すように、車速風量（走行風量）が小さく、排気系に対する空冷効果が低い。このため、排気系の触媒からの熱気が、ほとんど冷却されることなく車体パネルを介してフロア面に伝達し、足元温度の上昇勾配が高くなる。
【００６３】
一方、高車速時には、図７に示すように、車速風量（走行風量）が大きく、排気系に対する空冷効果が高い。このため、排気系の触媒からの熱気が、車速風により冷却されて車体パネルを介してフロア面に伝達し、足元温度の上昇勾配が低くなる。
【００６４】
したがって、重み付け定数ａとして、車速Ｖが高くなるほど小さな数値を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。そして、カウント数しきい値Xnを35℃程度まで上昇したときの値に設定することで、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になったとの判断により、車速Ｖの変動に対応し、足元温度が35℃程度まで上昇したことを精度良く推定することができる。
【００６５】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空調装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６６】
(1) 空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段（オートスイッチ８２）と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段（図３）と、を備えた車両用空調装置において、前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中（ステップＳ301でYES、かつ、ステップＳ302でYES）、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える（ステップＳ311）。このため、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる。
【００６７】
(2) 前記自動制御手段（図３）は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えて所定時間だけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻すベントモード復帰部（ステップＳ311〜ステップＳ313）を有する。このため、バイレベルモードに切り替えた後、再びベントモードに戻すことで、乗員足元温度が過剰に低下することが抑えられ、乗員足元温度を快適温度範囲内で推移させることができる。
【００６８】
(3) ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、走行状態情報を検出する走行状態情報検出手段を設け、前記自動制御手段（図３）は、走行状態情報に基づいて乗員足元温度を推定する乗員足元温度推定部（ステップＳ303〜ステップＳ308）と、前記乗員足元温度推定部による乗員足元推定温度の上昇を判断する乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ309）と、乗員足元推定温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える吹き出しモード切替部（ステップＳ311）と、を有する。このため、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、新たに追加した温度センサを用いることなく、乗員足元温度情報を、走行状態からの推定により低コストにて取得することができる。
【００６９】
(4) 前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段（車速センサ９６）を設け、前記乗員足元温度推定部（ステップＳ303〜ステップＳ308）は、車速を低速域から高速域までの複数の車速域に分け、各車速域について高速域であるほど低い数値による重み付け定数ａを求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け定数Xiを積算した重み付けカウント数Ｘを算出し、前記乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ309）は、前記重み付けカウント数Ｘが、予め設定されたカウント数しきい値Xn以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断する。このため、車速風による乗員足元温度の上昇勾配変動影響が、ベントモードからバイレベルモードへの切り替え制御に反映され、渋滞路走行時や高速道路走行時等においても精度良く乗員足元温度を推定することができる。
【実施例２】
【００７０】
実施例２は、重み付けカウント数を、車速影響以外にエンジン回転数と外気温度の影響を考慮して求めると共に、バイレベルモードの継続時間を外気温度により可変時間により与える例である。
【００７１】
まず、構成を説明する。
【００７２】
図８は、実施例２の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（自動制御手段）。
【００７３】
ステップＳ801では、オートスイッチ８２がONであるか否かを判断し、YES（オートスイッチON）の場合はステップＳ802へ移行し、NO（オートスイッチOFF）の場合はエンドへ移行する。
【００７４】
ステップＳ802では、ステップＳ801でのオートスイッチONであるとの判断に続き、選択されている吹き出し口モードがベントモードであるか否かを判断し、YES（ベントモードの選択時）の場合はステップＳ803へ移行し、NO（ベントモード以外のモード選択時）の場合はエンドへ移行する。
【００７５】
ステップＳ803では、ステップＳ802でのベントモード選択時であるとの判断に続き、前回の重み付けカウント数Xiを初期値に設定し（Xi＝０）、ステップＳ804へ移行する。
【００７６】
ステップＳ804では、ステップＳ803での前回の重み付けカウント数Xiの初期値設定、あるいは、ステップＳ812での今回の重み付けカウント数Ｘを前回の重み付けカウント数Xiとする書き換え処理に続き、車速センサ９６からの車速Ｖ(km/h)を読み込み、ステップＳ805へ移行する。
【００７７】
ステップＳ805では、ステップＳ804での車速Ｖの読み込みに続き、車速対応数ａを、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速関数f(V)により求め、ステップＳ806へ移行する。
【００７８】
ステップＳ806では、ステップＳ805での車速対応数ａの算出に続き、エンジン回転数センサ９７からのエンジン回転数Ｎ(rpm)を読み込み、ステップＳ807へ移行する。
【００７９】
ステップＳ807では、ステップＳ806でのエンジン回転数Ｎの読み込みに続き、第１重み付け係数αを、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とするエンジン回転数関数f(N)により求め、ステップＳ808へ移行する。
【００８０】
ステップＳ808では、ステップＳ807での第１重み付け係数αの算出に続き、外気センサ９２からの外気温度Ｔ(℃)を読み込み、ステップＳ809へ移行する。
【００８１】
ステップＳ809では、ステップＳ808での外気温度Ｔの読み込みに続き、第２重み付け係数βを、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする外気温関数f(T)により求め、ステップＳ810へ移行する。
【００８２】
ステップＳ810では、ステップＳ809での第２重み付け係数βの算出に続き、ステップＳ805での車速対応数ａに、ステップＳ807での第１重み付け係数αと、ステップＳ809での第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに重み付け値（ａαβ）を加えて算出し（Ｘ＝Xi＋ａαβ）、ステップＳ811へ移行する。なお、ステップＳ804〜ステップＳ810は、乗員足元温度推定部に相当する。
【００８３】
ステップＳ811では、ステップＳ310での今回の重み付けカウント数Ｘの算出に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、足元温度上昇しきい値として与えたカウント数しきい値Xn以上であるか否かを判断し、YES（Ｘ≧Xn）の場合はステップＳ813へ移行し、NO（Ｘ＜Xn）の場合はステップＳ312へ移行する（乗員足元温度上昇判断部）。
ここで、カウント数しきい値Xnは、例えば、夏期に自動制御モードを選択しての走行実験を行い、その実験データから最適値を求めて固定値により与えるようにしても良い。また、寒暖の感じ方は乗員によって異なるため、カウント数しきい値Xnを、例えば、乗員の調整操作により可変値により与えるようにしても良い。
【００８４】
ステップＳ812では、ステップＳ811でのＸ＜Xnであるとの判断に続き、ステップＳ810にて算出された今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに書き換え、ステップＳ804へ戻る。
【００８５】
ステップＳ813では、ステップＳ811でのＸ≧Xnであるとの判断に続き、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）に加え、各足元吹出口６１，６２，６３，６４，６５（フット吹き出し口）からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替え、ステップＳ814へ移行する（吹き出しモード切替部）。
【００８６】
ステップＳ814では、ステップＳ813でのベントモードからバイレベルモードへの切り替えに続き、外気センサ９２からの外気温度Ｔ(℃)を読み込み、ステップＳ815へ移行する。
【００８７】
ステップＳ815では、ステップＳ814での外気温度Ｔの読み込みに続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの継続時間として設定される設定時間Tnへの付加時間νを、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする外気温関数f(T)により求め、ステップＳ816へ移行する。
【００８８】
ステップＳ816では、ステップＳ815での付加時間νの算出に続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの経過時間Ｔが、設定時間Tnと付加時間νの加算時間（Tn＋ν）を超えているか否かを判断し、YES（Ｔ＞Tn＋ν）の場合はステップＳ317へ移行し、NO（Ｔ≦Tn＋ν）の場合はステップＳ813へ戻る。
【００８９】
ステップＳ817では、ステップＳ816での経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えているとの判断に続き、加算時間（Tn＋ν）が経過するまで維持したバイレベルモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードに復帰し、ステップＳ801へ戻る。
なお、ステップＳ816→ステップＳ817→ステップＳ801へと進む流れは、ベントモード復帰部に相当する。
【００９０】
なお、ハード系の構成は、実施例１の図１及び図２と同様であるので、図示および説明を省略する。
【００９１】
次に、作用を説明する。
実施例２の車両用空調装置における作用を、「自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用」、「車速・エンジン回転数・外気温度による乗員足元温度推定作用」、「バイレベルモード継続時間の外気温度による設定作用」に分けて説明する。
【００９２】
［自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用］
例えば、夏期にオートスイッチ８２の投入操作により自動制御モードを選択し走行するときは、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持される。
【００９３】
したがって、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ801→ステップＳ802→ステップＳ803→ステップＳ804→ステップＳ805→ステップＳ806→ステップＳ807→ステップＳ808→ステップＳ809→ステップＳ810→ステップＳ811へと進み、ステップＳ811にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn未満であると判断され、ステップＳ812へ進む。その後、ステップＳ812にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されるまでは、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ804→ステップＳ805→ステップＳ806→ステップＳ807→ステップＳ808→ステップＳ809→ステップＳ810→ステップＳ811→ステップＳ812へ進む流れが繰り返される。
【００９４】
そして、ステップＳ811にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ811からステップＳ813へと進み、ステップＳ813にて、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。その後、ステップＳ814→ステップＳ815→ステップＳ816へと進み、ステップＳ816にて、経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えていると判断されるまで、ステップＳ813→ステップＳ814→ステップＳ815→ステップＳ816へと進む流れが繰り返され、バイレベルモードが維持される。
【００９５】
そして、ステップＳ816にて、経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えていると判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ816からステップＳ817へと進み、ステップＳ817にて、バイレベルモードでのフット吹き出し口からの冷気吹き出しを停止し、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。その後、ステップＳ817からステップＳ801→ステップＳ802→ステップＳ803へと戻り、ステップＳ803では、前回の重み付けカウント数Xiが、Xi＝０の初期値に戻される。
【００９６】
このため、実施例１と同様に、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇が抑えられ、乗員の快適性が確保される。また、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続することで足元温度が十分に低下すると、不快と感じる領域に入る前にベントモードに戻され、乗員へ不快感を与えることを防止できる。
【００９７】
［車速・エンジン回転数・外気温度による乗員足元温度推定作用］
図９は、実施例２の車両用空調装置において同一車速で同一外気温度であるがエンジン回転数が異なるベントモード走行時の重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわす。
【００９８】
車速の高低による足元温度上昇勾配影響については、実施例１で説明した。しかし、足元温度の上昇勾配に影響を与える要因は、車速のみではなく、例えば、エンジン回転数の高低や外気温度の高低等も影響を与える。エンジン回転数の場合、仮に同一車速であっても、エンジン回転数が高いほど排気系を流れる排気ガス熱量が大きくなるという理由により、足元温度上昇勾配が大きくなる。また、外気温度の場合、仮に同一車速であっても、外気温度が高いほど外気との熱交換による排気系の冷却性が低くなるという理由により、足元温度上昇勾配が大きくなる。
【００９９】
これに対し、実施例２では、車速Ｖ以外にエンジン回転数Ｎや外気温度Ｔの高低が足元温度上昇勾配に大きく影響を与えることに着目し、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速対応数ａに、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数αと、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値（ａαβ）を積算した重み付けカウント数Ｘ（＝Xi＋ａαβ）を算出するようにした。
【０１００】
すなわち、車速対応数ａと第２重み付け係数βを掛け合わせた値が一定値であるベントモード走行時において、例えば、低エンジン回転数Ｎであり、第１重み付け係数αの値が小さいときには、図９(a)に示すように、重み付けカウント数Ｘは第１重み付け係数αの値を傾きとし、ベントモード継続時間Tv2（＞Tv1）を要してカウント数しきい値Xnに達する。
【０１０１】
また、車速対応数ａと第２重み付け係数βを掛け合わせた値が一定値であるベントモード走行時において、例えば、高エンジン回転数Ｎであり、第１重み付け係数αの値が大きいときには、図９(b)に示すように、重み付けカウント数Ｘは第１重み付け係数αの値を傾きとし、ベントモード継続時間Tv1（＜Tv2）を要してカウント数しきい値Xnに達する。なお、この関係は、外気温度Ｔの高低に関しても同様である。
【０１０２】
したがって、車速対応数ａとして、車速Ｖが高くなるほど小さな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。また、第１重み付け係数αとして、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。さらに、第２重み付け係数βとして、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。すなわち、カウント数しきい値Xnを35℃程度まで上昇したときの値に設定することで、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になったとの判断により、車速Ｖとエンジン回転数Ｎと外気温度Ｔの３要因の変動に対応し、足元温度が35℃程度まで上昇したことを精度良く推定することができる。
【０１０３】
［バイレベルモード継続時間の外気温度による設定作用］
図１０は、実施例２の車両用空調装置において外気温度が異なるベントモード走行時での重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低外気温における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高外気温における重み付けカウント数特性をあらわす。
【０１０４】
実施例１では、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続するようにした。しかし、バイレベルモードに切り替えた後の足元温度の低下勾配は、常に一定というわけではなく、例えば、外気温度の高低等も影響を与える。つまり、外気温度が高いほど足元が高熱雰囲気であるため、同じ温度の冷風を吹き出しても足元雰囲気の冷却速度が遅くなるという理由により、足元温度の低下勾配が小さくなる。
【０１０５】
これに対し、実施例２では、バイレベルモードに切り替えた後、外気温度Ｔの高低が足元温度の低下勾配に大きく影響を与えることに着目し、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、設定時間Tnに、外気温度Ｔが高温であるほど長くなる付加時間νを加算した加算時間（Tn＋ν）に設定した。
【０１０６】
すなわち、ベントモードの継続時間Tvが同じ走行時において、外気温度Ｔが低外気温度であり、付加時間νの値がゼロとなるときには、図１０(a)に示すように、バイレベルモードを維持する加算時間（Tn＋ν）は、設定時間Tnとなり、設定時間Tnを経過するとバイレベルモードからベントモードへと復帰する。
【０１０７】
また、ベントモードの継続時間Tvが同じ走行時において、外気温度Ｔが高外気温度であり、付加時間νが大きな値となるときには、図１０(b)に示すように、バイレベルモードを維持する加算時間（Tn＋ν）は、設定時間Tnに付加時間νを加えたものとなり、加算時間（Tn＋ν）を経過するまで待って、バイレベルモードからベントモードへと復帰する。
【０１０８】
したがって、バイレベルモードの継続時間を、加算時間（Tn＋ν）により与え、外気温度Ｔが高温であるほど長い時間となるように設定することで、バイレベルモードでの足元温度の低下幅を、外気温度Ｔの高低にかかわらずほぼ一定幅とすることができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１０９】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用空調装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１１０】
(5) 前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段（車速センサ９６）と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段（エンジン回転数センサ９７）と、外気温度を検出する外気温度検出手段（外気センサ９２）を設け、前記乗員足元温度推定部（ステップＳ804〜ステップＳ810）は、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速対応数ａに、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数αと、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値（ａαβ）を積算した重み付けカウント数Ｘ（＝Xi＋ａαβ）を算出し、前記乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ811）は、前記重み付けカウント数Ｘが、予め設定されたカウント数しきい値Xn以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断する。このため、車速風に加えエンジン回転数Ｎと外気温度Ｔによる乗員足元温度の上昇勾配変動影響が、ベントモードからバイレベルモードへの切り替え制御に反映され、渋滞路走行・高速道路走行・登坂路走行・降坂路走行・灼熱時走行等おいても精度良く乗員足元温度を推定することができる。
【０１１１】
(6) 外気温度を検出する外気温度検出手段（外気センサ９２）を設け、前記ベントモード復帰部（ステップＳ813〜ステップＳ817）は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、外気温度Ｔが高温であるほど長くなる可変時間に設定した。このため、バイレベルモードでの足元温度の低下幅を、外気温度Ｔの高低にかかわらず、快適温度範囲内に収まるほぼ一定の低下幅とすることができる。
【０１１２】
以上、本発明の車両用空調装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１３】
実施例１，２では、乗員足元温度を車速等により推定する例を示した。しかし、乗員足元温度を、温度センサからのセンサ検出値として得る例としても良い。さらに、する例であっても良い。
【０１１４】
実施例１では、乗員足元温度の上昇を車速により推定する例を示し、実施例１では、乗員足元温度の上昇を車速とエンジン回転数と外気温度により推定する例を示した。しかし、車速とエンジン回転数と外気温度以外の走行状態情報であって、足元温度上昇勾配に影響を与えるような他の要因を考慮しても良い。
【０１１５】
実施例１では、バイレベルモードの継続時間を固定時間により与え、実施例２では、バイレベルモードの継続時間を外気温度に応じた可変時間により与える例を示した。しかし、バイレベルモードの継続時間は、ベントモードの継続時間と同様に、車速やエンジン回転数を含めて設定した最適の可変時間により与えるような例としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
実施例１，２では、前席と後席の乗員に対し吹き出し口の選択モードを自動制御できる車両用空調装置に対する適用例を示したが、前席の乗員のみに対し吹き出し口の選択モードを自動制御する車両用空調装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施例１の車両用空調装置におけるハード系の全体概略構成を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用空調装置におけるソフト系の全体概略構成を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理にて用いられる車速域毎の重み付け定数ａ（第３設定定数a3、第２設定定数a2、第１設定定数a1）の大小関係を示す設定定数特性図である。
【図５】実施例１の車両用空調装置においてベントモード走行時における吹き出し口切り替え作用を示すタイムチャートで、(a)は重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は足元温度特性をあらわす。
【図６】実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【図７】実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【図８】実施例２の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例２の車両用空調装置において同一車速で同一外気温度であるがエンジン回転数が異なるベントモード走行時の重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわす。
【図１０】実施例２の車両用空調装置において外気温度が異なるベントモード走行時での重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低外気温における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高外気温における重み付けカウント数特性をあらわす。
【符号の説明】
【０１１８】
１ ブロワユニット
１８ ブロワファンモータ
２ 空調ユニット
３ フロントベントダクト
４ リヤベントダクト
５ デフダクト
６ フットダクト
７ 冷凍サイクル
８ 空調コントロール操作ユニット
８１ モードスイッチ
８２ オートスイッチ（自動制御モード選択手段）
８３ エアコンスイッチ
８４ 温度調節ダイヤル
８５ ファン調節ダイヤル
８６ オフスイッチ
８７ デフスイッチ
８８ リヤウィンドウデフォッガスイッチ
８９ 吸込口スイッチ
９ 入力センサ類
９１ 内気センサ
９２ 外気センサ（外気温度検出手段）
９３ 日射センサ
９４ 水温センサ
９５ 吸込温度センサ
９６ 車速センサ（車速検出手段）
９７ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
１０ 空調コントロールユニット
１１ 出力アクチュエータ類
１１１ エアミックスドアアクチュエータ
１１２ モードドアアクチュエータ
１１３ インテークドアアクチュエータ
１１４ コンプレッサコントロールバルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調状態として複数の吹き出し口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）から特定の吹き出し口モードを手動選択するモードスイッチと、このモードスイッチ以外に、空調状態として自動制御モード（吸込口制御、吹出口制御、風量制御、吹出風温度制御を自動制御するモード）を選択するオートスイッチと、を備えた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来装置が搭載されている車両で、オートスイッチの投入操作により自動制御モードを選択すると、目標エアミックスドア開度や日射量等に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口が選択される。例えば、日射量が高い夏期走行時に自動制御モードを選択すると、算出された吹き出し風温度が低温域になるため、吹き出し口としてはベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出し、乗員快適性を確保することになる。
【特許文献１】特許第２７６２７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用空調装置にあっては、夏期走行中に自動制御モードを選択すると、ベント吹き出し口からの冷気吹き出しのみが継続されることになるため、排気管系の触媒等からの排気ガス熱により、車体パネルのフロア面および室内側カーペット表面が熱くなり、乗員足元が熱くなる。この結果、乗員の上半身は低温の冷風を受けているのに対し下半身は高温の熱気を受けることなり、上半身と下半身の体感温度差により快適性を損なわせてしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用空調装置では、空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段と、を備えている。
そして、前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両用空調装置にあっては、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、自動制御手段において、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。
すなわち、乗員足元温度の上昇判断に基づいて、ベント吹き出し口に加え、自動的にフット吹き出し口から冷気が吹き出されるため、フット吹き出し口からの冷気により乗員足元の温度が低下し、乗員の上半身と下半身の体感温度差が小さく抑えられることになる。
この結果、制御処理ソフトを一部変更するだけでコスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両用空調装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用空調装置におけるハード系の全体概略構成を示す全体システム図である。
【００１０】
実施例１の車両用空調装置は、図１に示すように、ブロワユニット１と、空調ユニット２と、フロントベントダクト３と、リヤベントダクト４と、デフダクト５と、フットダクト６と、冷凍サイクル７と、をハード系構成として備えている。
【００１１】
前記ブロワユニット１は、図１に示すように、インテークケース１１と、スクロールケース１２と、吸気ダクト１３と、インテークドア１４，１５と、クリーンフィルタ１６と、ブロワファン１７と、ブロワモータ１８と、を有して構成されている。前記インテークドア１４，１５のドア開度制御により、空調ユニット２への吸込み空気を、外気導入モードにするか内気循環モードにするかが切り替えられる。
【００１２】
前記空調ユニット２は、図１に示すように、ユニットケース２１と、エバポレータ２２と、ヒータコア２３と、エアミックスドア２４と、デフドア２５と、マックスクールドア２６と、ベントドア２７と、リヤベントドア２８と、フットドア２９と、を有して構成されている。前記エアミックスドア２４のドア位置により、エバポレータ２２を経過する冷風とヒータコア２３を経過する温風の混合比率が制御される。そして、冷風と温風の混合比率により作り出された温調風は、ユニットケース２１に接続された各ダクト３，４，５，６のうち、選択されている吹き出しモード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフ／フットモード、デフモードの何れかのモード）に対応するダクトに吹き出される。
【００１３】
前記フロントベントダクト３は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のベントドア２７を有するケース吹出口に接続され、他端部にサイドベンチレータ３１，３２と、センタベンチレータ３３，３４が開口されている。これらのベンチレータ３１，３２，３３，３４からは、前席乗員の上半身に向けてフロントベント風が吹き出される。
【００１４】
前記リヤベントダクト４は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のリヤベントドア２８を有するケース吹出口に接続され、他端部にリヤベンチレータ４１，４２が開口されている。前記リヤベンチレータ４１，４２からは、後席乗員の上半身に向けてリヤベント風が吹き出される。
【００１５】
前記デフダクト５は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のデフドア２５を有するケース吹出口に接続され、他端部にサイドデフロスタ５１，５２とセンタデフロスタ５３が開口されている。前記サイドデフロスタ５１，５２からは、前席のサイドガラスの内面に向けてデフ風が吹き出され、センタデフロスタ５３からは、フロントガラスの内面に向けてデフ風が吹き出される。
【００１６】
前記フットダクト６は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のフットドア２９を有するケース吹出口に接続され、他端部にフロント足元吹出口６１，６２，６３とリヤ足元吹出口６４，６５が開口されている。前記フロント足元吹出口６１，６２，６３からは、前席乗員の足元に向けてフット風が吹き出される。前記リヤ足元吹出口６４，６５からは、後席乗員の足元に向けてフット風が吹き出される。
【００１７】
前記冷凍サイクル７は、前記空調ユニット２の内部に配置したエバポレータ２２に対し低圧冷媒を供給するサイクルである。この冷凍サイクル７は、エバポレータ２２以外に、図１に示すように、コンプレッサ７１と、高圧フレキシブルホース７２と、コンデンサ７３と、リキッドタンク７４と、高圧パイプ７５と、エクスパンションバルブ７６と、低圧パイプ７７と、低圧フレキシブルホース７８と、を備えている。なお、前記コンプレッサ７１は、エンジン７９により駆動され、このエンジン７９でのエンジン冷却水（高温水）を前記空調ユニット２の内部に配置したヒータコア２３に供給する。
【００１８】
図２は、実施例１の車両用空調装置におけるソフト系の全体概略構成を示す制御ブロック図である。
【００１９】
実施例１の車両用空調装置は、図１に示すように、空調コントロール操作ユニット８と、入力センサ類９と、空調コントロールユニット１０と、出力アクチュエータ類１１と、をソフト系構成として備えている。
【００２０】
前記空調コントロール操作ユニット８は、図外のインストルメントパネルの位置に設けられ、空調操作スイッチ類を集中配置している。この空調コントロール操作ユニット８には、図２に示すように、モードスイッチ８１、オートスイッチ８２（自動制御モード選択手段）、エアコンスイッチ８３、温度調節ダイヤル８４、ファン調節ダイヤル８５、オフスイッチ８６、デフスイッチ８７、リヤウィンドウデフォッガスイッチ８８、吸込口スイッチ８９が設けられる。
【００２１】
前記モードスイッチ８１は、手動操作により吹き出し口モードを選択する操作手段である。このモードスイッチ８１としては、ベントモードスイッチ８１ａと、バイレベルモードスイッチ８１ｂと、フットモードスイッチ８１ｃと、デフ／フットモードスイッチ８１ｄを有する。前記オートスイッチ８２は、空調状態として吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御を自動制御する自動制御状態を選択する操作手段である。前記エアコンスイッチ８３は、前記コンプレッサ７１をON/OFFするスイッチである。
【００２２】
前記入力センサ類９は、空調制御（吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御・コンプレッサ制御）に必要な情報をもたらすセンサである。この入力センサ類９としては、内気センサ９１、外気センサ９２（外気温度検出手段）、日射センサ９３、水温センサ９４、吸込温度センサ９５、車速センサ９６（車速検出手段）、エンジン回転数センサ９７（エンジン回転数検出手段）、等が設けられる。
【００２３】
前記空調コントロールユニット１０は、入出力インターフェースやＣＰＵやメモリを有し、空調コントロール操作ユニット８と入力センサ類９からの入力情報に基づき、吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・吸込口制御・コンプレッサ制御による空調制御を実行する制御手段である。
【００２４】
前記出力アクチュエータ類１１としては、吹出風温度制御のためのエアミックスドアアクチュエータ１１１と、風量制御のためのブロワファンモータ１８と、吹出口制御のためのモードドアアクチュエータ１１２と、吸込口制御のためのインテークドアアクチュエータ１１３と、コンプレッサ制御のためのコンプレッサコントロールバルブ１１４と、を有する。
【００２５】
前記吹出風温度制御は、温度調節ダイヤル８４にて目標温度を設定すると、設定温度補正を行うと共に、各センサ９１，９２，９３，９５からの信号に基づく演算処理により目標エアミックスドア開度を決定する。そして、目標エアミックスドア開度と実エアミックスドア開度に基づいて、エアミックスドア２４を最適なドア開度に制御する。
【００２６】
前記風量制御は、ファン調節ダイヤル８５による手動操作を優先し、ブロワファンモータ１８の駆動制御を行う。また、温度調節ダイヤル８４にて目標温度を設定すると、各センサ９１，９２，９３，９４，９５，９６からの信号に基づく演算処理により、目標風量を決定し、決定した目標風量を得るブロワファンモータ１８の駆動制御を行う。
【００２７】
前記吹出口制御（空調モード制御）は、モードスイッチ８１やデフスイッチ８７を押すことにより手動選択となり、吹き出し口（空調モード）を固定する。また、オートスイッチ８２を押すと、自動制御モードとなり、目標エアミックスドア開度や日射量を基に算出した吹き出し風温度に応じて吹き出し口（空調モード）を選択する。空調モードの選択肢としては、ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフ／フットモード、デフモードがある。
【００２８】
前記吸込口制御は、外気導入モードと内気循環モードを選択する制御であり、デフスイッチ８７や吸込口スイッチ８９を操作すると、インテークドア１４，１５が外気導入位置や内気循環位置に固定される。自動制御モードでは、車室内温度・外気温度・日射量を基に算出した目標エアミックスドア開度に応じて、例えば、外気導入か、20％〜80％外気導入か、内気循環かが選択される。
【００２９】
前記コンプレッサ制御は、オートスイッチ８２及びエアコンスイッチ８３を押す、または、デフスイッチ８７を押すと、コンプレッサ７１をONとする。そして、可変容量タイプのコンプレッサ７１である場合には、コンプレッサコントロールバルブ１１４に対する指令により容量制御を行う。
【００３０】
図３は、実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（自動制御手段）。
なお、図４は、実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理にて用いられる車速域毎の重み付け定数ａ（第３設定定数a3、第２設定定数a2、第１設定定数a1）の大小関係を示す設定定数特性図である。
【００３１】
ステップＳ301では、オートスイッチ８２がONであるか否かを判断し、YES（オートスイッチON）の場合はステップＳ302へ移行し、NO（オートスイッチOFF）の場合はエンドへ移行する。
【００３２】
ステップＳ302では、ステップＳ301でのオートスイッチONであるとの判断に続き、選択されている吹き出し口モードがベントモードであるか否かを判断し、YES（ベントモードの選択時）の場合はステップＳ303へ移行し、NO（ベントモード以外のモード選択時）の場合はエンドへ移行する。
このベントモードの選択時か否かの判断は、吹き出し口モード毎にアクチュエータ動作位置が異なることを利用し、モードドアアクチュエータ１１２の制御位置からアクチュエータ動作位置を検出し、検出されたアクチュエータ動作位置がベントドア２７とリヤベントドア２８を開く位置であるときには、ベントモードの選択時であると判断する。
【００３３】
ステップＳ303では、ステップＳ302でのベントモード選択時であるとの判断に続き、前回の重み付けカウント数Xiを初期値に設定し（Xi＝０）、ステップＳ304へ移行する。
【００３４】
ステップＳ304では、ステップＳ303での前回の重み付けカウント数Xiの初期値設定、あるいは、ステップＳ310での今回の重み付けカウント数Ｘを前回の重み付けカウント数Xiとする書き換え処理に続き、車速センサ９６からの車速Ｖ(km/h)を読み込み、車速Ｖ(km/h)が低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるか、中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるか、高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるかの判断をし、低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるとの判断時はステップＳ305へ移行し、中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるとの判断時はステップＳ306へ移行し、高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるとの判断時はステップＳ307へ移行する。
なお、Ａは、低車速域と中車速域の判断しきい値（例えば、40km/h）であり、Ｂは、中車速域と高車速域の判断しきい値（例えば、80km/h）である。
【００３５】
ステップＳ305では、ステップＳ304での低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第３設定定数a3に設定し（ａ＝a3）、ステップＳ308へ移行する。
【００３６】
ステップＳ306では、ステップＳ304での中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第２設定定数a2に設定し（ａ＝a2）、ステップＳ308へ移行する。
【００３７】
ステップＳ307では、ステップＳ304での高車速域（Ｖ≧Ｂ）であるとの判断に続き、重み付け定数ａを第１設定定数a1に設定し（ａ＝a1）、ステップＳ308へ移行する。
ここで、重み付け定数ａの第３設定定数a3と第２設定定数a2と第１設定定数a1は、図４に示すように、a3＞a2＞a1という大小関係を持ち、高車速走行であるほど小さな数値を与えるという重み付けがなされる。
【００３８】
ステップＳ308では、ステップＳ305またはステップＳ306またはステップＳ307での重み付け定数ａの設定に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、前回の重み付けカウント数Xiに重み付け定数ａを加えて算出され（Ｘ＝Xi＋ａ）、ステップＳ309へ移行する。なお、ステップＳ304〜ステップＳ308は、乗員足元温度推定部に相当する。
【００３９】
ステップＳ309では、ステップＳ308での今回の重み付けカウント数Ｘの算出に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、足元温度上昇しきい値として与えたカウント数しきい値Xn以上であるか否かを判断し、YES（Ｘ≧Xn）の場合はステップＳ311へ移行し、NO（Ｘ＜Xn）の場合はステップＳ310へ移行する（乗員足元温度上昇判断部）。
ここで、カウント数しきい値Xnは、例えば、夏期に自動制御モードを選択しての走行実験を行い、その実験データから最適値を求めて固定値により与えるようにしても良い。また、寒暖の感じ方は乗員によって異なるため、カウント数しきい値Xnを、例えば、乗員の調整操作により可変値により与えるようにしても良い。
【００４０】
ステップＳ310では、ステップＳ309でのＸ＜Xnであるとの判断に続き、ステップＳ308にて算出された今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに書き換え、ステップＳ304へ戻る。
【００４１】
ステップＳ311では、ステップＳ309でのＸ≧Xnであるとの判断に続き、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）に加え、各足元吹出口６１，６２，６３，６４，６５（フット吹き出し口）からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替え、ステップＳ312へ移行する（吹き出しモード切替部）。
【００４２】
ステップＳ312では、ステップＳ311でのベントモードからバイレベルモードへの切り替えに続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの経過時間Ｔが設定時間Tnを超えているか否かを判断し、YES（Ｔ＞Tn）の場合はステップＳ313へ移行し、NO（Ｔ≦Tn）の場合はステップＳ311へ戻る。
ここで、「設定時間Tn」としては、乗員足元の温度低下に必要な継続時間であって、それ以上バイレベルモードを継続すると乗員が不快に感じる時間を限界とし、例えば、5分〜10分程度の時間に設定される。
【００４３】
ステップＳ313では、ステップＳ312での経過時間Ｔが設定時間Tnを超えているとの判断に続き、設定時間Tnが経過するまで維持したバイレベルモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードに復帰し、ステップＳ301へ戻る。
なお、ステップＳ312→ステップＳ313→ステップＳ301へと進む流れは、ベントモード復帰部に相当する。
【００４４】
次に、作用を説明する。
まず、「自動制御モードの選択走行時における課題」の説明を行い、続いて、実施例１の車両用空調装置における作用を、「自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用」、「車速による乗員足元温度推定作用」に分けて説明する。
【００４５】
［自動制御モードの選択走行時における課題］
空調状態として複数の吹き出し口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）から特定の吹き出し口モードを手動選択するモードスイッチと、このモードスイッチ以外に、空調状態として自動制御モード（吸込口制御、吹出口制御、風量制御、吹出風温度制御を自動制御するモード）を選択するオートスイッチと、を備えた車両用空調装置が知られているし、実車にも搭載されている。
【００４６】
このような、モードスイッチとオートスイッチを有する空調装置を搭載した車両では、オートスイッチを入れるだけの簡単な操作で済む自動制御モードの選択が、頻繁な切り替え操作や調整操作を要するモードスイッチによる空調モードの手動選択よりも高い頻度で利用されている。
【００４７】
このオートスイッチの投入操作により自動制御モードを選択すると、目標エアミックスドア開度や日射量等に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口が選択される。例えば、日射量が高い夏期の走行時に自動制御モードを選択すると、算出された吹き出し風温度が低温域になるため、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持されることになる。
【００４８】
したがって、夏期に車両に乗り込んで自動制御モードの選択をすると、走行開始時期においては、ベント吹き出し口からの冷気吹き出しにより、暑くなっている乗員の上半身が冷やされるし、車室内温度が低下して乗員快適性が確保される。しかし、ベント吹き出し口のみからの冷気吹き出しが走行中に継続されると、エンジンに接続されている排気管系の触媒等からの排気ガス熱により、車体パネルのフロア面および室内側カーペット表面が熱くなり、乗員、特に運転者や助手席乗員の足元が熱くなる。
【００４９】
すなわち、自動制御モードを選択しての夏期走行時、排気ガス熱の影響によりフロア面および室内側カーペット表面が熱くなると、乗員の上半身は、ベント吹き出し口からの冷気により涼しく感じるのに対し、乗員の下半身は、フロア面からの熱気により暑く感じるというように、上半身と下半身で体感温度差が大きくなり、これが乗員にとっては違和感となり、快適性を損なう結果となる。
【００５０】
これに対し、排気管系から車体パネルのフロア面を介して乗員足元に達する熱伝達系に着目した場合には、断熱性や遮熱性が高い車体フロアを採用することで、乗員足元の温度上昇を抑えることができる。しかし、メカニカルな構造による熱遮断対策は、現状の車体フロア構造に対して高断熱性を持つ断熱構造や高遮熱性を持つ遮熱構造を追加設定する必要があり、大幅なコスト増や重量増を招く。
【００５１】
［自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用］
図５は、実施例１の車両用空調装置においてベントモード走行時における吹き出し口切り替え作用を示すタイムチャートで、(a)は重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は足元温度特性をあらわす。
【００５２】
例えば、夏期にオートスイッチ８２の投入操作により自動制御モードを選択し走行するときは、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持される。
【００５３】
したがって、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ301→ステップＳ302→ステップＳ303→ステップＳ304→ステップＳ305（またはステップＳ306またはステップＳ307）→ステップＳ308→ステップＳ309へと進み、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn未満であると判断され、ステップＳ310へ進む。その後、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されるまでは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ304→ステップＳ305（またはステップＳ306またはステップＳ307）→ステップＳ308→ステップＳ309→ステップＳ310へ進む流れが繰り返される。
【００５４】
そして、ステップＳ309にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されると、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ309からステップＳ311→ステップＳ312へと進み、ステップＳ311にて、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。その後、ステップＳ312にて、経過時間Ｔが設定時間Tnを超えていると判断されるまで、ステップＳ311→ステップＳ312へと進む流れが繰り返され、バイレベルモードが維持される。
【００５５】
そして、ステップＳ312にて、経過時間Ｔが設定時間Tnを超えていると判断されると、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ312からステップＳ313へと進み、ステップＳ313にて、バイレベルモードでのフット吹き出し口からの冷気吹き出しを停止し、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。その後、ステップＳ313からステップＳ301→ステップＳ302→ステップＳ303へと戻り、ステップＳ303では、前回の重み付けカウント数Xiが、Xi＝０の初期値に戻される。
【００５６】
このように、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。
すなわち、乗員足元温度の上昇判断に基づいて、ベント吹き出し口に加え、自動的にフット吹き出し口から冷気が吹き出されるため、フット吹き出し口からの冷気により乗員足元の温度が低下し、乗員の上半身と下半身の体感温度差が小さく抑えられることになる。
このため、制御処理ソフトを一部変更するだけで、メカニカルな構造による熱遮断対策のようにコスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇が抑えられ、乗員の快適性が確保される。
【００５７】
そして、ベントモードからバイレベルモードに切り替えられると、設定時間Tnだけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。
すなわち、図５(a)の重み付けカウント数特性に示すように、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上となるまでの時間Tvの間はベントモードを継続し、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になると、設定時間Tnだけバイレベルモードを継続するというように、ベントモードとバイレベルモードが繰り返される。したがって、図５(b)の足元温度特性に示すように、ベントモードの継続時間Tvにより足元温度が上昇すると、不快と感じる領域に入る前にバイレベルモードに切り替えられ、足元温度を低下させる。そして、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続することで足元温度が十分に低下すると、不快と感じる領域に入る前に再びベントモードに戻され、足元温度を上昇させる。
このため、足元温度特性は、快適温度範囲内で上昇と低下を繰り返す特性となり、バイレベルモードに切り替え後、バイレベルモードをそのまま長時間維持することにより、逆に足元が寒くなり、乗員へ不快感を与えることを防止できる。
【００５８】
［車速による乗員足元温度推定作用］
図６は、実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。図７は、実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【００５９】
まず、人は基本的に体温以上になると不快と感じるため、乗員足元温度が、35℃以上になると徐々に不快感を持つことになる。つまり、乗員足元温度を推定する場合、35℃程度になったことを推定することが重要である。
【００６０】
しかし、乗員足元温度を、例えば、走行時間や走行距離等により推定すると、渋滞路等での低速走行時と高速度路等での高速走行時とでは、足元温度上昇勾配が大きく異なり、精度良く乗員足元温度を35℃程度まで上昇したことを推定することができない。
【００６１】
これに対し、実施例１では、車速Ｖの大きさが足元温度上昇勾配に大きく影響を与えることに着目し、車速Ｖを低車速域（Ａ＞Ｖ≧０）と中車速域（Ｂ＞Ｖ＞Ａ）と高車速域（Ｖ≧Ｂ）に分け、重み付け定数ａを、図４に示すように、（第３設定定数a3）＞（第２設定定数a2）＞（第１設定定数a1）という大小関係を持たせ、低速域で最も大きな数値（a3）を与え、車速Ｖが高くなるほど小さな数値（a3＞a2＞a1）を与えるという重み付けをした。
【００６２】
すなわち、低車速時には、図６に示すように、車速風量（走行風量）が小さく、排気系に対する空冷効果が低い。このため、排気系の触媒からの熱気が、ほとんど冷却されることなく車体パネルを介してフロア面に伝達し、足元温度の上昇勾配が高くなる。
【００６３】
一方、高車速時には、図７に示すように、車速風量（走行風量）が大きく、排気系に対する空冷効果が高い。このため、排気系の触媒からの熱気が、車速風により冷却されて車体パネルを介してフロア面に伝達し、足元温度の上昇勾配が低くなる。
【００６４】
したがって、重み付け定数ａとして、車速Ｖが高くなるほど小さな数値を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。そして、カウント数しきい値Xnを35℃程度まで上昇したときの値に設定することで、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になったとの判断により、車速Ｖの変動に対応し、足元温度が35℃程度まで上昇したことを精度良く推定することができる。
【００６５】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空調装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６６】
(1) 空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段（オートスイッチ８２）と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段（図３）と、を備えた車両用空調装置において、前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中（ステップＳ301でYES、かつ、ステップＳ302でYES）、乗員足元温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える（ステップＳ311）。このため、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇を抑え、乗員の快適性を確保することができる。
【００６７】
(2) 前記自動制御手段（図３）は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えて所定時間だけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻すベントモード復帰部（ステップＳ311〜ステップＳ313）を有する。このため、バイレベルモードに切り替えた後、再びベントモードに戻すことで、乗員足元温度が過剰に低下することが抑えられ、乗員足元温度を快適温度範囲内で推移させることができる。
【００６８】
(3) ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、走行状態情報を検出する走行状態情報検出手段を設け、前記自動制御手段（図３）は、走行状態情報に基づいて乗員足元温度を推定する乗員足元温度推定部（ステップＳ303〜ステップＳ308）と、前記乗員足元温度推定部による乗員足元推定温度の上昇を判断する乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ309）と、乗員足元推定温度の上昇が判断されると（ステップＳ309でYES）、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える吹き出しモード切替部（ステップＳ311）と、を有する。このため、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、新たに追加した温度センサを用いることなく、乗員足元温度情報を、走行状態からの推定により低コストにて取得することができる。
【００６９】
(4) 前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段（車速センサ９６）を設け、前記乗員足元温度推定部（ステップＳ303〜ステップＳ308）は、車速を低速域から高速域までの複数の車速域に分け、各車速域について高速域であるほど低い数値による重み付け定数ａを求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け定数Xiを積算した重み付けカウント数Ｘを算出し、前記乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ309）は、前記重み付けカウント数Ｘが、予め設定されたカウント数しきい値Xn以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断する。このため、車速風による乗員足元温度の上昇勾配変動影響が、ベントモードからバイレベルモードへの切り替え制御に反映され、渋滞路走行時や高速道路走行時等においても精度良く乗員足元温度を推定することができる。
【実施例２】
【００７０】
実施例２は、重み付けカウント数を、車速影響以外にエンジン回転数と外気温度の影響を考慮して求めると共に、バイレベルモードの継続時間を外気温度により可変時間により与える例である。
【００７１】
まず、構成を説明する。
【００７２】
図８は、実施例２の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（自動制御手段）。
【００７３】
ステップＳ801では、オートスイッチ８２がONであるか否かを判断し、YES（オートスイッチON）の場合はステップＳ802へ移行し、NO（オートスイッチOFF）の場合はエンドへ移行する。
【００７４】
ステップＳ802では、ステップＳ801でのオートスイッチONであるとの判断に続き、選択されている吹き出し口モードがベントモードであるか否かを判断し、YES（ベントモードの選択時）の場合はステップＳ803へ移行し、NO（ベントモード以外のモード選択時）の場合はエンドへ移行する。
【００７５】
ステップＳ803では、ステップＳ802でのベントモード選択時であるとの判断に続き、前回の重み付けカウント数Xiを初期値に設定し（Xi＝０）、ステップＳ804へ移行する。
【００７６】
ステップＳ804では、ステップＳ803での前回の重み付けカウント数Xiの初期値設定、あるいは、ステップＳ812での今回の重み付けカウント数Ｘを前回の重み付けカウント数Xiとする書き換え処理に続き、車速センサ９６からの車速Ｖ(km/h)を読み込み、ステップＳ805へ移行する。
【００７７】
ステップＳ805では、ステップＳ804での車速Ｖの読み込みに続き、車速対応数ａを、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速関数f(V)により求め、ステップＳ806へ移行する。
【００７８】
ステップＳ806では、ステップＳ805での車速対応数ａの算出に続き、エンジン回転数センサ９７からのエンジン回転数Ｎ(rpm)を読み込み、ステップＳ807へ移行する。
【００７９】
ステップＳ807では、ステップＳ806でのエンジン回転数Ｎの読み込みに続き、第１重み付け係数αを、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とするエンジン回転数関数f(N)により求め、ステップＳ808へ移行する。
【００８０】
ステップＳ808では、ステップＳ807での第１重み付け係数αの算出に続き、外気センサ９２からの外気温度Ｔ(℃)を読み込み、ステップＳ809へ移行する。
【００８１】
ステップＳ809では、ステップＳ808での外気温度Ｔの読み込みに続き、第２重み付け係数βを、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする外気温関数f(T)により求め、ステップＳ810へ移行する。
【００８２】
ステップＳ810では、ステップＳ809での第２重み付け係数βの算出に続き、ステップＳ805での車速対応数ａに、ステップＳ807での第１重み付け係数αと、ステップＳ809での第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに重み付け値（ａαβ）を加えて算出し（Ｘ＝Xi＋ａαβ）、ステップＳ811へ移行する。なお、ステップＳ804〜ステップＳ810は、乗員足元温度推定部に相当する。
【００８３】
ステップＳ811では、ステップＳ310での今回の重み付けカウント数Ｘの算出に続き、今回の重み付けカウント数Ｘが、足元温度上昇しきい値として与えたカウント数しきい値Xn以上であるか否かを判断し、YES（Ｘ≧Xn）の場合はステップＳ813へ移行し、NO（Ｘ＜Xn）の場合はステップＳ312へ移行する（乗員足元温度上昇判断部）。
ここで、カウント数しきい値Xnは、例えば、夏期に自動制御モードを選択しての走行実験を行い、その実験データから最適値を求めて固定値により与えるようにしても良い。また、寒暖の感じ方は乗員によって異なるため、カウント数しきい値Xnを、例えば、乗員の調整操作により可変値により与えるようにしても良い。
【００８４】
ステップＳ812では、ステップＳ811でのＸ＜Xnであるとの判断に続き、ステップＳ810にて算出された今回の重み付けカウント数Ｘを、前回の重み付けカウント数Xiに書き換え、ステップＳ804へ戻る。
【００８５】
ステップＳ813では、ステップＳ811でのＸ≧Xnであるとの判断に続き、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）に加え、各足元吹出口６１，６２，６３，６４，６５（フット吹き出し口）からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替え、ステップＳ814へ移行する（吹き出しモード切替部）。
【００８６】
ステップＳ814では、ステップＳ813でのベントモードからバイレベルモードへの切り替えに続き、外気センサ９２からの外気温度Ｔ(℃)を読み込み、ステップＳ815へ移行する。
【００８７】
ステップＳ815では、ステップＳ814での外気温度Ｔの読み込みに続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの継続時間として設定される設定時間Tnへの付加時間νを、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする外気温関数f(T)により求め、ステップＳ816へ移行する。
【００８８】
ステップＳ816では、ステップＳ815での付加時間νの算出に続き、バイレベルモードへの切り替え時点からの経過時間Ｔが、設定時間Tnと付加時間νの加算時間（Tn＋ν）を超えているか否かを判断し、YES（Ｔ＞Tn＋ν）の場合はステップＳ317へ移行し、NO（Ｔ≦Tn＋ν）の場合はステップＳ813へ戻る。
【００８９】
ステップＳ817では、ステップＳ816での経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えているとの判断に続き、加算時間（Tn＋ν）が経過するまで維持したバイレベルモードから、各ベンチレータ３１，３２，３３，３４，４１，４２（ベント吹き出し口）のみから冷気を吹き出すベントモードに復帰し、ステップＳ801へ戻る。
なお、ステップＳ816→ステップＳ817→ステップＳ801へと進む流れは、ベントモード復帰部に相当する。
【００９０】
なお、ハード系の構成は、実施例１の図１及び図２と同様であるので、図示および説明を省略する。
【００９１】
次に、作用を説明する。
実施例２の車両用空調装置における作用を、「自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用」、「車速・エンジン回転数・外気温度による乗員足元温度推定作用」、「バイレベルモード継続時間の外気温度による設定作用」に分けて説明する。
【００９２】
［自動制御モードの選択走行時における吹き出し口切り替え作用］
例えば、夏期にオートスイッチ８２の投入操作により自動制御モードを選択し走行するときは、吹き出し口としてベント吹き出し口が自動的に選択され、ベント吹き出し口から冷気を車室内に吹き出すベントモードでの走行が維持される。
【００９３】
したがって、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ801→ステップＳ802→ステップＳ803→ステップＳ804→ステップＳ805→ステップＳ806→ステップＳ807→ステップＳ808→ステップＳ809→ステップＳ810→ステップＳ811へと進み、ステップＳ811にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn未満であると判断され、ステップＳ812へ進む。その後、ステップＳ812にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されるまでは、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ804→ステップＳ805→ステップＳ806→ステップＳ807→ステップＳ808→ステップＳ809→ステップＳ810→ステップＳ811→ステップＳ812へ進む流れが繰り返される。
【００９４】
そして、ステップＳ811にて、今回の重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上であると判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ811からステップＳ813へと進み、ステップＳ813にて、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えられる。その後、ステップＳ814→ステップＳ815→ステップＳ816へと進み、ステップＳ816にて、経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えていると判断されるまで、ステップＳ813→ステップＳ814→ステップＳ815→ステップＳ816へと進む流れが繰り返され、バイレベルモードが維持される。
【００９５】
そして、ステップＳ816にて、経過時間Ｔが加算時間（Tn＋ν）を超えていると判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ816からステップＳ817へと進み、ステップＳ817にて、バイレベルモードでのフット吹き出し口からの冷気吹き出しを停止し、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻される。その後、ステップＳ817からステップＳ801→ステップＳ802→ステップＳ803へと戻り、ステップＳ803では、前回の重み付けカウント数Xiが、Xi＝０の初期値に戻される。
【００９６】
このため、実施例１と同様に、コスト増や重量増を招くことなく、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行時、排気管系からの熱により生じる乗員足元の温度上昇が抑えられ、乗員の快適性が確保される。また、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続することで足元温度が十分に低下すると、不快と感じる領域に入る前にベントモードに戻され、乗員へ不快感を与えることを防止できる。
【００９７】
［車速・エンジン回転数・外気温度による乗員足元温度推定作用］
図９は、実施例２の車両用空調装置において同一車速で同一外気温度であるがエンジン回転数が異なるベントモード走行時の重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわす。
【００９８】
車速の高低による足元温度上昇勾配影響については、実施例１で説明した。しかし、足元温度の上昇勾配に影響を与える要因は、車速のみではなく、例えば、エンジン回転数の高低や外気温度の高低等も影響を与える。エンジン回転数の場合、仮に同一車速であっても、エンジン回転数が高いほど排気系を流れる排気ガス熱量が大きくなるという理由により、足元温度上昇勾配が大きくなる。また、外気温度の場合、仮に同一車速であっても、外気温度が高いほど外気との熱交換による排気系の冷却性が低くなるという理由により、足元温度上昇勾配が大きくなる。
【００９９】
これに対し、実施例２では、車速Ｖ以外にエンジン回転数Ｎや外気温度Ｔの高低が足元温度上昇勾配に大きく影響を与えることに着目し、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速対応数ａに、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数αと、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値（ａαβ）を積算した重み付けカウント数Ｘ（＝Xi＋ａαβ）を算出するようにした。
【０１００】
すなわち、車速対応数ａと第２重み付け係数βを掛け合わせた値が一定値であるベントモード走行時において、例えば、低エンジン回転数Ｎであり、第１重み付け係数αの値が小さいときには、図９(a)に示すように、重み付けカウント数Ｘは第１重み付け係数αの値を傾きとし、ベントモード継続時間Tv2（＞Tv1）を要してカウント数しきい値Xnに達する。
【０１０１】
また、車速対応数ａと第２重み付け係数βを掛け合わせた値が一定値であるベントモード走行時において、例えば、高エンジン回転数Ｎであり、第１重み付け係数αの値が大きいときには、図９(b)に示すように、重み付けカウント数Ｘは第１重み付け係数αの値を傾きとし、ベントモード継続時間Tv1（＜Tv2）を要してカウント数しきい値Xnに達する。なお、この関係は、外気温度Ｔの高低に関しても同様である。
【０１０２】
したがって、車速対応数ａとして、車速Ｖが高くなるほど小さな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。また、第１重み付け係数αとして、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。さらに、第２重み付け係数βとして、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数を与えることで、積算により得られる重み付けカウント数Ｘの上昇勾配が、実際の足元温度の上昇勾配に沿ったものとなる。すなわち、カウント数しきい値Xnを35℃程度まで上昇したときの値に設定することで、重み付けカウント数Ｘがカウント数しきい値Xn以上になったとの判断により、車速Ｖとエンジン回転数Ｎと外気温度Ｔの３要因の変動に対応し、足元温度が35℃程度まで上昇したことを精度良く推定することができる。
【０１０３】
［バイレベルモード継続時間の外気温度による設定作用］
図１０は、実施例２の車両用空調装置において外気温度が異なるベントモード走行時での重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低外気温における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高外気温における重み付けカウント数特性をあらわす。
【０１０４】
実施例１では、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを設定時間Tnだけ継続するようにした。しかし、バイレベルモードに切り替えた後の足元温度の低下勾配は、常に一定というわけではなく、例えば、外気温度の高低等も影響を与える。つまり、外気温度が高いほど足元が高熱雰囲気であるため、同じ温度の冷風を吹き出しても足元雰囲気の冷却速度が遅くなるという理由により、足元温度の低下勾配が小さくなる。
【０１０５】
これに対し、実施例２では、バイレベルモードに切り替えた後、外気温度Ｔの高低が足元温度の低下勾配に大きく影響を与えることに着目し、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、設定時間Tnに、外気温度Ｔが高温であるほど長くなる付加時間νを加算した加算時間（Tn＋ν）に設定した。
【０１０６】
すなわち、ベントモードの継続時間Tvが同じ走行時において、外気温度Ｔが低外気温度であり、付加時間νの値がゼロとなるときには、図１０(a)に示すように、バイレベルモードを維持する加算時間（Tn＋ν）は、設定時間Tnとなり、設定時間Tnを経過するとバイレベルモードからベントモードへと復帰する。
【０１０７】
また、ベントモードの継続時間Tvが同じ走行時において、外気温度Ｔが高外気温度であり、付加時間νが大きな値となるときには、図１０(b)に示すように、バイレベルモードを維持する加算時間（Tn＋ν）は、設定時間Tnに付加時間νを加えたものとなり、加算時間（Tn＋ν）を経過するまで待って、バイレベルモードからベントモードへと復帰する。
【０１０８】
したがって、バイレベルモードの継続時間を、加算時間（Tn＋ν）により与え、外気温度Ｔが高温であるほど長い時間となるように設定することで、バイレベルモードでの足元温度の低下幅を、外気温度Ｔの高低にかかわらずほぼ一定幅とすることができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１０９】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用空調装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１１０】
(5) 前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段（車速センサ９６）と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段（エンジン回転数センサ９７）と、外気温度を検出する外気温度検出手段（外気センサ９２）を設け、前記乗員足元温度推定部（ステップＳ804〜ステップＳ810）は、車速Ｖが高車速であるほど小さな数とする車速対応数ａに、エンジン回転数Ｎが高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数αと、外気温度Ｔが高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数βを掛け合わせて重み付け値（ａαβ）を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値（ａαβ）を積算した重み付けカウント数Ｘ（＝Xi＋ａαβ）を算出し、前記乗員足元温度上昇判断部（ステップＳ811）は、前記重み付けカウント数Ｘが、予め設定されたカウント数しきい値Xn以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断する。このため、車速風に加えエンジン回転数Ｎと外気温度Ｔによる乗員足元温度の上昇勾配変動影響が、ベントモードからバイレベルモードへの切り替え制御に反映され、渋滞路走行・高速道路走行・登坂路走行・降坂路走行・灼熱時走行等おいても精度良く乗員足元温度を推定することができる。
【０１１１】
(6) 外気温度を検出する外気温度検出手段（外気センサ９２）を設け、前記ベントモード復帰部（ステップＳ813〜ステップＳ817）は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、外気温度Ｔが高温であるほど長くなる可変時間に設定した。このため、バイレベルモードでの足元温度の低下幅を、外気温度Ｔの高低にかかわらず、快適温度範囲内に収まるほぼ一定の低下幅とすることができる。
【０１１２】
以上、本発明の車両用空調装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１３】
実施例１，２では、乗員足元温度を車速等により推定する例を示した。しかし、乗員足元温度を、温度センサからのセンサ検出値として得る例としても良い。さらに、する例であっても良い。
【０１１４】
実施例１では、乗員足元温度の上昇を車速により推定する例を示し、実施例１では、乗員足元温度の上昇を車速とエンジン回転数と外気温度により推定する例を示した。しかし、車速とエンジン回転数と外気温度以外の走行状態情報であって、足元温度上昇勾配に影響を与えるような他の要因を考慮しても良い。
【０１１５】
実施例１では、バイレベルモードの継続時間を固定時間により与え、実施例２では、バイレベルモードの継続時間を外気温度に応じた可変時間により与える例を示した。しかし、バイレベルモードの継続時間は、ベントモードの継続時間と同様に、車速やエンジン回転数を含めて設定した最適の可変時間により与えるような例としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
実施例１，２では、前席と後席の乗員に対し吹き出し口の選択モードを自動制御できる車両用空調装置に対する適用例を示したが、前席の乗員のみに対し吹き出し口の選択モードを自動制御する車両用空調装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施例１の車両用空調装置におけるハード系の全体概略構成を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用空調装置におけるソフト系の全体概略構成を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理にて用いられる車速域毎の重み付け定数ａ（第３設定定数a3、第２設定定数a2、第１設定定数a1）の大小関係を示す設定定数特性図である。
【図５】実施例１の車両用空調装置においてベントモード走行時における吹き出し口切り替え作用を示すタイムチャートで、(a)は重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は足元温度特性をあらわす。
【図６】実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【図７】実施例１の車両用空調装置でベントモードが自動選択される自動制御モードでの低速走行時における足元温度上昇作用を示す作用説明図である。
【図８】実施例２の空調コントロールユニット１０にて実行される自動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例２の車両用空調装置において同一車速で同一外気温度であるがエンジン回転数が異なるベントモード走行時の重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高エンジン回転時における重み付けカウント数特性をあらわす。
【図１０】実施例２の車両用空調装置において外気温度が異なるベントモード走行時での重み付けカウント数特性の対比を示すタイムチャートであり、(a)は低外気温における重み付けカウント数特性をあらわし、(b)は高外気温における重み付けカウント数特性をあらわす。
【符号の説明】
【０１１８】
１ ブロワユニット
１８ ブロワファンモータ
２ 空調ユニット
３ フロントベントダクト
４ リヤベントダクト
５ デフダクト
６ フットダクト
７ 冷凍サイクル
８ 空調コントロール操作ユニット
８１ モードスイッチ
８２ オートスイッチ（自動制御モード選択手段）
８３ エアコンスイッチ
８４ 温度調節ダイヤル
８５ ファン調節ダイヤル
８６ オフスイッチ
８７ デフスイッチ
８８ リヤウィンドウデフォッガスイッチ
８９ 吸込口スイッチ
９ 入力センサ類
９１ 内気センサ
９２ 外気センサ（外気温度検出手段）
９３ 日射センサ
９４ 水温センサ
９５ 吸込温度センサ
９６ 車速センサ（車速検出手段）
９７ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
１０ 空調コントロールユニット
１１ 出力アクチュエータ類
１１１ エアミックスドアアクチュエータ
１１２ モードドアアクチュエータ
１１３ インテークドアアクチュエータ
１１４ コンプレッサコントロールバルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段と、を備えた車両用空調装置において、
前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用空調装置において、
前記自動制御手段は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えて所定時間だけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻すベントモード復帰部を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された車両用空調装置において、
ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、走行状態情報を検出する走行状態情報検出手段を設け、
前記自動制御手段は、走行状態情報に基づいて乗員足元温度を推定する乗員足元温度推定部と、前記乗員足元温度推定部による乗員足元推定温度の上昇を判断する乗員足元温度上昇判断部と、乗員足元推定温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える吹き出しモード切替部と、を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用空調装置において、
前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段を設け、
前記乗員足元温度推定部は、車速を低速域から高速域までの複数の車速域に分け、各車速域について高速域であるほど低い数値による重み付け定数を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け定数を積算した重み付けカウント数を算出し、
前記乗員足元温度上昇判断部は、前記重み付けカウント数が、予め設定されたカウント数しきい値以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項３に記載された車両用空調装置において、
前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、
前記乗員足元温度推定部は、車速が高車速であるほど小さな数とする車速対応数に、エンジン回転数が高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数と、外気温度が高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数を掛け合わせて重み付け値を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値を積算した重み付けカウント数を算出し、
前記乗員足元温度上昇判断部は、前記重み付けカウント数が、予め設定されたカウント数しきい値以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載された車両用空調装置において、
外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、
前記ベントモード復帰部は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、外気温度が高温であるほど長くなる可変時間に設定したことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１】
空調状態として自動制御モードを選択する自動制御モード選択手段と、自動制御モードの選択時、空調入力情報に基づき算出された吹き出し風温度に応じて自動的に吹き出し口を選択する自動制御手段と、を備えた車両用空調装置において、
前記自動制御手段は、ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、乗員足元温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用空調装置において、
前記自動制御手段は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えて所定時間だけバイレベルモードを維持した後、再びベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードに戻すベントモード復帰部を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された車両用空調装置において、
ベント吹き出し口が選択されている自動制御モードでの走行中、走行状態情報を検出する走行状態情報検出手段を設け、
前記自動制御手段は、走行状態情報に基づいて乗員足元温度を推定する乗員足元温度推定部と、前記乗員足元温度推定部による乗員足元推定温度の上昇を判断する乗員足元温度上昇判断部と、乗員足元推定温度の上昇が判断されると、ベント吹き出し口のみから冷気を吹き出すベントモードから、ベント吹き出し口に加えフット吹き出し口からも冷気を吹き出すバイレベルモードに切り替える吹き出しモード切替部と、を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用空調装置において、
前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段を設け、
前記乗員足元温度推定部は、車速を低速域から高速域までの複数の車速域に分け、各車速域について高速域であるほど低い数値による重み付け定数を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け定数を積算した重み付けカウント数を算出し、
前記乗員足元温度上昇判断部は、前記重み付けカウント数が、予め設定されたカウント数しきい値以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項３に記載された車両用空調装置において、
前記走行状態情報検出手段として、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、
前記乗員足元温度推定部は、車速が高車速であるほど小さな数とする車速対応数に、エンジン回転数が高回転数であるほど大きな数とする第１重み付け係数と、外気温度が高温であるほど大きな数とする第２重み付け係数を掛け合わせて重み付け値を求め、乗員足元温度推定値として、処理周期毎に取得される重み付け値を積算した重み付けカウント数を算出し、
前記乗員足元温度上昇判断部は、前記重み付けカウント数が、予め設定されたカウント数しきい値以上になると、乗員足元温度が上昇したと判断することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載された車両用空調装置において、
外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、
前記ベントモード復帰部は、ベントモードからバイレベルモードに切り替えた後、バイレベルモードを維持する継続時間を、外気温度が高温であるほど長くなる可変時間に設定したことを特徴とする車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２９２３４９（Ｐ２００９−２９２３４９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８８８５（Ｐ２００８−１４８８８５）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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