JP7151357B2 - 空調制御装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、空調制御装置に関する。

特許文献１には、内外気２層式の車両用空調装置を制御する空調制御装置が開示されている。この空調制御装置は、暖房運転において空調風の吹出温度が上昇する過程にあるウォームアップ状態であって、車室内の湿度が所定湿度を超えている場合に、空気の導入モードを内外気２層モードに設定する。

特開２０１２‐２３６４９５号公報

特許文献１のように、従来の内外気２層式の車両用空調装置においては、暖房運転におけるウォームアップ時にのみ内外気２層モードが選択される。したがって、省エネ性の向上を図ることが可能な内外気２層式の車両用空調装置の制御について、改良の余地があった。

開示される目的は、省エネ性の向上が可能な空調制御装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された空調制御装置のひとつは、外気が流通する外気通路（１１）と、内気が流通する内気通路（１２）と、内気通路および外気通路が合流する合流部（１４）と、合流部の開放状態を調整するダンパ（７３）と、取り込んだ内気および外気を温度調整する冷凍サイクル装置（４０）に含まれる圧縮機（４２）と、を備える車両用空調装置（１）の作動を制御する空調制御装置であって、外気温度を取得する外気温度取得部（１０１）と、内気温度を取得する内気温度取得部（１０２）と、車室内に吹き出す空調風の目標温度を取得する目標温度取得部（１０５）と、内気温度、外気温度および目標温度に基づいて温度条件が成立するか否かを判定する温度条件判定部（１０６）と、温度条件が成立すると判定された場合に、合流部を開放した状態にて、内気と外気とを同時に取り込んで吹き出す内外気２層モードを設定する取入モード設定部（１０７）と、温度条件が成立すると判定された場合に圧縮機の出力を低下または停止させる出力調整部（１０８）と、を備え、出力調整部は、目標温度が外気温度と内気温度との範囲外にある状態で温度条件が成立した場合に、圧縮機を出力低下させた状態で作動させる。

この開示によれば、外気温度、内気温度、目標温度に基づく温度条件が成立する場合には、空調制御装置は、圧縮機の出力を低下または停止させ、合流部を開放した状態で内外気２層モードを実行する。これにより、外気と内気との混合により空調風を温度調整しつつ、圧縮機の作動に必要な動力を低減することができる。以上により、省エネ性の向上が可能な空調制御装置を提供することができる。

第１実施形態における車両用空調装置の概要図である。 第１実施形態に係る空調制御装置のブロック図である。 第１実施形態において空調制御装置の実行する処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
第１実施形態の車両用空調装置１について、図１～図３を参照しながら説明する。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置４０、内外気ユニット２、送風ユニット３、空調ユニット４および空調ＥＣＵ１００を備える。

冷凍サイクル装置４０は、圧縮機４２、凝縮器４３、膨張弁４４、蒸発器４１およびこれらを環状に接続する冷媒配管を有する。冷凍サイクル装置４０は、冷媒の気化熱により空調ユニット４内部を流通する空気を温度調整する蒸気圧縮式冷凍サイクルを提供する。

圧縮機４２は、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出する。圧縮機４２は、吐出容量を調節可能な可変容量型圧縮機等、出力を調整可能なものである。圧縮機４２は、エンジンの駆動力によって駆動する構成であってもよいし、電動モータにより駆動される電動圧縮機であってもよい。圧縮機４２は、冷媒の吸入と吐出によって冷凍サイクル装置４０に冷媒を循環させる。圧縮機４２は、その作動を空調ＥＣＵ１００によって制御される。

凝縮器４３は、圧縮機４２から吐出された冷媒と車外の空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。凝縮器４３は、熱交換により冷媒を冷却して気相の冷媒を液相の冷媒に凝縮させる。凝縮器４３は、例えば車両の前方端に設けられたグリルの後方に、グリルに近接して設置される。

膨張弁４４は、凝縮器４３から流出した冷媒を減圧する減圧装置である。膨張弁４４は、冷媒を低温低圧の状態で蒸発器４１へと流入させる。膨張弁４４は、例えば開度が固定された固定式膨張弁、開度を冷媒の温度によって調節可能な感温式膨張弁、開度を電子制御可能な電子式膨張弁等により提供される。

蒸発器４１は、内部を流通する冷媒と空調ケース１０内を流通する送風空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。蒸発器４１は、空調ケース１０の内部に収容されている。蒸発器４１は、膨張弁４４の流出側および圧縮機４２の流入側に連結されている。蒸発器４１は、低温低圧の状態で流入した冷媒を内部で蒸発させる。蒸発器４１は、冷媒の蒸発潜熱によって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

内外気ユニット２、送風ユニット３および空調ユニット４は、車室内の前方で、インスツルメントパネルとダッシュパネルとの間に設置されている。内外気ユニット２は、送風ユニット３の上方に取り付けられている。内外気ユニット２は、ユニットケースに形成された外気取込口１０ａおよび内気取込口１０ｂと、内外気切替ドア２０とを有する。

外気取込口１０ａは、ダクト等を介して車外と連通しており、車外の空気（外気）が流入可能な開口である。内気取込口１０ｂは、車室内と連通しており、車室内の空気（内気）が流入可能な開口である。

内外気切替ドア２０は、外気取込口１０ａと内気取込口１０ｂとの開口面積の割合を調整可能なダンパである。内外気切替ドア２０は、例えばスライドドアによって提供される。内外気切替ドア２０は、空調ＥＣＵ１００によってそのドア位置を制御される。内外気切替ドア２０は、そのドア位置により、空気取入モードとして外気導入モード、内気循環モードおよび内外気２層モードを実現可能である。

内外気切替ドア２０は、内気取込口１０ｂを閉塞し、外気取込口１０ａを開放することで、実質的に外気のみを取り込む外気導入モードを実現する。内外気切替ドア２０は、内気取込口１０ｂを開放し、外気取込口１０ａを閉塞することで、実質的に内気のみを取り込む内気循環モードを実現する。内外気切替ドア２０は、外気取込口１０ａおよび内気取込口１０ｂの両方を、所定の開口面積割合で開放することで、外気と内気とを同時に取り込む内外気２層モードを実現する。

送風ユニット３は、外気側ファン３１、内気側ファン３２および２つのファン３１、３２を回転駆動するモータ３３と、これらを収容するケースとを有する。外気側ファン３１および内気側ファン３２は、上下方向に重ねられて設置され、共通の回転軸によってモータ３３に連結されている。外気側ファン３１は、外気取込口１０ａから取り込まれた外気を外気通路１１へと送風する。内気側ファン３２は、内気取込口１０ｂから取り込まれた内気を内気通路１２へと送風する。

空調ユニット４は、送風ユニット３の空気流れ下流側に設けられている。空調ユニット４は、送風ユニット３から送風された空気を温度調整して空調風として車室内へと吹き出す。空調ユニット４は、空調ケース１０、蒸発器４１、エアミックスドア５０、ヒータコア６０、加熱装置６１および複数の吹出ドア７１、７２、７３を有する。

空調ケース１０は、ある程度の弾性を有し強度的にも優れたポリプロピレン等の樹脂材料で形成されている。空調ケース１０は、複数の分割体を組み合わせて結合することで形成されている。

空調ケース１０は、送風装置３０から送風された空気が流通する外気通路１１および内気通路１２を提供する。２つの通路１１、１２は、空調ケース１０の内部を上下に区画する区画板１３によって区画形成されている。区画板１３は、蒸発器４１の上流側からヒータコア６０の下流側までを区画している。外気通路１１は、外気側ファン３１によって送風された空気が流通する通路である。内気通路１２は、外気通路１１の下方に形成された通路であり、内気側ファン３２によって送風された空気が流通する通路である。外気通路１１と内気通路１２は、区画板１３の下流端と空調ケース１０の下流側の壁面との間に形成された合流部１４にて合流している。

外気通路１１および内気通路１２には、蒸発器４１、エアミックスドア５０およびヒータコア６０が配置されている。蒸発器４１は、外気通路１１および内気通路１２両方の全体を横切るように配置される。換言すれば蒸発器４１は、空調ケース１０内を通過する実質的に全ての空気と熱交換可能に配置されている。

エアミックスドア５０は、スライドドア、フィルムドア等多様なドア部材により提供される。エアミックスドア５０は、外気通路１１および内気通路１２にそれぞれ１つずつ設けられている。エアミックスドア５０は、ヒータコア６０を流通する空気と、ヒータコア６０を迂回する空気との流量割合を調整する。

ヒータコア６０は、蒸発器４１よりも下流に設けられる。外気通路１１におけるヒータコア６０の上方および内気通路１２におけるヒータコア６０の下方には、ヒータコア６０を迂回する空気の通路である迂回通路が形成されている。ヒータコア６０は、熱交換部を通過する送風空気と、内部を流通するエンジン冷却水との間の熱交換を提供する熱交換器である。すなわちヒータコア６０はエンジン冷却水によって送風空気を加熱する。

内気通路１２側のヒータコア６０の下流側には、電熱ヒータ等の、通過する内気を加熱する加熱装置６１が設けられている。加熱装置６１は、ヒータコア６０による内気の加熱を補助する補助熱源である。

空調ケース１０における空気の通路１１、１２の下流側には、デフロスタ開口部８１、フェイス開口部８２、フット開口部８３が設けられている。

デフロスタ開口部８１は、区画板１３よりも上方、すなわち上下方向で外気通路１１側に設けられた開口部である。したがってデフロスタ開口部８１には、外気が流入しやすい。デフロスタ開口部８１は、フェイス開口部８２よりも上方に設けられている。デフロスタ開口部８１は、ウインドシールドに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口にダクト等を介して連通されている。

フェイス開口部８２は、上下方向で外気通路１１側に設けられている。すなわちフェイス開口部８２には、外気が流入しやすい。フェイス開口部８２は、デフロスタ開口部８１よりも下方でフット開口部８３よりも上方に設けられた開口部である。フェイス開口部８２は、乗員の上半身に対して空気を吹き出すフェイス吹出口に、ダクト等を介して連通されている。

フット開口部８３は、区画板１３よりも下方、すなわち上下方向で内気通路１２側に設けられている。したがってフット開口部８３には、内気が流入しやすい。フット開口部８３は、デフロスタ開口部８１およびフェイス開口部８２よりも下方に設けられた開口部である。すなわちフット開口部８３は、外気通路１１よりも内気通路１２に近接して形成されている。フット開口部８３には、内気通路１２を流通する内気が流入する。フット開口部８３は、車室内に開口して乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口に、ダクト等を介して連通されている。

空調ケース１０には、デフロスタ開口部８１の開口面積を調整するデフロスタドア７１、フェイス開口部８２の開口面積を調整するフェイスドア７２、フット開口部８３の開口面積を調整するフットドア７３が吹出ドアとして設けられている。これらの吹出ドア７１、７２、７３は、対応する開口部８１、８２、８３から吹き出される空気の流量を調整する。

加えてフットドア７３は、合流部１４の開口面積を調整する。フットドア７３は、フット開口部８３の開口面積を調整するドア板と合流部１４の開口面積を調整するドア板とを有するバタフライドアによって提供されている。フットドア７３は、フット開口部８３を完全に閉塞した際に合流部１４を完全に開放し、フット開口部８３を完全に開放した際に合流部１４を完全に閉塞する。フットドア７３は、合流部１４の開放状態を調整するダンパの一例である。

吹出ドア７１、７２、７３は、空調ＥＣＵ１００によってその作動を制御される。吹出ドア７１、７２、７３は、空調ＥＣＵ１００によるそれぞれのドア位置の制御によって、各種の吹出モードを実現する。吹出モードには、デフロスタモード、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードおよびフットデフロスタモードを含む。

デフロスタモードは、デフロスタドア７１によりデフロスタ開口部８１を開状態にして、デフロスタ吹出口から空調風を吹き出すモードである。デフロスタモードにおいて、フットドア７３はフット開口部８３を閉塞し、合流部１４を開放する。

フェイスモードはフェイスドア７２を開状態にしてフェイス吹出口から空調風を吹き出すモードである。フェイスモードにおいて、フットドア７３はフット開口部８３を閉塞し、合流部１４を開放する。フェイスモードは、ベントモードとも称される。

バイレベルモードは、フェイスドア７２およびフットドア７３によりフェイス開口部８２およびフット開口部８３を開状態とし、フェイス吹出口およびフット吹出口のそれぞれから空調風を吹き出すモードである。バイレベルモードにおいて、フットドア７３は合流部１４を所定の開度で開放する。バイレベルモードとフェイスモードは、合流部１４が開放される吹出モードであり、フェイス吹出口から空調風を吹き出す吹出モードである。

フットモードは、フットドア７３によりフット開口部８３を開状態にしてフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。フットモードにおいて、フットドア７３は合流部１４を閉塞する。フットモードは、ヒートモードとも称される。

フットデフロスタモードは、デフロスタドア７１およびフットドア７３によりデフロスタ開口部８１およびフット開口部８３を開状態とし、デフロスタ吹出口およびフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。フットデフロスタモードにおいて、フットドア７３は合流部１４を閉塞する。

空調ＥＣＵ１００は、図２に示すように、車両に設けられた各種センサからの検出情報や、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチの入力情報等に基づいて、車両用空調装置１の作動を制御する。各種センサには、内気温度Ｔｒを検出する内気温センサ９１、外気温度Ｔａｍを検出する外気温センサ９２、車室内の湿度を検出する湿度センサ９３を含む。操作スイッチには、車両用空調装置１の吹出モードを設定する吹出モードスイッチ９４、後述のエコモードのＯＮ／ＯＦＦを設定するエコモードスイッチ９５等を含む。

空調ＥＣＵ１００は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。空調ＥＣＵ１００は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをＣＰＵ等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。空調ＥＣＵ１００が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、空調ＥＣＵ１００がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

空調ＥＣＵ１００は、車両に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）のうちの１つである。または、複数のＥＣＵが空調ＥＣＵ１００の機能を分担する構成であってもよい。空調ＥＣＵ１００は、空調制御装置の一例である。

空調ＥＣＵ１００は、機能ブロックとして、外気温度取得部１０１、内気温度取得部１０２、湿度取得部１０３、湿度判定部１０４、目標温度決定部１０５、温度条件判定部１０６、取入モード設定部１０７、出力調整部１０８、および中断部１０９を備える。空調ＥＣＵ１００は、温度条件の成立に伴い圧縮機４２の出力を低下または停止した状態で空調風の温度調整を実施するエコモードを実現可能である。

外気温度取得部１０１は、外気温センサ９２から出力された外気温度Ｔａｍの検出情報を取得する。内気温度取得部１０２は、内気温センサ９１から出力された内気温度Ｔｒの検出情報を取得する。湿度取得部１０３は、湿度センサ９３から出力された湿度の検出情報を取得する。

湿度判定部１０４は、車室内の湿度が湿度閾値を上回るか否かを判定する。湿度閾値は、窓曇りが発生し得る湿度の閾値である。湿度閾値は、例えば空調ＥＣＵ１００のメモリに格納された空気湿り線図のデータと、取得された外気温度等の情報とに基づいて算出される。湿度判定部１０４は、上述の判定を、吹出モードとしてフットモードまたはフットデフロスタモードが設定されている場合に実施する。湿度判定部１０４は吹出モードとしてフットモードまたはフットデフロスタモードが設定されているか否かを先ず判定し、これらの吹出モードが設定されていると判定された場合に湿度が湿度閾値を上回るか否かを判定する、ということもできる。湿度判定部１０４は、判定結果を取入モード設定部１０７に出力する。

目標温度決定部１０５は、車室内に吹き出す空調風の目標温度を決定する。目標温度決定部１０５は、設定温度Ｔｓｅｔに対して空調熱負荷等を考慮した補正を行うことで決定される目標吹出温度Ｔａｏを算出し、算出した値を目標温度として取得する。目標吹出温度Ｔａｏは、例えば、下記数式１により算出される。

（式１）
Ｔａｏ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｔｓは日射センサによって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。目標温度決定部１０５は、目標温度取得部の一例である。

温度条件判定部１０６は、目標吹出温度Ｔａｏ、内気温度Ｔｒおよび外気温度Ｔａｍに基づいて温度条件が成立しているか否かを判定する。温度条件判定部１０６は、内気温度Ｔｒおよび外気温度Ｔａｍを含む所定の温度範囲内に目標吹出温度Ｔａｏがある場合に、温度条件が成立したと判定する。温度条件とは、内気および外気を混合することで目標吹出温度Ｔａｏの空調風を生成できる目標吹出温度Ｔａｏ、内気温度Ｔｒおよび外気温度Ｔａｍの関係である。

温度条件判定部１０６は、吹出モードとしてフェイスモードまたはバイレベルモードが設定されている場合にのみ温度条件が成立しているか否かを判定する。換言すれば、温度条件判定部１０６は、合流部１４が開放される吹出モードが設定されている場合にのみ温度条件が成立しているか否かを判定する。温度条件判定部１０６は吹出モードとしてフェイスモードまたはバイレベルモードが設定されているか否かを先ず判定し、これらの吹出モードが設定されていると判定されている場合に温度条件が成立しているか否かを判定する、ということもできる。

温度条件判定部１０６は、目標吹出温度Ｔａｏが内気温度Ｔｒと外気温度Ｔａｍの範囲内にある場合に温度条件が成立したと判定する。すなわち、温度条件判定部１０６は、冷凍サイクル装置４０による温度調整を実施せずに内気と外気との混合のみで目標吹出温度Ｔａｏの空調風を実現できる場合に、温度条件が成立したと判定する。

加えて温度条件判定部１０６は、目標吹出温度Ｔａｏが内気温度Ｔｒと外気温度Ｔａｍの範囲外にある場合であっても、後述する圧縮機４２の低出力モードによって空調風を目標吹出温度Ｔａｏに到達させ得る場合であれば、温度条件が成立したと判定する。温度条件判定部１０６は、判定結果を取入モード設定部１０７および出力調整部１０８へと出力する。

取入モード設定部１０７は、温度条件判定部１０６の判定結果に基づいて内外気切替ドア２０のドア位置を調整する。より具体的には、温度条件が成立したと判定された場合、取入モード設定部１０７は内外気２層モードを実施する。

加えて取入モード設定部１０７は、各温度Ｔａｏ、Ｔｒ、Ｔａｍの関係等に基づいて、外気と内気の取入割合を調整する。すなわち取入モード設定部１０７は、合流部１４にて合流する外気と内気の混合割合を調整し、吹出温度が目標吹出温度Ｔａｏに近づくように、内外気切替ドア２０を制御する。例えば取入モード設定部１０７は、内気と外気のうちで目標吹出温度Ｔａｏとの温度差がより大きい方の取込割合が大きくなるように内外気切替ドア２０のドア位置を調整する。

加えて、温度条件が不成立であると判定された場合、取入モード設定部１０７は、内気循環モードを設定する。すなわち、外気と内気の混合では空調風を目標吹出温度Ｔａｏに到達させることができない場合、取入モード設定部１０７は、換気損失の低減を優先した空気取入モードを設定する。

また、取入モード設定部１０７は、湿度判定部１０４の判定結果に基づいて内外気切替ドア２０のドア位置を調整する。具体的には、湿度が湿度閾値を上回ると判定された場合、取入モード設定部１０７は、内外気２層モードを設定する。この場合、内気と外気の取入割合は同程度に設定される。また湿度が湿度閾値を下回ると判定された場合、取入モード設定部１０７は、内気循環モードを設定する。

出力調整部１０８は、エコモード実行のために温度条件の成立および各温度Ｔａｏ、Ｔｒ、Ｔａｍの関係に基づいて圧縮機４２の出力を調整する。出力調整部１０８は、目標吹出温度Ｔａｏが内気温度Ｔｒと外気温度Ｔａｍの範囲内にある状態で温度条件が成立した場合には、圧縮機４２の作動を停止させる。

出力調整部１０８は、温度条件が成立し且つ目標吹出温度Ｔａｏが内気温度Ｔｒと外気温度Ｔａｍの範囲外にある状態で温度条件が成立した場合には、圧縮機４２を低出力モードで運転する。ここで低出力モードは、温度条件が不成立の場合と比較して圧縮機４２の出力を低下させた状態で運転するモードである。例えば出力調整部１０８は、低出力モードにおいて温度条件不成立の場合よりも圧縮機４２の最大出力を制限することで、圧縮機４２の出力を低下させる。出力調整部１０８は、圧縮機４２の容量、回転数等を調整することで、圧縮機４２の出力を調整する。

出力調整部１０８および取入モード設定部１０７は、温度条件の成立に伴い実行する上述の処理により、エコモードを実現させる。すなわちエコモードにおいて、空調ＥＣＵ１００は、内外気２層モードを利用して内気と外気とを同時に取り込んで合流部１４で混合することで、冷凍サイクル装置４０を停止させた状態または低出力で作動させた状態での空調風の温度調整を実現する。

中断部１０９は、乗員からの指示に基づいて、温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を中断させる。中断部１０９は、例えばエコモードスイッチ９５がＯＦＦとなっている場合に、温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を中断させる。中断部１０９は、エコモードスイッチ９５がＯＦＦとなっている場合にはフェイスモードまたはバイレベルモードであっても温度条件判定部１０６による温度条件の成立判定を実行させず、内気循環モードを実行させる。

次に第１実施形態の空調ＥＣＵ１００が実行する空調制御の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。

空調ＥＣＵ１００は、まずステップＳ１０で、吹出モードがデフロスタモードであるか否かを判定する。デフロスタモードであると判定された場合には、ステップＳ１５へと進む。ステップＳ１５では、空気取入モードを外気導入モードに設定する。ステップＳ１５の処理を終了すると、ステップＳ１０へと戻る。

ステップＳ１０にて吹出モードがデフロスタモードではないと判定された場合には、ステップＳ２０へと進む。ステップＳ２０では、吹出モードがフェイスモードまたはバイレベルモードか否か、すなわちフェイス吹出口から空調風を吹き出す吹出モードであるか否かを判定する。フェイスモードまたはバイレベルモードではない、すなわちフットモードまたはフットデフロスタモードであると判定された場合には、ステップＳ２３へと進む。ステップＳ２３では、湿度閾値を算出してステップＳ２５へと進む。

ステップＳ２５では、車室内の湿度が湿度閾値を上回るか否かを判定する。湿度閾値を上回らないと判定された場合には、ステップＳ４５に進み、空気取入モードを内気循環モードに設定する。ステップＳ２５、Ｓ４５の処理により、防曇の必要がない場合には内気循環モードの設定によって換気損失の低減が優先される。

ステップＳ２５にて湿度が湿度閾値を上回ると判定された場合には、ステップＳ６０へと進む。ステップＳ６０では、内外気２層モードが設定される。ステップＳ２５、Ｓ６０の処理により、防曇の必要がある場合には外気を吹出可能な内外気２層モードが設定される。

一方ステップＳ２０にて吹出モードがフェイスモードまたはバイレベルモードであると判定された場合には、ステップＳ３０へと進む。ステップＳ３０では、エコモードがＯＮであるか否かを判定する。エコモードがＯＦＦとなっていると判定された場合には、ステップＳ４５へと進み内気循環モードを設定する。

エコモードがＯＮであると判定されると、ステップＳ３０からステップＳ４０へと進む。ステップＳ４０では、温度条件が成立しているか否かを判定する。温度条件が成立していないと判定されると、ステップＳ４５へと進み内気循環モードを設定する。

一方温度条件が成立していると判定されると、ステップＳ４０からステップＳ５０へと進む。ステップＳ５０では、目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒとの範囲内であるか否かを判定する。範囲外である場合には、ステップＳ５０からステップＳ５２へと進む。ステップＳ５２では、圧縮機４２を低出力モードとし、ステップＳ６０へと進んで内外気２層モードを設定する。ステップＳ６０の処理を終了すると、ステップＳ１０へと進む。

一方目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒとの範囲内であると判定された場合にはステップＳ５４へと進み、圧縮機４２の作動を停止する。その後ステップＳ６０へと進んで内外気２層モードを設定した後、ステップＳ１０へと戻る。

次に第１実施形態の空調ＥＣＵ１００の構成および作用効果について説明する。

空調ＥＣＵ１００は、外気温度Ｔａｍを取得する外気温度取得部１０１と、内気温度Ｔｒを取得する内気温度取得部１０２と、車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度Ｔａｏを取得する目標温度決定部１０５を有する。空調ＥＣＵ１００は、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍおよび目標吹出温度Ｔａｏに基づき温度条件が成立するか否かを判定する温度条件判定部１０６を有する。空調ＥＣＵ１００は、温度条件が成立すると判定された場合に、合流部１４を開放した状態にて内外気２層モードを設定する取入モード設定部１０７を有する。加えて空調ＥＣＵ１００は、温度条件が成立すると判定された場合に圧縮機４２の出力を低下または停止させる出力調整部１０８を有する。

これによれば、外気温度Ｔａｍ、内気温度Ｔｒ、目標吹出温度Ｔａｏが温度条件を満たす場合には、圧縮機４２の出力を低下または停止させ、合流部１４を開放した状態で内外気２層モードを実行する。これにより外気と内気とを混合させて空調風を温度調整しつつ、圧縮機４２の作動に必要な動力を低減することができる。以上により、省エネ性の向上が可能な空調制御装置を提供することができる。

加えて、第１実施形態の車両用空調装置１において外気通路１１側に設けられたフェイス開口部８２から流出する空調風は、外気の割合が比較的大きくなり得る。したがって空調ＥＣＵ１００は、乗員の顔面付近に対して新鮮な外気が比較的多く含まれた空気を供給することができるので、この点において乗員の快適性を向上可能である。

温度条件判定部１０６は、内気温度Ｔｒおよび外気温度Ｔａｍを含む所定の温度範囲に目標吹出温度Ｔａｏが有る場合に、温度条件が成立したと判定する。これによれば温度条件判定部１０６は、内気と外気とを混合することによって空調風を目標吹出温度Ｔａｏに近づけることができるか否かをより確実に判定することができる。

出力調整部１０８は、目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒとの範囲内にある状態で温度条件が成立した場合に、圧縮機４２の作動を停止させる。これによれば、出力調整部１０８は、外気と内気との混合によって空調風を目標吹出温度Ｔａｏに到達させることができる場合に、圧縮機４２の作動を停止させる。これにより空調ＥＣＵ１００は、冷凍サイクル装置４０を利用することなく空調風を目標吹出温度Ｔａｏに近づけることで、省エネ性をより向上させる制御が可能な空調ＥＣＵ１００を提供できる。

出力調整部１０８は、目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒとの範囲外にある状態で温度条件が成立した場合に、圧縮機４２を出力低下させた状態で作動させる。これによれば、空調ＥＣＵ１００は、外気と内気とを混合させるのみでは空調風を目標吹出温度Ｔａｏに到達させることができない場合であっても、省エネ性を向上しつつ空調風を目標吹出温度Ｔａｏに近づける空調制御が可能となる。

取入モード設定部１０７は、吹出モードがフェイスモードまたはバイレベルモードの場合に温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を実行する。これによれば、取入モード設定部１０７は、合流部１４が開放される吹出モードの場合に、温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を実行する。すなわち空調ＥＣＵ１００は、吹出モードに基づいて温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を実行するか否かを判断することで、内外気２層モード設定時に、合流部１４を開放する追加的な制御を実施することなく内気と外気とを混合できる。

取入モード設定部１０７は、温度条件が成立しないと判定された場合には、内気を取り込んで吹き出す内気循環モードを設定する。吹出モードがフェイスモードまたはバイレベルモードの場合には、車両用空調装置１は冷房運転をしていると推定することができる。このため、空調ＥＣＵ１００は、温度条件の不成立時に内気循環モードを設定することで、窓曇りの可能性が低い状況下で換気損失の抑制された内気循環モードへと速やかに移行することができる。

空調ＥＣＵ１００は、吹出モードがフットモードまたはフットデフロスタモードの場合に、車室内の湿度が湿度閾値を下回るか否かを判定する湿度判定部１０４を有する。取入モード設定部１０７は、湿度が湿度閾値を下回ると判定された場合に、温度条件が成立したか否かに関わらず、内外気２層モードを設定する。

これによれば空調ＥＣＵ１００は、吹出モードがフットモードまたはフットデフロスタモードの場合には、温度条件判定部１０６ではなく湿度判定部１０４の判定に基づいて内外気２層モードを設定する。吹出モードがフットモードまたはフットデフロスタモードの場合、車両用空調装置１は暖房運転をしていると推定することができる。したがって、より窓曇りが発生しやすい状況下である可能性が高い吹出モード時において、湿度の判定に基づく内外気２層モードの実施可否判断を優先することができる。

空調ＥＣＵ１００は、乗員の操作に基づいて温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を中断する中断部１０９を有する。これによれば、乗員が望んだ場合にのみ温度条件の成立に基づく内外気２層モードの設定を実施するので、省エネ性向上を優先した空調制御を実施するか否かを乗員が選択できる。このため、乗員の利便性が向上した空調ＥＣＵ１００を提供できる。

（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上述の実施形態において、フットドア７３が合流部１４の開放状態を制御するとした。これに代えてまたは加えて、例えばフットドア７３における合流部１４を開閉するドア板部に開口を設け、この開口を開閉するサブドアを設けてもよい。空調ＥＣＵ１００がサブドアを制御することで、フットドア７３の開閉状態に関わらず合流部１４の開放状態を制御することができる。また、フット開口部８３を開閉するドアおよび合流部１４を開閉するドアを、それぞれ独立して制御可能な異なるドアとして構成してもよい。

空調ＥＣＵ１００は、温度条件成立に伴い圧縮機４２を停止するか低出力モードで作動させるかのいずれかを選択して実行するとした。これに代えて、空調ＥＣＵ１００は、いずれか一方のみを実行する構成であってもよい。例えば空調ＥＣＵ１００は、目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒの範囲内にある場合にのみ温度条件の成立を判定して圧縮機４２の作動を停止させ、低出力モードは実行しない構成であってもよい。また空調ＥＣＵ１００は、目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｒの範囲内にある場合でも圧縮機４２を停止させず、低出力モードで作動させる構成であってもよい。

上述の実施形態において、空調ＥＣＵ１００は、温度条件が不成立であった場合に内気循環モードを設定するとした。これに加えて、空調ＥＣＵ１００は、温度条件が不成立であっても他の所定条件が成立した場合に、外気導入モードまたは内外気２層モードを設定する構成であってもよい。例えば空調ＥＣＵ１００は、温度条件不成立で且つ目標吹出温度Ｔａｏが外気温度Ｔａｍよりも所定値以上高い場合に、外気導入モードまたは内外気２層モードを設定する構成であってもよい。また、空調ＥＣＵ１００は、温度条件不成立で且つ湿度が閾湿度を上回っていた場合に、外気導入モードまたは内外気２層モードを設定する構成であってもよい。

上述の実施形態において、空調ＥＣＵ１００はエコモードスイッチ９５によってエコモードがＯＮとなっている場合に温度条件を判定するとしたが、空調ＥＣＵ１００は、エコモードスイッチ９５を備えない車両に適用されてもよい。この場合空調ＥＣＵ１００は、例えば図３のフローチャートにおけるステップＳ３０の処理を実行することなくステップＳ４０へと移行する構成であればよい。

１ 車両用空調装置、 １０１ 外気温度取得部、 １０２ 内気温度取得部、 １０４ 湿度判定部、 １０５ 目標温度決定部（目標温度取得部）、 １０６ 温度条件判定部、 １０７ 取入モード設定部、 １０８ 出力調整部、 １０９ 中断部、 １１ 外気通路、 １２ 内気通路、 １４ 合流部、 ４０ 冷凍サイクル装置、 ４２ 圧縮機、 ７３ フットドア（ダンパ）。

Claims (7)

1. 外気が流通する外気通路（１１）と、内気が流通する内気通路（１２）と、前記内気通路および前記外気通路が合流する合流部（１４）と、前記合流部の開放状態を調整するダンパ（７３）と、取り込んだ前記内気および前記外気を温度調整する冷凍サイクル装置（４０）に含まれる圧縮機（４２）と、を備える車両用空調装置（１）の作動を制御する空調制御装置であって、
   外気温度を取得する外気温度取得部（１０１）と、
   内気温度を取得する内気温度取得部（１０２）と、
   車室内に吹き出す空調風の目標温度を取得する目標温度取得部（１０５）と、
   前記内気温度、前記外気温度および前記目標温度に基づいて温度条件が成立するか否かを判定する温度条件判定部（１０６）と、
   前記温度条件が成立すると判定された場合に、前記合流部を開放した状態にて、前記内気と前記外気とを同時に取り込んで吹き出す内外気２層モードを設定する取入モード設定部（１０７）と、
   前記温度条件が成立すると判定された場合に前記圧縮機の出力を低下または停止させる出力調整部（１０８）と、
   を備え、
   前記出力調整部は、前記目標温度が前記外気温度と前記内気温度との範囲外にある状態で前記温度条件が成立した場合に、前記圧縮機を出力低下させた状態で作動させる空調制御装置。
2. 前記温度条件判定部は、前記内気温度および前記外気温度を含む所定の温度範囲に前記目標温度が有る場合に、前記温度条件が成立したと判定する請求項１に記載の空調制御装置。
3. 前記出力調整部は、前記目標温度が前記外気温度と前記内気温度との範囲内にある状態で前記温度条件が成立した場合に、前記圧縮機の作動を停止させる請求項１または請求項２に記載の空調制御装置。
4. 前記取入モード設定部は、吹出モードがフェイスモードまたはバイレベルモードの場合に前記温度条件の成立に基づく前記内外気２層モードの設定を実行する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空調制御装置。
5. 前記取入モード設定部は、前記温度条件が成立しないと判定された場合には、前記内気を取り込んで吹き出す内気循環モードを設定する請求項４に記載の空調制御装置。
6. 吹出モードがフットモードまたはフットデフロスタモードの場合に、車室内の湿度が閾値を下回るか否かを判定する湿度判定部（１０４）を有し、
   前記取入モード設定部は、前記湿度が前記閾値を下回ると判定された場合に、前記温度条件が成立したか否かに関わらず、前記内外気２層モードを設定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調制御装置。
7. 乗員の操作に基づいて前記温度条件の成立に基づく前記内外気２層モードの設定を中断する中断部（１０９）を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空調制御装置。

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