(57)【要約】【課題】前席空調装置１の作動中に、マニュアル式の後席暖房装置２を作動させても、前席側の車室温を設定温度に維持することのできる車両用空調装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１３は、外気温センサ５２が検知する外気温度により補正量Ｔｒ’を可変する。具体的には外気温度が低いときには補正量Ｔｒ’のマイナス分を大きくして、前席空調装置１の目標吹出温度ＴＡＯが低くなるように制御している。これにより、前席空調装置１の作動中に、マニュアル式の後席暖房装置２もしくは後席空調装置２、３を作動させても、前席側の車室温を設定温度に維持することのできる車両用空調装置とすることができる。【選択図】　　　　図３
2004067041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）車室内外の空気を導入する空気導入口、前記空気導入口から空気を導入して下流側へ圧送する送風機（１１１）、前記空気の加熱や冷却が可能な空調手段（１６、１１２、１１３）、および前記空調手段（１６、１１２、１１３）で空調された空気を前席側に吹き出す空気吹出口（１１４〜１１６）を有する前席側空調ユニット（１１）と、
車室温度を設定するための温度設定器（１２）と、
前席側の車室温度を含む車室内外の空調環境を検知する空調環境検知手段（５１〜５５）と、
前記温度設定器（１２）で設定された目標車室温度と前記空調環境検知手段（５１〜５５）が検知した空調環境とに基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を決定し、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて前記送風機（１１）の送風能力を決定する空調制御手段（１３）とを備える前席空調装置（１）と、
（ロ）車室内の空気を導入する内気導入口（２１１）、前記内気導入口（２１１）から空気を導入して下流側へ圧送する温風吹出用送風機（２１３）、前記空気の加熱が可能な加熱器（２１４）、および前記加熱器（２１４）で加熱された温風を後席側に吹き出す温風吹出口（２１２）を有する温風吹出ユニット（２１）と、
前記温風吹出用送風機（２１３）の送風能力や前記加熱器（２１４）による加熱能力を手動設定するための暖房能力設定器（２２）とを備える後席暖房装置（２）とを備え、
（ハ）前記空調制御手段（１３）は、前記暖房能力設定器（２２）で設定された前記送風能力や前記加熱能力が大きいほど前記目標吹出温度（ＴＡＯ）が低くなるように補正量（Ｔｒ’）を加えて補正し、補正された前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて前記送風機（１１）の送風能力を決定する車両用空調装置において、
前記空調制御手段（１３）は、前記空調環境検知手段（５２）が検知する外気温度により前記補正量（Ｔｒ’）を可変することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
（イ）車室内外の空気を導入する空気導入口、前記空気導入口から空気を導入して下流側へ圧送する送風機（１１１）、前記空気の加熱や冷却が可能な空調手段（１６、１１２、１１３）、および前記空調手段（１６、１１２、１１３）で空調された空気を前席側に吹き出す空気吹出口（１１４〜１１６）を有する前席側空調ユニット（１１）と、
車室温度を設定するための温度設定器（１２）と、
前席側の車室温度を含む車室内外の空調環境を検知する空調環境検知手段（５１〜５５）と、
前記温度設定器（１２）で設定された目標車室温度と前記空調環境検知手段（５１〜５５）が検知した空調環境とに基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を決定し、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて前記送風機（１１）の送風能力を決定する空調制御手段（１３）とを備える前席空調装置（１）と、
（ロ）車室内の空気を導入する内気導入口（２１１、３１１）、前記内気導入口（２１１、３１１）から空気を導入して下流側へ圧送する後席用送風機（２１３、３１３）、前記空気の加熱や冷却が可能な後席側空調手段（２１４、３１４）、および前記後席側空調手段（２１４、３１４）で空調された空気を後席側に吹き出す後席側空気吹出口（２１２、３１２）を有する後席側空調ユニット（２１、３１）と、
前記後席用送風機（２１３、３１３）の送風能力や前記後席側空調手段（２１４、３１４）の暖房・冷房能力を手動設定するための暖房・冷房能力設定器（２２）とを備える後席空調装置（２、３）とを備え、
（ハ）前記空調制御手段（１３）は、前記暖房・冷房能力設定器（２２）で設定された前記送風能力や前記暖房能力が大きいほど前記目標吹出温度（ＴＡＯ）が低くなるように補正量（Ｔｒ’）を加えて補正し、補正された前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて前記送風機（１１）の送風能力を決定する車両用空調装置において、
前記空調制御手段（１３）は、前記空調環境検知手段（５２）が検知する外気温度により前記補正量（Ｔｒ’）を可変することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記空調制御手段（１３）は、前記後席側空調ユニット（２１、３１）において、温風を後席側へ吹き出すフットモードもしくはバイレベルモードとなっているときに前記補正を行なうことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に装着される車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前席側内気センサで検知される室温が前席側温度設定器で設定した室温になるように、導入した内外気を前席側空調ユニットが加熱または冷却する前席側オートエアコンと、後席の乗員が所望する室温になる様に、後席側空調ユニットが加熱または冷却する後席側マニュアルエアコンとを備えた車両用空調装置が知られている。このような車両用デュアルエアコンシステムは、前後席ともオートエアコンで構成した車両用デュアルオートエアコンシステムよりも低コストで装着できるため、ＲＶ車等に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の車両用空調装置のなかで、後席用温風吹出口が前席センターコンソール後部等の前席乗員近傍にレイアウトされている車両においては、前席側オートエアコンの作動により前席側空調エリアで快適状態が維持されている時に、後席側マニュアルエアコンのヒータを作動させると、温風が前席側空調エリアに流れ込んで前席乗員の温感に影響を与える。
【０００４】
本来、この前席乗員の温感の変化は、前席用内気センサが検知して前席側空調ユニットでの空調状態を可変することにより、前席乗員の快適室温を維持すべきである。しかし、前席用内気センサをインパネ部に搭載している車両においてはこの温感の変化を検知するのに時間がかかる、もしくは充分に検知できないことより、前席乗員の快適性が損なわれてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、前席空調装置の作動中に、マニュアル式の後席暖房装置もしくは後席空調装置を作動させても、前席側の車室温を設定温度に維持することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１または請求項２に記載の発明では、空調制御手段（１３）は、空調環境検知手段（５２）が検知する外気温度により補正量（Ｔｒ’）を可変することを特徴とする。
【０００７】
これは、課題に記述した前席乗員の温感の変化と、外気温度が低くなるほど後席用温風吹出口からの放熱量が大きくなり、前席側空調エリアの室温の上昇程度が大きくなることとの関係に着目したものであり、前席空調装置（１）の目標吹出温度（ＴＡＯ）の補正量（Ｔｒ’）を外気温度に伴って可変するものである。具体的には外気温度が低いときには補正量（Ｔｒ’）のマイナス分を大きくして、前席空調装置（１）の目標吹出温度（ＴＡＯ）が低くなるように制御している。
【０００８】
これにより、前席空調装置（１）の作動中に、マニュアル式の後席暖房装置（２）もしくは後席空調装置（２、３）を作動させても、前席側の車室温を設定温度に維持することのできる車両用空調装置とすることができる。ちなみに、請求項１と請求項２とでは、前提とする車両用空調装置の構成が異なる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、空調制御手段（１３）は、後席側空調ユニット（２１、３１）において、温風を後席側へ吹き出すフットモードもしくはバイレベルモードとなっているときに補正を行なうことを特徴とする。これは、例えば外気温度が高いときには冷風吹出（フェイス）モードが選択されて冷風吹出口（３１２）からの吹き出しとなり、温風吹出口（２１２）からの吹き出しがないため、前席室温への影響はほとんどなく、補正の必要がないためである。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、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る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる車両用空調装置Ａの構成説明図であり、図２は図１の車両用空調装置Ａのブロック図である。当実施形態の車両用空調装置Ａ（デュアルタイプ）は、前席側オートエアコン（前席空調装置）１と、マニュアル式の後席暖房装置（後席空調装置）２と、マニュアル式の後席冷房装置（後席空調装置）３とを備える。
【００１１】
前席側オートエアコン１の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、冷媒を凝縮液化する冷媒凝縮器、レシーバ、減圧装置（いずれも図示せず）、および冷媒を蒸発させるエバポレータ（空調手段）１１２により構成され、夫々の冷凍機器が冷媒配管によって環状に接続されている。
【００１２】
冷媒圧縮機は、電磁クラッチを介し車両のエンジンによって駆動される。冷媒凝縮器は、冷媒圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒をクーリングファンの送風を受けて凝縮液化させる。レシーバは、冷媒凝縮器で凝縮された冷媒を一時蓄えて液冷媒のみを流す。減圧装置は、レシーバにより導かれた液冷媒を減圧膨張する。エバポレータ１１２は、減圧装置で減圧した低温低圧の冷媒を送風機１１１の送風を受けて蒸発させる。
【００１３】
また、前席側オートエアコン１は、前席側空調ユニット１１と、温度設定器１２と、複数のセンサ５１〜５５（空調環境検知手段）と、ＥＣＵ１３（空調制御手段）とにより構成される。
【００１４】
前席側空調ユニット１１は、ワンボックスカー４のダッシュボード中に配設され、車両外気・内気を選択的に導入する空気導入口（図示せず）、空気導入口から空気を導入して下流側へ圧送する送風機１１１、この空気を冷却もしくは加熱するエバポレータ（空調手段）１１２およびヒータコア（空調手段）１１３、そのエバポレータ１１２やヒータコア１１３で空調された空気１００を前席側に吹き出す空気吹出口１１４〜１１６を有する。
【００１５】
送風機１１１は、円筒状のブロワケース内に配される遠心式ファンと、そのファンを駆動するブロワモータとにより構成され、遠心式ファンはブロワモータへの印加電圧（４Ｖ〜１２Ｖ）に応じた回転数で回転する。また、エンジンの冷却水を熱源としてユニット１１内を流れる空気を加熱するヒータコア１１３と、このヒータコア１１３をエンジンの冷却水回路（図示しない）と環状に接続する温水配管とにより温水回路が構成される。
【００１６】
ヒータコア１１３は、ユニット１１内で、エバポレータ１１２を通過した空気がヒータコア１１３を迂回して流れるバイパス路を形成するようにエバポレータ１１２の風下に配されている。そして、このヒータコア１１３を通過する空気量とバイパス路を通過する空気量との割合は、ヒータコア１１３の風上側に配されたエアミックスドア（空調手段）１６によって調節される。
【００１７】
温度設定器１２は、前席から操作可能なダッシュボードに配設され、スイッチの操作により車室温度が設定可能である。複数のセンサは、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、エバ後温度センサ５４、および水温センサ５５である。
【００１８】
内気温センサ５１は、ダッシュボードの所定位置に配され前席側の車室内温度（内気温Ｔｒ）を検出するためのものである。外気温センサ５２は、車室外温度（外気温Ｔａｍ）を検出するためのものである。日射センサ５３は、日射量（日射量Ｔｓ）を検出するためのものである。エバ後温度センサ５４はエバポレータ１１２を通過直後の空気温度（エバ後温度Ｔｅ）を検出するためのものである。水温センサ５５はエンジン冷却水の温度（冷却水温度Ｔｗ）を検出するためのものである。
【００１９】
ＥＣＵ１３は、上記複数のセンサ５１〜５５が出力するセンサ値と、温度設定器１２で設定した目標車室温度とに基づいて目標吹出温度ＴＡＯを下記の演算式に基づいて算出する。
【００２０】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ・Ｔｓｅｔ−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓ：ゲイン
Ｔｓｅｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ：センサ値
マニュアル式の後席暖房装置２は、温風吹出ユニット（後席側空調ユニット）２１と、暖房能力設定器２２とを備える。温風吹出ユニット２１は、車室内の空気を導入する内気導入口２１１と、この内気導入口２１１から空気を導入して下流側へ圧送する温風吹出用送風機（後席用送風機）２１３と、この空気を加熱するヒータコア（加熱器、後席側空調手段）２１４と、ヒータコア２１４で加熱された温風を後席側へ吹き出す温風吹出口（後席側空気吹出口）２１２とを有し、最前列の助手席の下に配設されている。
【００２１】
マニュアル式の後席冷房装置３は、冷風吹出ユニット（後席側空調ユニット）３１と、冷房能力設定器２２とを備える。冷風吹出ユニット３１は、車室内の空気を導入する内気導入口３１１と、この内気導入口３１１から空気を導入して下流側へ圧送する冷風吹出用送風機（後席用送風機）３１３と、この空気の冷却が可能なエバポレータ（後席側空調手段）３１４と、このエバポレータ３１４で冷却された冷風を後席側に吹き出す冷風吹出口（後席側空気吹出口）３１２とを有し、最後列の席の下に配設されている。
【００２２】
尚、エバポレータ３１４も前席側空調ユニット１１のエバポレータ１１２と同様の冷凍サイクルに組み込まれている。また、送風機２１３・３１３は、いずれも暖房装置２・冷房装置３内に配される遠心式ファンと、遠心式ファンを駆動するブロワモータとにより構成され、送風機２１３・３１３は後席乗員が設定した温風または冷風の風量（Ｌｏ・Ｍｅ・Ｈｉ）に対応した印加電圧（４Ｖ〜１２Ｖ）に応じた回転数で回転する。尚、冷風は、車両の内装張とボディの間に配設されたダクト３１５を通り、車両の天井から後部座席の下方に向かって吹き出される。
【００２３】
また、本実施形態では、暖房能力設定器２２と冷風能力設定器２２とを一体として暖房・冷房能力設定器２２として構成しており、後席乗員が暖房・冷房の別と、風量（Ｌｏ・Ｍｅ・ＨｉおよびＯＦＦ）が選択できるようになっている。この暖房・冷房能力設定器２２は、運転席と助手席との間に設置される前席センターコンソール（物入れ箱）の後面に配設されている。尚、暖房・冷房能力設定器２２で設定された暖房・冷房の別と風量設定信号（Ｌｏ・Ｍｅ・ＨｉおよびＯＦＦ）は接続線２３によりＥＣＵ１３に入力される。
【００２４】
次に、ＥＣＵ１３の作動を、図３に基づいて説明する。図３は、本発明の一実施形態における車両用空調装置Ａの作動を示すフローチャートである。前席側オートエアコン１のＡ／ＣスイッチをオンにしてＥＣＵ１３に作動用電力が供給されると、初期化処理（ステップｓ１）が成される。続いて、温度設定器１２で設定した設定温度を読み込み（ステップｓ２）、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、エバ後温度センサ５４、および水温センサ５５の各センサ信号を読み込む（ステップｓ３）。
【００２５】
ステップｓ４でＥＣＵ１３は、上記複数のセンサが出力するセンサ値と、温度設定器１２で設定した目標車室温度とに基づいて、仮の目標吹出温度ＴＡＯ’を下記の演算式に基づいて算出する。
【００２６】
ＴＡＯ’＝Ｋｓｅｔ・Ｔｓｅｔ−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓ：ゲイン
Ｔｓｅｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ：センサ値
マニュアル式の後席暖房装置２もしくは後席空調装置２・３の何れかがオンである場合（ステップｓ５でＹＥＳ）にはステップｓ６に進む。また、何れもオンでない場合にはステップｓ７に進み、リアＡ／Ｃ運転時の目標吹出温度ＴＡＯの補正量Ｔｒ’を０とする。
【００２７】
ステップｓ６では、予めＲＯＭ（図示せず）に記憶させてある外気温と補正量との相関マップに従い、リアＡ／Ｃ運転時の目標吹出温度ＴＡＯの補正量Ｔｒ’を算出する。本実施例では、２０℃以上の高外気温領域では補正量Ｔｒ’＝０℃とし、逆に６℃以下の低外気温領域では補正量Ｔｒ’＝−１４℃としている。
【００２８】
そして、これらの中間領域（６℃を超え２０℃未満）は、外気温の低下に伴い徐々に温風吹出口２１２からの放熱量が温感に影響を与える領域であるため、外気温の低下に伴い上記０℃から上記−１４℃まで補正量Ｔｒ’も徐々に可変するようになっている。
【００２９】
ステップｓ８では、下記の式より、修正した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。ＴＡＯ＝ＴＡＯ’＋Ｔｒ’
そして、目標吹出温度ＴＡＯと送風機印加電圧とのチャート（図示せず）に基づいて送風機１１１への印加電圧を決定する（ステップｓ９）。算出した目標吹出温度ＴＡＯに相当する吹出口モードを、目標吹出温度ＴＡＯと吹出口モードとの特性チャート（図示せず）に基づいて決定する（ステップｓ１０）。
【００３０】
ステップｓ１１で、車室内への実際の吹出温度が算出された目標吹出温度ＴＡＯとなるように、エアミックスドア１６の目標開度ＳＷを下記の数式に従って演算する。
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００〔％〕
ＳＷ：目標開度、ＴＡＯ：目標吹出温度、Ｔｅ：エバ後温度、Ｔｗ：冷却水温度そして、各目標値が得られるように、ステップｓ１２で各モータ、モータ駆動回路へ制御信号を出力して、内外気切替ドア・エアミックスドア１６・ブロワモータを制御する。そして、所定の制御周期（図示せず）が経過するとステップｓ１に戻る。
【００３１】
次に、本実施形態での特徴を述べる。ＥＣＵ１３は、外気温センサ５２が検知する外気温度により、リアＡ／Ｃ運転時の目標吹出温度ＴＡＯの補正量Ｔｒ’を可変している。これは、課題に記述した前席乗員の温感の変化と、外気温度が低くなるほど後席用温風吹出口からの放熱量が大きくなり、前席側空調エリアの室温の上昇程度が大きくなることとの関係に着目したものであり、前席空調装置１の目標吹出温度ＴＡＯの補正量Ｔｒ’を外気温度に伴って可変するものである。
【００３２】
具体的には外気温度が低いときには補正量Ｔｒ’のマイナス分を大きくして、前席空調装置１の目標吹出温度ＴＡＯが低くなるように制御している。これにより、前席空調装置１の作動中に、マニュアル式の後席暖房装置２もしくは後席空調装置２、３を作動させても、前席側の車室温を設定温度に維持することのできる車両用空調装置とすることができる。
【００３３】
また、ＥＣＵ１３は、後席側空調ユニット２１、３１において、温風を後席側へ吹き出す温風吹出モード（フットモードもしくはバイレベルモード）となっているときに上記補正を行なっている。これは、例えば外気温度が高いときには冷風吹出モード（フェイスモード）が選択されて冷風吹出口３１２からの吹き出しとなり、温風吹出口２１２からの吹き出しがないため、前席室温への影響はほとんどなく、補正の必要がないためである。
【００３４】
（その他の実施形態）
上述した実施形態では、後席空調装置を後席暖房装置２と後席冷房装置３とに分けて構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、後席空調装置として一体に構成していても良い（請求項２に対応）。また、後席側暖房装置２だけでも良い（請求項１に対応）。また、暖房・冷房能力設定器２２は、温風や冷風の風量の増減以外に、ヒータコアやエバポレータの加熱能力・冷却能力を増減する構成や、温風や冷風の風量の増減とヒータコアやエバポレータの加熱能力・冷却能力の増減との両方を行なう構成でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる車両用空調装置の構成説明図である。
【図２】図１の車両用空調装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における車両用空調装置の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　前席側オートエアコン（前席空調装置）
２　後席暖房装置、後席空調装置
３　後席冷房装置（後席空調装置）
１１　前席側空調ユニット
１２　温度設定器
１３　ＥＣＵ（空調制御手段）
１６　エアミックスドア（空調手段）
２１　温風吹出ユニット（後席側空調ユニット）
２２　暖房能力設定器、冷房能力設定器、暖房・冷房能力設定器
３１　冷風吹出ユニット（後席側空調ユニット）
５１　内気温センサ（空調環境検知手段）
５２　外気温センサ（空調環境検知手段）
５３　日射センサ（空調環境検知手段）
５４　エバ後温度センサ（空調環境検知手段）
５５　水温センサ（空調環境検知手段）
１１４、１１５、１１６　空気吹出口
１１１　送風機
１１２　エバポレータ（空調手段）
１１３　ヒータコア（空調手段）
２１１　内気導入口
２１２　温風吹出口、後席側空気吹出口
２１３　温風吹出用送風機、後席用送風機
２１４　ヒータコア（加熱器、後席側空調手段）
３１１　内気導入口
３１２　冷風吹出口（後席側空気吹出口）
３１３　冷風吹出用送風機（後席用送風機）
３１４　エバポレータ（後席側空調手段）
ＴＡＯ　目標吹出温度
Ｔｒ’　補正量
【図１】
2004067041.tif 000003
【図２】
2004067041.tif 000004
【図３】
2004067041.tif 000005