(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱部を有し前記発熱部から供給される熱によって輻射熱を車室内（１０）に放射するヒータ暖房運転を行う輻射ヒータ装置（２）と、
前記車室内に対して温度調節した空調空気を送風する空調装置（３）と、
前記輻射ヒータ装置による前記ヒータ暖房運転と前記空調装置による空調運転とを関連させて制御する制御装置（４、５）と、
を備え、
前記制御装置は、前記空調空気がデフロスタ吹出通路から車両の窓に向けて吹き出されフット吹出通路から車室内に吹き出される吹出しモードが設定され、かつ前記ヒータ暖房運転を実施する場合には、前記ヒータ暖房運転の非実施時よりも、前記空調装置の室内用ブロワによる送風量を低下するとともに前記デフロスタ吹出通路の通風開度を大きくし前記フット吹出通路の通風開度を小さくするように制御することを特徴とするヒータ空調システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記空調装置において前記低下させる送風量を、前記空調運転の目標吹出し温度に応じて決定することを特徴とする請求項１に記載のヒータ空調システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記空調装置において前記大きく制御する前記デフロスタ吹出通路の通風開度を、前記空調運転の目標吹出し温度に応じて決定することを特徴とする請求項１または２に記載のヒータ空調システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記空調装置において前記小さく制御する前記フット吹出通路の通風開度を、前記空調運転の目標吹出し温度に応じて決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヒータ空調システム。
【請求項５】
さらに前記制御装置は、空調空気がフット吹出通路から乗員の下半身に向けて吹き出されるフット吹出しモードの状態から、当該フット吹出しモードよりも前記フット吹出通路からの吹出し風量が少ない吹出しモードに変更された場合には、前記ヒータ暖房運転の実施時には前記輻射熱の放射量を大きくするように前記輻射ヒータ装置を制御し、または前記ヒータ暖房運転の非実施時には前記ヒータ暖房運転を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のヒータ空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輻射熱を提供する輻射ヒータ装置と空調空気を提供する空調装置とを関連させて運転するヒータ空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、輻射ヒータ装置と空調装置とを連携制御するヒータ空調システムの一形態を開示している。特許文献１に記載のシステムは、足元吹出し熱量（フット吹出し熱量）と輻射熱暖房装置の投入電力との相互の割合が、乗員の足において同一温感となるように、空調装置と輻射熱暖房装置を制御している。この省エネルギ化を図る制御の一例として、エンジン水温所定温度以上のときは足元風量を増加させるとともに輻射熱暖房装置の投入電力を減少させることが開示されている。また、エンジン水温が所定温度未満のときは足元風量を減少させ、かつ輻射熱暖房装置の投入電力を増加させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９２８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のシステムにおいては、デフロスタ吹出口から空調風を吹き出す吹出しモードである場合に、単純に空調装置による送風量を絞ってしまうと、デフロスタ吹出口からの吹出し風量が低下するため、窓曇り防止性能が確保できないという問題がある。一方、足元風量を減少させるためにフット吹出し口の通風開度を絞ってしまうと、空調装置における通風抵抗が増加することで、騒音、振動性能（ＮＶ性能）が悪化するという懸念がある。
【０００５】
したがって、特許文献１のシステムは、省エネルギ化を図りつつ乗員に対して適切な暖房感を与え、かつ窓曇り防止性能を確保するためには、さらなる改良が求められている。
【０００６】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、乗員の暖房感を確保しつつ空調装置の省エネルギ化を図り、さらに窓曇り防止性能を確保できるヒータ空調システム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】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、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ものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
開示されたヒータ空調システムに係る発明のひとつは、通電により発熱する発熱部を有し発熱部から供給される熱によって輻射熱を車室内（１０）に放射するヒータ暖房運転を行う輻射ヒータ装置（２）と、車室内に対して温度調節した空調空気を送風する空調装置（３）と、輻射ヒータ装置によるヒータ暖房運転と空調装置による空調運転とを関連させて制御する制御装置（４、５）と、を備え、
制御装置は、空調空気がデフロスタ吹出通路から車両の窓に向けて吹き出されフット吹出通路から車室内に吹き出される吹出しモードが設定され、かつヒータ暖房運転を実施する場合には、ヒータ暖房運転の非実施時よりも、空調装置の室内用ブロワによる送風量を低下するとともにデフロスタ吹出通路の通風開度を大きくしフット吹出通路の通風開度を小さくするように制御することを特徴とする。
【０００９】
この開示発明によれば、窓曇り防止と暖房とが必要である場合に、空調装置の送風量を低下させてもデフロスタ吹出通路の通風開度を増加させることにより、空調装置における通風抵抗の増加を防止できるとともに、窓への送風量を確保することができる。換言すれば、空調装置における圧力損失の低下につながる制御を実施できるとともに、窓の防曇性能も確保することができる。さらに、輻射ヒータ装置によるヒータ暖房運転によって乗員に対して暖房を行うことで暖房出力を補完できるため、車室内への送風量を絞ることが可能になり、空調による暖房を抑制することができる。したがって、開示発明によれば、乗員の暖房感を確保しつつ空調装置の省エネルギ化を図り、さらに窓曇り防止性能を確保できるヒータ空調システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヒータ空調システムと乗員との位置関係を表す図である。
【図２】第１実施形態に係るヒータ空調システムの制御に関するブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る、輻射ヒータ装置と空調装置との連携制御に関するフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートにおけるステップ４０で目標ブロワレベルを決定するために用いる制御マップの一例である。
【図５】図３のフローチャートにおけるステップ６０でデフロスタドアの目標開度を決定するために用いる制御マップの一例である。
【図６】第２実施形態に係る、輻射ヒータ装置と空調装置との連携制御に関するフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートにおけるステップ１００でフットドアの目標開度を決定するために用いる制御マップの一例である。
【図８】第３実施形態に係る、輻射ヒータ装置と空調装置との連携制御に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
開示発明に係るヒータ空調システム１は、輻射ヒータ装置２と、車室内１０に対して温度調節した空調空気を送風する空調装置３とを関連させて制御する。ヒータ空調システム１は、例えば、車室内１０に対して暖房を提供する装置である。ヒータ空調システム１に適用可能な輻射ヒータ装置２は、例えば、車室内１０の内装部材に装着される車両用の装置であり、輻射熱を供給するヒータ本体を有する暖房用の装置である。第１実施形態に係るヒータ空調システム１について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１３】
輻射ヒータ装置２は、車室内１０のための暖房装置の一つを構成する。輻射ヒータ装置２は、板状のヒータ本体を有している。輻射ヒータ装置２は、電力が供給されると発熱する。輻射ヒータ装置２は、その表面と垂直な方向に位置付けられた対象物を暖めるために、主としてその表面と垂直な方向へ向けて輻射熱を放射する。輻射ヒータ装置２は、発熱部を有し、発熱部から放出される熱によって輻射熱を外部に供給する装置である。したがって、輻射ヒータ装置２は、高温の固体表面から低温の固体表面に、その間の空気等の存在に関係なく、熱線によって伝わる輻射熱を提供可能である。以下、輻射ヒータ装置２のことを単に、装置２と称することもある。
【００１４】
車室内１０には、乗員１５が着座するための座席１２が設置されている。装置２は、乗員１５の足元に輻射熱を放射するように車室内１０に設置されている。装置２は、車室内１０の壁面に設置される。車室内１０の壁面は、例えば、インストルメントパネル、ドアトリム、天井等の内装部である。装置２は、想定される通常の姿勢の乗員１５に対向するように設置される。例えば、道路走行車両は、ハンドル１４を支持するためのステアリングコラム１３を有している。装置２は、ステアリングコラム１３の下面に、乗員１５に対向するように設置することができる。
【００１５】
装置２は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。装置２は、ヒータ本体を構成する基板部と、複数の発熱部と、導電部である一対の端子とを有する。装置２は、主として表面と垂直な方向に向けて輻射熱を放射する面状ヒータとも呼ぶことができる。
【００１６】
基板部は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ高温に耐える樹脂材料によって作られている。基板部は、多層基板である。基板部は、表面層と、裏面層と、中間層とを有する。表面層は、輻射熱の放射方向に面している。換言すると、表面層は、装置２の設置状態において、加熱対象物である乗員１５の一部に対向して配置される面である。裏面層は、装置２の背面をなす。中間層は、発熱部と端子を支持する。基板部は、それぞれ線状である複数の発熱部を支持するための部材である。表面層、裏面層、中間層は、発熱部、端子よりも熱伝導率が低い素材からなる絶縁部である。例えば、表面層、裏面層、中間層は、ポリイミド樹脂によって作られている。
【００１７】
複数の発熱部のそれぞれは、通電によって発熱する材料によって作られている。発熱部は、金属材料によって作ることができる。例えば、発熱部は、銅、銀、錫、ステンレス、ニッケル、ニクロム等から構成することができる。複数の発熱部は、それぞれ、基板部の面に対して平行な線状または板状を呈し、基板部の表面に対して分散して配置されている。
【００１８】
各発熱部は、所定の間隔を設けて配置される一対の端子に接続されている。発熱部は、一対の端子の間で間隔を設けて配置されている。複数の発熱部は、一対の端子間を橋渡しするように一対の端子に対して並列に接続され、基板部表面のほぼ全体にわたって設けられている。複数の発熱部は、中間層とともに、表面層と裏面層の間に挟まれるように設けられている。複数の発熱部は、基板部によって外部から保護されている。
【００１９】
各発熱部は、少なくとも表面層に熱的に接続され、通電によって発熱する部材である。これにより、発熱部が発生した熱は、表面層に伝達される。ひとつの発熱部が発生した熱は、基板部などの部材を経由して、表面層から外部に輻射熱として放射され、対向する乗員１５に対して提供される。
【００２０】
発熱部は、所定の発熱量を得るために、所定の長さをもつように設定されている。したがって、各発熱部は、所定の抵抗値を有するように設定されている。また、各発熱部は、横方向（長さ方向）の熱抵抗が所定値となるように寸法、形状が設定されている。これにより、複数の発熱部は、所定の電圧が印加されることにより所定の発熱量を発生する。複数の発熱部は、所定の発熱量を発生して、所定温度に上昇する。所定温度に上昇した複数の発熱部は、表面層を所定放射温度に加熱する。そして、装置２は、乗員１５、すなわち人の下半身に対して暖かさを感じさせる輻射熱を放射することができる。
【００２１】
以下に、図２を参照して、ヒータ空調システム１の制御に関する構成を説明する。発熱部の出力、温度、発熱量は、ヒータＥＣＵ４により制御される。ヒータＥＣＵ４は、装置２の作動を制御する制御装置である。ヒータＥＣＵ４は、発熱部に印加する電圧値、電流値を制御することにより、発熱部の出力、温度、発熱量等を制御できる。したがって、ヒータＥＣＵ４は、乗員１５に対して与える輻射熱量を可変する。ヒータＥＣＵ４により装置２への通電が開始されると、装置２の表面温度は、制御する所定放射温度まで急速に上昇する。このため、冬期などにおいても、乗員１５に迅速に暖かさを与えることができる。
【００２２】
装置２の表面層に物体が接触した場合、発熱部から表面層に伝達している熱は、接触している物体に急速に伝達される。この結果、表面層の接触している部分の温度は急速に低下する。よって、物体が接触している部分の装置２の表面温度は急速に低下する。物体が接触している部分の熱は、接触している物体に伝わり、接触している物体に拡散する。このため、接触している物体の表面温度の過剰な上昇が抑制される。
【００２３】
ヒータＥＣＵ４には、乗員が操作可能なヒータ操作部４０からの信号が入力される。ヒータ操作部４０を操作することにより、発熱部に通電されていない状態から通電を行う命令の信号と、発熱部に通電が行われている状態から通電を停止する命令の信号とを、ヒータＥＣＵ４に対して送信できる。ヒータ操作部４０が操作されて、発熱部に通電されていない状態から通電を行う命令の信号がヒータＥＣＵ４に入力されると、ヒータＥＣＵ４は、装置２による自動のヒータ暖房運転を制御する。ヒータ操作部４０は、自動のヒータ暖房運転を許可する通電許可状態と、ヒータ暖房運転を禁止する通電禁止状態とをそれぞれ設定することができる自動運転設定手段である。ヒータ操作部４０は、例えば、インストルメントパネル等に一体的に設置された操作パネル上のスイッチである。
【００２４】
ヒータＥＣＵ４は、エンジンの始動および停止を司るイグニッションスイッチのＯＮ、ＯＦＦに関係なく、車両に搭載された車載電源であるバッテリ１００から直流電源が供給されて、演算処理や制御処理を行うように構成されている。ヒータＥＣＵ４は、バッテリ１００から得られる電力を装置２に供給し、当該供給電力を制御することができる。ヒータＥＣＵ４は、当該供給電力の制御によって、発熱部の出力を制御することができる。ヒータＥＣＵ４は、バッテリ１００から得た直流電力を、例えばインバータ部によって個別にデューティ制御して、装置２の発熱部に供給する。したがって、ヒータＥＣＵ４は、装置２の基板部の表面温度を直流電力のデューティ制御によって調節することができる。
【００２５】
バッテリ１００は、例えば、複数個の単電池の集合体からなる組電池で構成してもよい。各単電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池で構成することができる。バッテリ１００は、例えば、充放電可能で、車両走行用のモータ等に電力を供給する用途に用いることができる。
【００２６】
ヒータＥＣＵ４は、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、及びＩ／Ｏポート（入力／出力回路）等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。温度センサ２０は、基板部に接触して電気信号として基板部の温度情報を検知する温度検知部と、ヒータＥＣＵ４に接続され、温度検知部によって検知された電気信号をヒータＥＣＵ４に通信する信号線と、を備える。温度センサ２０からの信号は、例えば、Ｉ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。ヒータＥＣＵ４は、直流電力のデューティ制御を実行するとともに、温度センサ２０によって検出されるヒータ本体の温度を目標のヒータ温度に近づけるようにフィードバック制御を実行することにより、装置２の運転、ヒータ出力を制御する。
【００２７】
ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリは、ヒータＥＣＵ４の記憶手段を構成する。記憶手段は、所定の演算プログラム、制御特性グラフの元となる所定の制御特性データを予め記憶している。当該制御特性データは、ヒータＥＣＵ４による発熱部の出力制御に用いられる。また、ヒータＥＣＵ４は、空調ＥＣＵ５と通信することによって空調ＥＣＵ５による空調運転と関連させた輻射ヒータ装置２のヒータ暖房運転を実施する。
【００２８】
空調ＥＣＵ５には、乗員が操作可能な空調操作部５０からの信号が入力される。乗員は空調操作部５０を操作することにより、空調運転を行う命令の信号と空調運転を停止する命令の信号とを空調ＥＣＵ５に対して送信できる。また、乗員は空調操作部５０を操作することにより、車室内の温度（設定温度）を設定することができる。空調操作部５０が操作されて、自動の空調運転を行う命令の信号が空調ＥＣＵ５に入力されると、空調ＥＣＵ５は、空調装置３による自動の空調運転を制御する。空調操作部５０は、自動の空調運転を許可する許可状態と、空調運転を禁止する禁止状態とをそれぞれ設定することができる自動運転設定手段である。空調操作部５０は、ヒータ操作部４０と同様に、インストルメントパネル等に一体的に設置された操作パネル上のスイッチである。
【００２９】
空調ＥＣＵ５は、バッテリ１００から得られる電力を空調装置３に供給し、当該供給電力を制御することができる。空調ＥＣＵ５は、当該供給電力を制御することによって、空調装置３の空調機能部品に係る出力を制御することができる。
【００３０】
ヒータＥＣＵ４と空調ＥＣＵ５は、通信可能に構成され、装置２、空調装置３に関する、所定の運転情報や制御指令をやりとりする。両者の通信形態は、有線、無線のいずれであってもよい。空調ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、バッテリ１００から直流電源が供給されて車室内の空調を制御する空調制御装置である。空調ＥＣＵ５には、内気センサ３０、外気センサ３１、日射センサ３２、吐出温度センサ３３、吐出圧力センサ３４、蒸発器温度センサ３５、冷却水温度センサ３６等の空調制御用のセンサ群の各検出信号、及び設定温度の信号が入力される。
【００３１】
内気センサ３０は、車室内温度Ｔｒを検出する。外気センサ３１は、外気温Ｔａｍを検出する。日射センサ３２は、車室内１０の日射量Ｔｓを検出する。吐出温度センサ３３は、空調用冷凍サイクルにおける圧縮機の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する。吐出圧力センサ３４は、当該圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する。蒸発器温度センサ３５は、空調用冷凍サイクルにおける蒸発器からの吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する。冷却水温度センサ３６は、エンジンから流出した冷却水の冷却水温度Ｔｗを検出する。また、空調ＥＣＵ５には、車室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度を検出する湿度センサ、窓近傍の車室内空気の温度を検出する窓近傍温度センサ、及び窓表面温度を検出する窓表面温度センサ等の信号が入力される。
【００３２】
空調ＥＣＵ５は、これら検出信号と記憶された空調制御プログラムとを用いて各種演算、処理を行い、各モードドア用のアクチュエータ、ブロワモータのモータ駆動回路、圧縮機の容量制御弁、電磁クラッチのクラッチ駆動回路等に制御信号を出力する。ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリは、ヒータＥＣＵ４や空調ＥＣＵ５の記憶手段を構成する。記憶手段は、所定の空調制御プログラム、各種制御特性グラフの元となる所定の制御特性データを予め記憶している。当該制御特性データは、ヒータＥＣＵ４による輻射熱量の制御や空調ＥＣＵ５による車室内の空調制御に用いられる。これにより、ヒータＥＣＵ４は装置２によるヒータ暖房運転を制御し、空調ＥＣＵ５は車室内空調に寄与する各種の空調機能部品の作動を制御する。
【００３３】
空調ＥＣＵ５は、ヒータＥＣＵ４による装置２の運転と関連させた空調運転を実施する。空調機能部品には、空調用冷凍サイクルの圧縮機、室内用ブロワ、内外気切換ドア、エアミックスドア、吹出しモード切換ドア等が含まれる。空調ＥＣＵ５は、車両ＥＣＵ１１０と相互に通信可能に構成される。両者の通信形態は、有線、無線のいずれであってもよく、その信号形式についても限定されない。車両ＥＣＵ１１０は、車速、エンジン冷却水温度、乗員の着座の有無等の車両に関する各種情報を取得し、所定の情報を空調ＥＣＵ５に送る。空調ＥＣＵ５は、車両ＥＣＵ１１０から取得した情報を、空調運転における空調機能部品の作動決定に使用する。
【００３４】
以下に、空調ＥＣＵ５が実施する空調運転における処理手順について概要を説明する。イグニッションスイッチがオンされて空調ＥＣＵ５に直流電源が供給されると、予めメモリに記憶されている制御プログラムが実行される（初期化ステップ）。
【００３５】
まず、空調ＥＣＵ５のマイクロコンピュータに内蔵されたデータ処理用メモリの記憶内容などを初期化する。次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、空調ＥＣＵ５には、空調操作部５０からの信号、及び各種センサ３０〜３６からのセンサ信号が入力される（各種データ読み込みステップ）。
【００３６】
そして、記憶している演算式に入力データを代入して、目標吹出し温度ＴＡＯを演算し、その目標吹出し温度ＴＡＯと外気温Ｔａｍから、目標エバポレータ後温度ＴＥＯを演算する（目標吹出し温度の演算ステップ）。
【００３７】
目標吹出し温度の算出に用いられる演算式の一例を以下に示す。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ  …（１）
【００３８】
ここで、Ｔｓｅｔは、空調操作部５０にて設定された設定温度、Ｔｒは内気センサ３０にて検出された内気温度、Ｔａｍは外気センサ３１にて検出された外気温度、Ｔｓは日射センサ３２にて検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ及びＫｓは各ゲインであり、Ｃは全体にかかる補正用の定数である。
【００３９】
次に、演算した目標吹出し温度ＴＡＯに基づいてブロワ風量、すなわち室内用ブロワのブロワモータに印加するブロワ制御電圧ＶＡを演算する（ブロワ制御用電圧の演算ステップ）。ブロワ制御電圧ＶＡは、目標吹出し温度ＴＡＯに適合したブロワ制御電圧ＶＡを、予め記憶している特性マップに基づいて求められる。
【００４０】
次に、演算された目標吹出し温度ＴＡＯと各種データ読み込みステップにおける入力データとを、メモリに記憶されている演算式に代入して、エアミックスドアのエアミックス開度ＳＷ（％）を演算する（エアミックスドア開度の演算ステップ）。
【００４１】
次に、目標吹出し温度の演算ステップで求めた目標吹出し温度ＴＡＯに基づき、車室内１０へ取り込む空気流の吸込モードと、車室内１０へ吹き出す空気流の吹出しモードとを決定する（吸込み、吹出しモードの演算ステップ）。このとき、各吹出しモードに対応する各吹出し通路の通風開度、例えば各吹出しに対するモードドアによる通路開度は、目標吹出し温度ＴＡＯと通風開度との関係を規定した、予め記憶している特性マップに基づいて求められる。
【００４２】
次に、目標吹出し温度の演算ステップで求めた目標吹出し温度ＴＡＯと蒸発器温度センサ３５が検出する実際の蒸発器温度Ｔｅとが一致するように、圧縮機の制御電流を演算する（圧縮機制御電流の演算ステップ）。
【００４３】
空調ＥＣＵ５は、ブロワ制御用電圧の演算ステップで求めたブロワ制御電圧ＶＡとなるように、ブロワ駆動回路に制御信号を出力し、エアミックスドア開度の演算ステップで決定されたエアミックス開度ＳＷとなるように、サーボモータに制御信号を出力する。さらに空調ＥＣＵ５は、吸込み、吹出しモードの演算ステップで決定された各モードとなるように、サーボモータに制御信号を出力し、圧縮機制御電流の演算ステップで決定された制御電流となるように適正なオンオフ制御をクラッチ駆動回路に出力する。そして、前述の各種データ読み込みステップに戻り、以降の各ステップの処理を繰り返す。空調ＥＣＵ５は、このような一連の処理を繰り返すことによって、車室内温度を設定温度Ｔｓｅｔに近づけることができる。
【００４４】
このように空調ＥＣＵ５は、マニュアル操作による指令や、自動運転の設定温度と各種センサ３０〜３６等から取得した各種情報を用いた演算により、空気取入れモード、吹出しモード、室内用ブロワによる送風量、車室内１０への空調温度等を制御する。空調ＥＣＵ５は、空気取入れモードとして、外気モード、内気モード、内外気導入モードのいずれかに設定する。空調ＥＣＵ５は、吹出し用ドアの位置を制御して、各吹出しモードに設定する。吹出しモードには、フット吹出しモード、フェイス吹出しモード、バイレベルモード、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタ吹出しモード等に設定する。ここでいうフットモードは、少量であるがデフロスタ吹出口２１から車室内１０への送風が行われるモードである。また、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタ吹出しモード、フットリア吹出しモードは、前席のフット吹出口２２から車室内１０への送風量がフット吹出しモードよりも少ないモードである。フットリア吹出しモードは、後席の乗員に対して空調空気を吹き出すことができる吹出しモードである。
【００４５】
次に、装置２のヒータ暖房運転と空調装置３の空調運転とを関連させる連係制御について説明する。図３には、当該連係制御の処理手順を開示するフローチャートを示している。本フローチャートは、空調ＥＣＵ５やヒータＥＣＵ４に電源が投入されている状態で開始され、空調ＥＣＵ５とヒータＥＣＵ４とが互いに情報を通信することで、いずれかのＥＣＵによって実行される。したがって、本フローチャートの各処理は、空調ＥＣＵ５とヒータＥＣＵ４とが協働して実行され、あるいは空調ＥＣＵ５とヒータＥＣＵ４とを統合する統合制御装置により実行されるものである。
【００４６】
本フローチャートが開始されると、まずステップ１０で、車室内１０に送風を行う空調装置３の室内用ブロワが運転しているか否かを判定する。ステップ１０で室内用ブロワが停止していると判定すると、本フローチャートを終了する。ステップ１０で室内用ブロワが運転中であると判定すると、次のステップ２０で空調装置３の吹出しモードがデフロスタ吹出しモード、フット吹出しモードのいずれかであるか否かを判定する。フット吹出しモードの際は、デフロスタ吹出口２１から車室内１０へ空調空気が吹き出されているため、デフロスタ吹出しモード、フット吹出しモードのいずれかの吹出しモードである場合は、車両の窓に向けて送風が行われ、窓曇り防止効果が期待できる。
【００４７】
ステップ２０でデフロスタ吹出しモード、フット吹出しモードのいずれでもないと判定すると、本フローチャートを終了する。ステップ２０でデフロスタ吹出しモード、フット吹出しモードのいずれかの吹出しモードに設定されていると判定すると、次にステップ３０で装置２のヒータ本体が運転されているか否かを判定する。ヒータ本体が運転されていれば、車室内１０へ輻射熱が放射され、乗員に対して暖房を提供していることになる。また、ステップ３０で判定されるヒータ本体の運転は、自動で行われるヒータ暖房運転であってもよいし、乗員のマニュアル操作によって運転が開始される手動のヒータ暖房運転であってもよい。
【００４８】
ステップ３０で装置２が運転していないと判定すると、本フローチャートを終了する。ステップ３０で装置２が運転して輻射熱を放射していると判定すると、次のステップ４０で、室内用ブロワの目標ブロワレベルを算出する。この目標ブロワレベルは、目標吹出し温度ＴＡＯと目標ブロワレベルとの関係を規定した、予め記憶されている特性マップを用いて求められる。
【００４９】
例えば、図４に示す特性マップにしたがって、前述の数式（１）を用いて算出した目標吹出し温度ＴＡＯから、目標ブロワレベルを求め、この目標ブロワレベルに基いてブロワ制御電圧を決定する。図４には、ヒータ暖房運転の非実施時に決定される通常空調時の目標ブロワレベルとＴＡＯに係る特性マップを実線で示し、ヒータ暖房運転の実施時に決定される目標ブロワレベルとＴＡＯに係る特性マップを二点鎖線で示している。図４に示すように、二点鎖線で示す特性マップによれば、実線で示す特性マップよりも、ＴＡＯに対して対応する目標ブロワレベルの値が小さくなるように決定されることがわかる。
【００５０】
したがって、ステップ４０で決定する目標ブロワレベルは、前述した、通常空調時のブロワ制御電圧ＶＡに対応する目標ブロワレベルよりも小さい値に設定される。換言すれば、この目標ブロワレベルは、装置２によるヒータ暖房運転が実施されていないときよりも小さい値に設定される。これにより、室内用ブロワによる送風量は、ヒータ暖房運転時は、ヒータ暖房運転の非実施時よりも小さい値に設定されることになる。
【００５１】
次にステップ５０では、ステップ４０で決定した目標ブロワレベルとなるように制御したブロワ制御電圧を室内用ブロワのブロワモータに印加する処理を実行する。この処理により、ヒータ暖房運転時の室内用ブロワによる送風量は、通常空調時（ヒータ暖房運転の非実施時）よりも低下した値に設定される。
【００５２】
次のステップ６０では、デフロスタ吹出通路の通風開度に対応する、吹出しモード切換ドアの一つであるデフロスタドアの目標開度を決定する。デフロスタ吹出通路は、車室内１０に開口するデフロスタ吹出口２１に通じる通路である。デフロスタドアの目標開度は、目標吹出し温度ＴＡＯとデフロスタドアの目標開度との関係を規定した、予め記憶されている特性マップを用いて求められる。
【００５３】
例えば、図５に示す特性マップにしたがって、前述の数式（１）を用いて算出した目標吹出し温度ＴＡＯから、デフロスタドアの目標開度（％）を求め、この目標開度に基いてサーボモータに出力する制御信号を決定する。図５には、ヒータ暖房運転の非実施時に決定される目標開度とＴＡＯに係る特性マップを実線で示し、ヒータ暖房運転の実施時に決定される目標開度とＴＡＯに係る特性マップを二点鎖線で示している。図５に示すように、二点鎖線で示す特性マップによれば、実線で示す特性マップよりも、ＴＡＯに対して対応する目標開度の値が大きくなるように決定されることがわかる。
【００５４】
したがって、ステップ６０で決定するデフロスタドアの目標開度は、前述した、通常空調時に対応する目標開度よりも大きな値に設定される。換言すれば、デフロスタドアの目標開度は、装置２によるヒータ暖房運転が実施されていないときよりも大きな値に設定される。
【００５５】
次にステップ７０では、ステップ６０で決定したデフロスタドアの目標開度となるように制御した制御信号を、デフロスタドアを駆動するサーボモータに印加する処理を実行し、本フローチャートを終了する。この処理により、ヒータ暖房運転時におけるデフロスタ吹出通路の通風開度は、通常空調時（ヒータ暖房運転の非実施時）よりも大きな値に設定されて、空調装置３の通風抵抗を小さくすることに寄与する。
【００５６】
次に、第１実施形態のヒータ空調システム１がもたらす作用効果について説明する。ヒータ空調システム１は、発熱部から供給される熱によって輻射熱を車室内１０に放射するヒータ暖房運転を行う輻射ヒータ装置２と、車室内１０に空調空気を送風する空調装置３と、ヒータ暖房運転と空調運転とを関連させて制御する制御装置と、を備える。制御装置は、デフロスタ吹出通路から吹き出される吹出しモードが設定され、かつヒータ暖房運転を実施する場合には、ヒータ暖房運転の非実施時よりも、空調装置３による送風量を低下するとともにデフロスタ吹出通路の通風開度を大きくするように制御する。ヒータ空調システム１は、窓曇り防止と暖房とが必要である状況において、空調装置３の送風量を低下させてもデフロスタ吹出通路の通風開度を増加させる。
【００５７】
この制御によれば、空調装置３における通風抵抗の増加を防止できるとともに、窓への送風量を確保することができる。換言すれば、空調装置における圧力損失の低下につながる制御を実施できるとともに、窓の防曇性能も確保することができる。さらに、輻射ヒータ装置２によるヒータ暖房運転によって乗員１５に対して暖房を行うことで暖房出力を補完できるため、車室内１０への送風量を絞ることが可能になり、空調による暖房出力を抑制することができる。また、ヒータ空調システム１の制御によれば、窓の防曇性能を悪化させることなく、乗員１５の足元の快適性を維持したまま、空調装置３による送風量を低下させることできる。以上から、ヒータ空調システム１によれば、乗員１５の暖房感を確保しつつ空調装置３の省エネルギ化を図り、さらに窓曇り防止性能を確保できるシステムを提供できる。
【００５８】
また、装置２から輻射熱が放出されることにより、乗員１５は輻射熱によって暖かさを感じやすくなるため、空調装置による送風量を下げても乗員１５の暖房感を確保することができる。また、装置２から輻射熱が放出されている場合、輻射熱によって乗員１５の皮膚温度も上がるため、空調出力を下げることになっても、乗員１５は寒さを感じにくい。
【００５９】
また、デフロスタ吹出口２１からの吹出し風があって、かつヒータ暖房運転時に、送風量を低減することにより、空調風を提供するブロワの消費電力を低減し、システム全体として省電力の暖房を提供することに寄与する。
【００６０】
ヒータ空調システム１の制御装置は、ヒータ暖房運転の非実施時よりも低下させる空調装置３による送風量を、空調運転の目標吹出し温度ＴＡＯに応じて決定する。これによれば、通常の空調制御に用いられる目標吹出し温度ＴＡＯに応じて送風量の低下度合いを決定するため、ＴＡＯを用いて必要な空調能力を確保できるとともに、適正な送風量に抑制することができる。
【００６１】
ヒータ空調システム１の制御装置は、ヒータ暖房運転の非実施時よりも大きく設定されるデフロスタ吹出通路の通風開度を、空調運転の目標吹出し温度ＴＡＯに応じて決定する。これによれば、通常の空調制御に用いられる目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、デフロスタ吹出通路の通風開度の増加度合いを決定するため、ＴＡＯを用いて必要な空調能力を確保できるとともに、適正なデフロスタ吹出し風量を設定することができる。
【００６２】
（第２実施形態）
第２実施形態で、第１実施形態で説明したヒータ暖房運転と空調運転との連携制御に対する他の実施形態について図６及び図７を参照して説明する。図６において図３と同じステップ番号を付したステップは同様の処理であり、同様の作用効果を奏する。以下に、第１実施形態とは異なる内容についてのみ説明する。
【００６３】
図６は、第２実施形態に係る連携制御に関するフローチャートである。図７は、図６に示すステップ１００において、フットドアの目標開度（％）を決定するために用いる制御マップの一例である。
【００６４】
図６に示すように、ステップ７０の処理の後、次のステップ１００では、フット吹出通路の通風開度に対応する、吹出しモード切換ドアの一つであるフットドアの目標開度を決定する。フット吹出通路は、車室内１０に開口するフット吹出口２２に通じる通路である。フットドアの目標開度は、目標吹出し温度ＴＡＯとフットドアの目標開度との関係を規定した、予め記憶されている特性マップを用いて求められる。
【００６５】
例えば、図７に示す特性マップにしたがって、前述の数式（１）を用いて算出した目標吹出し温度ＴＡＯから、フットドアの目標開度（％）を求め、この目標開度に基いてサーボモータに出力する制御信号を決定する。図７には、ヒータ暖房運転の非実施時に決定される目標開度とＴＡＯに係る特性マップを実線で示し、ヒータ暖房運転の実施時に決定される目標開度とＴＡＯに係る特性マップを二点鎖線で示している。図７に示すように、二点鎖線で示す特性マップによれば、実線で示す特性マップよりも、ＴＡＯに対して対応する目標開度の値が小さくなるように決定されることがわかる。
【００６６】
したがって、ステップ１００で決定するフットドアの目標開度は、前述した、通常空調時に対応する目標開度よりも小さな値に設定される。換言すれば、フットドアの目標開度は、装置２によるヒータ暖房運転が実施されていないときよりも小さな値に設定される。
【００６７】
次にステップ１１０では、ステップ１００で決定したフットドアの目標開度となるように制御した制御信号を、フットドアを駆動するサーボモータに印加する処理を実行し、本フローチャートを終了する。この処理により、ヒータ暖房運転時におけるフット吹出通路の通風開度は、第１実施形態で説明した連携制御の場合よりも、小さな値に設定されるので、フット吹出口２２から乗員１５の足元に供給される空調空気の風量は低減することになる。
【００６８】
次に、第２実施形態のヒータ空調システム１がもたらす作用効果について説明する。ヒータ空調システム１は、ステップ１００、１１０によって、さらにフット吹出通路の通風開度を小さくするように制御して、空調空気をフット吹出通路から乗員の下半身に向けて吹き出させる。
【００６９】
この制御によれば、デフロスタ吹出口２１とフット吹出口２２の両方から車室内１０へ送風されている場合に、フット吹出通路を通じて吹き出される風量が低減する分、デフロスタ吹出通路を通じて吹き出される風量を増加させることができる。したがって、デフロスタ吹出口２１からの吹き出される風量の増加により、窓の防曇性能を高めることができる。
【００７０】
制御装置は、前述のように小さく制御するフット吹出通路の通風開度を、空調運転の目標吹出し温度ＴＡＯに応じて決定する。これによれば、通常の空調制御に用いられる目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、フット吹出通路の通風開度の低下度合いを決定するため、ＴＡＯを用いて必要な空調能力を確保できるとともに、適正なフット吹出し風量を設定することができる。
【００７１】
（第３実施形態）
第３実施形態で、第１実施形態で説明したヒータ暖房運転と空調運転との連携制御に対する他の実施形態について図８を参照して説明する。図８において図３と同じステップ番号を付したステップは同様の処理であり、同様の作用効果を奏する。以下に、第１実施形態とは異なる内容についてのみ説明する。
【００７２】
図８は、第３実施形態に係る連携制御に関するフローチャートである。図８に示すように、ステップ１０で室内用ブロワが運転中であると判定すると、次にステップ２０Ａ１で、現在の吹出しモードがフット吹出しモードであるか否かを判定する。ステップ２０Ａ１で現在の吹出しモードがフット吹出しモードでないと判定すると、本フローチャートを終了する。
【００７３】
ステップ２０Ａ１で現在の吹出しモードがフット吹出しモードであると判定すると、次にステップ２０Ａ２で、フット吹出しモードから、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタ吹出しモード、フットリア吹出しモードのいずれかに変更されたか否かを判定する。ステップ２０Ａ２の判定がＮＯの場合は、本フローチャートを終了する。
【００７４】
ステップ２０Ａ２の判定がＹＥＳの場合は、次にステップ３０で装置２のヒータ本体が運転されているか否かを判定する。ステップ３０で装置２が運転していないと判定すると、次にステップ３０Ａ２で、装置２を運転してヒータ暖房運転を開始する。そして、ステップ４０に進み、前述のステップ４、ステップ５０、ステップ６０、ステップ７０を順に実行し、本フローチャートを終了する。
【００７５】
ステップ３０で装置２が運転して輻射熱を放射していると判定すると、次にステップ３０Ａ１で、基板部の表面温度を上昇させるように直流電力のデューティ制御を実行して、装置２による輻射熱量を増加させる。そして、前述のステップ４０、ステップ５０、ステップ６０、ステップ７０を順に実行し、本フローチャートを終了する。
【００７６】
次に、第３実施形態のヒータ空調システム１がもたらす作用効果について説明する。制御装置は、空調空気が乗員１５に向けて吹き出されるフット吹出しモードの状態から、当該フット吹出しモードよりもフット吹出通路からの吹出し風量が少ない吹出しモードに変更された場合には、ヒータ暖房運転の非実施時にはヒータ暖房運転を開始する。また、制御装置は、ヒータ暖房運転の実施時には輻射熱の放射量を大きくするように輻射ヒータ装置２を制御する。
【００７７】
前述したように、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタ吹出しモード、フットリア吹出しモードは、前席のフット吹出口２２から車室内１０への送風量がフット吹出しモードよりも少ないモードである。このため、第３実施形態の制御によれば、フット吹出しモードの状態から、前述のいずれかの吹出しモードに変更されたことによって、前席のフット吹出口２２からの吹出し風量の低下分を、ヒータ暖房運転の輻射熱によって補うことができる。したがって、第３実施形態のヒータ空調システム１によれば、空調による暖房感の低下を輻射熱量によって補完できるので、乗員１５の足元の暖房感を維持することに寄与する。
【００７８】
（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。
【００７９】
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、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である。
【００８０】
前述の実施形態において、輻射ヒータ装置２によるヒータ暖房運転と空調装置３による空調運転とを関連させて制御する制御装置は、ヒータＥＣＵ４及び空調ＥＣＵ５から構成されている。当該制御装置は、このように、互いに通信する複数のＥＣＵによって構成される形態に限定されるものではない。例えば、当該制御装置は、輻射ヒータ装置２と空調装置３との両方についてその作動を制御する単一の制御装置、すなわちシステム制御装置であってもよい。
【００８１】
また、前述の実施形態のヒータＥＣＵ４は、空調ＥＣＵ５と通信可能に構成される、空調ＥＣＵ５とは別体の制御装置であるが、この形態に限定されない。例えば、ヒータＥＣＵ４は、空調ＥＣＵ５と一体である共通の制御装置であってもよい。
【００８２】
前述の実施形態において、ヒータＥＣＵ４は自動のヒータ暖房運転を制御する制御装置であるが、この場合、ヒータＥＣＵ４は装置２の輻射熱量、すなわちヒータ出力を可変する制御を行う。しかしながら、ヒータＥＣＵ４は、ヒータ出力を可変することなく、一定のヒータ出力であるヒータ暖房運転を許可し、当該ヒータ暖房運転を禁止する制御装置であってもよい。
【００８３】
前述の第２実施形態において、ステップ１００でフットドアの目標開度は、小さくなるように決定されることを説明したが、ゼロの目標開度に決定するようにしてもよい。この場合、フットドアによってフット吹出通路は閉塞されるため、フット吹出口２２からの吹出しは行われないことになる。
【符号の説明】
【００８４】
２…輻射ヒータ装置
３…空調装置
４…ヒータＥＣＵ（制御装置）
５…空調ＥＣＵ（制御装置）
１０…車室内
【図１】
0006350118.tif 000002
【図２】
0006350118.tif 000003
【図３】
0006350118.tif 000004
【図４】
0006350118.tif 000005
【図５】
0006350118.tif 000006
【図６】
0006350118.tif 000007
【図７】
0006350118.tif 000008
【図８】
0006350118.tif 000009