JP7200501B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、車両用空調装置に関する。

特許文献１には、フェイスモードにおいて、ダクト内空気通路に設けられた気流偏向ドアの位置を変更することにより、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す気流と、後席まで空調風を吹き出す気流とを形成する車両用空調装置が記載されている。この車両用空調装置では、気流偏向ドアに対して、車両前方に形成されている前方側通路の方が車両後方に形成されている後方側通路よりも通路断面積が大きくなるように気流偏向ドアの位置を制御する。これにより、前方側通路を流れる空気が低速流になって前席乗員の上半身に向けて吹き出され、後方側通路を流れる空気が高速流になって後席まで到達するようになる。

特開２０１６－１１７４７３号公報

特許文献１は、共通のダクト内空気通路を流通する空調風を前席に供給する空気と後席に供給する空気とに分配する技術について開示しているにすぎない。例えば、車室内温度が目標温度に近づくと、ダクト内空気通路を流通する風量が低下することによって後席へ到達する風量が少なくなり、後席における快適性が低下するという懸念がある。

この明細書における開示の目的は、後席における快適性の低下を抑制できる車両用空調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、一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。

開示された車両用空調装置の一つは、車室内の前席と後席の両方に向けて空調風を提供可能な車両用空調装置（１）であって、前席の乗員の上半身に対して提供される空気が流通する前席向け通路（３７０）と、後席に向けて提供される空気が流通する後席向け通路（３７１）と、少なくとも前席向け通路と後席向け通路とに分配される空気が流通するフェイス通路（３５０）と、フェイス通路を流通する総風量に対する後席向け通路を流通する後席向け風量の割合を調整する後席向け調整部（３７）と、後席向け調整部の作動を制御する制御装置（５）と、乗員による操作に応じて、空調出力を低下する指令であって、フェイス通路に流通する総風量を低下させる風量低下指令を制御装置に出力する風量操作部（１０ａ）と、を備え、制御装置は、風量操作部によって風量低下指令が出力された場合に、前述の総風量に対する後席向け風量の割合を、総風量に対する、前席向け通路を流通する前席向け風量の割合よりも増加するように後席向け調整部を制御する。

この車両用空調装置によれば、風量操作部によって風量低下指令が出力された場合に、後席向け調整部を制御して、フェイス通路を流通する総風量に対する後席向け風量の割合を増加する。乗員によって風量低下の操作が行われると空調出力が低下して後席における快適性が低下するという懸念があるが、この制御によれば、前席向けの風量を後席向けに振り分けて後席への空調出力の低下を抑えることができる。したがって、この車両用空調装置においても、後席における快適性の低下を抑制できる制御を提供できる。

第１実施形態の車両用空調装置を示す概要図である。 前席向け通路に通じる複数の車室内吹出口と後席向け通路との位置関係を示した図である。 車両用空調装置の制御に関する構成図である。 車両用空調装置における自動運転の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置において、前席側と後席側の風量割合の変化と室内温度の変化とを示したタイムチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置において、マニュアル操作に伴う後席側快適性向上制御の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置において、前席側と後席側の風量割合の変化と室内温度の変化とを示したタイムチャートである。 第３実施形態の車両用空調装置の制御に関する構成図である。 第３実施形態の車両用空調装置における自動運転の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態の車両用空調装置において、マニュアル操作に伴う後席側快適性向上制御の一例を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本開示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、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１～図５を参照して説明する。図１に示すように、車両用空調装置１は、例えば、送風ユニット２と、送風ユニット２によって送風された送風空気の温度調節を行う空調ユニット３と、送風ユニット２と空調ユニット３を接続する空気通路を形成するダクト部４と、を備えている。空調ユニット３、送風ユニット２、ダクト部４は、それぞれ、例えばポリプロピレン（ＰＰ樹脂）の成型品を外装ケースとしている。さらにこれら各部の強度を向上する場合には、ポリプロピレンに所定量のタルクやガラス繊維を含有した樹脂材料を用いてもよい。

送風ユニット２は、内部に空気が流れる通風路を形成するケーシング２２と、ケーシング２２の内部に設けられるファン２０と、ファン２０に対して回転駆動力を与えるファンモータ２１とを備えている。ファン２０は、内外気切換箱に設けられた外気導入口３６０や内気導入口３６１を通じて内気や外気を吸入する。送風ユニット２は、例えば車室内のインストルメントパネル裏の空間のうち、中央部から助手席側へオフセットして設置されている。これに対し、空調ユニット３は、インストルメントパネル裏の空間のうち、車両幅の略中央部に設置されている。当該空間は、乗員が存在する車室内と連通しているので、空間の空気は車室内空気でもある。

送風ユニット２のファン２０は、例えば、外周に環状に並ぶ複数のブレードを有する遠心多翼ファンである。複数のブレードは、ファンモータ２１の回転軸部に連結されて回転軸部とともに回転する主板部一体に設けられている。ファン２０は、渦巻き状のケーシング２２の内部に、空気をファンモータ２１の回転軸部に沿う方向に吸入し遠心方向に吹き出すように設けられている。ケーシング２２は、上面に空気の吸込口が形成されている。ケーシング２２の内部に形成される渦巻状の通路は、ファン２０の周囲の所定の部位からダクト部４に接続されている。ケーシング２２の吸込口、ファン２０の吸込口は、通常の車両搭載状態において、地面と平行またはほぼ平行となるように設置されている。

空調ユニット３は、外装ケース内に蒸発器３０、ヒータコア３１、エアミックスドア３２等を、車室内に送風する空気を空調するための空調機能部品として内蔵する。蒸発器３０は、車両前後方向には薄型の形態でケース内の通路を横断するように設けられている。したがって、蒸発器３０の上下および車両左右に延びる前面には送風ユニット２からの送風空気が流入する。蒸発器３０は、冷凍サイクルを循環する冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する。

蒸発器３０の空気流れ下流側である車両後方には、所定の間隔を隔ててヒータコア３１が設置されている。ヒータコア３１は、蒸発器３０を通過した冷風を加熱し、その内部に高温の温水であるエンジン冷却水が流れ、この温水を熱源として空気を加熱する。外装ケース内のヒータコア３１よりも上方部位には、このヒータコア３１をバイパスして冷風空気が流れる冷風バイパス通路が形成されている。

外装ケース内のヒータコア３１と蒸発器３０との間の部位には、ヒータコア３１で加熱される温風と、冷風バイパス通路を通ってヒータコア３１をバイパスする冷風との風量割合を調整するエアミックスドア３２が設けられている。エアミックスドア３２は、その位置により、ヒータコア３１を通る温風の風量とヒータコア３１を通過しない冷風の風量との比率を調節する。エアミックスドア３２は、その開度に応じて冷風と温風の風量割合を調節し、空調風の温度調節を行う。また、外装ケース内には、ヒータコア３１よりも下流に、蒸発器３０から流れてきた冷風空気とヒータコア３１で加熱された温風空気とが混ざり合う空間であるエアミックスチャンバが形成されている。エアミックスチャンバで温度調節された空調風は、車室内につながる各吹出通路を開閉する各ドアを制御することによって、適正な風量割合で車室内へ供給することができる。

空調ユニット３の外装ケースには、デフロスタ通路３３０とフェイス通路３５０とフット通路３４０とが設けられている。デフロスタ通路３３０は、フロント窓の内面に通じており、デフロスタ用ドア３３によって開閉される。フェイス通路３５０は、乗員の上半身に向けて吹き出される空気の流路の一部であり、フェイス用ドア３５によって開閉される。フット通路３４０は、乗員の足元に向けて吹き出される空気の流路の一部であり、フット用ドア３４によって開閉される。

車両用空調装置１は、デフロスタ用ドア３３、フット用ドア３４、フェイス用ドア３５を電気的に開閉駆動することにより、所望の吹出モードを実施する。送風ユニット２の上流側に設置された内外気切換箱には、外気導入口３６０と内気導入口３６１が設けられている。車両用空調装置１は、内外気切換ドア３６を電気的に切り換え駆動することで、車室内への内気の導入モードもしくは外気の導入モードを実施する。

車両用空調装置１は、フェイス通路２５０よりも下流において分岐している複数の通路を備えている。複数の通路は、少なくとも前席向け通路３７０と後席向け通路３７１である。したがって、フェイス通路３５０を流通する空気は、少なくとも前席向け通路３７０と後席向け通路３７１とに分配されることになる。前席向け通路３７０は、前席の乗員の上半身に対して提供される空気が流通する通路である。後席向け通路３７１は、後席に向けて提供される空気が流通する通路である。後席向け通路３７１の下流端部である車室内の吹出口は、天井に沿って空気を吹き出すように、車室内においてセンターフェイス吹出口３７０Ｄｒｃよりも前方で開口している。このように天井に沿って吹き出された空気は、後席にまで到達し、後席における空気調和に寄与する。

フェイス通路３５０において、前席向け通路３７０と後席向け通路３７１の分岐部よりも上流には、調整ドア３７が設けられている。調整ドア３７は、前席向け通路３７０および後席向け通路３７１の少なくとも一方を開閉可能なドアである。調整ドア３７は、前席向け通路３７０の開度を全閉から全開の範囲で調整可能な構成でもよいし、後席向け通路３７１の開度を全閉から全開の範囲で調整可能な構成でもよい。調整ドア３７は、その位置により、前席向け通路３７０を通過する空気の風量と後席向け通路３７１を通過する空気の風量との比率を調節することができる。調整ドア３７の開閉に係る構成は、軸を中心に回転するバタフライ式でもよいし、ドア面に沿うようにスライドするスライド式でもよい。調整ドア３７は、前席向け通路３７０の開度または後席向け通路３７１の開度を調整可能な後席向け調整部の一例である。したがって、調整ドア３７は、フェイス通路３５０を流通する総風量に対する後席向け通路３７１を流通する後席向け風量の割合を調整する後席向け調整部の一例である。

図２に示すように前席向け通路３７０は、車室内に開口する、運転席側のセンターフェイス吹出口３７０Ｄｒｃ、運転席側のサイドフェイス吹出口３７０Ｄｒｓ、助手席側のセンターフェイス吹出口３７０Ｐａｃ、助手席側のサイドフェイス吹出口３７０Ｐａｓに連通する。したがって、前席向け通路３７０を流通する空気は、４等分された風量がセンターフェイス吹出口３７０Ｄｒｃ、サイドフェイス吹出口３７０Ｄｒｓ、センターフェイス吹出口３７０Ｐａｃ、サイドフェイス吹出口３７０Ｐａｓのそれぞれから車室内に供給される。調整ドア３７が図１において実線で示す位置にある場合、つまり、前席向け通路３７０、後席向け通路３７１のいずれも絞っていない位置にある場合には、後席向け通路３７１の下流端開口を含めた５個の吹出口それぞれから総風量の２０％分の風量が吹き出される。車両用空調装置１は、例えば、冷房運転における初期や暖房運転における初期において、このように５個の吹出口に均等分配された風量となるように調整ドア３７を制御する。また、前席向け通路３７０が連通している車室内の吹出口の個数は、１個以上であればよく、前述した４個に限定されない。

エアコンＥＣＵ５は、車両ＥＣＵからの指令情報、内気センサ５１等の各種センサからの温度情報、操作部１０が操作されることで送信された入力情報を取得し、これらの情報に基づいて車両用空調装置１における各種空調機器に対して制御信号を出力する。図３に示すように、エアコンＥＣＵ５の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、蒸発器温度センサ５４等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。内気センサ５１は、車室内温度（内気温度）ＴＲを検出する。外気センサ５２は、車室外温度（外気温度）ＴＡＭを検出する。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量ＴＳを検出する。蒸発器温度センサ５４は、蒸発器の温度または蒸発器よりも下流の空気温度であるＴＥＯを検出する。

エアコンＥＣＵ５の入力側には、車室内前部の計器盤付近の操作パネルに設けられた各種の操作部１０からの操作信号が入力される。操作部１０としては、例えば、車両用空調装置１の運転スイッチ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、送風ユニット２の風量設定スイッチ１０ａ、車室内温度を設定する設定温度スイッチ等が含まれている。

エアコンＥＣＵ５は、乗員が携帯する無線端末機あるいは各種の移動体通信手段、例えば、携帯電話、スマートフォン等と制御信号の送受信可能である。操作部１０には、自動空調運転の実行を要求する自動運転要求手段が設けられている。エアコンＥＣＵ５は、無線端末機や操作部１０から送信された自動空調運転を許可する信号を受信し、演算処理部５０ｂに出力する。

エアコンＥＣＵ５は、その出力側に接続された各種空調用機器を制御する制御手段が一体に構成された制御装置である。各空調用機器の作動を制御するハードウェアおよびソフトウェアは、各空調用構成機器の作動を制御する制御手段を構成している。エアコンＥＣＵ５は、プログラムにしたがって動作するマイコンのようなデバイスを主なハードウェア要素として備える。エアコンＥＣＵ５は、各空調用機器と各種センサとが接続されるインターフェース部５０ａと、演算処理部５０ｂと、記憶部５０ｃとを少なくとも備える。

記憶部５０ｃは、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納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。演算処理部５０ｂは、演算処理装置であり、インターフェース部５０ａを通して各種センサから取得した環境情報と、記憶部５０ｃに記憶された制御特性マップやデータとを用いて、所定の演算プログラムにしたがった判定処理や演算処理を行う。演算処理部５０ｂは、エアコンＥＣＵ５における演算実行部であり判定処理実行部である。インターフェース部５０ａは、演算処理部５０ｂによる判定結果、演算結果に基づいて各調整機器を操作する。したがって、インターフェース部５０ａは、制御装置における入力部および制御出力部である。調整機器は、ファンモータ２１、室外ファン４０、内外気切換ドア３６、エアミックスドア３２、デフロスタ用ドア３３、フット用ドア３４、フェイス用ドア３５、調整ドア３７等である。

次に車両用空調装置１における空調制御を図４を参照して説明する。図４のフローチャートは、イグニッションスイッチがオン状態であるとき、あるいは電動自動車のスタートスイッチがオン状態であるときに開始する。エアコンＥＣＵ５は、図４に示す処理手順にしたがって車両用空調装置１における空調制御を実行する。

まず、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ１０において記憶部５０ｃに記憶されている各パラメータ等を初期化する処理を実行する。エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ２０において前述の各種センサから出力された信号値を読み込む処理を実行する。

次にエアコンＥＣＵ５は、ステップＳ３０において、前席側の空調運転の開始を指令する運転スイッチがオンされた状態か否かを判定する。この運転スイッチがオンされていない場合はステップＳ７０に進み、エアコンＥＣＵ５は、後席向け通路３７１、前席向け通路３７０に通じる複数の車室内吹出口に均等な風量が分配される位置に調整ドア３７を固定する処理を実行する。ステップＳ７０の実行後は、ステップＳ２０に進み、以降の各ステップを実行する。

ステップＳ３０において前述の運転スイッチがオンされた状態である場合は、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ４０でフェイスモードが設定されているか否かを判定する。フェイスモードが設定されていない場合は、ステップＳ７０に進み、前述の均等分配処理を実行後、ステップＳ２０に進む。前述の均等分配処理は、通常の空調運転において行われる処理である。

なお、ステップＳ３０において運転スイッチがオンされた状態である場合には、エアコンＥＣＵ５の演算処理部５０ｂは、目標吹出温度ＴＡＯの算出、送風ユニット２のブロワ電圧決定、吸込口モード決定、吹出口モード決定等の各処理を実行する。エアコンＥＣＵ５は、これらの処理結果に基づいて、車両用空調装置１の調整機器を制御して空調運転を実施する。

目標吹出温度ＴＡＯは、記憶部５０ｃに記憶された下記数式１を用いて、算出することができる。

（数式１）
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×ＴＳＥＴ－Ｋｒ×ＴＲ－Ｋａｍ×ＴＡＭ－Ｋｓ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、ＴＳＥＴは、設定温度スイッチによって設定された室内設定温度、ＴＲは内気センサ５１によって検出された内気温度、ＴＡＭは外気センサ５２によって検出された外気温度、ＴＳは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ，Ｋｒ，Ｋａｍおよび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。

演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップを用いて目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧を決定する。演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップから、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには内気循環モードに決定され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには、外気導入モードに決定される。なお、操作部１０によって吸込口モードが設定されている場合は、エアコンＥＣＵ５は設定された吸込口モードに決定する。演算処理部５０ｂは、記憶部５０ｃに記憶されたマップから、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが高いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴ってバイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。なお、操作部１０によって吹出口モードが設定されている場合は、エアコンＥＣＵ５は設定された吹出口モードに決定する。

ステップＳ４０においてフェイスモードが設定されている場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ５０において目標吹出温度ＴＡＯが安定している状態を示すＴＡＯ安定条件が成立しているか否かを判定する。ＴＡＯ安定条件が成立するか否かの判定処理は、前述のように算出されたＴＡＯについての所定時間の変化率が所定範囲に収まり変動が小さくなってきたか否かを判定することによって行われる。エアコンＥＣＵ５は、このようにＴＡＯの変化率が小さくなってくると車室内温度が室内設定温度に近づいてきたと判定する。ＴＡＯ安定条件が成立していない場合は、ステップＳ７０に進み、前述の均等分配処理を実行後、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ５０においてＴＡＯ安定条件が成立している場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ６０において前述のＴＥＯが安定している状態を示すＴＥＯ安定条件が成立しているか否かを判定する。ＴＥＯ安定条件が成立するか否かの判定処理は、設定温度スイッチによって温度設定されている室内設定温度と内気センサ５１によって検出された現在の車室内温度との温度差が所定値を下回っているか否かを判定することにより行われる。また、ＴＥＯ安定条件が成立するか否かの判定処理は、目標吹出温度ＴＡＯの算出値と内気センサ５１によって検出された現在の車室内温度との温度差が所定値を下回っているか否かを判定することによって実施するようにしてもよい。所定値は、例えば３℃以上５℃以内に含まれる値に設定されている。

また、ＴＥＯ安定条件が成立するか否かの判定処理は、蒸発器温度センサ５４によって検出されたＴＥＯについての所定時間の変化率が所定範囲に収まり変動が小さくなってきたか否かを判定することによって実施するようにしてもよい。エアコンＥＣＵ５は、このような温度差が小さくなってくると車室内温度が安定して室内設定温度に近づいてきたと判定する。ＴＥＯ安定条件が成立していない場合は、ステップＳ７０に進み、前述の均等分配処理を実行後、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ６０においてＴＥＯ安定条件が成立している場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ８０において前席向け通路３７０を絞る開度に調整ドア３７の位置を制御する。エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ８０を実行する前の状態よりも、後席向け通路３７１を開く位置に調整ドア３７を制御することによって後席向け通路３７１を流通する風量が増加する。この処理によって、風量割合の変化を示す図５のタイムチャートのように、前席向けの４個の吹出口のそれぞれから吹き出される風量よりも後席向け通路３７１を介して後席に送風される風量が増加する。このため、車室内温度の変化を示す図５のタイムチャートのように、自動空調運転において車室内温度が安定してくると起こりうる送風空気の温度低下、送風量の低下等に伴って、後席への空調出力が低下することを抑制できる。

ステップＳ８０を実行後は本フローチャートを終了し、エアコンＥＣＵ５は所定時間経過後に繰り返しステップＳ１０を実行する。エアコンＥＣＵ５は、再度ステップＳ６０においてＴＥＯ安定条件が成立していると判定された場合には、ステップＳ８０において後席に送風される風量がさらに増加するように調整ドア３７を制御する。エアコンＥＣＵ５は、後席向け通路３７１を流通する風量割合を、フェイス通路３５０を流通する総風量の２０％から最大で５０％まで増加するように制御する。後席向け通路３７１を流通する風量割合が総風量の５０％まで増加した場合には、前席向けの各吹出口には、後席向け風量の４分の１に相当する１２．５％の風量が供給されることになる。

また、エアコンＥＣＵ５は、以降のステップＳ６０においてＴＥＯ安定条件が成立していないと判定された場合には、ステップＳ７０において調整ドア３７を制御して、後席向けの風量を総風量の２０％に減少させる。これにより、総風量を前席向けの４個の吹出口と後席向け通路３７１とに均等に分配する状態に戻ることになる。

以下に、第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。車両用空調装置１は、車室内の前席と後席の両方に向けて空調風を提供可能な装置である。車両用空調装置１は、前席乗員に対して提供される空気が流通する前席向け通路３７０と、後席に向けて提供される空気が流通する後席向け通路３７１と、前席向け通路３７０と後席向け通路３７１とに分配される空気が流通するフェイス通路３５０とを備える。車両用空調装置１は、フェイス通路３５０を流通する総風量に対する後席向け通路３７１を流通する後席向け風量の割合を調整する後席向け調整部と、後席向け調整部の作動を制御するエアコンＥＣＵ５とを備える。エアコンＥＣＵ５は、車室内温度に関して所定の室温安定条件が成立する場合に、前述の総風量に対する後席向け風量の割合を増加するように後席向け調整部を制御する。

フェイス通路３５０を流通する総風量に対する後席向け風量の割合を増加する。車室内温度が安定してくると空調出力が低下して後席における快適性が低下するという懸念がある。しかしながら、この車両用空調装置１によれば、所定の室温安定条件が成立する場合に後席向け調整部を制御して後席向け風量の割合を増加するため、前席向けの空調を後席向けに振り分けて後席への空調出力の低下を抑えることができる。したがって、後席における快適性が低下することを抑制可能な車両用空調装置１を提供できる。

また、車両用空調装置１が後席向け通路３７１から後席に向けて吹き出された空気を後席に送風するサーキュレータファン４１を備える場合には、後席向け風量の割合を増加する制御により、サーキュレータファン４１の出力を低下させることができる。これによれば、サーキュレータファン４１の消費電力低下が図れるとともに、騒音低下による車内静音と電費向上に寄与する。

エアコンＥＣＵ５は、温度設定されている室内設定温度と現在の車室内温度との温度差が所定値を下回っている場合に、フェイス通路３５０を流通する総風量に対する後席向け風量の割合を増加するように後席向け調整部を制御する。これによれば、車室内温度が室内設定温度に近づいてきて空調出力が弱くなってきた場合に後席向けの空調出力低下を抑制する制御を実施できるので、前席空調と後席空調との両立を図る車両用空調装置１を提供できる。

エアコンＥＣＵ５は、フェイス通路３５０を流通する空気の目標吹出温度ＴＡＯの算出値と現在の車室内温度との温度差が所定値を下回っている場合に、前述の総風量に対する後席向け風量の割合を増加するように後席向け調整部を制御する。これによれば、目標吹出温度ＴＡＯが車室内温度に近づいてきて空調出力が弱くなってきた場合に後席向けの空調出力低下を抑制する制御を実施できるので、前席空調と後席空調との両立を図る車両用空調装置１を提供できる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図６、図７を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、明細書に開示の目的を達成可能な制御として、図６に示すフローチャートにしたがった処理を実行して、図７に示すタイムチャートのような制御を実施する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図６に示すフローチャートは、前述の図４に示すフローチャートに対してステップＳ６０の代わりにステップＳ６０Ａを備える点が相違している。図６のフローチャートにおいて前述の図４のフローチャートと同様の符号を付したステップについては前述の説明を援用する。

ステップＳ５０においてＴＡＯ安定条件が成立している場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ６０Ａにおいて風量低下指令があるか否かを判定する。風量低下指令があるか否かの判定処理は、風量設定スイッチ１０ａが操作されることによってエアコンＥＣＵ５に風量低下の信号が出力されたか否かを判定することによって行われる。風量設定スイッチ１０ａは、乗員による操作状態に応じて風量低下指令をエアコンＥＣＵ５に出力する風量操作部の一例である。この風量低下指令がある場合は、乗員の意思によって空調出力を低下する指令があった状況を意味している。この状況は、例えば、前席側の室内温度が設定温度に近づいてきて、前席の乗員が空調出力を弱めたいと考え、空調出力を低下する制御を選択した場合が想定できる。この状況では、前席に対して後席が十分に空調されていないことが想定でき、後席において快適性が得られていない状態で空調出力が低下されることになる。

この状況を改善するため、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ６０Ａにおいて風量低下指令があると判定すると、ステップＳ８０の処理を実行して、後席に送風される風量が増加するように調整ドア３７を制御する。これにより、後席において快適性が得られていない状態で乗員によって空調出力が低下されて、後席への空調出力が大きく低下することを抑制できる。また、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ６０Ａにおいて風量低下指令がないと判定した場合には、ステップＳ７０において前述の均等分配処理を実行後、ステップＳ２０に進む。図６に示すフローチャートにしたがった制御により、図７に示すタイムチャートのように、前席向けの４個の吹出口のそれぞれから吹き出される風量よりも後席向け通路３７１を介して後席に送風される風量が増加する。このため、車室内温度の変化を示す図７のタイムチャートのように、車室内温度が安定してくると起こりうる乗員操作による、送風量の低下によって、後席への空調出力が低下することを抑制できる。

またステップＳ６０Ａで風量設定スイッチ１０ａの操作によりＨｉレベルまたはＭｅ２レベルの風量設定指令があった場合にはステップＳ７０を実行し、Ｍｅ１レベルまたはＬｏレベルの風量設定指令があった場合にはステップＳ８０を実行する制御としてもよい。換言すれば、ステップＳ６０Ａで風量設定スイッチ１０ａの操作により所定風量レベルを上回る風量の設定指令があった場合にはステップＳ７０を実行し、所定風量レベル以下である風量の設定指令があった場合にはステップＳ８０を実行する制御としてもよい。

第２実施形態によれば、車両用空調装置１は、乗員による操作に応じて風量低下指令をエアコンＥＣＵ５に出力する風量操作部を備える。エアコンＥＣＵ５は、風量操作部によって風量低下指令が出力された場合に、フェイス通路３５０を流下する総風量に対する後席向け風量の割合を増加するように後席向け調整部を制御する。

この車両用空調装置１によれば、風量操作部によって風量低下指令が出力された場合に、後席向け調整部を制御して、フェイス通路３５０を流通する総風量に対する後席向け風量の割合を増加する。例えば車室内温度が安定して空調出力を弱めたいと感じた乗員によって風量低下の操作が行われると空調出力が低下して後席における快適性が低下するという懸念がある。そこで、この制御によれば、前席向けの風量を後席向けに振り分けることで前席に対して後席における空調出力を強化し、風量低下に伴う後席への空調出力の低下を抑えることができる。したがって、この車両用空調装置１においても、後席における快適性の低下を抑制できるので、前席空調と後席空調との両立を図る制御を提供できる。

（第３実施形態）
第３実施形態について図８、図９を参照して説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、明細書に開示の目的を達成可能な制御として、図９に示すフローチャートにしたがった処理を実施する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図８に示すように、第２実施形態の車両用空調装置１は、第１実施形態に対して、エアコンＥＣＵ５によって制御されるサーキュレータファン４１を備える点が相違している。サーキュレータファン４１は、空調運転において、後席向け通路３７１から後席に向けて吹き出された空気を後席に送風する機能を発揮している。サーキュレータファン４１は、例えば、車室内において天井に設置されており、サーキュレータファン４１の前方の空気を後方に送風する。したがって、後席向け通路３７１から後席に向けて天井に沿って吹き出される空気は、サーキュレータファン４１によってさらに後方に送風されて後席に到達することになる。

図９に示すフローチャートは、前述の図４に示すフローチャートに対してステップＳ９０を備える点が相違している。図９のフローチャートにおいて前述の図４のフローチャートと同様の符号を付したステップについては前述の説明を援用する。

ステップＳ６０においてＴＥＯ安定条件が成立している場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ８０の実行によって後席向け風量割合を増加することに加えてステップＳ９０を実行する。エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ９０においてサーキュレータファン４１の制御電圧を低下する制御を実行し、サーキュレータファン４１の送風出力を低下させる。エアコンＥＣＵ５は、サーキュレータファン４１の送風出力を所定量ずつ低下させるように制御電圧を制御する。

ステップＳ９０を実行後は本フローチャートを終了し、エアコンＥＣＵ５は所定時間経過後に繰り返しステップＳ１０を実行する。エアコンＥＣＵ５は、再度ステップＳ６０でＴＥＯ安定条件が成立していると判定された場合には、ステップＳ８０で後席への送風量がさらに増加するように調整ドア３７を制御し、ステップＳ９０でサーキュレータファン４１の送風出力をさらに低下させる。エアコンＥＣＵ５は、図９に示すフローチャートに従った処理を繰り返し実行することで、車室内温度が安定してきた場合に、前席と後席との両方に対して一方における快適性が大きく低下しない空調制御を提供する。

第３実施形態によれば、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ６０で室温安定条件が成立する場合に、前席向け通路３７０の開度を低下または後席向け通路３７１の開度を増加するように調整ドア３７を制御しかつサーキュレータファン４１の送風出力を低下させる。この制御によれば、所定の室温安定条件が成立する場合に調整ドア３７を制御して後席向け風量の割合を増加し、さらにサーキュレータファン４１の送風出力を低下するため、サーキュレータファン４１の消費電力低下が図れる。これによって、騒音低下による車内静音と電費向上に寄与する。

（第４実施形態）
第４実施形態について図１０を参照して説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して、明細書に開示の目的を達成可能な制御として、図１０に示すフローチャートにしたがった処理を実施する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図１０に示すフローチャートは、前述の図４に示すフローチャートに対して、第２実施形態のステップＳ６０Ａと第３実施形態のステップＳ９０とを備える点が相違している。図１０のフローチャートにおいて前述の図４、図６、図９のフローチャートと同様の符号を付したステップについては前述の説明を援用する。

ステップＳ６０Ａにおいて風量低下指令がある場合には、エアコンＥＣＵ５は、ステップＳ８０の実行によって後席向け風量割合を増加することに加えてステップＳ９０を実行する。ステップＳ９０の実行後は、エアコンＥＣＵ５は所定時間経過後にステップＳ１０を実行する。エアコンＥＣＵ５は、再度ステップＳ６０Ａで風量低下指令があると判定された場合には、ステップＳ８０で後席への送風量がさらに増加するように調整ドア３７を制御しステップＳ９０でサーキュレータファン４１の送風出力をさらに低下させる。エアコンＥＣＵ５は、図１０に示すフローチャートに従った処理を繰り返し実行することで、乗員に意思によって風量が抑えられた場合に、前席と後席との両方に対して一方における快適性が大きく低下しない空調制御を提供する。

第４実施形態によれば、エアコンＥＣＵ５は、風量操作部によって風量低下指令が出力された場合に、前席向け通路３７０の開度を低下または後席向け通路３７１の開度を増加するように調整ドア３７を制御しかつサーキュレータファン４１の送風出力を低下させる。この制御によれば、乗員の操作により風量低下指令があった場合に調整ドア３７を制御して後席向け風量の割合を増加し、さらにサーキュレータファン４１の送風出力を低下するため、サーキュレータファン４１の消費電力低下が図れる。この制御によっても、騒音低下による車内静音と電費向上に寄与する車両用空調装置が得られる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、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、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。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、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、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およ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。

明細書に開示の目的を達成可能な車両用空調装置１が備える前席向けのフェイス通路と後席向け送風通路は、一方の通路を流れる風量を変化させると他方の通路を流れる風量も変化するような関係であれば前述の実施形態に記載された構成に限定されない。例えば、後席向け送風通路は、流通する空調風が車室内において天井以外の箇所に沿うよう吹き出されて後席に向かうように設けられた通路であってもよい。また後席向け送風通路は、後席まで延びているダクト内の通路であり、空調風がこのダクト内を介して後席に吹き出される構成であってもよい。

車両用空調装置１は、明細書に開示の目的を達成可能な制御を、乗員の在席時だけでなく、乗員が在席していない状況の空調、例えばプレ空調においても実施するものである。これによれば、後席の快適性が前席に比べて大きく低下しないことにより、乗員が後席に乗り込んだときの快適性を確保できるという効果を奏する。

１…車両用空調装置、 ５…エアコンＥＣＵ（制御装置）
１０ａ…風量設定スイッチ（風量操作部）、 ３７…調整ドア（後席向け調整部）
４１…サーキュレータファン、 ３５０…フェイス通路
３７０…前席向け通路、 ３７１…後席向け通路

Claims (2)

1. 車室内の前席と後席の両方に向けて空調風を提供可能な車両用空調装置（１）であって、
   前記前席の乗員の上半身に対して提供される空気が流通する前席向け通路（３７０）と、
   前記後席に向けて提供される空気が流通する後席向け通路（３７１）と、
   少なくとも前記前席向け通路と前記後席向け通路とに分配される空気が流通するフェイス通路（３５０）と、
   前記フェイス通路を流通する総風量に対する前記後席向け通路を流通する後席向け風量の割合を調整する後席向け調整部（３７）と、
   前記後席向け調整部の作動を制御する制御装置（５）と、
   乗員による操作に応じて、空調出力を低下する指令であって、前記フェイス通路に流通する前記総風量を低下させる風量低下指令を前記制御装置に出力する風量操作部（１０ａ）と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記風量操作部によって前記風量低下指令が出力された場合に、前記総風量に対する前記後席向け風量の割合を、前記総風量に対する、前記前席向け通路を流通する前席向け風量の割合よりも増加するように前記後席向け調整部を制御する車両用空調装置。
2. 前記後席向け通路から前記後席に向けて吹き出された空気を前記後席に送風するサーキュレータファン（４１）を備え、
   前記後席向け調整部は、前記前席向け通路の開度または前記後席向け通路の開度を調整可能な調整ドアであり、
   前記制御装置は、前記風量低下指令が出力された場合に、前記前席向け通路の開度を低下または前記後席向け通路の開度を増加するように前記調整ドアを制御しかつ前記サーキュレータファンの送風出力を低下させる請求項１に記載の車両用空調装置。

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