JPH01172016A - 車両の空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、送風機を含むものとされて車両に装備され、
車室内の空調を行うべく作動する車両の空調装置に関す
る。

（従来の技術） 車両には、一般に、車室内環境を整えるための空調装置
が装備されるが、斯かる空調装置は、送風機及び車室内
に臨む空気吹出口を伴って配設された送風路機構を備え
、送風機を作動させて、車内もしくは車外から送風路機
構に取り込まれた空気を、車室内の換気に供すべく、あ
るいは、温度調節を行って車室内の暖房も・しくは冷房
に供すべく、送風路機構に設けられた空気吹出口から車
室内に送出して、車室内への送風を行うものとされる。

そして、このような車両に装備される空調装置が備える
送風路機構は、車両における車室の前方部に配されるも
のとされることが多いが、車室の前方部からの車室内へ
の送風のみでは、車室内全体に対する充分な送風がなさ
れない場合等にあっては、送風路機構が、車室の前方部
のみならずそれ以外の位置、例えば、実開昭６２−３８
７１２号公報に示される如くに車掌の天井部等にも配設
されるようにされ、さらには、車室の後方部にも配され
て、車室内における後部座席に対する送風が行われるよ
うにされる。

斯かる車室の後方部に後部座席に対する送風を行うべく
配される送風路機構、即ち、後部送風路機構に備えられ
る送風機も、車室の前方部に配される送風路機構、即ち
、前部送風路機構に備えられる送風機と同様に、車両に
備えられた蓄電池（以下、車載バッテリという）を電源
として駆動されるものとされ、車載バッテリから供給さ
れる電力をその回転に応じて消費することになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如くに車両に装備される前部送風路機構及び後部
送風路機構に備えられる送風機が、車室内を冷房すべく
作動せしめられる際において、車両が受ける日射量が比
較的大とされて車室内の熱負荷が大とされる場合には、
冷房あるいは換気作用をより強力なものとずべく、前部
送風路機構の送風機のめならす後部送風路機構の送風機
も、高速で回転するようにされて電力消費を犬とする状
態をもって、車載バッテリにより駆動されることになる
。従って、車室内における熱負荷が比較的大とされるも
とにおいては、車載バッテリに課せられる負担が大とさ
れることになり、例えば、車載バッテリが大なる負担を
負う状態が比較的長時間継続すると、その負担が過大と
なって、車載バッテリが能力低下をきたすことになる事
態がまねかれる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、車両に配設された送風機を
伴う送風路機構を備えて構成されて、送風路機構を通じ
て車室内への送風もしくは車室内からの排気を行うもの
とされ、車室内における熱負荷が比較的大とされるもと
での車室内への送風もしくは車室内からの排気にあたり
、効果的な冷房あるいは換気がなされるに足る充分な風
量の車室内への供給もしくは車室内からの排出を行うこ
とかでき、しかも、車載バッテリに課せられる負担を効
果的に低減することができるようにされた車両の空調装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る車両の空調装置
は、車両に配設されて日射量に応じた出力を送出する太
陽電池と、車両に車室内の後部座席への送風あるいは車
室内からの排気を行うべく装備され、太陽電池及び上記
車両に備えられた蓄電池のいずれが電源とされたもとに
おいても作動し得るものとされた後部送風機が備えられ
るとともに、車室内における熱負荷に応じた検出出力を
発生ずる熱負荷検出手段と、熱負荷検出手段から得られ
る検出出力に基づいて後部送風機に対する電力供給制御
を行う制御手段とが設けられて構成され、制御手段が、
車室内の熱負荷が所定値以上となるとき、後部送風機を
太陽電池が電源とされたもとで作動するものとなすよう
にされる。

（作　用） 上述の如くに構成される車両の空調装置においては、後
部送風機が作動状態とされる際之熱負荷検出手段により
検出される車室内の熱負荷が所定値以上であって、後部
送風機が比較的高速で回転して電力消費を大とする状態
におかれることになる場合には、制御手段により、後部
送風機が太陽電池からの電力供給を受けて作動するもの
とされ、また、熱負荷検出手段により検出される車室内
の熱負荷が所定値に達していない場合には、゛制御手段
により、例えば、後部送風機が車載バッテリを電源とし
て作動するものとされる。

このように後部送風機に対する電力供給制御が行われる
ことにより、車室内における熱負荷が比較的大とされる
もとで、後部送風機による車室内への送風もしくは車室
内の換気が行われるにあたり、効果的な冷房あるいは換
気がなされるに足る充分な風量の車室内への供給もしく
は車室内からの排出がなされ、しかも、車載バッテリに
課せられる負担が効果的に低減されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明に係る空調装置の一例が装備された車
両を示す。第２図において、車両の車体１に設けられた
車室２における前方部には前部送風路機構４が配設され
、また、車室２における後方部には、後部座席の後方に
配されたりアシェルフＩ３の下方に後部送風路機構５が
配設されている。また、車体１に設けられたエンジン室
における前方部には、車載バッテリ６が装備されており
、車載ハンテリ６は、その出力電力を、前部送風路機構
４．後部送風路機構５、及び、他の各部に供給し得るも
のとされている。

一方、車体１のルーフ部７には、太陽電池８が配設され
ている。太陽電池８は、その受光面部がルーフ部７の外
方に向けられて、透明保護板により覆われたものとされ
ており、受光面部に受ける日射量に応じた出力を発生す
るものとされ、その出力特性は、例えば、第３図におい
て、横軸に出力電圧ＢＶがとられ、縦軸に出力電流ＢＩ
がとられたもとで、日射量Ｅｓをパラメータとして、実
線で示される如くにあられされるものとなる（第３図に
おいて、ｍ及びｎは夫々正数）。この第３図に示される
出力特性から明らかな如く、太陽電池８は、その出力電
圧ＢＶが、日射量Ｅｓによらず略一定とされる最大値を
とり、また、その出力電流ＢＴが、一定の出力電圧ＢＶ
のもとで、例えば、日射量が２０ｍＷ／　ｃｍ２から１
００ｍＷ／　ｃｍ２へと増加するに従って、略一定の増
加率をもって増加する如くに、日射量Ｅｓに略比例して
増減するものとなる。そして、斯かる太陽電池８の出力
は、後部送風路機構５に、その作動時において適宜供給
される。

車室２の内部におけるフロントウィンドシールド９の下
方部分の近傍とされる位置には、日射センサ１０が配置
されている。この日射センサ１０は、車体１が受ける日
射量を検出して日射量に応じた検出出力を発生するもの
とされる。また、車室２の内部におけるリアウィンドシ
ールド１１の下方部分の近傍とされる位置には、温度セ
ンサ１２が配置されており、この温度センサ１２は、車
室２内の室温を検出して検出された室温に応じた検出出
力を発生するものとされる。

さらに、車室２の内部には、後部送風路機構５に作動状
態をとらせるべく操作される後部送風スイッチ１５、及
び、前部送風路機構４及び後部送風路機構５等に対する
動作制御を行う制御回路部５０も配されている。

後部送風路機構５は、例えば、第４図に示される如くに
構成され、斯かる例においては、リアシェルフ１３の下
方に、リアシェルフ１３に沿うものとされた送風通路部
２０が配設されており、この送風通路部２０には、リア
シェルフ１３を貫通して車室２内に臨むものとされた内
気取入口１７及び空気吹出口１８、及び、リアシェルフ
１３の下方において開口する換気口１９が設けられてい
る。また、送風通路部２０の内部には、後部送風機を構
成するりアブロワファン２２がそれを回転駆動するりア
ブロワモータ２３を伴って配されており、それに加えて
、冷房用のエバポレーク２４及び通路切換ドア２６も配
されている。エバポレータ２４は、例えば、前部送風路
機構４に備えられる冷却機に冷媒通路２４ａを介して連
結されている。さらに、送風通路部２０の外部に、通路
切換ドア２６を作動させるドアモータ２７が取り付けら
れている。

後部送風スイッチ１５が操作されて、斯かる後部送風路
機構５が作動し得る状態におかれるときには、通路切換
ドア２６が、第４図において実線で示される位置もしく
は一点鎖線で示される位置をとるものとされる。そして
、通路切換ドア２６が、第４図において実線で示される
位置をとるものとされる場合には、車室２内の冷房がな
されるべく、エバポレータ２４が作動状態とされたもと
で、リアブロワモータ２３によってリアブロワファン２
２が回転駆動せしめられる。それにより、車室２内の空
気が内気取入口１７を通じて送風通路部２０内に取り込
まれ、送風通路部２０内に取り込まれた空気が、エバポ
レータ２４により降温せしめられ、通路切換ドア２６を
経て、空気吹出口１８から車室２内における後部座席へ
と送出される。このとき、車室２内に送出される空気の
流量は、リアブロワファン２２の回転速度に応じたもの
とされる。また、通路切換ドア２６が、第４図において
一点鎖線で示される位置をとるものとされる場合には、
車室２内の換気がなされるべく、エバポレータ２４が非
作動状態とされたもとで、リアブロワモータ２３によっ
てリアブロワファン２２が回転駆動せしめられる。それ
により、車室２内の空気が内気取入口１７を通じて送風
通路部２０内に吸い込まれ、送風通路部２０内に吸い込
まれた空気が換気口１９を通じて大気中に排出される。

このとき、車室２内から送風通路部２０内に吸い込まれ
て排出される空気の流量は、リアブロワファン２２の回
転速度に応じたものとされる。

上述の如くの、後部送風機を構成するりアブロワファン
２２及びリアブロワモータ２３と通路切換ドア２６とド
アモータ２７とを伴う後部送風路機構５．太陽電池８２
日射センサ１０．温度センサ１２．後部送風スイッチ１
５及び制御回路部５０を含んで、本発明に係る車両の空
調装置の一例が構成されている。そして、リアブロワモ
ータ２３及びドアモータ２７の夫々は、制御回路部５０
による制御のもとに作動せしめられ、斯かる制御を行う
制御回路部５０は、例えば、第１図に示される如くの電
気的接続関係を有するものとされる。

第１図に示される制御回路部５０の一例は、制御ユニッ
ト３０．自動車が駐車状態にあることを検出する駐車状
態検出回路３１．電源切換回路３２、及び、モータ駆動
回路３３及び３４を内蔵するものとされている。そして
、制御ユニット３０には、日射センサ１０からの検出出
力信号Ｓａ。

温度センサ１２からの検出出力信号Ｓｂ、後部送風スイ
ッチ１５からの信号Ｓｇ、及び、駐車状態検出回路３１
からの検出出力信号Ｓｐが供給され、制？ＩＯユニット
３０は、これらの信号Ｓａ、Ｓｂ。

Ｓｇ及びＳｐに基づいて、電源切換回路３２に制御信号
Ｃａ＋　、Ｃａｚ及び及びＣａ３を選択的に供給し、モ
ータ駆動回路３３に制御信号ｃｂを供給し、さらに、モ
ータ駆動回路３４に制御信号Ｃｃ１及びＣｃ２を選択的
に供給する。

電源切換回路３２は、制御信号Ｃａ＋に応じて、車載バ
ッテリ６の出力電圧ＶＢ及び太陽電池の出力覚圧■、の
うちの車載バッテリ６の出力電圧■８を選択し、それを
モータ駆動回路３４に供給し、また、制御信号Ｃａｚに
応じて、車載バッテリ６の出力電圧■６及び太陽電池の
出力電圧■、のうちの太陽電池の出力電圧■、を選択し
て、それをモータ駆動回路３３に供給し、さらに、制御
信号Ｃａ３に応じて、車載バッテリ６の出力電圧ＶＢ及
び太陽電池の出力電圧■３のうちの車載バッチＩ７６の
出力電圧■８を選択し、それをモータ駆動回路３３に供
給する。モータ駆動回路３３は、制御信号ｃｂに応じて
、車載バッテリ６の出力電圧■８及び太陽電池の出力電
圧■３のうちの一方を電源電圧としてリアブロワモータ
２３に供給し、リアブロワモータ２３を車載バッテリ６
及び太陽電池のうちの一方からの電力供給を受けて作動
するものとなし、さらに、モータ駆動回路３４は、制御
信号Ｃｃ＋に応じて、車載バッテリ６の出力電圧■８を
正極性を有する電源電圧としてドアモータ２７に供給し
、ドアモータ２７を車載バッチＩＪ６からの電力供給を
受けて第１の方向に回転するものとなし、また、制御信
号Ｃｃ２に応じて、車載バッテリ６の出力電圧■６を負
極性を有する電源電圧としてドアモータ２７に供給し、
ドアモータ２７を車載バッテリ６からの電力供給を受け
て、第１の方向とは逆の第２の方向に回転するものとな
す。

斯かるちとで、制御ユニット３０は、後部送風スイッチ
１５から、後部送風スイッチ１５が後部送風路機構５を
作動し得る状態とずべくＯＮ状態とされていることをあ
られす信号Ｓｇが供給されている状態においては、駐車
状態検出回路３１から車両が駐車状態にないことをあら
れす検出出力信号Ｓｐが供給されるとき、制御信号Ｃａ
、を電源切換回路３２に、また、制御信号Ｃｃ＋をモー
タ駆動回路３４に夫々供給して、ドアモータ２７を車載
バッテリ６からの電力供給がなされるもとて第１の方向
に回転させ、通路切換ドア２６を第４図において実線で
示される位置をとるものとなす。斯かるもとで、制御ユ
ニット３０は、温度センサ１２からの検出出力信号ｓｂ
に基づいて車室２内の温度を検知する。その結果、車室
２内の温度が所定の値以上、即ち、車室２内の熱負荷が
所定値以上であるときには、制御信号Ｃａ２を電源切換
回路３２に供給するとともに制御信号ｃｂをモータ駆動
回路３３に供給して、リアブロワモータ２３を太陽電池
８からの電力供給がなされるもとで作動させ、リアブロ
ワファン２２を比較的高速で回転させる。斯かる場合に
は、エバポレータ２４が動作状態におかれて、車室２内
における後部座席に向けて冷気が送出される。

一方、車室２内の温度が所定の値未満、即ち、車室２内
の熱負荷が所定値に達していないときには、制御信号Ｃ
ａ、を電源切換回路３２に供給するとともに制御信号ｃ
ｂをモータ駆動回路３３に供給して、リアブロワモータ
２３を車載バッテリ６からの電力供給がなされるもとで
作動させ、リアブロワファン２２を比較的低速で回転さ
せる。

斯かるもとでは、エバポレータ２４が動作状態におかれ
る場合と非動作状態におかれる場合とがあり、従って、
車室２内における後部座席に向けての冷気もしくは降温
されていない空気の送出が行われる。

また、制御ユニント３０は、駐車状態検出回路３１から
車両が駐車状態にあることをあられす検出出力信号ｓｐ
が供給されるとき、制御信号Ｃａ１を電源切換回路３２
に、また、制御信号Ｃｃｚをモータ駆動回路３４に供給
して、ドアモータ２７を車載バッテリ６からの電力供給
がなされるもとて第２の方向に回転させ、通路切換ドア
２６を第４図において一点鎖線で示される位置をとるも
のとなす。斯かるもとで、制御ユニット３０は、日射セ
ンサ１０からの検出出力信号Ｓａに基づいて車両が受け
る日射量を検知する。その結果、車両が受ける日射量が
所定の値以上であるときには、車室２内の熱負荷が所定
値以上であると判断して、制御信号Ｃａ２を電源切換回
路３２に供給するとともに制御信号ｃｂをモータ駆動回
路３３に供給し、リアブロワモータ２３を太陽電池８か
らの電力供給がなされるもとで作動させ、リアブロワフ
ァン２２を回転させる。

一方、車室２内の温度が所定の値未満であるときには、
車室２内の熱負荷が所定値未満であると判断して別設の
動作は行わない。即ち、車両が受ける日射量が所定の値
以上であるときのみ、リアブロワモータ２３が太陽電池
８からの電力供給がなされるもとで作動してリアブロワ
ファン２２を回転させる状態とされ、それにより、車室
２内からの空気が排出されて車室２内の換気が行われ、
車室２内の温度の上昇が抑制されることになる。

斯かる際においては、日射センサｌＯが、車内２の熱負
荷に応じた検出出力信号を発生する熱負荷検出手段とさ
れているのである。

このようにして、後部送風スイッチ１５がＯＮ状態とさ
れて、後部送風路機構５による車室２内への送風が行わ
れるにあたっては、車両が駐車状態にない場合にも駐車
状態にある場合にも、車室２内の熱負荷が所定値以上に
なるときには、リアブロワファン２２が太陽電池８から
の電力に基づいて作動せしめられることになり、車載バ
ッテリ６の負担が増大せしめられることなく、車室２内
の後部座席に向けての冷気あるいは降温されていない空
気の送出、もしくは、車室２内の換気が行われて、車室
２内の温度の上昇が効果的に抑制されることになる。

上述の如くに電源切換回路３２．リアブロワモータ２３
及びドアモータ２７に対する作動制御を行う制御ユニッ
１〜３０は、例えば、マイクロ・コンピュータにより構
成され、斯かるマイクロ・コンピュータが実行する制御
動作プログラムの一例は、第５図に示される如（のもの
とされる。

このプログラムにおいては、スタート後、デシジョン６
０おいて、後部送風スイッチ１５からの信号Ｓｇに基づ
いて、後部送風スイッチ１５がＯＮ状態とされているか
否を判断し、後部送風スイッチ１５がＯＮ状態とされて
いなければ、デシジョン６０での判断を繰り返す。そし
て、デシジョン６０での判断の結果、後部送風スイッチ
１５がＯＮ状態にあるとされた場合には、デシジョン６
１において、駐車状態検出回路３１からの検出出力信号
Ｓｐに基づき、車両が駐車状態にあるか否かを判断する
。車両が駐車状態にないときには、プロセス６２におい
て、制御信号Ｃａ、を送出して電源切換回路３２に供給
するとともに、制御信号Ｃｃ、を送出してモータ駆動回
路３４に供給する。それにより、ドアモータ２７が車載
バッテリ６からの電力供給がなされるもとて第１の方向
に回転せしめられ、通路切換ドア２６が第４図において
実線で示される位置をとるものとされる。

続いて、デイシジョン６３において、温度センサ１２か
らの検出出力信号ｓｂに基づき、温度センサ１２により
検出された車室２内の温度ＴＳｂが、所定値Ｔｏ以上で
あるか否かを判断する。その結果、温度センサ１２によ
り検出された車室２内の温度ＴＳｂが所定値Ｔｏ以上で
あるとき、即ち、車室２内の熱負荷が比較的大であると
きには、プロセス６４において、制御信号Ｃａ、を送出
して電源切換回路３２に供給するとともに、制御信号ｃ
ｂを送出してモータ駆動回路３３に供給し、その後、デ
イシジョン６０に戻る。それにより、リアブロワモータ
２３が太陽電池８からの電力供給がなされるもとで作動
して、リアブロワファン２２を比較的高速で回転させる
状態とされ、空気吹出口１８から車室２内における後部
座席への送風が比較的大なる風量をもって行われて、車
室２内の温度上昇が抑制される。

また、デイシジョン６３での判断の結果、温度センサ１
２により検出された車室２内の温度ＴＳｂが所定値Ｔｏ
未満であるとき、即ち、車室２内の熱負荷が比較的小で
あるときには、プロセス６５において、制御信号Ｃａ３
を送出して電源切換回路３２に供給するとともに、制御
信号ｃｂを送出してモータ駆動回路３３に供給し、その
後、デイシジョン６０に戻る。それにより、リアブロワ
モータ２３が車載バッテリ６からの電力供給がなされる
もとで作動して、リアブロワファン２２を比較的低速で
回転させる状態とされ、空気吹出口１８から車室２内に
おける後部座席への送風が比較的小なる風量をもって行
われる。

一方、デシジョン６１での判断の結果、車両が駐車状態
にあるときには、プロセス６６において、制御信号Ｃａ
＋を送出して電源切換回路３２に供給するとともに、制
御信号Ｃｃｚを送出してモータ駆動回路３４に供給する
。それにより、ドアモータ２７が車載バッテリ６からの
電力供給がなされるもとで第２の方向に回転せしめられ
、通路切換ドア２６が第４図において一点鎖線で示され
る位置をとるものとされる。続いて、デイシジョン６７
において、日射センサ１０からの検出出力信号Ｓａに基
づき、日射センサ１０により検出された日射量ＩＳａが
、所定値Ｉｏ以上であるか否かを判断する。その結果、
日射センサ１０により検出された日射量ＩＳａが所定値
１ｏ未満であるときには、車室２内の熱負荷が比較的小
であるとして、そのままデイシジョン６０に戻る。また
、デイシジョン６７での判断の結果、日射センサ１０に
より検出された日射量ＩＳａが所定値１０以上であると
きには、車室２内の熱負荷が比較的大であるとして、プ
ロセス６８において、制御信号Ｃａ２を送出して電源切
換回路３２に供給するともに、制御信号ｃｂを送出して
モータ駆動回路３３に供給し、その後、デイシジョン６
０に戻る。それにより、リアブロワモータ２３が太陽電
池８からの電力供給がなされるもとで作動して、リアブ
ロワファン２２を回転させる状態とされ、車室２内の空
気が内気取入口１７を通じて送風通路部２０内に吸い込
まれた後換気口１９を通じて大気中に排出され、車室２
内の換気が行われて、車室２内の温度上昇が抑制される
。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る車両の空調
装置によれば、後部送風機を伴う後部送風路機構を通し
ての車室内への送風もしくは車室内からの排気を、車室
内における熱負荷が比較的大とされるもとで行うにあた
り、後部送風路機構による車室内における後部座席への
送風もしくは車室内からの排気を、車室内の効果的な冷
房あるいは換気がなされるに足る充分な風量をもって行
うことができ、しかも、車載バッテリに課せられる負担
の増大を回避することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両の空調装置の一例に用いられ
る制御回路部の電気的接続関係を示すブロック図、第２
図は本発明に係る車両の空調装置の一例が搭載された車
両を示す斜視図、第３図は太陽電池の出力特性の一例を
示す特性図、第４図は本発明に係る車両の空調装置の一
例の要部を示す断面図、第５図は第１図に示される制御
回路部に用いられる制御ユニットを構成するマイクロ・
コンピュータが実行する制御動作プログラムの一例を示
すフローチャートである。 図中、５は後部送風路機構、６は車載ハチツリ、８は太
陽電池、１０は日射センサ、１２は温度センサ、１３は
リアシェルフ、１７は内気取入口、１８は空気吹出口、
２２はリアブロワファン、２３はりアブロワモータ、２
６は通路切換ドア、２７はドアモーフ、３０は制御ユニ
ット、３１は駐車状態検出回路、３２は電源切換回路、
３３及び３４はモータ駆動回路、５０は制御回路部であ
る。 特許出願人　　　マツダ株式会社 第１図 ５°−回路部 Ｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両に配設されて日射量に応じた出力を送出する太陽電
   池と、 上記車両に車室内の後部座席への送風あるいは上記車室
   内からの排気を行うベく装備され、上記太陽電池及び上
   記車両に備えられた蓄電池のいずれが電源とされたもと
   においても作動し得るものとされた後部送風機と、 上記車室内における熱負荷に応じた検出出力を発生する
   熱負荷検出手段と、 該熱負荷検出手段から得られる検出出力に基づき、上記
   車室内の熱負荷が所定値以上となるとき、上記後部送風
   機を上記太陽電池が電源とされたもとで作動するものと
   すべく電力供給制御を行う制御手段と、 を備えて構成された車両の空調装置。