JP2000142095A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行用エンジンの停止時間を延長することに
より、走行用エンジンを自動停止した直後に、走行用エ
ンジンが再始動しないようにすることで、ハイブリッド
カーの燃費を向上させる。 【解決手段】 フロント空調ダクト内において、車室内
に向かう空気流を発生させるフロント空調用遠心式送風
機と、走行用エンジンの冷却水を利用してフロント空調
ダクト内を通過する空気を加熱する加熱用熱交換器と、
フロントシート９を暖房するシート空調ユニット３とを
備えたハイブリッドカーエアコンにおいて、走行用エン
ジンが自動停止中で、且つシート空調ユニット３が作動
中の場合には、フロント空調用遠心式送風機のブロワレ
ベルを１ランク下げて、加熱用熱交換器を通過する空気
量を減らすことにより、走行用エンジンの冷却水温の低
下を抑えて、走行用エンジンを自動停止した直後に再始
動し難くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエコノミー
ランニングシステム搭載車やハイブリッドカー等の車両
シートのヒートマスを利用して走行用エンジンの停止時
間を延長することにより燃費を向上させることが可能な
車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、停車率の高い市街地走行時の
燃費向上を目的として、信号待ち時等、車両が停車した
時に走行用エンジンを自動的に停止し、且つ再始動させ
るようにしたエコノミーランニングシステム（エンジン
自動停止・始動装置）搭載車や、発進時や低速走行時の
燃費向上を目的として、走行用エンジンにバッテリと走
行用モータ、発電機等を組み合わせて、燃料の燃焼効率
が最適になるように、それぞれの動作を自動制御するよ
うにしたハイブリッドカー（混合動力車）が提案されて
いる。

【０００３】ここで、例えばハイブリッドカーに、走行
用エンジンの動力を利用してコンプレッサを動かすこと
でエバポレータに冷媒を供給して空気を冷やしたり、走
行用エンジンの冷却水をヒータコアに供給して空気を暖
めたりすることにより、車室内を所望の空調状態にする
ことが可能な車両用空調装置（カーエアコン）を搭載し
た場合の暖房能力の不足および冷房能力の不足を補うと
いう目的で、特願平９−９１８８４号（平成９年４月１
０日出願）に記載されたハイブリッドカーエアコンが提
案されている。

【０００４】そのハイブリッドカーエアコンでは、コン
ピュータにより演算される目標吹出温度（ＴＡＯ）が３
０℃以上で、且つ水温センサにて検出した冷却水温（Ｔ
Ｗ）が設定冷却水温（例えば０℃〜７５℃でＴＡＯに応
じて変更される）ＴＷＳ以上の場合には、走行用エンジ
ンが停止する運転状態（使用条件）であっても、走行用
エンジンを自動的に始動することで、コンプレッサを起
動し、且つ走行用エンジンの冷却水の温度上昇を促進す
ることで、暖房能力の不足および冷房能力の不足を補う
ようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なハイブリッドカーエアコンを搭載したハイブリッドカ
ーは、寒冷地等のエンジンの冷却水温の低下の著しい地
域では走行用エンジンを停止できる停止時間が非常に短
くなる。すなわち、本来は燃費向上を目的として開発さ
れたハイブリッドカーであっても、車室内を暖房するた
めに、走行用エンジンを停止した直後（例えば１分間〜
２分間）に、走行用エンジンを再始動させてしまい、燃
費向上効果が低下するという問題が生じている。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、走行用エンジンの停止
時間を延長することにより、走行用エンジンを停止した
直後に、走行用エンジンが再始動しないようにすること
で、燃費を向上させることのできる車両用空調装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、走行中または停車中にシート空調手段が作動中
で、且つ走行用エンジンが停止されて、車両シートが加
熱または冷却されている場合には、走行用エンジンの冷
却水または動力を利用して空調ダクト内を通過する空気
を加熱または冷却する熱交換器を通過する空気量が減る
ように送風機の送風量を減少させるようにしている。

【０００８】それによって、走行用エンジンの冷却水の
低下、および車両シートのヒートマスにより空調感の低
下を抑えることができるので、走行用エンジンを停止し
た直後に、走行用エンジンを再始動させる必要はない。
これにより、運転状態に応じて走行用エンジンの停止時
間を延長することができるので、燃費向上効果を得るこ
とができる。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、走行中ま
たは停車中にシート空調手段が作動中で、且つ走行用エ
ンジンが停止されて、車両シートが加熱または冷却され
ている場合には、ブロワモータへ印加するブロワ制御電
圧を所定値分だけ下げるようにしている。それによっ
て、請求項１に記載の発明と同様に、燃費向上効果を得
ることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、空調ダク
トの熱交換器よりも空気下流側に接続されたシート空調
ダクト内のシート空調用送風機を作動させることによ
り、熱交換器にて加熱または冷却された空調風が車両シ
ートの表面へ送り込まれる。これにより、車両シートに
着座する車両乗員との接触空調であるシート空調が行わ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】〔実施形態の構成〕図１ないし図
８は本発明の実施形態を示したもので、図１はフロント
空調ユニットの全体構成を示した図で、図２はシート空
調ユニットの全体構成を示した図で、図３はハイブリッ
ドカーエアコンの制御系を示した図である。

【００１２】本実施形態のハイブリッドカーエアコン
は、走行中または停車中に、走行用エンジン１を停止す
ることが可能なハイブリッドカーに搭載されて、走行用
エンジン１の冷却水およびその回転動力を利用して車室
内の空調を行うためのフロント空調ユニット２と、この
フロント空調ユニット２の空気下流側に連結されて、車
両乗員が着座する前部座席（運転席、助手席、以下フロ
ントシートと呼ぶ）９または後部座席（リヤシート）を
空調する車両用シート空調装置（以下シート空調ユニッ
トと呼ぶ）３と、フロント空調ユニット２およびシート
空調ユニット３の各アクチュエータを制御する空調制御
装置（以下エアコンＥＣＵと呼ぶ）４を備えている。

【００１３】走行用エンジン１は、ハイブリッドカーの
車軸に径脱自在に駆動連結され、エンジン制御装置（以
下エンジンＥＣＵと呼ぶ）５によって燃料の燃焼効率が
最適になるように自動制御されるように構成されてい
る。そして、走行用エンジン１の近傍には、走行用エン
ジン１と車軸とが連結していない時に車軸と連結される
走行用モータ６が配設されている。この走行用モータ６
は、電動発電機によって構成され、ハイブリッドカーに
搭載されたバッテリから電力が供給されると回転動力を
発生する。

【００１４】フロント空調ユニット２は、内部に空気通
路を形成するフロント空調ダクト１１と、このフロント
空調ダクト１１内において空調風を発生させる遠心式フ
ァン１２と、この遠心式ファン１２を回転駆動するブロ
ワモータ１３と、走行用エンジン１の回転動力を利用し
て空気を冷却するための冷却用熱交換器１４と、走行用
エンジン１の冷却水を利用して空気を再加熱するための
加熱用熱交換器１５とを有している。

【００１５】フロント空調ダクト１１の空気上流部に
は、少なくとも内気吸込口１６から車室内空気（内気）
を吸い込む内気循環モードと外気吸込口１７から車室外
空気（外気）を吸い込む外気導入モードとを切り替える
内外気切替ダンパ１８が設けられている。この内外気切
替ダンパ１８は、サーボモータ等のアクチュエータ１９
により駆動される。

【００１６】フロント空調ダクト１１の空気下流部に
は、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部（吹出口）２０、フェ
イス（ＦＡＣＥ）開口部（吹出口）２１およびフット
（ＦＯＯＴ）開口部２２を開閉することで吹出口モード
を切り替える吹出口切替ダンパ２３、２４が設けられて
いる。これらの吹出口切替ダンパ２３、２４は、サーボ
モータ等のアクチュエータ２５、２６により駆動され
る。

【００１７】遠心式ファン１２およびブロワモータ１３
は、フロント空調ダクト１１に一体的に形成されたスク
ロールケーシングと共にフロント空調用遠心式送風機を
構成するものである。ブロワモータ１３は、ブロワ駆動
回路２７を介して印加されるブロワ制御電圧（Ｖ）に基
づいて、送風量（遠心式ファン１２の回転速度）が制御
される。

【００１８】冷却用熱交換器１４は、冷凍サイクルの一
構成部品を成すエバポレータ（冷媒蒸発器）で、空気通
路を全面塞ぐようにフロント空調ダクト１１内に配設さ
れている。この冷却用熱交換器１４は、走行用エンジン
１の回転動力を利用して、自身を通過する空気を冷却す
る空気冷却作用および自身を通過する空気を除湿する空
気除湿作用を行う室内熱交換器である。

【００１９】ここで、冷凍サイクルは、走行用エンジン
１にベルト駆動されて、吸入した冷媒を圧縮して吐出す
るコンプレッサ（冷媒圧縮機）３０、圧縮された冷媒を
凝縮液化させるコンデンサ（冷媒凝縮器）３１、凝縮液
化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流すレ
シーバ（受液器、気液分離器）３２、液冷媒を減圧膨張
させるエキスパンションバルブ（膨張弁、減圧手段）３
３、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる上記の冷却用
熱交換器１４、およびこれらを環状に接続する冷媒配管
等から構成されている。

【００２０】上記のうちコンプレッサ３０のシャフトに
は、動力伝達手段としてのＶベルト３４を介して走行用
エンジン１からコンプレッサ３０への回転動力の伝達を
断続するクラッチ手段としての電磁クラッチ３５が連結
されている。この電磁クラッチ３５は、クラッチ駆動回
路３６により制御される。なお、３９はコンデンサ３１
に冷却風を送風するための冷却ファンである。

【００２１】加熱用熱交換器１５は、走行用エンジン１
の冷却水が循環する冷却水回路の一構成部品を成すヒー
タコアで、内部に走行用エンジン１を冷却した冷却水が
流れて、この冷却水を暖房用熱源として冷風を再加熱す
る室内熱交換器である。この加熱用熱交換器１５は、空
気通路を部分的に塞ぐようにフロント空調ダクト１１内
に配されている。

【００２２】加熱用熱交換器１５の空気上流側には、加
熱用熱交換器１５を通過する空気量（温風量）と加熱用
熱交換器１５を迂回する空気量（冷風量）との割合を調
節して、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整するエ
アミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ３７が設けられている。こ
のＡ／Ｍダンパ３７は、サーボモータ等のアクチュエー
タ３８により駆動される。

【００２３】シート空調ユニット３は、本発明のシート
空調手段に相当するもので、運転席側、助手席側のフロ
ントシート９の下部に一体的に取り付けられたシート空
調ダクト、およびこのシート空調ダクト内において空気
流を発生させるシート空調用遠心式送風機等から構成さ
れている。ここで、シート空調ユニット３とフロント空
調ユニット２との間には、内部に冷風通路４１および温
風通路４２が形成されたフロント空調用送風ダクト４
３、およびこのフロント空調用送風ダクト４３の空気下
流側に連結するシート空調用送風ダクト４４が接続され
ている。

【００２４】冷風通路４１は、冷却用熱交換器１４の空
気下流部に設けられた連通口（図示せず）に連通する第
１連通路で、内部を主に冷却用熱交換器１４にて冷却さ
れた冷風が流れる。また、温風通路４２は、フロント空
調ダクト１１の空気下流部に設けられたＦＯＯＴ開口部
２２に連通する第２連通路で、内部を主に加熱用熱交換
器１５にて再加熱された温風が流れる。

【００２５】フロント空調用送風ダクト４３内には、冷
風通路４１と温風通路４２とを区画する仕切り板４５が
設けられている。その仕切り板４５の空気下流部には、
空気下流側のシート空調用送風ダクト４４内の空気通路
を、冷風通路４１と温風通路４２とのいずれかに接続す
るように冷風通路４１と温風通路４２とを選択的に開閉
する通路切替ダンパ４６が設けられている。この通路切
替ダンパ４６は、サーボモータ等のアクチュエータ４７
により駆動される。

【００２６】また、フロント空調用送風ダクト４３の前
面には、温風通路４２から前部座席側の乗員の足元部に
温風を吹き出すためのフロントフット（ＦＯＯＴ）吹出
口（図示せず）に連通するフロントフット（ＦＯＯＴ）
ダクト４８が接続されている。そして、フロント空調用
送風ダクト４３の空気下流端には、シート空調用送風ダ
クト４４の空気上流端が接続されている。

【００２７】シート空調用送風ダクト４４は、例えばフ
ロント空調ユニット２のフロント空調用送風ダクト４３
から後部座席側の乗員の足元部に主に温風を供給する既
存のリヤフットダクトを利用したものであり、ハイブリ
ッドカーの床面に沿って前方側から後方側に向かって２
本配されている。

【００２８】シート空調ユニット３のシート空調ダクト
は、シート空調用送風ダクト４４の空気下流側端に接続
された逆Ｌ字形状の連結ダクト５０、この連結ダクト５
０の空気下流側端（図示上端）に連結された可動ダクト
５１、この可動ダクト５１の空気下流側端を吸込口５２
とするユニットケース５３、およびこのユニットケース
５３の空気下流側端より後部座席側の乗員の足元部へ向
けて延長されたリヤフット（ＦＯＯＴ）ダクト５４等か
ら構成されている。

【００２９】このうち、可動ダクト５１は、フロントシ
ート９の下部に固定されたユニットケース５３がフロン
トシート９の前後方向の位置調整によって移動するた
め、そのユニットケース５３の移動に対応できるように
蛇腹形状とされている。リヤＦＯＯＴダクト５４の空気
下流端には、後部座席側の乗員の足元部に空調風を吹き
出すためのリヤフット（ＦＯＯＴ）吹出口５５が設けら
れている。

【００３０】次に、シート空調ユニット３のシート空調
用遠心式送風機は、スクロールケースを形成するユニッ
トケース５３、このユニットケース５３内に回転自在に
収容された遠心式ファン５６、およびこの遠心式ファン
５６を回転駆動するブロワモータ５７等から構成され
て、ユニットケース５３の下面に形成された吸込口５２
から吸い込んだ空調風を強制送風する。ブロワモータ５
７は、ブロワ駆動回路５８により制御される。

【００３１】ここで、本実施形態のフロントシート９
は、シートバック６１とシートクッション６２とにより
構成され、それぞれ通気性を有するシート表面材６３、
６４により覆われている。また、シートバック６１とシ
ートクッション６２の内部には、ユニットケース５３の
上面で開口する連通路６５に接続される配風用ダクト６
６、６７が設けられている。

【００３２】配風用ダクト６６、６７からは、シートバ
ック６１およびシートクッション６２の表面へ延びる複
数個の吹出通路（シート空調用吹出口）６８、６９が分
岐するように延長されている。これにより、空調風は、
配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路６８、６９
へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシート表面材
６３、６４を通過してフロントシート９に着座する前部
座席側の乗員へ吹き付けられる。

【００３３】そして、ユニットケース５３の上面で開口
する連通路６５の空気上流端部には、連通路６５に向か
う空気量とリヤＦＯＯＴ吹出口５５に向かう空気量とを
調節するための通路切替ダンパ７１が設けられている。
この通路切替ダンパ７１は、サーボモータ等のアクチュ
エータ７２により駆動される。

【００３４】エアコンＥＣＵ４には、図３に示したよう
に、エンジンＥＣＵ５およびシート空調用制御装置（シ
ート空調ＥＣＵ）７から出力される通信信号、車室内前
面に設けられたコントロールパネル７３上の各種スイッ
チからのスイッチ信号、および各種センサからのセンサ
信号が入力される。ここで、各種スイッチとしては、少
なくとも、車室内の温度を所望の温度に設定するための
温度設定スイッチ（温度設定手段）、遠心式ファン１２
の送風量を切り替えるための風量切替スイッチ（風量切
替手段）、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替
スイッチ、および吹出口モードを切り替えるための吹出
口切替スイッチ等がある。

【００３５】各種センサとしては、図３に示したよう
に、車室内の空気温度（内気温）を検出する内気温セン
サ（内気温度検出手段）７４、車室外の空気温度（外気
温）を検出する外気温センサ（内気温度検出手段）７
５、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ
（日射検出手段）７６、冷却用熱交換器１４の空気冷却
度合を検出するエバ後温度センサ（冷却度合検出手段）
７７、および加熱用熱交換器１５内に供給される冷却水
の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ（冷却水
温検出手段）７８等がある。

【００３６】シート空調ＥＣＵ７は、コントロールパネ
ル７３上に設けられたシート空調スイッチや風量切替ス
イッチ（いずれも図示せず）等の各種スイッチからのス
イッチ信号および各種センサからのセンサ信号に基づい
て、通路切替ダンパ４６のアクチュエータ４７、遠心式
ファン５６のブロワモータ５７のブロワ駆動回路５８お
よび通路切替ダンパ７１のアクチュエータ７２等を自動
制御する。このうち風量切替スイッチは、ブロワモータ
５７へのブロワ制御電圧を最小値（ＬＯ）、中間値（Ｍ
Ｅ）および最大値（ＨＩ）に切り替えることで、遠心式
ファン５６の送風量を最小風量、中間風量および最大風
量に変更する。

【００３７】そして、エアコンＥＣＵ４およびシート空
調ＥＣＵ７の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各セ
ンサ７４〜７８からのセンサ信号は、エアコンＥＣＵ４
内の図示しない入力回路によって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ように構成されてい
る。

【００３８】〔実施形態の制御方法〕次に、本実施形態
のハイブリッドカーエアコンの各アクチュエータの制御
方法を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここ
で、図４はエアコンＥＣＵ４による基本的な制御処理を
示したフローチャートである。

【００３９】先ず、イグニッションスイッチがＯＮ（オ
ン）されてエアコンＥＣＵ４に直流電源が供給される
と、図４のルーチンが起動されて、各イニシャライズお
よび初期設定を行う（ステップＳ１）。次に、温度設定
スイッチ等の各種スイッチからスイッチ信号を読み込む
（ステップＳ２）。

【００４０】次に、シート空調スイッチのＯＮ信号また
はＯＦＦ信号を読み込んだシート空調ＥＣＵ７との通信
（送信および受信）を行う（ステップＳ３）。次に、エ
ンジンＥＣＵ５との通信（送信および受信）を行う（ス
テップＳ４）。次に、内気温センサ７４、外気温センサ
７５、日射センサ７６、エバ後温度センサ７７および冷
却水温センサ７８等から出力された出力信号をＡ／Ｄ変
換したセンサ信号を読み込む（ステップＳ５）。

【００４１】次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数１
の式に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度
（ＴＡＯ）を算出（決定）する（ステップＳ６）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−Ｋ
ＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ

【００４２】ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチにて
設定した設定温度、ＴＲは内気温センサ７４にて検出し
た内気温、ＴＡＭは外気温センサ７５にて検出した外気
温、ＴＳは日射センサ７６にて検出した日射量である。
また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳはゲインで、
Ｃは補正用の定数である。

【００４３】次に、図６のサブルーチンがコールされ
て、ブロワ制御電圧（ブロワレベル、ブロワモータ１３
に印加する電圧）Ｖを決定する（ステップＳ７）。次
に、予めＲＯＭに記憶された制御特性図および目標吹出
温度（ＴＡＯ）に基づいて、吸込口モードを決定する
（ステップＳ８）。ここで、吸込口モードの決定におい
ては、目標吹出温度（ＴＡＯ）が低い温度から高い温度
にかけて、吸込口モードが内気循環モード、外気導入モ
ードとなるように決定される。また、吹出口モードも同
様に決定しても良いし、コントロールパネル７３上に設
けられた吹出口切替スイッチにより設定された吹出口モ
ードに固定しても良い。

【００４４】次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数２
の式に基づいてＡ／Ｍダンパ３７の目標ダンパ開度（Ｓ
Ｗ）を算出（決定）する（ステップＳ９）。

【数２】ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝
×１００（％） ここで、ＴＥはエバ後温度センサ７７にて検出したエバ
後温度、ＴＷは冷却水温センサ７８にて検出した冷却水
温である。

【００４５】次に、予めＲＯＭに記憶された制御特性図
（図５参照）、目標吹出温度（ＴＡＯ）および冷却水温
（ＴＷ）に基づいて、走行用エンジン１の再始動を要求
するエンジン作動要求（Ｅ／Ｇ・ＯＮ）信号をエンジン
ＥＣＵ５に出力するか、走行用エンジン１の自動停止を
要求するエンジン停止要求（Ｅ／Ｇ・ＯＦＦ）信号をエ
ンジンＥＣＵ５に出力するかを判断するエンジン作動要
求判定を行う（ステップＳ１０）。

【００４６】次に、コンプレッサ３０の運転状態を決定
する。すなわち、エバ後温度センサ７７にて検出したエ
バ後温度（ＴＥ）に基づいて、コンプレッサ３０の起動
および自動停止を決定する（ステップＳ１１）。具体的
には、予めＲＯＭに記憶された制御特性図に示したよう
に、エバ後温度（ＴＥ）が例えば４℃以上の時には、コ
ンプレッサ３０が起動（ＯＮ）するように電磁クラッチ
３５を通電（ＯＮ）する。また、エバ後温度（ＴＥ）が
例えば３℃以下の時には、コンプレッサ３０が自動停止
（ＯＦＦ）するように電磁クラッチ３５の通電を停止
（ＯＦＦ）する。

【００４７】次に、各ステップＳ７〜ステップＳ１１に
て算出または決定した各制御状態が得られるように、ブ
ロワモータ１３のブロワ駆動回路２７、内外気切替ダン
パ１８のアクチュエータ１９、吹出口切替ダンパ２３、
２４のアクチュエータ２５、２６、電磁クラッチ３５の
クラッチ駆動回路３６およびＡ／Ｍダンパ３７のアクチ
ュエータ３８に対して制御信号を出力する。

【００４８】さらに、エンジンＥＣＵ５に対してエンジ
ン作動要求（Ｅ／Ｇ・ＯＮ）信号またはエンジン停止要
求（Ｅ／Ｇ・ＯＦＦ）信号を出力する。さらに、シート
空調ＥＣＵ７に対して、通路切替ダンパ４６のアクチュ
エータ４７、遠心式ファン５６のブロワモータ５７およ
び通路切替ダンパ７１のアクチュエータ７２の制御状態
をシート冷房モードまたはシート暖房モードのいずれか
となるように制御信号を出力する（ステップＳ１２）。
そして、ステップＳ１３で、制御サイクル時間であるｔ
（例えば０．５秒間〜２．５秒間）の経過を待ってステ
ップＳ２の制御処理に戻る。

【００４９】次に、本実施形態のブロワ制御電圧の決定
処理を図６および図７に基づいて説明する。ここで、図
６はエアコンＥＣＵ４によるブロワ制御電圧の決定処理
を示したフローチャートで、図７（ａ）は走行用エンジ
ン１がＯＮの時の目標吹出温度（ＴＡＯ）に対するブロ
ワ制御電圧（ブロワレベル）を示した制御特性図で、図
７（ｂ）は走行用エンジン１がＯＦＦの時の目標吹出温
度（ＴＡＯ）に対するブロワ制御電圧（ブロワレベル）
を示した制御特性図である。

【００５０】先ず、シート空調ユニット３のシート用遠
心式送風機が作動（ＯＮ）中であるか否かを判定する
（ステップＳ２１）。この判定結果がＮＯの場合には、
すなわち、シート空調ユニット３のシート用遠心式送風
機が停止（ＯＦＦ）中である場合には、ステップＳ２３
の制御処理を行う。

【００５１】また、ステップＳ２１の判定結果がＹＥＳ
の場合には、走行用エンジン１が停止（ＯＦＦ）中であ
るか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果
がＮＯの場合には、すなわち、シート空調ユニット３の
シート用遠心式送風機が作動（ＯＮ）中で、且つ走行用
エンジン１が再起動（ＯＮ）中である場合には、予めＲ
ＯＭに記憶された制御特性図（図７（ａ）参照）から、
目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ制御電圧
（Ｖ）を決定する（ステップＳ２３）。その後に、図６
のサブルーチンを抜ける。

【００５２】また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳ
の場合には、すなわち、シート空調ユニット３のシート
用遠心式送風機が作動（ＯＮ）中で、且つ走行用エンジ
ン１が停止（ＯＦＦ）中である場合には、予めＲＯＭに
記憶された制御特性図（図７（ｂ）参照）から、目標吹
出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ制御電圧（Ｖ）を決
定する（ステップＳ２４）。その後に、図６のサブルー
チンを抜ける。

【００５３】本実施形態のエンジンＥＣＵ５の制御処理
を図８に基づいて説明する。ここで、図８はエンジンＥ
ＣＵ５による基本的な制御処理を示したフローチャート
である。なお、エンジンＥＣＵ５は、ハイブリッドカー
の運転状態を検出する運転状態検出手段としての各種セ
ンサからのセンサ信号や、エアコンＥＣＵ４およびハイ
ブリッドＥＣＵ（図示せず）からの通信信号が入力され
る。

【００５４】そして、各種センサとしては、エンジン回
転速度センサ、車速センサ、スロットル開度センサ、バ
ッテリ電圧計および冷却水温センサ（いずれも図示せ
ず）等が使用される。そして、エンジンＥＣＵ５の内部
には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマ
イクロコンピュータが設けられ、各種センサからのセン
サ信号は、エンジンＥＣＵ５内の図示しない入力回路に
よってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入
力されるように構成されている。

【００５５】先ず、イグニッションスイッチがＯＮされ
てエンジンＥＣＵ５に直流電源が供給されると、図８の
ルーチンが起動されて、各イニシャライズおよび初期設
定を行う（ステップＳ３１）。次に、エンジン回転速度
センサ、車速センサ、スロットル開度センサ、バッテリ
電圧計および冷却水温センサ等から出力された出力信号
をＡ／Ｄ変換したセンサ信号を読み込む（ステップＳ３
２）。

【００５６】次に、ハイブリッドＥＣＵとの通信（送信
および受信）を行う（ステップＳ３３）。次に、エアコ
ンＥＣＵ４との通信（送信および受信）を行う（ステッ
プＳ３４）。次に、各種センサからのセンサ信号に基づ
いて、走行用エンジン１のＯＮ、ＯＦＦを判定する（ス
テップＳ３５）。この判定結果がＯＮの場合には、走行
用エンジン１を再始動（ＯＮ）させるように制御信号を
出力する（ステップＳ３６）。その後に、ステップＳ３
２に戻る。

【００５７】また、ステップＳ３５の判定結果がＯＦＦ
の場合には、走行用エンジン１を再始動することを要求
するＥ／Ｇ・ＯＮ信号を、エアコンＥＣＵ４から受信し
ているか否かを判定する（ステップＳ３７）。この判定
結果がＮＯの場合には、エアコンＥＣＵ４からＥ／Ｇ・
ＯＦＦ信号を受信していることになるため、走行用エン
ジン１を自動停止（ＯＦＦ）させるように制御信号を出
力する（ステップＳ３８）。その後に、ステップＳ３２
に戻る。また、ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳの場
合には、ステップＳ３６に移行して、走行用エンジン１
を再始動（ＯＮ）させるように制御信号を出力する。

【００５８】〔実施形態の作用〕次に、本実施形態のハ
イブリッドカーエアコンの作用を図１、図２および図７
に基づいて簡単に説明する。

【００５９】イ）冷房運転時 ハイブリッドカーの車室内の空調モードとして冷房モー
ドが要求され、シート空調が要求されている場合には、
フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２の回転に伴
ってフロント空調ダクト１１内に吸い込まれた空気が、
走行用エンジン１の回転動力を利用して作動する冷凍サ
イクルの冷却用熱交換器１４で冷やされる。そして、冷
却用熱交換器１４で冷やされた冷風の一部は、ＦＡＣＥ
開口部２１を通ってフロントシート９に着座した前部座
席側の乗員の頭胸部に向けて吹き出される。

【００６０】一方、冷却用熱交換器１４で冷やされた冷
風の残部は、シート空調ユニット３の遠心式ファン５６
の回転に伴ってフロント空調用送風ダクト４３内に形成
される冷風通路４１に吸い込まれて、シート空調用送風
ダクト４４→連結ダクト５０→可動ダクト５１→吸込口
５２→ユニットケース５３→連通路６５を経て配風用ダ
クト６６、６７に至る。

【００６１】そして、配風用ダクト６６、６７に到達し
た冷風は、配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路
６８、６９へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシ
ート表面材６３、６４を通過してフロントシート９に着
座する前部座席側の乗員の大腿部および背中へ吹き付け
られる。

【００６２】以上により、通常の車室内冷房およびシー
ト空調が成される。なお、フロントシート９において
は、シートバック６１およびシートクッション６２の表
面に冷風が導かれることにより、シートバック６１およ
びシートクッション６２が充分冷やされる。

【００６３】ロ）暖房運転時 ハイブリッドカーの車室内の空調モードとして暖房モー
ドが要求され、シート空調が要求されている場合には、
フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２の回転に伴
ってフロント空調ダクト１１内に吸い込まれた空気が、
走行用エンジン１の回転動力を利用して作動する冷凍サ
イクルの冷却用熱交換器１４で一旦冷やされて、走行用
エンジン１の冷却水を利用して作動する加熱用熱交換器
１５を通過する際に再加熱される。

【００６４】そして、加熱用熱交換器１５で再加熱され
た温風は、ＦＯＯＴ開口部２２を通ってフロント空調用
送風ダクト４３内に形成される温風通路４２に流入す
る。そして、温風通路４２に流入した温風の一部は、フ
ロントＦＯＯＴダクト４８を経てフロントＦＯＯＴ吹出
口からフロントシート９に着座する前部座席側の乗員の
足元部に向けて吹き出される。

【００６５】一方、温風通路４２に流入した温風の残部
は、冷房モードと同様に、シート空調ユニット３の遠心
式ファン５６の回転に伴ってシート空調用送風ダクト４
４に吸い込まれて、連結ダクト５０→可動ダクト５１→
吸込口５２→ユニットケース５３→連通路６５を経て配
風用ダクト６６、６７に至る。

【００６６】そして、配風用ダクト６６、６７に到達し
た温風は、配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路
６８、６９へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシ
ート表面材６３、６４を通過してフロントシート９に着
座する前部座席側の乗員の大腿部および背中へ吹き付け
られる。

【００６７】以上により、通常の車室内暖房およびシー
ト空調が成される。なお、フロントシート９において
は、シートバック６１およびシートクッション６２の表
面に温風が導かれることにより、シートバック６１およ
びシートクッション６２が充分暖められる。

【００６８】ここで、ハイブリッドカーは、発進時や低
速走行時、更にバッテリの充電が必要のない時には、走
行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）させるように構成
されている。そして、車室内の暖房が要求されており、
シート空調（暖房）がイグニッションスイッチのＯＮか
ら一定時間使われていた時に、走行用エンジン１が自動
停止（ＯＦＦ）された場合には、フロント空調ユニット
２の遠心式ファン１２のブロワモータ１３に印加するブ
ロワ制御電圧を、図７（ｂ）の制御特性図に示したよう
に、通常のブロワ制御電圧（図示破線）から１ランク下
げたブロワ制御電圧（３１レベルの場合には３〜４レベ
ル下げる。また、ＬＯレベルの場合にはＳＵＰＥＲＬＯ
レベルまで下げる：図示実線）とする。このとき、シー
ト空調ユニット３の遠心式送風機はＯＮのままである。

【００６９】したがって、例えばＦＯＯＴ吹出口から吹
き出す空気の吹出風量が減るが、加熱用熱交換器１５を
通過する空気の空気量も減るので、走行用エンジン１の
冷却水温の低下を抑えることができる。それによって、
走行用エンジン１の再始動（ＯＮ）を要求する設定冷却
水温（例えば５５℃〜７５℃：図５参照）以下に低下し
難くなるので、走行用エンジン１の停止時間を延長する
ことができる。

【００７０】また、それまでは各吹出通路６８、６９か
ら温風がフロントシート９のシートバック６１およびシ
ートクッション６２の表面に導かれることにより、シー
トバック６１およびシートクッション６２が充分暖めら
れている。したがって、走行用エンジン１が自動停止し
ていても、フロントシート９に着座する前部座席側の乗
員の温熱感の低下も抑えることができる。

【００７１】〔実施形態の効果〕本実施形態のハイブリ
ッドカーエアコンは、走行用エンジン１を自動停止（Ｏ
ＦＦ）した時の暖房用熱源として走行用エンジン１の冷
却水とフロントシート９自体のヒートマスを得ることが
できる。それによって、走行用エンジン１を自動停止
（ＯＦＦ）した時に、走行用エンジン１の排熱（冷却
水）を使用することなく、フロントシート９自体のヒー
トマスを利用して暖房することにより、ハイブリッドカ
ーの燃費向上効果を得ることができる。

【００７２】〔実施形態の実験結果〕ここで、図９およ
び図１０は、外気温が−２０℃、湿度が３０％、走行用
エンジン１の冷却水容量が４．２リットル、走行用エン
ジン１の排気量が１５００ｃｃの条件で、フロントシー
ト９のシート空調有り（図９参照）とフロントシート９
のシート空調無し（図１０参照）の場合に、走行用エン
ジン１の冷却水温の変化に対して、走行用エンジン１を
自動停止（ＯＦＦ）してから再始動（ＯＮ）するまでの
停止時間がどのように変化するか、更に、乗員の温熱感
がどのように変化するかを調査し、その結果を図９およ
び図１０に表した。

【００７３】本実施形態では、走行用エンジン１が自動
停止（ＯＦＦ）中で、シート空調が行われている場合に
は、フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２のブロ
ワモータ１３に印加するブロワ制御電圧を、図７（ｂ）
の制御特性図に示したように、通常のブロワ制御電圧
（図示破線）から１ランク下げるようにしている。それ
によって、図９に示したシート空調有りの場合には、走
行用エンジン１の冷却水温の低下を抑えることができ
る。

【００７４】また、前部座席側の乗員の温熱感の低下に
関しても、フロントシート９のヒートマスがあるため、
ほとんど見られない。これにより、使用条件に応じて走
行用エンジン１を自動停止させる停止時間を、図１０に
示したシート空調無し（従来の技術）の停止時間（２分
間）に対して、１．５倍の３分３０秒間に延長すること
ができる。これにより、ハイブリッドカーの省燃費効果
を得ることができる。

【００７５】〔他の実施形態〕本実施形態では、フロン
ト空調ユニット２のフロント空調ダクト１１の空気下流
側にシート空調ユニット３を接続することで、フロント
空調ダクト１１内の冷却用熱交換器１４および加熱用熱
交換器１５にて冷却または加熱した空気をフロントシー
ト９に送り込んでシート空調するようにしたが、フロン
ト空調ユニット２に対してシート空調ユニット３を独立
させて、シート空調ユニット３内にシート空調専用の加
熱用熱交換器（暖房用補助熱源）および冷却用熱交換器
を設置するようにしても良い。

【００７６】ここで、シート空調ユニット３内に暖房用
補助熱源（例えばＰＴＣヒータ等の電気ヒータ）が設定
されている場合、それを使うことにより、走行用エンジ
ン１の停止時間を更に延長することができる。その際、
バッテリの充電と放電との充放電収支により走行用エン
ジン１が再始動（ＯＮ）してしまうこともある。

【００７７】本実施形態では、本発明を、ハイブリット
カーエアコンに適用した例を説明したが、本発明を、エ
コノミーランニングシステム搭載車等の、走行中または
停車中に走行用エンジンを停止した後に、使用条件に応
じて走行用エンジンを再始動させることが可能な車両に
搭載された車両用空調装置に使用しても良い。

【００７８】本実施形態では、フロント空調用遠心式送
風機とシート空調用遠心式送風機をハイブリットカーに
搭載したが、シート空調用遠心式送風機を廃止し、フロ
ント空調用遠心式送風機のみを車両に搭載しても良い。

【００７９】本実施形態では、シート空調ユニット３の
シート空調用遠心式送風機を構成する遠心式ファン５６
の送風量を一定値としたが、遠心式ファン５６の送風量
を、走行用エンジン１の冷却水の温度に応じて変更して
も良い。例えば走行用エンジン１の冷却水の温度が低下
する程、遠心式ファン５６の送風量（ブロワモータ５７
に印加されるブロワ制御電圧）を小さくしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】フロント空調ユニットの全体構成を示した断面
図である（実施形態）。

【図２】シート空調ユニットの全体構成を示した断面図
である（実施形態）。

【図３】ハイブリッドカーエアコンの制御系を示した概
略図である（実施形態）。

【図４】エアコンＥＣＵによる基本的な制御処理を示し
たフローチャートである（実施形態）。

【図５】ＴＡＯとＴＷとＥ／Ｇ・ＯＮ信号およびＥ／Ｇ
・ＯＦＦ信号との関係を示した制御特性図である（実施
形態）。

【図６】エアコンＥＣＵによるブロワ制御電圧の決定処
理を示したフローチャートである（実施形態）。

【図７】（ａ）は走行用エンジンがＯＮの時のＴＡＯに
対するブロワ制御電圧を示した制御特性図で、（ｂ）は
走行用エンジンがＯＦＦの時のＴＡＯに対するブロワ制
御電圧を示した制御特性図である（実施形態）。

【図８】エンジンＥＣＵによる基本的な制御処理を示し
たフローチャートである（実施形態）。

【図９】（ａ）は走行用エンジンの冷却水温を示したタ
イムチャートで、（ｂ）は乗員の温熱感を示したタイム
チャートで、（ｃ）は走行用エンジンの自動停止、再起
動を示したタイムチャートである（実施形態）。

【図１０】（ａ）は走行用エンジンの冷却水温を示した
タイムチャートで、（ｂ）は乗員の温熱感を示したタイ
ムチャートで、（ｃ）は走行用エンジンの自動停止、再
起動を示したタイムチャートである（従来の技術）。

【符号の説明】

１ 走行用エンジン ２ フロント空調ユニット ３ シート空調ユニット（シート空調手段） ４ エアコンＥＣＵ（空調制御手段） ５ エンジンＥＣＵ ７ シート空調ＥＣＵ ９ フロントシート（車両シート） １１ フロント空調ダクト １２ 遠心式ファン（送風機） １３ ブロワモータ（送風機） １４ 冷却用熱交換器 １５ 加熱用熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 6/00 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ 8/00 ３２１Ａ Ｆ０２Ｄ 29/02 29/04 Ｂ ３２１ Ｂ６０Ｈ 1/32 ６２６Ｄ 29/04 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ // Ｂ６０Ｈ 1/32 ６２６ (72)発明者 坂 鉱一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G093 AA07 AA12 AA16 BA19 BA21 BA22 CB01 DA01 DA05 DA06 DA13 DB05 DB09 DB19 DB23 EB00 EC01 EC02 FB04 3L011 BV01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行中または停車中に走行用エンジンを停
   止した後に、使用条件に応じて前記走行用エンジンを再
   始動させることが可能な車両に搭載された車両用空調装
   置であって、 （ａ）車室内に向けて空調風を送るための空調ダクト
   と、 （ｂ）前記走行用エンジンの冷却水または動力を利用し
   て前記空調ダクト内を通過する空気を加熱または冷却す
   る熱交換器と、 （ｃ）前記空調ダクト内において前記熱交換器を通過す
   る空気流を発生させる送風機と、 （ｄ）車両シートを加熱または冷却するシート空調手段
   と、 （ｅ）このシート空調手段が作動中で、且つ前記走行用
   エンジンが停止中の場合に、前記送風機の送風量を減少
   させる空調制御手段とを備えたことを特徴とする車両用
   空調装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用空調装置におい
   て、 前記送風機は、前記空調ダクト内において車室内に向か
   う空調風を発生させる遠心式ファン、およびこの遠心式
   ファンの回転速度を可変するブロワモータを有し、 前記空調制御手段は、前記シート空調手段が作動中で、
   且つ前記走行用エンジンが停止中の場合に、前記ブロワ
   モータへ印加するブロワ制御電圧を所定値分だけ下げる
   ことを特徴とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の車両用空
   調装置において、 前記シート空調手段は、前記空調ダクトの前記熱交換器
   よりも空気下流側に接続されて、前記熱交換器にて加熱
   または冷却された空調風を前記車両シートの表面へ送る
   ためのシート空調ダクトと、 このシート空調ダクト内において前記車両シートの表面
   に向かう空気流を発生させるシート空調用送風機とを備
   えたことを特徴とする車両用空調装置。