JP2004161060A

JP2004161060A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2004161060A
Application number: JP2002326869A
Authority: JP
Inventors: Koji Ito; 伊藤　　功治; Takahiro Tokunaga; 徳永　　孝宏; Hirohide Shindo; 進藤　　寛英; Yoshihiko Okumura; 奥村　　佳彦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: JP4093019B2; US20040098995A1; US6915650B2

Abstract

【課題】主送風機によって空調風を車室内前席側へ送風するともに、主送風機によって送風される空調風の一部を補助送風機により車室内後席側へ送風する車両用空調装置において、後席側への吹出風量を良好に自動制御する。
【解決手段】主送風機１０により空調風が車室内の前席側へ向かって流れる前席側空調通路１７、２０〜２３と、空調風が車室内の後席側へ向かって流れるとともに、第１通路に比較して通風抵抗が高い後席側空調通路１８、２８、３６、３７と、後席側空調通路１８、２８、３６、３７に配置される補助送風機２７とを具備し、補助送風機２７の風量を主送風機１０の風量低下に応じて上昇させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の異なる複数の領域を１つの空調ユニットにより空調する車両用空調装置に関するものでである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車室内の異なる複数の領域、具体的には、車室内の前席側領域と後席側領域に対して１つの空調ユニットにより空調を行う車両用空調装置は種々提案されいる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１のものでは、前席側領域を空調する前席用空調ユニットに、後席側領域にも空調風を吹き出す機能を付加するに当たり、具体的には、前席用空調ユニットの冷房用蒸発器直後の部位に後席側フェイスダクトの入口部を接続し、この後席側フェイスダクトの出口部に設けた後席側フェイス吹出口から空調風（冷風）を後席乗員の上半身側へ吹き出すようにしている。
【０００４】
また、前席用空調ユニットの暖房用ヒータコア直後の部位に後席側フットダクトの入口部を接続し、この後席側フットダクトの出口部に設けた後席側フット吹出口から空調風（温風）を後席乗員の足元側へ吹き出すようにしている。
【０００５】
更に、前席用空調ユニットの空気通路内へ送風する主送風機とは別に、後席用補助送風機を後席側フェイスダクトの途中に配置し、この後席用補助送風機により空調風を後席側フェイス吹出口に向けて送風するようにしている。
【０００６】
そして、主送風機の作動中に、補助送風機を始動して後席側フェイスダクトへの送風を開始したときに、前席側領域への吹出風量が減少しないように主送風機の駆動用モータの入力電圧を増大側へ補正して、前席側領域への吹出風量の減少を防止するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−８６１３８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１では主送風機の駆動用モータの入力電圧補正のみ、換言すると、前席側への吹出風量の自動補正のみについて言及しているだけであって、後席側領域への吹出風量については、リヤベントスイッチ（後席側フェイス風量スイッチ）を０位置→１位置→２位置→３位置と切替操作することにより、風量の切替を行うようにしているだけである。
【０００９】
したがって、前席側吹出風量が変化すると、これに連動して後席側吹出風量が変化してしまうので、この変化を解消するにはリヤベントスイッチを頻繁に操作しなければならず、操作が面倒である。
【００１０】
また、特許文献１によると、前席用空調ユニットの冷房用蒸発器直後の冷風をそのまま後席側フェイスダクトにより後席乗員の上半身側へ吹き出すようにしているので、後席側フェイス吹出温度を調整できないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献１では補助送風機が後席側フェイス吹出風のみを送風し、後席側フット吹出風の送風に関与しないので、後席側フット吹出風は主送風機のみで送風されることになる。しかし、後席側フットダクトは細くて非常に長いダクトであるので、通風抵抗（圧損）が前席側フット吹出通路に比較して大幅に高くなり、その結果、後席側フット吹出風量が少量となり、後席側の暖房不足を招く。
【００１２】
なお、上記従来技術は、前席用空調ユニットにより車室内の前席側領域と後席側領域の両方を空調する場合について述べたが、前席用空調ユニットにより車室内の前席側領域と乗員着座用のシート部とを空調するに当たり、通風抵抗の高いシート側通路に補助送風機を配置してシート側通路に空調風を送風することが公知になっている。このような空調装置においても、シート側への吹出風量が前席側吹出風量の変化に連動して変化してしまう等の問題が生じる。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、主送風機によって空調風を車室内の第１領域側へ向かって送風し、且つ、主送風機によって送風される空調風の一部を分岐して補助送風機により車室内の第２領域側へ向かって送風する車両用空調装置において、第２領域側への吹出風量を良好に自動制御できるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気を送風する主送風機（１０）と、主送風機（１０）の送風空気と熱交換する空調用熱交換器（１５、１６）と、空調用熱交換器（１５、１６）と熱交換した空調風が車室内の第１領域側へ向かって流れる第１通路（１７、２０〜２３）と、空調用熱交換器（１５、１６）と熱交換した空調風が車室内の第２領域側へ向かって流れるとともに、第１通路（１７、２０〜２３）に比較して通風抵抗が高い第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）と、第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）に配置され、空調風を送風する補助送風機（２７）と、主送風機（１０）の風量を制御する第１風量制御手段（Ｓ９）と、補助送風機（２７）の風量を制御する第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）とを具備し、第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は、主送風機（１０）の風量低下に応じて補助送風機（２７）の風量を上昇させることを特徴とする。
【００１５】
これによると、主送風機（１０）の風量変化があってもこの風量変化に応じて補助送風機（２７）の風量を自動的に補正して補助送風機（２７）の風量を一定に維持できる。この結果、主送風機（１０）の風量変化の影響を受けることなく、車室内第２領域側を良好に空調できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、第１通路（１７、２０〜２３）の空調風の温度を調整する第１温度調整手段（１９）と、第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）の空調風の温度を調整する第２温度調整手段（３１、３２）とを具備し、第１風量制御手段（Ｓ９）は主送風機（１０）の駆動用モータ（１２）の入力電圧を第１領域側へ吹き出される空調風の目標吹出空気温度に応じて制御するようになっており、また、第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は補助送風機（２７）の駆動用モータ（１２）の入力電圧を第２領域側へ吹き出される空調風の目標吹出空気温度に応じて制御するようになっており、第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は、補助送風機（２７）の入力電圧を主送風機（１０）の入力電圧変化に応じて補正することを特徴とする。
【００１７】
これによると、第２領域側への目標吹出空気温度に応じて自動的に決定される補助送風機（２７）の風量を、主送風機（１０）の風量変化にかかわらず、一定に維持できる。このため、主送風機（１０）の風量変化の影響を受けることなく、車室内第２領域側の空調状態を自動的に良好な状態に維持できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明のように、請求項１または２において、空調用熱交換器（１５、１６）を内蔵するケース（１４）に補助送風機（２７）を一体に配置すれば、ケース（１４）全体の体格を補助送風機（２７）を含めてコンパクトにまとめることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、第１領域は具体的には、車室内の前席側領域であり、第１通路（１７、２０〜２３）は前席側空調用通路である。また、第２領域は車室内の後席側領域であり、第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）は後席側空調用通路である。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、請求項４において、後席側空調用通路は、後席側フェイスダクト（３６）、後席側フットダクト（３７）、および後席側フェイスダクト（３６）と後席側フットダクト（３７）への空調風の流れを切り替える後席側吹出モード切替手段（３５）を有していることを特徴とする。
【００２１】
これによると、後席側フェイスダクト（３６）と後席側フットダクト（３７）が細くて長い、通風抵抗の高い通路であっても、補助送風機（２７）の作動により後席乗員の上半身側および足元側の双方に空調風を十分送風でき、後席乗員の冷房感および暖房感を向上できる。
【００２２】
なお、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ものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に基づく車両用空調装置の室内空調ユニット部の全体構成を示し、図２は図１のＡ矢視図である。
【００２４】
図１の室内空調ユニット部は、大別して送風機ユニット１と、熱交換ユニット２との２つの部分から構成されており、図１、図２において前後上下左右の各矢印は熱交換ユニット２の車両搭載状態における方向を示す。なお、図１では図作成上の都合から、熱交換ユニット２の車両前方側に送風機ユニット１を配置する状態を示しているが、実際は、熱交換ユニット２の車両左右方向の側方に送風機ユニット１をオフセット配置している。すなわち、熱交換ユニット２は車室内前部の計器盤内側のうち、車両左右方向の略中央部に配置するセンター置きレイアウトになっている。これに反し、送風機ユニット１は熱交換ユニット２の側方である助手席前方の位置にオフセット配置される。
【００２５】
送風機ユニット１はその上部に内外気切替箱３を有し、この内外気切替箱３には外気導入口４と、内気導入口５と、内外気切替ドア６が備えられ、内外気切替ドア６により外気導入口４と内気導入口５を開閉して、外気と内気を切替導入する。内外気切替ドア６は内外気切替操作機構（図示せず）に連結され、回転操作される。この内外気切替操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。そして、内外気切替箱３の下側には、内外気切替箱３に導入された空気の塵埃、悪臭等を除去して清浄化するフィルタ７が配設されている。
【００２６】
送風機ユニット１においてフィルタ７の下部に主送風機１０が配置されている。この主送風機１０は、多数の翼部（ブレード部）を円環状に配置した遠心ファンからなる送風ファン１１と、この送風ファン１１を回転駆動するモータ１２と、送風ファン１１を収容している渦巻き状のスクロールケース１３とを有する周知の構成である。スクロールケース１３の上部にはフィルタ７を通過した空気を吸入するベルマウス状の吸入口１３ａが開口している。
【００２７】
次に、熱交換ユニット２について説明すると、樹脂製のケース１４を有し、このケース１４は、図２に示すように、車両左右（幅）方向の中央部に位置する分割面１４ａで左右２つに分割成形された分割ケース体１４ｂ、１４ｃを適宜のクランプ等の締結手段（図示せず）にて一体に連結したものである。このケース１４の最前部の開口部に上記スクロールケース１３の空気出口部が接続される。従って、送風機ユニット１内の送風ファン１１を作動することによってケース１４内の最前部に空気が流入するようになっている。
【００２８】
ケース１４内を送風機ユニット１の送風空気が車両前方側から車両後方側へ向かって流れるようになっており、そして、ケース１４内に、その空気上流側から順に蒸発器１５、ヒータコア１６が直列に配列されている。この蒸発器１５は、図示しない圧縮機、凝縮器、減圧手段とともに周知の冷凍サイクルを構成するもので、ケース１４内の空気を冷却する冷房用熱交換器である。蒸発器１５は減圧手段により減圧された低圧冷媒が流れる偏平チューブとこの偏平チューブに接合されたコルゲートフィンとから構成される熱交換用コア部を有している。
【００２９】
また、ヒータコア１６は、内部を流れる温水（エンジン冷却水）を熱源としてケース１４内の空気を加熱する暖房用熱交換器であって、周知のごとく温水が流れる偏平チューブとこの偏平チューブに接合されたコルゲートフィンとから構成される熱交換用コア部を有している。なお、図２において細かい点々部分はヒータコア１６の配置範囲を示す。
【００３０】
ケース１４内においてヒータコア１６の上方側に前席側冷風通路１７が、また、ヒータコア１６の下方側に後席側冷風通路１８がそれぞれ形成してある。この両冷風通路１７、１８には、蒸発器１５を通過した冷風がヒータコア１６をバイパスして流れる。
【００３１】
ケース１４内において蒸発器１５とヒータコア１６との間に前席側エアミックスドア１９が配置してある。この前席側エアミックスドア１９は、ヒータコア１６の上端部付近に配置された回転軸１９ａを中心として回転する板ドアにより構成され、前席側冷風通路１７を通過する冷風ａとヒータコア１６を通過する温風ｂの風量割合を調整し、これにより、車室内前席側への吹出空気温度を調整する。すなわち、前席側エアミックスドア１９により前席側温度調整手段が構成される。
【００３２】
前席側エアミックスドア１９の回転軸１９ａは前席側温度調整操作機構（図示せず）に連結され、回転操作される。この前席側温度調整操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００３３】
なお、前席側エアミックスドア１８の回転作動空間を確保するために、ヒータコア１６はその上端部が下端部より車両後方側へ傾斜するように配置されている。また、ケース１４内においてヒータコア１６の上方部に冷風ａと温風ｂを混合する前席側空気混合部２０が形成される。
【００３４】
ケース１４において、車両後方側の上方部に複数の前席側吹出開口部２１〜２３が配置される。前席側吹出開口部２１〜２３には前席側空気混合部２０からの空調風が流入する。開口部２１〜２３のうち、デフロスタ開口部２１は、ケース１４の上面部に開口しており、車室内フロントガラス内面に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口（図示せず）にデフロスタダクト（図示せず）を介して連通する。デフロスタ開口部２１はデフロスタドア２４により開閉される。
【００３５】
前席側フェイス開口部２２はケース１４の上面部においてデフロスタ吹出開口部２１の車両後方側部位に開口している。前席側フェイス開口部２２は、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す前席側フェイス吹出口（図示せず）に前席側フェイスダクト（図示せず）を介して連通する。また、前席側フェイス開口部２２は前席側フェイスドア２５により開閉される。
【００３６】
前席側フット開口部２３は、ケース１４の左右の側壁部１４ｄ、１４ｅ（図２）のうち、前席側空気混合部２０の左右側方に位置する部位に開口している。左右両側の前席側フット開口部２３は前席乗員の足元部に向けて空調風を吹き出す左右両側の前席側フット吹出口（図示せず）に前席側フットダクト（図示せず）を介して連通する。左右両側の前席側フット開口部２３は左右両側の前席側フットドア２６により開閉される。
【００３７】
ここで、前席側フット開口部２３の開口形状および前席側フットドア２６は本例ではともに扇形の形状になっており、左右両側の扇形の前席側フットドア２６がケース１４の左右の側壁部１４ｄ、１４ｅに沿って回転作動することにより左右両側の前席側フットドア２６を開閉する。前席側フットドア２６の図１実線位置は前席側フット開口部２３の全閉状態を示す。
【００３８】
上記ドア２４、２５、２６は前席側吹出モードを切り替えるための前席側吹出モードドアを構成するものであって、図示しないリンク機構を介して共通の前席側吹出モード操作機構に連結され、連動操作される。この前席側吹出モード操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００３９】
ところで、ケース１４内の下方部において、ヒータコア１６の下部から空気下流側（車両後方側）へ所定間隔を隔てた部位に後席用補助送風機２７が配置されている。後席用補助送風機２７は、図２に示すように２個の送風ファン２７ａ、２７ｂと、この２個の送風ファン２７ａ、２７ｂを回転駆動する駆動用モータ２７ｃと、送風ファン２７ａ、２７ｂを収容している渦巻き状のスクロールケース２７ｄ，２７ｅとを有している。
【００４０】
送風ファン２７ａ、２７ｂは多数の翼部（ブレード部）を円環状に配置した遠心ファンからなる。なお、図２において、Ｈは後席用補助送風機２７の高さ寸法であり、Ｗは後席用補助送風機２７の幅（車両左右方向）寸法である。
【００４１】
左右のスクロールケース２７ｄ、２７ｅは、左右の分割ケース体１４ｂ、１４ｃにそれぞれ樹脂により一体成形されている。また、左右のスクロールケース２７ｄ，２７ｅの下流側（車両後方側）には後席側吹出ダクト部２８（図１）が配置されている。この後席側吹出ダクト部２８は、スクロールケース２７ｄ，２７ｅの出口部からの吹出空気を合流して車両後方側へ案内するものであって、この後席側吹出ダクト部２８もスクロールケース２７ｄ，２７ｅとともに左右の分割ケース体１４ｂ、１４ｃに一体成形されている。
【００４２】
後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃはその回転軸２７ｆが軸方向両側に突出する両軸タイプに構成され、ケース１４に対して車両左右方向の中央部に配置されている。また、駆動用モータ２７ｃはケース１４の車両後方側壁面１４ｆ（図１）の外側にて回転軸２７ｆが車両左右方向に向くように配置され、スクロールケース２７ｄ，２７ｅに固定されている。
【００４３】
駆動用モータ２７ｃの左右両側に送風ファン２７ａ、２７ｂが配置され、この左右の送風ファン２７ａ、２７ｂをそれぞれ左右の回転軸２７ｆに連結している。左側のスクロールケース２７ｄおよび右側のスクロールケース２７ｅの左右両側にはそれぞれベルマウス状の吸入口２７ｇ〜２７ｊが形成してある。すなわち、左右２個の送風ファン２７ａ、２７ｂは両吸い込みファンとして構成されている。
【００４４】
上記の各吸入口２７ｇ〜２７ｊには以下述べる通路構成により冷風及び温風が吸入される。ヒータコア１６直後に形成される温風通路２９と、前述した後席側冷風通路１８とを上下に仕切るために仕切り壁３０が配置してある。この仕切り壁３０は図１に示すようにヒータコア１６の熱交換コア部の空気下流側（車両後方側）のうち最下部に位置している。また、仕切り壁３０は、車両左右方向に対しては図２に示すようにケース１４内の全域にわたって配置される。
【００４５】
なお、図２では左側の送風ファン２７ａの左右の吸入口２７ｇと２７ｈ間の部位Ｌ１、および右側の送風ファン２７ｂの左右の吸入口２７ｉと２７ｊ間の部位Ｌ２では、仕切り壁３０を破線で図示し、そして、吸入口２７ｇ〜２７ｊの左右外側の部位Ｌ３、Ｌ４では仕切り壁３０を実線で図示している。この外側の部位Ｌ３、Ｌ４は空気入口空間を構成するものであって、この空気入口空間のうち、仕切り壁３０より上方の部位（点々の部分）は温風通路２９から温風が矢印ｃのように流入する温風入口空間２７ｋを構成する。
【００４６】
また、上記空気入口空間のうち、仕切り壁３０より下方の部位（白抜きの部分）は後席側冷風通路１８から冷風が矢印ｄのように流入する冷風入口空間２７ｍを構成する。
【００４７】
上記した計４箇所の温風入口空間２７ｋにはそれぞれ温風ドア３１（図１）が配置され、上記した計４箇所の冷風入口空間２７ｍにはそれぞれ冷風ドア３２（図１）が配置される。これらの温風ドア３１および冷風ドア３２は、本例では回転軸３１ａ、３２ａを中心として回転可能な板ドアにより構成され、温風ドア３１および冷風ドア３２の回転角度を調整することにより、温風入口空間２７ｋおよび冷風入口空間２７ｍの通路面積を調整するようになっている。
【００４８】
計４個の温風ドア３１と計４個の冷風ドア３２は車室内後席側への吹出空気温度を調整する後席側温度調整手段を構成するものであって、本例では、計４個の温風ドア３１を図示しないリンク機構を介して後席温風側操作機構（図示せず）に連結して連動操作するようになっている。また、計４個の冷風ドア３２も図示しないリンク機構を介して後席冷風側操作機構（図示せず）に連結して連動操作するようになっている。後席温風側操作機構および後席冷風側操作機構はそれぞれ独立のサーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００４９】
このように、後席温風側操作機構および後席冷風側操作機構を独立のサーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成するのは、４個の温風ドア３１により温風入口空間２７ｋを全閉すると同時に、４個の冷風ドア３２により冷風入口空間２７ｍを全閉する後席側シャット状態を設定するためである。
【００５０】
一方、車室内後席側への吹出状態においては、車室内後席側への吹出空気温度の調整のために、後席温風側操作機構と後席冷風側操作機構は電気的に連動操作されるようになっている。より具体的に述べると、最大暖房時には、４個の温風ドア３１により温風入口空間２７ｋを全開するとともに４個の冷風ドア３２により冷風入口空間２７ｍを全閉する。逆に、最大冷房時には、４個の温風ドア３１により温風入口空間２７ｋを全閉するとともに４個の冷風ドア３２により冷風入口空間２７ｍを全開する。
【００５１】
そして、最大暖房時と最大冷房時との間の中間温度制御時には、温風ドア３１および冷風ドア３２が最大暖房位置と最大冷房位置との間で回転位置を連続的に変化させ、温風入口空間２７ｋと冷風入口空間２７ｍの通路面積を調整する。すなわち、中間温度制御時には、温風ドア３１が温風入口空間２７ｋの全閉側へ回転するときは冷風ドア３２が冷風入口空間２７ｍの全開側へ回転し、両ドア３１、３２は温風入口空間２７ｋと冷風入口空間２７ｍの通路面積を相反的に調整する。
【００５２】
後席側吹出ダクト部２８の車両後方側の先端部は、上方側に位置する後席側フェイス開口部３３と下方側に位置する後席側フット開口部３４とに分岐されている。そして、後席側吹出ダクト部２８の車両後方側の先端部内側に後席側吹出モードドア３５を配置している。
【００５３】
この後席側吹出モードドア３５は、本例では回転軸３５ａを中心として回転可能な板ドアにより構成され、後席側フェイス開口部３３と後席側フット開口部３４を開閉する。後席側吹出モードドア３５は後席側吹出モード操作機構に連結され、操作される。この後席側吹出モード操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００５４】
後席側フェイス開口部３３には後席側フェイスダクト３６が接続され、この後席側フェイスダクト３６の先端部に設けられた後席側フェイス吹出口（図示せず）から後席乗員の上半身側へ空調風を吹き出すようになっている。同様に、後席側フット開口部３４には後席側フットダクト３７が接続され、この後席側フットダクト３７の先端部に設けられた後席側フット吹出口（図示せず）から後席乗員の足元側へ空調風を吹き出すようになっている。
【００５５】
後席側フェイスダクト３６および後席側フットダクト３７は車室内の後席領域まで延びる細長いダクト形状のものであり、この細長いダクト３６、３７の存在によって後席側吹出通路の通風抵抗が前席側吹出通路の通風抵抗に比較して大幅に高くなる。
【００５６】
図３は本実施形態における電気制御の概要を示すブロック図であり、空調用制御装置４０により各種空調機器を自動制御するようになっている。この空調用制御装置４０はマイクロコンピュータ等から構成されるもので、送風機ユニット１および熱交換ユニット２に装備される各種空調機器を予め設定されたプログラムに従って制御するものである。
【００５７】
空調用制御装置４０には周知のセンサ群４１からのセンサ信号、車室内前方の計器盤部に設置される前席側空調操作パネル４２、および車室内後席側に設置される後席側空調操作パネル４３からの操作信号が入力される。
【００５８】
センサ群４１としては、周知のごとく車室外温度（外気温）ＴＡＭを検出する外気温センサ４４、車室内前席側の内気温ＴＲｆを検出する前席側内気温センサ４５、車室内前席側への日射量ＴＳｆを検出する前席側日射センサ４６、蒸発器１２の吹出空気温度ＴＥを検出する蒸発器温度センサ４７、ヒータコア１３に循環する温水の温度ＴＷを検出する水温センサ４８、車室内後席側の内気温ＴＲｒを検出する後席側内気温センサ４９、車室内後席側への日射量ＴＳｒを検出する後席側日射センサ５０等が設けられる。
【００５９】
前席側空調操作パネル４２には、前席側温度設定器５１、前席側風量設定器５２、前席側吹出モード設定器５３、内外気モード設定器５４等が設けられる。同様に、後席側空調操作パネル４３にも後席側温度設定器５５、後席側吹出モード設定器５６、後席側風量設定器５７等が設けられる。
【００６０】
次に、空調用制御装置４０により制御される各種空調機器の駆動手段として、送風機ユニット１の内外気切替ドア６の駆動用アクチュエータ機構のモータ６０、送風機ユニット１の主送風機１０の駆動用モータ１２、前席側エアミックスドア１９の駆動用アクチュエータ機構のモータ６１、前席側の吹出モードドア２４、２５、２６の駆動用アクチュエータ機構のモータ６２、後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃ、後席側温風ドア３１を連動操作するアクチュエータ機構のモータ６３、後席側冷風ドア３２を連動操作するアクチュエータ機構のモータ６４、および後席側吹出モード切替ドア３５の駆動用アクチュエータ機構のモータ６５等が設けられている。
【００６１】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、図１、２に基づいて機械的構成部分の作動を説明する。車室内前席側のみに空調風を吹き出すときは、前席側風量設定器５２をオン状態にして送風機ユニット１の主送風機１０の駆動用モータ１２に通電し送風ファン１１を回転駆動する。一方、後席側風量設定器５７をオフ状態にして後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃへの通電を停止し、後席用補助送風機２７の送風ファン２７ａ、２７ｂを停止する。
【００６２】
これにより、主送風機１０のみが作動して主送風機１０の送風空気が蒸発器１５を通過して冷却除湿され、蒸発器１５通過後の冷風が次に前席側エアミックスドア１９により前席側冷風通路１７を通過する冷風ａとヒータコア１６を通過する温風ｂとに分岐される。そのため、この冷風ａと温風ｂとの風量割合を前席側エアミックスドア１９の開度により調整することにより、車室内前席側の吹出空気温度を調整できる。
【００６３】
冷風ａと温風ｂは空気混合部２０にて混合されて所望温度の空調風となり、この空調風は前席側吹出モードドア２４、２５、２６により選択された前席側吹出開口部２１、２２、２３のいずれか１つまたは複数から車室内の前席側領域に吹き出して、車室内の前席側領域を空調する。
【００６４】
このとき、後席用補助送風機２７の作動停止に連動して後席側シャット状態が設定される。すなわち、後席用補助送風機２７の作動停止状態を空調用制御装置４０により判定して、空調用制御装置４０の制御出力により後席温風側操作機構のモータ６３を駆動して温風ドア３１を温風入口空間２７ｋの全閉位置に操作する。これと同時に、空調用制御装置４０の制御出力により後席冷風側操作機構のモータ６４を駆動して４個の冷風ドア３２を冷風入口空間２７ｍの全閉位置に操作する。これにより、後席側シャット状態を設定することができ、車室内の後席側領域への空調風の吹出を阻止できる。
【００６５】
次に、車室内前席側と車室内後席側の両方に同時に空調風を吹き出すときは、前席側風量設定器５２および後席側風量設定器５７をオン状態にして送風機ユニット１の主送風機１０の駆動用モータ１２および後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃに通電し、主送風機１０と後席用補助送風機２７を同時に作動させる。
【００６６】
これにより、車室内の前席側領域に対しては主送風機１０の送風空気が上記と同じ経路にて送風され、前席側吹出開口部２１、２２、２３のいずれか１つまたは複数から車室内の前席側領域に空調風が吹き出して、車室内の前席側領域を空調する。
【００６７】
一方、後席用補助送風機２７が作動すると同時に、空調用制御装置の制御出力により４個の温風ドア３１を温風入口空間２７ｋの所定開度位置に、また、４個の冷風ドア３２を冷風入口空間２７ｍの所定開度位置にそれぞれ操作する。これによって、ヒータコア１６を通過して加熱された温風のうち、ヒータコア１６の熱交換コア部の下部を通過した温風が矢印ｃのように温風入口空間２７ｋを通過して送風ファン２７ａ、２７ｂの吸入口２７ｇ〜２７ｊに吸入される。これと同時に、ヒータコア１６下方側に位置する後席側冷風通路１８を通過する冷風が矢印ｄのように冷風入口空間２７ｍを通過して送風ファン２７ａ、２７ｂの吸入口２７ｇ〜２７ｊに吸入される。
【００６８】
この温風と冷風は送風ファン２７ａ、２７ｂによりファン径方向の外方へ圧送され、左右のスクロールケース２７ｄ、２７ｅの出口部から後席側吹出ダクト部２８に吹き出される。温風と冷風は送風ファン２７ａ、２７ｂに吸入され、スクロールケース２７ｄ、２７ｅの出口部へ向かって圧送される過程で混合され、所望温度の空調風となる。
【００６９】
ところで、後席側温風ドア３２の回転位置（開度）により温風入口空間２７ｋの通路面積を連続的に調整でき、これと連動して後席側冷風ドア３１の回転位置（開度）により冷風入口空間２７ｍの通路面積を連続的に調整できる。従って、温風入口空間２７ｋに吸入される温風と冷風入口空間２７ｍに吸入される冷風との風量割合を温風ドア３１および冷風ドア３２の回転位置（開度）の調整により任意に調整でき、後席側においても所望温度の空調風を得ることができる。
【００７０】
そして、後席側吹出ダクト部２８内に配置された後席側吹出モードドア３５により後席側フェイス開口部３３および後席側フット開口部３４を切替開閉して、この両開口部３３、３４のいずれか一方のみ、あるいはこの両開口部３３、３４の両方を同時に開口する。これにより、所望温度の空調風が後席側フェイスダクト３６または後席側フットダクト３７を通過して、ダクト先端部に設けられた後席側フェイス吹出口（図示せず）または後席側フット吹出口（図示せず）から後席乗員の上半身側または足元側へ空調風を吹き出して、車室内の後席側領域を空調する。
【００７１】
なお、後席側専用の補助送風機２７は小風量高圧力型の特性を有する遠心送風機であって、送風ファン２７ａ、２７ｂの径寸法が比較的小さいもの（例えば、ファン径：７０ｍｍ程度）が好適である。両吸い込みタイプの送風ファン２７ａ、２７ｂの軸方向高さは例えば、７０ｍｍ程度である。
【００７２】
一方、主送風機１０は大風量、低圧損型の特性を有する遠心送風機であって、送風ファン１１のファン径は補助送風機２７に比較して十分大きな寸法、例えば、１６０ｍｍ程度であり、また、軸方向高さは片吸い込みタイプであっても、８０ｍｍ程度の十分大きな寸法を有する。
【００７３】
次に、空調用制御装置４０による自動空調制御を図４により説明すると、図４は空調用制御装置４０により実行される制御ルーチンであり、先ず、ステップＳ１にて、各種タイマーや制御フラグ等を初期化する。次に、ステップＳ２にて前席側および後席側の空調操作パネル４２、４３から温度設定器５１、５５の前席側設定温度信号Ｔｓｅｔｆ、後席側設定温度信号Ｔｓｅｔｒ等の操作信号を読み込む。
【００７４】
続いて、ステップＳ３にて車室内の空調状態に影響を及ぼす車両環境状態を検出するために各種センサ４４〜５０から、外気温信号ＴＡＭ、前席側内気温信号ＴＲｆ、前席側日射量信号ＴＳｆ、蒸発器吹出温度信号ＴＥ、水温信号Ｔｗ、後席側内気温信号ＴＲｒ、後席側日射量信号ＴＳｒ等を読み込む。
【００７５】
次に、ステップＳ４にて車室内前席側に吹き出す空調風の目標吹出温度ＴＡＯｆを下記数式１に基づいて算出する。この目標吹出温度ＴＡＯｆは、車両環境条件（空調熱負荷条件）の変動にかかわらず、車室内前席側領域の温度を前席側設定温度Ｔｓｅｔｆに維持するために必要な目標温度である。
【００７６】
【数１】
ＴＡＯｆ＝Ｋｓｅｔ・Ｔｓｅｔｆ−Ｋｒ・ＴＲｆ−Ｋａｍ・ＴＡＭ−Ｋｓ・ＴＳｆ＋Ｃ
但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓはそれぞれ制御ゲイン、Ｃは補正定数である。なお、後席側の目標吹出温度ＴＡＯｒも独立に算出するが、前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆと同様の考え方で算出すればよく、数式１におけるＴｓｅｔｆをＴｓｅｔｒ、ＴＲｆをＴＲｒに、ＴＳｆをＴＳｒにそれぞれ置換するだけでよいので、具体的数式の記載は省略する。
【００７７】
次に、ステップＳ５において、前席側エアミックスドア１９の目標開度ＳＷｆを次の数式２によって算出する。
【００７８】
【数２】
ＳＷｆ＝｛（ＴＡＯｆ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）
ＳＷｆ＝０％は前席側エアミックスドア１９の最大冷房位置であり、ＳＷｆ＝１００％は前席側エアミックスドア１９の最大暖房位置である。
【００７９】
後席側温風ドア３１および後席側冷風ドア３２の目標開度ＳＷｒも後席側の目標吹出温度ＴＡＯｒを用いて上記数式２と同様の考え方で算出すればよい。なお、本実施形態では、後席側温風ドア３１を後席温風側操作機構のモータ６３により、また、後席側冷風ドア３２を後席冷風側操作機構のモータ６４によりそれぞれ独立に操作可能にしているが、後席側への空調風吹出状態においては後席側温風ドア３１と後席側冷風ドア３２を連動操作して後席側温風と後席側冷風との風量割合を調整するから、共通の後席側目標開度ＳＷｒを算出し、この共通の後席側目標開度ＳＷｒとなるように後席側温風ドア３１および後席側冷風ドア３２の実際の開度をモータ６３、６４により制御すればよい。ＳＷｒ＝０％は後席側温風ドア３１および後席側冷風ドア３２の最大冷房位置であり、従って、後席側温風ドア３１は前述のように温風入口空間２７ｋの全閉位置に操作され、後席側冷風ドア３２は冷風入口空間２７ｍに全開位置に操作される。
【００８０】
また、ＳＷｆ＝１００％は後席側温風ドア３１および後席側冷風ドア３２の最大暖房位置であり、従って、後席側温風ドア３１は前述のように温風入口空間２７ｋの全開位置に操作され、後席側冷風ドア３２は冷風入口空間２７ｍの全閉位置に操作される。
【００８１】
次に、ステップＳ６において前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆに基づいて内外気モードを決定する。例えば、ＴＡＯｆが所定温度以下であると、内気導入口５より内気を導入する内気循環モードとし、ＴＡＯｆが所定温度を超えると外気導入口４より外気を導入する外気導入モードに切り替える。
【００８２】
次に、ステップＳ７において、蒸発器１２を有する冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の作動の断続制御を決定する。具体的には、蒸発器温度の目標温度ＴＥＯと実際の蒸発器温度ＴＥとを比較して、ＴＥがＴＥＯより高いと、圧縮機の電磁クラッチの通電をオンして圧縮機を作動させ、これに反し、ＴＥがＴＥＯより低くなると、電磁クラッチの通電をオフして圧縮機の作動を停止させる。このような圧縮機作動の断続制御により、実際の蒸発器温度ＴＥを目標温度ＴＥＯに維持する。
【００８３】
次に、ステップＳ８では車室内への空調風の吹出モードを決定する。例えば、前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが低温側から上昇するにつれて吹出モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード→バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード→フット（ＦＯＯＴ）モードと順次自動的に切り替える。
【００８４】
同様に、後席側の吹出モードも、後席側の目標吹出温度ＴＡＯｒを用いて、ＴＡＯｒが低温側から上昇するにつれて吹出モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード→バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード→フット（ＦＯＯＴ）モードと順次自動的に切り替える。
【００８５】
なお、前席側の吹出モードおよび後席側の吹出モードもともに、操作パネル４２、４３の吹出モード設定器５３、５６を手動操作することにより、目標吹出温度ＴＡＯｆ、ＴＡＯｒと関係なく、吹出モードを自由にマニュアル（手動）設定できるようになっている。
【００８６】
また、前席側の吹出モード設定器５３によりデフロスタモードをマニュアル設定できる。そして、前席側の吹出モードをデフロスタモードに設定したときは後席吹出シャット状態を強制的に設定し、主送風機１０の送風空気の全量を車両窓ガラス側へ吹き出すことにより、車両窓ガラスの防曇性能を向上させる。また、後席側の吹出モード設定器５６により後席吹出シャット状態をマニュアル設定できるようになっている。
【００８７】
次に、ステップＳ９において主送風機１０の駆動用モータ１２に印加する主送風機入力電圧ＢＬＷ１を前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆに基づいて決定する。ここで、主送風機１０の回転数（風量）はモータ印加電圧に比例するから、主送風機入力電圧ＢＬＷ１の決定によって主送風機１０の風量を決定できる。
【００８８】
具体的には、図５に示すように、前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが第１所定温度Ｔ１以下の低温域（前席側エアミックスドア１９の最大冷房状態）に低下すると、主送風機入力電圧ＢＬＷ１を最大値ＶＨとして主送風機１０の駆動用モータ１２の回転数を最大とし、これにより、主送風機１０の風量を最大とする。
【００８９】
そして、前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが第１所定温度よりも上昇するにつれて主送風機入力電圧ＢＬＷ１を次第に低下させ、前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが所定の中間温度域Ｔｍまで上昇すると主送風機入力電圧ＢＬＷ１を最小値ＶＬにして主送風機１０の風量を最小とする。この所定の中間温度域Ｔｍよりも前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが上昇すると主送風機入力電圧ＢＬＷ１を最小値ＶＬから次第に上昇させる。
【００９０】
前席側の目標吹出温度ＴＡＯｆが第１所定温度Ｔ１よりも所定温度だけ高い第２所定温度Ｔ２以上の高温域（前席側エアミックスドア１９の最大暖房状態）に達すると、主送風機入力電圧ＢＬＷ１を上記最大電圧ＶＨに近い電圧ＶＨ’（ＶＨ’＜ＶＨ）まで高めて主送風機１０の風量を再び最大風量付近まで増加させる。
【００９１】
次に、ステップＳ１０にて後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃに印加する補助送風機入力電圧ＢＬＷ２を後席側の目標吹出温度ＴＡＯｒに基づいて仮決定する。この補助送風機入力電圧ＢＬＷ２の仮決定は、後席側目標吹出温度ＴＡＯｒの変化に対して上記主送風機入力電圧ＢＬＷ１と同様の考え方にて行うので、具体的説明を省略する。
【００９２】
この仮決定した補助送風機入力電圧ＢＬＷ２を次のステップＳ１１にて主送風機入力電圧ＢＬＷ１に基づいて補正して、補助送風機入力電圧ＢＬＷ２を最終決定する。
【００９３】
図６は補助送風機入力電圧ＢＬＷ２の具体的な補正方法を例示するものであり、主送風機入力電圧ＢＬＷ１が低下するに応じて補助送風機入力電圧ＢＬＷ２を増大側に補正する。すなわち、主送風機入力電圧ＢＬＷ１が低下して主送風機１０の風量が低下すると、補助送風機入力電圧ＢＬＷ２が同じ値であっても後席側吹出風量は減少してしまう。
【００９４】
そこで、図６に示すように、主送風機入力電圧ＢＬＷ１の低下に応じて補助送風機入力電圧ＢＬＷ２を増大側に補正することにより、主送風機１０の風量の変化にかかわらず、後席側吹出風量を一定に維持できる。
【００９５】
次に、ステップＳ１２では、前述のステップＳ５〜Ｓ１０で決定した制御信号を主送風機１０の駆動用モータ１２、後席用補助送風機２７の駆動用モータ２７ｃ、及び各アクチュエータモータ６０〜６５に出力して、各空調機器の作動を制御する。
【００９６】
ここで、本実施形態における構成要素と、本発明の構成要素との対応関係を説明すると、本実施形態における前席側冷風通路１７、前席側空気混合部２０、および前席側吹出開口部２１〜２３により本発明の第１通路を構成し、そして、本実施形態における後席側冷風通路１８、温風入口空間２７ｋ、冷風入口空間２７ｍ、後席側吹出ダクト部２８および後席側フェイス、フットダクト３６、３７により本発明の第２通路を構成している。
【００９７】
更に、図４のステップＳ９により本発明の第１風量制御手段（主送風機１０の風量制御手段）を構成し、また、図４のステップＳ１０、１１により本発明の第２風量制御手段（補助送風機２７の風量制御手段）を構成している。
【００９８】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、温風ドア３１を後席温風側操作機構により、また、冷風ドア３２を後席冷風側操作機構によりそれぞれ独立に操作する例について説明したが、温風ドア３１と冷風ドア３２とを同時に全閉状態にして後席側シャット状態を設定するドア操作と、後席側吹出温度制御のために両ドアドア３１、３２を全閉、全開側に相反的に連動操作するドア操作とを両立させるリンク機構を構成すれば、温風ドア３１と冷風ドア３２とを１つの共通の後席側温度調整操作機構により操作することができる。
【００９９】
また、上記の一実施形態において後席側吹出モードドア３５により後席側シャット状態を設定できるようにすれば、計４個の温風ドア３１と計４個の冷風ドア３２の全部を共通の後席側温度調整操作機構により連動操作できる。
【０１００】
また、上記の一実施形態において、後席側吹出モードドア３５により後席側シャット状態を設定できるようにすれば、後席側温度調整手段として温風ドア３１と冷風ドア３２とを別々に配置せずに、１枚の板ドアからなるエアミックスドア４７を用いて後席側の温風と冷風との風量割合を調整して後席側の吹出温度を調整することができる。
【０１０１】
また、上記の一実施形態では、補助送風機２７および後席吹出ダクト部２８ををケース１４に一体に設ける例について説明したが、後席吹出ダクト部２８をケース１４から分離して後席用ダクト３６、３７側に設け、このケース１４とは別体の後席吹出ダクト部２８に補助送風機２７を設ける場合にも、本発明は適用できる。
【０１０２】
また、上記実施形態では、前席用空調ユニットにより車室内の前席側領域と後席側領域の両方を空調する場合について述べたが、前席用空調ユニットにより車室内の前席側領域と乗員着座用のシート部とを空調する場合にも、前席側通路に比較してシート側通路の通風抵抗が非常に高くなるので、シート側通路専用の補助送風機２７を設けて、同様の作用効果を発揮するようにしてもよい。
【０１０３】
また、補助送風機２７により車室内の後席側領域と乗員着座用のシート部の両方に空調風を送風する場合に本発明を適用してもよい。
【０１０４】
また、車両のセンターピラー部（車両の前部ドアと後部ドアとの間のＢピラー部）の上方部に風向を調整可能な吹出グリルを備えたフェイス吹出口を配置するとともに、前席用空調ユニットからの空調風を補助送風機２７により後席側フェイスダクト３６を介してこのセンターピラー部のフェイス吹出口に導入し、このフェイス吹出口から主に後席側領域に空調風を吹き出すようにしてもよい。
【０１０５】
ここで、センターピラー部のフェイス吹出口に風向の調整可能なグリル機構を設けることにより、センターピラー部のフェイス吹出口から空調風を前席側領域に向けて空調風を吹き出すこともできる。
【０１０６】
また、上記実施形態では、内外気切替操作機構、前席側温度調整操作機構、前席側吹出モード操作機構、後席側温度調整操作機構、および後席側吹出モード操作機をいずれも、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成する例について説明したが、これらの操作機構を必要に応じて手動操作機構により構成してもよいことはもちろんである。
【０１０７】
また、上記実施形態では、前席側エアミックスドア１９、後席側温風ドア３１、および後席側冷風ドア３２をいずれも回転可能な板ドアにより構成しているが、フィルムドア等の周知の他のドア手段に置換できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による前席用空調ユニットを示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図であり、補助送風機部は断面図示している。
【図３】本発明の一実施形態における電気制御部の概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による主送風機入力電圧の制御特性図である。
【図６】本発明の一実施形態による補助送風機入力電圧の補正特性図である。
【符号の説明】
１０…主送風機、１４…ケース、１５…蒸発器（空調用熱交換器）、
１６…ヒータコア（空調用熱交換器）、１７…前席側冷風通路、
１８…後席側冷風通路、２７…補助送風機、３１…後席側温風ドア、
３２…後席側冷風ドア。

Claims

空気を送風する主送風機（１０）と、
前記主送風機（１０）の送風空気と熱交換する空調用熱交換器（１５、１６）と、
前記空調用熱交換器（１５、１６）と熱交換した空調風が車室内の第１領域側へ向かって流れる第１通路（１７、２０〜２３）と、
前記空調用熱交換器（１５、１６）と熱交換した空調風が車室内の第２領域側へ向かって流れるとともに、前記第１通路（１７、２０〜２３）に比較して通風抵抗が高い第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）と、
前記第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）に配置され、前記空調風を送風する補助送風機（２７）と、
前記主送風機（１０）の風量を制御する第１風量制御手段（Ｓ９）と、
前記補助送風機（２７）の風量を制御する第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）とを具備し、
前記第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は、前記主送風機（１０）の風量低下に応じて前記補助送風機（２７）の風量を上昇させることを特徴とする車両用空調装置。
前記第１通路（１７、２０〜２３）の空調風の温度を調整する第１温度調整手段（１９）と、前記第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）の空調風の温度を調整する第２温度調整手段（３１、３２）とを具備し、
前記第１風量制御手段（Ｓ９）は前記主送風機（１０）の駆動用モータ（１２）の入力電圧を前記第１領域側へ吹き出される空調風の目標吹出空気温度に応じて制御するようになっており、
また、前記第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は前記補助送風機（２７）の駆動用モータ（１２）の入力電圧を前記第２領域側へ吹き出される空調風の目標吹出空気温度に応じて制御するようになっており、
前記第２風量制御手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は、前記補助送風機（２７）の入力電圧を前記主送風機（１０）の入力電圧変化に応じて補正することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記空調用熱交換器（１５、１６）を内蔵するケース（１４）に前記補助送風機（２７）を一体に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
前記第１領域は車室内の前席側領域であり、前記第１通路（１７、２０〜２３）は前席側空調用通路であり、
前記第２領域は車室内の後席側領域であり、前記第２通路（１８、２７ｋ、２７ｍ、２８、３６、３７）は後席側空調用通路であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記後席側空調用通路は、後席側フェイスダクト（３６）、後席側フットダクト（３７）、および前記後席側フェイスダクト（３６）と前記後席側フットダクト（３７）への空調風の流れを切り替える後席側吹出モード切替手段（３５）を有していることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。