JP2018103644A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の快適性を向上させることの可能な空調装置を提供する。【解決手段】リア空調ケース３１は、空気が流れるリア通風路３５、車室内の所定箇所からリア通風路３５に空気を導入するための後席側内気導入口３６、リア通風路３５から車室内の後席領域に空気を送風するための後席吹出開口部３７、３８、および、リア通風路３５から車外に空気を排出するための換気開口部４３、４４を有する。換気量調整ドア３３、３４は、後席吹出開口部３７、３８の開口面積および換気開口部４３、４４の開口面積を調整する。ＥＣＵ４は、換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に応じて換気量調整ドア３３、３４を駆動制御し、後席吹出開口部３７、３８の開口面積と換気開口部４３、４４の開口面積とを調整する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用の空調装置に関するものである。

従来、車両用の空調装置において、フロント空調ユニットとリア空調ユニットを備えた空調装置が知られている。

特許文献１に記載の空調装置は、車両の駐車時または車両走行時に、フロント空調ユニットにより車室内に外気を導入すると共に、リア空調ユニットにより車室内の空気を車外に排出する換気モード運転を行うことが可能である。リア空調ユニットは、車室内からリア空調ユニットのリア通風路に取り入れた空気の温度および湿度を調整して車室内の吹出口に送風する内気循環モードと、その空気を車外に排出する換気モードとを切り替えるための換気切替ドアを備えている。リア空調ユニットは、換気モード運転を行う際、換気切替ドアを換気モードとして、車室内からリア通風路に取り入れた全ての空気を車外に排出している。

特許第５４０４４３０９号公報

ところで、特許文献１に記載の空調装置は、リア空調ユニットのリア通風路と車室内に設けられた吹出口とを連通する後席用ダクトを備えている。そのため、この空調装置は、換気モード運転を行っているとき、その後席用ダクトの内側の通風路に、後席用ダクトの壁から受熱した空気が貯まった状態になっている。したがって、この空調装置を用いてエンジン始動時に換気モード運転を行うと、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したときに、後席用ダクトの内側の通風路で受熱した空気が吹出口から車室内に吹き出すこととなる。例えば、夏季のエンジン始動時であれば、後席用ダクトの吹出口から空調風より温度の高い風が吹き出す。また、例えば、冬季のエンジン始動時であれば、後席用ダクトの吹出口から空調風より温度の低い風が吹き出す。したがって、この空調装置は、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行するときに、乗員の快適性を損なうおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、換気モード運転からエアコンモード運転に移行するときの乗員の快適性を向上させることの可能な空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両に搭載される空調装置であって、
空気が流れるリア通風路（３５）、車室内の所定箇所からリア通風路に空気を導入するための後席側内気導入口（３６）、リア通風路から車室内の後席領域に空気を送風するための後席吹出開口部（３７、３８）、および、リア通風路から車外に空気を排出するための換気開口部（４３、４４）を有するリア空調ケース（３１）と、
リア空調ケースが有するリア通風路に気流を形成するリア送風機（３２）と、
後席吹出開口部の開口面積および換気開口部の開口面積を調整する換気量調整ドア（３３、３４）と、
リア空調ケースが有する後席吹出開口部と車室内の後席領域に設けられた後席用吹出口（４０、４２）とを連通する後席用ダクト（３９、４１）と、
後席側内気導入口からリア通風路に導入した空気を換気開口部から車外に排出する換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に応じて換気量調整ドアを駆動制御し、後席吹出開口部の開口面積と換気開口部の開口面積とを調整する制御装置（４）を備える。

これによれば、換気モード運転を行うとき、後席側内気導入口からリア通風路に導入した空気の一部が、後席吹出開口部を経由して後席用ダクトに流れる。そのため、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したときに、後席用ダクトの吹出口から車室内に吹き出される風の温度を空調風の温度に近づけることが可能である。例えば、夏季のエンジン始動時であれば、後席用ダクトの吹出口から吹き出される風の温度を下げることが可能である。また、例えば、冬季のエンジン始動時であれば、後席用ダクトの吹出口から吹き出される風の温度を上げることが可能である。したがって、この空調装置は、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行するときの乗員の快適性を向上させることができる。

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の一例を示すものである。

第１実施形態の空調装置を搭載した車両の概略図である。 第１実施形態の空調装置が備えるリア空調ユニットの模式図である。 第１実施形態の空調装置が備えるフロント空調ユニットの模式図である。 第１実施形態における換気モード運転の制御を示すフローチャートである。 第１実施形態における換気量調整ドアの動作を示す特性図である。 第１実施形態における換気量調整ドアの動作を説明する説明図である。 第１実施形態における換気量調整ドアの動作を説明する説明図である。 第１実施形態における換気量調整ドアの動作を説明する説明図である。 第２実施形態における換気量調整ドアの動作を示す特性図である。 第３実施形態における換気モード運転の制御を示すフローチャートである。 第４実施形態における換気モード運転の制御を示すフローチャートである。 第５実施形態の空調装置が備えるリア空調ユニットの模式図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、本実施形態の空調装置は、車両１に搭載されるものであり、フロント空調ユニット２、リア空調ユニット３および制御装置４（以下、ＥＣＵという）などを備えている。

フロント空調ユニット２は、車室内最前部のインストルメントパネル５の内側に配置されている。フロント空調ユニット２は、車室内の空気である内気と車室外の空気である外気の一方または両方を吸い込み、その吸い込んだ空気の温度および湿度を調整して車室内のうち前席側の空間に吹き出すことにより、車室内の空気調和を行うものである。

一方、リア空調ユニット３は、例えば、後席の側方の内壁を構成する図示していないクォータトリムと車両１の外壁との間に収容されている。リア空調ユニット３は、車室内の空気を吸い込み、その吸い込んだ空気の温度および湿度を調整して車室内のうち後席側の空間に吹き出すことにより、車室内の空気調和を行うことが可能である。また、リア空調ユニット３は、車室内の空気を車外に排出する換気モード運転を行うことが可能である。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。ＥＣＵ４は、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算および処理を行い、フロント空調ユニット２およびリア空調ユニット３が有する各構成を駆動制御する。

車両１のインストルメントパネル５には、フロント空調ユニット２およびリア空調ユニット３を駆動するためのエアコンスイッチ６が設けられている。また、インストルメントパネル５には、換気モード運転を行うための換気モードスイッチ７が設けられている。エアコンスイッチ６および換気モードスイッチ７はいずれも、乗員が操作可能である。それらのスイッチの信号は、ＥＣＵ４に伝送される。ＥＣＵ４は、それらの信号に応じて、フロント空調ユニット２とリア空調ユニット３を制御する。なお、ＥＣＵ４は、車外環境と車室内環境との差に応じて、換気モード運転を自動で行うことも可能である。

リア空調ユニット３の構成について詳細に説明する。図２は、リア空調ユニット３および後席用ダクト等の模式図である。リア空調ユニット３は、リア空調ケース３１、リア送風機３２、第１換気量調整ドア３３および第２換気量調整ドア３４などを有している。

リア空調ケース３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂にて形成されている。リア空調ケース３１を形成する樹脂として、例えばポリプロピレンが挙げられる。リア空調ケース３１は内側に、空気が流れるリア通風路３５を有している。また、リア空調ケース３１は、車室内の所定箇所からリア通風路３５に空気を導入するための後席側内気導入口３６を有している。なお、リア空調ケース３１とは別部材として構成された図示していないダクトを後席側内気導入口３６に接続してもよい。この場合、そのダクトを介して、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に空気が導入される。

また、リア空調ケース３１は、第１後席吹出開口部３７および第２後席吹出開口部３８を有している。第１後席吹出開口部３７と第２後席吹出開口部３８はいずれも、リア通風路３５から車室内の後席領域に空気を送風するための後席吹出開口部である。第１後席吹出開口部３７から流出した空気は、リア空調ケース３１とは別部材として構成されたルーフダクト３９を通り、後席側の天井などに設けられたルーフ吹出口４０から車室内へ供給される。また、第２後席吹出開口部３８から流出した空気は、リア空調ケース３１とは別部材として構成されたサイドダクト４１を通り、後席に着座する乗員の足元付近に設けられたフット吹出口４２から車室内へ供給される。ルーフ吹出口４０とフット吹出口４２はいずれも、車室内の後席領域に設けられた後席用吹出口である。また、ルーフダクト３９とサイドダクト４１はいずれも、その車室内の後席領域に設けられた後席用吹出口４０、４２と、リア空調ケース３１が有する後席吹出開口部３７、３８とを連通する後席用ダクトである。

さらに、リア空調ケース３１は、第１換気開口部４３および第２換気開口部４４を有している。第１換気開口部４３と第２換気開口部４４はいずれも、リア通風路３５から車外に空気を排出するための換気開口部である。第１換気開口部４３と第２換気開口部４４とは、合流開口部４５で合流している。合流開口部４５から車外に空気が排出される。なお、リア空調ケース３１とは別部材として構成された図示していない換気ダクトを合流開口部４５に接続してもよい。この場合、合流開口部４５からその換気ダクトを介して車外に空気が排出される。

リア空調ケース３１の内部には、第１換気量調整ドア３３、第２換気量調整ドア３４、通風路切替ドア４６、リア送風機３２、エバポレータ４７、ヒータコア４８およびエアミックスドア４９などが設けられている。

第１換気量調整ドア３３は、第１後席吹出開口部３７の開口面積と第１換気開口部４３の開口面積とを連続的に調整するものである。第１換気量調整ドア３３は、図示していないサーボモータなどのアクチュエータによって駆動される。第１換気量調整ドア３３は、第１後席吹出開口部３７と第１換気開口部４３のうち一方を開くほど他方を閉じるように回転動作する。これにより、第１換気量調整ドア３３は、リア通風路３５から第１後席吹出開口部３７に吹き出される風量と、第１換気開口部４３に吹き出される風量との割合を調整することが可能である。

第２換気量調整ドア３４は、第２後席吹出開口部３８の開口面積と第２換気開口部４４の開口面積とを連続的に調整するものである。第２換気量調整ドア３４も、図示していないサーボモータなどのアクチュエータによって駆動される。第２換気量調整ドア３４は、第２後席吹出開口部３８と第２換気開口部４４のうち一方を開くほど他方を閉じるように回転動作する。これにより、第２換気量調整ドア３４は、リア通風路３５から第２後席吹出開口部３８に吹き出される風量と、第２換気開口部４４に吹き出される風量との割合を調整することが可能である。

通風路切替ドア４６は、リア通風路３５を流れる空気の流れを、第１換気量調整ドア３３側または第２換気量調整ドア３４側に切り替えるものである。通風路切替ドア４６は、例えばスライドドアであり、図示していないサーボモータなどのアクチュエータに連動するギア５０の回転により駆動される。図２に示したように、通風路切替ドア４６がリア通風路３５を流れる空気の流れを第１換気量調整ドア３３側に切り替えると、リア通風路３５から第１後席吹出開口部３７または第１換気開口部４３に空気が流れる。これに対し、通風路切替ドア４６がリア通風路３５を流れる空気の流れを第２換気量調整ドア３４側に切り替えると、リア通風路３５から第２後席吹出開口部３８または第２換気開口部４４に空気が流れる。

リア送風機３２は、回転軸の方向から吸い込んだ空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心ファン３２１と、その遠心ファン３２１を回転駆動する図示していないモータなどから構成されている。リア送風機３２のモータと共に遠心ファン３２１が回転駆動すると、リア通風路３５に気流が形成される。これにより、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に空気が導入され、そのリア通風路３５を流れた空気は、第１後席吹出開口部３７、第１換気開口部４３、第２後席吹出開口部３８または第２換気開口部４４のいずれかに吹き出される。

エバポレータ４７は、リア通風路３５を流れる空気を冷却する熱交換器である。エバポレータ４７は、図示していない圧縮機、凝縮器および膨張弁などと共に周知の冷凍サイクルを構成している。エバポレータ４７は、冷凍サイクルにおいて、膨張弁の下流側、且つ、圧縮機の上流側に配置されている。エバポレータ４７が有する図示していないチューブの中を、膨張弁によって減圧されて気液二層状態となった冷媒が流れる。エバポレータ４７は、そのチューブの内側を流れる冷媒と、リア通風路３５を流れる空気との熱交換により、リア通風路３５を流れる空気を冷却する。

ヒータコア４８は、リア通風路３５を流れる空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア４８が有する図示していないチューブの内側を温水が流れる。ヒータコア４８は、そのチューブの内側を流れる温水と、リア通風路３５を流れる空気との熱交換により、リア通風路３５を流れる空気を加熱する。エバポレータ４７とヒータコア４８との間には、エアミックスドア４９が設けられている。エアミックスドア４９は、エバポレータ４７を通過し、ヒータコア４８を迂回して流れる風量と、エバポレータ４７を通過した後にヒータコア４８を通過する風量との割合を調整する。

次に、フロント空調ユニット２の構成について詳細に説明する。図３は、フロント空調ユニット２の模式図である。フロント空調ユニット２は、フロント空調ケース２１、内外気切替ドア２２およびフロント送風機２３などを有している。

フロント空調ケース２１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂にて形成されている。フロント空調ケース２１を形成する樹脂として、例えばポリプロピレンが挙げられる。フロント空調ケース２１は内側に、空気が流れるフロント通風路２４を有している。また、フロント空調ケース２１は、フロント通風路２４の空気流れ方向上流側に、車室内の所定箇所からフロント通風路２４に内気を導入するための前席側内気導入口２４１と、車外からフロント通風路２４に外気を導入するための外気導入口２４２を有している。なお、フロント空調ケース２１とは別部材として構成された図示していないダクトを前席側内気導入口２４１または外気導入口２４２に接続してもよい。その場合、それらのダクトを介して、前席側内気導入口２４１または外気導入口２４２からフロント通風路２４に空気が導入される。

また、フロント空調ケース２１は、フロント通風路２４の空気流れ方向下流側に、フロント通風路２４から車室内の前席領域に空気を送風するための複数の前席吹出開口部２５を有している。前席吹出開口部２５は、フェイス吹出開口部２５１、フット吹出開口部２５２、デフロスタ吹出開口部２５３により構成されている。フェイス吹出開口部２５１は、前座席に着座した乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すものである。フット吹出開口部２５２は、その乗員の足元に向けて空調風を吹き出すものである。デフロスタ吹出開口部２５３は、車両１のフロントガラスに向けて空調風を吹き出すものである。なお、フロント空調ケース２１とは別部材として構成された図示していないダクトをフェイス吹出開口部２５１、フット吹出開口部２５２およびデフロスタ吹出開口部２５３に接続してもよい。その場合、フェイス吹出開口部２５１、フット吹出開口部２５２およびデフロスタ吹出開口部２５３から流出した空気は、それらのダクトを通り、車両１に設けられた図示していないフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口から車室内へ供給される。

フロント空調ケース２１の内部には、内外気切替ドア２２、フロント送風機２３、エバポレータ２６、ヒータコア２７およびエアミックスドア２８などが設けられている。

内外気切替ドア２２は、前席側内気導入口２４１の開口面積と外気導入口２４２の開口面積とを連続的に調整するものである。内外気切替ドア２２は、図示していないサーボモータなどのアクチュエータによって駆動される。内外気切替ドア２２は、前席側内気導入口２４１と外気導入口２４２のうち一方の開口部を開くほど他方の開口部を閉じるように回転動作する。これにより、内外気切替ドア２２は、フロント通風路２４に導入される内気の風量と外気の風量との割合を調整することが可能である。

フロント送風機２３は、遠心ファン２３１と、その遠心ファン２３１を回転駆動するモータ２３２などから構成されている。フロント送風機２３のモータ２３２と共に遠心ファン２３１が回転駆動すると、フロント通風路２４に気流が形成される。これにより、前席側内気導入口２４１または外気導入口２４２からフロント通風路２４に導入された空気は、そのフロント通風路２４を流れ、フェイス吹出開口部２５１、フット吹出開口部２５２およびデフロスタ吹出開口部２５３のいずれかに吹き出される。フェイス吹出開口部２５１、フット吹出開口部２５２およびデフロスタ吹出開口部２５３には、それぞれの開口面積を調整するためのフェイス吹出開口部ドア２５４、フット吹出開口部ドア２５５およびデフロスタ吹出開口部ドア２５６が設けられている。

エバポレータ２６は、フロント通風路２４を流れる空気を冷却するための熱交換器である。ヒータコア２７は、フロント通風路２４を流れる空気を加熱するための熱交換器である。エバポレータ２６およびヒータコア２７の構成は、上述したリア空調ユニット３が有するエバポレータ４７およびヒータコア４８と実質的に同一であるので説明を省略する。フロント空調ユニット２のエバポレータ２６とヒータコア２７との間には、エアミックスドア２８が設けられている。エアミックスドア２８は、エバポレータ２６を通過し、ヒータコア２７を迂回して流れる風量と、エバポレータ２６を通過した後にヒータコア２７を通過する風量との割合を調整する。

上述したリア空調ユニット３が備えるリア送風機３２、第１および第２換気量調整ドア３３、３４、および通風路切替ドア４６は、ＥＣＵ４（図１参照）によって駆動制御される。また、フロント空調ユニット２が備えるフロント送風機２３、内外気切替ドア２２、エアミックスドア２８、フェイス吹出開口部ドア２５４、フット吹出開口部ドア２５５およびデフロスタ吹出開口部ドア２５６も、ＥＣＵ４によって駆動制御される。ＥＣＵ４は、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算および処理を行い、ＥＣＵ４の出力側に接続された各構成を駆動制御する。

続いて、第１実施形態の空調装置が行う換気モード運転の制御処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。

車両１のイグニッションスイッチがオンされると、ＥＣＵ４は、メモリに記憶されている換気モード運転の制御プログラムを実行する。

ステップＳ１０で、ＥＣＵ４は、インストルメントパネル５に取り付けられたエアコンスイッチ６がオンされているか否かを判定する。エアコンスイッチ６がオンされている場合、上述した冷凍サイクルの圧縮機が駆動し、エバポレータ２６、４７により、フロント通風路２４およびリア通風路３５を流れる空気の冷却が開始される。このとき、ＥＣＵ４は、処理をステップＳ２０に移行する。これに対し、エアコンスイッチ６がオフされている場合、ＥＣＵ４は、換気モード運転の制御処理を終了する。

ステップＳ２０で、ＥＣＵ４は、車外環境と車室内環境との差に基づき、乗員が不快を感じる係数（以下、単に「係数」という）を算出し、その係数が第１閾値より大きいか否かを判定する。その係数は、外気温度と内気温度との差（以下、「内外気温度差」という）、外気湿度と内気湿度との差（以下、「内外気湿度差」という）、および日射量の少なくとも１つに基づいて求められる。本実施形態では、内外気温度差が大きいほど、係数を大きい値とする。また、内外気湿度差が大きいほど、係数を大きい値とする。また、日射量が大きいほど、係数を大きい値とする。また、本実施形態では、第１閾値は、エアコンモード運転を行ったときの係数の低下の早さと、換気モード運転を行ったときの係数の低下の早さとがほぼ同じになる値に設定されている。第１閾値は、リア空調ユニット３の能力または車室内の容積などに基づいて任意に設定することが可能である。

したがって、例えば夏季のエンジン始動時など内外気温度差が比較的大きい場合には、係数が第１閾値より大きいものとなり、換気モード運転を行う方が、エアコンモード運転を行うよりも係数を早く低下させることが可能である。そのため、エアコンモード運転が行われる前に、換気モード運転が行われる。また、外気温度差に加えて、内外気湿度差が大きい場合、日射量が大きい場合にも、エアコンモード運転が行われる前に、換気モード運転が行われる。すなわち、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より大きい場合、処理をステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０で、ＥＣＵ４は、換気モード運転を開始する。

これに対し、例えば春または秋等のエンジン始動時など内外気温度差が比較的小さい場合には、係数が第１閾値より小さいものとなり、エアコンモード運転を行う方が、換気モード運転を行うよりも係数を早く低下させることが可能である。そのため、換気モード運転を行うことなく、エアコンモード運転による車室内の空気調和が実行される。すなわち、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より小さい場合、処理をステップＳ８０に移行する。ステップＳ８０で、ＥＣＵ４は、エアコンモード運転を開始する。

上述したステップＳ３０で、換気モード運転が開始される。すると、ステップＳ４０で、ＥＣＵ４は、フロント空調ユニット２が備える内外気切替ドア２２およびフロント送風機２３の動作を制御し、フロント空調ユニット２を外気導入モードとする。具体的に、ＥＣＵ４は、内外気切替ドア２２を駆動することにより、外気導入口２４２を開放し、前席側内気導入口２４１を閉塞する。これにより、外気導入口２４２とフロント通風路２４とが連通し、前席側内気導入口２４１とフロント通風路２４とが遮断される。

また、ＥＣＵ４は、換気モード運転中、フロント空調ユニット２が備えるフロント送風機２３の風量を最大出力値として駆動する。これにより、フロント通風路２４を流れる風量は、最大風量に維持される。したがって、外気導入口２４２からフロント通風路２４に導入された外気は、そのフロント通風路２４から複数の前席吹出開口部２５を通って車室内に吹き出される。なお、「送風機の風量の最大出力値」とは、この空調装置を搭載した車両１に設定された送風機の風量の最大出力値をいうものである。例えば、当該車両１に設定された送風機の風量が、停止側から順に１段階からｎ段階まで切り替わるものである場合、「送風機の風量の最大出力値」とは、ｎ段階の風量またはそれより大きい風量をいう。

さらに、ＥＣＵ４は、換気モード運転中、リア空調ユニット３が備えるリア送風機３２の風量を最大出力値として駆動する。これにより、リア通風路３５を流れる風量は、最大風量に維持される。

続いて、ステップＳ５０で、ＥＣＵ４は、第１換気量調整ドア３３または第２換気量調整ドア３４を係数に応じて調整する。本実施形態では、図２で示したように、例えば夏季において、通風路切替ドア４６が第１換気量調整ドア３３側の通風路を開放し、第２換気量調整ドア３４側の通風路を閉塞している場合について説明する。その場合、ＥＣＵ４は、係数に応じて第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。それと共に、ＥＣＵ４は、第２換気量調整ドア３４を駆動し、第２後席吹出開口部３８を閉塞するか、または第２換気開口部４４を閉塞する。

ＥＣＵ４が行う第１換気量調整ドア３３の制御について、図５を参照して説明する。

図５では、車外環境と車室内環境との差に基づいて算出された係数を横軸に示し、第１換気量調整ドア３３の開度を縦軸に示している。

上述したように、第１閾値は、エアコンモード運転を行ったときの係数の低下の早さと、換気モード運転を行ったときの係数の低下の早さとがほぼ同じになる値に設定されている。また、第２閾値は、第１閾値より大きい値であり、且つ、リア空調ユニット３の最大能力で換気モード運転を行うことが係数を下げるために好ましいと言える値に設定されている。第１および第２閾値は、リア空調ユニット３の能力または車室内の容積などに基づいて任意に設定することが可能である。

ＥＣＵ４は、係数が第２閾値以上のとき、第１換気量調整ドア３３を駆動制御し、第１換気開口部４３を全開とし、第１後席吹出開口部３７を全閉とする。そのときの状態を図６に示す。図６に示した状態では、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の全てが、第１換気開口部４３から車外に排出される。これにより、換気モード運転が開始されてから、所定時間（例えば数秒から数十秒）経過すると、例えば夏季のエンジン始動時における車室内の熱気の大部分が排出される。

また、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より大きく、第２閾値より小さいとき、第１換気量調整ドア３３を駆動制御し、第１換気開口部４３と第１後席吹出開口部３７の両方を開放する。詳細には、ＥＣＵ４は、係数が小さくなるに従い、第１後席吹出開口部３７の開口面積を大きくし、第１換気開口部４３の開口面積を小さくするように、第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。すなわち、ＥＣＵ４は、係数が小さくなるに従い、第１換気開口部４３に流れる風量を小さくし、第１後席吹出開口部３７に流れる風量を大きくする。なお、換気モード運転が開始されると、時間の経過と共に、車室内の換気がすすみ、係数が小さくなる。

具体的には、ＥＣＵ４は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいほど、第１後席吹出開口部３７の開口面積を小さくし、第１換気開口部４３の開口面積を大きくするように第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。一方、ＥＣＵ４は、外気温度と内気温度との差または外気湿度と内気湿度との差の少なくとも１つが小さくなるに従い、第１後席吹出開口部３７の開口面積を大きくし、第１換気開口部４３の開口面積を小さくするように第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。なお、本明細書において、開口面積が小さいとは、開口面積が０である場合も含むものである。

第１換気量調整ドア３３が第１換気開口部４３と第１後席吹出開口部３７の両方を開放している状態を図７に示す。図７に示した状態では、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の一部が第１換気開口部４３から車外に排出される。また、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の他の一部が第１後席吹出開口部３７からルーフダクト３９に流れる。これにより、ルーフダクト３９の内側の通風路３９１でルーフダクト３９の壁から受熱した空気は、リア空調ユニット３から送風される空調風によって冷やされ、ルーフ吹出口４０から車室内に徐々に吹き出される。

さらに、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値以下のとき、第１換気量調整ドア３３を駆動制御し、第１換気開口部４３を全閉とし、第１後席吹出開口部３７を全開とする。そのときの状態を図８に示す。図８に示した状態は、換気モード運転が終了した状態であり、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の全てが第１後席吹出開口部３７からルーフダクト３９を通り、ルーフ吹出口４０から車室内に吹き出される。

図４に示すフローチャートのステップＳ６０で、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より小さくなったか否かを判定する。係数が第１閾値より大きい場合、ＥＣＵ４は、処理をステップＳ５０に戻し、係数に応じて第１換気量調整ドア３３を駆動制御して、第１後席吹出開口部３７の開口面積と第１換気開口部４３の開口面積とを調整する。上述したように、換気モード運転の開始から所定時間が経過すると、係数が次第に低下する。その係数の低下に伴って、ＥＣＵ４は、第１換気開口部４３に流れる風量を次第に小さくし、第１後席吹出開口部３７に流れる風量を次第に大きくするように第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。

ステップＳ６０で、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より小さくなると、処理をステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０で、ＥＣＵ４は、換気モード運転を終了する。続いて、ステップＳ８０以降、ＥＣＵ４は、通常のエアコンモード運転を開始する。これにより、車室内の空気は、さらに冷却される。

以上説明した第１実施形態の空調装置は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態では、ＥＣＵ４は、換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に基づいて算出された係数に応じて第１換気量調整ドア３３を駆動制御し、第１後席吹出開口部３７の開口面積と第１換気開口部４３の開口面積とを調整する。

これによれば、換気モード運転を行うとき、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入した空気の一部が、第１後席吹出開口部３７を経由してルーフダクト３９に流れる。そのため、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したときに、ルーフダクト３９のルーフ吹出口４０から車室内に吹き出される風の温度を空調風の温度に近づけることが可能である。例えば、夏季のエンジン始動時であれば、ルーフダクト３９のルーフ吹出口４０から吹き出される風の温度を下げることが可能である。したがって、この空調装置は、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行するときの乗員の快適性を向上させることができる。

（２）第１実施形態では、係数は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の１つに基づいて求められる。

これによれば、ＥＣＵ４は、第１換気量調整ドア３３の開度を適切に制御することが可能である。

（３）第１実施形態では、ＥＣＵ４は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいほど、第１後席吹出開口部３７の開口面積を小さくし、第１換気開口部４３の開口面積を大きくするように第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。

これによれば、換気モード運転を行う際、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいとき、車室内の空気が迅速かつ大量に車外に排出される。したがって、この空調装置は、換気モード運転による車室内の空気の排出にかかる時間を短くし、換気の即効性を高めることができる。

（４）第１実施形態では、ＥＣＵ４は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが小さくなるに従い、第１後席吹出開口部３７の開口面積を大きくし、第１換気開口部４３の開口面積を小さくするように第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。

これによれば、換気モード運転が終了する前に、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入した空気の一部を、第１後席吹出開口部３７を経由してルーフダクト３９に流すことが可能である。そのため、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したとき、ルーフダクト３９のルーフ吹出口４０から車室内に吹き出される風の温度を空調風の温度に近づけることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、換気モード運転の制御処理の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、第２実施形態では、ＥＣＵ４は、換気モード運転を行うとき、第１換気量調整ドア３３の開度を段階的に変える制御を行う。具体的には、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値から係数Ｃ１の範囲にあるとき、第１換気量調整ドア３３の開度をＰ１とする。ＥＣＵ４は、係数がＣ１からＣ２の範囲にあるとき、第１換気量調整ドア３３の開度をＰ２とする。ＥＣＵ４は、係数がＣ２から第２閾値の範囲にあるとき、第１換気量調整ドア３３の開度をＰ３とする。なお、第１換気量調整ドア３３の開度を変える段階の数は、任意に設定することが可能である。

上述した第２実施形態の空調装置は、第１実施形態の空調装置と同様の作用効果を奏することが可能である。さらに、第２実施形態では、ＥＣＵ４による第１換気量調整ドア３３の駆動制御を簡素なものとすることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、換気モード運転の制御処理の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第３実施形態による換気モード運転の制御処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、第３実施形態では、インストルメントパネル５に、フロント空調ユニット２の外気導入モードと内気循環モードとを乗員が手動で切り替えるための内外気切替スイッチが設けられているものとする。

制御の開始からステップＳ１０までの処理は、第１実施形態と同様である。ステップＳ１０に続くステップＳ１５で、ＥＣＵ４は、内外気切替スイッチが、外気導入モードとなっているか否かを判定する。ＥＣＵ４は、内外気切替スイッチが、外気導入モードとなっている場合、処理をステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０からステップＳ８０までの処理は、第１実施形態と同様である。

一方、ＥＣＵ４は、内外気切替スイッチが、内気循環モードとなっている場合、処理をステップＳ８０に移行する。ステップＳ８０で、ＥＣＵ４は、エアコンモード運転を開始する。

上述した第３実施形態の空調装置は、第１および第２実施形態の空調装置と同様の作用効果を奏することが可能である。さらに、第３実施形態の空調装置は、内外気切替スイッチが設けられている車両１に搭載することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して、換気モード運転の制御処理の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第４実施形態による換気モード運転の制御処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。なお、第４実施形態も、第１実施形態と同様に、通風路切替ドア４６が第１換気量調整ドア３３側の通風路を開放し、第２換気量調整ドア３４側の通風路を閉塞している場合について説明する。

制御の開始からステップＳ４０までの処理は、第１実施形態と同様である。ステップＳ４０に続くステップＳ４５で、ＥＣＵ４は、換気モード運転を行う際、第１換気開口部４３から車外に排出される空気量と、車体の隙間から車外に排出される空気量との和が、フロント空調ユニットが外気を車室内に導入する空気量より小さくなるように、第１換気量調整ドア３３を駆動制御する。

続いて、ステップＳ５０で、ＥＣＵ４は、は、第１実施形態と同様に、第１換気量調整ドア３３を係数に応じて調整する。そして、ステップＳ６０で、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より小さくなったか否かを判定する。係数が第１閾値より大きい場合、ＥＣＵ４は、処理をステップＳ４５に戻し、ステップＳ４５とステップＳ５０の処理を繰り返し実行する。ステップＳ７０以降の処理は、第１実施形態と同様である。

上述した第４実施形態では、ステップＳ４５の処理により、換気モード運転を行うとき、車室内が負圧になることが防がれる。そのため、車室内が負圧になることで生じる乗員の不快感を防ぎ、または、車体の隙間などから車室内へ埃や砂などが侵入することを防ぐことができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態の空調装置は、第１実施形態の空調装置と同一の構成および制御フローを備えるものである。ただし、上述した第１実施形態では、例えば夏季における換気モード運転の制御処理について説明した。これに対し、第５実施形態では、例えば冬季における換気モード運転の制御処理について説明する。

図１２に示すように、第５実施形態では、通風路切替ドア４６が第１換気量調整ドア３３側の通風路を閉塞し、第２換気量調整ドア３４側の通風路を開放している。また、エバポレータ４７とヒータコア４８との間に設けられたエアミックスドア４９は、ヒータコア４８を通過する風量を大きくする。ヒータコア４８は、リア通風路３５を流れる空気を加熱する。

第５実施形態の空調装置が行う換気モード運転の制御処理について、第１実施形態と同様に、図４のフローチャートを参照して説明する。

制御の開始からステップＳ１０までの処理は、第１実施形態と同様である。

ステップＳ２０で、ＥＣＵ４は、車外環境と車室内環境との差に基づいて算出される係数が、第１閾値より大きいか否かを判定する。第５実施形態では、車室内温度が外気温度より低く、内外気温度差が大きいほど、係数を大きい値とする。また、内外気湿度差が大きいほど、係数を大きい値とする。また、日射量が小さいほど、係数を大きい値とする。したがって、例えば冬季のエンジン始動時などに車室内温度が外気温度よりも低く、内外気温度差が比較的大きい場合には、係数が第１閾値より大きいものとなり、エアコンモード運転による制御が行われる前に、換気モード運転が行われる。その場合、ＥＣＵ４は、処理をステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０で、ＥＣＵ４は、換気モード運転を開始する。ステップＳ３０に続くステップＳ４０の処理は、第１実施形態と同様である。

続いて、ステップＳ５０で、ＥＣＵ４は、係数に応じて第２換気量調整ドア３４を調整する。それと共に、ＥＣＵ４は、第１換気量調整ドア３３を駆動し、第１後席吹出開口部３７を閉塞するか、または第１換気開口部４３を閉塞する。

換気モード運転が行われているとき、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より大きく、第２閾値より小さくなると、係数に応じて第２換気量調整ドア３４を駆動制御し、第２後席吹出開口部３８の開口面積と第２換気開口部４４の開口面積とを調整する。そのとき、第２換気量調整ドア３４は、第１換気開口部４３と第１後席吹出開口部３７の両方を開放する。これにより、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の一部が第２換気開口部４４から車外に排出される。また、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の他の一部が第２後席吹出開口部３８からサイドダクト４１に流れる。したがって、サイドダクト４１の内側の通風路４１１でサイドダクト４１の壁に吸熱された空気は、リア空調ユニット３から送風される空調風によって温められ、フット吹出口４２から車室内に徐々に吹き出される。

ステップＳ６０で、ＥＣＵ４は、係数が第１閾値より小さくなったことを判定すると、処理をステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０で、ＥＣＵ４は、換気モード運転を終了する。続いて、ステップＳ８０以降、ＥＣＵ４は、通常のエアコンモード運転を開始する。このとき、ＥＣＵ４は、第２換気量調整ドア３４を駆動制御し、第２換気開口部４４を全閉とし、第２後席吹出開口部３８を全開とする。これにより、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入された空気の全てが第２後席吹出開口部３８からサイドダクト４１を通り、フット吹出口４２から車室内に吹き出される。これにより、車室内が暖房される。

以上説明した第５実施形態では、ＥＣＵ４は、換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に基づいて算出された係数に応じて第２換気量調整ドア３４を駆動制御し、第２後席吹出開口部３８の開口面積と第２換気開口部４４の開口面積とを調整する。

これによれば、換気モード運転を行うとき、後席側内気導入口３６からリア通風路３５に導入した空気の一部が、第２後席吹出開口部３８を経由してサイドダクト４１に流れる。そのため、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したときに、サイドダクト４１のフット吹出口４２から車室内に吹き出される風の温度を空調風の温度に近づけることが可能である。例えば、冬季のエンジン始動時であれば、サイドダクト４１のフット吹出口４２から吹き出される風の温度を上げることが可能である。したがって、この空調装置は、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行するときの乗員の快適性を向上させることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

上述した実施形態では、空調装置が行う換気モード運転に関し、エンジン始動時における車室内の熱気または寒気の排出を一例にして説明した。これに対し、空調装置が行う換気モード運転は、それに限らず、例えば臭気の排出など、車室内の空気を入れ替える種々の目的に使用することが可能である。また、空調装置が行う換気モード運転は、エンジン始動時に限らず、例えば車両運転中または車両の停車中にも実行することが可能である。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、車両に搭載される空調装置は、リア空調ケース、リア送風機、換気量調整ドア、後席用ダクトおよび制御装置を備える。リア空調ケースは、空気が流れるリア通風路、車室内の所定箇所からリア通風路に空気を導入するための後席側内気導入口、リア通風路から車室内の後席領域に空気を送風するための後席吹出開口部、および、リア通風路から車外に空気を排出するための換気開口部を有する。リア送風機は、リア空調ケースが有するリア通風路に気流を形成する。換気量調整ドアは、後席吹出開口部の開口面積および換気開口部の開口面積を調整する。後席用ダクトは、リア空調ケースが有する後席吹出開口部と車室内の後席領域に設けられた後席用吹出口とを連通する。制御装置は、後席側内気導入口からリア通風路に導入した空気を換気開口部から車外に排出する換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に応じて換気量調整ドアを駆動制御し、後席吹出開口部の開口面積と換気開口部の開口面積とを調整する。

第２の観点によれば、車外環境と車室内環境との差は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つに基づいて求められる。

これによれば、制御装置は、換気量調整ドアの開度を適切に制御することが可能である。

第３の観点によれば、制御装置は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいほど、後席吹出開口部の開口面積を小さくし、換気開口部の開口面積を大きくするように換気量調整ドアを駆動制御する。

これによれば、換気モード運転を行う際、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいとき、車室内の空気が迅速かつ大量に車外に排出される。したがって、この空調装置は、換気モード運転による車室内の空気の排出にかかる時間を短くし、換気の即効性を高めることができる。

第４の観点によれば、制御装置は、外気温度と内気温度との差または外気湿度と内気湿度との差の少なくとも１つが小さくなるに従い、後席吹出開口部の開口面積を大きくし、換気開口部の開口面積を小さくするように換気量調整ドアを駆動制御する。

これによれば、換気モード運転が終了する前に、後席側内気導入口からリア通風路に導入した空気の一部を、後席吹出開口部を経由して後席用ダクトに流すことが可能である。そのため、換気モード運転から通常のエアコンモード運転に移行したとき、後席用ダクトから車室内に吹き出される風の温度を空調風の温度に近づけることができる。

第５の観点によれば、空調装置は、フロント空調ユニットをさらに備える。フロント空調ユニットは、車両の前席側に搭載されるフロント空調ケース、および、フロント空調ケースが有するフロント通風路に気流を形成するフロント送風機を有し、フロント送風機の駆動により車室内に空気調和された空気を送風可能である。制御装置は、換気モード運転を行う際、換気開口部から車外に排出される空気量と、車体の隙間から車外に排出される空気量との和が、フロント空調ユニットが外気を車室内に導入する空気量より小さくなるように、換気量調整ドアを駆動制御する。

これによれば、換気モード運転を行うとき、車室内が負圧になることが防がれる。そのため、車室内が負圧になることで生じる乗員の不快感を防ぎ、または、車体の隙間などから車室内へ埃や砂などが侵入することを防ぐことができる。

４ 制御装置
３１ リア空調ケース
３２ リア送風機
３３、３４ 換気量調整ドア
３５ リア通風路
３６ 後席側内気導入口
３７、３８ 後席吹出開口部
３９、４１ 後席用ダクト
４０、４２ 後席用吹出口
４３、４４ 換気開口部

Claims (5)

1. 車両に搭載される空調装置であって、
   空気が流れるリア通風路（３５）、車室内の所定箇所から前記リア通風路に空気を導入するための後席側内気導入口（３６）、前記リア通風路から車室内の後席領域に空気を送風するための後席吹出開口部（３７、３８）、および、前記リア通風路から車外に空気を排出するための換気開口部（４３、４４）を有するリア空調ケース（３１）と、
   前記リア空調ケースが有する前記リア通風路に気流を形成するリア送風機（３２）と、
   前記後席吹出開口部の開口面積および前記換気開口部の開口面積を調整する換気量調整ドア（３３、３４）と、
   前記リア空調ケースが有する前記後席吹出開口部と車室内の後席領域に設けられた後席用吹出口（４０、４２）とを連通する後席用ダクト（３９、４１）と、
   前記後席側内気導入口から前記リア通風路に導入した空気を前記換気開口部から車外に排出する換気モード運転を行う際、車外環境と車室内環境との差に応じて前記換気量調整ドアを駆動制御し、前記後席吹出開口部の開口面積と前記換気開口部の開口面積とを調整する制御装置（４）と、を備える空調装置。
2. 車外環境と車室内環境との差は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の１つに基づいて求められる請求項１に記載の空調装置。
3. 前記制御装置は、外気温度と内気温度との差、外気湿度と内気湿度との差、および日射量の少なくとも１つが大きいほど、前記後席吹出開口部の開口面積を小さくし、前記換気開口部の開口面積を大きくするように前記換気量調整ドアを駆動制御する請求項１または２に記載の空調装置。
4. 前記制御装置は、外気温度と内気温度との差または外気湿度と内気湿度との差の少なくとも１つが小さくなるに従い、前記後席吹出開口部の開口面積を大きくし、前記換気開口部の開口面積を小さくするように前記換気量調整ドアを駆動制御する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
5. 車両の前席側に搭載されるフロント空調ケース（２１）、および、前記フロント空調ケースが有するフロント通風路（２４）に気流を形成するフロント送風機（２３）を有し、前記フロント送風機の駆動により車室内に空気調和された空気を送風可能なフロント空調ユニット（２）をさらに備え、
   前記制御装置は、換気モード運転を行う際、前記換気開口部から車外に排出される空気量と、車体の隙間から車外に排出される空気量との和が、前記フロント空調ユニットが外気を車室内に導入する空気量より小さくなるように、前記換気量調整ドアを駆動制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調装置。
   
   

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