JP2023123144A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の室内に外気を導入しないときであっても外気導入口を効果的に利用する。【解決手段】空調装置１は、内燃機関１０１が設けられたエンジンルーム１０２と連通する第１外気導入口２１と、車両外と連通する第２外気導入口２２と、第１外気導入口の開度を調整する第１開度調整装置と、第２外気導入口の開度を調整する第２開度調整装置と、第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御するＥＣＵ６１と、を有する。空調装置の作動モードが車両の室内の空気を再び室内へ導入する内気循環モード又は車両の室内への空気の導入を停止する停止モードである場合には、ＥＣＵは、内燃機関の状態に応じて、第１開度調整装置及び第２開度調整装置を、第１外気導入口及び第２外気導入口の両方が開かれた第１状態と、第１外気導入口及び第２外気導入口の少なくともいずれか一方が閉じられた第２状態との何れかの状態になるように、制御する。【選択図】図３

Description

本開示は、車両の空調装置に関する。

従来から、車両の室内に導入させる空気を内気と外気とで切り替える内外気切替ドアと、内外気切替ドアの上流に設けられた外気選択切替ドアとを有し、外気選択切替ドアがエンジンルーム内に連通する第１外気導入口と車両外に連通する第２外気導入口とを選択的に切り替える、車両の空調装置が知られている（特許文献１、２）。

また、エンジンフードに設けられた開口部を開閉可能なカバー体と、このカバー体を開閉する開閉機構とを有するエンジンルームの排熱装置が知られている（特許文献３）。

特開２００３－２８５６２０号公報 特開２００８－１００５７８号公報 特開２００６－１６８６３１号公報

特許文献１、２に記載の空調装置では、外気選択切替ドアは、第１外気導入口と第２外気導入口を選択的に閉じる。このため、例えば、車両の室内に内気を導入するように内外気切替ドアが切り替えられているときに、エンジンルーム内の空気を、第１外気導入口及び第２外気導入口を介してエンジンルーム外へ放出することはできない。したがって、特許文献１、２に記載の空調装置では、車両の室内に内気を導入するように内外気切替ドアが切り替えられているようなときに、必ずしも第１外気導入口と第２外気導入口とを効果的に利用することができていなかった。

上記課題に鑑みて、本開示の目的は、車両の室内に外気を導入しないときであっても、第１外気導入口と第２外気導入口とを効果的に利用することができる空調装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）車両の室内又は室外の空気を前記車両の室内に導入する空調装置であって、
前記車両の駆動機が設けられた駆動機ルームと連通する第１外気導入口と、
前記駆動機ルームを介さずに前記車両外と連通する第２外気導入口と、
前記第１外気導入口の開度を調整する第１開度調整装置と、
前記第２外気導入口の開度を調整する第２開度調整装置と、
前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御する制御装置と、を有し、
当該空調装置の作動モードが前記車両の室外の空気を前記車両の室内に導入する外気導入モードである場合には、前記制御装置は、当該空調装置への要求温度に応じて、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の少なくともいずれか一方が開かれるように、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御し、
当該空調装置の作動モードが前記車両の室内の空気を再び室内へ導入する内気循環モード又は前記車両の室内への空気の導入を停止する停止モードである場合には、前記制御装置は、前記駆動機の状態が冷却の必要な状態であるか否かに応じて、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の両方が開かれた第１状態と、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の少なくともいずれか一方が閉じられた第２状態との何れかの状態になるように、制御する、空調装置。
（２）前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記駆動機が冷却の必要な状態であるときに、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を前記第１状態にし、前記駆動機が冷却の不要な状態であるときに、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を前記第２状態にする、上記（１）に記載の空調装置。
（３）前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路と、前記連通路を開閉する開閉装置と、を更に有し、
前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記連通路を閉じるように前記開閉装置を制御する、上記（１）又は（２）に記載の空調装置。
（４）前記開閉装置は、前記車両の室内と連通する内気導入口が開かれると共に前記連通路が閉じられた内気連通状態と、前記内気導入口が閉じられると共に前記連通路が開かれた外気連通状態とを切り替え可能な内外気切替ドアを有し、
前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記内外気切替ドアを前記内気連通状態に設定する、上記（３）に記載の空調装置。
（５）前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードである場合には、前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度であるときには、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口のいずれもが開かれるように、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御する、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の空調装置。
（６）前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度である場合には、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路を通る空気の吸気温度が前記要求温度よりも高いときには、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度を大きくすること及び前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度を小さくすることのうちの少なくともいずれか一方を実行する、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の空調装置。
（７）前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度である場合には、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路を通る空気の吸気温度が前記要求温度よりも低いときには、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度を小さくすること及び前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度を大きくすることのうちの少なくともいずれか一方を実行する、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載の空調装置。
（８）前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度でない場合には、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が前記要求温度に近い方と連通する外気導入口を開くと共に、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が前記要求温度から離れている方と連通する外気導入口を閉じる、上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の空調装置。

本開示によれば、車両の室内に外気を導入しないときであっても、第１外気導入口と第２外気導入口とを効果的に利用することができる空調装置が提供される。

図１は、空調装置を有する車両の構成を概略的に示す構成図である。 図２は、空調装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。 図３は、第１状態における空調装置１の作動状態を示す図である。 図４は、第２状態における空調装置１の作動状態を示す図である。 図５は、第３状態における空調装置１の作動状態を示す図である。 図６は、第４状態における空調装置１の作動状態を示す図である。 図７は、第５状態における空調装置１の作動状態を示す図である。 図８は、空調装置の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。 図９は、空調装置の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜車両及び空調装置の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、一つの実施形態に係る空調装置１及び空調装置１を有する車両１００の構成について説明する。空調装置１は、車両１００の乗員が乗車する室（以下、「車室」）内又は車室外の空気を車室内に導入する。図１は、空調装置１を有する車両１００の構成を概略的に示す構成図である。図１に示したように、車両１００は、内燃機関１０１と、エンジンルーム１０２と、ボンネット１０３と、仕切り板１０４と、フロントウィンドウ１０５と、カウルトップパネル１０６と、を有する。

内燃機関１０１は、車両１００の駆動力を発生させる機器である。本実施形態では、内燃機関１０１は、車室よりも前方に配置される。また、内燃機関１０１は、車両１００の駆動力を発生させるために作動されると、熱を発生させる。なお、本実施形態では、車両１００を駆動する駆動機として内燃機関１０１が用いられているが、内燃機関１０１の代わりに又は内燃機関１０１に加えて、電気モータ等、他の駆動機が用いられてもよい。ただし、何れの駆動機が用いられる場合であっても、駆動機は、車両１００の駆動力を発生させるために作動させると、熱を発生させる。

エンジンルーム１０２は、車両１００の駆動機が設けられた駆動機ルームの一例である。本実施形態では、エンジンルーム１０２は、内燃機関１０１を収容する部屋であり、車両１００内に設けられた、車室とは別の部屋である。エンジンルーム１０２は、エンジンルーム１０２と車室との間に設けられた仕切り板１０４等によって画定されると共に、ボンネット１０３によって開閉される。なお、駆動機として電気モータが用いられる場合には、駆動機ルームには駆動モータが設けられる。

フロントウィンドウ１０５は、エンジンルーム１０２の後上方であって車室の前方に配置される。カウルトップパネル１０６は、フロントウィンドウ１０５の前下端とボンネット１０３の後端との間に設けられる。カウルトップパネル１０６は、例えば、フロントウィンドウ１０５の汚れを払拭するワイパーを収容する。

空調装置１は、車室外又は車室内から空気を導入すると共に導入した空気の温度を調整して車室内へ送出する空気通路１０と、空気通路１０に連通する第１外気導入口２１、第２外気導入口２２及び内気導入口２３と、を有する。

空気通路１０は、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２に連通する外気導入ダクト１１と、外気導入ダクト１１及び内気導入口２３に連通する内外気導入ダクト１２と、後述するブロワ３４を介して内外気導入ダクト１２に連通すると共に車室内に連通する室内連通ダクト１３とを有する。空気通路１０内において、空気は、外気導入ダクト１１、内外気導入ダクト１２及び室内連通ダクト１３の順に流れる。また、本実施形態では、外気導入ダクト１１が、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２と車室内とを連通させる連通路として機能する。

第１外気導入口２１は、エンジンルーム１０２と連通すると共に、外気導入ダクト１１に、すなわち空気通路１０に連通する。第１外気導入口２１は、エンジンルーム１０２内の空気を、外気導入ダクト１１に、すなわち空気通路１０に導入するのに用いられる。

第２外気導入口２２は、エンジンルーム１０２を介さずに車両外と連通すると共に、外気導入ダクト１１に、すなわち空気通路１０に連通する。第２外気導入口２２は、エンジンルーム１０２内ではなく、車両外の空気を、外気導入ダクト１１に、すなわち空気通路１０に導入するのに用いられる。

内気導入口２３は、車室内と連通すると共に、内外気導入ダクト１２に連通する。したがって、内気導入口２３は、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２よりも下流側において、すなわち外気導入ダクト１１よりも下流側において、空気通路１０に連通する。内気導入口２３は、車室内の空気を、内外気導入ダクト１２に、すなわち空気通路１０に導入するのに用いられる。

このように空気通路１０は、第１外気導入口２１、第２外気導入口２２及び内気導入口２３（以下、これらをまとめて「空気導入口」という）に連通すると共に、車室に連通する。また、空気通路１０には、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２において外気が導入されると共に、内気導入口２３において内気が導入され、空気通路１０に導入された外気及び内気は、車室内へ送出される。

また、図１に示したように、空気通路１０には、空気の流れ方向において、順に、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２と、内外気切替ドア３３と、ブロワ３４と、エバポレータ３５と、ヒータコア３６、エアミックスドア３７とが設けられる。

第１外気調整ドア３１は、第１外気導入口２１の開度を調整する第１開度調整装置の一部を構成する。第１外気調整ドア３１は、第１外気導入口２１に設けられて、第１外気導入口２１の開度を変更する。第１外気調整ドア３１は、第１外気導入口２１を開閉する開閉切替ドアであってもよい。

第２外気調整ドア３２は、第２外気導入口２２の開度を調整する第２開度調整装置の一部を構成する。第２外気調整ドア３２は、第２外気導入口２２に設けられて、第２外気導入口２２の開度を変更する。第２外気調整ドア３２は、第２外気導入口２２を開閉する開閉切替ドアであってもよい。

内外気切替ドア３３は、内気導入口２３が開かれると共に外気導入ダクト１１（連通路）が閉じられた内気連通状態と、内気導入口２３が閉じられると共に外気導入ダクト１１が開かれた外気連通状態とを切り替え可能である。したがって、内外気切替ドア３３は、内気連通状態と外気連通状態とを切り替える内外気切替装置の一部を構成すると共に、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２と車室内とを連通させる連通路を開閉する開閉装置の一部を構成する。

なお、外気導入ダクト１１及び内気導入口２３の開度を調整することができれば、内外気切替ドア３３の代わりに他の開度調整装置が用いられてもよい。例えば、内外気導入ダクト１２にその開度を調整する開度調整装置が設けられ、内気導入口２３にその開度を調整する別体の開度調整装置が設けられてもよい。

ブロワ３４は、空気にエネルギを与えてその圧力を上昇させて送り出す機器である。ブロワ３４は、ブロワモータ３４ａとブロワファン３４ｂとを備える。本実施形態では、ブロワ３４は、ブロワモータ３４ａによってブロワファン３４ｂが駆動されると、空気を、第１外気導入口２１、第２外気導入口２２又は内気導入口２３から吸引して空気通路１０を通って流して車室内へ送出する。

エバポレータ３５は、室内連通ダクト１３内を通って流れる空気、すなわち空気通路１０内を通って流れる空気を冷却するための冷却装置の一例である。エバポレータ３５は、コンプレッサ、コンデンサ、膨張弁等を有する冷凍回路（図示せず）の一部を構成する。冷凍回路では、コンプレッサが駆動されて冷媒が循環すると、エバポレータ３５で冷媒への吸熱が行われてエバポレータ３５の周りの空気が冷却されると共に、コンデンサで冷媒からの放熱が行われる。なお、室内連通ダクト１３内を通って流れる空気、すなわち空気通路１０を通って流れる空気を冷却することができれば、エバポレータ３５の代わりに他の冷却装置が設けられてもよい。

ヒータコア３６は、室内連通ダクト１３内を通って流れる空気、すなわち空気通路１０内を通って流れる空気を加熱するための加熱装置の一例である。ヒータコア３６には、内燃機関や電気モータによって暖められた冷却水、又は冷凍回路のコンデンサによって暖められた冷却水が流れ、これによってヒータコア３６の周りの空気が暖められる。なお、室内連通ダクト１３内を通って流れる空気、すなわち空気通路１０を通って流れる空気を暖めることができれば、ヒータコア３６の代わりに他の加熱装置が設けられてもよい。

エアミックスドア３７は、空気通路１０の室内連通ダクト１３を通って流れる空気のうち、ヒータコア３６を通って流れる空気の流量を調整する。エアミックスドア３７は、室内連通ダクト１３を流れる全ての空気がヒータコア３６を流れる状態と、室内連通ダクト１３を流れる全ての空気がヒータコア３６を流れない状態と、その間の状態との間で調整できるように構成される。なお、空気通路１０には、エアミックスドア３７の下流側に、車室内の異なる複数の部位へ送出される空気の流量を調整する複数のドアが設けられてもよい。

図２は、空調装置１のハードウェア構成を概略的に示す図である。図２に示したように、空調装置１は、センサとして、第１外気温度センサ４１、第２外気温度センサ４２、吸気温度センサ４３、及び水温センサ４４を有する。加えて、空調装置１は、アクチュエータとして、第１外気アクチュエータ５１、第２外気アクチュエータ５２、内外気アクチュエータ５３、及びミックスアクチュエータ５４を有する。更に、空調装置１は、検出器による検出結果に基づいて、アクチュエータを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）６１、及びヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）６２を有する。これらセンサ、アクチュエータ、ＥＣＵ６１及びＨＭＩ６２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワーク６３により、互いに接続されている。

第１外気温度センサ４１は、第１外気導入口２１と連通するエンジンルーム１０２内の空気の温度、すなわち第１外気導入口２１を介して空気通路１０に流入する空気の温度を検出する。第１外気温度センサ４１は、例えば、エンジンルーム１０２内に設けられる。第２外気温度センサ４２は、第２外気導入口２２と連通する車両外の空気の温度、すなわち第２外気導入口２２を介して空気通路１０に流入する空気の温度を検出する。第２外気温度センサ４２は、例えば、車両１００の前面（例えば、フロントバンパー内等）に設けられる。

吸気温度センサ４３は、外気導入ダクト１１内を通って流れる空気の温度、すなわち第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２を通って空気通路１０内に流入した空気の温度を検出する。したがって、吸気温度センサ４３は、二つの外気導入口２１、２２のうち第１外気導入口２１のみから空気が流入するときには、第１外気導入口２１を通って空気通路１０に流入した空気の温度を検出する。また、吸気温度センサ４３は、二つの外気導入口２１、２２のうち第２外気導入口２２のみから空気が流入するときには、第２外気導入口２２を通って空気通路１０に流入した空気の温度を検出する。さらに、吸気温度センサ４３は、二つの外気導入口２１、２２の両方から空気が流入するときには、両外気導入口２１、２２を通って空気通路１０で合流した空気の温度を検出する。

水温センサ４４は、内燃機関１０１内を流れる冷却水の温度、すなわち駆動機の温度を検出する。なお、駆動機の温度を検出することができれば、水温センサ４４の代わりに、他の温度センサが用いられてもよい。これらセンサ４１～４４は、車内ネットワーク６３を介して、検出結果をＥＣＵ６１に送信する。

第１外気アクチュエータ５１は、第１外気調整ドア３１に連結されると共に、第１外気調整ドア３１の開度を調整する。第１外気アクチュエータ５１は、第１外気導入口２１の開度を調整する第１開度調整装置の一部を構成する。第２外気アクチュエータ５２は、第２外気調整ドア３２に連結されると共に、第２外気調整ドア３２の開度を調整する。第２外気アクチュエータ５２は、第２外気導入口２２の開度を調整する第２開度調整装置の一部を構成する。

内外気アクチュエータ５３は、内外気切替ドア３３に連結されると共に、内外気切替ドア３３の状態を内気連通状態と外気連通状態との間で切り替える。内外気アクチュエータ５３は、内気連通状態と外気連通状態とを切り替える内外気切替装置の一部を構成すると共に、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２と車室内とを連通させる連通路を開閉する開閉装置の一部を構成する。ミックスアクチュエータ５４は、エアミックスドア３７に連結されると共に、エアミックスドア３７の状態を調整する。

これらアクチュエータ５１～５４は、車内ネットワーク６３を介して、ＥＣＵ６１から制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて作動する。したがって、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１及び第１外気アクチュエータ５１を含む第１開度調整装置、第２外気調整ドア３２及び第２外気アクチュエータ５２を含む第２開度調整装置、並びに内外気切替ドア３３及び内外気アクチュエータ５３を含む内外気調整装置を制御する制御装置として機能する。

ＨＭＩ６２は、ユーザが、空調装置１の作動モードや、空調装置１への車室内要求温度等を入力するための入力装置として機能する。なお、ユーザがこれら入力を行うことができれば、ボタンやスイッチ等、他の入力装置が設けられてもよい。

＜空調装置の作動態様＞
次に、図３～図７を参照して、空調装置１の作動態様について、特に第１外気調整ドア３１、第２外気調整ドア３２及び内外気切替ドア３３の作動態様について説明する。

本実施形態では、空調装置１は、空調装置１の作動モード、空調装置１への車室内の要求温度、内燃機関１０１の冷却要求の有無に基づいて、作動態様を設定する。

空調装置１の作動モードは、車室外の空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内の空気を再び車室内へ導入する内気循環モードと、車室内への空気の導入を停止する停止モードとを含む。空調装置１の作動モードは、例えば、ユーザによりＨＭＩ６２を介して直接設定されてもよいし、ユーザによって設定された空調装置１への車室内の要求温度（第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２を通って室内に導入される空気へ要求される温度）等に基づいてＥＣＵ６１によって設定されてもよい。

また、車室内の要求温度は、例えば、ユーザによりＨＭＩ６２によって直接設定されてもよいし、ＥＣＵ６１によって自動的に設定されてもよい。

内燃機関１０１の冷却要求は、水温センサ４４の出力に基づいてＥＣＵ６１によって出力される。例えば、水温センサ４４によって検出された内燃機関１０１の冷却水の温度が基準温度未満である場合には、内燃機関１０１の暖機が必要であるため、ＥＣＵ６１は冷却要求を出力しない。一方、水温センサ４４によって検出された内燃機関１０１の冷却水の温度が基準温度以上である場合には、内燃機関１０１の冷却が必要であるため、ＥＣＵ６１は冷却要求を出力する。なお、内燃機関１０１の代わりに電気モータ等の他の駆動機が用いられる場合には、空調装置１は、駆動機の冷却要求に基づいて作動態様を設定する。

図３は、空調装置１の作動モードが内気循環モードであって内燃機関１０１の冷却要求がある場合における、空調装置１の作動状態（以下、斯かる作動状態を「第１状態」という）を示す図である。図３に示したように、この場合、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２が開かれると共に、内外気切替ドア３３が内気連通状態に設定される。特に、本実施形態では、この場合、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２は全開とされる。

また、図３に示した例では、ブロワ３４が駆動される。このため、車室内の空気が内気導入口２３を介して空気通路１０に流入すると共に、空気通路１０内においてブロワ３４、エバポレータ３５及びエアミックスドア３７を通って流れる。空気通路１０内を流れる空気は、要求温度に応じて、エバポレータ３５によって冷却されるか、又はヒータコア３６によって加熱される。

このように空調装置１の作動状態が第１状態にあるときには、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２が開かれると共に、内外気切替ドア３３が内気連通状態に設定されて、外気導入ダクト１１が閉じられる。この結果、空調装置１の作動状態が第１状態にあるときには、エンジンルーム１０２に流入した空気が、第１外気導入口２１を介して外気導入ダクト１１に流入すると共に、第２外気導入口２２を介して車両外へ流出される。この結果、エンジンルーム１０２内には冷えた外気が流入すると共に、内燃機関１０１によって暖められた空気が第１外気導入口２１および第２外気導入口２２を介して客室外へ流出する。したがって、エンジンルーム１０２内の内燃機関１０１を冷却することができる。

なお、図３に示した例では、空調装置１の作動モードが内気循環モードである場合を示したが、空調装置１の作動モードが停止モードである場合にも、空調装置１の作動状態（特に、第１外気調整ドア３１、第２外気調整ドア３２、内外気切替ドア３３の作動状態）は同様な状態（第１状態）に設定される。この場合、ブロワ３４が停止され、よって空気通路１０内は空気が流れない。

図４は、空調装置１の作動モードが内気循環モードであって、内燃機関１０１の冷却要求がない場合における、空調装置１の作動状態（以下、斯かる作動状態を「第２状態」という）を示す図である。図４に示したように、この場合、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２が閉じられると共に、内外気切替ドア３３が内気連通状態に設定される。

また、図４に示した例では、ブロワ３４が駆動される。このため、車室内の空気が内気導入口２３を介して空気通路１０に流入すると共に、空気通路１０内においてブロワ３４、エバポレータ３５及びエアミックスドア３７を通って流れる。空気通路１０内を流れる空気は、要求温度に応じて、エバポレータ３５によって冷却されるか、又はヒータコア３６によって加熱される。

このように空調装置１の作動状態が第２状態にあるときには、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２が閉じられると共に、内外気切替ドア３３が内気連通状態に設定されて、外気導入ダクト１１が閉じられる。この結果、空調装置１の作動状態が第２状態にあるときには、エンジンルーム１０２に流入した空気は、第１外気導入口２１を通って流出せずに、エンジンルーム１０２内に滞留する。したがって、エンジンルーム１０２内の内燃機関１０１は冷却されず、よって内燃機関１０１の暖気を促進することができる。

なお、図４に示した例では、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２の両方が閉じられている。しかしながら、エンジンルーム１０２内の空気が第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２を通って流出するのを防止するためには、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２の少なくともいずれか一方が閉じられていればよい。したがって、空調装置１の作動状態が第２状態にあるときには、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２の少なくともいずれか一方が閉じられる。

また、図４に示した例では、空調装置１の作動モードが内気循環モードである場合を示したが、空調装置１の作動モードが停止モードである場合にも、空調装置１の作動状態は同様な状態（第２状態）に設定される。この場合、ブロワ３４が停止され、よって空気通路１０内は空気が流れない。

以上より、本実施形態では、空調装置１の作動モードが内気循環モード又は停止モードである場合には、ＥＣＵ６１は、内燃機関１０１（すなわち、駆動機）の状態が冷却の必要な状態であるか否かに応じて、第１開度調整装置及び第２開度調整装置を、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２の両方が開かれた第１状態と、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２の少なくともいずれか一方が閉じられた第２状態との何れかの状態になるように、制御する。特に、本実施形態では、空調装置１の作動モードが内気循環モード又は停止モードである場合には、ＥＣＵ６１は、内燃機関１０１が冷却の必要な状態であるときに、第１開度調整装置及び第２開度調整装置を第１状態にし、内燃機関１０１が冷却の不要な状態であるときに、第１開度調整装置及び第２開度調整装置を第２状態にする。この結果、本実施形態によれば、車室内に外気を導入しないときであっても、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２を効果的に利用することができる。

また、本実施形態では、空調装置１の作動モードが内気循環モード又は停止モードである場合には、ＥＣＵ６１は、内外気切替ドア３３を内気連通状態に設定する。すなわち、斯かる場合には、ＥＣＵ６１は、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２と車室内とを連通させる連通路を閉じるように開閉装置を制御する。これにより、不必要に外気が車室内に導入されることが抑制される。

図５は、空調装置１の作動モードが外気導入モードであって、車室内の要求温度がエンジンルーム１０２内の空気の温度と車両外の空気の温度との間の温度である場合における、空調装置１の作動状態（以下、斯かる作動状態を「第３状態」という）を示す図である。図５に示したように、この場合、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２がいずれも開かれると共に、内外気切替ドア３３が外気連通状態に設定される。

また、空調装置１の作動状態が第３状態にあるときには、ブロワ３４が駆動される。このため、エンジンルーム１０２内及び車外の空気が外気導入口２１、２２を介して空気通路１０に流入すると共に、空気通路１０内においてブロワ３４、エバポレータ３５及びエアミックスドア３７を通って流れる。空気通路１０内を流れる空気は、基本的には、エバポレータ３５によって冷却されず、且つヒータコア３６によって加熱されない。

特に、本実施形態では、外気導入ダクト１１を通って流れる空気の温度、すなわち連通路を通って流れる空気の温度（以下、「吸気温度」という）に基づいて、第１外気調整ドア３１の開度（すなわち、第１外気導入口２１の開度）及び第２外気調整ドア３２の開度（すなわち、第２外気導入口２２の開度）が制御される。すなわち、吸気温度センサ４３によって検出された空気の温度に基づいて、第１外気調整ドア３１の開度及び第２外気調整ドア３２の開度が制御される。

具体的には、吸気温度が要求温度よりも高いときには、エンジンルーム１０２内と車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度が大きくなるように変更され、且つ／又はエンジンルーム１０２と車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度が小さくなるように変更される。例えば、エンジンルーム１０２内の空気の温度が外気の温度よりも高い場合には、吸気温度が要求温度よりも高いときには、車両外と連通する第２外気導入口２２に設けられた第２外気調整ドア３２の開度が大きくなるように変更され、且つ／又はエンジンルーム１０２と連通する第１外気導入口２１に設けられた第１外気調整ドア３１の開度が小さくなるように変更される。

一方、吸気温度が要求温度よりも低いときには、エンジンルーム１０２内と車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度が小さくなるように変更され、且つ／又はエンジンルーム１０２と車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度が大きくなるように変更される。例えば、エンジンルーム１０２内の空気の温度が外気の温度よりも高い場合には、吸気温度が要求温度よりも低いときには、車両外と連通する第２外気導入口２２に設けられた第２外気調整ドア３２の開度が小さくなるように変更され、且つ／又はエンジンルーム１０２と連通する第１外気導入口２１に設けられた第１外気調整ドア３１の開度が大きくなるように変更される。

以上より、図５に示したように、空調装置１の作動モードが外気導入モードであって要求温度がエンジンルーム１０２内の空気の温度と車両外の空気の温度との間の温度である場合には、吸気温度が要求温度になるように、第１外気調整ドア３１及び第２外気調整ドア３２の開度が制御される。この結果、斯かる場合に、エバポレータ３５やヒータコア３６を用いずに車室内に流入する空気の温度を調整することができるようになり、エネルギの消費を最小限に抑えることができる。

図６は、空調装置１の作動モードが外気導入モードであって、要求温度がエンジンルーム１０２内の空気の温度と車両外の空気の温度とのいずれの温度よりも高い場合における、空調装置１の作動状態（以下、斯かる作動状態を「第４状態」という）を示す図である。特に、図６は、エンジンルーム１０２内の空気の温度が車両外の空気の温度よりも高い場合を示している。したがって、要求温度は、エンジンルーム１０２内の空気の温度よりも高い。

この場合、エンジンルーム１０２内と車両外とのうち温度が高い方の空気が流入する外気導入口が開かれ、温度が低い方の空気が流入する外気導入口が閉じられる。したがって、図６に示した例では、第１外気調整ドア３１が開かれると共に、第２外気調整ドア３２が閉じられる。また、内外気切替ドア３３は、外気連通状態に設定される。

また、空調装置１の作動状態が第４状態にあるときには、ブロワ３４が駆動される。したがって、図６に示した例では、エンジンルーム１０２内の空気が第１外気導入口２１を介して空気通路１０に流入すると共に、空気通路１０内においてブロワ３４、エバポレータ３５及びエアミックスドア３７を通って流れる。空気通路１０内を流れる空気は、要求温度になるように、ヒータコア３６によって加熱される。

このように空調装置１の作動状態が第４状態にあるときには、エンジンルーム１０２内の空気が第１外気導入口２１を介して空気通路１０に流入する。したがって、空気通路１０には可能な限り高い温度の空気が流入し、よって車室内に流入する空気の温度をヒータコア３６等によって要求温度にまで加熱するのに必要なエネルギを最小限に抑えることができる。

図７は、空調装置１の作動モードが外気導入モードであって、要求温度がエンジンルーム１０２内の空気の温度と車両外の空気の温度とのいずれの温度よりも低い場合における、空調装置１の作動状態（以下、斯かる作動状態を「第５状態」という）を示す図である。特に、図７は、エンジンルーム１０２内の空気の温度が車両外の空気の温度よりも高い場合を示している。したがって、要求温度は、車両外の空気の温度よりも低い。

この場合、エンジンルーム１０２内と車両外とのうち温度が低い方の空気が流入する外気導入口が開かれ、温度が高い方の空気が流入する外気導入口が閉じられる。したがって、図７に示した例では、第１外気調整ドア３１が閉じられると共に、第２外気調整ドア３２が開かれる。また、内外気切替ドア３３は、外気連通状態に設定される。

また、空調装置１の作動状態が第５状態にあるときには、ブロワ３４が駆動される。したがって、図７に示した例では、車両外の空気が第２外気導入口２２を介して空気通路１０に流入すると共に、空気通路１０内においてブロワ３４、エバポレータ３５及びエアミックスドア３７を通って流れる。空気通路１０内を流れる空気は、要求温度になるように、エバポレータ３５によって冷却される。

このように空調装置１の作動状態が第５状態にあるときには、車両外の空気が第２外気導入口２２を介して空気通路１０に流入する。したがって、空気通路１０には可能な限り低い温度の空気が流入し、よって車室内に流入する空気の温度をエバポレータ３５等によって要求温度にまで冷却するのに必要なエネルギを最小限に抑えることができる。

以上より、図６及び図７に示したように、空調装置１の作動モードが外気導入モードであって要求温度がエンジンルーム１０２内の空気の温度と車両外の空気の温度との間の温度でない場合には、エンジンルーム１０２と車両外のうち空気の温度が要求温度に近い方と連通する外気導入口が開かれると共に、エンジンルーム１０２と車両外のうち空気の温度が要求温度から離れている方と連通する外気導入口が閉じられる。これによって、車室内の空気の温度を要求温度にまで変化させるのに必要なエネルギを最小限に抑えることができる。

また、本実施形態では、図５～図７を参照して説明に示したように、空調装置１の作動モードが外気導入モードである場合には、要求温度に応じて、第１外気導入口２１及び第２外気導入口２２の少なくともいずれか一方が開かれるように、第１開度調整装置及び第２開度調整装置が制御される。よって、第１開度調整装置及び第２開度調整装置を適切に制御することにより、車室内の空気の温度を要求温度にまで変化させるのに必要なエネルギを最小限に抑えることができる。

図８及び図９は、空調装置１の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、一定の時間間隔毎に、ＥＣＵ６１において実行される。

図８に示したように、ＥＣＵ６１は、ＨＭＩ６２の出力等に基づいて、空調装置１の作動モードが内気循環モード又は停止モードであるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において空調装置１の作動モードが内気循環モード又は停止モードであると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、水温センサ４４の出力等に基づいて、内燃機関１０１の冷却要求があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において内燃機関１０１の冷却要求があると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、空調装置１の作動状態を第１状態に設定する。したがって、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１が開かれ、第２外気調整ドア３２が開かれ、且つ内外気切替ドア３３が内気連通状態になるように、アクチュエータ５１～５３を制御する（ステップＳ１３～Ｓ１５）。

一方、ステップＳ１２において内燃機関１０１の冷却要求がないと判定された場合には、ＥＣＵ６１は、空調装置１の作動状態を第２状態に設定する。したがって、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１が閉じられ、第２外気調整ドア３２が閉じられ、且つ内外気切替ドア３３が内気連通状態になるように、アクチュエータ５１～５３を制御する（ステップＳ１６～Ｓ１８）。

ステップＳ１１において空調装置１の作動モードが外気導入モードであると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、ＨＭＩ６２の出力等に基づいて設定された要求温度Ｔｓｅｔがエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅと車両外の空気の温度Ｔａとの間の温度であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。エンジンルーム１０２内の空気の温度は、第１外気温度センサ４１によって検出され、車両外の空気の温度は、第２外気温度センサ４２によって検出される。

ステップＳ１９において要求温度Ｔｓｅｔがエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅと車両外の空気の温度Ｔａとの間の温度であると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、要求温度Ｔｓｅｔと吸気温度Ｔｉｎとの差が予め設定された閾値ΔＴｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。閾値ΔＴｒｅｆは、誤差と判断できる程度の小さい値であり、例えば１℃である。吸気温度Ｔｉｎは、吸気温度センサ４３によって検出される。ステップＳ２０において要求温度Ｔｓｅｔと吸気温度Ｔｉｎとの差が予め設定された閾値ΔＴｒｅｆ以下であると判定された場合には、外気調整ドア３１、３２の開度は変更されずにそのまま維持され、内外気切替ドア３３が外気連通状態になるように、アクチュエータ５１～５３を制御する（ステップＳ２１）

ステップＳ２０において要求温度Ｔｓｅｔと吸気温度Ｔｉｎとの差が予め設定された閾値ΔＴｒｅｆよりも大きいと判定された場合には、ＥＣＵ６１は、吸気温度が要求温度よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１においてエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅが車両外の空気の温度Ｔａよりも低く且つ要求温度Ｔｓｅｔが吸気温度Ｔｉｎよりも低いと判定された場合、又はエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅが車両外の空気の温度Ｔａよりも高く且つ要求温度Ｔｓｅｔが吸気温度Ｔｉｎよりも高いと判定された場合、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１が全開になっているか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において第１外気調整ドア３１が全開になっていると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、第２外気調整ドア３２の開度が減少されるように第２外気アクチュエータ５２を制御する（ステップＳ２３）。一方、ステップＳ２２において第１外気調整ドア３１が全開になっていないと判定された場合には、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１の開度が増大されるように第１外気アクチュエータ５１を制御する（ステップＳ２４）。そして、ＥＣＵ６１は、内外気切替ドア３３が外気連通状態になるように、内外気アクチュエータ５３を制御する（ステップＳ２８）。

一方、ステップＳ２１においてエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅが車両外の空気の温度Ｔａよりも低く且つ要求温度Ｔｓｅｔが吸気温度Ｔｉｎよりも高いと判定された場合、又はエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅが車両外の空気の温度Ｔａよりも高く且つ要求温度Ｔｓｅｔが吸気温度Ｔｉｎよりも低いと判定された場合、ＥＣＵ６１は、第２外気調整ドア３２が全開になっているか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において第２外気調整ドア３２が全開になっていると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１の開度が減少されるように第１外気アクチュエータ５１を制御する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２５において第２外気調整ドア３２が全開になっていないと判定された場合には、ＥＣＵ６１は、第２外気調整ドア３２の開度が増大されるように第２外気アクチュエータ５２を制御する（ステップＳ２７）。そして、ＥＣＵ６１は、内外気切替ドア３３が外気連通状態になるように、内外気アクチュエータ５３を制御する（ステップＳ２８）。

ステップＳ１９において要求温度Ｔｓｅｔがエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅと車両外の空気の温度Ｔａとの間の温度であると判定された場合には、ＥＣＵ６１は、要求温度Ｔｓｅｔとエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅとの差が、要求温度Ｔｓｅｔと車両外の空気の温度Ｔａとの差よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２８）。

ステップＳ２８において要求温度Ｔｓｅｔとエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅとの差が、要求温度Ｔｓｅｔと車両外の空気の温度Ｔａとの差よりも小さいと判定された場合には、空調装置１の作動状態を第４状態に設定する。したがって、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１が開かれ、第２外気調整ドア３２が閉じられ、且つ内外気切替ドア３３が外気連通状態になるように、アクチュエータ５１～５３を制御する（ステップＳ２９～Ｓ３１）。

一方、ステップＳ２８において要求温度Ｔｓｅｔとエンジンルーム１０２内の空気の温度Ｔｅとの差が、要求温度Ｔｓｅｔと車両外の空気の温度Ｔａとの差よりも大きいと判定された場合には、空調装置１の作動状態を第５状態に設定する。したがって、ＥＣＵ６１は、第１外気調整ドア３１が閉じられ、第２外気調整ドア３２が開かれ、且つ内外気切替ドア３３が外気連通状態になるように、アクチュエータ５１～５３を制御する（ステップＳ３２～Ｓ３３）。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

１ 空調装置
１０ 空気通路
２１ 第１外気導入口
２２ 第２外気導入口
２３ 内気導入口
３１ 第１外気調整ドア
３２ 第２外気調整ドア
３３ 内外気調整ドア
３４ ブロワ
３５ エバポレータ
３６ ヒータコア
１００ 車両
１０１ 内燃機関
１０２ エンジンルーム

Claims (8)

1. 車両の室内又は室外の空気を前記車両の室内に導入する空調装置であって、
   前記車両の駆動機が設けられた駆動機ルームと連通する第１外気導入口と、
   前記駆動機ルームを介さずに前記車両外と連通する第２外気導入口と、
   前記第１外気導入口の開度を調整する第１開度調整装置と、
   前記第２外気導入口の開度を調整する第２開度調整装置と、
   前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御する制御装置と、を有し、
   当該空調装置の作動モードが前記車両の室外の空気を前記車両の室内に導入する外気導入モードである場合には、前記制御装置は、当該空調装置への要求温度に応じて、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の少なくともいずれか一方が開かれるように、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御し、
   当該空調装置の作動モードが前記車両の室内の空気を再び室内へ導入する内気循環モード又は前記車両の室内への空気の導入を停止する停止モードである場合には、前記制御装置は、前記駆動機の状態が冷却の必要な状態であるか否かに応じて、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の両方が開かれた第１状態と、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口の少なくともいずれか一方が閉じられた第２状態との何れかの状態になるように、制御する、空調装置。
2. 前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記駆動機が冷却の必要な状態であるときに、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を前記第１状態にし、前記駆動機が冷却の不要な状態であるときに、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を前記第２状態にする、請求項１に記載の空調装置。
3. 前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路と、前記連通路を開閉する開閉装置と、を更に有し、
   前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記連通路を閉じるように前記開閉装置を制御する、請求項１又は２に記載の空調装置。
4. 前記開閉装置は、前記車両の室内と連通する内気導入口が開かれると共に前記連通路が閉じられた内気連通状態と、前記内気導入口が閉じられると共に前記連通路が開かれた外気連通状態とを切り替え可能な内外気切替ドアを有し、
   前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが前記内気循環モード又は前記停止モードである場合には、前記内外気切替ドアを前記内気連通状態に設定する、請求項３に記載の空調装置。
5. 前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードである場合には、前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度であるときには、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口のいずれもが開かれるように、前記第１開度調整装置及び前記第２開度調整装置を制御する、請求項１～４のいずれか１項に記載の空調装置。
6. 前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度である場合には、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路を通る空気の吸気温度が前記要求温度よりも高いときには、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度を大きくすること及び前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度を小さくすることのうちの少なくともいずれか一方を実行する、請求項１～５のいずれか１項に記載の空調装置。
7. 前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度である場合には、前記第１外気導入口及び前記第２外気導入口と前記車両の室内とを連通させる連通路を通る空気の吸気温度が前記要求温度よりも低いときには、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が低い方と連通する外気導入口の開度を小さくすること及び前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が高い方と連通する外気導入口の開度を大きくすることのうちの少なくともいずれか一方を実行する、請求項１～６のいずれか１項に記載の空調装置。
8. 前記制御装置は、当該空調装置の作動モードが外気導入モードであって前記要求温度が前記駆動機ルーム内の空気の温度と前記車両外の空気の温度との間の温度でない場合には、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が前記要求温度に近い方と連通する外気導入口を開くと共に、前記駆動機ルーム内と前記車両外のうち空気の温度が前記要求温度から離れている方と連通する外気導入口を閉じる、請求項１～７のいずれか１項に記載の空調装置。

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