JP4457501B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の前後の各空調ゾーンをそれぞれ独立に空調制御可能であるとともに、前側空調ゾーンの右側および左側の各空調ゾーンをそれぞれ独立に空調制御可能である車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平５−１９３３３７号公報において、後席の左右の各空調ゾーンを同一の目標吹出温度で空調制御する車両用空調装置が提案されている。この従来装置では、左右の各吹出口からの空調風の配風割合を日射の向きに応じて制御するようにして、左右方向の片側から日射を受ける偏日射の場合であっても、後席の左右の各乗員がともに快適な温感を得られるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報の従来技術では、左右各吹出口で異なる風量を吹き出すための配風機構を必要とするため、大きな製造原価アップを招いてしまう。
【０００４】
また、この配風機構は大きな搭載スペースを必要とし、特に、車室内後方に設置される後席用空調装置に配風機構を搭載する場合には、搭載スペースが非常に狭いため、配風機構の搭載が困難である。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、偏日射の有無に関わらず後側空調ゾーンの左右の各乗員がともに快適な温感を得られるようにすることを、配風機構を用いることなく実現することを目的とする。
【０００６】
【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、車室内（１００）の前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）と後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）とをそれぞれ独立に空調制御するとともに、前側空調ゾーンの右側空調ゾーン（１０１ａ）と左側空調ゾーン（１０２ａ）とをそれぞれ独立に空調制御する車両用空調装置において、前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）の乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すフェイス吹出口（１００Ｄｒ、１００Ｐａ）と、右側および左側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）のうち少なくとも一方の空調ゾーンの乗員が、不在であるかを判定する判定手段（Ｓ４１０）とを備え、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合に、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）のうち不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の後方に位置する不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御するとともに、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の吹出モードを、フェイス吹出口（１００Ｐａ）から空調空気を吹き出すフェイス吹出モードにするようになっていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）のうち不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）は、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により空調制御されるので、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）の左右を異なる空調状態にできる。よって、偏日射の場合であっても、後側空調ゾーンの左右の各乗員がともに快適な温感を得られるようにすることを、配風機構を用いることなく実現できる。
【０００８】
例えば、左側空調ゾーン（１０２ａ）の乗員が不在であり、車両の左側から日射を受ける場合には、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）の左右に吹き出される空調空気の温度を、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）の右側の乗員が快適な温感を得られるように制御する。そして、左側空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の温度を、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）に吹き出される空調空気の温度より低くすれば、後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）の左側の乗員が日射により暑く感じることを打ち消すことができる。
【００１１】
ところで、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）がフェイス吹出モードの場合には、他の吹出モードの場合に比べて、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気が不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）に流れ易くなる。よって、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）の空調状態が影響を受ける度合は、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）がフェイス吹出モードの場合に最も大きくなる。
【００１２】
そこで、請求項１に記載の発明のように、前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）の乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すフェイス吹出口（１００Ｄｒ、１００Ｐａ）を備え、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の吹出モードを、フェイス吹出口（１００Ｐａ）から空調空気を吹き出すフェイス吹出モードにすれば、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御することを容易にできる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明では、フェイス吹出口（１００Ｐａ）の吹き出し向きを変える風向可変手段を備え、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、フェイス吹出口（１００Ｐａ）からの空調空気が助手席（１０２）を避けて不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）に流れるように、風向可変手段を制御することを特徴とするので、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気が不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）に、より一層流れ易くなる。よって、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御することをより一層容易にできる。
【００１４】
また、請求項３、４に記載の発明では、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の風量を多くすることを特徴とするので、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）の空調状態が影響を受ける度合を、より一層大きくできる。よって、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御することをより一層容易にできる。
【００１５】
ところで、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気は、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度等の設定内容と無関係に制御されるため、乗員に違和感を与えてしまう。
【００１６】
これに対し、請求項５に記載の発明では、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御する際に、この空調制御を行う旨を乗員に報知するので、前述の乗員への違和感を抑制できる。
【００１７】
また、請求項６、８に記載の発明では、右側空調ゾーン（１０１ａ）の設定温度を表示する右側設定温度表示手段（１０６ａ）と、左側空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示する左側設定温度表示手段（１０５ａ）とを備え、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、右側および左側設定温度表示手段（１０５ａ、１０６ａ）に、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示することを禁止することを特徴とするので、前述の乗員への違和感を抑制できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御することを禁止可能な禁止手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
ところで、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した際の不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の制御が、右側および左側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）の温度差を増大させる場合や、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の風量増大に伴い騒音が増大する場合が考えられる。そこで、前記温度差や騒音の増大の度合が乗員の好みに合わない場合には、請求項７に記載の禁止手段を用いて好適である。
【００２０】
請求項９に記載の発明では、車両に対する日射の向きを検出する日射検出手段（３３）を備え、判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、日射検出手段（３３）により検出された日射の向きに応じて、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の吹出温度（ＴａｏＰａ）を制御することを特徴とする。
【００２１】
これにより、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の温度を偏日射に応じた温度にでき、好適である。
【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一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、車室内の前席（前側）空調ゾーンと後席（後側）空調ゾーンとをそれぞれ独立に空調制御するとともに、前席空調ゾーンの運転席側（右側）空調ゾーンと助手席側（左側）空調ゾーンとをそれぞれ独立に空調制御する車両用空調装置に、本発明を適用したものである。なお、本実施形態では、右ハンドル車にて説明するので、車室内のうち車両前席の右側が運転席側となり、車室内のうち車両前席の左側が助手席側となる。
【００２４】
図１ないし図８は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は、車室内１００の各空調ゾーン１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０３ｂの位置関係、および各空調ゾーン１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０３ｂに対する空調空気の吹出口の配置を示す模式図である。符号１００Ｄｒ、１００Ｐａ、１００Ｒｒはそれぞれ運転席１０１の乗員（運転者）、助手席１０２の乗員、後席１０３の乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口であり、それぞれ運転席空調ゾーン１０１ａ、助手席空調ゾーン１０２ａ、後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂに空調空気を吹き出すための吹出口である。なお、符号１０３ａは後席空調ゾーンのうち運転席空調ゾーン１０１ａの後方に位置する運転席後方空調ゾーンを示し、符号１０３ｂは後席空調ゾーンのうち助手席空調ゾーン１０２ａの後方に位置する助手席後方空調ゾーンを示す。
【００２５】
図２は、本実施形態の車両用空調装置の全体構成を示す全体構成図であり、この空調装置は、運転席空調ゾーンおよび助手席空調ゾーン（以下、前席空調ゾーンと呼ぶ）１０１ａ、１０２ａをそれぞれ独立に空調するための前席用空調ユニット１と、運転席後方空調ゾーン１０３ａおよび助手席後方空調ゾーン１０３ｂを同一の空調制御値で空調するための後席用空調ユニット２とから構成されている。前席用空調ユニット１は計器盤１０４内側に配置されており、後席用空調ユニット２は車室内１００の最後方に配置されている。
【００２６】
前席用空調ユニット１は車室内１００に空気を送るダクト１０を備え、このダクト１０内に空気流れ上流から下流に向かって次に示す構成部品を順次配置している。すなわち、ダクト１０に開口する内気導入口１０ａおよび外気導入口１０ｂを開閉して内気モードおよび外気モードを切り替える内外気切替ドア１１、車室内１００に向かう空気流を発生させるブロア１２、図示しない冷凍サイクルの冷媒により空気を冷却するエバポレータ１３、空気を加熱するヒータコア１４、車室内１００に吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア１５、前席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａへの吹出口モードを切り替える吹出口切換ドア１６を備える。
【００２７】
そして、ダクト１０内のうちエバポレータ１３の下流部分には仕切り板１７が備えられており、これによりダクト１０内は運転席側フェイス吹出口１００Ｄｒに空気を導く運転席側通路１０ｃと助手席側フェイス吹出口１００Ｐａに空気を導く助手席側通路１０ｄとに仕切られている。そして、運転席側通路１０ｃ前述のエアミックスドア１５および吹出口切換ドア１６は、両通路１０ｃ、１０ｄのそれぞれに設けられている。
【００２８】
なお、図２では、フット吹出口、デフロスタ吹出口を省略しているが、運転席側および助手席側通路１０ｃ、１０ｄのそれぞれに各吹出口が開口しており、図示しない吹出口切換ドアにより開閉されるようになっている。そして、吹出口モードには、周知のフェイスモード、デフロスタモード、フットモード、バイレベルモード、フットデフモード等がある。
【００２９】
後席用空調ユニット２は車室内１００に空気を送るダクト２０を備え、このダクト２０内に空気流れ上流から下流に向かって次に示す構成部品を順次配置している。すなわち、車室内１００に向かう空気流を発生させるブロア２２、図示しない冷凍サイクルの冷媒により空気を冷却するエバポレータ２３、空気を加熱するヒータコア２４、車室内１００に吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア２５、後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂへの吹出口モードを切り替える吹出口切換ドア２６を備える。
【００３０】
なお、図２では、フット吹出口、デフロスタ吹出口を省略しているが、ダクト２０には各吹出口が開口しており、図示しない吹出口切換ドアにより開閉されるようになっている。また、ダクト２０内には内気導入口２０ａからの内気のみが導入され、常に内気循環モードとなる。また、吹出口モードには、周知のフェイスモード、フットモード、バイレベルモードがある。
【００３１】
そして、以上の構成による前席用空調ユニット１および後席用空調ユニット２の作動は、共通の空調制御装置（以下、エアコンＥＣＵと呼ぶ）３により制御されるようになっている。
【００３２】
エアコンＥＣＵ３への入力信号には、外気温度センサ３１により検出される車室外の外気温度Ｔａｍ、冷却水温度センサ３２により検出されるエンジンの冷却水温度Ｔｗ、日射センサ（日射検出手段）３３により検出される運転席側および助手席側の日射量ＴｓＤｒ、ＴｓＰａ、前席用および後席用の内気温度センサ３４、３５により検出される前席および後席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０３ｂの内気温度ＴｒＦｒ、ＴｒＲｒ、エバ後温度センサ３６、３７により検出される前席用および後席用のエバポレータ１３、２３直後の空気温度（以下、エバ後温度と呼ぶ）ＴｅＦｒ、ＴｅＲｒ、乗員が助手席１０２に着座（乗車）しているかを検出する助手席着座センサ３８により検出される着座信号、運転席１０１、助手席１０２および後席１０３の各乗員が、運転席側、助手席側および後席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０３ｂの空気温度を希望する温度に設定するための温度設定手段（左右制御値設定手段）１０５、１０６、１０７からの設定温度ＴｓｅｔＤｒ、ＴｓｅｔＰａ、ＴｓｅｔＲｒ等が挙げられる。
【００３３】
なお、日射センサ３３は、フロントウインドウの内側にて車両左右方向の略中央部分に配置された周知の２Ｄ日射センサであり、運転席側からの日射量ＴｓＤｒを検出するセンサと助手席側からの日射量ＴｓＰａを検出するセンサとを１体に構成したものである。
【００３４】
また、本実施形態の着座センサは周知の赤外線センサを採用しており、着座センサは後席１０３のうち運転席側と助手席側のそれぞれを検出する２つの赤外線センサにより構成されている。また、温度設定手段１０５、１０６、１０７近傍には、各設定内容を表示するディスプレイ（設定温度表示手段）１０５ａ、１０６ａ、１０７ａが備えられている。
【００３５】
一方、エアコンＥＣＵ３は上記入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、下記の各アクチュエータに制御信号を出力する。そして、エアコンＥＣＵ３からの出力信号には、内外気切換ドア１１を駆動させるサーボモータ１１ａ、ブロア１２、２２を駆動させる駆動モータ１２ａ、２２ａ、前述の冷凍サイクルの冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサの電磁クラッチ、エバポレータ１３、２３の冷媒流れ上流側にて冷媒流れを断続する電磁弁、エアミックスドア１５、２５を駆動させるサーボモータ１５ａ、２５ａ、吹出口切換ドア１６、２６を駆動させるサーボモータ１６ａ、２６ａの作動を制御するための信号等が挙げられる。
【００３６】
図３はエアコンＥＣＵ３が実行するプログラムのフローチャートを示しており、以下にフローチャートの内容を説明する。
【００３７】
先ず、データやフラグなどの初期化（リセット）を行う（ステップＳ１）。そして、温度設定手段１０５、１０６、１０７から設定温度ＴｓｅｔＤｒ、ＴｓｅｔＰａ、ＴｓｅｔＲｒを読み込む（ステップＳ２）。そして、上述の各センサから、外気温度Ｔａｍ、冷却水温度Ｔｗ、日射量ＴｓＤｒ、ＴｓＰａ、内気温度ＴｒＦｒ、ＴｒＲｒ、エバ後温度ＴｅＦｒ、ＴｅＲｒ、助手席着座センサ３８により検出される着座信号を読み込む（ステップＳ３）。
【００３８】
次に、前席用空調ユニット１により運転席側および助手席側フェイス吹出口１００Ｄｒ、１００Ｐａから吹き出される空調風の空調制御値である運転席目標吹出温度ＴａｏＤｒ、助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出する。また、後席用空調ユニット２により吹出口１００Ｒｒから吹き出される空調風の後席目標吹出温度（空調制御値）ＴａｏＲｒを算出する（ステップＳ４）。この算出方法は、図７のフローチャートを用いて後に詳述する。
【００３９】
次に、上述のステップＳ４にて算出されたＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａに基づいて図４の特性図から前席用空調ユニット１の内外気モードを決定する（ステップＳ５）。なお、図４中、ＳＷ１は内外気切換ドア１１の目標開度であり、本実施形態においては内気導入口１０ａを全閉し、外気導入口１０ｂを全開する場合を目標開度ＳＷ１＝１００％とする。
【００４０】
次に、上述のステップＳ４にて算出されたＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａ、ＴａｏＲｒに基づいて図５の特性図から前席用空調ユニット１の運転席側および助手席側の吹出口モードをそれぞれ決定するとともに、後席用空調ユニット２の吹出口内モードを決定する（ステップＳ６）。
【００４１】
次に、上述のステップＳ４にて算出されたＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａ、ＴａｏＲｒに基づいて図６の特性図から前席用および後席用空調ユニット１、２のブロア１２、２２の駆動モータ１２ａ、２２ａに印加されるブロア電圧（Ｖ）をそれぞれ決定して、ブロア１２、２２に所定の風量を生じさせる（ステップＳ７）。なお、前席用空調ユニット１の駆動モータ１２ａへのブロア電圧は、ＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａに基づいて図６の特性図によりそれぞれ決定されたブロア電圧を平均化処理することにより得られている。
【００４２】
次に、上述のステップＳ４にて算出されたＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａに基づいて、前席用空調ユニット１のエアミックスドア１５の目標開度θＤｒ、θＰａを次の数１の式により算出する。また、後席用空調ユニット２のエアミックスドア２５の目標開度θＲｒをＴａｏＲｒに基づいて数２の式により算出する（ステップＳ８）。
【００４３】
【数１】
θ（ｉ）＝｛（Ｔａｏ（ｉ）−ＴｅＦｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＦｒ）｝×１００（％）
但し、ｉはＤｒまたはＰａである。
【００４４】
【数２】
θＲｒ＝｛（ＴａｏＲｒ−ＴｅＲｒ）／（Ｔｗ−ＴｅＲｒ）｝×１００（％）
次に、上述のステップＳ４〜ステップＳ８にて決定または算出された空調制御状態となるように、前述の各種出力モータ等の作動を制御する信号を出力する（ステップＳ９）。そして、所定の制御周期時間（ｔ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳ２にリターンされ、その判定結果がＮＯの場合には制御周期時間（ｔ）の経過を待つ。
【００４５】
ここで、ステップＳ４では、図７のフローチャートに示すステップＳ４１０〜Ｓ４８０によりＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａ、ＴａｏＲｒを算出しており、以下に、図７を用いてこれらの算出方法を説明する。
【００４６】
先ず、助手席着座センサ３８の着座信号に基づいて、助手席１０２の乗員が不在か否かを判定する（ステップＳ４１０（判定手段））。そして、助手席１０２に乗員が乗車していると判定された場合には、ステップＳ４２０にて数３の式に基づいて後席目標吹出温度ＴａｏＲｒを算出し、助手席１０２の乗員が不在であると判定された場合には、ステップＳ４５０にて数３の式に基づいて後席目標吹出温度ＴａｏＲｒを算出する。
【００４７】
【数３】
ＴａｏＲｒ＝ＫｓｅｔＲｒ・ＴｓｅｔＲｒ−ＫｒＲｒ・ＴｒＲｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−ＫｓＲｒ・Ｔｓ’＋Ｃ＋ｆ（ｊ）
但し、ＫｓｅｔＲｒは後席用温度設定ゲイン、ＫｒＲｒは後席用内気温ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、ＫｓＲｒは後席用日射ゲイン、Ｔｓ’は後述する日射量、Ｃは補正定数、ｆ（ｊ）は前席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａの空調状態に応じた補正ゲインを決定する（後に詳述する）補正関数であり、変数ｊはステップＳ４１０の判定結果に応じて変化する変数である。
【００４８】
そして、数３の式のＴｓ’は、ステップＳ４２０では運転席側日射量ＴｓＤｒおよび助手席側日射量ＴｓＰａの平均値（（ＴｓＤｒ＋ＴｓＰａ）／２）とされ、ステップＳ４５０では運転席側日射量ＴｓＤｒとされている。これにより、助手席１０２の乗員が不在である場合には、運転席後方空調ゾーン１０３ａの乗員が快適な温感を得られるように後席目標吹出温度ＴａｏＲｒは日射補正される。
【００４９】
また、補正関数ｆ（ｊ）による補正は、後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの空調状態が前席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａの空調状態から受ける影響を打ち消すための温度補正であり、補正関数ｆ（ｊ）は以下の数４の多項式によるものである。
【００５０】
【数４】
ｆ（ｊ）＝α・（（ＴＰＡＩ＋β）／（１００＋β））・（ＴｓｅｔＲｒ−ｊ）
但し、αは温度補正係数、ＴＰＡＩは第１内外気補正係数、βは第２内外気補正係数である。
【００５１】
そして、変数ｊは、ステップＳ４２０では後述のＴｓｅｔＤｒ’およびＴｓｅｔＰａ’の平均値（（ＴｓｅｔＤｒ’＋ＴｓｅｔＰａ’）／２）とされ、ステップＳ４５０ではＴｓｅｔＤｒ’とされている。これにより、後席目標吹出温度ＴａｏＲｒは、助手席１０２の乗員が不在である場合には、運転席後方空調ゾーン１０３ａの乗員が快適な温感を得られるように後席目標吹出温度ＴａｏＲｒは温度補正される。
【００５２】
ここで、ＴｓｅｔＤｒ’とは、ＴｓｅｔＤｒの検出値（生値）に対する緩和処理（例えば時定数処理）により補正された値である。この緩和処理を具体的に説明すると、ＴｓｅｔＤｒの値が急激に変化した場合に、ＴｓｅｔＤｒの値を時間に対して指数関数的に変化させるようにする処理であり、ＴｓｅｔＤｒの急激な変化による空調状態の不安定化を防止するための処理である。なお、時定数τは、ＴｓｅｔＤｒの変化量に対してＴｓｅｔＤｒ’の変化量が６３．２％の割合に到達するまでの時間（秒）であり、本実施形態では時定数τを３０秒としている。
【００５３】
ところで、前席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａの空調状態による後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの空調状態への影響は、前席の吹出口モードの状態によって異なる。特に、フェイスモード時に吹き出される空調風はその他のモード時の空調風に比べて後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの空調状態に与える影響が大きい。この点に着目し、前席用空調ユニット１の吹出口モードの状態に応じてαの値を変化させるようにしている。具体的には、フェイスモード（例えばα＝５．０）、フットモード（例えばα＝２．５）、フットデフモードおよびデフロスタモード（例えばα＝１．０）、バイレベルモード（例えばα＝０．７５）の順にαの値を大きくしている。
【００５４】
また、一般的に、外気モードの際には、車両前方から導入される外気が車両後方から排出されるようになっている。よって、内気モードの場合に比べて外気モードの場合の方が、前席空調ゾーン１０１ａ、１０２ａの空調状態による後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの空調状態への影響が大きくなる。この点に着目し、内外気切換ドア１１がＳＷ１＝０％である全内気モードからＳＷ１＝１００％である全外気モードに近づくほどＴＰＡＩの値を大きくするようにしている。図８は内外気切換ドア１１の目標開度ＳＷ１とＴＰＡＩの関係を示す特性図であり、この特性図に従ってＴＰＡＩの値を変化させている。
【００５５】
また、βは、ＴＰＡＩの補正関数ｆ（ｊ）に対する重みを決定する補正係数であり、本実施形態では実験値に基づいてβ＝４８８としている。また、αおよびＴＰＡＩの算出においては、吹出口モードおよび目標開度ＳＷ１の変化に対して前述の緩和処理（例えば時定数処理）により補正して算出するようにしている。これにより、補正関数ｆ（ｊ）の急激な変化による空調状態の不安定化を防止するようにしている。
【００５６】
次に、助手席１０２に乗員が乗車していると判定された場合には、ステップＳ４３０およびステップＳ４４０にて数５の式に基づいて運転席および助手席目標吹出温度ＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａを算出する。
【００５７】
【数５】
Ｔａｏ（ｉ）＝Ｋｓｅｔ（ｉ）・Ｔｓｅｔ（ｉ）−ＫｒＦｒ・ＴｒＦｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｓ（ｉ）・Ｔｓ（ｉ）＋Ｃ＋Ｋ（ｉ）
但し、ｉはＤｒまたはＰａ、Ｋｓｅｔは温度設定ゲイン、Ｋｒは内気温ゲイン、Ｋａｍは外気温ゲイン、Ｋｓは日射ゲイン、Ｃは補正定数である。また、Ｋ（ｉ）は運転席空調ゾーン１０１ａおよび助手席空調ゾーン１０２ａ固有の補正ゲインである。具体的には、外気温度Ｔａｍに応じた補正係数Ｋ１およびＫ２を、実験により得られた図９（ａ）、（ｂ）の特性図に従って決定し、数６および数７の式に基づいて補正ゲインＫ（ｉ）を算出している。
【００５８】
【数６】
ＫＤｒ＝Ｋ１（ＴｓｅｔＤｒ−ＴｓｅｔＰａ）
【００５９】
【数７】
ＫＰａ＝Ｋ２（ＴｓｅｔＰａ−ＴｓｅｔＤｒ）
一方、助手席１０２の乗員が不在であると判定された場合には、ステップＳ４６０にて数５の式に基づいて運転席目標吹出温度ＴａｏＤｒを算出する。そして、ステップＳ４７０およびステップＳ４８０にて、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が、助手席後方空調ゾーン１０３ｂに吹き出される空調空気と混合して助手席後方空調ゾーン１０３ｂを適正に日射補正するように、助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出する。すなわち、助手席後方空調ゾーン１０３ｂの乗員が快適な温感を得られるように助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出する。
【００６０】
具体的には、運転席側日射量ＴｓＤｒと助手席側日射量ＴｓＰａとの割合（日射の向き）に応じて助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出しており、ステップＳ４７０にて、図７のステップＳ４７０中に示す特性図を用いて、運転席側日射量ＴｓＤｒと助手席側日射量ＴｓＰａとの割合に基づいて日射ゲインＫｓＰａを決定し、ステップＳ４８０にて、数５の式のＫｓＰａにステップＳ４７０で決定された日射ゲインＫｓＰａを代入する。なお、前記特性図は、運転席側からの日射量ＴｓＤｒが多くなるほど日射ゲインＫｓＰａを小さくし、助手席側からの日射量ＴｓＰａが多くなるほど日射ゲインＫｓＰａを大きくするものである。
【００６１】
また、ステップＳ４８０にて、数５の式のＴｓｅｔ（ｉ）にＴｓｅｔＲｒの値を代入して、ＴｓｅｔＲｒに基づいて助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出する。
【００６２】
次に、上記構成による前席用空調ユニット１および後席用空調ユニット２の作動を簡単に説明する。
【００６３】
初めに前席用空調ユニット１の作動を説明すると、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８による各決定に基づいて、内外気切換ドア１１、運転席側および助手席側の各吹出口切換ドア１６、ブロア１２、運転席側および助手席側の各エアミックスドア１５が駆動される。
【００６４】
これにより、内気導入口１０ａおよび外気導入口１０ｂからダクト１０内に空気が導入される。ダクト１０内を流れる空気は、エバポレータ１３を通過する際に冷媒と熱交換して冷却される。ここで、エバ後温度ＴｅＦｒ、ＴｅＲｒの検出値等に基づいてエアコンＥＣＵ３によってコンプレッサの回転数を制御することにより、冷凍サイクル内を流れる冷媒の流量を制御して、エバポレータ１３の冷却性能を調整している。エバポレータ１３で冷却された空気は、ヒータコア１４を通過する際にエンジン冷却水と熱交換して加熱される。そして、エアミックスドア１５によってヒータコア１４を通過する空気とヒータコア１４を迂回する空気との割合が調節され、こうして所定の温度に左右独立して調整された空調空気が、運転席側および助手席側の各吹出口１００Ｄｒ、１００Ｐａから吹き出される。
【００６５】
次に後席用空調ユニット２の作動を説明すると、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８による各決定に基づいて、各吹出口切換ドア２６、ブロア２２、エアミックスドア２５が駆動される。そして、前席用空調ユニット１と同様の方法により調整された空調空気が後席側の吹出口１００Ｒｒから吹き出される。
【００６６】
以上により、判定手段Ｓ４１０により助手席１０２の乗員が不在であると判定された場合において、運転席後方空調ゾーン１０３ａの乗員が快適な温感を得られるように後席目標吹出温度ＴａｏＲｒは日射補正されているので、運転席後方空調ゾーン１０３ａの乗員については、後席側の吹出口１００Ｒｒのうち右側から吹き出される空調風により、偏日射の有無に関わらず、快適な温感を得ることができる。
【００６７】
一方、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が、助手席後方空調ゾーン１０３ｂに吹き出される空調空気と混合して助手席後方空調ゾーン１０３ｂを適正に日射補正するように、助手席目標吹出温度ＴａｏＰａは算出されているので、助手席後方空調ゾーン１０３ｂの乗員については、後席側の吹出口１００Ｒｒのうち左側から吹き出される空調風および助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出されて助手席後方空調ゾーン１０３ｂに向かって流れる空調風により、偏日射の有無に関わらず、快適な温感を得ることができる。
【００６８】
よって、偏日射の有無に関わらず後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの左右の各乗員がともに快適な温感を得られるようにすることを、従来の空調装置の配風機構を用いることなく実現でき、空調装置の製造原価低減および大型化の抑制を図ることができる。
【００６９】
（第２実施形態）
本実施形態では、助手席空調ゾーン１０２ａの制御内容を設定可能な設定スイッチ（設定手段）１０８が、後席１０３近傍（例えば図１の一点鎖線に示す、センタコンソール後部の位置）に設置されている。この設定スイッチ１０８が操作されると、後席１０３の乗員が助手席空調ゾーン１０２ａの制御内容を設定する助手席設定操作モードとなる。
【００７０】
図１０は、本実施形態を示すフローチャートであり、図３のステップＳ４に対応するＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａおよびＴａｏＲｒを算出するものである。
【００７１】
ステップＳ４１５にて設定スイッチ１０８により助手席設定操作モードが選択されている場合には、第１実施形態と同様のステップＳ４５０、Ｓ４６０にて、後席目標吹出温度ＴａｏＲｒおよび運転席目標吹出温度ＴａｏＤｒを算出する。
【００７２】
そして、ステップＳ４９０にて、第１実施形態の数５の式のＴｓｅｔ（ｉ）に、設定スイッチ１０８により設定される助手席空調ゾーン１０２ａの設定温度ＴｓｅｔＰａＲｒの値を代入して、ＴｓｅｔＰａＲｒに基づいて助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出する。
【００７３】
一方、助手席設定操作モードが選択されていない場合には、第１実施形態と同様のステップＳ４２０、Ｓ４３０、Ｓ４４０にて各目標吹出温度ＴａｏＲｒ、ＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａを算出する。
【００７４】
これにより、助手席空調ゾーン１０２ａの乗員が不在の場合には、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が、助手席後方空調ゾーン１０３ｂに吹き出される空調空気と混合して助手席後方空調ゾーン１０３ｂを適正に日射補正するように、設定温度ＴｓｅｔＰａＲｒを設定すれば、第１実施形態と同様に、助手席後方空調ゾーン１０３ｂの乗員については、後席側の吹出口１００Ｒｒのうち左側から吹き出される空調風および助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出されて助手席後方空調ゾーン１０３ｂに向かって流れる空調風により、偏日射の有無に関わらず、快適な温感を得ることができる。
【００７５】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態において、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した場合には、助手席空調ゾーン１０２ａの吹出モードを、フェイス吹出口１００Ｐａから空調空気を吹き出すフェイス吹出モードにしている。これにより、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が助手席後方空調ゾーン１０２ａに流れ易くなる。よって、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が、助手席後方空調ゾーン１０３ｂに吹き出される空調空気と混合して助手席後方空調ゾーン１０３ｂを適正に日射補正することを容易にできる。
【００７６】
また、助手席側フェイス吹出口１００Ｐａに、吹き出し向きを変えるルーバ（風向可変手段）を備える空調装置においては、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した場合には、助手席側フェイス吹出口１００Ｐａからの空調空気が助手席１０２を避けて助手席後方空調ゾーン１０３ｂに流れるように、ルーバの向きを制御するようにすれば、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気が助手席後方空調ゾーン１０３ｂに、より一層流れ易くなり、好適である。
【００７７】
また、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した場合には、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気の風量を多くするようにすれば、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気により助手席後方空調ゾーン１０３ｂの空調状態が影響を受ける度合を、より一層大きくでき、好適である。
【００７８】
（第４実施形態）
本実施形態では、後席１０３近傍（例えば図１の一点鎖線位置）に、後席用空調装置２の作動を設定する操作手段を有する操作パネル（図示せず）を備え、この操作パネルに、後席空調ゾーン１０３ａ、１０３ｂの設定温度ＴｓｅｔＲｒを設定する温度設定手段１０７および第２実施形態の設定スイッチ１０８を配置している。これにより、後席の乗員による空調装置の操作性を良好にできる。
【００７９】
ところで、第１実施形態において、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した場合には、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気は、助手席側の設定温度ＴｓｅｔＰａと無関係に助手席目標吹出温度ＴａｏＰａが算出されるため、乗員に違和感を与えてしまう。
【００８０】
そこで、助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気により助手席後方空調ゾーン１０３ｂを空調制御するように助手席目標吹出温度ＴａｏＰａを算出している旨を、第１実施形態で述べたディスプレイ１０５ａ、１０６ａ、１０７ａに表示する等して、乗員に報知するようにすれば、乗員に対する違和感を抑制できる。
【００８１】
また、第１実施形態において、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した場合には、助手席設定温度ＴｓｅｔＰａをディスプレイ１０５ａに表示することを禁止するので、乗員に対する前述の違和感を抑制できる。
【００８２】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態において助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気により助手席後方空調ゾーン１０３ｂを空調制御することを禁止可能な禁止手段を備える。この禁止手段は、判定手段Ｓ４１０の判定に関わらず、助手席目標吹出温度ＴａｏＰａをステップＳ４４０にて算出するようにするものである。これにより、判定手段Ｓ４１０が乗員不在を判定した際の助手席空調ゾーン１０２ａに吹き出される空調空気の制御が、乗員の好みに合わない場合には、ステップＳ４８０による助手席目標吹出温度ＴａｏＰａの算出を禁止でき、好適である。
【００８３】
（第６実施形態）
第１実施形態では着座センサとして赤外線センサを採用しているが、本発明はこれに限られるものではなく、超音波センサ、各座席１０２、１０３に備えられる圧力センサを採用してもよい。また、シートベルトを装着することにより着座信号を出力するようにしてもよい。また、各座席１０１、１０２、１０３の状態（例えば背もたれ部分の角度等）を乗員の好みに応じて設定するためのシートスイッチへの操作の有無を着座信号としてもよい。また、各温度設定手段１０５、１０６、１０７および優先設定スイッチ１０８による設定操作の有無を着座信号としてもよい。また、乗員の音声による音声信号を着座信号としてもよい。また、乗降用ドアの開閉による開閉信号を着座信号としてもよい。また、映像検出手段による乗員の映像の有無を着座信号としてもよい。
【００８４】
（第７実施形態）
第１実施形態では、各目標吹出温度ＴａｏＲｒ、ＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａを同一の日射センサ３３の検出値ＴｓＤｒ、ＴｓＰａに基づいて日射補正するようにしているが、車室内１００の後方側箇所（例えばセンタコンソール後部）に後席用の２Ｄ日射センサ３３を追加して、後席目標吹出温度ＴａｏＲｒを後席用２Ｄ日射センサ３３の検出値ＴｓＤｒ、ＴｓＰａに基づいて日射補正するようにして、後席目標吹出温度ＴａｏＲｒの日射補正の精度を高めるようにしてもよい。
【００８５】
また、日射量検出手段３３は２Ｄ日射センサに限られるものではなく、例えば、１Ｄ日射センサを車室内１００の右側および左側にそれぞれ備えるようにしてもよい。また、日射量検出手段３３による右側および左側からの日射量ＴｓＤｒ、ＴｓＰａの検出値は、車両用ナビゲーションシステムからの情報による日射の向きと、少なくとも１つの１Ｄ日射センサによる日射量とから推定される値であってもよい。
【００８６】
（第８実施形態）
本実施形態では、太陽の車両に対する位置を検出する検出手段を備えており、太陽が車両の真上の位置から真横の位置になるにつれて、空調制御値ＴａｏＲｒを日射補正する度合を大きくするようにしている。これにより、車両に対する日射角度の変化による乗員の受ける日射量の変化に応じて、空調制御値ＴａｏＲｒを適切に日射補正することができる。
【００８７】
（他の実施形態）
第１実施形態では、前後２つに区画された空調ゾーンを独立して空調する空調装置に本発明を適用しているが、前後方向に複数列のシートを有する車両の空調装置に採用されているように、前後方向に複数に区画された空調ゾーンを独立して空調する空調装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における空調空気の吹出口の配置を示す模式図である。
【図２】第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す全体構成図である。
【図３】第１実施形態におけるエアコンＥＣＵが実行するプログラムのフローチャートである。
【図４】第１実施形態におけるＴａｏと内外気モードとの関係を表す特性図である。
【図５】第１実施形態におけるＴａｏと吹出口モードとの関係を示す特性図である。
【図６】第１実施形態におけるＴａｏとブロア電圧との関係を示す特性図である。
【図７】図３のフローチャートの部分詳細を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態における内外気切換ドアの目標開度ＳＷ１と第２内外気補正係数との関係を示す特性図である。
【図９】（ａ）は、第１実施形態における補正係数Ｋ１と外気温度Ｔａｍとの関係を示す特性図であり、（ｂ）は、補正係数Ｋ２と外気温度Ｔａｍとの関係を示す特性図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における目標吹出温度ＴａｏＤｒ、ＴａｏＰａ、ＴａｏＲｒの算出方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…車室内、１０１ａ…運転席空調ゾーン、
１０２ａ…助手席空調ゾーン、１０３ａ…運転席後方空調ゾーン、
１０３ｂ…助手席後方空調ゾーン、１０８…設定スイッチ、
Ｓ４１０…判定手段、ＴａｏＰａ…助手席目標吹出温度、
ＴａｏＲｒ…後席目標吹出温度。

Claims (9)

1. 車室内（１００）の前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）と後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）とをそれぞれ独立に空調制御するとともに、前記前側空調ゾーンの右側空調ゾーン（１０１ａ）と左側空調ゾーン（１０２ａ）とをそれぞれ独立に空調制御する車両用空調装置において、
   前記前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）の乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すフェイス吹出口（１００Ｄｒ、１００Ｐａ）と、
   前記右側および左側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）のうち少なくとも一方の空調ゾーンの乗員が、不在であるかを判定する判定手段（Ｓ４１０）をと備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合に、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、前記後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）のうち前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の後方に位置する不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御するとともに、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の吹出モードを、前記フェイス吹出口（１００Ｐａ）から空調空気を吹き出すフェイス吹出モードにするようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記フェイス吹出口（１００Ｐａ）の吹き出し向きを変える風向可変手段を備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、前記フェイス吹出口（１００Ｐａ）からの空調空気が助手席（１０２）を避けて前記不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）に流れるように、風向可変手段を制御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。
3. 前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の風量を多くする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。
4. 車室内（１００）の前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）と後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）とをそれぞれ独立に空調制御するとともに、前記前側空調ゾーンの右側空調ゾーン（１０１ａ）と左側空調ゾーン（１０２ａ）とをそれぞれ独立に空調制御する車両用空調装置において、
   前記右側および左側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）のうち少なくとも一方の空調ゾーンの乗員が、不在であるかを判定する判定手段（Ｓ４１０）を備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合に、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、前記後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）のうち前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の後方に位置する不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御するとともに、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の風量を多くするようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により前記不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御する際に、この空調制御を行う旨を乗員に報知することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記右側空調ゾーン（１０１ａ）の設定温度を表示する右側設定温度表示手段（１０６ａ）と、
   前記左側空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示する左側設定温度表示手段（１０５ａ）とを備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、前記右側および左側設定温度表示手段（１０５ａ、１０６ａ）に、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示することを禁止することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により前記不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御することを禁止可能な禁止手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 車室内（１００）の前側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）と後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）とをそれぞれ独立に空調制御するとともに、前記前側空調ゾーンの右側空調ゾーン（１０１ａ）と左側空調ゾーン（１０２ａ）とをそれぞれ独立に空調制御する車両用空調装置において、
   前記右側空調ゾーン（１０１ａ）の設定温度を表示する右側設定温度表示手段（１０６ａ）と、
   前記左側空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示する左側設定温度表示手段（１０５ａ）と、
   前記右側および左側空調ゾーン（１０１ａ、１０２ａ）のうち少なくとも一方の空調ゾーンの乗員が、不在であるかを判定する判定手段（Ｓ４１０）とを備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合に、不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気により、前記後側空調ゾーン（１０３ａ、１０３ｂ）のうち前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の後方に位置する不在側後方空調ゾーン（１０３ｂ）を空調制御するとともに、前記右側および左側設定温度表示手段（１０５ａ、１０６ａ）に、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）の設定温度を表示することを禁止するようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
9. 車両に対する日射の向きを検出する日射検出手段（３３）を備え、
   前記判定手段（Ｓ４１０）が乗員不在を判定した場合には、前記日射検出手段（３３）により検出された日射の向きに応じて、前記不在側の空調ゾーン（１０２ａ）に吹き出される空調空気の吹出温度（ＴａｏＰａ）を制御することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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