JP4930360B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内の空調を行う車両用空調装置に関する。

特許文献１には、車室内前席側に加えて後席側にも空調風を供給することのできる車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置は、後席への空調風の供給系統として、蒸発器の直下流部から分岐して後席乗員の上半身側（後席用フェイス吹出口）に吹き出される空調風を流通させる後席用ダクトと、後席用ダクト内に設けられたアシストブロワとを有している。
特開平９−８６１３８号公報

しかし、上記構成では、蒸発器を通過後の温度の低い冷風しか後席用フェイス吹出口から吹き出すことができず、夏季しか効果を奏しないため、後席乗員に対する快適性の向上が求められていた。

上記問題に鑑み、本発明の目的は、後席側へ温度調整された空調空気を配風することで快適性を向上させることができる車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、前席空調ユニット（２）のフェイス開口部（２３）からの送風および前席空調ユニット（２）のフット開口部（２４）からの送風を混合させた後、混合された空調空気を車室内後席側の吹出口である後席用吹出口（３５）へ流通させる後席用ダクト（３４）と、後席用ダクト（３４）に設けられ、車室内後席側に吹き出される混合された空調空気の風量を増加させる補助送風機（３７）と、後席用ダクト（３４）の補助送風機（３７）より上流側に設けられ、フェイス開口部（２３）からの送風量とフット開口部（２４）からの送風量との混合比率を調節可能な後席用風量調節手段（３６）と、前席空調ユニット（２）の吹出口モードがフェイスモードである場合またはフットモードである場合に、算出される後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）に応じて、吹出口モードをバイレベルモードに変更するように制御する制御手段（１００）と、を備える。
さらに制御手段（１００）は、後席用吹出口（３５）から吹き出される後席空調空気温度（ＲｒＴ）が後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より高く、かつ、吹出口モードがフットモードである場合および、後席空調空気温度（ＲｒＴ）が後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より低く、かつ、吹出口モードがフェイスモードである場合の少なくともいずれかの場合に、吹出口モードをバイレベルモードに変更することを特徴とする。

通常の前席空調ユニット（２）では、加熱用熱交換器としてのヒータコア（１９）の近くにフット開口部（２４）を形成し、フット開口部（２４）よりもヒータコア（１９）から離れた位置にフェイス開口部（２３）を形成することで、フット開口部（２４）からは温かい空気が送風されやすく、フェイス開口部（２３）からはフット開口部（２４）と比較してより冷たい空気が送風されやすいように構成されている。請求項１によれば、フェイス開口部（２３）からの送風（冷風）量とフット開口部（２４）からの送風（温風）量の比率が、補助送風機（３７）の上流部位で調節されるため、所望に温度調節された空調空気を後席側へ送風することができ、後席乗員の快適性を向上させることができる。

また、請求項１によれば、前席空調ユニット（２）の吹出しモードを変更することで、後席用吹出口（３５）から吹き出される空調空気温度（ＲｒＴ）が後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）となるように制御され、所望に温度調節された空調空気を後席側へ供給することができる。
また、一般に、フットモード、バイレベルモード、フェイスモードの順に温風（フット開口部（２４）からの送風）の割合が減り冷風（フェイス開口部（２３）からの送風）の割合が高くなる。請求項１によれば、後席空調空気温度（ＲｒＴ）が後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より高く、後席空調空気温度（ＲｒＴ）を下降させる必要がある場合にフットモードからバイレベルモードに変更することで、後席空調空気温度（ＲｒＴ）を後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）に近づけることができる。また、後席空調空気温度（ＲｒＴ）が後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より低く、後席空調空気温度（ＲｒＴ）を上昇させる必要がある場合にフェイスモードからバイレベルモードに変更することで、後席空調空気温度（ＲｒＴ）を後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）に近づけることができる。

請求項２に記載の発明では、後席用ダクト（３４）内のフェイス開口部（２３）からの送風が通過する後席用フェイスダクト部（３４ａ）に、後席用フェイスダクト部（３４ａ）を通過する送風を冷却する冷却手段（３８）を設けたことを特徴とする。

本構成によれば、フット開口部（２４）からの送風と比較して冷たい空気が送風される後席用フェイスダクト部（３４ａ）内を通過する空気を、冷却手段（３８）によって冷却することで、後席用吹出口（３５）から吹き出す空調空気の温度（後席吹出温度）を効率的に下げる方向へ調節することができる。

請求項３に記載の発明では、後席用ダクト（３４）内のフット開口部（２４）からの送風が通過する後席用フットダクト部（３４ｂ）に、後席用フットダクト部（３４ｂ）を通過する送風を加熱する加熱手段（４１）を設けたことを特徴とする。

本構成によれば、フェイス開口部（２３）からの送風と比較して温かい空気が送風される後席用フットダクト部（３４ｂ）内を通過する空気を、加熱手段によって加熱することで、後席用吹出口（３５）から吹き出す吹出温度を効率的に上げる方向へ調節することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、車両用空調装置１は、前席空調ユニット２と後席送風ユニット３とを有して構成されている。前席空調ユニット２は、空気を流通させる空気通路１１を画定する空調ケース１０を有している。空調ケース１０は、車室内前部の計器盤内側に配置されている。

空調ケース１０には、車室内に向かう空気流れを空気通路１１内に発生させる遠心式のフロントブロワ１２が設けられている。フロントブロワ１２は後述する空調用ＥＣＵ１００（図２参照）により作動制御され、駆動用モータに印加されるブロワ電圧に基づいて所定の回転数で回転するようになっている。

フロントブロワ１２の空気流れ上流側には、内外気切替箱１３が設けられている。内外気切替箱１３には、車室外の空気（外気）を導入する外気導入口１４と、車室内の空気（内気）を導入する内気導入口１５とが形成されている。また内外気切替箱１３には、吸込口モードに基づいて外気又は内気を切替導入するために、外気導入口１４及び内気導入口１５を開閉する内外気切替ドア１６が設けられている。内外気切替ドア１６は、空調用ＥＣＵ１００により作動制御されるようになっている。

空気通路１１内であってブロワ１２よりも下流側には、内部を流通する冷媒との熱交換により空調空気を冷却する蒸発器１７が配置されている。蒸発器１７は、冷媒が循環する冷凍サイクルの一部を構成する。

蒸発器１７の空気流れ下流側には、エアミックスドア１８が設けられている。エアミックスドア１８のさらに下流側には、内部を流通するエンジン冷却水との熱交換により、蒸発器１７で冷却された空気を加熱するヒータコア１９が設けられている。ヒータコア１９の上方には、ヒータコア１９を迂回して空気を流すバイパス通路２１が形成されている。エアミックスドア１８は、空調用ＥＣＵ１００の制御に基づき駆動機構（図示略）により駆動され、ヒータコア１９を通過して再加熱される高温の空気の流量と、ヒータコア１９を迂回してバイパス通路２１を通過する低温の空気の流量との比率を調節できるようになっている。

ヒータコア１９及びバイパス通路２１の下流側には、デフロスタ開口部２２、フェイス開口部２３及びフット開口部２４が設けられている。なお、頭寒足熱の観点から、フット開口部２４は、フェイス開口部２３と比較してより温かい風が送風されやすいようにヒータコア１９に近接した位置に設けられている。一方、フェイス開口部２３は、逆に、冷風が送風されやすいようにフット開口部２４と比較してヒータコア１９から離れた位置に設けられている。

デフロスタ開口部２２及びフェイス開口部２３は、共通の吹出口モード切替ドア２５によって開閉される。フット開口部２４は、吹出口モード切替ドア２６によって開閉される。吹出口モード切替ドア２５、２６は、空調用ＥＣＵ１００により前席の吹出口モードに基づき作動制御されるようになっている。

すなわち本実施形態の構成では、前席の吹出口モードがフェイスモードのときには、フェイス開口部２３が開となり、デフロスタ開口部２２及びフット開口部２４が閉となる。バイレベルモードのときには、フェイス開口部２３及びフット開口部２４が開となり、デフロスタ開口部２２が閉となる。フットモード及びフットデフモードのときには、デフロスタ開口部２２及びフット開口部２４が開となり、フェイス開口部２３が僅かに開状態となる。デフロスタモードのときには、デフロスタ開口部２２が開となり、フェイス開口部２３及びフット開口部２４が閉となる。

デフロスタ開口部２２からは、車両のフロントガラス内面等に吹き出される空気が流出するようになっている。フット開口部２４からは、車室内前席の乗員の脚部等の下半身側に吹き出される空気が流出するようになっている。

フェイス開口部２３には、空調ケース１０とは別体に形成されたセンターフェイスダクト２７とサイドフェイスダクト２８とが互いに分岐して接続されている。センターフェイスダクト２７の空気流れ下流端側は、車室内前席の乗員の顔部等の上半身側に空調空気を吹き出すセンターフェイス吹出口２９に接続されている。サイドフェイスダクト２８の空気流れ下流端側は、車室内前席の乗員の上半身側に空調空気を吹き出すサイドフェイス吹出口３１に接続されている。センターフェイス吹出口２９は計器盤の中央部近傍に設けられ、サイドフェイス吹出口３１は計器盤の側部に設けられている。

フット開口部２４には、空調ケース１０とは別体に形成されたフットダクト３２が接続されている。フットダクト３２の空気流れ下流端側は、車室内前席の乗員の脚部等の下半身側に空調空気を吹き出すフット吹出口３３に接続されている。

次に、後席送風ユニット３について説明する。センターフェイスダクト２７からは、センターフェイスダクト２７を通過する空調空気の一部を車室内後席の乗員の上半身側に吹き出させる後席用フェイス分岐ダクト３４ａ（後席用ダクト３４）が分岐している。

また、フットダクト３２からは、フットダクト３２を通過する空調空気の一部を車室内後席の乗員の上半身側に吹き出させる後席用フット分岐ダクト３４ｂ（後席用ダクト３４）が分岐している。

後席用フェイス分岐ダクト３４ａと後席用フット分岐ダクト３４ｂは途中で合流しており、合流した部位より下流側は、合流ダクト３４ｃとして形成されている。すなわち、後席用ダクト３４は、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ、後席用フット分岐ダクト３４ｂ、合流ダクト３４ｃの３つの部位により構成されている。

後席用フェイス分岐ダクト３４ａと後席用フット分岐ダクト３４ｂの合流部位（合流ダクト３４ｃの上流端側）には、後席用エアミックスドア３６（後席用風量調節手段）が配設されている。この後席用エアミックスドア３６は、空調用ＥＣＵ１００の制御に基づき駆動機構（図示略）により駆動され、後席用フェイス分岐ダクト３４ａを通過してきた空気の流量と、後席用フット分岐ダクト３４ｂを通過してきた空気の流量との比率を調節できるようになっている。

合流ダクト３４ｃ内であって、後席用エアミックスドア３６より下流部位には、後席側に吹き出される空調空気の風量を増加させるアシストブロワ（補助送風機）３７が設けられている。アシストブロワ３７は空調用ＥＣＵ１００により作動制御され、駆動用モータに印加されるアシストブロワ電圧に基づいて所定の回転数で回転するようになっている。合流ダクト３４ｃ（後席用ダクト３４）の下流端側は、後席用フェイス吹出口３５に接続されている。

さらに、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ内（後席用エアミックスドア３６より上流側）には、ペルチェモジュール３８（冷却手段）が配設されている。このペルチェモジュール３８により、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ内を通過する空調空気を冷却できるようになっている。

このペルチェモジュールは、例えば、１．５ｍｍ角ほどの大きさのＰ型熱電変換素子（図示略）とＮ型熱電変換素子（図示略）とが電極部材によって交互に直列に複数（例えば数百個）接続されて、さらに、電極部材に放熱フィンが接合されて形成されている。

複数のＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子とによって形成される直列回路に電圧を印加して、Ｐ→Ｎ→Ｐの順に直流電流を流した場合（以下、正方向電流とする。）、Ｐ型熱電変換素子からＮ型熱電変換素子に電流が流れる電極部材は放熱電極部となる。放熱電極部は、ペルチェ効果によって高温の状態（放熱状態）となる電極部である。また、Ｎ型熱電変換素子からＰ型熱電変換素子に電流が流れる電極部材は吸熱電極部となる。吸熱電極部は、正方向電流によって低温の状態（吸熱状態）となる電極部である。そして、本実施形態のペルチェモジュール３８は、この吸熱電極部が後席用フェイス分岐ダクト３４ａ内に位置するように配置されている。

後席用フェイス分岐ダクト３４ａ内であって、ペルチェモジュールの下流側には、後席用フェイス分岐ダクト３４ａを通過する空調空気温度（以下、「フェイス側吸込温度」と言う。）を検出するためのフェイス側吸込温度センサ３９が設けられている。

さらに、後席用フット分岐ダクト３４ｂ内（後席用エアミックスドア３６より上流側）には、ＰＴＣヒータ４１（加熱手段）が配設されている。このＰＴＣヒータ４１により、後席用フット分岐ダクト３４ｂ内を通過する空調空気を加熱できるようになっている。

後席用フット分岐ダクト３４ｂ内であって、ＰＴＣヒータ４１の下流側には、後席用フット分岐ダクト３４ｂを通過する空調空気温度（以下、「フット側吸込温度」と言う。）を検出するためのフット側吸込温度センサ４２が設けられている。

さらに、合流ダクト３４ｃの下流端側である後席用フェイス吹出口３５には、後席用フェイス吹出口３５から後席乗員の上半身へ吹き出される後席空調空気温度（以下、「後席吹出温度ＲｒＴ」と言う。）を検出するための後席吹出温度センサ４３が設けられている。

図２は、車両用空調装置１の空調用ＥＣＵ（制御部）１００の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、空調用ＥＣＵ１００には、計器盤近傍に設けられたコントロールパネル１１０の各種スイッチからのスイッチ信号、及び各種センサからの検出信号が入力される。また空調用ＥＣＵ１００は、スイッチ信号及び検出信号に基づいて、吹出口モード切替ドア２５，２６、内外気切替ドア１６、エアミックスドア１８、フロントブロワ１２及びアシストブロワ３７、後席用エアミックスドア３６等の制御機器を作動制御するようになっている。

コントロールパネル１１０のスイッチには、冷凍サイクルを運転／停止させるためのエアコンスイッチ、吸込口モードを切り替えるための吸込口モード切替スイッチ、車室内の温度を設定するための温度設定スイッチ、送風量を切り替えるための風量切替スイッチ、及び吹出口モードを切り替えるための吹出口モード切替スイッチ等がある。

各種センサには、車室内の空気温度（内気温度）を検出する内気温度センサ１１１、車室外の空気温度（外気温度）を検出する外気温度センサ１１２、車室内に照射される日射量を検出する日射量センサ１１３、蒸発器１７を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器吹出温度センサ１１４、ヒータコア１９に流入するエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１１５、車両の走行速度を検出する車速センサ１１６、及び後席の乗員の在不在を検出する着座センサ１１７等がある。着座センサ１１７は、例えば、後席シートに設けられ、乗員が着座するとシート座面に加えられる荷重により電気接点が接触する電気接点式である。

空調用ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、種々の演算処理を行うマイクロコンピュータ１０１と、各種センサから入力された検出信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１０１に出力する入力回路１０２と、マイクロコンピュータ１０１からの制御信号を出力信号仕様に変換して各制御機器に出力する出力回路１０３とを有している。

また空調用ＥＣＵ１００は、車両側のエンジンＥＣＵ１２０等との間で所定の通信プロトコルに基づいてデータの送受信ができるようになっている。これにより空調用ＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ１２０の動作モード（通常モード／燃費優先モード）等の情報をエンジンＥＣＵ１２０から受信できるようになっている。

次に、本実施形態における車両用空調装置１の制御方法について説明する。図３は、本実施形態における空調用ＥＣＵ１００が実行する車両用空調装置１の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、イグニッションスイッチが投入されて空調用ＥＣＵ１００に電力が供給されると、まず、空調用ＥＣＵ１００は、各パラメータ等を初期化（イニシャライズ）する（ステップＳ１）。

次に、温度設定スイッチや内気温度センサ１１１、外気温度センサ１１２、日射量センサ１１３、蒸発器吸込空気温度センサ１１４、冷却水温度センサ１１５、及び車速センサ１１６、着座センサ１１７の信号を読み込む（ステップＳ２、Ｓ３）。

そして、内気温度（ＦｒＴＲ）、外気温度（ＴＡＭ）および日射量（ＦｒＴＳ）等の車室内の熱負荷と、乗員により設定された設定温度（ＦｒＴＳＥＴ）とに基づいて、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯを算出する（ステップＳ４）。

次に、ＲＯＭに記憶された下記の数式１に基づいて、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯを算出する（ステップＳ５）。

（数１）
ＲｒＴＡＯ＝Ａ×ＲｒＴＳＥＴ−Ｂ×ＦｒＴＲ−Ｃ×ＴＡＭ−１．５ＦｒＴＳ−Ｄ
ここで、ＲｒＴＳＥＴは、後席温度設定スイッチ（図示略）にて設定した後席設定温度、ＦｒＴＲは内気温センサ１１１にて検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサ１１２にて検出した外気温度、ＦｒＴＳは日射量センサ１１３にて検出した日射量である。また、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは補正用の定数である。数式１に示すように、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯを算出するにあたり、本実施形態では、後席設定温度については後席独自のデータを用い、その他のデータについては前席用のデータを兼用している。

次に、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯに基づいて、各ブロワ１２，３７の駆動用モータに印加されるブロワ電圧を算出する（ステップＳ６）。ブロワ電圧は、高い冷暖房能力が必要なときほど高くなるようになっている。例えば冷房時には、目標吹出温度ＴＡＯが低いほどブロワ電圧が高くなる。また、暖房時には、目標吹出温度ＴＡＯが高いほどブロワ電圧が高くなる。

ブロワ電圧を選定した後は、ＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する（ステップＳ７）。具体的には、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯが高いときには内気循環モードが選択され、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯが低いときには外気導入モードが選択される。

次に、ＲＯＭに記憶された特性図から、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する（ステップＳ８）。具体的には、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯが高いときにはフットモードが選択され、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯが低くなるに伴って、バイレベルモード、更にはフェイスモードの順に選択される。

次に、前席目標吹出温度ＦｒＴＡＯ、蒸発器吹出空気温度センサ１１４で検出した蒸発器吹出温度、冷却水温度センサ１１５で検出した冷却水温度等に応じて、エアミックスドア１８の開度ＦｒＳＷを決定する（ステップＳ９）。

次に、ＲＯＭに記憶された下記の数式２に基づいて、後席用エアミックス開度ＲｒＳＷを算出する（ステップＳ１０）。

（数２）
ＲｒＳＷ＝｛ＲｒＴＡＯ−（フェイス側吸込温度＋Ｅ）｝／｛フット側吸込温度−（フェイス側吸込温度＋Ｆ）｝×１００［％］
ここで、Ｅ，Ｆは補正用の定数である。上記数式２で算出される開度ＲｒＳＷの値が０［％］のときは、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ側が全開であって後席用フット分岐ダクト３４ｂ側が全閉の状態である。一方、上記数式２で算出される開度ＲｒＳＷの値が１００［％］のときは、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ側が全閉であって後席用フット分岐ダクト３４ｂ側が全開の状態である。

次に、吹出口モード切替ドア２５，２６、内外気切替ドア１６、エアミックスドア１８、フロントブロワ１２、後席用エアミックスドア３６、アシストブロワ３７等の制御機器に対し、ステップＳ４〜Ｓ１０で算出または決定された制御状態が得られるように制御信号を出力する（ステップＳ１１）。なお、このステップＳ１１において、ペルチェモジュール３８、ＰＴＣヒータ４１のＯＮ／ＯＦＦ設定処理が併せて実行される。

図４は、ペルチェモジュール３８、ＰＴＣヒータ４１のＯＮ／ＯＦＦ設定処理を示すフローチャートである。図４に示すように、まず、ステップＳ１１１で、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯと、後席吹出温度センサ４３にて検出される後席吹出温度ＲｒＴとの温度差ΔＴ（ΔＴ＝ＲｒＴＡＯ−ＲｒＴ）が、マイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲であるか否かを判断する。ΔＴがマイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲である場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近く許容範囲の温度であるということを意味しており、ステップＳ１１２で、ペルチェモジュール３８、ＰＴＣヒータ４１を共にＯＦＦとする。現段階では、後席用ダクト３４を流通する空調空気温度を加熱もしくは冷却する必要がないためである。

一方、ステップＳ１１１で、ΔＴがマイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲ではない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）には、ステップＳ１１３で、ΔＴがマイナス５℃より小さいか否か判断する。ΔＴがマイナス５℃より小さい場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１４でペルチェモジュール３８をＯＮ（電圧印加）設定とする。

ΔＴがマイナス５℃より小さいということは、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯより５℃以上高い（許容範囲より高い）ことを意味しており、後席吹出温度ＲｒＴを下げてやる必要がある。そこで、ペルチェモジュール３８をＯＮ（電圧印加）設定とし、後席用フェイス分岐ダクト３４ａ内の空調空気を冷却するように制御する。この処理によって、後席吹出温度ＲｒＴを下げて、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近づけることができる。

一方、ステップＳ１１３で、ΔＴがマイナス５℃より小さくない、すなわち、ΔＴが５℃よりも大きい場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）には、ステップＳ１１５でＰＴＣヒータ４１をＯＮ設定とする。

ΔＴが５℃より大きいということは、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯより５℃以上低い（許容範囲より低い）ことを意味しており、後席吹出温度ＲｒＴを上げてやる必要がある。そこで、ＰＴＣヒータ４１をＯＮ（電圧印加）設定とし、後席用フット分岐ダクト３４ｂ内の空調空気を加熱するように制御する。この処理によって、後席吹出温度ＲｒＴを上げて、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近づけることができる。

そして、以上詳述したペルチェモジュール３８、ＰＴＣヒータ４１のＯＮ／ＯＦＦ設定処理を含め、各制御機器に対して制御信号を出力（図３、ステップＳ１１）した後は、ステップＳ１２で、ステップＳ２〜Ｓ１１の各ステップを時間Ｔ（例えば０．２５秒）毎に繰り返す。

上記実施形態によれば、後席用フェイス分岐ダクト３４ａからの送風（冷風）量と後席用フット分岐ダクト３４ｂからの送風（温風）量の比率が、アシストブロワ３７の上流部位で後席用エアミックスドア３６の開度に応じて調節される。これにより、後席専用に設定される後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに温度調節された空調空気を後席側へ送風することができる。

さらに、本実施形態では、後席用フェイス分岐ダクト３４ａにペルチェモジュール３８を設け、後席用フット分岐ダクト３４ｂにＰＴＣヒータ４１を設けている。そして、後席吹出温度ＲｒＴを下降させたい場合にペルチェモジュール３８を作動させ、後席吹出温度ＲｒＴを上昇させたい場合にＰＴＣヒータ４１を作動させるようにしている。

このように、後席吹出温度ＲｒＴを下降させたい場合には、より温度の低い空調風が通過する後席用フェイス分岐ダクト３４ａ側の空調空気を冷却し、後席吹出温度ＲｒＴを上昇させたい場合には、より温度の高い空調風が通過する後席用フット分岐ダクト３４ｂ側の空調空気を加熱することで、後席フェイス吹出口３５から吹き出される空調空気の温度調整を効率的に行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５、図６を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図である。図５に示すように、本実施形態の車両用空調装置１は、ペルチェモジュール３８とＰＴＣヒータ４１を有していない点が第１実施形態とは異なっている。その他は第１実施形態と同様の構成であり、共通する構成部材には第１実施形態と同様の符号を付しており、以下、第１実施形態との相違部分に着目して説明することとする。

図６は、本実施形態の特徴部分であって、図３のステップＳ１１内で実行される前席空調ユニット２の吹出口モード変更設定処理を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、ステップＳ１１１で、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯと、後席吹出温度センサ４３にて検出される後席吹出温度ＲｒＴとの温度差ΔＴ（ΔＴ＝ＲｒＴＡＯ−ＲｒＴ）が、マイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲であるか否かを判断する。ΔＴがマイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲である場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近く許容範囲の温度であるということを意味しており、ステップＳ１１６で、吹出口モードの設定をそのままにしておき変更しない。この段階では、後席用ダクト３４を流通する空調空気温度を加熱もしくは冷却する必要がないためである。

一方、ステップＳ１１１で、ΔＴがマイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲ではない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）には、ステップＳ１１３で、ΔＴがマイナス５℃より小さいか否か判断する。ΔＴがマイナス５℃より小さい場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１７に進み、吹出口モードがフットモードであるか否か判断する。そして、フットモードである場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１９で吹出口モードをバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードに変更する。

ここで、フットモードでの各吹出口からの空調空気の吹き出し割合は、フット吹出口３３から約６０〜８０％、サイドフェイス吹出口３１から２０％程度が一般的である。一方、バイレベルモードでは、フェイス吹出口３３（センターフェイス吹出口２９、サイドフェイス吹出口３１の両方）から５０％、フット吹出口３３から５０％程度である。なお、各吹出口からの送風量割合は車種によって異なる。

ΔＴがマイナス５℃より小さいということは、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯより５℃以上高い（許容範囲より高い）ことを意味しており、後席吹出温度ＲｒＴを下げてやる必要がある。そこで、吹出口モードがフットモードであれば、フットモードと比較してより冷たい空気（フェイス開口部２３からの送風空気）の送風割合の多いバイレベルモードに変更してやることで、後席用フェイス吹出口３５から吹き出される空調空気の温度を下げるようにしている。この処理によって、後席吹出温度ＲｒＴを下げて、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近づけることができる。

一方、ステップＳ１１３で、ΔＴがマイナス５℃より小さくない、すなわち、ΔＴが５℃よりも大きい場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）には、ステップＳ１１８に進み、吹出口モードがフェイスモードであるか否か判断する。そして、フェイスモードである場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１９で吹出口モードをバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードに変更する。

ここで、フェイスモードでの各吹出口からの空調空気の吹き出し割合は、フェイス吹出口３３（センターフェイス吹出口２９、サイドフェイス吹出口３１の両方）から１００％であるのが一般的である。

そして、ΔＴが５℃より大きいということは、後席吹出温度ＲｒＴが後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯより５℃以上低い（許容範囲より低い）ことを意味しており、後席吹出温度ＲｒＴを上げてやる必要がある。そこで、吹出口モードがフェイスモードであれば、フェイスモードと比較してより温かい空気（フット開口部２４からの送風空気）の送風割合の多いバイレベルモードに変更してやることで、後席用フェイス吹出口３５から吹き出される空調空気の温度を上げるようにしている。この処理によって、後席吹出温度ＲｒＴを上げて、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに近づけることができる。

なお、ステップＳ１１７で吹出口モードがフットモードではない場合（Ｓ１１７：ＮＯ）およびステップＳ１１８で吹出口モードがフェイスモードではない場合（Ｓ１１８：ＮＯ）には、共にステップＳ１１６へ進み、吹出口モードを変更しない。

上記実施形態では、前席側の吹出口モードを変更することで、常に後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯに応じて温度調節された空調空気を後席側に供給することができる。

また、後席吹出温度ＲｒＴを下げたい、もしくは上げたい場合であってもバイレベルモードへの変更としており、例えばフットモード→フェイスモードまたはフェイスモード→フットモードのような急激な変更としないことで、前席乗員への違和感も極力少なくすることができる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態において、後席用フェイス分岐ダクト３４ｂに配置される加熱手段としてＰＴＣヒータ４１を用いたが、その他の加熱手段、例えばペルチェモジュールを用いても良い。この場合、Ｐ型熱電変換素子からＮ型熱電変換素子に電流が流れる放熱電極部を、後席用フット分岐ダクト３４ｂ内に位置するように配置することができる。

上記各実施形態におけるステップＳ１１１（図４、図６参照）では、後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯと後席吹出温度ＲｒＴとの温度差ΔＴがマイナス５℃以上プラス５℃以下の範囲を許容範囲としたが、この数値に限定されるものではなく適宜設定変更が可能である。

上記第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて実施しても良い。この場合、例えば、第２実施形態では、ステップＳ１１７（図６参照）においてフットモードでない場合には、吹出口モードを変更せずに何らの処理を行わないようになっている。しかし、後席吹出温度ＲｒＴは後席目標吹出温度ＲｒＴＡＯより５℃以上高く、ここでは後席吹出温度ＲｒＴを下げたいため、ペルチェモジュール３８をＯＮにする（図４、ステップＳ１１４）ことで対応するようにしても良い。

同様に、ステップＳ１１８（図６参照）でフェイスモードでない場合には、後席吹出温度ＲｒＴを上げるために、ＰＴＣヒータ４１をＯＮにする（図４、ステップＳ１１５）ことで対応しても良い。

上記各実施形態では、後席用フェイス分岐ダクト３４ａがセンターフェイスダクト２７から分岐した構成を例に挙げたが、例えばサイドフェイスダクト２８から分岐して構成しても良い。

第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す模式図である。 車両用空調装置の空調用ＥＣＵ（制御部）の概略構成を示すブロック図である。 空調用ＥＣＵが実行する車両用空調装置の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。 ペルチェモジュール、ＰＴＣヒータのＯＮ／ＯＦＦ設定処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における車両用空調装置の構成を示す模式図である。 前席空調ユニットの吹出口モード変更設定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用空調装置
２ 前席空調ユニット
３ 後席送風ユニット
２３ フェイス開口部
２４ フット開口部
３４ 後席用ダクト
３４ａ 後席用フェイス分岐ダクト（後席用フェイスダクト部）
３４ｂ 後席用フット分岐ダクト（後席用フットダクト部）
３４ｃ 合流ダクト
３５ 後席用フェイス吹出口（後席用吹出口）
３６ 後席用エアミックスドア（後席用風量調節手段）
３７ アシストブロワ（補助送風機）
３８ ペルチェモジュール（冷却手段）
４１ ＰＴＣヒータ（加熱手段）
１００ 空調用ＥＣＵ（制御手段）

Claims (3)

1. 前席空調ユニット（２）のフェイス開口部（２３）からの送風および前記前席空調ユニット（２）のフット開口部（２４）からの送風を混合させた後、混合された空調空気を車室内後席側の吹出口である後席用吹出口（３５）へ流通させる後席用ダクト（３４）と、
   当該後席用ダクト（３４）に設けられ、前記車室内後席側に吹き出される前記混合された空調空気の風量を増加させる補助送風機（３７）と、
   前記後席用ダクト（３４）の前記補助送風機（３７）より上流側に設けられ、前記フェイス開口部（２３）からの送風量と前記フット開口部（２４）からの送風量との混合比率を調節可能な後席用風量調節手段（３６）と、
   前記前席空調ユニット（２）の吹出口モードがフェイスモードである場合またはフットモードである場合に、算出される後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）に応じて、前記吹出口モードをバイレベルモードに変更するように制御する制御手段（１００）と、
   を備え、
   さらに前記制御手段（１００）は、前記後席用吹出口（３５）から吹き出される後席空調空気温度（ＲｒＴ）が前記後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より高く、かつ、前記吹出口モードがフットモードである場合および、前記後席空調空気温度（ＲｒＴ）が前記後席目標吹出温度（ＲｒＴＡＯ）より低く、かつ、前記吹出口モードがフェイスモードである場合の少なくともいずれかの場合に、前記吹出口モードをバイレベルモードに変更することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記後席用ダクト（３４）内の前記フェイス開口部（２３）からの送風が通過する後席用フェイスダクト部（３４ａ）に、当該後席用フェイスダクト部（３４ａ）を通過する送風を冷却する冷却手段（３８）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記後席用ダクト（３４）内の前記フット開口部（２４）からの送風が通過する後席用フットダクト部（３４ｂ）に、当該後席用フットダクト部（３４ｂ）を通過する送風を加熱する加熱手段（４１）を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。

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