JP6449582B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に関するものである。

従来より、この種の車両用空調装置は、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）を選択して空調ケーシングに導入することができるように構成されている。また、導入された空気は熱交換器等によって温度調節された後、空調ケーシングに形成されたデフロスタ吹出口、ベント吹出口、ヒート吹出口の内、選択された吹出口から車室に吹き出すようになっている。

特許文献１、２の車両用空調装置は、内気を導入して温度調節した後、車室内に供給する内気循環モードと、外気を導入して温度調節した後、車室内に供給する外気導入モードと、内気及び外気の両方を導入して温度調節した後、車室内に供給する内外気混入モードとの３つのインテークモードに切り替えることができるように構成されている。そして、車室内外の状態（車室内温度、外気温度、日射量）と乗員が設定した設定温度とに基づいてインテークモード、吹出モード、風量、吹出温度等を自動で設定するオートエアコン制御が行われる。そして、暖房時に内外気混入モードとすることで内気を導入して再加熱して車室に供給するので、空気の加熱に要するエネルギを低減することが可能になる。

特許文献１では、車両の乗員数が多い場合に外気導入量を増やし、車両の乗員数が少ない場合に外気導入量を減らすようにしている。また、特許文献２では、乗員数に応じた車室内の換気がなされるように外気導入量を変えるようにしている。

特開平７−５２６３５号公報 特開２０００−１７７３６２号公報

ところで、暖房開始初期は車室内の空気の温度が十分に高まっていないので、乗員は早期に暖房の効果を得たいという要求がある。これに対して暖房能力を大きくして対応することが考えられるが、そのようにすると、暖房に要するエネルギが増大してしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に暖房開始初期の暖房性能を向上させながら、暖房に要するエネルギの消費量を低減することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、暖房時に内外気混入モードを選択可能にし、暖房開始初期で助手席に乗員が存在しないときには、助手席側への温風の吹き出し量を減少させるようにした。

第１の発明は、
車室の助手席側に配設され、車室内の助手席側の空気及び車室外の空気を導入し、上記車室内の空気の循環量と上記車室外の空気の導入量とを変更するインテーク部と、
上記インテーク部から導入された空気の温度調節を行う温度調節部と、
上記温度調節部で温度調節された調和空気を車室の各部に供給する吹出方向切替部と、
車両の窓ガラスの曇り易さを検出し、この検出結果に基づいて上記インテーク部を制御し、窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量を増やす一方、窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量を増やすように構成された制御装置とを備えた車両用空調装置において、
上記車両用空調装置は、車室の助手席に乗員が存在するか否かを検出する乗員検出手段を備え、
上記吹出方向切替部は、車室の運転席及び助手席に調和空気をそれぞれ供給するための運転席側及び助手席側通路と、該運転席側及び助手席側通路を流通する調和空気の流量をそれぞれ変更する流量変更手段とを備え、
上記吹出方向切替部には、デフロスタ吹出口、ベント吹出口及びヒート吹出口が上記車室内に開口するように形成され、
上記制御装置は、暖房時に車室内の空気と車室外の空気を上記温度調節部に導入する場合に、上記乗員検出手段により助手席に乗員が存在しないことを検出し、かつ、暖房運転が開始された暖房初期であると判定したときには、上記助手席側通路を流通する調和空気の量をゼロにする一方、暖房初期を経過したと判定したときは、上記助手席側通路を流通する調和空気の量を暖房初期に比べて多くするように上記流量変更手段を制御することを特徴とする。

この構成によれば、暖房時に車室内の空気を温度調節部に導入して温度調節するようにしたので、換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量が少なくて済む。そして、暖房初期に、助手席に乗員が存在しない場合には、助手席側通路を流通する調和空気の量がゼロになる。このとき助手席には乗員がいないので乗員に違和感を与えることはない。助手席への温風量がゼロになった分、運転席への温風量が増えるので、運転席の乗員に対しては暖房が効くようになる。

尚、インテーク部が助手席側に配設されているので助手席側に温風を供給した場合と供給しない場合とで暖房効率が違ってくることが考えられるが、暖房初期は車室内の温度が全体的に低いので、仮に助手席側に温風を供給したとしても、すぐに温度低下してしまい、従って、車室の助手席側に温風を供給してもしなくても実用上は暖房効率が殆ど変わらない。

暖房初期を経過すると、車室内の温度が全体的に上昇するとともに、吹出方向切替部によって助手席側に供給される温風量が増えることになる。車室内の温度が全体的に上昇しているので助手席側に供給された温風の温度低下は抑制されている。この助手席側にインテーク部が配設されているので、助手席側に供給された温風がインテーク部に吸い込まれて再加熱される。これにより、暖房に要するエネルギの消費量が低減される。

第２の発明は、第１の発明において、
上記制御装置は、暖房開始から所定時間が経過するまでは暖房初期であると判定し、所定時間が経過すると暖房初期を経過したと判定するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、暖房初期であるか否かを、時間の経過によって的確に判定することが可能になる。

第３の発明は、第１の発明において、
助手席近傍の空気温度を検出する温度検出手段を備え、
上記制御装置は、上記温度検出手段によって検出された助手席近傍の空気温度が所定温度に達するまでは暖房初期であると判定し、所定温度よりも高まると暖房初期を経過したと判定するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、暖房初期であるか否かを、助手席近傍の空気温度によって的確に判定することが可能になる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
上記制御装置は、上記車速検出手段によって検出された車速が所定以上である場合には、外気導入モードとなるように上記インテーク部を制御するとともに、上記助手席側通路を流通する調和空気の量を、上記運転席側通路を流通する調和空気よりも少なくする上記流量変更手段を制御するように構成されていることを特徴とする。

すなわち、内外気混入モード時に車速が高いと、走行風の影響により、車室外の空気が、車室内に空気を導入するための導入口を通って温度調節されないままで車室内に流入する恐れがあるが、この発明では、車速が所定以上の高い場合に、外気導入モードとして車室外の空気を温度調節部に導入するようにしたので、車室外の空気を温度調節して車室内に供給することが可能になる。

第１の発明によれば、助手席に乗員が存在せず、かつ、暖房初期であるときには、助手席に供給する温風を少なくする一方、暖房初期を経過した後は多くするようにしたので、暖房開始初期の暖房性能を向上させながら、暖房に要するエネルギの消費量を全体的に低減することができる。

第２の発明によれば、暖房初期であるか否かを、時間の経過によって的確に判定することができるので、制御の精度を高めることができる。

第３の発明によれば、暖房初期であるか否かを、助手席近傍の空気温度によって的確に判定することができるので、制御の精度を高めることができる。

第４の発明によれば、車速が所定以上である場合に外気導入モードにするので、車室外の空気を温度調節して車室内に供給することができ、快適性を維持できる。

実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 車両用空調装置のブロック図である。 制御装置による制御内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成図である。この車両用空調装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されるものであり、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）との一方または両方を導入して温度調節した後、車室の各部に供給するように構成されている。車両の車室内には、図示しないが、運転席及び助手席からなる前席と、前席の後方に配設される後席とが設けられている。

車両用空調装置１は、空調ケーシング１０と制御装置（図２に示す）３０とを備えている。空調ケーシング１０は、例えば車室の前端部に配設されたインストルメントパネル（図示せず）の内部に収容されている。空調ケーシング１０は、空気流れ方向上流側から下流側に向かって順に、インテーク部１１と、温度調節部１２と、吹出方向切替部１３とを備えている。

インテーク部１１は、インストルメントパネル内において車幅方向中央部よりも助手席側の領域に配設されている。このインテーク部１１には、外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂとが形成されている。外気導入口１１ａは、例えば図示しないインテークダクトを介して車室外と連通しており、外気を導入するようになっている。内気導入口１１ｂは、インストルメントパネルの内部の助手席側で開口しており、主に助手席側の内気を直接的に導入するようになっている。

インテーク部１１の内部には、外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂを開閉するインテークドア１１ｃが配設されている。インテークドア１１ｃは、例えば板状の部材で構成することができ、インテーク部１１の側壁に対して回動可能に支持されている。インテークドア１１ｃは、内外気切替アクチュエータ１１ｄによって任意の回動角度となるように駆動される。これによりインテークモードが切り替えられる。内外気切替アクチュエータ１１ｄは、制御装置３０によって制御される。

例えば、図１に実線で示すように外気導入口１１ａを全閉にし、かつ、内気導入口１１ｂを全開にするまでインテークドア１１ｃを回動させると、インテークモードが内気循環モードとなる。このときのインテークドア１１ｃの開度は１００％とする。一方、図１に仮想線で示すように外気導入口１１ａを全開にし、かつ、内気導入口１１ｂを全閉にするまでインテークドア１１ｃを回動させると、インテークモードが外気導入モードとなる。このときのインテークドア１１ｃの開度は０％とする。そして、インテークドア１１ｃの開度が１％〜９９％の間にあるときには、外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂの両方が開状態となり、内気と外気の両方が温度調節部１２に導入される。このインテークモードが内外気混入モードである。内外気混入モード時には、インテークドア１１ｃの開度によって内気と外気の導入比率、即ち、内気循環量と外気導入量とが変更される。インテークモードの切替制御の詳細は後述する。

インテーク部１１には、送風機１５が設けられている。送風機１５は、ファン１５ａと、ファン１５ａを駆動するブロアモータ１５ｂとを備えている。ファン１５ａが回転することによって内気及び外気の少なくとも一方がインテーク部１１に導入された後、温度調節部１２に送風される。ブロアモータ１５ｂは、印加される電圧を変更することで単位時間当たりの回転数を調整することができるように構成されている。このブロアモータ１５ｂの回転数によって送風量が変化するようになっている。ブロアモータ１５ｂは、制御装置３０によって制御されるので、制御装置３０は、ブロアモータ１５ｂへの印加電圧に基づいて、調和空気の車室内への吹出風量を間接的に得ることができる。

温度調節部１２は、インテーク部１１から導入された空気の温度調節を行うための部分である。温度調節部１２の内部には、冷却用熱交換器１６と加熱用熱交換器１７とエアミックスドア１８とが配設されている。すなわち、温度調節部１２の内部には、空気流れ方向上流側に冷風通路Ｒ１が形成され、この冷風通路Ｒ１に冷却用熱交換器１６が収容されている。また、冷風通路Ｒ１の下流側は温風通路Ｒ２とバイパス通路Ｒ３とに分岐しており、温風通路Ｒ２に加熱用熱交換器１７が収容されている。

冷却用熱交換器１６は、例えばヒートポンプ装置の冷媒蒸発器等で構成することができるが、これに限られるものではなく、空気を冷却することができるものではあればよい。また、加熱用熱交換器１７は、例えばエンジンの冷却水が供給されるヒータコア等で構成することができるが、これに限られるものではなく、例えば電気式ヒータ等、空気を加熱することができるものではあればよい。また、電気式ヒータを補助熱源として付加することもできる。

エアミックスドア１８は、冷却用熱交換器１６と加熱用熱交換器１７の間に配設されており、温風通路Ｒ２の上流端とバイパス通路Ｒ３の上流端とを開閉するものである。エアミックスドア１８は、例えば板状の部材で構成することができ、温度調節部１２の側壁に対して回動可能に支持されている。エアミックスドア１８は、エアミックスアクチュエータ１８ａによって任意の回動角度となるように駆動される。エアミックスアクチュエータ１８ａは、制御装置３０によって制御される。

エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端を全開にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全閉にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量が温風通路Ｒ２に流入して加熱されるので、吹出方向切替部１３には温風が流入する。一方、エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端を全閉にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全開にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量がバイパス通路Ｒ３に流入するので、吹出方向切替部１３には冷風が流入する。エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端及びバイパス通路Ｒ３の上流端を開く回動位置にあるときには、冷風及び温風が混合した状態で吹出方向切替部１３に流入することになる。エアミックスドア１８の回動位置によって吹出方向切替部１３に流入する冷風量と温風量とが変更されて所望温度の調和空気が生成される。尚、エアミックスドア１８は、上記した板状のドアに限られるものではなく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればその構成はどのような構成であってもよい。例えばロータリドアやフィルムドア等であってもよい。また、温度調節の構成は上記した構成でなくてもよく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればよい。

吹出方向切替部１３は、温度調節部１２で温度調節された調和空気を車室の各部に供給するための部分である。吹出方向切替部１３には、デフロスタ吹出口２１と、ベント吹出口２２と、ヒート吹出口２３とが形成されている。デフロスタ吹出口２１は、インストルメントパネルに形成されたデフロスタノズル２４に接続されている。このデフロスタ吹出口２１は、フロントウインドガラス（窓ガラス）Ｇの車室内面に調和空気を供給するためのものである。デフロスタ吹出口２１の内部には、デフロスタ吹出口２１を開閉するためのデフロスタドア２１ａが設けられている。

ベント吹出口２２は、インストルメントパネルに形成されたベントノズル２５に接続されている。ベントノズル２５は、前席の乗員の上半身に調和空気を供給するためのものであり、インストルメントパネルの車幅方向中央部と、左右両側にそれぞれ設けられている。ベント吹出口２２の内部には、ベント吹出口２２を開閉するためのベントドア２２ａが設けられている。

吹出方向切替部１３はヒートダクト２６を有しており、ヒート吹出口２３がヒートダクト２６の上流側に接続されている。ヒートダクト２６は、運転席側の乗員の足元近傍へ延びる運転席側通路２６ａと、助手席側の乗員の足元近傍へ延びる助手席側通路２６ｂとを有しており、運転席側及び助手席側の乗員の足元にそれぞれ調和空気を供給するためのものである。

運転席側通路２６ａの内部には、運転席側ヒートドア２６ｃが配設されている。運転席側ヒートドア２６ｃは、運転席側通路２６ａを全開にした全開状態から全閉にした全閉状態まで作動するようになっており、任意の開度で停止することで運転席側通路２６ａの流量を調整することができる。また、助手席側通路２６ｂの内部には、運転席側ヒートドア２６ｃと同様に作動する助手席側ヒートドア２６ｄが配設されている。

吹出方向切替部１３は運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅと助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆとを有している。運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅは運転席側ヒートドア２６ｃを駆動するためのものであり、助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆは助手席側ヒートドア２６ｄを駆動するためのものである。運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆは、流量変更手段を構成するものであり、制御装置３０により制御されるようになっている。

また、デフロスタドア２１ａ、ベントドア２２ａは吹出方向切替アクチュエータ２７によって駆動されて開閉動作する。吹出方向切替アクチュエータ２は、制御装置３０によって制御される。デフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａは、図示しないがリンクを介して連動するようになっている。また、運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆは吹出方向切替アクチュエータ２７と共に作動して、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄがデフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａと連動するようになっている。また、運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆは同時に同じように作動するのが基本であるが、後述するように別々に作動して運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄを異なるタイミングで異なる開閉量にすることもできるようになっている。

吹出方向切替部１３は、例えば、デフロスタドア２１ａが開状態で、ベントドア２２ａ及びヒートドア２６ｃ、２６ｄが閉状態となるデフロスタモード、デフロスタドア２１ａ及びヒートドア２６ｃ、２６ｄが閉状態で、ベントドア２２ａが開状態となるベントモード、デフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａが閉状態で、ヒートドア２６ｃ、２６ｄが開状態となるヒートモード、デフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａが開状態で、ヒートドア２６ｃ、２６ｄが閉状態となるデフベントモード、デフロスタドア２１ａ及びヒートドア２６ｃ、２６ｄが開状態で、ベントドア２２ａが閉状態となるデフヒートモード等の複数の吹出モードの内、任意の吹出モードに切り替えられる。

図２に示すように、車両用空調装置１には、外気温度センサ３１、内気温度センサ（温度検出手段）３２、日射量センサ３３、冷却水温センサ３４、エバポレータセンサ３５、湿度センサ３６、操作スイッチ３９、乗員センサ（乗員検出手段）４０及び車速センサ（車速検出手段）４１を備えている。これらセンサ３１〜３６、４０、４１は制御装置３０に接続され、制御装置３０へ信号を出力している。また、操作スイッチ３９も制御装置３０に接続されており、乗員による操作状態を制御装置３０が検出できるようになっている。

外気温度センサ３１は、例えば車室外において車両前部や側部等に配設されており、車両の周囲の空気温度（外気温度）を検出するものである。内気温度センサ３２は、例えば車室内においてインストルメントパネルの助手席側近傍等に配設されており、車室内において助手席側の空気温度（内気温度）を検出するものである。日射量センサ３３は、例えば車室内においてインストルメントパネルの近傍等に配設されており、車室に照射される日射量を検出するものである。

内気温度センサ３２、外気温度センサ３１及び日射量センサ３３は、乗員が感じる冷熱に関連する情報を検出することができるものである。すなわち、内気温度センサ３２から出力される内気温度は、乗員の雰囲気温度と略等しい温度であり、内気温度が高いということは乗員が暖かいと感じ、内気温度が低いということは乗員が寒いと感じる。また、外気温度センサ３１から出力される外気温度が高いと乗員が暖かいと感じ、外気温度が低いと乗員が寒いと感じる。さらに、日射量センサ３３から出力される日射量が多いと乗員が暖かいと感じ、日射量が少ないと乗員が寒いと感じる。

冷却水温センサ３４は、車両に搭載されているエンジンの冷却水の温度を検出するものであり、この冷却水温センサ３４により、加熱用熱交換器１７に流入するエンジンの冷却水の温度を推定することができる。エバポレータセンサ３５は、冷却用熱交換器１６の空気流れ方向下流側に配設されており、冷却用熱交換器１６の表面温度を検出するものである。

湿度センサ３６は、例えばフロントウインドガラスＧの車室内面近傍に配設されており、車室内の湿度を検出するものである。

操作スイッチ３９は、例えばインストルメントパネル等に配設されており、例えば、空調装置１のＯＮ／ＯＦＦの切替スイッチ、送風量を増減させる風量切替スイッチ、車室の温度を設定する温度設定スイッチ、内気循環、外気導入及び内外気混入モードを切り替える内外気切替スイッチ、オートエアコン制御とするか否かを選択するオートスイッチ、吹出方向を切り替える吹出モード切替スイッチ、デフロスタスイッチ等で構成されている。

乗員センサ４０は、助手席に乗員が着座しているか否かを検出することができるものである。具体的には、例えば周知の赤外線センサを用いて助手席に乗員が着座しているか否かを検出することができ、また、助手席のシートクッション部に感圧センサを内蔵しておき、この感圧センサによって乗員が着座しているか否かを検出することができ、さらに、助手席のシートベルトが装着状態にあるか否かを検出するセンサが一般の車両に設けられているので、このセンサを利用してシートベルトが装着状態にあれば助手席に乗員が着座していることを検出できる。車速センサ４１は、車両の速度を検出することができるものであり、従来から周知のセンサ類を使用することができる。

制御装置３０は、上記センサ３１〜３６、４０、４１から出力される信号（出力値）と、操作スイッチ３９の操作状態とに基づいて、内外気切替アクチュエータ１１ｄ、エアミックスアクチュエータ１８ａ、吹出方向切替アクチュエータ２７、ブロアモータ１５ｂ、運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆを制御する。すなわち、操作スイッチ３９のオートスイッチによってオートエアコン制御が選択された場合には、車室外の温度、車室内の温度、日射量、エンジン冷却水温度、冷却用熱交換器１６の表面温度、設定温度等に基づいて、車室内に供給する調和空気の目標吹出温度を決定するとともに、この目標吹出温度となるようにエアミックスドア１８の開度を演算し、エアミックスドア１８がこの開度となるようにエアミックスアクチュエータ１８ａを制御してエアミックスドア１８を回動させる。これにより、調和空気の温度が目標吹出温度となる。

また、制御装置３０は、冷房時には吹出モードが主にベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御し、暖房時には吹出モードが主にヒートモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。また、冷房時や暖房時であっても弱めの場合には、バイレベルモードやデフベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。さらに、操作スイッチ３９が有するデフロスタスイッチがＯＮにされると、吹出モードがデフロスタモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。

例えば冬季に長時間放置された車両で暖房を行う場合や、夏季で長時間放置された車両で冷房を行う場合には、目標吹出温度と内気温度との差が大きくなる。このような場合には、制御装置３０は、風量が多くなるようにブロアモータ１５ｂを制御するが、乗員が風量切替スイッチを操作して好みの風量にすることもできるようになっている。また、オートエアコン制御では、目標吹出温度と内気温度との差が小さくなるにつれて風量が少なくなるようにブロアモータ１５ｂを制御する。ブロアモータ１５ｂの制御は印加電圧の変更によって行われるが、これに限られるものではなく、ブロアモータ１５ｂの回転数を変更できればよい。

制御装置３０によるブロアモータ１５ｂの制御及び吹出モードの切替制御によって乗員の上半身への送風量を検出することができる。すなわち、吹出モードがベントモードである場合には、主に乗員の上半身へ調和空気が送風されることになり、このベントモード時におけるブロアモータ１５ｂへの印加電圧を検出することで乗員の上半身への送風量を検出することができる。また、ヒートモード時には、ベントモード時に比べて全体的に乗員の上半身への送風量が少なくなり、このことも制御装置３０によって検出できる。

また、制御装置３０は、図３に示すフローチャートの手順に従って内外気切替アクチュエータ１１ｄを制御する。この制御は、空調装置１がＯＮにされると所定のタイミングで繰り返される。

空調装置１がＯＮにされると、制御装置３０は、各センサ３１〜３６、４０、４１の出力値を読み込むとともに、操作スイッチ３９の操作状態を読み込む。また、上述のようにして、吹出モード、風量（ブロアモータ１５ｂへの印加電圧）、エアミックスドア１８の開度を決定するとともに、操作スイッチ３９の内外気切替スイッチの操作状態から目標インテークモードを決定する。目標インテークモードは、後述する制御手順の中で使用されるものであり、インテークモードが目標インテークモードにただちに切り替えられるわけではない。内外気切替スイッチが外気導入モードを選択している場合には、目標インテークモードを外気導入モードとし、内気循環モードを選択している場合には、目標インテークモードを内気循環モードとし、内外気混入モードを選択している場合には、目標インテークモードを内外気混入モードとする。

空調装置１がＯＮにされたタイミングは、車両のイグニッションがＯＮにされたタイミングの場合もあるし、操作スイッチ３９のＯＮ／ＯＦＦ切替スイッチが操作されたタイミングの場合もある。そして、フローチャートのスタート後のステップＳ１では、空調装置１が暖房を行う状態であるか否かを判定する。ステップＳ１でＮＯと判定されて空調装置１が冷房を行う状態である場合には、以下のステップには進まず、リターンへ進む。尚、冷房時には、基本的には乗員が選択したモードとなるように内外気切替アクチュエータ１１ｄを制御する。

一方、ステップＳ１でＹＥＳと判定されて空調装置１が暖房を行う状態である場合にはステップＳ２に進む。暖房では、基本的に運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄが開く。ステップＳ２では、目標インテークモードがどのインテークモードであるかを判定する。ステップＳ２で外気導入モードと判定された場合にはステップＳ３に進み、外気導入モードが目標インテークモードとなるようにインテーク部１１を制御し、ステップＳ８に進む。ステップＳ２で目標インテークモードが内外気混入モードであると判定された場合にはステップＳ４に進み、内外気混入モードが目標インテークモードとなるようにインテーク部１１を制御し、ステップＳ６に進む。ステップＳ２で目標インテークモードが内気循環モードであると判定された場合にはステップＳ５に進み、内気循環モードが目標インテークモードとなるようにインテーク部１１を制御し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄが共に全開となるように、運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆを制御する。これにより、温風が運転席側通路２６ａ及び助手席側通路２６ｂを通って運転席側及び助手席側の足元近傍に供給される。

ステップＳ６では外気導入量を演算する。具体的には、車両のフロントウインドガラス（窓ガラス）Ｇの曇り易さを湿度センサ３６によって検出し、この検出結果に基づいてインテーク部１１を制御し、フロントウインドガラスＧが曇り易い場合には外気導入量を増やす一方、フロントウインドガラスＧが曇り難い場合には外気導入量を減らす（内気循環量を増やす）ようにする。すなわち、湿度センサ３６によって検出された湿度が高ければ高いほど、晴れ性に有利な外気導入量を増やし、湿度センサ３６によって検出された湿度が低ければ低いほど、外気導入量を減らすのが基本である。

尚、フロントウインドガラスＧの曇り易さを検出する場合に湿度センサ３６を用いる以外の方法で検出してもよい。

ステップＳ６に続くステップＳ７では、空調装置１がＯＮにされてから経過した時間が５分以下であるか否かを判定する。すなわち、制御装置３０は、空調装置１がＯＮにされてから経過した時間を計時しておき、５分以下である場合には、ステップＳ７でＹＥＳと判定してステップＳ８に進み、一方、５分を超えている場合には、ステップＳ７でＮＯと判定してステップＳ１２に進み、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄを共に全開にする。つまり、制御装置３０は、ステップＳ７において、空調装置１がＯＮにされてから経過した時間が５分以下である場合には暖房運転が開始された暖房初期であると判定し、５分を超えている場合には暖房初期を経過したと判定する。尚、この５分という時間は暖房初期であるか否かを示す一例であり、例えば３分〜１０分程度に設定することもできる。また、暖房初期とは、例えば、車室内の温度が暖房開始時から所定温度（例えば５℃〜１０℃）以上上昇するまでの期間とすることもできる。

ステップＳ８では、乗員センサ４０から出力される信号に基づいて助手席に乗員が着座しているか否かを判定する。ステップＳ８でＹＥＳと判定されて助手席に乗員が着座している場合には、ステップＳ１２に進み、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄを共に全開にする。ステップＳ８でＮＯと判定されて助手席に乗員が着座していない場合には、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、車速センサ４１から出力される信号に基づいて車速が５０ｋｍ／ｈ以上であるか否かを判定する。ステップＳ９でＮＯと判定されて車速が５０ｋｍ／ｈよりも低い場合には、ステップＳ１０を飛ばしてステップＳ１１に進む。ステップＳ９でＹＥＳと判定されて車速が５０ｋｍ／ｈ以上である場合には、ステップＳ１０に進んでインテークモードを外気導入モードとする。すなわち、車速が例えば５０ｋｍ／ｈ以上のように高い場合に内外気混入モードとしていると、強い走行風の影響により、外気導入口１１ａからインテーク部１１に一旦導入された外気がそのまま内気導入口１１ｂを通って温度調節されない状態で車室内に流入する恐れがあるが、このステップＳ９を設けることで、車速が所定以上の高い場合に外気導入モードとして車室外の空気を全て温度調節部１２に導入することができる。

ステップＳ１１では、運転席側ヒートドア２６ｃが全開となるように、また、助手席側ヒートドア２６ｄが全閉となるように、運転席側ヒートアクチュエータ２６ｅ及び助手席側ヒートアクチュエータ２６ｆを制御し、リターンに進む。これにより、温風が運転席側通路２６ａから運転席側の足元近傍に供給されるが、助手席側の足元近傍には供給されなくなる。

すなわち、暖房初期に、助手席に乗員が存在しないと判定した場合には、助手席側通路２６ｂを流通する調和空気の量がゼロになり、運転席側通路２６ａを流通する調和空気が多くなる。このとき助手席には乗員がいないので乗員に違和感を与えることはない。助手席への温風量が少なくなった分、運転席への温風量が増えるので、運転席の乗員に対しては暖房が効くようになる。

ここで、この実施形態では、インテーク部１１が助手席側に配設されているので助手席側に温風を供給した場合には暖房効率が向上し、供給しない場合には暖房効率が低下することが考えられる。しかし、空調装置１がＯＮにされてから５分未満の場合のように、暖房初期では車室内の温度が全体的に低いので、仮に助手席側に温風を供給したとしても、すぐに温度低下してしまい、暖房効率の向上には殆ど寄与しない。従って、車室の助手席側に温風を供給してもしなくても実用上は暖房効率が殆ど変わらない。言い換えると、暖房初期とは、車室の助手席側に温風を供給してもしなくても暖房効率が殆ど変わらない期間である。

一方、ステップＳ７において暖房初期を経過したと判定されて進んだステップＳ１２では、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄを共に全開にする。暖房初期を経過すると車室内の温度が全体的に上昇しているので、助手席側に供給された温風の温度低下は抑制される。このときには吹出方向切替部１３によって助手席側に供給される温風量が増えることになり、その助手席側にインテーク部１１が配設されているので、助手席側に供給された温風がインテーク部１１に吸い込まれて再加熱される。これにより、暖房に要するエネルギの消費量が低減される。

尚、この実施形態では、ステップＳ１１において運転席側ヒートドア２６ｃを全開とし、助手席側ヒートドア２６ｄを全閉としているが、これに限らず、ステップＳ１１では、助手席側通路２６ｂから供給される温風量が運転席側通路２６ａから供給される温風量よりも少なくなるように、運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄの開度を設定すればよく、例えば、運転席側ヒートドア２６ｃを全開から閉じた位置にしたり、助手席側ヒートドア２６ｄを全閉から開いた位置にすることもできる。

また、この実施形態では、ステップＳ１２において運転席側ヒートドア２６ｃ及び助手席側ヒートドア２６ｄを共に全開としているが、ステップＳ１２では、助手席側通路２６ｂを流通する温風量が暖房初期に比べて多くなるように、助手席側ヒートドア２６ｄを作動させればよく、助手席側ヒートドア２６ｄを全開から閉じた位置にすることもできる。

また、上記実施形態では、暖房初期であるか否かの判定を、空調装置１がＯＮにされてからの経過時間で判定しているが、これに限らず、例えば、車室の助手席近傍の内気温度を内気温度センサ３２によって検出し、その検出結果に基づいて判定してもよい。この場合、助手席側の内気温度が例えば１０℃以下の場合に暖房初期であると判定することができる。この構成によれば、暖房初期であるか否かを、助手席近傍の内気温度によって的確に判定することができるので、制御の精度を高めることができる。また、助手席近傍の内気温度の上昇度によって暖房初期であるか否かを判定することもできる。例えば、空調装置１がＯＮにされてから５℃以上上昇した場合には暖房初期を経過したと判定することが可能である。

以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置１によれば、暖房時に車室内の空気を温度調節部１２に導入して温度調節するようにしたので、換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量が少なくて済む。そして、助手席に乗員が存在せず、かつ、暖房初期であるときには、助手席に供給する温風を少なくする一方、暖房初期を経過した後は多くするようにしたので、暖房開始初期の暖房性能を向上させながら、暖房に要するエネルギの消費量を全体的に低減することができる。

また、暖房初期であるか否かを、時間の経過によって的確に判定することができるので、制御の精度を高めることができる。

また、車速が所定以上である場合に、外気導入モードにするので、車室外の空気を温度調節して車室内に供給することができ、快適性を維持できる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば内外気混入モードを備えた空調装置に適用することができる。

１ 車両用空調装置
１１ インテーク部
１１ａ 外気導入口
１１ｂ 内気導入口
１１ｃ インテークドア
１２ 温度調節部
１３ 吹出方向切替部
２６ａ 運転席側通路
２６ｂ 助手席側通路
２６ｅ 運転席側ヒートアクチュエータ（流量変更手段）
２６ｆ 助手席側ヒートアクチュエータ（流量変更手段）
３０ 制御装置
３１ 外気温度センサ
３２ 内気温度センサ
３３ 日射量センサ
４０ 乗員センサ（乗員検出手段）
４１ 車速センサ（車速検出手段）
Ｇ フロントウインドガラス（窓ガラス）

Claims (4)

1. 車室の助手席側に配設され、車室内の助手席側の空気及び車室外の空気を導入し、上記車室内の空気の循環量と上記車室外の空気の導入量とを変更するインテーク部と、
   上記インテーク部から導入された空気の温度調節を行う温度調節部と、
   上記温度調節部で温度調節された調和空気を車室の各部に供給する吹出方向切替部と、
   車両の窓ガラスの曇り易さを検出し、この検出結果に基づいて上記インテーク部を制御し、窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量を増やす一方、窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量を増やすように構成された制御装置とを備えた車両用空調装置において、
   上記車両用空調装置は、車室の助手席に乗員が存在するか否かを検出する乗員検出手段を備え、
   上記吹出方向切替部は、車室の運転席及び助手席に調和空気をそれぞれ供給するための運転席側及び助手席側通路と、該運転席側及び助手席側通路を流通する調和空気の流量をそれぞれ変更する流量変更手段とを備え、
   上記吹出方向切替部には、デフロスタ吹出口、ベント吹出口及びヒート吹出口が上記車室内に開口するように形成され、
   上記制御装置は、暖房時に車室内の空気と車室外の空気を上記温度調節部に導入する場合に、上記乗員検出手段により助手席に乗員が存在しないことを検出し、かつ、暖房運転が開始された暖房初期であると判定したときには、上記助手席側通路を流通する調和空気の量をゼロにする一方、暖房初期を経過したと判定したときは、上記助手席側通路を流通する調和空気の量を暖房初期に比べて多くするように上記流量変更手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、暖房開始から所定時間が経過するまでは暖房初期であると判定し、所定時間が経過すると暖房初期を経過したと判定するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   助手席近傍の空気温度を検出する温度検出手段を備え、
   上記制御装置は、上記温度検出手段によって検出された助手席近傍の空気温度が所定温度に達するまでは暖房初期であると判定し、所定温度よりも高まると暖房初期を経過したと判定するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   車速を検出する車速検出手段を備え、
   上記制御装置は、上記車速検出手段によって検出された車速が所定以上である場合には、外気導入モードとなるように上記インテーク部を制御するとともに、上記助手席側通路を流通する調和空気の量を、上記運転席側通路を流通する調和空気よりも少なくするように上記流量変更手段を制御するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。

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