KR20130133019A

KR20130133019A - 차량용 공조 장치

Info

Publication number: KR20130133019A
Application number: KR1020137025919A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 모리카와; 고이치 다베이; 고이치 아오이시
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2013-12-05
Also published as: JP2012224199A; CN103502029A; JP5477329B2; US9266406B2; KR101445649B1; EP2700519B1; WO2012144155A1; US20140027090A1; CN103502029B; EP2700519A1; EP2700519A4

Abstract

제어부(10)는 사전 결정된 좌석을 공조하는 사전 결정된 좌석 공조 지령이 주어진 경우에는 사전 결정된 좌석 상태의 제어로 하여, 상기 사전 결정된 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구로부터 분출하는 공조풍의 통과만을 허가한다. 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 공조용 송풍기(13)의 정지를 요구하는 정지 지령이 주어진 경우에는 상기 제어부는 송풍을 정지하도록 상기 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 상기 사전 결정된 좌석을 제외한 다른 좌석을 공조 범위로 하는 복수의 공기 분출구 중, 적어도 하나의 공기 분출구를 열림 상태로 제어한다.

Description

차량용 공조 장치{AIR-CONDITIONING DEVICE FOR VEHICLE}

본 개시는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.

관련 출원의 상호 참조

본 개시는 2011년 4월 19일에 출원된 일본 출원 번호2011―93282호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다.

종래의 차량용 공조 장치에서는 운전석과 다른 좌석으로 분출되는 공조풍의 풍량을 분배하는 분배 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또 다른 종래의 차량용 공조 장치에서는 운전석에만 공조풍을 분출하는 공조 제어가 있다. 예를 들면, 운전석 이외의 좌석에 탑승자가 착석해 있지 않은 경우에는, 그 좌석용으로 설치한 다른 공기 공기 분출구에 통하는 덕트(duct) 내 통로를 닫아서, 그 공기 분출구로부터의 송풍을 정지시킨다. 이에 따라서 운전자만이 차량에 있는 경우에 있어서의 차량용 공조 장치의 에너지 절약화를 꾀하고 있다.

종래의 차량용 공조 장치에서는 운전석에만 송풍하고 있는 상태에 있어서, 송풍기를 정지한 경우, 외기 도입 모드이면, 차량 주행에 의한 주행 풍압력(램압)에 의하여 운전석에 대한 송풍량이 지나치게 많아진다. 또, 마찬가지로 송풍기를 정지한 경우, 내기 도입 모드이면, 닫혀 있는 공기 공기 분출구의 수가 많기 때문에 공기가 순환하기 어려워서 고습도로 되기 쉽다. 따라서, 창문에 김서림이 발생하기 쉽다.

특허 문헌 1: 일본국 특개소59―143715호 공보

본 개시는 사전 결정된 좌석의 쾌적성이 손상되는 것을 억제하는 차량용 공조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 제 1 양태에 있어서 차량용 공조 장치는,

제 1 측면상에 공기 흡입구가 형성되고, 제 2 측면상에 차실내를 향하는 공기가 통과하는 복수의 공기 공기 분출구가 형성되는 공조 케이스로서, 복수의 공기 공기 분출구는 적어도 운전석을 포함하는 사전 결정된 좌석과 그 밖의 좌석을 포함하는 복수의 좌석에 대응하여 개구하고, 공기 흡입구와 복수의 공기 공기 분출구의 사이에 송풍 공기가 통과하는 통풍로를 갖는 공조 케이스와,

공조 케이스의 통풍로에 대하여 공기를 송풍하는 공조용 송풍기와,

공조용 송풍기로부터 송풍된 공기를 가열 또는 냉각하여 공조풍으로 하고, 복수의 공기 공기 분출구로 보내는 공조부와,

복수의 공기 공기 분출구의 개폐 상태를 전환하는 개폐부로서, 복수의 공기 공기 분출구 중, 사전 결정된 좌석을 제외한 다른 좌석을 공조 범위로 하는 공기 공기 분출구로부터 분출하는 공조풍의 통과를 허가하는 허가 상태와, 통과를 차단하고, 사전 결정된 좌석을 공조 범위로 하는 공기 공기 분출구로부터 분출하는 공조풍의 통과를 허가하는 차단 상태에 걸쳐서 전환하는 개폐부와,

공조용 송풍기, 공조부 및 개폐부를 제어하여, 차실내의 공조를 실시하는 제어부를 포함하고,

제어부는,

사전 결정된 좌석을 공조하는 사전 결정된 좌석 공조 지령이 주어진 경우에는 사전 결정된 좌석 상태의 제어로서 개폐부를 차단 상태로 제어하고,

사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 공조용 송풍기의 정지를 요구하는 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 다른 좌석을 공조 범위로 하는 복수의 공기 분출구 중 적어도 하나의 공기 분출구를 열림 상태로 하여 공조용 송풍기가 정지 후에 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적이, 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적 이상으로 되도록 개폐부를 제어한다.

제어부는 사전 결정된 좌석을 공조하는 사전 결정된 좌석 공조 지령이 주어진 경우에는 사전 결정된 좌석 상태의 제어로서 개폐부를 차단 상태로 제어한다. 사전 결정된 좌석은 적어도 운전석을 포함하기 때문에 사전 결정된 좌석은 예를 들면, 운전석만 일 수 있고, 또는 운전석 및 조수석 일 수 있다. 개폐부를 차단 상태로 함으로써 사전 결정된 좌석에 착석하는 탑승자(이하, “특정 탑승자”라고 지칭될 수 있다)에 대해서만 공조풍을 송풍할 수 있다. 따라서, 통상 상태보다도 공조 범위가 좁아지기 때문에 공조 능력을 저감할 수 있다.

또, 제어부는 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어한다. 또한, 제어부는 복수의 공기 분출구 중 다른 좌석에 대응하여 개구하는, 적어도 하나의 공기 분출구를 열림 상태로 하여 공조용 송풍기가 정지 후에 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적이, 사전 결정된 좌석 상태에서의 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적 이상으로 되도록 개폐부를 제어한다. 따라서, 정지 지령이 주어지면, 각 공기 분출구의 개폐 상태가 제어되고, 열림 상태에 있는 공기 분출구의 개구 면적이 동등 이상으로 된다. 이에 따라서 예를 들면, 차속의 상승 등에 기인하여 도입되는 차실외 공기(이하, “외기”라고 하는 일이 있다)의 압력이 높아지고, 공기 흡입구로부터 도입된 외기가 차실내로 유입된 경우이어도 다른 좌석에 공기 분출구를 열림 상태로 하고 있기 때문에 유입되는 공기를 다른 좌석으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 특정 탑승자에게 주는 불쾌감을 억제할 수 있다.

또, 예를 들면, 차실내 공기(이하, “내기”라고 하는 일이 있다)를 순환하기 위해, 공기 흡입구로부터 흡입된 내기가 공기 분출구로부터 분출되는 경우에, 공조용 송풍기를 정지한 경우이어도 개구 면적이 이전과 동등하거나 그 이상이고, 다른 좌석의 공기 분출구도 열림 상태로 하고 있기 때문에 순환하는 공기의 통로를 늘릴 수 있다. 따라서, 습도의 상승을 억제하여 창문의 김서림의 발생을 억제할 수 있다.

이에 따라서, 사전 결정된 좌석 상태의 제어를 실시 중에 공조용 송풍기를 정지한 경우이어도 사전 결정된 좌석의 쾌적성이 손상되는 것을 억제할 수 있는 차량용 공조 장치를 실현할 수 있다.

예를 들면, 제어부는 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수를 많게 하도록 개폐부를 제어한다.

제어부는 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 사전 결정된 좌석 상태에서의 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수를 많게 하도록 개폐부를 제어한다. 따라서, 정지 지령이 주어지면, 각 공기 분출구의 개폐 상태가 제어되고, 열림 상태의 공기 분출구의 수가 많아진다. 이에 따라서, 상기와 같이 공기 흡입구로부터 도입된 외기가 차실내로 유입된 경우이어도 열림 상태의 공기 분출구의 수를 많게 함으로써 유입되는 공기를 분산시킬 수 있다. 따라서, 특정 탑승자에게 주는 불쾌감을 억제할 수 있다.

또, 상기와 같이 공기 흡입구로부터 흡입된 내기가 공기 분출구로부터 분출되는 경우에, 공조용 송풍기를 정지한 경우이어도 열림 상태의 공기 분출구의 수를 많게 하고 있기 때문에 순환하는 공기의 통로를 늘릴 수 있다. 따라서, 온도의 상승을 억제하여 창문의 김서림의 발생을 억제할 수 있다.

예를 들면, 사전 결정된 좌석은 운전석이고, 다른 좌석은 조수석 및 후부 좌석이고, 제어부는 사전 결정된 좌석 상태에서 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 운전석 및 조수석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 열림 상태로 하고, 후부 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 닫힘 상태로 하도록 개폐부를 제어한다.

제어부는 운전석 및 조수석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 열림 상태로 하고, 후부 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 닫힘 상태로 하도록 개폐부를 제어한다. 따라서, 열림 상태의 공기 분출구의 수가, 운전석만을 공조 범위로 하고 있을 때의 공기 분출구의 수보다도 많고, 전체 좌석(운전석, 조수석 및 후부 좌석)을 공조 범위로 하고 있을 때의 공기 분출구의 수보다도 적게 되도록 할 수 있다. 이와 같이, 열림 상태의 공기 분출구의 수를 제한함으로써 열림 상태로 하기 위한 동력의 증가를 억제하고, 열림 상태로 하기까지의 시간을 짧게 하여, 상기한 공기 분출구의 수를 많게 하는 효과를 달성할 수 있다. 또, 앞좌석(운전석 및 조수석)을 공조 범위로 하고 있는 앞좌석 상태는 운전석만을 공조 범위로 하고 있는 운전석 상태와 전체 좌석을 공조 범위로 하고 있는 상태의 사이의 전체 좌석 상태이다. 따라서, 앞좌석 상태로부터 운전석 상태로의 이행 및 전체 좌석 상태로의 이행을 운전석 상태와 전체 좌석 상태의 사이의 이행 시간에 비하여 단시간에 실시할 수 있다. 따라서, 공조용 송풍기를 정지한 경우에 앞좌석 상태로 함으로써 다시 공조용 송풍기를 기동한 경우에, 어느 쪽의 상태를 선택해도 운전석 상태 또는 전체 좌석 상태로의 이행을 단시간에 실시할 수 있다.

예를 들면, 제어부는 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 많고, 모든 공기 분출구의 수보다도 적은 수의 공기 분출구가 열림 상태로 되도록 개폐부를 제어한다.

제어부는 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 많고, 모든 공기 분출구의 수보다도 적은 수의 공기 분출구가 열림 상태로 되도록 개폐부를 제어한다. 열림 상태의 공기 분출구의 수는 모든 공기 분출구의 수보다도 적다. 모든 공기 분출구를 열림 상태로 하면, 열림 상태로 하기 위한 동력이 증가하여 열림 상태로 하기 위한 시간이 길어진다. 그래서 본 개시에서는 열림 상태로 하는 공기 분출구의 수를 제한함으로써 열림 상태로 하기 위한 동력의 증가를 억제하고, 열림 상태로 하기까지의 시간을 짧게 하여, 상기한 공기 분출구의 수를 많게 하는 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관련되는 차량용 공조 장치의 전체 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 차량용 공조 장치가 설치되는 차량의 차실내를 나타내는 사시도이다.
도 3은 차량용 공조 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 컨트롤 패널을 나타내는 정면도이다.
도 5는 통상 모드에 있어서의 처리의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 제어 모드의 천이를 나타내는 상태 천이도이다.
도 7은 1석 모드에 있어서의 차실내를 간략화하여 나타내는 모식도이다.
도 8은 앞좌석 모드에 있어서의 차실내를 간략화하여 나타내는 모식도이다.

실시 형태에 관하여, 도 1∼도 8을 이용해서 설명한다. 본 실시 형태의 차량용 공조 장치(100)는 하이브리드 자동차에 적용된다. 하이브리드 자동차는 주행용 엔진(60), 엔진 시동 장치(도시하지 않음), 주행용 전동 모터(61), 하이브리드 ECU(도시하지 않음) 및 엔진 ECU(62)를 포함하여 구성된다.

주행용 엔진(60)은 하이브리드 자동차의 차축에 착탈 가능하게 구동 연결되어 있다. 주행용 전동 모터(61)는 하이브리드 자동차의 차축에 착탈 가능하게 구동 연결되어 있다. 주행용 전동 모터(61)는 주행용 엔진(60)과 차축이 연결되어 있지 않을 때에 차축과 연결되게 되어 있다. 따라서, 차축에는 주행용 엔진(60) 및 주행용 전동 모터(61) 중 어느 한쪽이 연결되고, 다른쪽이 연결 해제된다. 주행용 전동 모터(61)는 하이브리드 ECU에 의해 자동 제어(예를 들면, 인버터 제어)되도록 구성되어 있다. 엔진 시동 장치는 주행용 엔진(60)을 시동시킨다. 엔진 ECU(63)는 하이브리드 자동차의 주행 및 배터리의 충전이 필요한 때에 엔진 시동 장치를 통전 제어하여 주행용 엔진(60)을 가동한다. 하이브리드 ECU는 엔진 ECU(63)와 통신하여 가솔린(연료)의 연소 효율이 최적으로 되도록 주행 시에 필요에 따라서 주행용 엔진(60)을 정지하여 주행용 전동 모터(61)를 가동시킨다.

다음으로, 차량용 공조 장치(100)에 관하여 설명한다. 차량용 공조 장치(100)는 주행용으로 수냉 엔진을 탑재하는 자동차 등의 차량에 있어서, 차실내를 공조하는 공조 유닛(1)을 에어컨 ECU(10)에 의하여 제어하도록 구성된, 이른바 오토 에어컨 시스템이다.

공조 유닛(1)은 차실내의 운전석측 공조 공간과 조수석측 공조 공간의 온도 조절 및 공기 분출구 모드의 변경 등을 서로 독립하여 실시하는 것이 가능한 에어컨 유닛이다. 운전석측 공조 공간은 운전석과 운전석 후방의 후부 좌석을 포함하는 공간이다. 또, 조수석측 공조 공간은 조수석과 조수석 후방의 후부 좌석을 포함하는 공간이다.

공조 유닛(1)은 차량의 차실내 전방에 배치되어, 내부를 송풍 공기가 통과하는 공조 케이스(2)를 구비하고 있다. 공조 케이스(2)는 제 1 측면상에 공기 흡입구가 형성되고, 제 2 측면상에 차실내를 향하는 공기가 통과하는 복수의 공기 분출구가 형성된다. 공조 케이스(2)는 공기 흡입구와 공기 분출구의 사이에 송풍 공기가 통과하는 통풍로를 갖는다. 공조 케이스(2)의 상류측(제 1 측면)에는 송풍기 유닛(13)이 설치된다. 송풍기 유닛(공조용 송풍기)(13)은 내외기 전환 도어(3) 및 송풍기(4)를 포함한다. 내외기 전환 도어(3)는 서보 모터(5) 등의 액츄에이터에 의하여 구동되고, 공기 흡입구인 내기 흡입구(6)와 외기 흡입구(7)의 개도(opening degree)를 변경하는 흡입구 전환부이다.

공조 유닛(1)은 구체적으로는 도시하지 않지만, 완전 중앙 배치라 불리는 타입의 것이고, 차실내 전방의 계기반 아래쪽부로서, 차량 좌우 방향의 중앙 위치에 탑재되어 있다. 송풍기 유닛(13)은 공조 유닛(1)의 차량 전방측에 설치된다. 송풍기 유닛(13)의 내기 흡입구(6)는 운전석측의 아래쪽에 개구해 있으며, 운전석측으로부터 차실내 공기를 흡입한다.

송풍기(4)는 송풍기 구동 회로(8)에 의하여 제어되는 송풍기 모터(9)에 의해 회전 구동되어, 공조 케이스(2) 내에 있어서 차실내를 향하는 공기류를 발생시키는 원심식 송풍기이다. 송풍기(4)는 후술하는 운전석측 및 조수석측의 각 공기 분출구(20∼23, 30∼33)로부터 차실내의 운전석측 공조 공간 및 조수석측 공조 공간을 향하여 각각 분출되는 공조풍의 분출 풍량을 변경하는 기능도 갖는다.

공조 케이스(2)에는 송풍기 유닛(13)으로부터 송풍된 공기를 가열 또는 냉각하여 공조풍으로 하고, 복수의 공기 분출구에 보내는 공조부로서 증발기(41) 및 히터 코어(42)가 설치된다. 증발기(41)는 공조 케이스(2)를 통과하는 공기를 냉각하는 냉각기로서 기능한다.

또, 증발기(41)의 공기 하류측에는 제 1 공기 통로(11) 및 제 2 공기 통로(12)를 통과하는 공기를 주행용 엔진(60)의 냉각수와 열교환하여 가열하는, 가열기로서의 히터 코어(42)가 설치되어 있다. 주행용 엔진(60)의 냉각수가 순환하는 냉각수 회로(62)는 워터 펌프(도시하지 않음)에 의하여 주행용 엔진(60)의 워터 재킷(water jacket)으로 데워진 냉각수를 순환시키는 회로이고, 라디에이터(도시하지 않음), 서모스탯(도시하지 않음) 및 히터 코어(42)를 갖고 있다. 히터 코어(42)는 본 개시의 주 가열 장치에 상당하는 것으로, 내부에 주행용 엔진(60)을 냉각하는 냉각수가 흐르고, 이 냉각수를 난방용 열원으로 하여 냉풍을 재가열한다. 히터 코어(42)는 제 1 공기 통로(11) 및 제 2 공기 통로(12)를 부분적으로 막도록 공조 케이스 내에서의 증발기보다도 하류측에 설치되어 있다.

각 공기 통로(11, 12)는 구획판(14)에 의해 구획되어 있다. 히터 코어(42)의 공기 상류측에는 차실내의 운전석측 공조 공간과 조수석측 공조 공간의 온도 조절을 서로 독립하여 실시하기 위한 운전석측 에어믹스 도어(air mixing door)(15) 및 조수석측 에어믹스 도어(16)가 설치되어 있다.

각 에어믹스 도어(15, 16)는 서보 모터(17, 18) 등의 액츄에이터에 의해 구동되며, 운전석측 및 조수석측의 각 공기 분출구(20∼23, 30∼33)로부터 차실내의 각 공조 공간을 향하여 각각 분출되는 공조풍의 분출 온도를 변경한다. 바꾸어 말하면, 에어믹스 도어(15, 16)는 증발기(41)를 통과하는 공기와 히터 코어(42)를 통과하는 공기의 풍량 비율을 조정하는 에어믹스부로서 기능한다.

증발기(41)는 냉동 사이클(44)의 하나의 구성 부품이다. 냉동 사이클(44)은 차량의 엔진 룸 내에 탑재된 주행용 엔진(60)의 출력축에 의해 벨트 구동되어, 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(45)와, 이 압축기(45)로부터 토출된 냉매를 응축 액화시키는 콘덴서(46)와, 이 콘덴서(46)로부터 유입된 액 냉매를 기체와 액체로 분리하는 리시버(47)와, 이 리시버(47)로부터 유입된 액 냉매를 단열 팽창시키는 팽창 밸브(48)와, 이 팽창 밸브(48)로부터 유입된 기액(gas-liquid) 2상 상태의 냉매를 증발 기화시키는 증발기(41)를 포함한다.

냉동 사이클(44) 중, 압축기(45)에는 주행용 엔진(60)으로부터 압축기(45)로의 회전 동력의 전달을 단속하는 클러치부로서의 전자 클러치(45a)가 연결되어 있다. 이 전자 클러치(45a)는 클러치 구동 회로(45b)에 의해 제어된다.

전자 클러치(45a)가 통전(ON)되었을 때에 주행용 엔진(60)의 회전 동력이 압축기(45)에 전달되어 증발기(41)에 의한 공기 냉각 작용이 실시되고, 전자 클러치(45a)의 통전이 정지(OFF)되었을 때에 주행용 엔진(60)과 압축기(45)가 차단되어, 증발기(41)에 의한 공기 냉각 작용이 정지된다. 전자 클러치(45a)의 온 오프는 증발 후 온도 센서(74)가 검출하는 증발 후 온도(TE)와 목표 증발 후 온도(TEO)의 비교 결과에 따라서 제어된다.

또, 콘덴서(46)는 하이브리드 자동차가 주행할 때에 발생하는 주행풍을 받기 쉬운 장소에 설치되며, 내부를 흐르는 냉매와 냉각 팬(49)에 의해 송풍되는 외기 및 주행풍을 열교환하는 실외 열교환기이다.

공조 케이스(2)의 제 2 측면, 즉, 제 1 공기 통로(11)의 공기 하류측에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 운전석측 디프로스터(defroster) 공기 분출구(20), 운전석측 센터 페이스(center face) 공기 분출구(21), 운전석측 사이드 페이스(side face) 공기 분출구(22) 및 운전석측 풋(foot) 공기 분출구(23)가 각 분출 덕트를 통하여 연통해 있다. 또, 제 2 공기 통로(12)의 공기 하류측에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 조수석측 디프로스터 공기 분출구(30), 조수석측 센터 페이스 공기 분출구(31), 조수석측 사이드 페이스 공기 분출구(32) 및 조수석측 풋 공기 분출구(33)가 각 분출 덕트를 통하여 연통해 있다.

운전석측 및 조수석측 디프로스터 공기 분출구(20, 30)는 차량 전방 유리창으로 공조풍을 분출하기 위한 공기 분출구를 구성한다. 운전석측 및 조수석측 페이스 공기 분출구(21, 22, 31, 32)는 운전자 및 조수석 탑승자의 머리와 가슴부로 공조풍을 분출하기 위한 공기 분출구를 구성한다. 운전석측 및 조수석측 풋 공기 분출구(23, 33)는 운전자 및 조수석 탑승자의 발을 향해 공조풍을 분출하기 위한 공기 분출구를 구성한다.

또, 도 1에서는 도시 생략되었지만, 도 2에 나타낸 바와 같이, 후부 좌석으로의 공기 분출구로서, 후부 좌석측 센터 페이스 공기 분출구(91), 후부 좌석측 페이스 공기 분출구(92), 후부 좌석측 풋 공기 분출구(93)가 제 1 공기 통로(11) 및 제 2 공기 통로(12)의 하류측에 각각 형성되어 있다.

제 1 및 제 2 공기 통로(11, 12) 내에는 차실내의 운전석측과 조수석측의 분출 모드의 설정을 서로 독립하여 실시하는 운전석측 및 조수석측 공기 분출구 전환 도어로서, 운전석측 디프로스터 도어(24) 및 조수석측 디프로스터 도어(34), 운전석측 페이스 도어(25) 및 조수석측 페이스 도어(35), 운전석측 풋 도어(26) 및 조수석측 풋 도어(36)가 설치되어 있다.

운전석측 및 조수석측 공기 분출구 전환 도어(24∼26, 34∼36)는 서보 모터(28, 29, 38, 39) 등의 액츄에이터에 의해 구동되고, 운전석측 및 조수석측의 분출 모드를 각각 전환한다. 조수석측 공기 분출구 전환 도어(34∼36)는 복수의 공기 분출구(20∼23, 30∼33) 중, 차량의 운전수의 좌석(운전석)을 제외한 잔여의 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구(30∼33)로부터 분출하는 공조풍의 통과를 허가하는 허가 상태와 통과를 차단하는 차단 상태에 걸쳐서 전환하는 개폐부이다. 공조 범위란, 각 공기 분출구(20∼23, 30∼33)로부터 분출되는 공조풍이 주로 유통하는 범위를 말하고, 각 공기 분출구(20∼23, 30∼33)의 분출 방향 및 분출 방향에 있는 좌석 등의 장애물에 의하여 결정된다. 운전석측 및 조수석측의 공기 분출구 모드로서는 예를 들면, 페이스 모드, 바이레벨(B／L) 모드, 풋 모드, 풋／디프로스터 모드 및 디프로스터 모드가 있다.

다음으로, 차량용 공조 장치(100)의 전기적 구성에 관하여 설명한다. 에어컨 ECU(10)는 제어부로서, 주행용 엔진(60)의 시동 및 정지를 담당하는 이그니션 스위치가 켜졌을 때에 차량에 탑재된 차량 탑재 전원인 배터리(도시하지 않음)로부터 직류 전원이 공급되고, 연산 처리나 제어 처리를 개시하도록 구성되어 있다. 에어컨 ECU(10)에는 엔진 ECU(62)로부터 출력되는 통신 신호, 차실내 전면에 설치된 컨트롤 패널 상의 각 스위치로부터의 스위치 신호 및 각 센서로부터의 센서 신호가 입력된다. 엔진 ECU(62)는 EFI(Electronic Fuel Injection) ECU라고도 한다.

여기에서, 컨트롤 패널(90)에 관하여 설명한다. 도 4는 컨트롤 패널(90)을 나타내는 정면도이다. 컨트롤 패널(90)은 인스트루먼트 패널(50)에 일체적으로 설치된다. 컨트롤 패널(90)에는 예를 들면, 액정 디스플레이(81), 내외기 전환 스위치(82), 프런트 디프로스터 스위치(83), 리어 디프로스터 스위치(84), 듀얼 스위치(85), 분출 모드 전환 스위치(86), 송풍기 풍량 전환 스위치(87), 에어컨 스위치(88), 오토 스위치(89), 오프 스위치(51), 운전석측 온도 설정 스위치(52), 조수석측 온도 설정 스위치(53), 연비 향상 스위치(54) 및 집중 제어 스위치(55)(운전석 공조 스위치, 1석 우선 스위치, 1석 집중 스위치라고도 한다) 등이 설치되어 있다.

액정 디스플레이(81)에는 운전석측 및 조수석측 공조 공간의 설정 온도를 시각 표시하는 설정 온도 표시부(81a), 분출 모드를 시각 표시하는 분출 모드 표시부(81b) 및 송풍기 풍량을 시각 표시하는 풍량 표시부(81c) 등이 설치되어 있다. 액정 디스플레이(81)에는 예를 들면, 외기온 표시부, 흡입 모드 표시부 및 시각 표시부 등이 설치되어 있어도 좋다. 또, 컨트롤 패널(90) 상의 각종 조작 스위치는 액정 디스플레이(81)에 설치되어 있어도 좋다.

컨트롤 패널(90)의 각종 스위치에 관하여 설명한다. 프런트 디프로스터 스위치(83)는 전면 유리창의 김서림 방지 능력을 올리는지의 여부를 지령하는 공조 스위치에 상당하는 것으로, 분출 모드를 디프로스터 모드로 설정하도록 요구하는 디프로스터 모드 요구부이다. 듀얼 스위치(85)는 운전석측 공조 공간 내의 온도 조절과 조수석측 공조 공간 내의 온도 조절을 서로 독립하여 실시하는 좌우 독립 온도 컨트롤을 지령하는 좌우 독립 제어 지령부이다. 모드 전환 스위치는 탑승자의 매뉴얼 조작에 따라서 분출 모드를 페이스 모드, 바이레벨(B／L) 모드, 풋 모드, 풋／디프로스터 모드 중 어느 하나로 설정하도록 요구하는 모드 요구부이다. 에어컨 스위치(88)는 냉동 사이클(44)의 압축기(45)의 가동 또는 정지를 지령하는 공조 조작 스위치이다. 에어컨 스위치(88)는 압축기(45)를 비가동으로 하여 주행용 엔진(60)의 회전 부하를 줄이는 것으로 연비 효율을 높이기 위해 설치되어 있다. 각 온도 설정 스위치(52, 53)는 운전석측 공조 공간 내와 조수석측 공조 공간 내의 각각의 온도를 원하는 온도로 설정(Tset)하기 위한 운전석측 및 조수석측 온도 설정부이다. 연비 향상 스위치(54)는 냉동 사이클(44)의 압축기(45)의 가동률을 내려서 저연비 및 동력 절약을 고려한 경제적인 공조 제어를 실시하는지의 여부를 지령하는 이코노미(economy) 스위치이다. 집중 제어 스위치(55)는 탑승자의 매뉴얼 조작에 따라서 공조 모드를 후술하는 집중 제어 모드로 설정하도록 요구하는 입력부이다.

컨트롤 패널(90)은 인스트루먼트 패널(50)에 일체적으로 설치되는데, 후부 좌석용의 컨트롤 패널(도시하지 않음)도 설치된다. 후부 좌석용의 컨트롤 패널은 예를 들면, 후부 좌석의 상부에 설치되고, 후부 좌석을 공조 범위로 하는 공조 요구를 입력하는 수단이다.

에어컨 ECU(10)의 내부에는 도시는 생략하지만, 연산 처리나 제어 처리를 실시하는 CPU(중앙 연산 장치), ROM이나 RAM 등의 메모리 및 I／O포트(입력／출력 회로) 등의 기능을 포함하여 구성되는 주지의 마이크로컴퓨터가 설치되어 있다. 각종 센서로부터의 센서 신호가 I／O포트 또는 A／D변환 회로에 의하여 A／D변환된 후에 마이크로컴퓨터에 입력된다. 에어컨 ECU(10)에는 운전석 주위의 공기 온도(내기온)(Tr)를 검출하는 내기 온도 검출부로서의 내기온 센서(71), 차실외 온도(외기온)를 검출하는 외기온 검출부로서의 외기온 센서(72) 및 일사 검출부(solar radiation detecting element)로서의 일사 센서(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 또, 에어컨 ECU(10)에는 증발기(41)를 통과한 직후의 공기 온도(증발 후 온도(TE))를 검출하는 증발 후 온도 검출부로서의 증발 후 온도 센서(74), 차실내의 상대 습도를 검출하는 습도 검출부로서의 습도 센서(73)가 접속되어 있다.

또, 에어컨 ECU(10)는 다른 ECU와 협조하여, 상기의 엔진 ECU(62)와 탑승자의 착석 상태를 검출하는 착석 ECU(17)의 다중 통신에 의하여 상호 정보를 송수신한다. 엔진 ECU(62)는 차량의 엔진 냉각수온을 검출하여 송풍 공기의 가열 온도로 하는 수온 검출부로서의 냉각수온 센서(75)가 접속되어 있다. 에어컨 ECU(10)는 엔진 ECU(62)를 통하여 냉각수온을 취득한다.

또, 착석 ECU(17)는 조수석 착석 센서(77) 및 조수석 버클 센서(78)가 접속되어 있다. 조수석 착석 센서(77)는 조수석에 탑승자가 착석하면, 시트 좌석면에 가해지는 하중에 의해 전기 접점이 접촉하는 전기 접점식의 검출부, 또는 시트 좌석면에 가해지는 가중에 의한 변형량을 검출하는 검출부(변형 게이지)이다. 따라서, 조수석 착석 센서(77)는 조수석의 좌석면에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출부(중량 검지 센서)로서의 기능을 갖는다. 조수석 착석 센서(77)는 가해진 부하가 설정값 이상인 경우에는 설정값 이상인 것을 나타내는 신호를 착석 ECU(17)에 출력한다.

조수석 버클 센서(78)는 조수석의 시트 벨트가 장착되어 있는지의 여부를 검출하는 센서이다. 따라서, 조수석 버클 센서(78)는 조수석의 시트 벨트의 장착을 검출하는 벨트 검출부로서 기능한다. 조수석 버클 센서(78)는 시트 벨트가 장착되면, 장착 상태인 것을 나타내는 신호를 착석 ECU(17)에 출력한다.

착석 ECU(17)에는 조수석 착석 센서(77)와 조수석 버클 센서(78)로부터의 신호가 개별로 입력된다. 바꾸어 말하면, 조수석 착석 센서(77)와 조수석 버클 센서(78)는 착석 ECU(17)에 병렬로 접속되어 있다. 착석 ECU(17)는 조수석 착석 센서(77) 및 조수석 버클 센서(78) 중, 적어도 어느 한쪽의 센서가 착석해 있는 것을 검출하면, 조수석에 탑승자가 있다고 판단한다. 따라서, 예를 들면, 정차 중 또는 주차 중에 시트 벨트를 풀고 있는 경우이어도 조수석 착석 센서(77)에 의하여 착석해 있는 것이 검출된다. 에어컨 ECU(10)는 착석 ECU(17)를 통하여 착석 상태에 관한 정보를 취득한다.

내기온 센서(71), 외기온 센서(72), 증발 후 온도 센서 및 냉각수온 센서(75)는 예를 들면, 서미스터 등의 감온 소자가 사용되고 있다. 내기온 센서(71)는 운전석 부근(예를 들면, 스티어링 부근의 인스트루먼트 패널(50) 내부)의 운전석 이외의 공기 분출구를 닫아도 거의 영향받지 않는 부위에 설정된다. 또, 일사 센서는 운전석측 공조 공간 내에 조사되는 일사량(일사 강도)을 검출하는 운전석측 일사 강도 검출부와, 조수석측 공조 공간 내에 조사되는 일사량(일사 강도)을 검출하는 조수석측 일사 강도 검출부를 갖고 있으며, 예를 들면, 포토다이오드 등이 사용되고 있다. 습도 센서(73)는 예를 들면, 내기온 센서(71)와 함께, 운전석 근처의 인스트루먼트 패널(50)의 전면에 형성된 오목부 내에 수용되어 있으며, 전면 유리창의 김서림 방지를 위해 디프로스터 분출 여부의 판정에 이용된다.

다음으로, 에어컨 ECU(10)에 의한 제어 방법을 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 에어컨 ECU(10)의 통상 모드에 있어서의 처리의 일례를 나타낸 흐름도이다. 우선, 이그니션 스위치(ignition switch)가 온되어 에어컨 ECU(10)에 직류 전원이 공급되면, 미리 메모리에 기억되어 있는 도 5에 나타내는 제어 프로그램이 실행된다.

단계 S11에서는 에어컨 ECU(10) 내부의 마이크로컴퓨터에 내장된 데이터 처리용 메모리의 기억 내용 등을 초기화하고, 단계 S12로 이동한다. 단계 S12에서는 각종 데이터를 데이터 처리용 메모리내로 읽어들이고, 단계 S13으로 이동한다. 따라서, 단계 S12에서는 컨트롤 패널(90) 상의 각종 조작 스위치로부터의 스위치 신호 및 각종 센서로부터의 센서 신호가 입력된다. 센서 신호로서는 예를 들면, 내기온 센서(71)가 검지하는 차실내 온도(Tr), 외기온 센서(72)가 검지하는 외기온(Tam), 일사 센서가 검지하는 일사량(Ts), 증발 후 온도 센서가 검지하는 증발 후 온도(Te) 및 냉각수온 센서(75)가 검지하는 냉각수온(Tw)이다.

단계 S13에서는 기억하고 있는 연산식에 입력 데이터를 대입하여, 운전석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr)) 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Pa))를 연산하고, 그 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))와 외기온(Tam)으로부터 목표 증발 후 온도(TEO)를 연산하고, 단계 S14으로 이동한다.

단계 S13에서 이용되는 연산식의 일례를 수식 1에 나타낸다.

TAO＝Kset×Tset－Kr×Tr－Kam×Tam－Ks×Ts＋C …(1)

여기에서, Tset는 각 온도 설정 스위치에서 설정된 설정 온도, Tr은 내기온 센서(71)에서 검출된 내기 온도, Tam은 외기온 센서(72)에서 검출된 외기 온도, Ts는 일사 센서에서 검출된 일사량이다. 또, Kset, Kr, Kam 및 Ks는 각 게인(gain)이고, C는 전체에 관련되는 보정용의 정수이다. 따라서, 에어컨 ECU(10)는 내기온 센서(71)에 의하여 검출된 공기 온도를 이용하여 목표 분출 온도를 결정하는 목표 분출 온도 결정부로서의 기능을 갖는다.

단계 S14에서는 연산한 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))에 기초하여 송풍기 풍량, 즉, 송풍기 모터(9)에 인가하는 송풍기 제어 전압(VA)을 연산하고, 단계 S15으로 이동한다. 송풍기 제어 전압(VA)은 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))에 각각 적합한 송풍기 제어 전압(VA(Dr), VA(Pa))을 미리 정한 특성 패턴에 기초하여 구하는 것과 함께, 그들의 송풍기 제어 전압(VA(Dr), VA(Pa))을 평균화 처리함으로써 획득된다.

단계 S15에서는 연산된 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))와 단계 S12에 있어서의 입력 데이터를 메모리에 기억되어 있는 연산식에 대입하여 운전석측 에어믹스 도어(15)의 에어믹스 개도(airmix opening)(SW(Dr))(％) 및 조수석측 에어믹스 도어(16)의 에어믹스 개도(SW(Pa))(％)를 연산하고, 단계 S16으로 이동한다. 따라서, 에어컨 ECU(10)는 목표 분출 온도를 이용하여 에어믹스 개도를 결정하는 풍량 비율 결정부로서의 기능을 갖는다.

단계 S16에서는 단계 S13에서 연산된 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))에 기초하여 차실내로 흡입하는 공기류의 흡입 모드와 차실내로 분출하는 공기류의 분출 모드를 결정하고, 단계 S17으로 이동한다.

단계 S17에서는 단계 S13에서 연산된 운전석측 및 조수석측의 목표 분출 온도(TAO(Dr), TAO(Pa))와 증발 후 온도 센서(74)가 검지하는 실제의 증발 후 온도(Te)가 일치하도록 피드백 제어(PI제어)로 압축기(45)의 온 오프를 제어하고, 단계 S18으로 이동한다.

단계 S18에서는 단계 S14에서 연산된 송풍기 제어 전류(VA)로 되도록 송풍기 구동 회로(8)에 제어 신호를 출력하고, 단계 S19으로 이동한다. 단계 S19에서는 단계 S15에서 결정된 에어믹스 개도(SW(Dr), SW(Pa))로 되도록 서보 모터(17, 18)에 제어 신호를 출력하고, 단계 S110으로 이동한다.

단계 S110에서는 단계 S16에서 결정된 흡입 모드와 분출 모드로 되도록 서보 모터(28, 29, 38, 39)에 제어 신호를 출력하고, 단계 S111으로 이동한다. 단계 S111에서는 단계 S17에서 결정된 온 오프 제어를 클러치 구동 회로(45b)에 출력하고, 단계 S12로 되돌아가서 단계 S12∼단계 S111까지의 처리를 반복한다. 이와 같은 일련의 처리를 반복함으로써 탑승자가 설정한 차실내 온도로 할 수 있다.

다음으로, 차량용 공조 장치(100)의 제어 모드에 관하여, 도 6∼도 8을 이용해서 설명한다. 도 6은 제어 모드의 천이를 나타내는 상태 천이도이다. 도 7은 1석 모드에 있어서의 차실내를 간략화하여 나타내는 모식도이다. 도 8은 앞좌석 모드에 있어서의 차실내를 간략화하여 나타내는 모식도이다.

차량용 공조 장치(100)의 제어 모드는 통상 모드와 집중 제어 모드로 나눌 수 있다. 통상 모드는 집중 제어 스위치(55)가 눌려 있지 않은 제어 모드이다. 따라서, 통상 모드는 집중 제어 스위치(5)가 눌려 있지 않은 경우에, 컨트롤 패널(90)의 각종 스위치의 조작에 의하여 예를 들면, 분출 모드 등이 적절히 변경된다.

집중 제어 모드는 집중 제어 스위치(55)가 눌린 상태의 제어 모드이다. 집중 제어 모드는 각 좌석(전체 좌석) 중의 적어도 하나의 사전 결정된 좌석을 집중하여 공조하기 위한 제어 모드이다. 본 실시 형태에서는 사전 결정된 좌석은 운전석 또는 앞좌석(운전석 및 조수석)으로 설정되어 있다. 집중 제어 모드는 앞좌석을 공조하는 앞좌석 모드, 운전석만을 공조하는 1석 모드, 전체 좌석(앞좌석 및 후부 좌석)을 공조하는 전체 좌석 모드로 나눌 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 통상 모드에 있어서 제 1 조건이 성립되면, 집중 제어 모드로 천이한다. 제 1 조건은 통상 모드에 있어서 집중 제어 스위치(55)가 조작된 경우(집중 제어 스위치(55)가 온(ON)된 경우)에 성립된다. 바꾸어 말하면, 통상 모드에 있어서, 집중 제어 스위치(55)가 조작되면 집중 제어 모드로 천이한다.

또, 집중 제어모드에 있어서 제 2 조건이 성립되면 통상 모드로 천이한다. 제 2 조건은 집중 제어 모드에 있어서, 온(ON)된 후의 집중 제어 스위치(55)가 다시 조작된 경우(집중 제어 스위치(55)가 오프(OFF)된 경우), 또는 컨트롤 패널(90)에 의하여 후부 좌석의 공조 요구가 입력된 경우에 성립된다. 따라서, 집중 제어 모드에 있어서, 집중 제어 스위치(55)가 조작되면 통상 모드로 천이한다. 또, 후부 좌석의 공조 요구가 입력되면, 후부 좌석도 공조할 필요가 있기 때문에 통상 모드로 천이한다.

다음으로, 집중 제어 모드에 있어서의 3가지 모드의 천이에 관하여 설명한다. 통상 모드로부터 집중 제어 모드로 천이하면, 우선, 앞좌석 모드를 실시한다. 앞좌석 모드는 앞좌석 공간을 온도 조절하는 모드이고, 흡입 분출 모드도 “앞좌석 모드”로 변경한다. 예를 들면, 흡입 모드는 내기 모드로 하여, 내외기 전환 도어(3)에서 운전석측 아래쪽 및 조수석측 아래쪽에 있는 내기 흡입구(6)를 개구시킨다. 또, 탑승자가 없는 후부 좌석 공조 공간에 개구한 공기 분출구를 대응하는 각 도어에서 모두 닫는다. 예를 들면, 도 2에 있어서의 후부 좌석측 센터 페이스 공기 분출구(91)(도 2에 있어서의 화살표 C1, C2), 후부 좌석 사이드 페이스 공기 분출구(92)(도 2에 있어서의 화살표 D1), 후부 좌석측 풋 공기 분출구(93)(도 2에 있어서의 화살표 F1, F2)를 닫고, 잔여의 공기 분출구(20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33)(도 2에 있어서의 화살표 A1, A2, B1, B2, E1, E2, G1, G2, H1)는 연다. 또, 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 흡입 분출 모드를 “앞좌석 모드”로 하여 공기 분출구(91, 93)를 닫고, 잔여의 공기 분출구(21, 22, 31, 32)를 열어서 공조 범위를 앞좌석으로 한정한다. 또한, 도 2에서는 화살표 D1, H1밖에 도시되어 있지 않지만, 조수석측에는 마찬가지로 화살표 D2, H2로 도시된 공조 공기의 흐름이 있는 것으로 한다.

다음으로, 1석 모드에 관하여 설명한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 앞좌석 모드에 있어서 제 3 조건이 성립되면 1석 모드로 천이한다. 제 3 조건은 (1) 조수석에 탑승자가 없을 때이고, 또한, (2) 송풍기(4)가 온(ON)이고, 또한, (3) 습도가 낮아서 김이 서리지 않을 때(예를 들면, 습도＜100％), 또는 (3) 여름(예를 들면, 외기온＞40℃) 및 겨울(예를 들면, 외기온＜0℃)이 아닌 때에 성립된다. 따라서, 조수석에 탑승자가 있고, 또한, 집중 제어 모드인 때에는 탑승자가 앞좌석에만 있다고 판단하고, 앞좌석만을 공조 범위로 하는 앞좌석 모드가 실시되게 된다.

1석 모드는 탑승자가 운전자만인 경우에 실시되는 모드이고, 운전석 공간을 온도 조절하는 모드로서, 흡입 분출 모드를 “1석 모드”로 변경한다. 예를 들면, 흡입 모드는 내기 모드로 하여, 내외기 전환 도어(3)에서 운전석측 아래쪽에 있는 내기 흡입구(6)를 개구시킨다. 또, 탑승자가 없는 조수석측 공조 공간에 개구한 공기 분출구(30∼33)를 대응하는 각 도어(34∼36)에서 모두 닫는다. 예를 들면, 도 2에 있어서의 가상선으로 둘러싸는 공기 분출구(30, 31, 32, 33, 91, 92, 93)를 닫고, 실선으로 둘러싼 공기 분출구(20, 21, 22, 23)는 연다. 또, 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 흡입 분출 모드를 “1석 모드”로 하여, 공기 분출구(31, 32, 91, 93)를 닫고, 잔여의 공기 분출구(21, 22)를 열어서 공조 범위를 운전석으로 한정한다.

1석 모드에 있어서, 제 4 조건이 성립되면 앞좌석 모드로 천이한다. 제 4 조건은 제 3 조건이 불성립 시에 성립된다. 따라서, 예를 들면, 1석 모드에 있어서, 조수석에 탑승자가 착석한 경우에는 제 4 조건이 성립되어 앞좌석 모드로 천이한다. 또, 1석 모드에 있어서, 송풍기(4)에 의한 송풍을 정지하는 정지 지령을 입력하는 조작, 예를 들면, 오프 스위치(51) 또는 송풍기 풍량 전환 스위치(87)에서 풍량 0로 하면, 제 4 조건이 성립되어 앞좌석 모드로 천이한다.

다음으로, 전체 좌석 모드에 관하여 설명한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 앞좌석 모드에 있어서 제 5 조건이 성립되면 전체 좌석 모드로 천이한다. 제 5 조건은 (2) 송풍기(4)가 온(ON)이고, 또한, (1) 김이 서릴 정도로 고습 시(예: 습도＞100％), 또는 (2) 혹서(예: 외기온＞45℃), 극한(예: 외기온＜－5℃)인 때에 성립된다. 따라서, 집중 제어 모드이어도 혹서인 때 등, 다대한 공조 능력이 필요한 경우에는 신속히 차실내를 공조하기 위해 전체 좌석 모드로 천이한다. 전체 좌석 모드의 구체적인 제어 내용은 차실내 환경에 따라서 다르고, 차실내 환경에 따라서 최대 난방 모드, 최대 냉방 모드, 또는 최대 제습 모드가 실시된다. 전체 좌석 모드는 후부 좌석 공조 공간에 개구한 공기 분출구 중, 적어도 하나의 도어를 연다. 예를 들면, 도 2에 있어서의 후부 좌석측 센터 페이스 공기 분출구(91)(도 2에 있어서의 화살표 C1, C2), 후부 좌석 사이드 페이스 공기 분출구(92)(도 2에 있어서의 화살표 D1), 후부 좌석측 풋 공기 분출구(93)(도 2에 있어서의 화살표 F1, F2)를 연다.

전체 좌석 모드에 있어서, 제 6 조건이 성립되면 앞좌석 모드로 천이한다. 제 6 조건은 제 5 조건이 불성립 시에 성립된다. 따라서, 예를 들면, 앞좌석 모드에 있어서, 최대 제습 모드에서 습도가 저하한 경우에는 제 6 조건이 성립되어 앞좌석 모드로 천이한다. 또, 전체 좌석 모드에 있어서, 송풍기(4)에 의한 송풍을 정지하는 정지 지령을 입력하는 조작, 예를 들면, 오프 스위치(51) 또는 송풍기 풍량 전환 스위치(87)에서 풍량 0로 하면, 제 6 조건이 성립되어 앞좌석 모드로 천이한다.

에어컨 ECU(10)는 이그니션 오프(OFF)하면, 이그니션 오프(OFF) 시에 집중 제어 모드인지 통상모드인지를 메모리에 기억하고, 이그니션 온(ON)했을 때에 메모리에 기억되어 있는 최신의 제어 모드를 읽어내고, 읽어낸 제어 모드로 되도록 제어한다. 예를 들면, 집중 제어 모드인 때에 이그니션 오프(OFF)로 하면, 다음에 이그니션 온(ON)한 경우에는 집중 제어 모드로 된다. 이에 따라서, 이그니션 오프(OFF) 시의 제어 모드로부터 개시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 에어컨 ECU(10)는 집중 제어 스위치(55)가 조작되어, 사전 결정된 좌석인 운전석을 공조하는 사전 결정된 좌석 공조 지령이 주어진 경우에는 집중 제어 모드(사전 결정된 좌석 상태의 제어)로 하여, 조수석측 도어(34∼36) 등을 차단 상태로 제어한다. 차단 상태로 함으로써 운전석 또는 앞좌석에 대해서만 공조풍을 송풍할 수 있다. 따라서, 통상 모드보다도 공조 범위가 좁아지기 때문에 공조 능력을 저감할 수 있다.

에어컨 ECU(10)는 집중 제어 모드에 있어서, 송풍기(4)의 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 송풍기(4)를 제어한다. 또한, 에어컨 ECU(10)는 다른 좌석에 대응하여 개구하는 복수의 공기 분출구 중, 적어도 하나의 공기 분출구를 열림 상태로 하여, 송풍기(4)가 정지 후에 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적을, 집중 제어 모드에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적 이상으로 되도록 제어한다. 따라서, 정지 지령이 주어지면, 각 공기 분출구의 개폐 상태가 제어되고, 열림 상태에 있는 공기 분출구의 개구 면적이 동등하게 되거나 그 이상으로 된다. 이에 따라서 예를 들면, 차속의 상승 등에 기인하여 외기 흡입구(7)로부터 도입되는 외기의 압력이 높아지고, 외기 흡입구(7)로부터 도입된 외기가 차실내로 유입된 경우이어도 다른 좌석, 예를 들면, 후부 좌석의 공기 분출구를 열림 상태로 하여, 개구 면적을 송풍기(4)가 정지하기 전과 동등하게 되거나 그 이상으로 되게 함으로써 유입되는 공기를 후부 좌석과 사전 결정된 좌석으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 운전자에게 주는 불쾌감을 억제할 수 있다.

또, 예를 들면, 내기를 순환하기 위해, 내기 흡입구(6)로부터 흡입된 내기가 공기 분출구로부터 분출되는 경우에, 송풍기(4)를 정지한 경우이어도 개구 면적을 동등하거나 그 이상으로 되게 하여 순환하는 공기의 통로를 분산하고 있다. 따라서, 습도의 상승을 억제하여 창문의 김서림의 발생을 억제할 수 있다. 이에 따라서, 집중 제어 모드의 제어를 실시 중에 송풍기(4)를 정지한 경우이어도 운전석의 쾌적성이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는 에어컨 ECU(10)는 집중 제어 모드에 있어서, 송풍기(4)의 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 송풍기(4)를 제어하는 것과 함께, 1석 모드에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수를 많게 하도록 각 도어를 제어한다. 구체적으로는, 1석 모드로부터 앞좌석 모드로 천이하도록 제어한다(제 4 조건이 성립). 따라서, 정지 지령이 주어지면 각 공기 분출구의 개폐 상태가 제어되고, 열림 상태의 공기 분출구의 수가 많아진다. 이에 따라서 예를 들면, 차속의 상승 등에 기인하여 외기 흡입구(7)로부터 도입되는 외기의 압력이 높아지고, 외기 흡입구(7)로부터 도입된 외기가 차실내로 유입된 경우이어도 열림 상태의 공기 분출구의 수를 많게 함으로써 유입되는 공기를 더욱 분산시킬 수 있다. 따라서, 운전자에게 주는 불쾌감을 억제할 수 있다.

또, 예를 들면, 내기를 순환하기 위해, 내기 흡입구(6)로부터 흡입된 내기가 공기 분출구로부터 분출되는 경우에, 송풍기(4)를 정지한 경우이어도 열림 상태의 공기 분출구의 수를 많게 하고 있기 때문에 순환하는 공기의 통로를 늘릴 수 있다. 따라서, 습도의 상승을 억제하여 창문의 김서림의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 이에 따라서, 집중 제어 모드의 제어를 실시 중에 송풍기(4)를 정지한 경우이어도 운전석의 쾌적성이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는 에어컨 ECU(10)는 1석 모드에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 많고, 모든 공기 분출구의 수보다도 적은 수의 공기 분출구가 열림 상태에 있도록 각 도어를 제어한다. 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수는 모든 공기 분출구의 수보다도 적다. 모든 공기 분출구에 대하여 열림 상태로 하면, 열림 상태로 하기 위한 동력이 많아져서 열림 상태로 하기 위한 시간이 길어진다. 그래서 본 실시 형태에서는 열림 상태로 하는 공기 분출구의 수를 제한함으로써 열림 상태로 하기 위한 동력의 증가를 억제하고, 열림 상태로 하기까지의 시간을 짧게 하여, 상기한 공기 분출구의 수를 많게 하는 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 에어컨 ECU(10)는 1석 모드에 있어서 송풍기(4)가 오프(OFF)되면, 운전석 및 조수석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 열림 상태로 하고, 후부좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 닫힘 상태로 하도록 각 도어를 제어한다(앞좌석 모드가 되도록 제어한다). 바꾸어 말하면, 앞좌석 또는 운전석을 쾌적하게 하는 공조를 실시하는 집중 제어 모드에 있어서, 시스템 오프(OFF) 이외(＝송풍기 오프(OFF) 이외)⇒매뉴얼 시스템 오프(OFF)(＝송풍기 오프(OFF)) 시에 앞좌석 모드 이외의 경우(1석 모드 또는 전체 좌석 모드의 경우), 앞좌석 모드로 천이하여 대기한다. 따라서, 열림 상태로 하는 공기 분출구의 수를, 운전석만을 공조 범위로 하고 있는 1석 모드인 때의 공기 분출구의 수보다도 많고, 전체 좌석(운전석, 조수석 및 후부 좌석)을 공조 범위로 하고 있는 전체 좌석 모드인 때의 공기 분출구의 수보다도 적게 할 수 있다. 이와 같이, 열림 상태로 하는 공기 분출구의 수를 제한함으로써 열림 상태로 하기 위한 동력의 증가를 억제하고, 열림 상태로 하기까지의 시간을 짧게 하여, 상기한 공기 분출구의 수를 많게 하는 효과를 달성할 수 있다. 또, 앞좌석 모드는 1석 모드와 전체 좌석 모드의 사이의 상태이다. 따라서, 앞좌석 모드로부터 1석 모드로의 이행 및 전체 좌석 모드로의 이행을, 1석 모드와 전체 좌석 상태의 사이의 이행 시간에 비하여 단시간에 실시할 수 있다. 따라서, 송풍기(4)를 정지한 경우에 앞좌석 모드로 함으로써 다시 송풍기(4)를 기동한 경우에, 1석 모드 또는 전체 좌석 모드 중 어느 하나의 상태로 이행해도 단시간에 이행할 수 있다.

본 실시 형태의 작용 및 효과를 바꾸어 말하면, 시스템 오프(OFF)(＝송풍기 오프(OFF))한 경우에 1석 모드로부터 앞좌석 모드로 천이하면, 열림 상태의 공기 분출구가 증가함으로써 외기 모드인 때의 램압(ram pressure)의 영향을 경감할 수 있다. 또, 시스템 오프(OFF)(＝송풍기 오프(OFF))한 경우에 1석 모드로부터 앞좌석 모드로 천이하면, 열림 상태의 공기 분출구가 증가함으로써 내기 모드인 때의 김서림 방지 및 배터리의 발열에 의한 후부 좌석의 온도 상승(김서림)을 경감할 수 있다. 또, 송풍기 오프(OFF)로부터 송풍기 온(ON)으로 복귀할 때, 앞좌석 모드이기 때문에 전체 좌석모드, 1석 모드의 어느 쪽에도 최단 시간으로 천이할 수 있다.

1석 모드 시에 매뉴얼에서 시스템 오프(OFF)(＝송풍기 오프(OFF))한 경우, 차실내 온습 환경이 고습도로 되기 쉽고, 또, 고온에서 배터리 냉각이 요구된 경우에도 조금이라도 상황을 개선하기 위해 앞좌석 모드로 천이한다. 또, 시스템 오프(OFF)로부터 시스템 온(ON)했을 때에 중간의 앞좌석 모드에서 대기하여, 전체 좌석 모드, 1석 모드의 어느 쪽으로도 즉시 천이 가능하다. 외기 모드에서 1석 모드 중에는 송풍기 모터 오프(OFF)에 의하여 고차속 시에 램압의 영향으로 풍량이 지나치게 나오는 것을 막을 수 있다. 송풍기(4)가 오프(OFF)이고 내외기 전환 도어(3)가 내기 시에는 공기 분출구로부터 전혀 바람이 나오지 않고, 차실내가 고습도로 되어 김이 서려 버리기 때문에 공기 분출구를 1석 모드로부터 앞좌석 모드로 전환함으로써 김서림을 경감할 수 있다.

이상, 본 개시에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기한 실시 형태에 전혀 제한되지 않고, 본 개시의 주요 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하다.

상기의 실시 형태에서는 집중 제어 모드 중에 송풍기(4)가 정지한 경우에는 앞좌석 모드로 천이하도록 제어되지만, 앞좌석 모드로의 천이에 한정하는 것은 아니고, 집중 제어 모드 중에 열림 상태에 있는 공기 분출구를 닫힘 상태로 하고, 후부 좌석의 공기 분출구를 열림 상태로 하여, 개구 면적을, 정지 후의 합계의 개구 면적이 정지 전의 합계의 개구 면적 이상이 되도록 하면 좋다. 이와 같은 제어이어도 공기 분출구를 운전석과 후부 좌석으로 분산할 수 있어서, 분산에 의한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 예를 들면, 집중 제어 모드에서 운전석측 센터 페이스 공기 분출구(21)가 열림 상태이고, 운전석측 풋 공기 분출구(23)가 닫힘 상태에 있는 경우에, 정지 지령이 주어지면, 운전석측 센터 페이스 공기 분출구(21)를 닫힘 상태로 하고, 운전석측 풋 공기 분출구(23)를 열림 상태로 하여, 후부 좌석의 닫힘 상태에 있는 공기 분출구를 열림 상태로 해도 좋다. 또, 예를 들면, 집중 제어 모드에서 운전석측 센터 페이스 공기 분출구(21)가 열림 상태이고, 운전석측 풋 공기 분출구(23)가 열림 상태에 있는 경우에, 정지 지령이 주어지면, 운전석측 센터 페이스 공기 분출구(21)를 닫힘 상태로 하고, 운전석측 풋 공기 분출구(23)를 닫힘 상태로 하고, 후부 좌석의 닫힘 상태에 있는 복수의 공기 분출구를 열림 상태로 하여, 개구 면적을 적어지지 않도록 제어해도 좋다. 운전석에 대향하는 공기 분출구를 모두 닫힘 상태로 함으로써 램압에 기인하는 송풍이 운전자에게 송풍되는 것을 확실하게 막을 수 있다.

또, 상기의 실시 형태에서는 집중 제어 모드 중에 송풍기(4)가 정지한 경우에는 앞좌석 모드로 천이하도록 제어되지만, 앞좌석 모드로의 천이에 한정되는 것은 아니고, 열림 상태의 공기 분출구의 수가 많아지도록 제어하면 좋다. 예를 들면, 1석 모드로부터 전체 좌석 모드로 이행해도 좋고, 1석 모드로부터 운전석 및 후부 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 열림 상태로 하도록 제어해도 좋다.

또, 상기의 실시 형태에서는 1석 모드에서는 운전석을 공조 범위로 하는 모든 공기 분출구를 열림 상태로 할 필요는 없고, 공조 범위로 하는 적어도 하나의 공기 분출구가 열림 상태이면 좋다. 열림 상태로 하는 공기 분출구는 분출 모드에 의하여 적절히 설정된다.

또, 상기의 실시 형태에서는 집중 제어 스위치(55)가 눌린 경우에는 후부 좌석에 탑승자가 없다고 판단하고 있지만, 후부 좌석에 탑승자 검출부를 설치하고, 후부 좌석의 착석 상태를 검출해도 좋다. 바꾸어 말하면, 실시 형태에서는 탑승자 검출부는 조수석에만 설치되고, 다른 좌석에는 설치되어 있지 않지만, 이와 같은 구성에 한정하는 것은 아니고, 모든 좌석에 탑승자 검출부를 설치해도 좋다. 또, 상기의 실시 형태에서는 탑승자 검출부는 시트에 배치된 착석 센서 및 버클 센서를 이용하고 있는데, 인스트루먼트 패널 등에 배치한 IR(비접촉 적외선온도) 센서에 의해 각 좌석의 탑승자의 존재 여부를 검지하도록 해도 좋다. 또, 각 좌석의 도어의 개폐 신호를 이용하여 각 좌석의 탑승자의 존재 여부를 추정하도록 해도 좋고, 이들의 수단을 조합하여 각 좌석의 탑승자의 존재 여부를 판단하는 것이어도 좋다.

또, 상기의 실시 형태에서는 액츄에이터는 서보 모터에 의하여 실현되어 있는데, 서보 모터에 한정하지는 않고, 잔여의 액츄에이터, 예를 들면, 바이메탈 및 형상 기억 합금을 이용해도 좋다.

또, 상기의 실시 형태에서는 차실내의 운전석측의 공간과 조수석측의 공간을 독립적으로 공조할 수 있는 차량용 공조 장치(100)인데, 이와 같은 구성에 한정하는 것은 아니고, 독립적으로 공조하지 않는 차량용 공조 장치이어도 좋다.

본 개시는 해당 실시예나 구조에 한정되는 것은 아니라고 이해된다. 본 개시는 여러 가지 변형예나 균등 범위 내의 변형도 포함한다. 덧붙여서, 적합한 여러 가지 조합이나 형태, 나아가서는 그들에 1요소만, 그 이상 또는 그 이하를 포함하는 다른 조합이나 형태도 본 개시의 범주나 사상 범위에 들어가는 것이다.

Claims

제 1 측면상에 공기 흡입구(6, 7)가 형성되고, 제 2 측면상에 차실내를 향하는 공기가 통과하는 복수의 공기 분출구가 형성되는 공조 케이스(2)로서, 상기 복수의 공기 분출구(20∼23, 30∼33, 91∼93)는 적어도 운전석을 포함하는 사전 결정된 좌석과 다른 좌석들을 포함하는 복수의 좌석에 대응하여 개구하고, 상기 공기 흡입구와 상기 복수의 공기 분출구의 사이에 송풍 공기가 통과하는 통풍로를 갖는 공조 케이스(2)와,
상기 공조 케이스의 상기 통풍로에 대하여 공기를 송풍하는 공조용 송풍기(13)와,
상기 공조용 송풍기로부터 송풍된 공기를 가열 또는 냉각하여 공조풍으로 하고, 상기 복수의 공기 분출구에 보내는 공조부(41, 42)와,
상기 복수의 공기 분출구의 개폐 상태를 전환하는 개폐부로서, 상기 복수의 공기 분출구 중, 상기 사전 결정된 좌석을 제외한 다른 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구로부터 분출하는 공조풍의 통과를 허가하는 허가 상태와, 상기 통과를 차단하고, 상기 사전 결정된 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구로부터 분출하는 공조풍의 통과를 허가하는 차단 상태에 걸쳐서 전환하는 개폐부(34∼36)와,
상기 공조용 송풍기, 상기 공조부 및 상기 개폐부를 제어하여, 상기 차실내의 공조를 실시하는 제어부(10)를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 사전 결정된 좌석을 공조하는 사전 결정된 좌석 공조 지령이 주어진 경우에는 사전 결정된 좌석 상태의 제어로서 상기 개폐부를 상기 차단 상태로 제어하고,
상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 상기 공조용 송풍기의 정지를 요구하는 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 상기 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 상기 다른 좌석을 공조 범위로 하는 복수의 공기 분출구 중, 적어도 하나의 공기 분출구를 열림 상태로 하여, 상기 공조용 송풍기가 정지 후에 열림 상태에 있는 공기 분출구의 합계의 개구 면적이, 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에서의 공기 분출구의 합계의 개구 면적 이상으로 되도록 상기 개폐부를 제어하는
차량용 공조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 상기 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 상기 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수를 많게 하도록 상기 개폐부를 제어하는
차량용 공조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 사전 결정된 좌석은 상기 운전석이고,
상기 다른 좌석은 조수석 및 후부 좌석이고,
상기 제어부는 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 상기 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 상기 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 상기 운전석 및 상기 조수석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 열림 상태로 하고, 상기 후부 좌석을 공조 범위로 하는 공기 분출구를 닫힘 상태로 하도록 상기 개폐부를 제어하는
차량용 공조 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서, 상기 정지 지령이 주어진 경우에는 송풍을 정지하도록 상기 공조용 송풍기를 제어하는 것과 함께, 상기 사전 결정된 좌석 상태에 있어서 상기 열림 상태에 있는 공기 분출구의 수보다도 많고, 모든 공기 분출구의 수보다도 적은 수의 공기 분출구가 열림 상태로 되도록 상기 개폐부를 제어하는
차량용 공조 장치.