JP3707119B2

JP3707119B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP3707119B2
Application number: JP33714395A
Authority: JP
Inventors: 裕司伊藤; 孝昌河合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JPH09175143A; US6152217A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の冷房を行うクーラユニット、または車室内の暖房を行うヒータユニットを制御する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車室内後席の冷房はリアクーラユニットにて行い、車室内後席の暖房はリアヒータユニットにて行うように、それぞれのユニットを制御する車両用空調装置が特開平２−５８１２６号公報に開示されている。具体的には、まず後席室温を後席設定温度にするための必要熱量ＱR を決定し、この必要熱量ＱR が負の場合は、リアヒータユニットを停止するとともにリアクーラユニットにて後席冷房を行い、上記必要熱量ＱR が正の場合は、リアクーラユニットを停止するとともにリアヒータユニットにて後席暖房を行う。
【０００３】
そして、後席冷房時には、後席室温と後席設定温度との偏差に基づいて、後席への必要風量ＷＲＣを決定し、この必要風量ＷＲＣのもとで上記必要熱量ＱR を得るのに必要な吹出温度ＴＡＯR を算出する。そして、リアクーラユニット内のリア蒸発器をフロストさせることなく上記必要吹出温度ＴＡＯR を得るように、リア蒸発器への冷媒流れを制御する冷媒バルブをオンオフさせる。
【０００４】
また、後席暖房時には、後席室温と後席設定温度との偏差に基づいて必要風量ＷＲＨを決定し、この必要風量ＷＲＨのもとで上記必要熱量ＱR を得るのに必要な吹出温度ＴＡＯR を算出する。そして、上記必要吹出温度ＴＡＯR を得るように、リアヒータユニット内のリアヒータコアへの温水流れを制御するウォータバルブをオンオフさせる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような車両用空調装置においては、特に外気温度が例えば１０〜２０（℃）といった中間期においては、以下のような問題が発生する。
つまり、後席冷房時において、上記必要吹出温度ＴＡＯR が例えば１５（℃）以上となるときがある。この場合、この温度の風をリア蒸発器にて作ると、リア蒸発器のゴミやカビ、あるいはリア蒸発器の腐食による酸化物が原因となる異臭が発生し、車室内乗員に不快感を与えてしまう。
【０００６】
もちろん、このような問題は、クーラユニットを前席側に設けて上記と同様の制御を行った場合にも発生する。
また、後席暖房時において、上記必要吹出温度ＴＡＯR がリアヒータユニットの吸込温度以下となるときがある。しかし、実際には、リアヒータユニット内のリアヒータコアは、吸込温度以上の風を作るものなので、リアヒータユニットでは、上記のように吸込温度以下の風は作れない。
【０００７】
もちろん、このような問題は、ヒータユニットを前席側に設けて上記と同様の制御を行った場合にも発生する。
そこで、本発明は上記各問題を解決することを目的とする。
【０００８】
【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記載の発明は、車室内への必要吹出温度が所定温度より高いときは、冷却用熱交換器による空気冷却温度が上記所定温度となるように冷却能力調節手段を制御し、かつ上記必要吹出温度が上記所定温度以下のときに比べて、車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
これによると、必要吹出温度が所定温度より高いときでも、冷却用熱交換器による空気冷却温度は上記所定温度で一定となる。従って、冷却用熱交換器のゴミやカビが原因となる異臭の発生を防止することができる。ここで、上記のように、必要吹出温度が所定温度より高いにも係わらず、上記空気冷却温度を所定温度で一定とすると、温度の面では車室内への供給熱量が過剰となる。
【００１０】
しかし、本発明では、車室内への単位時間当たりの吹出風量を、必要吹出温度が所定温度以下のときに比べて少なくするので、上記過剰となる熱量を相殺でき、車室内へ所望の熱量を供給することができる。また、請求項５記載の発明は、車室内への必要吹出温度が、加熱用熱交換器の吸込側空気温度（以下、吸込温度という）より低いときは、上記必要吹出温度が上記吸込温度以上のときに比べて、車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
ここで、加熱用熱交換器は吸込空気を加熱するものであり、吸込温度よりも低い温度の空気は作れないため、必要吹出温度が上記吸込温度より低いときは、車室内へは吸込温度と同じ温度の空気が吹き出される。つまり、必要吹出温度が吸込温度より低いにも係わらず、車室内への吹出温度は吸込温度で一定となるため、温度の面では車室内への供給熱量が過剰となる。
【００１２】
しかし、本発明では、車室内への単位時間当たりの吹出風量を、必要吹出温度が吸込温度以上のときに比べて少なくするので、上記過剰となる熱量を相殺でき、車室内へ所望の熱量を供給することができる。また、請求項２、６記載の発明は、送風手段の作動と停止を繰り返すことによって、車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくするようにしたことを特徴としている。
【００１３】
ところで、送風手段として一般的に用いられるものは、直流モータにてファンを駆動して空気流を発生するタイプのものである。このように直流モータを使ってファンを駆動する場合、モータの特性上、最低でも所定電圧（例えば４Ｖ）を印加してやらないとファンを作動状態とすることができない。つまり、ファンが回転して得られる最低風量は、上記所定電圧に相当する風量であり、この風量以下の風量は得られない。
【００１４】
従って、送風手段が上記最低風量にて作動状態にあるときに、必要吹出温度が上記所定温度より高くなったり、あるいは必要吹出温度が上記吸込温度より低くなって、車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくする場合、単純にその絶対風量を下げることは、上記した理由からできない。その点、本発明は、送風手段の作動と停止を繰り返すという方法なので、上記のように送風手段が上記最低風量にて作動状態にあるときでも、簡単に車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくすることができる。
【００１５】
また、請求項１０記載の発明は、送風手段の作動と停止を繰り返す周期を、時間的に変化させるようにしたことを特徴としている。これによると、上記周期が時間的に変化するので、車室内乗員に風量ゆらぎの感覚を与えることができ、送風と停止が繰り返されることによる乗員の違和感を無くすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を、ワンボックス型自動車に搭載した第１実施形態について、図１〜１６を用いて説明する。
図１に示すように、車両前席側に、前席側空間を冷暖房する前席エアコンユニット１が設けられ、車両後席側に、後席側空間を冷房する後席クーラユニット２と、後席側空間を暖房する後席ヒータユニット３がそれぞれ設けられている。
【００１７】
上記前席エアコンユニット１は、車両前席側に設けられた車室内インストルメントパネル内部に設けられており、この位置から、前席乗員の上半身、足元、およびフロントガラス内面に向けて風を吹き出す。
上記後席クーラユニット２は、後席側の車室内壁と車両外板との間のスペースに設けられており、天井ダクト４を介して、車両天井から後席乗員の主に頭に向けて風を吹き出す。
【００１８】
上記後席ヒータユニット３は、助手席シートの下方部に設けられており、この位置から後席乗員の主に足元に向けて温風を吹き出す。
そして、これらのユニット１〜３における各空調手段を、ＥＣＵ５（電子制御装置、図３参照）によって独立に制御するように構成されている。
次に、図２（ａ）を用いて前席エアコンユニット１の構成を説明する。
【００１９】
空調ケース６の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口７と外気を吸入するための外気吸入口８とが形成されるとともに、これらの吸入口７、８から、内気と外気との吸入割合を切り換える内外気切換ドア９が設けられている。この内外気切換ドア９は、その駆動手段としてのサーボモータ４４（図３参照）によって駆動される。
【００２０】
上記内外気切換ドア９の下流側部位には、送風手段としてのファン１０が配設されている。このファン１０は、その駆動手段としてのブロワモータ４９（図３参照）によって駆動され、ファン１０の回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ４９に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ５（図３参照）によって決定される。
【００２１】
ファン１０の下流側には、冷却用熱交換器としての前席蒸発器１１が配設されている。この前席蒸発器１１は、自動車のエンジンによって駆動される図示しない圧縮機の他に、図示しない凝縮器や減圧手段等とともに冷媒配管で接続された周知の冷凍サイクルを構成するものである。この前席蒸発器１１の冷媒上流側における上記冷媒配管には、前席蒸発器１１への冷媒流れを制御する電磁弁１２が設けられている。
【００２２】
前席蒸発器１１よりも空気下流側部位には、加熱用熱交換器としての前席ヒータコア１３が配設されている。この前席ヒータコア１３は、内部にエンジン冷却水が流れ、この冷却水を熱源として前席ヒータコア１３を通過する空気を再加熱するものである。また、空調ケース６内には、前席蒸発器１１からの冷風が前席ヒータコア１３をバイパスするバイパス通路１４が形成されている。
【００２３】
また、空調ケース６内には、前席ヒータコア１３を通る冷風量とバイパス通路１４を通る冷風量との割合を調節する、温度調節手段および風量割合調節手段としてのエアミックスドア１５が配設されている。このエアミックスドア１５は、その駆動手段としてのサーボモータ４５（図３参照）によって駆動される。
また、空調ケース６の空気下流側部位には、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ開口部１６、前席乗員の上半身に空気を吹き出す前席フェイス開口部１７、および前席乗員の足元に空気を吹き出す前席フット開口部１８が形成されている。
【００２４】
そして、空調ケース６内には、デフロスタ開口部１６を開閉するデフロスタドア１９、および前席フェイス開口部１７と前席フット開口部１８とを選択的に開閉するフェイス・フット切換ドア２０が設けられている。これらのドア１９、２０は、その駆動手段としてのサーボモータ４６、４７（図３参照）によって駆動される。
【００２５】
次に、図２（ｂ）を用いて後席クーラユニット２の構成を説明する。
空気通路としてのクーラケース２１の空気上流側部位には、後席乗員足元近辺に開口した内気吸込口２２が形成されている。
また、クーラケース２１内には、送風手段としてのファン２３が配設されている。このファン２３は、その駆動手段としてのブロワモータ５０（図３参照）によって駆動され、ファン２３の回転数は、ブロワモータ５０に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ５（図３参照）によって決定される。
【００２６】
ファン２３の下流側には、空気冷却用熱交換器としての後席蒸発器２４が配設されている。この後席蒸発器２４は、上述した前席蒸発器１１とともに同一の冷凍サイクルを構成するものであり、この後席蒸発器２４の冷媒上流側における冷媒配管には、後席蒸発器２４への冷媒流れを制御する冷却能力調節手段としての電磁弁２５が設けられている。
【００２７】
また、クーラケース２１の空気下流側部位には、天井ダクト４（図１）が接続される後席フェイス開口部２６が形成されている。
次に、図２（ｃ）を用いて後席ヒータユニット３の構成を説明する。
空気通路としてのヒータケース２７の空気上流側部位には、助手席足元近辺に開口した内気吸込口２８が形成されている。
【００２８】
また、ヒータケース２７内には、送風手段としてのファン２９が配設されている。このファン２９は、その駆動手段としてのブロワモータ５１（図３参照）によって駆動され、ファン２９の回転数は、ブロワモータ５１に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ５（図３参照）によって決定される。
【００２９】
ファン２９の下流側には、加熱用熱交換器としての後席ヒータコア３０が配設されている。この後席ヒータコア３０は、内部にエンジン冷却水が流れ、この冷却水を熱源として後席ヒータコア３０を通過する空気を加熱するものである。また、ヒータケース２７内には、ファン２９からの風が後席ヒータコア３０をバイパスするバイパス通路３１が形成されている。
【００３０】
また、ヒータケース２７内には、後席ヒータコア３０を通る風量とバイパス通路３１を通る風量との割合を調節する、温度調節手段および風量割合調節手段としてのエアミックスドア３２が配設されている。このエアミックスドア３２は、その駆動手段としてのサーボモータ４８（図３参照）によって駆動される。
また、ヒータケース２７の空気下流側部位には、後席フット開口部３３が形成されている。この後席フット開口部３３には、空調風を後席乗員足元に向けて吹き出すための図示しない後席フットダクトが接続される。
【００３１】
次に、図３を用いて本実施形態の制御系の構成を説明する。
上記各ユニット１〜３における各空調手段を制御するＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータ等を備え、車両のイグニッションスイッチが閉じたときに、図示しないバッテリから電源が供給される。
ＥＣＵ５の入力端子には、前席側の車室内温度を検出する前席内気温センサ３４と、後席側の車室内温度を検出する後席内気温センサ３５と、外気温度を検出する外気温センサ３６と、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ３７と、前席蒸発器１１による空気冷却温度（具体的は前席蒸発器１１を通過した直後の空気温度）を検出する前席蒸発器温度センサ３８と、後席蒸発器２４による空気冷却温度（具体的には後席蒸発器２４を通過した直後の空気温度）を検出する後席蒸発器温度センサ３９と、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ４０と、内気吸入口２８からヒータケース２７内に吸い込まれる空気温度を検出する吸込温度検出手段としての吸込温度センサ４１と、前席側の目標温度を設定する前席温度設定器４２と、後席側の目標温度を設定する後席温度設定器４３とが電気的接続されている。
【００３２】
このうち、上記各センサ３４〜４１からの信号は、ＥＣＵ５内の図示しないＡ／Ｄ変換回路にてＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。
また、ＥＣＵ５の出力端子には、上記電磁弁１２、２５、上記サーボモータ４４〜４８、および上記ブロワモータ４９〜５１が電気的接続されている。
【００３３】
なお、上記前席温度設定器４２は、前席側のインストルメントパネルに設けられた前席空調パネル上に配設され、この前席空調パネルには、さらに吹出口モードを切り換えるスイッチ、内外気モードを切り換えるスイッチ、吹出風量を調節するスイッチ、前席エアコンユニット１の各空調手段を自動制御させるオートスイッチ等が配設されている。
【００３４】
また、上記後席温度設定器４３は、後席側天井部に設けられた後席空調パネル上に配設され、この後席空調パネルには、さらに吹出風量を調節するスイッチ、後席クーラユニット２および後席ヒータユニット３の各空調手段を自動制御させるオートスイッチ等が配設されている。
次に、上記マイクロコンピュータの制御処理について図４を用いて説明する。
【００３５】
イグニッションスイッチがオンされて、ＥＣＵ５に電源が供給されると、図４のルーチンが起動され、ステップＳ１０にて初期化処理を行い、次のステップＳ２０にて、上記各温度設定器４２、４３にて設定された設定温度（Ｔset (Fr)、Ｔset (Rr)）を読み込む。
そして、次のステップＳ３０にて、上記各センサ３４〜４１の値をＡ／Ｄ変換した信号（Ｔr (Fr)、Ｔr (Rr)、Ｔam、Ｔs 、Ｔe (Fr)、Ｔe (Rr)、Ｔw 、Ｔin(Rr)）を読み込む。
【００３６】
そして、次のステップＳ４０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式１に基づいて、前席側の必要吹出温度ＴＡＯ(Fr)を算出する。
【００３７】
【数１】

なお、上記Ｋset (Fr)、Ｋr (Fr)、Ｋam(Fr)、およびＫs (Fr)は、それぞれ補正ゲインであり、Ｃ(Fr)は補正定数である。
【００３８】
そして、次のステップＳ５０にて、前席エアコンユニット１の内外気モードを、上記ＴＡＯ(Fr)と、予めＲＯＭに記憶された図５のマップとに基づいて決定する。なお、図５のＳＷＩは内外気切換ドア９の目標開度であり、ＳＷＩ＝１００（％）のときに完全外気導入モード、ＳＷＩ＝０（％）のときに完全内気循環モードとなる。
【００３９】
そして、次のステップＳ６０にて、前席エアコンユニット１の吹出口モードを、上記ＴＡＯ(Fr)と、予めＲＯＭに記憶された図６のマップとに基づいて決定する。
ここで、フェイスモード（ＦＡＣＥ）とは、前席フェイス開口部１７を介して前席乗員の上半身に向けて風を吹き出すモードであり、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）とは、前席フェイス開口部１７および前席フット開口部１８を介して、前席乗員の上半身と足元の両方に向けて風を吹き出すモードであり、フットモード（ＦＯＯＴ）とは、前席フット開口部１８を介して前席乗員の足元に向けて風を吹き出すモードである。
【００４０】
そして、次のステップＳ７０にて、前席エアコンユニット１のブロワモータ４９に印加する前席ブロワ電圧を、上記ＴＡＯ(Fr)と、予めＲＯＭに記憶された図７のマップとに基づいて決定する。
そして、次のステップＳ８０にて、予めＲＯＭに記憶された下記数式２に基づいて、後席側の必要吹出温度ＴＡＯ(Rr)を算出する。
【００４１】
【数２】

なお、上記Ｋset (Rr)、Ｋr (Rr)、Ｋam(Rr)、およびＫs (Rr)は、それぞれ補正ゲインであり、Ｃ(Rr)、β、およびαは補正定数である。なお、上記補正定数βは、前席エアコンユニット１が外気導入モードのときの後席への影響度合いを示す定数である。
【００４２】
また、上記数式２の最終項である「−β×α×（（ＳＷＩ＋ｒ）／（１００＋ｒ））×（Ｔr (Fr)−Ｔr (Rr)）」は、前席エアコンユニット１による影響を打ち消すためのものである。
そして、次のステップＳ９０にて、後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３の作動モードを、上記ＴＡＯ(Rr)と、予めＲＯＭに記憶された図８のマップとに基づいて決定する。
【００４３】
ここで、後席クーラユニット２のみが作動するモードはフェイスモードに相当し、後席ヒータユニット３のみが作動するモードはフットモードに相当し、両ユニット２、３がともに作動するモードはバイレベルモードに相当する。以下、上記各作動モードを、ＦＡＣＥ(Rr)、ＦＯＯＴ(Rr)、Ｂ／Ｌ(Rr)という。
そして、次のステップＳ１００にて、後席クーラユニット２における必要吹出温度ＴＡＯ(Rc)と、後席ヒータユニット３における必要吹出温度ＴＡＯ(Rh)を算出する。
【００４４】
具体的には、上記ＴＡＯ(Rc)については、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときは、予めＲＯＭに記憶された下記数式３に基づいて算出し、Ｂ／Ｌ(Rr)以外のときは、予めＲＯＭに記憶された下記数式４に基づいて算出する。
また、上記ＴＡＯ(Rh)については、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときは、予めＲＯＭに記憶された下記数式５に基づいて算出し、Ｂ／Ｌ(Rr)以外のときは、予めＲＯＭに記憶された下記数式６に基づいて算出する。
【００４５】
【数３】
ＴＡＯ(Rc)＝ＴＡＯ(Rr)−１０（℃）
【００４６】
【数４】
ＴＡＯ(Rc)＝ＴＡＯ(Rr) （℃）
【００４７】
【数５】
ＴＡＯ(Rh)＝ＴＡＯ(Rr)＋１０（℃）
【００４８】
【数６】
ＴＡＯ(Rh)＝ＴＡＯ(Rr) （℃）
このように、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときに、ＴＡＯ(Rc)とＴＡＯ(Rh)とに差を持たせているのは、後席への吹出風に上下温度差を持たせて、後席乗員の頭寒足熱を実現するためである。
【００４９】
そして、次のステップＳ１１０に移ると、図９のサブルーチンがコールされ、後席クーラユニット２のブロワモータ５０に印加する後席クーラブロワ電圧Ｖa (Rc)、および後席ヒータユニット３のブロワモータ５１に印加する後席ヒータブロワ電圧Ｖa (Rh)が決定される。以下、この図９の処理について説明する。
ステップＳ１１１では、上記ステップＳ９０にて決定した作動モードがＦＯＯＴ(Rr)であるか否かを判定する。ここで、ＹＥＳと判定されたときは、後席クーラユニット２を停止させるときなので、ステップＳ１１５にジャンプして、後席クーラブロワ電圧Ｖa (Rc)を０にする。
【００５０】
また、ステップＳ１１１にてＮＯと判定されたときは、後席クーラユニット２を作動させるときなので、ステップＳ１１２にて、予めＲＯＭに記憶された図１０のマップに基づいて、ブロワモータ５０のベースとなるブロワ電圧Ｖab(Rc)を決定する。なお、図１０のマップでは、ＴＡＯ(Rr)≧１５（℃）のときには、上記ベースブロワ電圧Ｖab(Rc)は最低電圧（Ｖ1 またはＶ2 ）となるように設けられている。
【００５１】
ここで、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときのベースブロワ電圧Ｖab(Rc)が、ＦＡＣＥ(Rr)のときのベースブロワ電圧Ｖab(Rc)に比べて小さいのは、Ｂ／Ｌ(Rr)のときには後席ヒータユニット３からも風を吹き出すためである。つまり、Ｂ／Ｌ(Rr)のときには、後席ヒータユニット３のブロワモータ５１には、図１０のＦＡＣＥ(Rr)のときのＶab(Rc)とＢ／Ｌ(Rr)のときのＶab(Rc)との差に相当するブロワ電圧が印加される。
【００５２】
そして、次のステップＳ１１３にて、予めＲＯＭに記憶された図１１のマップに基づいて、ブロワモータ５０をオンオフさせるデューティ比を決定する。このデューティ比とは、図１２に示すように、ブロワモータ５０をオンオフさせる周期Ｔ1 （本実施形態では２分）に対して、ブロワモータ５０をオンする時間Ｔ2 のことである。
【００５３】
なお、図１１のマップは、上記作動モードがＦＡＣＥ(Rr)のときなら、ＴＡＯ(Rr)≦１５（℃）のときにデューティ比が１００（％）となり、ＴＡＯ(Rr)≧１５（℃）のときは、ＴＡＯ(Rr)が高くなるに応じてデューティ比が小さくなるように設けてあり、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときなら、ＴＡＯ(Rr)≦２５（℃）のときにデューティ比が１００（％）となり、ＴＡＯ(Rr)≧２５（℃）のときは、ＴＡＯ(Rr)が高くなるに応じてデューティ比が小さくなるように設けてある。
【００５４】
そして、次のステップＳ１１４にて、最終的な後席クーラブロワ電圧Ｖa (Rc)を決定する。ここでは、図１０から求まる上記ベースブロワ電圧Ｖab(Rc)と、図１２に示すブロワ電圧Ｖad(Rc)とのうちの小さい方を後席クーラブロワ電圧Ｖa (Rc)として決定する。
そして、次のステップＳ１１６にて、上記ステップＳ９０にて決定した作動モードがＦＡＣＥ(Rr)であるか否かを判定する。ここで、ＹＥＳと判定されたときは、後席ヒータユニット３を停止させるときなので、ステップＳ１２０にジャンプして、後席ヒータブロワ電圧Ｖa (Rh)を０にする。
【００５５】
また、ステップＳ１１６にてＮＯと判定されたときは、後席ヒータユニット３を作動させるときなので、ステップＳ１１７にて、予めＲＯＭに記憶された図１３のマップに基づいて、ブロワモータ５１のベースとなるブロワ電圧Ｖab(Rh)を決定する。
なお、上記作動モードがＢ／Ｌ(Rr)のときのベースブロワ電圧Ｖab(Rh)が、ＦＯＯＴ(Rr)のときのベースブロワ電圧Ｖab(Rh)に比べて小さくしている理由は、上述した通りである。
【００５６】
そして、次のステップＳ１１８にて、予めＲＯＭに記憶された図１４のマップに基づいて、ブロワモータ５１をオンオフさせるデューティ比を決定する。このデューティ比とは、図１５に示すように、ブロワモータ５１をオンオフさせる周期Ｔ1 （本実施形態では２分）に対して、ブロワモータ５１をオンする時間Ｔ2 のことである。
【００５７】
なお、図１４のマップは、吸込温度Ｔin(Rr)と必要吹出温度ＴＡＯ(Rh)との偏差が０（℃）以下のとき、すなわちＴin(Rr)≦ＴＡＯ(Rh)のときには上記デューティ比を１００（％）とし、上記偏差が０（℃）以上のとき、すなわちＴin(Rr)≧ＴＡＯ(Rh)のときは、この偏差が大きくなるに応じて上記デューティ比を小さくするように設けてある。
【００５８】
そして、次のステップＳ１１９にて、最終的な後席ヒータブロワ電圧Ｖa (Rh)を決定する。ここでは、図１３から求まる上記ベースブロワ電圧Ｖab(Rh)と、図１５に示すブロワ電圧Ｖad(Rh)とのうちの小さい方を後席ヒータブロワ電圧Ｖa (Rh)として決定する。
そして、図４のステップＳ１３０にて、後席クーラユニット２からの吹出温度を制御する。具体的には、まず上記数式３または数式４にて算出したＴＡＯ(Rc)と、予めＲＯＭに記憶された図１６のマップとに基づいて、目標蒸発器温度ＴＥＯ(Rr)を決定する。そして、後席蒸発器温度センサ３９が検出した蒸発器後温度Ｔe (Rr)が、上記目標温度ＴＥＯ(Rr)となるように、電磁弁２５（図２（ｂ））をオンオフ制御する。この制御は周知のものである。
【００５９】
なお、図１６のマップは、ＴＡＯ(Rc)≦０（℃）のときはＴＥＯ(Rr)＝０（℃）で一定としている。これは、後席蒸発器２４のフロスト防止のためである。また、０≦ＴＡＯ(Rc)≦１５（℃）のときは、ＴＥＯ(Rr)＝ＴＡＯ(Rc)としている。また、ＴＡＯ(Rc)≧１５（℃）のときは、ＴＥＯ(Rr)＝１５（℃）で一定としている。これは、１５（℃）以上の風を後席蒸発器２４にて作ると、この蒸発器２４から異臭が発生する恐れがあるためである。
【００６０】
そして、次のステップＳ１４０にて、エアミックスドア１５、３２の各目標開度θ(Fr)、θ(Rr)を、予めＲＯＭに記憶された下記数式７、８に基づいて決定する。
【００６１】
【数７】
θ(Fr)＝１００×（ＴＡＯ(Fr)−Ｔe (Fr)）／（Ｔw −Ｔe (Fr)）（％）
【００６２】
【数８】
θ(Rr)＝１００×（ＴＡＯ(Rh)−Ｔin(Rr)）／（Ｔw −Ｔin(Rr)）（％）
そして、次のステップＳ１５０にて、上記ステップＳ５０〜Ｓ７０、Ｓ１１０、Ｓ１４０にて決定した各モードが得られるように、各アクチュエータへ制御信号を出力する。
【００６３】
そして、次のステップＳ１６０にて、所定の制御周期時間τが経過したか否かを判定し、ＹＥＳの場合はステップＳ２０に戻り、ＮＯの場合は制御周期時間τの経過を待つ。
上記の制御を繰り返すと、後席クーラユニット２の作動時においては、ＴＡＯ(Rc)≧１５（℃）のときでも、後席蒸発器２４による空気冷却温度は１５（℃）で一定となる。従って、後席蒸発器２４のゴミやカビが原因となる異臭の発生を防止することができる。
【００６４】
ここで、上記のように、ＴＡＯ(Rc)≧１５（℃）であるにも係わらず、上記空気冷却温度を１５（℃）で一定とすると、温度の面では車室内への供給熱量が過剰となる。しかし、本実施形態では、このとき、風量をオンオフさせて、車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくするので、上記過剰となる熱量を相殺でき、車室内へ所望の熱量を供給することができる。
【００６５】
また、後席ヒータユニット３の作動時においては、Ｔin(Rr)≧ＴＡＯ(Rh)のときには、上記数式８から、エアミックスドア３２の目標開度θ(Rr)がθ(Rr)≦０となるので、車室内への吹出温度はＴin(Rr)で一定となり、温度の面では車室内への供給熱量が過剰となる。しかし、本実施形態では、このとき、風量をオンオフさせて、車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくするので、上記過剰となる熱量を相殺でき、車室内へ所望の熱量を供給することができる。
【００６６】
このように本実施形態では、前席エアコンユニット１のように、蒸発器とヒータコアの両方を備えたタイプのユニットを用いなくても、後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３とで、必要な熱量を作り出して、後席を所望の温度に制御できる。
また、本実施形態では、ファン２３、２９をオンオフさせることによって、車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくするので、ブロワ電圧が最低電圧（図１０のＶ1 またはＶ2 、図１３のＶ3 またはＶ4 ）であるときでも、簡単に車室内への単位時間当たりの吹出風量を少なくすることができる。
【００６７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、図１２または図１５の周期Ｔ1 を固定したが、この周期Ｔ1 を、例えば１／ｆランダムやＭ系列ランダム等、所定のルールにのっとって変化させるようにしても良い。こうすることによって、後席乗員に風量ゆらぎの感覚を与えることができ、風量の変化に対する乗員の不快感を解消することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、前席側に、前席蒸発器１１と前席ヒータコア１３をそれぞれ有する前席エアコンユニット１を設けた例について説明したが、この前席エアコンユニット１の代わりに、クーラユニットとヒータユニットをそれぞれ設け、各ユニットにて前席の冷房と暖房をそれぞれ行うようにしても良い。また、クーラユニットとヒータユニットの両方を設ける必要は無く、これらのうちの一方のみを設けた場合にも適用できる。
【００７０】
また、上記実施形態では、請求項１記載の発明でいう所定温度を１５（℃）としたが、要は、この所定温度の意味は、後席蒸発器２４による空気冷却温度をこの所定温度以下にしておけば、乗員が後席蒸発器２４からの異臭が気にならない程度の温度ということであるので、そのような温度の範囲内で適宜選択できるものである。
【００７１】
また、上記実施形態では、電磁弁２５をオンオフさせることによって、後席蒸発器２４における空気冷却能力を調節するようにしたが、圧縮機をオンオフさせることによって上記空気冷却能力を調節するようにしても良い。
また、上記実施形態では、後席ヒータユニット３を、エアミックスドア３２の開度を調節して吹出風温度を調節する、いわゆるエアミックスタイプのものとしたが、後席ヒータコア３０内へ流れる温水の流量または温度を調節して吹出風温度を調節する、いわゆるリヒートタイプのものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の各ユニットの車両内での搭載位置を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は上記実施形態の前席エアコンユニット１の概略図、図２（ｂ）は上記実施形態の後席クーラユニット２の概略図、図２（ｃ）は上記実施形態の後席ヒータユニット３の概略図である。
【図３】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図４】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制御処理のフローチャートである。
【図５】上記実施形態の前席側の内外気モードについてのマップである。
【図６】上記実施形態の前席側の吹出口モードについてのマップである。
【図７】上記実施形態の前席側のブロワ電圧についてのマップである。
【図８】上記実施形態の後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３の作動モードについてのマップである。
【図９】図４のステップＳ１１０の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】上記実施形態の後席クーラユニット２のベースブロワ電圧Ｖab(Rc)についてのマップである。
【図１１】上記実施形態の後席クーラユニット２のブロワ電圧のデューティ比についてのマップである。
【図１２】上記実施形態の後席クーラユニット２のブロワ電圧のタイミングチャートである。
【図１３】上記実施形態の後席ヒータユニット３のベースブロワ電圧Ｖab(Rh)についてのマップである。
【図１４】上記実施形態の後席ヒータユニット３のブロワ電圧のデューティ比についてのマップである。
【図１５】上記実施形態の後席ヒータユニット３のブロワ電圧のタイミングチャートである。
【図１６】上記実施形態の後席クーラユニットの目標蒸発器温度ＴＥＯ(Rr)についてのマップである。
【符号の説明】
１…前席エアコンユニット、２…後席クーラユニット、３…後席ヒータユニット２１…クーラケース（空気通路）、２３…ファン（送風手段）、
２４…後席蒸発器（冷却用熱交換器）、２５…電磁弁（冷却能力調節手段）、
２７…ヒータケース（空気通路）、２９…ファン（送風手段）、
３０…後席ヒータコア（加熱用熱交換器）、３１…バイパス通路、
３２…エアミックスドア（温度調節手段、風量割合調節手段）、
４１…吸込温度センサ（吸込温度検出手段）。

Claims

空気流を発生する送風手段（２３、５０）と、
この送風手段（２３、５０）が発生した空気を車室内に導く空気通路（２１）と、
この空気通路（２１）内に設けられ、前記空気通路（２１）内の空気を冷却する冷却用熱交換器（２４）と、
前記冷却用熱交換器（２４）における空気冷却能力を調節する冷却能力調節手段（２５）とを備え、前記冷却用熱交換器（２４）による空気冷却温度が車室内への必要吹出温度となるように前記冷却能力調節手段（２５）を制御する車両用空調装置において、
前記必要吹出温度が所定温度より高いときは、前記冷却用熱交換器（２４）による空気冷却温度が前記所定温度となるように前記冷却能力調節手段（２５）を制御し、かつ前記必要吹出温度が前記所定温度以下のときに比べて、車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるように前記送風手段（２３、５０）を制御するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
前記送風手段（２３、５０）の作動と停止を繰り返すことによって、前記車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
前記必要吹出温度が前記所定温度より高いときは、前記送風手段（２３、５０）を作動、停止させるデューティ比が前記必要吹出温度の上昇に伴って減少するように前記送風手段（２３、５０）を制御するようにしたことを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
冷房を行うクーラユニットと暖房を行うヒータユニットとを有し、前記送風手段（２３、５０）、前記空気通路（２１）および前記冷却用熱交換器（２４）は、前記クーラユニットを構成していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の車両用空調装置。
空気流を発生する送風手段（２９、５１）と、
この送風手段（２９、５１）が発生した空気を車室内に導く空気通路（２７）と、
この空気通路（２７）内に設けられ、前記空気通路（２７）内の空気を加熱する加熱用熱交換器（３０）と、
車室内への吹出風の温度を調節する温度調節手段（３２）と、
前記加熱用熱交換器（３０）の吸込側空気温度を検出する吸込温度検出手段（４１）とを備え、前記温度調節手段（３２）によって温度調節された空気の温度が車室内への必要吹出温度となるように前記温度調節手段（３２）を制御する車両用空調装置において、
前記必要吹出温度が、前記吸込温度検出手段（４１）が検出した吸込温度より低いときは、前記必要吹出温度が前記吸込温度以上のときに比べて、車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるように前記送風手段（２９、５１）を制御するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
前記送風手段（２９、５１）の作動と停止を繰り返すことによって、前記車室内への単位時間当たりの吹出風量が少なくなるようにしたことを特徴とする請求項５記載の車両用空調装置。
前記必要吹出温度が前記吸込温度より低いときは、前記送風手段（２３、５０）を作動、停止させるデューティ比が前記必要吹出温度の低下に伴って減少するように前記送風手段（２９、５１）を制御するようにしたことを特徴とする請求項６記載の車両用空調装置。
冷房を行うクーラユニットと暖房を行うヒータユニットとを有し、前記送風手段（２９、５１）、前記空気通路（２７）、前記加熱用熱交換器（３０）、前記温度調節手段（３２）および前記吸込温度検出手段（４１）は、前記ヒータユニットを構成していることを特徴とする請求項５ないし７いずれか１つ記載の車両用空調装置。
前記空気通路内（２７）には、前記加熱用熱交換器（３０）をバイパスするバイパス通路（３１）が設けられ、
前記温度調節手段（３２）は、前記加熱用熱交換器（３０）を通過する風量と前記バイパス通路（３１）を通過する風量との割合を調節する風量割合調節手段（３２）であることを特徴とする請求項５ないし８いずれか１つ記載の車両用空調装置。
前記作動と停止を繰り返す周期を、時間的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項２、３、６、７いずれか１つ記載の車両用空調装置。