JP3918328B2 - 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、例えばエコノミーランニングシステム搭載車やハイブリッドカー等の車両シートのシート空調を利用して走行用エンジンの停止時間を延長することにより燃費を向上させることが可能な車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、停車率の高い市街地走行時の燃費向上を目的として、信号待ち時等、車両が停車した時に走行用エンジンを自動的に停止し、且つ再始動させるようにしたエコノミーランニングシステム（エンジン自動停止・始動装置）搭載車や、発進時や低速走行時の燃費向上を目的として、走行用エンジンにバッテリと走行用モータ、発電機等を組み合わせて、燃料の燃焼効率が最適になるように、それぞれの動作を自動制御するようにしたハイブリッドカー（混合動力車）が提案されている。
【０００３】
ここで、例えばハイブリッドカーに、走行用エンジンの動力を利用してコンプレッサを動かすことでエバポレータに冷媒を供給して空気を冷やしたり、走行用エンジンの冷却水をヒータコアに供給して空気を暖めたりすることにより、車室内を所望の空調状態にすることが可能な車両用空調装置（カーエアコン）を搭載した場合の暖房能力の不足および冷房能力の不足を補うという目的で、特願平９−９１８８４号（平成９年４月１０日出願）に記載されたハイブリッドカーエアコンが提案されている。
【０００４】
そのハイブリッドカーエアコンでは、コンピュータにより演算される目標吹出温度（ＴＡＯ）が３０℃以上で、且つ水温センサにて検出した冷却水温（ＴＷ）が設定冷却水温（例えば０℃〜７５℃でＴＡＯに応じて変更される）ＴＷＳ以上の場合には、走行用エンジンが停止する運転状態（使用条件）であっても、走行用エンジンを自動的に始動することで、コンプレッサを起動し、且つ走行用エンジンの冷却水の温度上昇を促進することで、暖房能力の不足および冷房能力の不足を補うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなハイブリッドカーエアコンを搭載したハイブリッドカーは、寒冷地等のエンジンの冷却水温の低下の著しい地域では走行用エンジンを停止できる停止時間が非常に短くなる。すなわち、本来は燃費向上を目的として開発されたハイブリッドカーであっても、車室内を暖房するために、走行用エンジンを停止した直後（例えば１分間〜２分間）に、走行用エンジンを再始動させてしまい、燃費向上効果が低下するという問題が生じている。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、走行用エンジンの停止時間を延長することにより、走行用エンジンを停止した直後に、走行用エンジンが再始動しないようにすることで、燃費を向上させることのできる車両用空調装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、走行中または停車中にシート空調手段が作動中で、且つ走行用エンジンが停止されている場合には、走行用エンジンの冷却水を暖房用熱源として空調ダクト内を通過する空気を加熱するヒータコアを通過する空気量が減るように送風機の送風量を減少させるようにしている。
【０００８】
それによって、シート空調手段が作動中で、且つ走行用エンジンが停止中の場合には、送風機の送風量を減少させることで、ヒータコアを通過する空気量が減るため、走行用エンジンの冷却水温の低下を抑えることができる。また、車両シートがシート空調手段によって加熱されることにより、その車両シートが充分暖められている。したがって、走行用エンジンが停止していても、その車両シートに着座している車両乗員の空調感の低下を抑えることができるので、走行用エンジンを停止した直後に、走行用エンジンを再始動させる必要はない。これにより、運転状態に応じて走行用エンジンの停止時間を延長することができるので、燃費向上効果を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、走行中または停車中にシート空調手段が作動中で、且つ走行用エンジンが停止されて、車両シートが加熱または冷却されている場合には、ブロワモータへ印加するブロワ制御電圧を所定値分だけ下げるようにしている。それによって、請求項１に記載の発明と同様に、燃費向上効果を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、空調ダクトのヒータコアよりも空気下流側に接続されたシート空調ダクト内のシート空調用送風機を作動させることにより、ヒータコアにて加熱された空調風が車両シートの表面へ送り込まれる。これにより、車両シートに着座する車両乗員との接触空調であるシート空調が行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔実施形態の構成〕
図１ないし図８は本発明の実施形態を示したもので、図１はフロント空調ユニットの全体構成を示した図で、図２はシート空調ユニットの全体構成を示した図で、図３はハイブリッドカーエアコンの制御系を示した図である。
【００１２】
本実施形態のハイブリッドカーエアコンは、走行中または停車中に、走行用エンジン１を停止することが可能なハイブリッドカーに搭載されて、このハイブリッドカーの車室内の空調を行うためのフロント空調ユニット２と、このフロント空調ユニット２の空気下流側に連結されて、車両乗員が着座する前部座席（運転席、助手席、以下フロントシートと呼ぶ）９または後部座席（リヤシート）を空調する車両用シート空調装置（以下シート空調ユニットと呼ぶ）３と、フロント空調ユニット２およびシート空調ユニット３の各アクチュエータを制御する空調制御装置（以下エアコンＥＣＵと呼ぶ）４を備えている。
【００１３】
走行用エンジン１は、ハイブリッドカーの車軸に径脱自在に駆動連結され、エンジン制御装置（以下エンジンＥＣＵと呼ぶ）５によって燃料の燃焼効率が最適になるように自動制御されるように構成されている。そして、走行用エンジン１の近傍には、走行用エンジン１と車軸とが連結していない時に車軸と連結される走行用モータ６が配設されている。この走行用モータ６は、電動発電機によって構成され、ハイブリッドカーに搭載されたバッテリから電力が供給されると回転動力を発生する。
【００１４】
フロント空調ユニット２は、内部に空気通路を形成するフロント空調ダクト１１と、このフロント空調ダクト１１内において空調風を発生させる遠心式ファン１２と、この遠心式ファン１２を回転駆動するブロワモータ１３と、走行用エンジン１の回転動力を利用してコンプレッサ３０を動かして内部に供給される冷媒と空気とを熱交換させて空気を冷却するための冷却用熱交換器１４と、走行用エンジン１の冷却水を暖房用熱源として空気を再加熱するための加熱用熱交換器１５とを有している。
【００１５】
フロント空調ダクト１１の空気上流部には、少なくとも内気吸込口１６から車室内空気（内気）を吸い込む内気循環モードと外気吸込口１７から車室外空気（外気）を吸い込む外気導入モードとを切り替える内外気切替ダンパ１８が設けられている。この内外気切替ダンパ１８は、サーボモータ等のアクチュエータ１９により駆動される。
【００１６】
フロント空調ダクト１１の空気下流部には、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部（吹出口）２０、フェイス（ＦＡＣＥ）開口部（吹出口）２１およびフット（ＦＯＯＴ）開口部２２を開閉することで吹出口モードを切り替える吹出口切替ダンパ２３、２４が設けられている。これらの吹出口切替ダンパ２３、２４は、サーボモータ等のアクチュエータ２５、２６により駆動される。
【００１７】
遠心式ファン１２およびブロワモータ１３は、フロント空調ダクト１１に一体的に形成されたスクロールケーシングと共にフロント空調用遠心式送風機を構成するものである。ブロワモータ１３は、ブロワ駆動回路２７を介して印加されるブロワ制御電圧（Ｖ）に基づいて、送風量（遠心式ファン１２の回転速度）が制御される。
【００１８】
冷却用熱交換器１４は、冷凍サイクルの一構成部品を成すエバポレータ（冷媒蒸発器）で、空気通路を全面塞ぐようにフロント空調ダクト１１内に配設されている。この冷却用熱交換器１４は、走行用エンジン１の回転動力を利用してコンプレッサ３０を動かして内部に供給される冷媒と自身を通過する空気とを熱交換させて、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用および自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。
【００１９】
ここで、冷凍サイクルは、走行用エンジン１にベルト駆動されて、吸入した冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（冷媒圧縮機）３０、圧縮された冷媒を凝縮液化させるコンデンサ（冷媒凝縮器）３１、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流すレシーバ（受液器、気液分離器）３２、液冷媒を減圧膨張させるエキスパンションバルブ（膨張弁、減圧手段）３３、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる上記の冷却用熱交換器１４、およびこれらを環状に接続する冷媒配管等から構成されている。
【００２０】
上記のうちコンプレッサ３０のシャフトには、動力伝達手段としてのＶベルト３４を介して走行用エンジン１からコンプレッサ３０への回転動力の伝達を断続するクラッチ手段としての電磁クラッチ３５が連結されている。この電磁クラッチ３５は、クラッチ駆動回路３６により制御される。なお、３９はコンデンサ３１に冷却風を送風するための冷却ファンである。
【００２１】
加熱用熱交換器１５は、走行用エンジン１の冷却水が循環する冷却水回路の一構成部品を成すヒータコアで、内部に走行用エンジン１を冷却した冷却水が流れて、この冷却水を暖房用熱源として冷風を再加熱する室内熱交換器である。この加熱用熱交換器１５は、空気通路を部分的に塞ぐようにフロント空調ダクト１１内に配されている。
【００２２】
加熱用熱交換器１５の空気上流側には、加熱用熱交換器１５を通過する空気量（温風量）と加熱用熱交換器１５を迂回する空気量（冷風量）との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ３７が設けられている。このＡ／Ｍダンパ３７は、サーボモータ等のアクチュエータ３８により駆動される。
【００２３】
シート空調ユニット３は、本発明のシート空調手段に相当するもので、運転席側、助手席側のフロントシート９の下部に一体的に取り付けられたシート空調ダクト、およびこのシート空調ダクト内において空気流を発生させるシート空調用遠心式送風機等から構成されている。ここで、シート空調ユニット３とフロント空調ユニット２との間には、内部に冷風通路４１および温風通路４２が形成されたフロント空調用送風ダクト４３、およびこのフロント空調用送風ダクト４３の空気下流側に連結するシート空調用送風ダクト４４が接続されている。
【００２４】
冷風通路４１は、冷却用熱交換器１４の空気下流部に設けられた連通口（図示せず）に連通する第１連通路で、内部を主に冷却用熱交換器１４にて冷却された冷風が流れる。また、温風通路４２は、フロント空調ダクト１１の空気下流部に設けられたＦＯＯＴ開口部２２に連通する第２連通路で、内部を主に加熱用熱交換器１５にて再加熱された温風が流れる。
【００２５】
フロント空調用送風ダクト４３内には、冷風通路４１と温風通路４２とを区画する仕切り板４５が設けられている。その仕切り板４５の空気下流部には、空気下流側のシート空調用送風ダクト４４内の空気通路を、冷風通路４１と温風通路４２とのいずれかに接続するように冷風通路４１と温風通路４２とを選択的に開閉する通路切替ダンパ４６が設けられている。この通路切替ダンパ４６は、サーボモータ等のアクチュエータ４７により駆動される。
【００２６】
また、フロント空調用送風ダクト４３の前面には、温風通路４２から前部座席側の乗員の足元部に温風を吹き出すためのフロントフット（ＦＯＯＴ）吹出口（図示せず）に連通するフロントフット（ＦＯＯＴ）ダクト４８が接続されている。そして、フロント空調用送風ダクト４３の空気下流端には、シート空調用送風ダクト４４の空気上流端が接続されている。
【００２７】
シート空調用送風ダクト４４は、例えばフロント空調ユニット２のフロント空調用送風ダクト４３から後部座席側の乗員の足元部に主に温風を供給する既存のリヤフットダクトを利用したものであり、ハイブリッドカーの床面に沿って前方側から後方側に向かって２本配されている。
【００２８】
シート空調ユニット３のシート空調ダクトは、シート空調用送風ダクト４４の空気下流側端に接続された逆Ｌ字形状の連結ダクト５０、この連結ダクト５０の空気下流側端（図示上端）に連結された可動ダクト５１、この可動ダクト５１の空気下流側端を吸込口５２とするユニットケース５３、およびこのユニットケース５３の空気下流側端より後部座席側の乗員の足元部へ向けて延長されたリヤフット（ＦＯＯＴ）ダクト５４等から構成されている。
【００２９】
このうち、可動ダクト５１は、フロントシート９の下部に固定されたユニットケース５３がフロントシート９の前後方向の位置調整によって移動するため、そのユニットケース５３の移動に対応できるように蛇腹形状とされている。リヤＦＯＯＴダクト５４の空気下流端には、後部座席側の乗員の足元部に空調風を吹き出すためのリヤフット（ＦＯＯＴ）吹出口５５が設けられている。
【００３０】
次に、シート空調ユニット３のシート空調用遠心式送風機は、スクロールケースを形成するユニットケース５３、このユニットケース５３内に回転自在に収容された遠心式ファン５６、およびこの遠心式ファン５６を回転駆動するブロワモータ５７等から構成されて、ユニットケース５３の下面に形成された吸込口５２から吸い込んだ空調風を強制送風する。ブロワモータ５７は、ブロワ駆動回路５８により制御される。
【００３１】
ここで、本実施形態のフロントシート９は、シートバック６１とシートクッション６２とにより構成され、それぞれ通気性を有するシート表面材６３、６４により覆われている。また、シートバック６１とシートクッション６２の内部には、ユニットケース５３の上面で開口する連通路６５に接続される配風用ダクト６６、６７が設けられている。
【００３２】
配風用ダクト６６、６７からは、シートバック６１およびシートクッション６２の表面へ延びる複数個の吹出通路（シート空調用吹出口）６８、６９が分岐するように延長されている。これにより、空調風は、配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路６８、６９へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシート表面材６３、６４を通過してフロントシート９に着座する前部座席側の乗員へ吹き付けられる。
【００３３】
そして、ユニットケース５３の上面で開口する連通路６５の空気上流端部には、連通路６５に向かう空気量とリヤＦＯＯＴ吹出口５５に向かう空気量とを調節するための通路切替ダンパ７１が設けられている。この通路切替ダンパ７１は、サーボモータ等のアクチュエータ７２により駆動される。
【００３４】
エアコンＥＣＵ４には、図３に示したように、エンジンＥＣＵ５およびシート空調用制御装置（シート空調ＥＣＵ）７から出力される通信信号、車室内前面に設けられたコントロールパネル７３上の各種スイッチからのスイッチ信号、および各種センサからのセンサ信号が入力される。ここで、各種スイッチとしては、少なくとも、車室内の温度を所望の温度に設定するための温度設定スイッチ（温度設定手段）、遠心式ファン１２の送風量を切り替えるための風量切替スイッチ（風量切替手段）、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替スイッチ、および吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ等がある。
【００３５】
各種センサとしては、図３に示したように、車室内の空気温度（内気温）を検出する内気温センサ（内気温度検出手段）７４、車室外の空気温度（外気温）を検出する外気温センサ（内気温度検出手段）７５、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ（日射検出手段）７６、冷却用熱交換器１４の空気冷却度合を検出するエバ後温度センサ（冷却度合検出手段）７７、および加熱用熱交換器１５内に供給される冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ（冷却水温検出手段）７８等がある。
【００３６】
シート空調ＥＣＵ７は、コントロールパネル７３上に設けられたシート空調スイッチや風量切替スイッチ（いずれも図示せず）等の各種スイッチからのスイッチ信号および各種センサからのセンサ信号に基づいて、通路切替ダンパ４６のアクチュエータ４７、遠心式ファン５６のブロワモータ５７のブロワ駆動回路５８および通路切替ダンパ７１のアクチュエータ７２等を自動制御する。このうち風量切替スイッチは、ブロワモータ５７へのブロワ制御電圧を最小値（ＬＯ）、中間値（ＭＥ）および最大値（ＨＩ）に切り替えることで、遠心式ファン５６の送風量を最小風量、中間風量および最大風量に変更する。
【００３７】
そして、エアコンＥＣＵ４およびシート空調ＥＣＵ７の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各センサ７４〜７８からのセンサ信号は、エアコンＥＣＵ４内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００３８】
〔実施形態の制御方法〕
次に、本実施形態のハイブリッドカーエアコンの各アクチュエータの制御方法を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はエアコンＥＣＵ４による基本的な制御処理を示したフローチャートである。
【００３９】
先ず、イグニッションスイッチがＯＮ（オン）されてエアコンＥＣＵ４に直流電源が供給されると、図４のルーチンが起動されて、各イニシャライズおよび初期設定を行う（ステップＳ１）。次に、温度設定スイッチ等の各種スイッチからスイッチ信号を読み込む（ステップＳ２）。
【００４０】
次に、シート空調スイッチのＯＮ信号またはＯＦＦ信号を読み込んだシート空調ＥＣＵ７との通信（送信および受信）を行う（ステップＳ３）。次に、エンジンＥＣＵ５との通信（送信および受信）を行う（ステップＳ４）。次に、内気温センサ７４、外気温センサ７５、日射センサ７６、エバ後温度センサ７７および冷却水温センサ７８等から出力された出力信号をＡ／Ｄ変換したセンサ信号を読み込む（ステップＳ５）。
【００４１】
次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数１の式に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出（決定）する（ステップＳ６）。
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
【００４２】
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチにて設定した設定温度、ＴＲは内気温センサ７４にて検出した内気温、ＴＡＭは外気温センサ７５にて検出した外気温、ＴＳは日射センサ７６にて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００４３】
次に、図６のサブルーチンがコールされて、ブロワ制御電圧（ブロワレベル、ブロワモータ１３に印加する電圧）Ｖを決定する（ステップＳ７）。次に、予めＲＯＭに記憶された制御特性図および目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、吸込口モードを決定する（ステップＳ８）。ここで、吸込口モードの決定においては、目標吹出温度（ＴＡＯ）が低い温度から高い温度にかけて、吸込口モードが内気循環モード、外気導入モードとなるように決定される。また、吹出口モードも同様に決定しても良いし、コントロールパネル７３上に設けられた吹出口切替スイッチにより設定された吹出口モードに固定しても良い。
【００４４】
次に、予めＲＯＭに記憶された下記の数２の式に基づいてＡ／Ｍダンパ３７の目標ダンパ開度（ＳＷ）を算出（決定）する（ステップＳ９）。
【数２】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）
ここで、ＴＥはエバ後温度センサ７７にて検出したエバ後温度、ＴＷは冷却水温センサ７８にて検出した冷却水温である。
【００４５】
次に、予めＲＯＭに記憶された制御特性図（図５参照）、目標吹出温度（ＴＡＯ）および冷却水温（ＴＷ）に基づいて、走行用エンジン１の再始動を要求するエンジン作動要求（Ｅ／Ｇ・ＯＮ）信号をエンジンＥＣＵ５に出力するか、走行用エンジン１の自動停止を要求するエンジン停止要求（Ｅ／Ｇ・ＯＦＦ）信号をエンジンＥＣＵ５に出力するかを判断するエンジン作動要求判定を行う（ステップＳ１０）。
【００４６】
次に、コンプレッサ３０の運転状態を決定する。すなわち、エバ後温度センサ７７にて検出したエバ後温度（ＴＥ）に基づいて、コンプレッサ３０の起動および自動停止を決定する（ステップＳ１１）。具体的には、予めＲＯＭに記憶された制御特性図に示したように、エバ後温度（ＴＥ）が例えば４℃以上の時には、コンプレッサ３０が起動（ＯＮ）するように電磁クラッチ３５を通電（ＯＮ）する。また、エバ後温度（ＴＥ）が例えば３℃以下の時には、コンプレッサ３０が自動停止（ＯＦＦ）するように電磁クラッチ３５の通電を停止（ＯＦＦ）する。
【００４７】
次に、各ステップＳ７〜ステップＳ１１にて算出または決定した各制御状態が得られるように、ブロワモータ１３のブロワ駆動回路２７、内外気切替ダンパ１８のアクチュエータ１９、吹出口切替ダンパ２３、２４のアクチュエータ２５、２６、電磁クラッチ３５のクラッチ駆動回路３６およびＡ／Ｍダンパ３７のアクチュエータ３８に対して制御信号を出力する。
【００４８】
さらに、エンジンＥＣＵ５に対してエンジン作動要求（Ｅ／Ｇ・ＯＮ）信号またはエンジン停止要求（Ｅ／Ｇ・ＯＦＦ）信号を出力する。さらに、シート空調ＥＣＵ７に対して、通路切替ダンパ４６のアクチュエータ４７、遠心式ファン５６のブロワモータ５７および通路切替ダンパ７１のアクチュエータ７２の制御状態をシート冷房モードまたはシート暖房モードのいずれかとなるように制御信号を出力する（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ１３で、制御サイクル時間であるｔ（例えば０．５秒間〜２．５秒間）の経過を待ってステップＳ２の制御処理に戻る。
【００４９】
次に、本実施形態のブロワ制御電圧の決定処理を図６および図７に基づいて説明する。ここで、図６はエアコンＥＣＵ４によるブロワ制御電圧の決定処理を示したフローチャートで、図７（ａ）は走行用エンジン１がＯＮの時の目標吹出温度（ＴＡＯ）に対するブロワ制御電圧（ブロワレベル）を示した制御特性図で、図７（ｂ）は走行用エンジン１がＯＦＦの時の目標吹出温度（ＴＡＯ）に対するブロワ制御電圧（ブロワレベル）を示した制御特性図である。
【００５０】
先ず、シート空調ユニット３のシート用遠心式送風機が作動（ＯＮ）中であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定結果がＮＯの場合には、すなわち、シート空調ユニット３のシート用遠心式送風機が停止（ＯＦＦ）中である場合には、ステップＳ２３の制御処理を行う。
【００５１】
また、ステップＳ２１の判定結果がＹＥＳの場合には、走行用エンジン１が停止（ＯＦＦ）中であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定結果がＮＯの場合には、すなわち、シート空調ユニット３のシート用遠心式送風機が作動（ＯＮ）中で、且つ走行用エンジン１が再起動（ＯＮ）中である場合には、予めＲＯＭに記憶された制御特性図（図７（ａ）参照）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ制御電圧（Ｖ）を決定する（ステップＳ２３）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。
【００５２】
また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳの場合には、すなわち、シート空調ユニット３のシート用遠心式送風機が作動（ＯＮ）中で、且つ走行用エンジン１が停止（ＯＦＦ）中である場合には、予めＲＯＭに記憶された制御特性図（図７（ｂ）参照）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ制御電圧（Ｖ）を決定する（ステップＳ２４）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。
【００５３】
本実施形態のエンジンＥＣＵ５の制御処理を図８に基づいて説明する。ここで、図８はエンジンＥＣＵ５による基本的な制御処理を示したフローチャートである。なお、エンジンＥＣＵ５は、ハイブリッドカーの運転状態を検出する運転状態検出手段としての各種センサからのセンサ信号や、エアコンＥＣＵ４およびハイブリッドＥＣＵ（図示せず）からの通信信号が入力される。
【００５４】
そして、各種センサとしては、エンジン回転速度センサ、車速センサ、スロットル開度センサ、バッテリ電圧計および冷却水温センサ（いずれも図示せず）等が使用される。そして、エンジンＥＣＵ５の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各種センサからのセンサ信号は、エンジンＥＣＵ５内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００５５】
先ず、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジンＥＣＵ５に直流電源が供給されると、図８のルーチンが起動されて、各イニシャライズおよび初期設定を行う（ステップＳ３１）。次に、エンジン回転速度センサ、車速センサ、スロットル開度センサ、バッテリ電圧計および冷却水温センサ等から出力された出力信号をＡ／Ｄ変換したセンサ信号を読み込む（ステップＳ３２）。
【００５６】
次に、ハイブリッドＥＣＵとの通信（送信および受信）を行う（ステップＳ３３）。次に、エアコンＥＣＵ４との通信（送信および受信）を行う（ステップＳ３４）。次に、各種センサからのセンサ信号に基づいて、走行用エンジン１のＯＮ、ＯＦＦを判定する（ステップＳ３５）。この判定結果がＯＮの場合には、走行用エンジン１を再始動（ＯＮ）させるように制御信号を出力する（ステップＳ３６）。その後に、ステップＳ３２に戻る。
【００５７】
また、ステップＳ３５の判定結果がＯＦＦの場合には、走行用エンジン１を再始動することを要求するＥ／Ｇ・ＯＮ信号を、エアコンＥＣＵ４から受信しているか否かを判定する（ステップＳ３７）。この判定結果がＮＯの場合には、エアコンＥＣＵ４からＥ／Ｇ・ＯＦＦ信号を受信していることになるため、走行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）させるように制御信号を出力する（ステップＳ３８）。その後に、ステップＳ３２に戻る。
また、ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ３６に移行して、走行用エンジン１を再始動（ＯＮ）させるように制御信号を出力する。
【００５８】
〔実施形態の作用〕
次に、本実施形態のハイブリッドカーエアコンの作用を図１、図２および図７に基づいて簡単に説明する。
【００５９】
イ）冷房運転時
ハイブリッドカーの車室内の空調モードとして冷房モードが要求され、シート空調が要求されている場合には、フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２の回転に伴ってフロント空調ダクト１１内に吸い込まれた空気が、走行用エンジン１の回転動力を利用してコンプレッサ３０を動かすことで冷凍サイクルの冷却用熱交換器１４に供給された冷媒と熱交換して冷やされる。そして、冷却用熱交換器１４を通過する際に冷媒と熱交換することで冷やされた冷風の一部は、ＦＡＣＥ開口部２１を通ってフロントシート９に着座した前部座席側の乗員の頭胸部に向けて吹き出される。
【００６０】
一方、冷却用熱交換器１４で冷やされた冷風の残部は、シート空調ユニット３の遠心式ファン５６の回転に伴ってフロント空調用送風ダクト４３内に形成される冷風通路４１に吸い込まれて、シート空調用送風ダクト４４→連結ダクト５０→可動ダクト５１→吸込口５２→ユニットケース５３→連通路６５を経て配風用ダクト６６、６７に至る。
【００６１】
そして、配風用ダクト６６、６７に到達した冷風は、配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路６８、６９へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシート表面材６３、６４を通過してフロントシート９に着座する前部座席側の乗員の大腿部および背中へ吹き付けられる。
【００６２】
以上により、通常の車室内冷房およびシート空調が成される。なお、フロントシート９においては、シートバック６１およびシートクッション６２の表面に冷風が導かれることにより、シートバック６１およびシートクッション６２が充分冷やされる。
【００６３】
ロ）暖房運転時
ハイブリッドカーの車室内の空調モードとして暖房モードが要求され、シート空調が要求されている場合には、フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２の回転に伴ってフロント空調ダクト１１内に吸い込まれた空気が、冷凍サイクルの冷却用熱交換器１４を通過する際に冷媒と熱交換することで一旦冷やされる。そして、冷却用熱交換器１４を通過する際に冷媒と熱交換することで冷やされた冷風は、加熱用熱交換器１５を通過する際に走行用エンジン１の冷却水と熱交換して再加熱される。
【００６４】
そして、加熱用熱交換器１５で再加熱された温風は、ＦＯＯＴ開口部２２を通ってフロント空調用送風ダクト４３内に形成される温風通路４２に流入する。そして、温風通路４２に流入した温風の一部は、フロントＦＯＯＴダクト４８を経てフロントＦＯＯＴ吹出口からフロントシート９に着座する前部座席側の乗員の足元部に向けて吹き出される。
【００６５】
一方、温風通路４２に流入した温風の残部は、冷房モードと同様に、シート空調ユニット３の遠心式ファン５６の回転に伴ってシート空調用送風ダクト４４に吸い込まれて、連結ダクト５０→可動ダクト５１→吸込口５２→ユニットケース５３→連通路６５を経て配風用ダクト６６、６７に至る。
【００６６】
そして、配風用ダクト６６、６７に到達した温風は、配風用ダクト６６、６７を通って各吹出通路６８、６９へ分配されて、各吹出通路６８、６９からシート表面材６３、６４を通過してフロントシート９に着座する前部座席側の乗員の大腿部および背中へ吹き付けられる。
【００６７】
以上により、通常の車室内暖房およびシート空調が成される。なお、フロントシート９においては、シートバック６１およびシートクッション６２の表面に温風が導かれることにより、シートバック６１およびシートクッション６２が充分暖められる。
【００６８】
ここで、ハイブリッドカーは、発進時や低速走行時、更にバッテリの充電が必要のない時には、走行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）させるように構成されている。そして、車室内の暖房が要求されており、シート空調（暖房）がイグニッションスイッチのＯＮから一定時間使われていた時に、走行用エンジン１が自動停止（ＯＦＦ）された場合には、フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２のブロワモータ１３に印加するブロワ制御電圧を、図７（ｂ）の制御特性図に示したように、通常のブロワ制御電圧（図示破線）から１ランク下げたブロワ制御電圧（３１レベルの場合には３〜４レベル下げる。また、ＬＯレベルの場合にはＳＵＰＥＲＬＯレベルまで下げる：図示実線）とする。このとき、シート空調ユニット３の遠心式送風機はＯＮのままである。
【００６９】
したがって、例えばＦＯＯＴ吹出口から吹き出す空気の吹出風量が減るが、加熱用熱交換器１５を通過する空気の空気量も減るので、走行用エンジン１の冷却水温の低下を抑えることができる。それによって、走行用エンジン１の再始動（ＯＮ）を要求する設定冷却水温（例えば５５℃〜７５℃：図５参照）以下に低下し難くなるので、走行用エンジン１の停止時間を延長することができる。
【００７０】
また、それまでは各吹出通路６８、６９から温風がフロントシート９のシートバック６１およびシートクッション６２の表面に導かれることにより、シートバック６１およびシートクッション６２が充分暖められている。したがって、走行用エンジン１が自動停止していても、フロントシート９に着座する前部座席側の乗員の温熱感の低下も抑えることができる。
【００７１】
〔実施形態の効果〕
本実施形態のハイブリッドカーエアコンは、走行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）した時の走行用エンジン１の冷却水温の低下を抑えることができる。また、走行用エンジン１が自動停止していても、走行用エンジン１が自動停止するまでにシート空調が成されることにより、フロントシート９が充分暖められているため、フロントシート９に着座している前部座席側の乗員の温熱感の低下も抑えることができるので、走行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）した直後に、暖房能力の不足を補うという目的で走行用エンジンを再始動させる必要はない。これにより、運転状態に応じて走行用エンジンの停止時間を延長することができる、つまり信号待ち時等、車両が停車した時の走行用エンジンの停止時間を延長することができるので、ハイブリッドカーの燃費向上効果を得ることができる。
【００７２】
〔実施形態の実験結果〕
ここで、図９および図１０は、外気温が−２０℃、湿度が３０％、走行用エンジン１の冷却水容量が４．２リットル、走行用エンジン１の排気量が１５００ｃｃの条件で、フロントシート９のシート空調有り（図９参照）とフロントシート９のシート空調無し（図１０参照）の場合に、走行用エンジン１の冷却水温の変化に対して、走行用エンジン１を自動停止（ＯＦＦ）してから再始動（ＯＮ）するまでの停止時間がどのように変化するか、更に、乗員の温熱感がどのように変化するかを調査し、その結果を図９および図１０に表した。
【００７３】
本実施形態では、走行用エンジン１が自動停止（ＯＦＦ）中で、シート空調が行われている場合には、フロント空調ユニット２の遠心式ファン１２のブロワモータ１３に印加するブロワ制御電圧を、図７（ｂ）の制御特性図に示したように、通常のブロワ制御電圧（図示破線）から１ランク下げるようにしている。それによって、図９に示したシート空調有りの場合には、走行用エンジン１の冷却水温の低下を抑えることができる。
【００７４】
また、前部座席側の乗員の温熱感の低下に関しても、フロントシート９が充分暖められているため、ほとんど見られない。これにより、使用条件に応じて走行用エンジン１を自動停止させる停止時間を、図１０に示したシート空調無し（従来の技術）の停止時間（２分間）に対して、１．５倍の３分３０秒間に延長することができる。これにより、ハイブリッドカーの省燃費効果を得ることができる。
【００７５】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、フロント空調ユニット２のフロント空調ダクト１１の空気下流側にシート空調ユニット３を接続することで、フロント空調ダクト１１内の冷却用熱交換器１４および加熱用熱交換器１５にて冷却または加熱した空気をフロントシート９に送り込んでシート空調するようにしたが、フロント空調ユニット２に対してシート空調ユニット３を独立させて、シート空調ユニット３内にシート空調専用の加熱用熱交換器（暖房用補助熱源）および冷却用熱交換器を設置するようにしても良い。
【００７６】
ここで、シート空調ユニット３内に暖房用補助熱源（例えばＰＴＣヒータ等の電気ヒータ）が設定されている場合、それを使うことにより、走行用エンジン１の停止時間を更に延長することができる。その際、バッテリの充電と放電との充放電収支により走行用エンジン１が再始動（ＯＮ）してしまうこともある。
【００７７】
本実施形態では、本発明を、ハイブリットカーエアコンに適用した例を説明したが、本発明を、エコノミーランニングシステム搭載車等の、走行中または停車中に走行用エンジンを停止した後に、使用条件に応じて走行用エンジンを再始動させることが可能な車両に搭載された車両用空調装置に使用しても良い。
【００７８】
本実施形態では、フロント空調用遠心式送風機とシート空調用遠心式送風機をハイブリットカーに搭載したが、シート空調用遠心式送風機を廃止し、フロント空調用遠心式送風機のみを車両に搭載しても良い。
【００７９】
本実施形態では、シート空調ユニット３のシート空調用遠心式送風機を構成する遠心式ファン５６の送風量を一定値としたが、遠心式ファン５６の送風量を、走行用エンジン１の冷却水の温度に応じて変更しても良い。例えば走行用エンジン１の冷却水の温度が低下する程、遠心式ファン５６の送風量（ブロワモータ５７に印加されるブロワ制御電圧）を小さくしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】フロント空調ユニットの全体構成を示した断面図である（実施形態）。
【図２】シート空調ユニットの全体構成を示した断面図である（実施形態）。
【図３】ハイブリッドカーエアコンの制御系を示した概略図である（実施形態）。
【図４】エアコンＥＣＵによる基本的な制御処理を示したフローチャートである（実施形態）。
【図５】ＴＡＯとＴＷとＥ／Ｇ・ＯＮ信号およびＥ／Ｇ・ＯＦＦ信号との関係を示した制御特性図である（実施形態）。
【図６】エアコンＥＣＵによるブロワ制御電圧の決定処理を示したフローチャートである（実施形態）。
【図７】（ａ）は走行用エンジンがＯＮの時のＴＡＯに対するブロワ制御電圧を示した制御特性図で、（ｂ）は走行用エンジンがＯＦＦの時のＴＡＯに対するブロワ制御電圧を示した制御特性図である（実施形態）。
【図８】エンジンＥＣＵによる基本的な制御処理を示したフローチャートである（実施形態）。
【図９】（ａ）は走行用エンジンの冷却水温を示したタイムチャートで、（ｂ）は乗員の温熱感を示したタイムチャートで、（ｃ）は走行用エンジンの自動停止、再起動を示したタイムチャートである（実施形態）。
【図１０】（ａ）は走行用エンジンの冷却水温を示したタイムチャートで、（ｂ）は乗員の温熱感を示したタイムチャートで、（ｃ）は走行用エンジンの自動停止、再起動を示したタイムチャートである（従来の技術）。
【符号の説明】
１ 走行用エンジン
２ フロント空調ユニット
３ シート空調ユニット（シート空調手段）
４ エアコンＥＣＵ（空調制御手段）
５ エンジンＥＣＵ
７ シート空調ＥＣＵ
９ フロントシート（車両シート）
１１ フロント空調ダクト
１２ 遠心式ファン（送風機）
１３ ブロワモータ（送風機）
１４ 冷却用熱交換器
１５ 加熱用熱交換器

Claims (3)

1. 走行中または停車中に走行用エンジンを停止した後に、使用条件に応じて前記走行用エンジンを再始動させることが可能な車両に搭載された車両用空調装置であって、
   （ａ）車室内に向けて空調風を送るための空調ダクトと、
   （ｂ）前記走行用エンジンの冷却水が循環する冷却水回路の一構成部品を成し、前記走行用エンジンの冷却水を暖房用熱源として前記空調ダクト内を通過する空気を加熱するヒータコアと、
   （ｃ）前記空調ダクト内において前記ヒータコアを通過する空気流を発生させる送風機と、
   （ｄ）車両シートを加熱するシート空調手段と、
   （ｅ）このシート空調手段が作動中で、且つ前記走行用エンジンが停止中の場合に、前記送風機の送風量を減少させる空調制御手段と
   を備えた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、
   前記送風機は、前記空調ダクト内において車室内に向かう空調風を発生させる遠心式ファン、およびこの遠心式ファンの回転速度を可変するブロワモータを有し、
   前記空調制御手段は、前記シート空調手段が作動中で、且つ前記走行用エンジンが停止中の場合に、前記ブロワモータへ印加するブロワ制御電圧を所定値分だけ下げることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
   前記シート空調手段は、前記空調ダクトの前記ヒータコアよりも空気下流側に接続されて、前記ヒータコアにて加熱された空調風を前記車両シートの表面へ送るためのシート空調ダクトと、
   このシート空調ダクト内において前記車両シートの表面に向かう空気流を発生させるシート空調用送風機と
   を備えたことを特徴とする車両用空調装置。

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