車両の空調装置
【課題】低コストで且つ車重の増大を防ぎながら、車内全体の空調をバランスよく行なうことを可能とするとともに、車内の部分的な空調制御も可能とすることで、種々の態様で車内の空調をきめ細やかに制御することができるようにする。
【解決手段】
車室１３の前部１３Ａから後部１３Ｃに亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路１５内に空気を供給する送風機２１と、車室１３の前部１３Ａにおける空調管路１５上に設けられた前部送風口１７と、車室１３の後部１３Ｃにおける空調管路１５上に設けられた後部送風口１９と、前部送風口１７と後部送風口１９との間における空調管路１５上に設けられた中部送風口１８と、後部送風口１８の上流側における空調管路１５内に設けられ管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段２６とを備えて構成する。
【解決手段】
車室１３の前部１３Ａから後部１３Ｃに亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路１５内に空気を供給する送風機２１と、車室１３の前部１３Ａにおける空調管路１５上に設けられた前部送風口１７と、車室１３の後部１３Ｃにおける空調管路１５上に設けられた後部送風口１９と、前部送風口１７と後部送風口１９との間における空調管路１５上に設けられた中部送風口１８と、後部送風口１８の上流側における空調管路１５内に設けられ管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段２６とを備えて構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車内の空調を図る空調装置が、種々開発されている。
例えば、以下の特許文献１には、前席１列、後席２列という比較的大型の乗用車に、２つのヒータユニット（フロントヒータおよびリアヒータ）を設け、これらの双方から送出される暖気により、車内の空調を行なう技術が開示されている。
【特許文献１】特許３５４１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この特許文献１の技術のように、暖気を送出するヒータユニットを複数設ける構成とすると、コストの増大及び設置に伴うレイアウトの自由度低下は避けられず、また、車両重量が増加するという課題が生じる。
他方、ヒータユニットを１つにするという手法も考えられるが、このような手法では、例えば、車内の特定の部分における気温が高くなりすぎたり低くなりすぎたりする現象が生じ、きめ細やかな空調制御をすることはできない。
【０００４】
また、運転席および助手席にのみ乗員が着座しているような場合であっても、車内後方の空調も行なわざるを得なくなり、空調効率も悪い。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、低コストで且つ車重の増大を防ぎ、レイアウトの自由度を確保しながら、車内全体の空調をバランスよく行なうことを可能とするとともに、車内の部分的な空調制御も可能とすることで、種々の態様で車内の空調をきめ細やかに制御することができる、車両の空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両の空調装置（請求項１）は、車内の前部から後部に亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路と、該空調管路内に空気を供給する送風機と、該車内の前部における該空調管路上に設けられ該空調管路内を流れる空気である管路内空気を該車内へ送出する前部送風口と、該車内の後部における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する後部送風口と、該前部送風口と該後部送風口との間における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する中部送風口と、該後部送風口の上流側における該空調管路内に設けられ該管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１記載の内容において、該送風機に近接して設けられた第１ヒータと、該後部送風口よりも上流側の該空調管路内に設けられた第２ヒータとを備えることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１または２記載の内容において、該車内の前部に設けられ、該前部送風口，該中部送風口および該後部送風口のうち該空気流量制限手段よりも下流側に位置するものから送出される空気に対する空調指示が入力される第１操作部と、該車内の中部および後部に近接して設けられ、該空調指示が入力される第２操作部と、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該空気流量制限手段による該管路内空気の流量の制限度合いを変更する空気流量制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項４記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１〜３いずれか１項記載の内容において、該空気流量制限手段が該管路内空気の流通を許可している場合に該第２ヒータを作動させる第２ヒータ制御手段とを備えることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の車両の空調装置は、請求項４記載の内容において、第２ヒータ制御手段は、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該第２ヒータを作動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両の空調装置によれば、前部送風口，中部送風口および後部送風口に対して共通の送風機から空気を送出することで、車重の増大を抑制しながらコストダウンを図り、且つ、車内全体の空調をバランスよく行なうことを可能としながら、後部送風口から車内への空気導入量を可変に制限することで、車内の部分的な空調制御も可能とし、種々の態様で車内の空調をきめ細やかに制御することができる（請求項１）
また、第１ヒータにより前部送風口および中部送風口から車内に導入される空気を加熱することが可能となるとともに、第１ヒータから離れた位置にある後部送風口から車内に導入される空気を第２ヒータにより再加熱することもできる。（請求項２）
また、車内の中部あるいは後部にいる乗員だけではなく、車内の前部にいる乗員であっても車内の空調を行なうことができ、各乗員のニーズにあった車内空調を実現することができる。（請求項３）
また、空気流量制限手段が管路内空気の流通を許可している場合に第２ヒータを作動させるので、第２ヒータによって暖められた空気を適切に車内へ導入することができる。（請求項４）
また、第１操作部または第２操作部に入力された空調指示に応じて第２ヒータを作動させるので、不要な電力消費を避けることができる。（請求項５）
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車両の空調装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図、図２および図３はともに図１の模式的なII−II断面図、図４はフロント制御パネルを示す模式的な正面図、図５はリア制御パネルを示す模式的な正面図、図６および図７は空調ＥＣＵによる制御内容を模式的に示すフローチャートである。
【００１０】
車両１０の前部には、エンジンルーム１１が形成され、このエンジンルーム１１内にはエンジン１２が搭載されている。また、このエンジン１２は水冷式のエンジンであって、このエンジン１２に形成された図示しないウォータジャケット内を冷却水が流通することにより、エンジン１２の温度を適温に保つことができるようになっている。
また、この車両１０には、エンジンルーム１１の後方に車室１３が設けられている。
【００１１】
そして、この車室１３の前部１３Ａには、いずれも図示しない運転席と助手席とが設けられている。これらの運転席と助手席とを１列目シートという。
また、車室１３の中部１３Ｂには、図示しない乗員席が２つ設けられている。この車室中部１３Ｂに備えられている乗員席を２列目シートという。
また、車室１３の後部１３Ｃにも、図示しない乗員席が２つ設けられている。この車室後部１３Ｃに設けられている乗員席を３列目シートという。
【００１２】
また、車室１３の最前部にはヒータコア（第１ヒータ）１４が設けられている。このヒータコア１４は、エンジン１２のウォータジャケットと接続され、エンジン１２を冷却した後の冷却水に含まれる熱を空気中に放出させる放熱器である。そして、このヒータコア１４によって暖められた空気はエアダクト１５内に導入されるようになっている。
また、このヒータコア１４とエアダクト１５との間には、エアミックスダンパ（図示略）が設けられ、ヒータコア１４を通過してエアダクト１５に導入される空気の量を変更することができるようになっている。
【００１３】
エアダクト１５は、車室１３の床上に車室前部１３Ａから車室後部１３Ｃに亘って配設された管路であって、前端に空気導入口であるインレット１６が設けられ、他方、車室１３の車室前部１３Ａに２箇所，中部１３Ｂに２箇所，後部１３Ｃに２箇所、空気排出口であるアウトレット１７，１８，１９がそれぞれ設けられている。
なお、車室１３の前部１３Ａに設けられたアウトレットを１列目アウトレット（前部送風口）１７，車室１３の中部１３Ｂに設けられたアウトレットを２列目アウトレット（中部送風口）１８，そして、車室１３の後部１３Ｃに設けられたアウトレットを３列目アウトレット（後部送風口）１９という。また、１列目アウトレット１７から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ17参照）の量を「１列目送風量」といい、また、２列目アウトレット１８から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ18参照）の量を「２列目送風量」といい、また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ19参照）の量を「３列目送風量」という。
【００１４】
また、インレット１６近傍にはブロアファン（送風機）２１が設けられ、インレット１６から導入された空気を車両１０の後方へ向けてエアダクト１５内で流通させることができるようになっている。なお、このブロアファン２１は図示しないファンモータにより駆動され、また、このファンモータは後述する空調ＥＣＵ４０からの指令を受け、その回転数が変化するようになっている。
【００１５】
また、このエアダクト１５は、車両１０の長手方向に延在する主管路２２と、この主管路２２と１列目アウトレット１７とを接続する１列目副管路２３と、主管路２２と２列目アウトレット１８とを接続する２列目副管路２４と、主管路２２と３列目アウトレット１９とを接続する３列目副管路２５とから主に構成されている。
また、主管路２２のうち、１列目副管路２３と２列目副管路２４との間の部分をＡ管路２２Ａといい、また、２列目副管路２４と３列目副管路２５との間の部分をＢ管路２２Ｂという。
【００１６】
そして、Ｂ管路内２２Ｂには、図２に示すように、シャットダンパ（空気流量制限手段）２６と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ２７とが設けられている。
これらのうち、シャットダンパ２６は、Ｂ管路２２Ｂ内を開閉することで、このＢ管路２２Ｂ内を流れる空気の流量を可変に制限するものである。なお、この図２においては、シャットダンパ２６の開度が全開である場合を示し、また、図３においては、シャットダンパ２６の開度が全閉である場合を示している。
【００１７】
このシャットダンパ２６には、図示しない電動のステッパモータが接続され、このステッパモータが作動することにより、シャットダンパ２６を開閉することができるようになっている。なお、このステッパモータは、後述する空調ＥＣＵ４０からの制御を受けて作動するようになっている。
なお、このステッパモータ（開閉検出手段）には、ポジションフィードバック機能が備えられており、シャットダンパ２６が開状態であるのか或いは閉状態であるのかを検出するようになっている。
【００１８】
また、ＰＴＣヒータ（第２ヒータ）２７は、シャットダンパ２６の下流側で且つシャットダンパ２６に近接してＢ管路２２Ｂ内に設けられた熱源であって、図示しないバッテリから電力の供給を受けることで、特に外部から温度制御を受けず、自己制御により、適温を保ちながら発熱することができるようになっている。
また、車室１３の１列目シートよりも前方には、インストルメントパネル（図示略）が設けられ、そして、このインストルメントパネルには図４に示すフロント操作パネル３０が設けられている。
【００１９】
また、このフロント操作パネル３０には、温度調整スイッチ３１，風量調節スイッチ３２，リア送風スイッチ（第１操作部）３３が設けられている。
このうち、温度調整スイッチ３１は、ダイアル式のスイッチであって、時計回り方向に回動されることにより、ヒータコア１４下流のエアミックスダンパ（図示略）の開度を増大させ、ヒータコア１４を通過する風量を増やすことにより、エアダクト１５内を流通する空気（管路内空気）の温度を上昇させることができるようになっている。
【００２０】
風量調節スイッチ３２も、ダイアル式のスイッチであって、時計回り方向に回動されることにより、ブロアファン２１のファンモータへ供給される電流が段階的に増大し、ブロアファン２１の回転速度を段階的に増大させるようになっている。
他方、このフロント風量スイッチ３２が反時計回り方向に回動されることにより、ブロアファン２１のファンモータへ供給される電流が段階的に減少し、ブロアファン２１の回転速度を段階的に減少させ、また、最終的にオフ位置まで回動されることにより、ファンモータへ供給される電流がゼロとなり、ブロアファン２１の回転を停止させるようになっている。
【００２１】
リア送風スイッチ３３は、１列目アウトレット１７，２列目アウトレット１８および３列目アウトレット１９のうち、後述するシャットダンパ２６よりも下流側に位置するもの、即ち、３列目アウトレット１９から送出される空気Ｆ19の空調に関する乗員のリクエスト（空調指示）が入力されるものである。
つまり、このリア送風スイッチ３３は、乗員が３列目アウトレット１９から車室１３内へ暖かい空気Ｆ19を導入したいと希望する場合に、乗員によりプッシュ操作され、他方、乗員が３列目アウトレット１９から車室１３内へ導入されている暖かい空気Ｆ19の導入を停止したいと希望する場合に、乗員によりプッシュ操作されるものである。
【００２２】
さらに、車室中部１３Ｂと車室後部１３Ｃとに近接した位置、より具体的には、２列目シートと３列目シートとの間における天井（図示略）において、図５に示すリア操作パネル５０が設けられている。
そして、このリア操作パネル５０には、リア送風停止スイッチ（停止スイッチ）５２，リア送風弱スイッチ（弱スイッチ）５３，リア送風中スイッチ（中スイッチ）５４およびリア送風強スイッチ（強スイッチ）５５が設けられている。なお、リア操作パネル５０におけるこれらの弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５のそれぞれを、リア風量調節スイッチ（第２操作部）という。
【００２３】
そして、これらの停止スイッチおよびリア風量調節スイッチ５３，５４，５５には、３列目アウトレット１９から送出される空気Ｆ19の空調に関する乗員のリクエスト（空調指示）が入力され、入力された空調指示に基づいて、後述する空調ＥＣＵ４０が、ブロアファン２１，シャットダンパ２６およびＰＴＣヒータ２７を適宜制御するようになっている。
【００２４】
また、図１に示すように、この車両１０には、空調ＥＣＵ４０が設けられている。この空調ＥＣＵ４０は、いずれも図示しないインターフェース，メモリ，ＣＰＵなどを有する電子制御ユニットである。そして、この空調ＥＣＵ４０には、いずれもソフトウェアとして、シャットダンパ制御部（空気流量制限手段）４１，ＰＴＣヒータ制御部（第２ヒータ制御手段）４２およびファン制御部４３が設けられている。
【００２５】
これらのうち、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動している場合に、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータに対してパルス信号を送信することで、シャットダンパ２６の開閉を制御するものである。
なお、このシャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定するようになっている。
【００２６】
ＰＴＣヒータ制御部４２は、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされた場合、或いは、条件（Ａ），（Ｃ）および（Ｄ）が満たされた場合に、ＰＴＣヒータ２７への給電を許可し、ＰＴＣヒータ２７を作動させるものである。
条件（Ａ）：シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、シャットダンパ２６が開状態であると判定されること。
【００２７】
条件（Ｂ）：リア制御パネル５０の中スイッチ５４、または、強スイッチ５５がオン状態となったこと。
条件（Ｃ）：フロント制御パネル３０のリア送風スイッチ３３がオン状態となったこと。
【００２８】
条件（Ｄ）：前回シャットダンパ２６が開状態であった際に、ＰＴＣヒータ２７が作動していたこと。
また、このＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させているか否かを示す情報（ＰＴＣヒータ作動情報）を、空調ＥＣＵ４０のメモリ内に記録するようになっている。これにより、条件（Ｃ）が満たされているか否かが判定することができるようになっている。
【００２９】
ファン制御部４３は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２の位置に応じて、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を段階的に変更することで、ブロアファン２１のオフ・オン、および、その回転速度を段階的に制御するものである。
また、このファン制御部４３は、上記の条件（Ａ）および以下の（Ｅ）が満たされた場合に、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を１段階増大させ、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させるものである。
【００３０】
条件（Ｅ）：リア制御パネル５０の強スイッチ５５がオン状態となったこと。
なお、ファン制御部４３は、上記の条件（Ａ）および（Ｅ）が満たされたとしても、ブロアモータに供給されている電流が既に最大である場合には、その最大電流を維持するようになっている。
【００３１】
本発明の一実施形態に係る車両の空調装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
まず、図６を用いてリア操作パネル５０が操作された場合について説明する。
図６のステップＳ１１に示すように、シャットダンパ制御部４１は、リア操作パネル５０の弱スイッチ５３，中スイッチ５４，強スイッチ５５のうちいずれか１つがプッシュ操作されると（ステップＳ１１のＹｅｓルート）、ブロアファン２１が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３２】
このとき、シャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置にあれば、ブロアファン２１は作動していないと判定してリターンする（ステップＳ１２のＮｏルート）。他方、風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定する（ステップＳ１２のＹｅｓルート）。
そして、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動していると判定すると（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、シャットダンパ２６のステッパモータに対してパルス信号を送信し、シャットダンパ２６を開く（ステップＳ１３）。
【００３３】
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、実際にシャットダンパ２６が開状態になったか否かを判定する（ステップＳ１４）。つまり、このステップＳ１４における判定とは、上記の条件（Ａ）が成立したか否かの判定である。
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、リア操作パネル５０の強スイッチ５５がオン状態となったことが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。つまり、このステップＳ１５における判定とは、上記の条件（Ｂ）が成立したか否かの判定である。
【００３４】
ここで、強スイッチ５５がオン状態となったと検出された場合には（ステップＳ１５のＹｅｓルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させ（ステップＳ１６）、Ｂ管路２２Ｂ内を流れる空気を熱する。
また、このとき、ファン制御部４３は、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を１段階増大させ、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させる。
【００３５】
つまり、ステップＳ１４においてシャットダンパ２６が開状態であり（即ち、上記の条件（Ａ）が満たされ）、さらに、ステップＳ１５においてリア制御パネル５０の強スイッチ５５がオン状態になったことが検出されている（即ち、上記の条件（Ｅ）が満たされている）ことに基づき、ファン制御部４３は、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させるのである。
【００３６】
もっとも、ブロアファン２１の回転速度が既に最大速度である場合（即ち、ブロアモータに供給されている電流が既に最大である場合）、ファン制御部４３は、その最大速度を維持する。
他方、ステップＳ１５において、強スイッチ５５が操作されたのではなく（ステップＳ１５のＮｏルート）、中スイッチ５４が操作された場合（ステップＳ１８のＹｅｓルート）においても、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させる（ステップＳ１９）。
【００３７】
つまり、このステップＳ１９におけるＰＴＣヒータ２７の作動も、上記の条件（Ａ）が満たされ（ステップＳ１４のＹｅｓルート）、且つ、上記の条件（Ｂ）が満たされている（ステップＳ１８のＹｅｓルート）ことに基づいている。
他方、弱スイッチ５３が操作された場合（ステップＳ１８のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、また、ファン制御部４３もブロアファン２１の回転速度を変更しない。
【００３８】
このように、強スイッチ５５がオン状態になった場合には、ＰＴＣヒータ２７が作動することに加え（ステップＳ１６）、ブロアファン２１の回転速度が１段階増大するが（ステップＳ１７）、これに対し、中スイッチ５４がオン状態になった場合は、ブロアファン２１に対する制御は特に行なわれず、ＰＴＣヒータ２６のみが作動する（ステップＳ１９）。また、弱スイッチ５３がオン状態となった場合は、ブロアファン２１に対する制御は特に行なわれず、また、ＰＴＣヒータ２７も作動しない。
【００３９】
これは、車両１０の乗員が、車室後部１３Ｃをどの程度積極的に暖めたいのかというリクエストの程度に応じて、適切に空調を行なっているものである。
また、シャットダンパ制御部４１からシャットダンパ２６のステッパモータに対して、シャットダンパ２６を開状態にするパルス信号が送信されたにもかかわらず、何らかの理由により、実際にはシャットダンパ２６が開状態になっていない場合（ステップＳ１４のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、また、ファン制御部４３もブロアファン２１の制御を特に変更せず、そのままリターンする。
【００４０】
なお、リア操作パネル５０の弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５のいずれもがオン状態になっていない場合（ステップＳ１１のＮｏルート）、または、ブロアファン２１が作動していない場合（ステップＳ１２のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２およびファン制御部４３のいずれも、特に制御を実行せずリターンする。
次に、図７を用いてフロント操作パネル３０が操作された場合について説明する。
【００４１】
図７のステップＳ２１に示すように、シャットダンパ制御部４１は、フロント操作パネル３０のリア送風スイッチ３３がプッシュ操作されると（ステップＳ２１のＹｅｓルート）、ブロアファン２１が作動しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。なお、このステップステップＳ２１における判定とは、上記の条件（Ｃ）が成立したか否かの判定である。
【００４２】
このとき、シャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置にあれば、ブロアファン２１は作動していないと判定してリターンする（ステップＳ２２のＮｏルート）。他方、風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定する（ステップＳ２２のＹｅｓルート）。
そして、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動していると判定すると（ステップＳ２２のＹｅｓルート）、シャットダンパ２６のステッパモータに対してパルス信号を送信し、シャットダンパ２６を開く（ステップＳ２３）。
【００４３】
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、実際にシャットダンパ２６が開状態になったか否かを判定する（ステップＳ２４）。つまり、このステップＳ２４における判定とは、上記の条件（Ａ）が成立したか否かの判定である。
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、空調ＥＣＵ４０のメモリから、ＰＴＣヒータ作動情報を読込み、前回シャットダンパ２６が開状態になった際にＰＴＣヒータ２７が作動していたと判定した場合には（ステップＳ２５のＹｅｓルート）、ＰＴＣヒータ２７を作動させ（ステップＳ２６）、Ｂ管路２２Ｂ内を流れる空気を熱する。つまり、このステップＳ２５における判定とは、上記の条件（Ｄ）が成立したか否かの判定である。
【００４４】
他方、シャットダンパ制御部４１からシャットダンパ２６のステッパモータに対して、シャットダンパ２６を開状態にするパルス信号が送信されたにもかかわらず、何らかの理由により、実際にはシャットダンパ２６が開状態になっていない場合（ステップＳ２４のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２はＰＴＣヒータ２７を作動させず、そのままリターンする。
【００４５】
同様に、ステップＳ２５において、ＰＴＣヒータ制御部４２は、空調ＥＣＵ４０のメモリから読込んだＰＴＣヒータ作動情報に基づき、前回シャットダンパ２６が開状態になった際にＰＴＣヒータ２７が作動していなかったと判定した場合にも（ステップＳ２５のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、そのままリターンする。
【００４６】
なお、フロント操作パネル３０のリア送風スイッチ３３がオン状態になっていない場合（ステップＳ２１のＮｏルート），ブロアファン２１が作動していない場合（ステップＳ２２のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２およびファン制御部４３は、いずれも、特に制御を実行せずリターンする。
このように、本発明の一実施形態に係る車両の空調装置によれば、１列目アウトレット１７，２列目アウトレット１８および３列目アウトレット１９に対して共通のブロアファン２１から空気を送出する構成とすることで、複数のブロアファンを設けることを廃し、車両１０の重量増大を抑制するとともにコストダウンを図ることができ、且つ、車室１３全体の空調をバランスよく行なうことができる。
【００４７】
また、シャットダンパ２６により３列目アウトレット１９から車室１３への空気Ｆ19の導入量、即ち、３列目送風量を変更することで、車室１３の部分的な空調を可能とし、種々の態様で車室１３の空調をきめ細やかに制御することができる。
また、車室１３の最前部に設けられたヒータコア１４により、主に、１列目アウトレット１７から車室１３に導入される空気Ｆ17および２列目アウトレット１８から車室１３に導入される空気Ｆ18を加熱することが可能となるとともに、ヒータコア１４から離れた位置にある３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19をＰＴＣヒータ２７により再加熱することも可能となる。これにより、車室１３を効率よく暖めることができる。
【００４８】
また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19を重点的に暖める場合にのみＰＴＣヒータ２７を作動させるので、不要な電力消費を避けることが可能となる。
また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19を、車室１３の前部にいる乗員、即ち、運転席に着座しているドライバや、助手席に着座している乗員が、フロント操作パネル３０により調整することができるとともに、車室１３の中部あるいは後部にいる乗員、即ち、２列目シートや３列目シートに着座している乗員も、リア操作パネル５０により調整することができるので、各乗員のニーズにあった車室１３の空調を実現することができる。
【００４９】
次に、上述の実施形態に係る車両の空調装置の変形例について、図８を用いて説明する。なお、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略し、また、上述の実施形態を説明するのに用いた図を用いる場合もある。なお、本変形例においては、エアダクト６５の構成が、上述した図１における車両１０のエアダクト１５と大きく異なっているので、この点を中心に説明する。
【００５０】
この図８に示すエアダクト６５は、車室１３の床上に前部１３Ａから後部１３Ｃに亘って配設された管路であって、前端に空気導入口であるインレット６６が設けられ、また、このインレット６６近傍にはブロアファン２１が設けられ、インレット６６から導入された空気をエアダクト６５内で流通させることができるようになっている。
そして、このエアダクト６５は、車両６０の長手方向に延在する２本の主管路７２から主に構成され、インレット６６からエアダクト６５内に導入された空気は、これらの２本の主管路７２を通じて１〜３列目アウトレット１７，１８，１９に送出されるようになっている。
【００５１】
また、これらの主管路７２のうち、１列目アウトレット１７と２列目アウトレット１８との間の部分をＡ管路７２Ａといい、また、２列目アウトレット１８と２列目アウトレット１９との間の部分をＢ管路７２Ｂという。
そして、Ｂ管路内７２Ｂには、それぞれ、シャットダンパ２６と、ＰＴＣヒータ２７とが設けられている。
【００５２】
また、このシャットダンパ２６には、図示しない電動のステッパモータが接続され、このステッパモータが作動することにより、シャットダンパ２６を開閉することができるようになっている。なお、このステッパモータは、空調ＥＣＵ４０からの制御を受けて作動するようになっている。
なお、このステッパモータ（開閉検出手段）には、ポジションフィードバック機能が備えられており、シャットダンパ２６が開状態であるのか或いは閉状態であるのかを検出することができるようになっている。なお、この空調ＥＣＵ４０は、図１に示す空調ＥＣＵ４０と同じものであるので、ここでは、空調ＥＣＵ４０による制御内容や作用などについての説明は省略する。
【００５３】
このように、図８に示す変形例に係る車両の空調装置によれば、車室１３の車幅中心近傍にエアダクトを配設できないような場合であっても、上述の実施形態の場合と同様の作用・効果を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５４】
図８に示す上述の変形例においては、２つのシャットダンパ２６の開閉が一律に制御される場合を例にとって説明したが、このような場合に限定されるものではなく、一方のシャットダンパ２６と他方のシャットダンパ２６をそれぞれ独立して制御するように構成してもよい。これにより、よりきめ細やかな空調制御を行なうこともできる。
また、上述の実施形態および変形例においては、シャットダンパ２６が、単に全開／全閉となる構成について説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、シャットダンパ２６の開度を自在に変更できるようにしてもよい。また、このシャットダンパ２６に換えて、空気流量を調整できる空気流量調整弁を用いるようにしてもよい。
【００５５】
また、シャットダンパ２６の開度に応じてブロアファン２１の回転速度制御を行なうようにしてもよい。これにより、よりきめ細やかな空調制御を行なうことができる。
また、上述の実施形態および変形例においては、車室１３にヒータコア１４を設け、また、Ｂ管路２２Ａ，７２Ｂ内にＰＴＣヒータ２７を設けた場合について説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば車室１３やＢ管路２２Ａ，７２Ｂ内にエアコン装置のエバポレータを設け、車室１３を冷却する構成としてもよい。
【００５６】
また、上述の実施形態および変形例においては、フロント操作パネル３０のみに、ブロアファン２１の回転速度を変更する風量調節スイッチ３２を設ける構成としたが、このような構成に限定するものではない。例えば、リア操作パネル５０に風量調節スイッチ３２と同様の機能を持ったスイッチを設け、２列目シート或いは３列目シートにいる乗員がブロアファン２１の回転速度を調節できるような構成としてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態および変形例においては、リア操作パネル５０に弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５を設け、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19の調整を行なうことができるようにしたが、このような場合に限定するものではない。例えば、これらの弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５に相当するスイッチを、フロント操作パネル３０に設け、１列目シートに着座した乗員が、車室後部１３Ｃの空調を行なえるようにしてもよい。
【００５８】
また、フロント操作パネル３０やリア操作パネル５０に設けられる各種スイッチ、ダイアル等は、上記実施例の形態に限定するものではなく、例えばリア操作パネル５０に設けた弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５をダイアルによって操作するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置のフロント制御パネルを示す模式的な正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置のリア制御パネルを示す模式的な正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の作用を示す模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の作用を示す模式的なフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態の変形例に係る車両の空調装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 車両
１３ 車内
１３Ａ 車内前部
１３Ｃ 車内後部
１４ ヒータコア（第１ヒータ）
１５，６５ エアダクト（空調管路）
１７ １列目アウトレット（前部送風口）
１８ ２列目アウトレット（中部送風口）
１９ ３列目アウトレット（後部送風口）
２１ ブロアファン（送風機）
２６ シャットダンパ（空気流量制限手段）
２７ ＰＴＣヒータ（第２ヒータ）
３３ リア送風スイッチ（第１操作部）
４１ シャットダンパ制御部（空気流量制限手段）
４２ ＰＴＣヒータ制御部（第２ヒータ制御手段）
５３ リア送風弱スイッチ（リア風量調節スイッチ）
５４ リア送風中スイッチ（リア風量調節スイッチ）
５５ リア送風強スイッチ（リア風量調節スイッチ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車内の空調を図る空調装置が、種々開発されている。
例えば、以下の特許文献１には、前席１列、後席２列という比較的大型の乗用車に、２つのヒータユニット（フロントヒータおよびリアヒータ）を設け、これらの双方から送出される暖気により、車内の空調を行なう技術が開示されている。
【特許文献１】特許３５４１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この特許文献１の技術のように、暖気を送出するヒータユニットを複数設ける構成とすると、コストの増大及び設置に伴うレイアウトの自由度低下は避けられず、また、車両重量が増加するという課題が生じる。
他方、ヒータユニットを１つにするという手法も考えられるが、このような手法では、例えば、車内の特定の部分における気温が高くなりすぎたり低くなりすぎたりする現象が生じ、きめ細やかな空調制御をすることはできない。
【０００４】
また、運転席および助手席にのみ乗員が着座しているような場合であっても、車内後方の空調も行なわざるを得なくなり、空調効率も悪い。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、低コストで且つ車重の増大を防ぎ、レイアウトの自由度を確保しながら、車内全体の空調をバランスよく行なうことを可能とするとともに、車内の部分的な空調制御も可能とすることで、種々の態様で車内の空調をきめ細やかに制御することができる、車両の空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両の空調装置（請求項１）は、車内の前部から後部に亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路と、該空調管路内に空気を供給する送風機と、該車内の前部における該空調管路上に設けられ該空調管路内を流れる空気である管路内空気を該車内へ送出する前部送風口と、該車内の後部における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する後部送風口と、該前部送風口と該後部送風口との間における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する中部送風口と、該後部送風口の上流側における該空調管路内に設けられ該管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１記載の内容において、該送風機に近接して設けられた第１ヒータと、該後部送風口よりも上流側の該空調管路内に設けられた第２ヒータとを備えることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１または２記載の内容において、該車内の前部に設けられ、該前部送風口，該中部送風口および該後部送風口のうち該空気流量制限手段よりも下流側に位置するものから送出される空気に対する空調指示が入力される第１操作部と、該車内の中部および後部に近接して設けられ、該空調指示が入力される第２操作部と、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該空気流量制限手段による該管路内空気の流量の制限度合いを変更する空気流量制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項４記載の本発明の車両の空調装置は、請求項１〜３いずれか１項記載の内容において、該空気流量制限手段が該管路内空気の流通を許可している場合に該第２ヒータを作動させる第２ヒータ制御手段とを備えることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の車両の空調装置は、請求項４記載の内容において、第２ヒータ制御手段は、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該第２ヒータを作動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両の空調装置によれば、前部送風口，中部送風口および後部送風口に対して共通の送風機から空気を送出することで、車重の増大を抑制しながらコストダウンを図り、且つ、車内全体の空調をバランスよく行なうことを可能としながら、後部送風口から車内への空気導入量を可変に制限することで、車内の部分的な空調制御も可能とし、種々の態様で車内の空調をきめ細やかに制御することができる（請求項１）
また、第１ヒータにより前部送風口および中部送風口から車内に導入される空気を加熱することが可能となるとともに、第１ヒータから離れた位置にある後部送風口から車内に導入される空気を第２ヒータにより再加熱することもできる。（請求項２）
また、車内の中部あるいは後部にいる乗員だけではなく、車内の前部にいる乗員であっても車内の空調を行なうことができ、各乗員のニーズにあった車内空調を実現することができる。（請求項３）
また、空気流量制限手段が管路内空気の流通を許可している場合に第２ヒータを作動させるので、第２ヒータによって暖められた空気を適切に車内へ導入することができる。（請求項４）
また、第１操作部または第２操作部に入力された空調指示に応じて第２ヒータを作動させるので、不要な電力消費を避けることができる。（請求項５）
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車両の空調装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図、図２および図３はともに図１の模式的なII−II断面図、図４はフロント制御パネルを示す模式的な正面図、図５はリア制御パネルを示す模式的な正面図、図６および図７は空調ＥＣＵによる制御内容を模式的に示すフローチャートである。
【００１０】
車両１０の前部には、エンジンルーム１１が形成され、このエンジンルーム１１内にはエンジン１２が搭載されている。また、このエンジン１２は水冷式のエンジンであって、このエンジン１２に形成された図示しないウォータジャケット内を冷却水が流通することにより、エンジン１２の温度を適温に保つことができるようになっている。
また、この車両１０には、エンジンルーム１１の後方に車室１３が設けられている。
【００１１】
そして、この車室１３の前部１３Ａには、いずれも図示しない運転席と助手席とが設けられている。これらの運転席と助手席とを１列目シートという。
また、車室１３の中部１３Ｂには、図示しない乗員席が２つ設けられている。この車室中部１３Ｂに備えられている乗員席を２列目シートという。
また、車室１３の後部１３Ｃにも、図示しない乗員席が２つ設けられている。この車室後部１３Ｃに設けられている乗員席を３列目シートという。
【００１２】
また、車室１３の最前部にはヒータコア（第１ヒータ）１４が設けられている。このヒータコア１４は、エンジン１２のウォータジャケットと接続され、エンジン１２を冷却した後の冷却水に含まれる熱を空気中に放出させる放熱器である。そして、このヒータコア１４によって暖められた空気はエアダクト１５内に導入されるようになっている。
また、このヒータコア１４とエアダクト１５との間には、エアミックスダンパ（図示略）が設けられ、ヒータコア１４を通過してエアダクト１５に導入される空気の量を変更することができるようになっている。
【００１３】
エアダクト１５は、車室１３の床上に車室前部１３Ａから車室後部１３Ｃに亘って配設された管路であって、前端に空気導入口であるインレット１６が設けられ、他方、車室１３の車室前部１３Ａに２箇所，中部１３Ｂに２箇所，後部１３Ｃに２箇所、空気排出口であるアウトレット１７，１８，１９がそれぞれ設けられている。
なお、車室１３の前部１３Ａに設けられたアウトレットを１列目アウトレット（前部送風口）１７，車室１３の中部１３Ｂに設けられたアウトレットを２列目アウトレット（中部送風口）１８，そして、車室１３の後部１３Ｃに設けられたアウトレットを３列目アウトレット（後部送風口）１９という。また、１列目アウトレット１７から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ17参照）の量を「１列目送風量」といい、また、２列目アウトレット１８から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ18参照）の量を「２列目送風量」といい、また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気（図１中矢印Ｆ19参照）の量を「３列目送風量」という。
【００１４】
また、インレット１６近傍にはブロアファン（送風機）２１が設けられ、インレット１６から導入された空気を車両１０の後方へ向けてエアダクト１５内で流通させることができるようになっている。なお、このブロアファン２１は図示しないファンモータにより駆動され、また、このファンモータは後述する空調ＥＣＵ４０からの指令を受け、その回転数が変化するようになっている。
【００１５】
また、このエアダクト１５は、車両１０の長手方向に延在する主管路２２と、この主管路２２と１列目アウトレット１７とを接続する１列目副管路２３と、主管路２２と２列目アウトレット１８とを接続する２列目副管路２４と、主管路２２と３列目アウトレット１９とを接続する３列目副管路２５とから主に構成されている。
また、主管路２２のうち、１列目副管路２３と２列目副管路２４との間の部分をＡ管路２２Ａといい、また、２列目副管路２４と３列目副管路２５との間の部分をＢ管路２２Ｂという。
【００１６】
そして、Ｂ管路内２２Ｂには、図２に示すように、シャットダンパ（空気流量制限手段）２６と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ２７とが設けられている。
これらのうち、シャットダンパ２６は、Ｂ管路２２Ｂ内を開閉することで、このＢ管路２２Ｂ内を流れる空気の流量を可変に制限するものである。なお、この図２においては、シャットダンパ２６の開度が全開である場合を示し、また、図３においては、シャットダンパ２６の開度が全閉である場合を示している。
【００１７】
このシャットダンパ２６には、図示しない電動のステッパモータが接続され、このステッパモータが作動することにより、シャットダンパ２６を開閉することができるようになっている。なお、このステッパモータは、後述する空調ＥＣＵ４０からの制御を受けて作動するようになっている。
なお、このステッパモータ（開閉検出手段）には、ポジションフィードバック機能が備えられており、シャットダンパ２６が開状態であるのか或いは閉状態であるのかを検出するようになっている。
【００１８】
また、ＰＴＣヒータ（第２ヒータ）２７は、シャットダンパ２６の下流側で且つシャットダンパ２６に近接してＢ管路２２Ｂ内に設けられた熱源であって、図示しないバッテリから電力の供給を受けることで、特に外部から温度制御を受けず、自己制御により、適温を保ちながら発熱することができるようになっている。
また、車室１３の１列目シートよりも前方には、インストルメントパネル（図示略）が設けられ、そして、このインストルメントパネルには図４に示すフロント操作パネル３０が設けられている。
【００１９】
また、このフロント操作パネル３０には、温度調整スイッチ３１，風量調節スイッチ３２，リア送風スイッチ（第１操作部）３３が設けられている。
このうち、温度調整スイッチ３１は、ダイアル式のスイッチであって、時計回り方向に回動されることにより、ヒータコア１４下流のエアミックスダンパ（図示略）の開度を増大させ、ヒータコア１４を通過する風量を増やすことにより、エアダクト１５内を流通する空気（管路内空気）の温度を上昇させることができるようになっている。
【００２０】
風量調節スイッチ３２も、ダイアル式のスイッチであって、時計回り方向に回動されることにより、ブロアファン２１のファンモータへ供給される電流が段階的に増大し、ブロアファン２１の回転速度を段階的に増大させるようになっている。
他方、このフロント風量スイッチ３２が反時計回り方向に回動されることにより、ブロアファン２１のファンモータへ供給される電流が段階的に減少し、ブロアファン２１の回転速度を段階的に減少させ、また、最終的にオフ位置まで回動されることにより、ファンモータへ供給される電流がゼロとなり、ブロアファン２１の回転を停止させるようになっている。
【００２１】
リア送風スイッチ３３は、１列目アウトレット１７，２列目アウトレット１８および３列目アウトレット１９のうち、後述するシャットダンパ２６よりも下流側に位置するもの、即ち、３列目アウトレット１９から送出される空気Ｆ19の空調に関する乗員のリクエスト（空調指示）が入力されるものである。
つまり、このリア送風スイッチ３３は、乗員が３列目アウトレット１９から車室１３内へ暖かい空気Ｆ19を導入したいと希望する場合に、乗員によりプッシュ操作され、他方、乗員が３列目アウトレット１９から車室１３内へ導入されている暖かい空気Ｆ19の導入を停止したいと希望する場合に、乗員によりプッシュ操作されるものである。
【００２２】
さらに、車室中部１３Ｂと車室後部１３Ｃとに近接した位置、より具体的には、２列目シートと３列目シートとの間における天井（図示略）において、図５に示すリア操作パネル５０が設けられている。
そして、このリア操作パネル５０には、リア送風停止スイッチ（停止スイッチ）５２，リア送風弱スイッチ（弱スイッチ）５３，リア送風中スイッチ（中スイッチ）５４およびリア送風強スイッチ（強スイッチ）５５が設けられている。なお、リア操作パネル５０におけるこれらの弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５のそれぞれを、リア風量調節スイッチ（第２操作部）という。
【００２３】
そして、これらの停止スイッチおよびリア風量調節スイッチ５３，５４，５５には、３列目アウトレット１９から送出される空気Ｆ19の空調に関する乗員のリクエスト（空調指示）が入力され、入力された空調指示に基づいて、後述する空調ＥＣＵ４０が、ブロアファン２１，シャットダンパ２６およびＰＴＣヒータ２７を適宜制御するようになっている。
【００２４】
また、図１に示すように、この車両１０には、空調ＥＣＵ４０が設けられている。この空調ＥＣＵ４０は、いずれも図示しないインターフェース，メモリ，ＣＰＵなどを有する電子制御ユニットである。そして、この空調ＥＣＵ４０には、いずれもソフトウェアとして、シャットダンパ制御部（空気流量制限手段）４１，ＰＴＣヒータ制御部（第２ヒータ制御手段）４２およびファン制御部４３が設けられている。
【００２５】
これらのうち、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動している場合に、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータに対してパルス信号を送信することで、シャットダンパ２６の開閉を制御するものである。
なお、このシャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定するようになっている。
【００２６】
ＰＴＣヒータ制御部４２は、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされた場合、或いは、条件（Ａ），（Ｃ）および（Ｄ）が満たされた場合に、ＰＴＣヒータ２７への給電を許可し、ＰＴＣヒータ２７を作動させるものである。
条件（Ａ）：シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、シャットダンパ２６が開状態であると判定されること。
【００２７】
条件（Ｂ）：リア制御パネル５０の中スイッチ５４、または、強スイッチ５５がオン状態となったこと。
条件（Ｃ）：フロント制御パネル３０のリア送風スイッチ３３がオン状態となったこと。
【００２８】
条件（Ｄ）：前回シャットダンパ２６が開状態であった際に、ＰＴＣヒータ２７が作動していたこと。
また、このＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させているか否かを示す情報（ＰＴＣヒータ作動情報）を、空調ＥＣＵ４０のメモリ内に記録するようになっている。これにより、条件（Ｃ）が満たされているか否かが判定することができるようになっている。
【００２９】
ファン制御部４３は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２の位置に応じて、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を段階的に変更することで、ブロアファン２１のオフ・オン、および、その回転速度を段階的に制御するものである。
また、このファン制御部４３は、上記の条件（Ａ）および以下の（Ｅ）が満たされた場合に、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を１段階増大させ、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させるものである。
【００３０】
条件（Ｅ）：リア制御パネル５０の強スイッチ５５がオン状態となったこと。
なお、ファン制御部４３は、上記の条件（Ａ）および（Ｅ）が満たされたとしても、ブロアモータに供給されている電流が既に最大である場合には、その最大電流を維持するようになっている。
【００３１】
本発明の一実施形態に係る車両の空調装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
まず、図６を用いてリア操作パネル５０が操作された場合について説明する。
図６のステップＳ１１に示すように、シャットダンパ制御部４１は、リア操作パネル５０の弱スイッチ５３，中スイッチ５４，強スイッチ５５のうちいずれか１つがプッシュ操作されると（ステップＳ１１のＹｅｓルート）、ブロアファン２１が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３２】
このとき、シャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置にあれば、ブロアファン２１は作動していないと判定してリターンする（ステップＳ１２のＮｏルート）。他方、風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定する（ステップＳ１２のＹｅｓルート）。
そして、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動していると判定すると（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、シャットダンパ２６のステッパモータに対してパルス信号を送信し、シャットダンパ２６を開く（ステップＳ１３）。
【００３３】
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、実際にシャットダンパ２６が開状態になったか否かを判定する（ステップＳ１４）。つまり、このステップＳ１４における判定とは、上記の条件（Ａ）が成立したか否かの判定である。
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、リア操作パネル５０の強スイッチ５５がオン状態となったことが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。つまり、このステップＳ１５における判定とは、上記の条件（Ｂ）が成立したか否かの判定である。
【００３４】
ここで、強スイッチ５５がオン状態となったと検出された場合には（ステップＳ１５のＹｅｓルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させ（ステップＳ１６）、Ｂ管路２２Ｂ内を流れる空気を熱する。
また、このとき、ファン制御部４３は、ブロアファン２１のブロアモータに供給される電流を１段階増大させ、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させる。
【００３５】
つまり、ステップＳ１４においてシャットダンパ２６が開状態であり（即ち、上記の条件（Ａ）が満たされ）、さらに、ステップＳ１５においてリア制御パネル５０の強スイッチ５５がオン状態になったことが検出されている（即ち、上記の条件（Ｅ）が満たされている）ことに基づき、ファン制御部４３は、ブロアファン２１の回転速度を１段階増大させるのである。
【００３６】
もっとも、ブロアファン２１の回転速度が既に最大速度である場合（即ち、ブロアモータに供給されている電流が既に最大である場合）、ファン制御部４３は、その最大速度を維持する。
他方、ステップＳ１５において、強スイッチ５５が操作されたのではなく（ステップＳ１５のＮｏルート）、中スイッチ５４が操作された場合（ステップＳ１８のＹｅｓルート）においても、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させる（ステップＳ１９）。
【００３７】
つまり、このステップＳ１９におけるＰＴＣヒータ２７の作動も、上記の条件（Ａ）が満たされ（ステップＳ１４のＹｅｓルート）、且つ、上記の条件（Ｂ）が満たされている（ステップＳ１８のＹｅｓルート）ことに基づいている。
他方、弱スイッチ５３が操作された場合（ステップＳ１８のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、また、ファン制御部４３もブロアファン２１の回転速度を変更しない。
【００３８】
このように、強スイッチ５５がオン状態になった場合には、ＰＴＣヒータ２７が作動することに加え（ステップＳ１６）、ブロアファン２１の回転速度が１段階増大するが（ステップＳ１７）、これに対し、中スイッチ５４がオン状態になった場合は、ブロアファン２１に対する制御は特に行なわれず、ＰＴＣヒータ２６のみが作動する（ステップＳ１９）。また、弱スイッチ５３がオン状態となった場合は、ブロアファン２１に対する制御は特に行なわれず、また、ＰＴＣヒータ２７も作動しない。
【００３９】
これは、車両１０の乗員が、車室後部１３Ｃをどの程度積極的に暖めたいのかというリクエストの程度に応じて、適切に空調を行なっているものである。
また、シャットダンパ制御部４１からシャットダンパ２６のステッパモータに対して、シャットダンパ２６を開状態にするパルス信号が送信されたにもかかわらず、何らかの理由により、実際にはシャットダンパ２６が開状態になっていない場合（ステップＳ１４のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、また、ファン制御部４３もブロアファン２１の制御を特に変更せず、そのままリターンする。
【００４０】
なお、リア操作パネル５０の弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５のいずれもがオン状態になっていない場合（ステップＳ１１のＮｏルート）、または、ブロアファン２１が作動していない場合（ステップＳ１２のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２およびファン制御部４３のいずれも、特に制御を実行せずリターンする。
次に、図７を用いてフロント操作パネル３０が操作された場合について説明する。
【００４１】
図７のステップＳ２１に示すように、シャットダンパ制御部４１は、フロント操作パネル３０のリア送風スイッチ３３がプッシュ操作されると（ステップＳ２１のＹｅｓルート）、ブロアファン２１が作動しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。なお、このステップステップＳ２１における判定とは、上記の条件（Ｃ）が成立したか否かの判定である。
【００４２】
このとき、シャットダンパ制御部４１は、フロント制御パネル３０の風量調節スイッチ３２がオフ位置にあれば、ブロアファン２１は作動していないと判定してリターンする（ステップＳ２２のＮｏルート）。他方、風量調節スイッチ３２がオフ位置になければブロアファン２１が作動していると判定する（ステップＳ２２のＹｅｓルート）。
そして、シャットダンパ制御部４１は、ブロアファン２１が作動していると判定すると（ステップＳ２２のＹｅｓルート）、シャットダンパ２６のステッパモータに対してパルス信号を送信し、シャットダンパ２６を開く（ステップＳ２３）。
【００４３】
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、シャットダンパ２６を駆動するステッパモータから受信した信号に基づき、実際にシャットダンパ２６が開状態になったか否かを判定する（ステップＳ２４）。つまり、このステップＳ２４における判定とは、上記の条件（Ａ）が成立したか否かの判定である。
その後、ＰＴＣヒータ制御部４２は、空調ＥＣＵ４０のメモリから、ＰＴＣヒータ作動情報を読込み、前回シャットダンパ２６が開状態になった際にＰＴＣヒータ２７が作動していたと判定した場合には（ステップＳ２５のＹｅｓルート）、ＰＴＣヒータ２７を作動させ（ステップＳ２６）、Ｂ管路２２Ｂ内を流れる空気を熱する。つまり、このステップＳ２５における判定とは、上記の条件（Ｄ）が成立したか否かの判定である。
【００４４】
他方、シャットダンパ制御部４１からシャットダンパ２６のステッパモータに対して、シャットダンパ２６を開状態にするパルス信号が送信されたにもかかわらず、何らかの理由により、実際にはシャットダンパ２６が開状態になっていない場合（ステップＳ２４のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２はＰＴＣヒータ２７を作動させず、そのままリターンする。
【００４５】
同様に、ステップＳ２５において、ＰＴＣヒータ制御部４２は、空調ＥＣＵ４０のメモリから読込んだＰＴＣヒータ作動情報に基づき、前回シャットダンパ２６が開状態になった際にＰＴＣヒータ２７が作動していなかったと判定した場合にも（ステップＳ２５のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２は、ＰＴＣヒータ２７を作動させず、そのままリターンする。
【００４６】
なお、フロント操作パネル３０のリア送風スイッチ３３がオン状態になっていない場合（ステップＳ２１のＮｏルート），ブロアファン２１が作動していない場合（ステップＳ２２のＮｏルート）、ＰＴＣヒータ制御部４２およびファン制御部４３は、いずれも、特に制御を実行せずリターンする。
このように、本発明の一実施形態に係る車両の空調装置によれば、１列目アウトレット１７，２列目アウトレット１８および３列目アウトレット１９に対して共通のブロアファン２１から空気を送出する構成とすることで、複数のブロアファンを設けることを廃し、車両１０の重量増大を抑制するとともにコストダウンを図ることができ、且つ、車室１３全体の空調をバランスよく行なうことができる。
【００４７】
また、シャットダンパ２６により３列目アウトレット１９から車室１３への空気Ｆ19の導入量、即ち、３列目送風量を変更することで、車室１３の部分的な空調を可能とし、種々の態様で車室１３の空調をきめ細やかに制御することができる。
また、車室１３の最前部に設けられたヒータコア１４により、主に、１列目アウトレット１７から車室１３に導入される空気Ｆ17および２列目アウトレット１８から車室１３に導入される空気Ｆ18を加熱することが可能となるとともに、ヒータコア１４から離れた位置にある３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19をＰＴＣヒータ２７により再加熱することも可能となる。これにより、車室１３を効率よく暖めることができる。
【００４８】
また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19を重点的に暖める場合にのみＰＴＣヒータ２７を作動させるので、不要な電力消費を避けることが可能となる。
また、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19を、車室１３の前部にいる乗員、即ち、運転席に着座しているドライバや、助手席に着座している乗員が、フロント操作パネル３０により調整することができるとともに、車室１３の中部あるいは後部にいる乗員、即ち、２列目シートや３列目シートに着座している乗員も、リア操作パネル５０により調整することができるので、各乗員のニーズにあった車室１３の空調を実現することができる。
【００４９】
次に、上述の実施形態に係る車両の空調装置の変形例について、図８を用いて説明する。なお、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略し、また、上述の実施形態を説明するのに用いた図を用いる場合もある。なお、本変形例においては、エアダクト６５の構成が、上述した図１における車両１０のエアダクト１５と大きく異なっているので、この点を中心に説明する。
【００５０】
この図８に示すエアダクト６５は、車室１３の床上に前部１３Ａから後部１３Ｃに亘って配設された管路であって、前端に空気導入口であるインレット６６が設けられ、また、このインレット６６近傍にはブロアファン２１が設けられ、インレット６６から導入された空気をエアダクト６５内で流通させることができるようになっている。
そして、このエアダクト６５は、車両６０の長手方向に延在する２本の主管路７２から主に構成され、インレット６６からエアダクト６５内に導入された空気は、これらの２本の主管路７２を通じて１〜３列目アウトレット１７，１８，１９に送出されるようになっている。
【００５１】
また、これらの主管路７２のうち、１列目アウトレット１７と２列目アウトレット１８との間の部分をＡ管路７２Ａといい、また、２列目アウトレット１８と２列目アウトレット１９との間の部分をＢ管路７２Ｂという。
そして、Ｂ管路内７２Ｂには、それぞれ、シャットダンパ２６と、ＰＴＣヒータ２７とが設けられている。
【００５２】
また、このシャットダンパ２６には、図示しない電動のステッパモータが接続され、このステッパモータが作動することにより、シャットダンパ２６を開閉することができるようになっている。なお、このステッパモータは、空調ＥＣＵ４０からの制御を受けて作動するようになっている。
なお、このステッパモータ（開閉検出手段）には、ポジションフィードバック機能が備えられており、シャットダンパ２６が開状態であるのか或いは閉状態であるのかを検出することができるようになっている。なお、この空調ＥＣＵ４０は、図１に示す空調ＥＣＵ４０と同じものであるので、ここでは、空調ＥＣＵ４０による制御内容や作用などについての説明は省略する。
【００５３】
このように、図８に示す変形例に係る車両の空調装置によれば、車室１３の車幅中心近傍にエアダクトを配設できないような場合であっても、上述の実施形態の場合と同様の作用・効果を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５４】
図８に示す上述の変形例においては、２つのシャットダンパ２６の開閉が一律に制御される場合を例にとって説明したが、このような場合に限定されるものではなく、一方のシャットダンパ２６と他方のシャットダンパ２６をそれぞれ独立して制御するように構成してもよい。これにより、よりきめ細やかな空調制御を行なうこともできる。
また、上述の実施形態および変形例においては、シャットダンパ２６が、単に全開／全閉となる構成について説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、シャットダンパ２６の開度を自在に変更できるようにしてもよい。また、このシャットダンパ２６に換えて、空気流量を調整できる空気流量調整弁を用いるようにしてもよい。
【００５５】
また、シャットダンパ２６の開度に応じてブロアファン２１の回転速度制御を行なうようにしてもよい。これにより、よりきめ細やかな空調制御を行なうことができる。
また、上述の実施形態および変形例においては、車室１３にヒータコア１４を設け、また、Ｂ管路２２Ａ，７２Ｂ内にＰＴＣヒータ２７を設けた場合について説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば車室１３やＢ管路２２Ａ，７２Ｂ内にエアコン装置のエバポレータを設け、車室１３を冷却する構成としてもよい。
【００５６】
また、上述の実施形態および変形例においては、フロント操作パネル３０のみに、ブロアファン２１の回転速度を変更する風量調節スイッチ３２を設ける構成としたが、このような構成に限定するものではない。例えば、リア操作パネル５０に風量調節スイッチ３２と同様の機能を持ったスイッチを設け、２列目シート或いは３列目シートにいる乗員がブロアファン２１の回転速度を調節できるような構成としてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態および変形例においては、リア操作パネル５０に弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５を設け、３列目アウトレット１９から車室１３に導入される空気Ｆ19の調整を行なうことができるようにしたが、このような場合に限定するものではない。例えば、これらの弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５に相当するスイッチを、フロント操作パネル３０に設け、１列目シートに着座した乗員が、車室後部１３Ｃの空調を行なえるようにしてもよい。
【００５８】
また、フロント操作パネル３０やリア操作パネル５０に設けられる各種スイッチ、ダイアル等は、上記実施例の形態に限定するものではなく、例えばリア操作パネル５０に設けた弱スイッチ５３，中スイッチ５４および強スイッチ５５をダイアルによって操作するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置のフロント制御パネルを示す模式的な正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置のリア制御パネルを示す模式的な正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の作用を示す模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る車両の空調装置の作用を示す模式的なフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態の変形例に係る車両の空調装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 車両
１３ 車内
１３Ａ 車内前部
１３Ｃ 車内後部
１４ ヒータコア（第１ヒータ）
１５，６５ エアダクト（空調管路）
１７ １列目アウトレット（前部送風口）
１８ ２列目アウトレット（中部送風口）
１９ ３列目アウトレット（後部送風口）
２１ ブロアファン（送風機）
２６ シャットダンパ（空気流量制限手段）
２７ ＰＴＣヒータ（第２ヒータ）
３３ リア送風スイッチ（第１操作部）
４１ シャットダンパ制御部（空気流量制限手段）
４２ ＰＴＣヒータ制御部（第２ヒータ制御手段）
５３ リア送風弱スイッチ（リア風量調節スイッチ）
５４ リア送風中スイッチ（リア風量調節スイッチ）
５５ リア送風強スイッチ（リア風量調節スイッチ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内の前部から後部に亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路と、
該空調管路内に空気を供給する送風機と、
該車内の前部における該空調管路上に設けられ該空調管路内を流れる空気である管路内空気を該車内へ送出する前部送風口と、
該車内の後部における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する後部送風口と、
該前部送風口と該後部送風口との間における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する中部送風口と、
該後部送風口の上流側における該空調管路内に設けられ該管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段とを備える
ことを特徴とする、車両の空調装置。
【請求項２】
該送風機に近接して設けられた第１ヒータと、
該後部送風口よりも上流側の該空調管路内に設けられた第２ヒータとを備える
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の空調装置。
【請求項３】
該車内の前部に設けられ、該前部送風口，該中部送風口および該後部送風口のうち該空気流量制限手段よりも下流側に位置するものから送出される空気に対する空調指示が入力される第１操作部と、
該車内の中部および後部に近接して設けられ、該空調指示が入力される第２操作部と、
該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該空気流量制限手段による該管路内空気の流量の制限度合いを変更する空気流量制御手段とを備える
ことを特徴とする、請求項１または２記載の車両の空調装置。
【請求項４】
該空気流量制限手段が該管路内空気の流通を許可している場合に該第２ヒータを作動させる第２ヒータ制御手段とを備える
ことを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項記載の車両の空調装置。
【請求項５】
第２ヒータ制御手段は、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該第２ヒータを作動させる
ことを特徴とする、請求項４記載の車両の空調装置。
【請求項１】
車内の前部から後部に亘って設けられその内部で空気が流通する空調管路と、
該空調管路内に空気を供給する送風機と、
該車内の前部における該空調管路上に設けられ該空調管路内を流れる空気である管路内空気を該車内へ送出する前部送風口と、
該車内の後部における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する後部送風口と、
該前部送風口と該後部送風口との間における該空調管路上に設けられ該管路内空気を該車内へ送出する中部送風口と、
該後部送風口の上流側における該空調管路内に設けられ該管路内空気の流量を可変に制限する空気流量制限手段とを備える
ことを特徴とする、車両の空調装置。
【請求項２】
該送風機に近接して設けられた第１ヒータと、
該後部送風口よりも上流側の該空調管路内に設けられた第２ヒータとを備える
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の空調装置。
【請求項３】
該車内の前部に設けられ、該前部送風口，該中部送風口および該後部送風口のうち該空気流量制限手段よりも下流側に位置するものから送出される空気に対する空調指示が入力される第１操作部と、
該車内の中部および後部に近接して設けられ、該空調指示が入力される第２操作部と、
該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該空気流量制限手段による該管路内空気の流量の制限度合いを変更する空気流量制御手段とを備える
ことを特徴とする、請求項１または２記載の車両の空調装置。
【請求項４】
該空気流量制限手段が該管路内空気の流通を許可している場合に該第２ヒータを作動させる第２ヒータ制御手段とを備える
ことを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項記載の車両の空調装置。
【請求項５】
第２ヒータ制御手段は、該第１操作部または該第２操作部からの該空調指示に応じて該第２ヒータを作動させる
ことを特徴とする、請求項４記載の車両の空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２５３８０２（Ｐ２００７−２５３８０２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８１１２０（Ｐ２００６−８１１２０）
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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