JP3658838B2

JP3658838B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3658838B2
Application number: JP04510196A
Authority: JP
Inventors: 裕司伊藤; 孝昌河合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-03-01
Also published as: US5803166A; JPH09240257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の主に冷房を行うクーラユニット、および車室内の主に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】
送風手段としてのファンおよび冷凍サイクルの蒸発器を備えたクーラユニットと、送風手段としてのファンおよびエンジン冷却水を熱源とするヒータコアを備えたヒータユニットとを有し、上記クーラユニットにて車室内後席空間を主に冷房し、上記ヒータユニットにて車室内後席空間を主に暖房するようにした車両用空調装置が、従来から一般的に知られている。
【０００３】
更に、上記の構成を備えた車両用空調装置において、ヒータユニットのみを作動させるときに、車室内温度が目標温度に対して所定温度以上低く、かつエンジン冷却水温が所定温度以下となる送風停止条件が成立したときには、冷風吹出防止のためにファンを停止させ、上記送風停止条件の成立後に水温が上記所定温度以上となったときには、水温の上昇に応じてファンの回転数を徐々に上げて温風を徐々に吹き出すといったウォームアップ制御も、従来から一般的に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように、クーラユニットとヒータユニットとを備える車両用空調装置において、ヒータユニットとクーラユニットの両方を、オートで同時にさせるというものはなかった。そこで、本発明者等は、このようにオートで両ユニットを同時に作動させる場合で、かつ上記ウォームアップ制御を行う場合について検討した結果、以下のような問題が発生することが分かった。
【０００５】
つまり、ヒータユニットとクーラユニットの両方を同時に作動させるときとは、一般的には、後席乗員の頭寒足熱を実現するときである。従って、このとき、クーラユニットにて後席乗員の上半身に冷風を吹き出し、ヒータユニットにて後席乗員の足元に温風を吹き出す必要がある。
ここで、上記のようにヒータユニットとクーラユニットの両方を同時に作動させるときに、上記ウォームアップ制御を行うと、当然、ヒータユニットのファンは停止する。しかし、クーラユニットには、エンジン冷却水を熱源とするヒータコアが設けられていないので、通常の考え方なら、そのままファンを作動させ続けることになる。
【０００６】
その結果、クーラユニットにて冷風、ヒータユニットにて温風をそれぞれ吹き出して、後席乗員の頭寒足熱を実現したいのにも係わらず、車室内へはクーラユニットからの冷風のみが吹き出されるので、室温が低下してしまい、後席乗員に不快感を与えてしまうという問題が発生する。
そこで、本発明は上記問題を解決することを目的とする。
【０００７】
【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１〜５記載の発明は、
クーラユニット（２）とヒータユニット（３）の両方を同時に作動させるときに、送風停止条件が成立したときには、第２送風手段（２９）を停止するとともに、第１送風手段（２３）を停止する送風停止制御も行うことを特徴としている。
【０００８】
これによると、クーラユニットから車室内上半身に冷風を吹き出し、ヒータユニットから上記乗員の足元に温風を吹き出して、上記乗員の頭寒足熱を実現したいときに、クーラユニットからのみ冷風が吹き出されてこの乗員に冷風感を与えてしまう、といった問題を防止できる。
なお、上記請求項１記載の発明でいう所定能力とは、加熱用熱交換器の空気加熱能力がこの所定能力以下のときに、ヒータユニットからの送風を行うと、乗員に冷風感を与えてしまう程度の温度である。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、
上記送風停止制御を行っている間に、加熱用熱交換器（３０）の空気加熱能力が上記所定能力以上となったとき、上記空気加熱能力の上昇に応じて、第１送風手段（２３）の送風能力を徐々に増加させることを特徴としている。
これによると、上記送風停止制御を行っている間に上記空気加熱能力が上記所定能力以上となったとき、上記空気加熱能力の上昇に応じて、第１、第２送風手段の両送風能力が徐々に増加する。従って、両ユニットからの吹出風が急激に増加するのではなく、徐々に増加するので、乗員に違和感を与えることはない。
【００１０】
また、請求項３記載の発明のように、クーラユニットからの吹出風量とヒータユニットからの吹出風量との割合が同じになるようにして、第１、第２送風手段の両送風能力を徐々に増加させれば、常に、車室内乗員の快適な頭寒足熱を実現することができる。
また、請求項４、５記載の発明の場合、上記送風停止制御を行っている間に上記空気加熱能力が上記所定能力以上となったときには、ヒータユニットの第２送風手段の送風能力が徐々に増加していくのに対し、クーラユニットの第１送風手段はすぐに作動するのではなく、とりあえず所定時間は、この第１送風手段を停止したままとし、このとき冷却用熱交換器を作動状態とする。そして、上記所定時間が経過した後に、第１送風手段の送風能力を徐々に増加させる。
【００１１】
従って、上記空気加熱能力が上記所定能力以上となった後に第１送風手段の送風能力を増加させるときに、クーラユニットから熱風や異臭の混ざった風を車室内に吹き出すといった問題を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を、ワンボックスカーに搭載した第１実施形態について、図１〜１７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。
【００１３】
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上半身、特に頭に向けて風を吹き出す。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
また、空調ケース６内には、前席ヒータコア１３を通る風量とバイパス通路１４を通る風量との割合を調節する温度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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
ファン２３の下流側には、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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や、ブロワモータ４９〜５１へ印加するブロワ電圧を制御する駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路等を備え、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。
【００２８】
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、後席側の車室内温度を検出する後席内気温センサ３５、外気温度を検出する外気温センサ３６、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ３７、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、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、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ４０、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センサ４１、前席側の目標温度を設定する前席温度設定器４２、および後席側の目標温度を設定する後席温度設定器４３からの信号がそれぞれ入力される。
【００２９】
このうち、上記各センサ３４〜４１からの信号は、ＥＣＵ５内の上記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の出力端子からは、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へ制御信号が出力される。
【００３０】
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（それぞれ図示しない）が配設されている。
【００３１】
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（それぞれ図示しない）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【数１】
ＴＡＯ(Fr)＝Ｋset (Fr)×Ｔset (Fr)−Ｋr (Fr)×Ｔr (Fr)−Ｋam(Fr)×Ｔam−Ｋs (Fr)×Ｔs ＋Ｃ(Fr) （℃）
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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の両方を介して、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。
【００３７】
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。
【００３８】
【数２】
ＴＡＯ(Rr)＝Ｋset (Rr)×Ｔset (Rr)−Ｋr (Rr)×Ｔr (Rr)−Ｋam(Rr)×Ｔam−Ｋs (Rr)×Ｔs ＋Ｃ(Rr)＋ｆ(Rr) （℃）
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)は補正定数である。また、ｆ(Rr)は、前席から後席への熱移動（温度干渉）を打ち消すための補正項であり、例えば、定数αを用いて、下記数式３のように表される。
【００３９】
【数３】
ｆ(Rr)＝α×（Ｔset (Fr)−Ｔset (Rr)）
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とによる後席吹出口モードを、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。
【００４０】
ここで、後席フェイスモード（ＦＡＣＥ(Rr)）とは、後席クーラユニット２のみが作動するモードで、後席バイレベルモード（Ｂ／Ｌ(Rr)）とは、後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３の両方が同時に作動するモードで、後席フットモード（ＦＯＯＴ(Rr)）とは、後席ヒータユニット３のみが作動するモードである。
【００４１】
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ＴＡＯＣ(Rr)と、後席ヒータユニット３における必要吹出温度ＴＡＯＨ(Rr)を算出する。
具体的には、後席フェイスモード時は、後席クーラユニット２のみが作動するときなので、上記ＴＡＯＣ(Rr)を、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、後席バイレベルモード時は、両ユニット２、３が同時に作動するときなので、上記ＴＡＯＣ(Rr)、ＴＡＯＨ(Rr)を、予めＲＯＭに記憶された下記数式５、６に基づいて算出する。また、後席フットモード時は、後席ヒータユニット３のみが作動するときなので、上記ＴＡＯＨ(Rr)を、予めＲＯＭに記憶された下記数式７に基づいて算出する。
【００４２】
【数４】
ＴＡＯＣ(Rr)＝ＴＡＯ(Rr) （℃）
【００４３】
【数５】
ＴＡＯＣ(Rr)＝ＴＡＯ(Rr)−ＴＡ（℃）
【００４４】
【数６】
ＴＡＯＨ(Rr)＝ＴＡＯ(Rr)＋ＴＡ（℃）
【００４５】
【数７】
ＴＡＯＨ(Rr)＝ＴＡＯ(Rr) （℃）
このように、後席バイレベルモード時に、ＴＡＯＣ(Rr)とＴＡＯＨ(Rr)とに温度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。なお、上記ＴＡは所定温度であり、本実施形態では１０（℃）としている。
【００４６】
そして、次のステップＳ１１０に移ると、図９、１０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ＢＬＷＣ(Rr)、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ＢＬＷＨ(Rr)が決定される。以下、この図９、１０の処理について説明する。
【００４７】
ステップＳ１０００では、上記ステップＳ９０にて決定された後席吹出口モードに応じて分岐を行う。ここで、後席フェイスモードのときは、ステップＳ１０１０にてＢＬＷＨ(Rr)＝０とする。そして、次のステップＳ１０２０にて、上記ＴＡＯ(Rr)と、予めＲＯＭに記憶された図１１の実線のマップとに基づいてＢＬＷＣ(Rr)を算出する。
【００４８】
また、ステップＳ１０００にて後席バイレベルモードと判定されたときは、ステップＳ１０３０にて、上記ＴＡＯ(Rr)と、予めＲＯＭに記憶された図１２の破線のマップとに基づいてＢＬＷＨ(Rr)を算出し、次のステップＳ１０４０にて、上記ＴＡＯ(Rr)と図１１の破線のマップとに基づいてＢＬＷＣ(Rr)を算出する。その後、ステップＳ１０７０の処理に移る。
【００４９】
また、ステップＳ１０００にて後席フットモードと判定されたときは、ステップＳ１０５０にて、上記ＴＡＯ(Rr)と図１２の実線のマップとに基づいてＢＬＷＨ(Rr)を算出する。そして、次のステップＳ１０６０にて、ＢＬＷＣ(Rr)＝０とする。
ここで、図１１、１２に示すように、後席バイレベルモード時のブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)、ＢＬＷＨ(Rr)が、後席フェイスモード時のブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)、後席フットモード時のブロワ電圧ＢＬＷＨ(Rr)に比べて小さいのは、後席フェイスモード時または後席フットモード時での風量を、後席バイレベルモード時には２つのユニット２、３で分配するためである。
【００５０】
そして、ステップＳ１０７０では、ＴＡＯ(Rr)が所定温度Ｔ１（本実施形態では４０（℃））以上か否かで、車室内を急速暖房するときか否かを判定する。ここでＮＯと判定されたときは、図１０のステップＳ１１４０にジャンプし、ＹＥＳと判定されたときは、急速暖房を行うときなので、次のステップＳ１０８０の判定を行う。
【００５１】
このステップＳ１０８０では、水温センサ４０による検出水温Ｔw が第１所定水温Ｔw2（本実施形態では６５（℃））以下か否かで、ウォームアップ制御を行う必要があるか否かを判定する。このウォームアップ制御自体は周知のものである。ここでＮＯと判定されたときは、図１０のステップＳ１１４０にジャンプし、ＹＥＳと判定されたときはウォームアップ制御を行う必要があるときなので、次のステップＳ１０９０の判定を行う。
【００５２】
このステップＳ１０９０では、上記検出水温Ｔw が第２所定水温Ｔw1（本実施形態では３５（℃））以下か否かで、後席ヒータコア３０の空気加熱能力が所定能力以下か否かを判定する。ここでＹＥＳと判定されたときは、上記空気加熱能力が所定能力以下であり、送風停止条件が成立したときである。このときは、送風を行うとストーブ比が低下し、かえって後席乗員に冷風感を与えてしまうので、ステップＳ１１００にて、ブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)、ＢＬＷＨ(Rr)をともに０とする。
【００５３】
このステップＳ１１００の処理が本実施形態の要部である。
また、ステップＳ１０９０にてＮＯと判定されたときは、ステップＳ１１１０にて、水温に基づく後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨＷ(Rr)、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣＷ(Rr)を、上記検出水温Ｔw と、予めＲＯＭに記憶された図１３、１４のマップとに基づいて算出する。
【００５４】
ここで、この図１３、１４のマップは、後席ヒータユニット３のファン２９と後席クーラユニット２のファン２３を、それぞれ図１３、１４のマップで求まるブロワ電圧にて制御したときに、そのときの検出水温Ｔw に関係なく、後席クーラユニット２からの吹出風量と後席ヒータユニット３からの吹出風量との割合が常に同じとなるように設定されている。
【００５５】
また、後席ヒータユニット３のファン２９の特性と、後席クーラユニット２のファン２３の特性は、それぞれ異なるので、それに応じて、図１３のマップと図１４のマップも異なるものとしている。
そして、次のステップＳ１１２０では、後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨ(Rr)を、図１２から算出されたＢＬＷＨ(Rr)と、図１３から算出されたＢＬＷＨＷ(Rr)とのうちの小さい方とする。また、次のステップＳ１１３０では、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)を、図１１から算出されたＢＬＷＣ(Rr)と、図１４から算出されたＢＬＷＣＷ(Rr)とのうちの小さい方とする。
【００５６】
そして、図１０のステップＳ１１４０では、ＴＡＯ(Rr)が所定温度Ｔ２以下かで、クールダウン制御を行う必要があるか否かを判定する。ここでＹＥＳと判定されたときは、すぐに後席クーラユニット２のファン２３を作動させると、熱風や異臭の混ざった風が車室内に吹き出されてしまうので、このときにはとりあえず電磁弁２５を開けて後席蒸発器２４を作動させ、かつ所定時間ｔ１はファン２３を停止させ、その後、徐々にファン２３の回転数を上げるクールダウン制御を行う。なお、このクールダウン制御自体は周知のものである。
【００５７】
具体的には、まずステップＳ１１５０にて、後席クーラユニット２が停止状態から作動状態への切換時か否かを判定する。このステップＳ１１５０でＹＥＳと判定されるときとしては、図９のステップＳ１０９０でＹＥＳと判定される状態からＮＯと判定される状態に切り換わったときがある。
そして、ステップＳ１１５０にてＹＥＳと判定されたときは、ステップＳ１１６０にてタイマをクリアし、ステップＳ１１７０にて、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ′(Rr)を０にする。その後、ステップＳ１２１０に移る。
【００５８】
一方、ステップＳ１１５０にてＮＯと判定されたときは、ステップＳ１１８０にて、上記タイマをカウントアップし、次のステップＳ１１９０にて、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ′(Rr)を、上記タイマ時間と、予めＲＯＭに記憶された図１５のマップとに基づいて算出する。その後、ステップＳ１２１０に移る。
ここで、図１５のマップは、タイマ時間が０〜ｔ1 のときはＢＬＷＣ′(Rr)＝０とし、ｔ1 〜ｔ2 のときはＢＬＷＣ′(Rr)＝Ｖ2 （図１４のＶ2 と同じ）とし、ｔ2 〜ｔ3 のときは、タイマ時間の経過に応じてＢＬＷＣ′(Rr)が徐々に上昇するように設定してある。なお、本実施形態では、ｔ1 ＝３（秒）、ｔ2 ＝５（秒）、ｔ3 ＝１０（秒）としている。
【００５９】
また、ステップＳ１１４０にてＮＯと判定されたときは、ステップＳ１２００にて、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ′(Rr)を最高値Ｖmax にセットした後、ステップＳ１２１０に移る。
ステップＳ１２１０では、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)を、図９のステップＳ１０２０、Ｓ１０４０、Ｓ１０６０、Ｓ１１００、Ｓ１１３０のうちのいずれかで算出したＢＬＷＣ(Rr)と、図１０のステップＳ１１７０、Ｓ１１９０、Ｓ１２００のいずれかで算出したＢＬＷＣ′(Rr)とのうちの小さい方とする。その後、このサブルーチンを抜ける。
【００６０】
このサブルーチンを抜けると、図４のステップＳ１２０に移り、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４または数式５にて算出したＴＡＯＣ(Rr)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。
ここで、図１６のマップは、ＴＡＯ(Rr)≦Ｔe1（本実施形態では０）（℃）のときはＴＥＯ(Rr)＝Ｔe1（℃）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。
【００６１】
また、Ｔe1≦ＴＡＯ(Rr)≦Ｔe2（本実施形態では１５）（℃）のときは、ＴＥＯ(Rr)＝ＴＡＯ(Rc)（℃）としている。また、ＴＡＯ(Rc)≧Ｔe2（℃）のときは、ＴＥＯ(Rr)＝Ｔe2（℃）で一定としている。これは、Ｔe2（℃）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。
【００６２】
更に、図４のステップＳ１２０では、後席蒸発器温度センサ３９が検出した後席蒸発器温度Ｔe (Rr)が、上記目標蒸発器後温度ＴＥＯ(Rr)となるように、予めＲＯＭに記憶された図１７のマップに基づいて電磁弁２５（図２（ｂ））をオンオフ制御することによって、ＴＡＯＣ(Rr)の吹出温度を得る。この制御は周知のものである。
【００６３】
そして、次のステップＳ１３０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８、９に基づいて決定する。
【００６４】
【数８】
θ(Fr)＝１００×（ＴＡＯ(Fr)−Ｔe (Fr)）／（Ｔw −Ｔe (Fr)）（％）
【００６５】
【数９】
θ(Rr)＝１００×（ＴＡＯＨ(Rr)−Ｔin(Rr)）／（Ｔw −Ｔin(Rr)）（％）
ここで、Ｔe (Fr)は前席蒸発器温度センサ３８の検出値、Ｔin(Rr)は吸込温度センサ４１の検出値である。
そして、次のステップＳ１４０にて、上記ステップＳ５０〜Ｓ７０、Ｓ９０、Ｓ１１０、Ｓ１３０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。
【００６６】
そして、次のステップＳ１５０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。
次に、本実施形態の作用、効果を説明する。
（１）まず▲１▼後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３の両方を同時に作動させる後席バイレベルモード時に、▲２▼車室内急速暖房を行い（ＴＡＯ(Rr)＞Ｔ１）、かつヒータコア３０の空気加熱能力が所定能力以下（Ｔw ＜Ｔw1）となる送風停止条件が成立し、▲３▼かつクールダウン制御を行う必要がないとき（ＴＡＯ(Rr)≧Ｔ２）の作用、効果を説明する。
【００６７】
このときは、図９のステップＳ１１００にてＢＬＷＨ(Rr)＝０にセットされ、後席ヒータユニット３からの冷風吹出が防止される。それと同時に、このときステップＳ１１００にてＢＬＷＣ(Rr)＝０にセットされるので、後席クーラユニット２からの送風を停止する送風停止制御が行われる。従って、両ユニット２、３の両方から風を吹き出して後席乗員の頭寒足熱を実現したいときに、クーラユニット２からのみ冷風が吹き出されて後席乗員に冷風感を与えてしまう、といった問題を解決することができる。
【００６８】
（２）次に、上記送風停止制御を行っている間に水温Ｔw ≧Ｔw1となった場合の作用、効果を説明する。
このときは、ステップＳ１１１０にて、図１３、図１４に基づいて後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨＷ(Rr)、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣＷ(Rr)が算出される。ここで、水温Ｔw ≧Ｔw1となった直後は、図１３、図１４に基づいて算出されるＢＬＷＨＷ(Rr)、ＢＬＷＣＷ(Rr)の方が、図１２、１１の破線に基づいて算出されるＢＬＷＨ(Rr)、ＢＬＷＣ(Rr)よりも小さい。
【００６９】
従って、ステップＳ１１２０にて、図１３、図１４のＢＬＷＨＷ(Rr)、ＢＬＷＣＷ(Rr)が、最終的な後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨ(Rr)、後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)として算出される。その結果、水温の上昇に応じて、ファン２９の回転数が徐々に上昇し、後席ヒータユニット３から徐々に温風が吹き出されるとともに、ファン２３の回転数が徐々に上昇し、後席クーラユニット２から徐々に冷風が吹き出される。
【００７０】
ここで、図１３、図１４のマップは、上述した考え方で設定されているので、水温Ｔw ≧Ｔw1となった後は、クーラユニット２からの冷風量とヒータユニット３からの温風量との割合が同じのまま、水温の上昇に応じて上記各風量が徐々に上昇していく。
このように、水温Ｔw ≧Ｔw1となった後は、上記各風量が急激に増加するのではなく、徐々に上昇していくので、乗員に違和感を与えることはない。
【００７１】
また、水温Ｔw ≧Ｔw1となった後は、上記のように、上記風量割合を同じとしたまま各風量を上昇させるので、常に、後席乗員の快適な頭寒足熱を実現することができる。
（３）次に、▲１▼後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３の両方を同時に作動させる後席バイレベルモード時に、▲２▼車室内急速暖房を行い（ＴＡＯ(Rr)＞Ｔ１）、かつヒータコア３０の空気加熱能力が所定能力以下（Ｔw ＜Ｔw1）となる送風停止条件が成立し、▲３▼かつクールダウン制御を行う必要があるとき（ＴＡＯ(Rr)＜Ｔ２）の作用、効果を説明する。
【００７２】
このときも、上記（１）のときと同様に、後席ヒータユニット３からの冷風吹出が防止されるとともに、後席クーラユニット２からの送風を停止する送風停止制御が行われるので、両ユニット２、３の両方から風を吹き出して後席乗員の頭寒足熱を実現したいときに、クーラユニット２からのみ冷風が吹き出されて後席乗員に冷風感を与えてしまう、といった問題を解決することができる。
【００７３】
（４）次に、上記送風停止制御を行っている間に水温Ｔw ≧Ｔw1となった場合の作用、効果を説明する。
このときは、ステップＳ１１１０にて、図１３に基づいて後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨＷ(Rr)が算出され、ステップＳ１１３０にて、このＢＬＷＨＷ(Rr)が最終的な後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨ(Rr)として算出されるので、後席ヒータユニット３のファン２９の回転数は、水温の上昇に応じて徐々に上昇し、後席ヒータユニット３からは徐々に温風が吹き出される。
【００７４】
一方、クーラユニット２については、水温Ｔw ≧Ｔw1となった直後は、図１０のステップＳ１１５０にてＹＥＳと判定され、ステップＳ１１７０にて後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ′(Rr)＝０にセットされ、ステップＳ１２１０にて、最終的な後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)が上記ＢＬＷＣ′(Rr)（＝０）として算出されるので、クーラユニット２のファン２３は停止したままとなる。このとき、後席蒸発器２４が作動状態となる。
【００７５】
その後、再び図９、１０のサブルーチンがコールされたとき、ステップＳ１１５０ではＮＯと判定され、ステップＳ１１８０にてタイマをカウントアップし、ステップＳ１１９０にて、図１５に基づいてＢＬＷＣ′(Rr)が算出される。ここで、タイマ時間が０〜ｔ1 のときはＢＬＷＣ′(Rr)＝０であるため、タイマ時間が０〜ｔ1 の間は、ステップＳ１２１０にて、最終的な後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)が０として算出され、クーラユニット２のファン２３は停止したままとなる。
【００７６】
そして、タイマ時間がｔ1 を経過した後においては、ｔ1 〜ｔ2 の間は、ステップＳ１１９０にてＢＬＷＣ′(Rr)＝Ｖ2 として算出され、しかもこのＶ2 が、図９のステップＳ１１３０にて図１４に基づいて算出されるＢＬＷＣ(Rr)よりも小さいため、ステップＳ１２１０にて、最終的な後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)がＶ2 として算出される。そして、このＢＬＷＣ(Rr)（＝Ｖ2 ）に基づいてファン２３の回転数が制御され、クーラユニット２から冷風が吹き出される。
【００７７】
そして、タイマ時間がｔ2 を経過した後においては、しばらくの間は（例えば図１５のｔ3 までの間）は、図１０のステップＳ１１９０にて図１５に基づいて算出されるＢＬＷＣ′(Rr)の方が、図９のステップＳ１１３０にて図１４に基づいて算出されるＢＬＷＣ(Rr)よりも小さく、図１０のステップＳ１２１０では、ＢＬＷＣ′(Rr)が最終的なブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)として算出される。
【００７８】
しかし、図１５のｔ3 を越えると、図１０のステップＳ１１９０にて図１５に基づいて算出されるＢＬＷＣ′(Rr)よりも、図９のステップＳ１１３０にて図１４に基づいて算出されるＢＬＷＣ(Rr)の方が小さくなり、図１０のステップＳ１２１０では、ステップＳ１１３０で算出されたＢＬＷＣ(Rr)が最終的なブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)として算出される。
【００７９】
従って、図１５のｔ3 を越えた後は、上記（２）のときと同様に、クーラユニット２からの冷風量とヒータユニット３からの温風量との割合が同じのまま、水温の上昇に応じて上記各風量が徐々に上昇していく。
このように、水温Ｔw ≧Ｔw1となって、ヒータユニット３のファン２９が作動し始めるときに、すぐに、図１４から求まるＢＬＷＣＷ(Rr)に基づいてクーラユニット２のファン２３を作動させるのではなく、一旦、ファン２３を所定時間停止させた状態で後席蒸発器２４のみを作動させるクールダウン制御を行い、その後にファン２３の回転数を徐々に上げていくので、水温Ｔw ≧Ｔw1となった後にファン２３の作動させるときに、クーラユニット２から熱風や異臭の混ざった風を車室内に吹き出す、といった問題も防止できる。
【００８０】
（他の実施形態）
上記実施形態では、後席クーラユニット２と後席ヒータユニット３とを備えたものにおいて、請求項１記載の発明でいう送風停止制御を行う場合を説明したが、前席乗員の上半身を冷房するために前席クーラユニットを設け、前席乗員の足元を暖房するために前席ヒータユニットを設けた場合には、これらの前席クーラユニット、前席ヒータユニットを備えたものにおいて、上記送風停止制御を行うようにしても良い。
【００８１】
また、上記実施形態では、ウォームアップ制御の終了後、クールダウン制御を行うようにしたが、クールダウン制御を行わず、ウォームアップ制御の終了後、すぐにクーラユニットのファンの回転数を徐々に上げていっても良い。
また、上記実施形態では、水温の上昇に伴って風量を徐々に増加させるようにしたが、タイマによって所定割合で増加するようにしても良いし、外気温度に応じてこのタイマ時間を変えるようにしても良い。
【００８２】
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。
また、上記実施形態では、請求項１記載の発明でいう加熱用熱交換器を、エンジン冷却水を熱源とする後席ヒータコア３０で構成したが、ヒートポンプ式冷凍サイクルの凝縮器で構成しても良いし、電気を熱源とする熱交換器（例えばヒータ）で構成しても良い。
【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】（ａ）は上記実施形態の前席エアコンユニット１の概略図、（ｂ）は上記実施形態の後席クーラユニット２の概略図、（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吹出口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】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１１】上記実施形態のＴＡＯ(Rr)に関する後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ(Rr)についてのマップである。
【図１２】上記実施形態のＴＡＯ(Rr)に関する後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨ(Rr)についてのマップである。
【図１３】上記実施形態の水温Ｔw に関する後席ヒータブロワ電圧ＢＬＷＨＷ(Rr)についてのマップである。
【図１４】上記実施形態の水温Ｔw に関する後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣＷ(Rr)についてのマップである。
【図１５】上記実施形態のタイマ時間に関する後席クーラブロワ電圧ＢＬＷＣ′(Rr)についてのマップである。
【図１６】上記実施形態の後席クーラユニット２の目標蒸発器温度ＴＥＯ(Rr)についてのマップである。
【図１７】上記実施形態の電磁弁２５のオンオフに関するマップである。
【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２３…ファン（第１送風手段）、２４…後席蒸発器（冷却用熱交換器）、
２９…ファン（第２送風手段）、３０…後席ヒータコア（加熱用熱交換器）。

Claims

空気流を発生する第１送風手段（２３）、およびこの第１送風手段（２３）による空気を冷却する冷却用熱交換器（２４）を有するクーラユニット（２）と、
空気流を発生する第２送風手段（２９）、およびこの第２送風手段（２９）による空気を加熱する加熱用熱交換器（３０）を有するヒータユニット（３）とを備え、
前記クーラユニット（２）にて作り出された冷風を車室内乗員の上半身に向けて吹き出し、前記ヒータユニット（３）にて作り出された温風を前記乗員の足元に向けて吹き出すように構成され、
車室内を急速暖房するときで、かつ前記加熱用熱交換器（３０）の空気加熱能力が所定能力以下となる送風停止条件が成立したときには、前記第２送風手段（２９）を停止し、前記送風停止条件の成立後に前記空気加熱能力が前記所定能力以上となったときには、前記空気加熱能力の上昇に応じて、前記第２送風手段（２９）の送風能力を徐々に増加させる車両用空調装置において、
前記クーラユニット（２）と前記ヒータユニット（３）の両方を同時に作動させるときに、前記送風停止条件が成立したときには、前記第１送風手段（２３）を停止する送風停止制御を行うことを特徴とする車両用空調装置。
前記送風停止制御を行っている間に前記空気加熱能力が前記所定能力以上となったとき、前記空気加熱能力の上昇に応じて、前記第１送風手段（２３）の送風能力を徐々に増加させることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
前記クーラユニット（２）からの吹出風量と前記ヒータユニット（３）からの吹出風量との割合が同じになるようにして、前記第１送風手段（２３）の送風能力と前記第２送風手段（２９）の送風能力とを徐々に増加させることを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
前記送風停止制御を行っている間に前記空気加熱能力が前記所定能力以上となったとき、このときから所定時間は前記送風停止制御を継続するとともに、前記冷却用熱交換器（２４）を作動させ、前記所定時間の経過後に、前記第１送風手段（２３）の送風能力を徐々に増加させることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
前記所定時間の経過後に、前記クーラユニット（２）からの吹出風量と前記ヒータユニット（３）からの吹出風量との割合が同じになるようにして、前記第１送風手段（２３）の送風能力と前記第２送風手段（２９）の送風能力とを徐々に増加させることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。