JP5044309B2 - 車室換気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フロント空調ユニットとリア空調ユニットを搭載し、リア空調ユニットを用いて車室内空気の換気を行う車室換気制御装置に関する。

別個にファンを必要としないで、車室内の空気を車室外に排出することを目的とし、車載のリア空調ユニットの送風機を利用し、ドアの切換えにより車室内の空気を車室外に排出するようにした車室換気制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の車室換気制御装置は、車両の内部後方に配され、主として車室内の後席側に向けて空気調和された空気を送風するリア空調ユニットと、このリア空調ユニット内に設けられ車室内から吸い込んだ空気を蒸発器やヒータコアに送風する送風機と、この送風機の運転を制御する制御装置を備えている。そして、リア空調ユニットは、送風機により吸い込まれた車室内の空気を排出するために、送風機の下流側に車室外と連通するように設けられた排気口、およびこの排気口を自在に開閉する排気モード切替ドアを有した構成となっている。
特開２００６−２４０４０３号公報

しかしながら、従来の車室換気制御装置にあっては、駐車時及び走行時における換気において、下記に述べる課題があった。

〈駐車時の換気での課題〉
従来構造では、フロント空調ユニットの送風ファンを稼動することなく、リア空調ユニットを単独で用いて排気を行う仕組みとなっているため、換気時に車体の隙間からも外気を吸い込んでしまうモードが発生する可能性が大きい。このため、外気に含まれる埃やゴミ等が車室内に侵入するおそれがある。

〈走行時の換気での課題〉
例えば、夏場の冷房時に室温が安定している時等においては、フロント空調ユニットの送風ファンが停止状態となっていたり低風量状態となっていたりするシーンもある。したがって、フロント送風ファンの停止状態や低風量状態で換気を行なうと、車体の隙間から外気を吸い込み、外気に含まれる埃やゴミ等が車室内に侵入するおそれがある。しかも、車室内が負圧傾向になった場合には、乗員の耳に違和感を与える等、快適性を損なわせるおそれがある。

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、換気モード時、車体隙間より車室内に埃やゴミ等が侵入することを抑制できると共に、車室内前部から車室内天井に沿って車室内後部に流れる気流を生成しながらの換気を達成できる車室換気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、フロント空調ユニットとリア空調ユニットを搭載し、リア空調ユニットを用いて車室内空気の換気を行う車室換気制御装置において、
換気モード時、前記フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとし、かつ、前記リア空調ユニットによる排気能力を、前記フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないように制御する換気量制御手段を設けたことを特徴とする。

よって、本発明の車室換気制御装置にあっては、換気モード時、換気量制御手段において、フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとされ、かつ、リア空調ユニットによる排気能力が、フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないように制御される。
すなわち、換気モード時、リア空調ユニットによる排気能力が、フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないため、車室内が負圧（大気圧以下）になることがない。よって、車室内が大気圧以上に保たれ、車室内外の圧力差を原因として、車体隙間から車室内へ外気を吸い込むことが防止される。
また、換気モード時、フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとされるため、車室内前部から吹き出された送風をリア空調ユニットにより吸い込み、車室外に排出する換気作用を示す。このとき、フロント空調ユニットの吹き出し口は、車室内に向かって開口し、リア空調ユニットの吸い込み口は、車室内天井に向かって開口しているため、車室内での空気の流れは、吹き出し口と吸い込み口を車室内天井に沿って滑らかに結んだ流線を描くものとなる。
この結果、換気モード時、車体隙間より車室内に埃やゴミ等が侵入することを抑制できると共に、車室内前部から車室内天井に沿って車室内後部に流れる気流を生成しながらの換気を達成できる。

以下、本発明の車室換気制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車室換気制御装置が適用された車両を示す平面図である。図２は実施例１の車室換気制御装置が適用された車両を示す側面図である。

実施例１の車室換気制御装置が適用された車両は、図１及び図２に示すように、フロント空調ユニット１と、フロント送風ファン２と、フロントベント吹き出しグリル３と、リア空調ユニット４と、リア送風ファン５と、リアクーラ吸込みグリル６と、ドラフターダクト７と、強制ドラフターグリル８と、自然ドラフターグリル９と、を備えている。

前記フロント空調ユニット１は、乗員が好みの温度にセットすれば、常に車室内温度を一定に保つように自動制御する空調ユニットである。そして、駐車での換気モード時、図外のインテークドアを外気導入側とし、フロント送風ファン２を高風量Hiにより作動し、図外のベントダクトを経由し、インストルメントパネル１０の中央部位置と左右位置に設定されたフロントベント吹き出しグリル３から外気を車室内に送風する。

前記リア空調ユニット４は、駐車あるいは走行での換気モード時、内外気切換えドア２２と換気モード切換えドア２３をドラフターモード位置とし（図３参照）、リア送風ファン５を高風量Hi（駐車時）あるいはフロント空調ユニット１による吹き出し風量に応じた風量（走行時）により作動し、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、ドラフターダクト７を介して強制ドラフターグリル８から車室外に排出する。なお、前記自然ドラフターグリル９は、車室内隙間から流出した車室内空気を、車室外に排出する。

前記リア空調ユニット４には、図１及び図２に示すように、空気清浄拡散グリル１１と、ルーフダクト１２，１２と、ルーフベントグリル１３，１３と、天井シャワーグリル１４，１４と、サイドエアーカーテングリル１５，１５と、内気循環グリル１６と、を備えている。

前記空気清浄拡散グリル１１は、リア空調ユニット４での空気清浄モードの選択時、内気循環させながら、清浄化した空気を車室内に拡散させる。

前記ルーフダクト１２，１２は、リア空調ユニット４でのクーラモードの選択時、リア空調ユニット４にて作り出した冷風を、後席側の左右天井部に沿って導くダクトである。そして、ルーフダクト１２，１２に導かれた冷風は、ルーフベントグリル１３，１３や天井シャワーグリル１４，１４やサイドエアーカーテングリル１５，１５から後席側に吹き出され、内気循環グリル１６からリア空調ユニット４のリアクーラ吸込みグリル６に向かって戻される。

図３は実施例１の車室換気制御装置におけるリア空調ユニット及び車室換気制御系を示す全体システム図である。

実施例１の車室換気制御装置におけるリア空調ユニット４は、図３に示すように、リア送風ファン５と、リアクーラ吸込みグリル６と、ドラフターダクト７と、強制ドラフターグリル８と、空気清浄拡散グリル１１と、ルーフダクト１２，１２と、リア空調ケース２０と、エバポレータ２１と、内外気切換えドア２２と、換気モード切換えドア２３と、クーラモード切換えドア２４，２５と、プライマリフィルタ２６と、セカンダリフィルタ２７と、を備えている。

前記リア空調ユニット４は、換気モード時、内外気切換えドア２２をＡ位置とし、換気モード切換えドア２３をＣ位置とし、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、プライマリフィルタ２６→リア送風ファン５→ドラフターダクト７→強制ドラフターグリル８へと経過して車室外へ排出する。

前記リア空調ユニット４は、空気清浄モードの選択時、内外気切換えドア２２をＢ位置とし、換気モード切換えドア２３をＣ位置とし、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、プライマリフィルタ２６→リア送風ファン５→セカンダリフィルタ２７→空気清浄拡散グリル１１へと経過して車室内へ排出する動作を繰り返す。

前記リア空調ユニット４は、クーラモードの選択時、換気モード切換えドア２３をＤ位置とし、クーラモード切換えドア２４，２５をＥ位置とＧ位置とし、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、プライマリフィルタ２６→リア送風ファン５→エバポレータ２１を経過させることで冷風とし、この冷風を、ルーフダクト１２，１２を介して後席側の左右天井部へ排出する。

実施例１の車室換気制御装置における車室換気制御系は、図３に示すように、リア空調コントローラ３０と、フロント空調コントローラ３１と、ＣＡＮ通信線３２と、イグニッションスイッチ３３と、エアコンスイッチ３４と、外気センサ３５と、内気センサ３６と、日射センサ３７と、他のセンサ・スイッチ類３８と、ファンモータ３９と、内外気切換えドアアクチュエータ４０と、換気モード切換えドアアクチュエータ４１と、クーラモード切換えドアアクチュエータ４２，４３と、を備えている。

前記リア空調コントローラ３０は、選択モードに応じて換気制御と空気清浄制御とクーラ制御を行う。各制御においては、ファンモータ３９、内外気切換えドアアクチュエータ４０、換気モード切換えドアアクチュエータ４１、クーラモード切換えドアアクチュエータ４２，４３に対しリア空調コントローラ３０から制御指令が出力される。

前記フロント空調コントローラ３１は、乗員が好みの温度にセットすれば、外気温度・日射量・車室内温度・吸込み温度の変化等を検出し、吹き出し温度・吹き出し風量・吸い込み口切換え・吹き出し口切換え等を自動制御する。なお、リア空調コントローラ３０とフロント空調コントローラ３１は、ＣＡＮ通信線３２により接続されていて、例えば、リア空調コントローラ３０での換気量制御に必要な情報を、フロント空調コントローラ３１から得るというように、情報交換可能である。

前記外気センサ３５は、車室外の外気温度Tambを検出するセンサであり、前記内気センサ３６は、車室内の内気温度Tinを検出するセンサであり、前記日射センサ３７は、日射量を検出するセンサである。

前記他のセンサ・スイッチ類３８とは、エアコンスイッチ３４、外気センサ３５、内気センサ３６、日射センサ３７以外であって、例えば、集中スイッチや吸込み温度センサや冷媒圧力センサやエンジン冷却水温センサ等のフロント空調制御に必要な情報をもたらすセンサ・スイッチ類のことをいう。

図４は実施例１のリア空調コントローラ３０にて実行される換気量制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（換気量制御手段）。

ステップＳ１では、イグニッションスイッチ３３からのスイッチ信号がONか否かを判断し、Noの場合（IGN-OFF）はステップＳ２へ移行し、Yesの場合（IGN-ON）はステップＳ１０へ移行する。
すなわち、この換気量制御処理では、イグニッションスイッチ３３からのスイッチ信号を駐車時か走行時（停車を含む）かの判断情報としている。そして、駐車時（IGN-OFF）にはステップＳ２〜ステップＳ９の処理が行われ（駐車時換気量制御部）、走行時（IGN-ON）にはステップＳ１０〜ステップＳ１４の処理が行われる（走行時換気量制御部）。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのIGN-OFF判断に続き、外気センサ３５からの外気温度Tambが第１設定温度T1℃を超えているか否かを判断し、Yesの場合（Tamb＞T1℃）はステップＳ３へ移行し、Noの場合（Tamb≦T1℃）はリターンへ移行する。
ここで、第１設定温度T1℃は、夏期の駐車時を想定して、例えば、25℃程度に設定される。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのTamb＞T1℃判断に続き、内気センサ３６からの内気温度Tinが第２設定温度T2℃を超えているか否かを判断し、Yesの場合（Tin＞T2℃）はステップＳ４へ移行し、Noの場合（Tin≦T2℃）はリターンへ移行する。
ここで、第２設定温度T2℃は、夏期の駐車時に換気を必要とするレベルまで車室内温度が上昇していることを想定して、例えば、40℃程度に設定される。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのTin＞T2℃判断に続き、フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を用いた換気モードを始動する。あるいは、ステップＳ８でのTin≧T3℃判断に続き、フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を用いた換気モードを継続する。このステップＳ４からはステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、ステップＳ４での換気モード始動・継続に続き、車載バッテリの容量が不足しているか否かを判断し、Yesの場合（バッテリ容量不足）はステップＳ９へ移行し、Noの場合（バッテリ容量十分）はステップＳ６へ移行する。
すなわち、駐車時の換気モードでは、走行時のようにエンジンによるバッテリ充電が行われない状況で、フロント送風ファン２とリア送風ファン５を、バッテリ電源によりファン駆動させるため、車載バッテリの容量チェックが必要とされることによる。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのバッテリ容量十分であるとの判断に続き、フロント空調ユニット１側では外気導入モードとしてフロント送風ファン２をHi（最大風量）にて作動させ、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのフロント空調ユニット１による送風開始に続き、リア空調ユニット４側では排気モード（＝ドラフターモード）としてリア送風ファン５をHi（最大風量）にて作動させ、ステップＳ８へ移行する。
なお、フロント送風ファン２の最大風量は、例えば、約８m³/minであり、リア送風ファン５の最大風量は、例えば、約４m³/minである。よって、両送風ファン２，５を最大風量としても、リア空調ユニット４による排気能力は、フロント空調ユニット１による外気導入能力を超えない。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのリア空調ユニット４による送風開始に続き、内気センサ３６からの内気温度Tinが第３設定温度T3℃以上であるか否かを判断し、Yesの場合（Tin≧T3℃）はステップＳ４へ戻り、Noの場合（Tin＜T3℃）はステップＳ９へ移行する。
ここで、第３設定温度T3℃は、夏期の駐車時に外気導入による強制換気を行った際に収束する車室内温度、つまり、（T3℃＝Tamb＋α）の式により、外気温度Tambより数度（例えば、α＝３℃〜５℃）高い温度に設定される。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのTin＜T3℃判断、あるいは、ステップＳ５でのバッテリ容量不足判断に続き、フロント送風ファン２とリア送風ファン５のファン作動を停止することにより、フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を用いた駐車時換気モードを停止し、リターンへ移行する。

ステップＳ１０では、ステップＳ１でのIGN-ON判断に続き、エアコンスイッチ３４からのスイッチ信号がONであるか否かを判断し、Yesの場合（A/C ON）はステップＳ１１へ移行し、Noの場合（A/C OFF）はステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのA/C ON判断に続き、フロント空調ユニット１のインテークドアが外気導入位置であるか否かを判断し、Yesの場合（外気導入モード）はステップＳ１２へ移行し、Noの場合（内気導入モードまたは内外気導入モード）はステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１での外気導入モード判断に続き、外気導入モードで作動しているフロント空調ユニット１に、リア空調ユニット４を加えての換気モードを始動・継続し、ステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での換気モード始動・継続に続き、フロント空調ユニット１での風量制御によるフロント送風ファン２の風量に基づき、リア送風ファン５の風量を決定し、リア送風ファン５による換気風量制御を行い、ステップＳ１０へ戻る。
ここで、例えば、フロント送風ファン２の最大風量が８m³/minである場合、フロント送風ファン２のブロワー電圧−風量の関係特性は、ステップＳ１３の枠内の仮想線特性に示すように、ブロワー電圧が12Vから0Vまで低下するにしたがって最大風量から徐々に低下する特性となる。このため、リア送風ファン５の最大風量が４m³/minである場合、ステップＳ１３の枠内の二重線特性に示すように、ブロワー電圧が12Vから8V程度まではリア送風ファン５の最大風量を維持し、8V程度から0Vまで低下するにしたがって最大風量から徐々に低下する特性により、リア送風ファン５の風量を決定する。なお、フロント送風ファン２の風量とリア送風ファン５の風量との差は、車体隙間から自然ドラフターグリル９を介しの車室外排出による自然排気能力の分を考慮した風量に相当する。

ステップＳ１４では、ステップＳ１０でのA/C OFF判断、あるいは、ステップＳ１１での外気導入以外のインテークモード判断に続き、リア送風ファン５が作動の場合はファンを止めることで、リア空調ユニット４を用いての換気モードを停止し、リターンへ移行する。

次に、本発明に至る経緯を説明する。
自然換気のみにより車室内換気を行う車両の場合、夏期の高温下で車両を駐車していると、車室内の温度が上昇し、車室内圧力も上がっていくと、車室内隙間から少しずつ車室内空気が漏れ、漏れた空気がドラフターグリルから車室外に排出されるが、ドラフターグリルからの車室内空気排出による熱量に比べ、太陽光線により車室内の温度を高める熱量が遙かに大きく、短時間にて車室内は４０℃以上の高温になってしまう。

一方、リアクーラ等のリア空調ユニットを用いて強制換気を行う車両の場合、強制換気モードに入れると、フロント空調ユニットの停止時には、車体隙間から外気を導入しつつ、車室内空気が強制的に車室外に排出される。このとき、車体隙間からの外気導入量に比べて車室外へ排出する排気量が多くなるため、車室内の圧力は負圧になる。また、フロント空調ユニットの作動時であってもリア空調ユニットからの排気量よりもフロント空調ユニットからの外気導入量が少ない場合には、車室内の圧力は負圧になる。このように、リア空調ユニットによる強制換気の場合であって、車室内の圧力が負圧になると、車体隙間から外気を吸い込み、外気に含まれる埃やゴミ等が車室内に侵入するし、さらに、乗員の耳に違和感を与える等、快適性を損なわせる。

すなわち、夏期の炎天下での駐車時においては、車室内換気性能を向上して車室内温度が高温になるのを極力抑えたいという要求がある。また、春期や秋期等での冷暖房を必要としない外気導入モードでの走行時には、快適性を損なわせる車室内の圧力を負圧にしたくないばかりでなく、心地よい空気の流れを車室内に生成し、積極的に快適性を求める走行をしたいという要求がある。

本発明者は、上記要求に対し、換気時にフロント空調ユニットを加えることで、外気導入量をコントロールできる点と、外気導入量と車室内空気の排出量を管理することで車室内の負圧化を回避できる点に着目した。この着目点にしたがって、換気モード時、フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとし、かつ、リア空調ユニットによる排気能力を、フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないように制御する構成を採用した。この構成を採用したことにより、駐車時に車室内温度の高温化を抑える要求に応えることができるし、また、走行時に車室内に気流を生成することで快適走行要求に応えることができる。

次に、作用を説明する。
以下、実施例１の車室換気制御装置における換気量制御作用を、「駐車時における換気量制御作用」、「走行時における換気量制御作用」に分けて説明する。

［駐車時における換気量制御作用］
イグニッションスイッチ３３をOFFにしての駐車時であって、外気温度Tambが第１設定温度T1℃以下の場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→リターンへと進む流れが繰り返される。
また、イグニッションスイッチ３３をOFFにしての駐車時であって、外気温度Tambが第１設定温度T1℃超えているが、内気温度Tinが第２設定温度T2℃以下の場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→リターンへと進む流れが繰り返される。
したがって、冬期等の駐車時であって、換気要求温度条件（ステップＳ２及びステップＳ３）が成立しないときは、車室内空気の換気は行われない。

一方、夏期等の駐車時であって、外気温度Tambが第１設定温度T1℃（例えば、25℃）を超え、かつ、内気温度Tinが第２設定温度T2℃（例えば、40℃）を超えているという換気要求温度条件が成立するときには、図４のフローチャートにおいて、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進み、換気モードを始動する。そして、バッテリ容量条件（容量十分）と内気温度条件（Tin≧T3℃）である限りは、ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れが繰り返され、駐車時の換気量制御が行われる。

駐車時の換気量制御は、ステップＳ６において、フロント空調ユニット１側では外気導入モードとしてフロント送風ファン２をHi（最大風量）にて作動させ、ステップＳ７において、リア空調ユニット４側ではドラフターモードとしてリア送風ファン５をHi（最大風量）にて作動させることで行われる。

そして、駐車時の換気量制御により車室内温度Tinが低下し、内気温度Tinが第３設定温度T3℃（例えば、30℃）未満までになると、ステップＳ８からステップＳ９へ進み、ステップＳ９において、フロント送風ファン２とリア送風ファン５のファン作動を停止することにより、フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を用いた駐車時の換気量制御が停止される。

したがって、駐車時に換気モードが始動されると、フロント空調ユニット１側では、インテークドアを外気導入側とし、フロント送風ファン２を高風量Hiにより作動し、図外のベントダクトを経由し、インストルメントパネル１０の中央部位置と左右位置に設定されたフロントベント吹き出しグリル３から外気を車室内に送風する。同時に、リア空調ユニット４側では、内外気切換えドア２２を図３のＡ位置とし、換気モード切換えドア２３を図３のＣ位置とし、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、プライマリフィルタ２６→リア送風ファン５→ドラフターダクト７→強制ドラフターグリル８へと経過して車室外へ排出する。

このように、駐車時の換気量制御では、フロント空調ユニット１のフロント送風ファン２を作動させての外気導入モードとされ（ステップＳ６）、かつ、リア空調ユニット４による排気能力（例えば、ファンHi＝約４m³/min）が、フロント空調ユニット１による外気導入能力（例えば、ファンHi＝約８m³/min）を超えないように制御される。

すなわち、リア空調ユニット４による排気能力が、フロント空調ユニット１による外気導入能力を超えないように制御されるため、車室内が負圧（大気圧以下）になることがなく、車室内が大気圧以上に保たれ、車室内外の圧力差を原因として、車体隙間から車室内へ外気を吸い込むことが防止される。

駐車時の換気量制御では、フロント空調ユニット１のフロント送風ファン２を作動させての外気導入モードとされるため、車室内前部のフロントベント吹き出しグリル３から吹き出された送風を、リア空調ユニット４のリアクーラ吸込みグリル６により吸い込み、車室外に排出する換気作用を示す。このとき、フロント空調ユニット１のフロントベント吹き出しグリル３は、車室内に向かって開口し、リア空調ユニット４のリアクーラ吸込みグリル６は、車室内天井に向かって開口しているため、車室内での空気の流れは、図２に示すように、フロントベント吹き出しグリル３とリアクーラ吸込みグリル６を車室内天井に沿って滑らかに結んだ流線を描くものとなる。

したがって、車室内温度が高温となる夏期の炎天下での駐車時に、自動的に実行される換気量制御により、車体隙間より車室内に埃やゴミ等が侵入することを抑制しつつ、車室内温度の上昇を有効に抑えることができる。さらに、換気モードでの車室内に生成される気流は、車室内前部から車室内天井に沿って車室内後部に流れるため、車室内で最も高温となっている車室内天井に沿った部分の空気を整然とリア空調ユニット４により外部に排出できる。このため、内気温度Tinを、換気モードの開始条件である第２設定温度T2℃（例えば、40℃）から換気モードの終了条件である第３設定温度T3℃（例えば、30℃）未満まで低下させるのに要する時間を短時間とすることができ、バッテリ負担の軽減に有効なものとなる。

［走行時における換気量制御作用］
イグニッションスイッチ３３をONにしての走行時であって、エアコンスイッチ３４がOFFとされている場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ１０→ステップＳ１４→リターンへと進む流れが繰り返される。
また、イグニッションスイッチ３３をONにしての走行時であって、エアコンスイッチ３４がONとされているが、フロント空調ユニット１が外気導入モードによる空調制御状態でない場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１４→リターンへと進む流れが繰り返される。
したがって、例えば、フロント空調停止走行時や夏期の冷房走行時や冬期の暖房走行時等であって、フロント空調作動条件（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が成立しないときは、車室内空気の換気は行われない。

一方、春期や秋期等の走行時であって、フロント空調ユニット１が外気導入モードによる作動状態であるというフロント空調作動条件が成立するときには、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進み、換気モードを始動する。そして、フロント空調作動条件が成立している限りは、ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３へと進む流れが繰り返され、走行時の換気量制御が行われる。

走行時の換気量制御は、ステップＳ１３において、フロント空調ユニット１での風量制御によるフロント送風ファン２の風量に基づき、ステップＳ１３の枠内に示す特性にしたがって、リア送風ファン５の風量を決定することで行われる。

そして、走行時の換気量制御の途中で、フロント空調作動条件が不成立になると、ステップＳ１０またはステップＳ１１からステップＳ１４へ進み、ステップＳ１４において、リア送風ファン５のファン作動を停止することにより、フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を用いた走行時の換気量制御が停止される。

したがって、フロント空調ユニット１側で、インテークドアを外気導入側とし、フロント送風ファン２を手動選択や自動選択により作動し、図外のベントダクトを経由し、インストルメントパネル１０の中央部位置と左右位置に設定されたフロントベント吹き出しグリル３から温調風を車室内に送風していると、走行時の換気モードが始動される。走行時の換気モードが始動されると、リア空調ユニット４側では、内外気切換えドア２２を図３のＡ位置とし、換気モード切換えドア２３を図３のＣ位置とし、リアクーラ吸込みグリル６から吸い込んだ車室内空気を、プライマリフィルタ２６→リア送風ファン５→ドラフターダクト７→強制ドラフターグリル８へと経過して車室外へ排出する。

このように、走行時の換気量制御では、フロント空調ユニット１がフロント送風ファン２を作動させての外気導入モードとされているフロント空調作動条件が成立しているとき（ステップＳ１０でYes，ステップＳ１１でYes）、リア空調ユニット４による排気能力（例えば、ステップＳ１３の枠内の二重線特性）が、フロント空調ユニット１による外気導入能力（例えば、ステップＳ１３の枠内の仮想線特性）を超えないように制御される。

すなわち、リア空調ユニット４による排気能力が、フロント空調ユニット１による外気導入能力を超えないように制御されるため、車室内が負圧（大気圧以下）になることがなく、車室内が大気圧以上に保たれ、車室内外の圧力差を原因として、車体隙間から車室内へ外気を吸い込むことが防止される。

走行時の換気量制御では、フロント空調作動条件の成立時にリア空調ユニット４による換気モードを始動するため、車室内前部のフロントベント吹き出しグリル３から吹き出された送風を、リア空調ユニット４のリアクーラ吸込みグリル６により吸い込み、車室外に排出する換気作用を示す。このとき、フロント空調ユニット１のフロントベント吹き出しグリル３は、車室内に向かって開口し、リア空調ユニット４のリアクーラ吸込みグリル６は、車室内天井に向かって開口しているため、車室内での空気の流れは、図２に示すように、フロントベント吹き出しグリル３とリアクーラ吸込みグリル６を車室内天井に沿って滑らかに結んだ流線を描くものとなる。

したがって、車室外温度が適温である春期や秋期等の走行時に、フロント空調作動条件の成立により自動的に実行される換気量制御により、車体隙間より車室内に埃やゴミ等が侵入することを抑制しつつ、車室内にて心地よい風を受けながらの快適な走行を行うことができる。すなわち、換気モードで車室内に生成される気流は、車室内前部から車室内天井に沿って車室内後部に流れるため、乗員の上半身部分を風が通過し、快適なドライブ気分を味わうことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車室換気制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) フロント空調ユニット１とリア空調ユニット４を搭載し、リア空調ユニット４を用いて車室内空気の換気を行う車室換気制御装置において、換気モード時、前記フロント空調ユニット１のフロント送風ファン２を作動させての外気導入モードとし、かつ、前記リア空調ユニット４による排気能力を、前記フロント空調ユニット１による外気導入能力を超えないように制御する換気量制御手段（図４）を設けたため、換気モード時、車体隙間より車室内に埃やゴミ等が侵入することを抑制できると共に、車室内前部から車室内天井に沿って車室内後部に流れる気流を生成しながらの換気を達成できる。

(2) 前記換気量制御手段（図４）は、駐車時の換気量制御では、リア空調ユニット４による排気能力と車体隙間から車室外に排出する自然排気能力の和が、フロント空調ユニット１による外気導入能力を超えないように制御するため、車室内が負圧（大気圧以下）になることを確実に防止することができる。

(3) 前記換気量制御手段（図４）は、駐車時、換気要求温度条件が成立すると（ステップＳ２，ステップＳ３でYes）、フロント空調ユニット１側では外気導入モードとしてフロント送風ファン２を作動させ、リア空調ユニット４側ではドラフターモードとしてリア送風ファン５を作動させることで換気モードを開始する駐車時換気量制御部（図４のステップＳ２〜ステップＳ９）を有するため、駐車時に換気要求がある場合、換気要求を温度条件により設定しておくだけで、自動的に換気モードに入ることができる。

(4) 前記駐車時換気量制御部（図４のステップＳ２〜ステップＳ９）は、駐車時、外気温度Tambが第１設定温度T1℃を超え（ステップＳ２でYes）、かつ、内気温度Tinが第１設定温度T1℃より高い第２設定温度T2℃を超えているとき（ステップＳ３でYes）に換気要求温度条件が成立と判定するため、車室内温度が高温となる夏期の炎天下での駐車時に、自動的に実行される換気量制御により、車室内温度の上昇を有効に抑えることができる。

(5) 前記駐車時換気量制御部（図４のステップＳ２〜ステップＳ９）は、駐車時に換気モードを継続しているとき、内気温度Tinが外気温度Tambより少し高い第３設定温度T3℃まで低下したら換気停止温度条件が成立と判定し（ステップＳ８でYes）、フロント送風ファン２とリア送風ファン５の作動を止めることにより換気モードを停止するため、バッテリ負荷を抑えた駐車時の換気量制御を行うことができる。

(6) 前記換気量制御手段（図４）は、走行時、フロント空調ユニット１が外気導入モードによる作動状態であるというフロント空調作動条件が成立すると、リア空調ユニット４側では排気モードとしてリア送風ファン５を作動させることで換気モードを開始する走行時換気量制御部（図４のステップＳ１０〜ステップＳ１４）を有するため、走行時に換気要求がある外気導入モードによるフロント空調ユニット１の作動状態のとき、換気要求に応えて自動的に換気モードに入ることができる。

(7) 前記走行時換気量制御部（図４のステップＳ１０〜ステップＳ１４）は、走行時に換気モードを開始したら、フロント空調ユニット１での風量制御によるフロント送風ファン２の風量に基づき、リア送風ファン５の風量を決定する（図４のステップＳ１３）ため、フロント送風ファン２からの風量の多少にかかわらず、確実にフロント空調ユニット１による外気導入能力を超えないリア空調ユニット４による排気能力を得ることができる。

(8) 前記走行時換気量制御部（図４のステップＳ１０〜ステップＳ１４）は、走行時に換気モードを継続しているとき、フロント空調作動条件が非成立となったら（ステップＳ１０でNo、または、ステップＳ１１でNo）、リア送風ファン５の作動を止めることにより換気モードを停止するため、リア空調ユニット４の単独運転による換気モードになることが無く、車室内が負圧（大気圧以下）になることを確実に防止することができる。

以上、本発明の車室換気制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、駐車時に換気要求温度条件が成立すると自動的に換気モードに入り、換気停止温度条件が成立すると自動的に換気モードを停止する例を示したが、駐車時に換気要求温度条件が成立すると自動的に換気モードに入り、タイマー管理による設定時間後、自動的に換気モードを停止する例としても良い。

実施例１では、走行時にフロント空調作動条件が成立すると自動的に換気モードに入り、フロント空調作動条件が非成立になると自動的に換気モードを停止する例を示したが、走行時に換気モードの要求・非要求の手動操作手段を設け、換気モードの要求操作があったときにのみ走行時の換気量制御を行う例としても良い。

要するに、換気モード時、フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとし、かつ、リア空調ユニットによる排気能力を、フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないように制御する換気量制御手段ものであれば、実施例１に限られることはない。

実施例１では、フロント空調ユニットとクーラモード・空気清浄モード・換気モードを有するリア空調ユニットを搭載した車両に対し本発明の車室換気制御装置を適用する例を示したが、フロント空調ユニットと少なくとも換気モードを有するリア空調ユニット（クーラモードの無いリア空調ユニットや暖冷房モードを持つリア空調ユニット等）を搭載した車両（エンジン車、ハイブリッド車、電気自動車等）に対しても本発明の車室換気制御装置を適用することができる。要するに、フロント空調ユニットとリア空調ユニットを搭載し、リア空調ユニットを用いて車室内空気の換気を行う車室換気制御装置であれば適用できる。

実施例１の車室換気制御装置が適用された車両を示す平面図である。 実施例１の車室換気制御装置が適用された車両を示す側面図である。 実施例１の車室換気制御装置におけるリア空調ユニット及び車室換気制御系を示す全体システム図である。 実施例１のリア空調コントローラ３０にて実行される換気量制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ フロント空調ユニット
２ フロント送風ファン
３ フロントベント吹き出しグリル
４ リア空調ユニット
５ リア送風ファン
６ リアクーラ吸込みグリル
７ ドラフターダクト
８ 強制ドラフターグリル
９ 自然ドラフターグリル
１０ インスツルメントパネル
１１ 空気清浄拡散グリル
１２ ルーフダクト
２０ リア空調ケース
２１ エバポレータ
２２ 内外気切換えドア
２３ 換気モード切換えドア
２４，２５ クーラモード切換えドア
２６ プライマリフィルタ
２７ セカンダリフィルタ
３０ リア空調コントローラ
３１ フロント空調コントローラ
３２ ＣＡＮ通信線
３３ イグニッションスイッチ
３４ エアコンスイッチ
３５ 外気センサ
３６ 内気センサ
３７ 日射センサ
３８ 他のセンサ・スイッチ類
３９ ファンモータ
４０ 内外気切換えドアアクチュエータ
４１ 換気モード切換えドアアクチュエータ
４２，４３ クーラモード切換えドアアクチュエータ

Claims (6)

1. フロント空調ユニットとリア空調ユニットを搭載し、リア空調ユニットを用いて車室内空気の換気を行う車室換気制御装置において、
   換気モード時、前記フロント空調ユニットの送風ファンを作動させての外気導入モードとし、かつ、前記リア空調ユニットによる強制排気能力と車体隙間からの車室外排出による自然排気能力の和が、前記フロント空調ユニットによる外気導入能力を超えないように制御する換気量制御手段を設け、
   前記換気量制御手段は、駐車時、換気要求温度条件が成立すると、前記フロント空調ユニット側では外気導入モードとしてフロント送風ファンを作動させ、前記リア空調ユニット側では排気モードとしてリア送風ファンを作動させることで換気モードを開始する駐車時換気量制御部を有し、
   前記フロント送風ファンの最大出力値を、前記リア送風ファンの最大出力値よりも相対的に大きく設定し、
   前記換気量制御手段は、前記フロント送風ファンの出力が所定値以下の場合に、前記リア送風ファンの風量を最大出力値よりも低下させる制御を行うことを特徴とする車室換気制御装置。
2. 請求項１に記載された車室換気制御装置において、
   前記駐車時換気量制御部は、駐車時、外気温度が第１設定温度を超え、かつ、内気温度が第１設定温度より高い第２設定温度を超えているときに前記換気要求温度条件が成立と判定することを特徴とする車室換気制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された車室換気制御装置において、
   前記駐車時換気量制御部は、駐車時に換気モードを継続しているとき、内気温度が外気温度より少し高い第３設定温度まで低下したら前記換気停止温度条件が成立と判定し、前記フロント送風ファンと前記リア送風ファンの作動を止めることにより換気モードを停止することを特徴とする車室換気制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された車室換気制御装置において、
   前記換気量制御手段は、走行時、前記フロント空調ユニットが外気導入モードによる作動状態であるというフロント空調作動条件が成立すると、前記リア空調ユニット側では排気モードとして前記リア送風ファンを作動させることで換気モードを開始する走行時換気量制御部を有することを特徴とする車室換気制御装置。
5. 請求項４に記載された車室換気制御装置において、
   前記走行時換気量制御部は、走行時に換気モードを開始したら、前記フロント空調ユニットでの風量制御による前記フロント送風ファンの風量に基づき、前記リア送風ファンの風量を決定することを特徴とする車室換気制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載された車室換気制御装置において、
   前記走行時換気量制御部は、走行時に換気モードを継続しているとき、前記フロント空調作動条件が非成立となったら、前記リア送風ファンの作動を止めることにより換気モードを停止することを特徴とする車室換気制御装置。

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