JP2017213971A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内に配設された湿度センサに基づいて内外気切替ダンパを制御する場合に、車室内の湿度の変化に湿度センサが対応できないような状況であっても窓ガラスが曇らないようにする。【解決手段】内外気混入モードが選択されているときに、外気温度が所定温度以下であること及びエンジン水温が第１閾値以下であることが検出された場合には、外気導入量が増えるように補正処理を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に関し、特に、車室外の空気と車室内の空気とを空調風として同時に導入して温度調整する技術分野に属する。

一般に、車両用空調装置には、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）を選択して空調用空気として導入するための内外気切替装置が設けられている。内外気切替装置は、内気を導入する内気導入口と外気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングを備えている。外気導入口は、車体にカウル等に形成された開口部を介して車室外と連通している。送風ケーシング内に、内気導入口と外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが設けられている。導入された空調用空気は冷却用熱交換器や加熱用熱交換器等によって温度調節された後、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、ヒート吹出口の内、選択された吹出口から車室に吹き出すようになっている。

特許文献１、２の車両用空調装置は内外気切替ダンパを制御することにより、内気を導入して温度調節した後、車室内に供給する内気循環モードと、外気を導入して温度調節した後、車室内に供給する外気導入モードと、内気及び外気の両方を導入して温度調節した後、車室内に供給する内外気混入モードとの３つのインテークモードに切り替えることができるように構成されている。そして、車室内外の状態（車室内温度、外気温度、日射量）と乗員が設定した設定温度とに基づいてインテークモード、吹出モード、風量、吹出温度等を自動で設定するオートエアコン制御が行われる。

特許文献１では、内外気混入モードにおいて外気と内気の導入割合を変更することができるとともに、湿度センサで測定した車室内湿度が２０％以下ならば内気循環モードとし、５０％ならば外気導入モードとしている。

特許文献２では、窓ガラスが曇り易いか否かを判定する判定手段を設け、窓ガラスが曇り難いと判定手段が判定すると、少なくとも内気を循環させ、窓ガラスが曇り易いと判定手段が判定すると、外気導入モードとして窓ガラスに曇りが生じるのを防止するようにしている。さらに、内外気混入モードにおける内気循環量を段階的に増加させる制御モード、内気及び外気の比率を持続する制御モード、及び内外気混入モードにおける外気の導入量を段階的に増加させる制御モードを備えており、窓ガラスの曇り易さに基づいて制御モードを選択するようにしている。窓ガラスが曇らない範囲で内気循環量を高めることで換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量を少なくすることができる利点がある。

また、特許文献３も特許文献１と同様に湿度センサに基づいて内外気切替ダンパを制御している。

特公平１−２７８９１号公報 特許第５１５２３５５号公報 実開昭５６−７０３１１号公報

ところで、上述したように車両の窓ガラスの曇り易さを湿度センサによって検出し、この検出結果に基づいて窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量が増える方向に内外気切替ダンパを作動させる一方、窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量が増える方向に内外気切替ダンパを作動させるようにすることで、的確な制御を行うことができると考えられる。

しかしながら、一般に、車室内に配設される湿度センサはカバー等で覆われているので、車室内の実際の湿度をリアルタイムで検出することは難しい。例えば、乗車人数が１名の場合には、乗員による呼気や汗の蒸発等による車室内の湿度の上昇が穏やかであり、湿度センサがカバー等で覆われていても車室内の実際の湿度変化を概ねリアルタイムで検出することが可能であるが、乗車人数が５名等の場合には、車室内の湿度が急に上昇して車室内の実際の湿度変化が湿度センサによって検出されるまでにタイムラグが生じる。よって、車室内の実際の湿度は窓ガラスが曇り易い湿度であるにも関わらず、内気循環量が多いままとなってしまい、窓ガラスに曇りが発生してしまう恐れがあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車室内に配設された湿度センサに基づいて内外気切替ダンパを制御する場合に、車室内の湿度の変化に湿度センサが対応できないような状況であっても窓ガラスが曇らないようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、車室が曇り易い湿度状態にあるか否かを推定できるようにした。

第１の発明は、
車室内の空気を導入して車室内に循環させる内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングと、
上記送風ケーシングに設けられ、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパと、
上記内外気切替ダンパを駆動する内外気切替ダンパ駆動手段と、
上記車室内に配設され、該車室内における窓ガラス近傍の湿度を検出する湿度検出センサと、
上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記湿度検出センサの検出結果に基づいて、上記窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御し、一方、上記窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御する内外気混入モードを選択可能に構成された車両用空調装置において、
上記車両用空調装置は、外気温度を検出する外気温度検出手段と、車両のエンジン水温を検出するエンジン水温検出手段とを備え、
上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記外気温度検出手段により外気温度が所定温度以下であること及び上記エンジン水温検出手段によりエンジン水温が第１閾値以下であることが検出された場合には、外気導入量が増えるように補正処理を行うことを特徴とする。

すなわち、外気温度が所定温度、例えば１０℃以下のように低外気温度時には窓ガラスが曇り易くなり、しかも、そのような低外気温度で、かつ、エンジン水温が第１閾値よりも低く低温状態である場合には車両の運転開始後の経過時間が短く、暖房熱源の温度が十分に高まっていないことから窓ガラスがより一層曇り易くなることが考えられる。この発明では、低外気温度で、かつ、エンジン水温が低い場合に外気導入量が増えるように補正処理が行われるので、窓ガラスが曇り難くなる。したがって、例えば乗車人数が多くて車室内の湿度が急に上昇して車室内の実際の湿度変化が湿度センサによって検出されるまでにタイムラグが生じて窓ガラスが曇り易い状況になったとしても外気導入量を増やすことで対応可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記湿度検出センサの検出結果に基づいて算出された露点温度が第２閾値以下であることが検出された場合には、外気導入量が増えるように補正処理を行うことを特徴とする。

この構成によれば、湿度検出センサの検出結果に基づいて窓ガラス近傍における露点温度を算出することが可能になる。そして、算出された露点温度が第２閾値以下の低い露点温度である場合には、窓ガラスに曇りが発生しやすい状況であると推測できる。この場合に外気導入量を増やすことが可能になる。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記制御装置は、上記補正処理を行うときに、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が低くなるほど外気導入量を増やすように構成されていることを特徴とする。

すなわち、外気温度が低くなると窓ガラスが曇り易くなるが、この発明では外気温度が低くなるほど外気導入量が増えるので、窓ガラスが曇りにくくなる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記制御装置は、上記エンジン水温検出手段によりエンジン水温が所定温度以上であることが検出された場合には、上記補正処理を禁止するように構成されていることを特徴とする。

すなわち、エンジン水温が高い場合には暖房熱源の温度を十分に高くすることが可能になるので窓ガラスが曇りにくくなっていることが考えられる。この場合に、補正処理を禁止して外気導入量が増えないようにすることで、内気循環量が十分に確保される。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、
上記制御装置は、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が高くなるほど上記第１閾値を高くするように構成されていることを特徴とする。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、
上記制御装置は、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が低くなるほど上記第２閾値を低くするように構成されていることを特徴とする。

第１の発明によれば、低外気温度で、かつ、エンジン水温が低い場合に外気導入量が増えるように補正処理が行われる。したがって、例えば乗車人数が多くて車室内の湿度が急に上昇して車室内の実際の湿度変化が湿度センサによって検出されるまでにタイムラグが生じたとしても、窓ガラスが曇り易い状況下において外気導入量が増えるので、窓ガラスを曇りにくくすることができる。

第２の発明によれば、湿度検出センサの検出結果に基づいて算出された露点温度が低い場合に外気導入量を増やすことができるので、補正処理を的確に行うことができる。

第３の発明によれば、外気温度が低くなるほど外気導入量を増やすことができるので、窓ガラスをより一層曇りにくくすることができる。

第４の発明によれば、エンジン水温が所定温度以上である場合に補正処理を禁止して外気導入量が増えないようにすることができる。これにより、内気循環量を十分に確保することができるので、暖房に要するエネルギ消費量を少なくすることができる。

第５の発明によれば、外気温度が高くなるほど第１閾値を高くすることで、窓ガラスをより一層曇りにくくすることができる。

第６の発明によれば、外気温度が低くなるほど第２閾値を低くすることで、窓ガラスをより一層曇りにくくすることができる。

実施形態に係る車両用空調装置の概略構造を示す図である。 車両用空調装置のブロック図である。 制御装置による制御手順を示すフローチャートである。 インテーク制御手順を示すフローチャートである。 閾値Ａを算出するためのグラフである。 閾値Ｂを算出するためのグラフである。 露点温度補正値を算出するためのグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成図である。この車両用空調装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されるものであり、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）との一方または両方を導入して温度調節した後、車室の各部に供給するように構成されている。車両の車室内には、図示しないが、運転席及び助手席からなる前席と、前席の後方に配設される後席とが設けられている。

車両用空調装置１は、空調ケーシング１０と制御装置（図２に示す）３０とを備えている。空調ケーシング１０は、例えば車室の前端部に配設されたインストルメントパネル（図示せず）の内部に収容されている。空調ケーシング１０は、空気流れ方向上流側から下流側に向かって順に、送風ケーシング１１と、温度調節部１２と、吹出方向切替部１３とを備えている。送風ケーシング１１には、外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂとが形成されている。外気導入口１１ａは、例えば図示しないインテークダクトを介して車室外と連通しており、車室外の空気（外気）を導入するようになっている。内気導入口１１ｂは、インストルメントパネルの内部で開口しており、車室内の空気（内気）を導入して車室内に循環させるようになっている。外気導入口１１ａから導入する外気の量が外気導入量となる。内気導入口１１ｂから導入する内気の量が内気循環量となる。

送風ケーシング１１の内部には、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂを開閉する内外気切替ダンパ１１ｃが配設されている。内外気切替ダンパ１１ｃは、例えば板状の部材で構成することができ、送風ケーシング１１の側壁に対して回動可能に支持されている。内外気切替ダンパ１１ｃは、内外気切替アクチュエータ（内外気切替ダンパ駆動手段）１１ｄによって任意の回動角度となるように駆動される。これによりインテークモードが切り替えられる。内外気切替アクチュエータ１１ｄは、制御装置３０によって後述するように制御される。

例えば、図１に実線で示すように外気導入口１１ａを全閉にし、かつ、内気導入口１１ｂを全開にするまで内外気切替ダンパ１１ｃを回動させると、インテークモードが内気循環モードとなる。このときの内外気切替ダンパ１１ｃの開度は１００％とする。一方、図１に仮想線で示すように外気導入口１１ａを全開にし、かつ、内気導入口１１ｂを全閉にするまで内外気切替ダンパ１１ｃを回動させると、インテークモードが外気導入モードとなる。このときの内外気切替ダンパ１１ｃの開度は０％とする。そして、内外気切替ダンパ１１ｃの開度が１％〜９９％の間にあるときには、外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂの両方が開状態となり、内気と外気の両方が温度調節部１２に導入される。このインテークモードが内外気混入モードである。内外気混入モード時には、内外気切替ダンパ１１ｃの開度によって内気と外気の導入比率が変更され、これにより、外気導入量及び内気循環量が変化する。インテークモードの切替制御の詳細は後述する。

また、内外気混入モード時には外気導入口１１ａと内気導入口１１ｂの両方が開状態になるので、例えば走行風の勢いが強いと、走行風が外気導入口１１ａから送風ケーシング１１内に入った後、その一部が内気導入口１１ｂから車室内に流入することがある。このときに例えば雪が降っていると、走行風に乗った雪が外気導入口１１ａから送風ケーシング１１内に入り、内気導入口１１ｂから車室内に入ることが考えられるが、この実施形態では後述するように図４に示すフローチャートのステップＳＢ１１において雪が車室内に入るのを抑制している。

図１に示すように、送風ケーシング１１には、送風機１５が設けられている。送風機１５は、ファン１５ａと、ファン１５ａを駆動するブロアモータ１５ｂとを備えている。ファン１５ａが回転することによって内気及び外気の少なくとも一方が送風ケーシング１１に導入された後、送風ケーシング１１の下流側に設けられている温度調節部１２に送風される。ブロアモータ１５ｂは、印加される電圧を変更することで単位時間当たりの回転数を調整することができるように構成されている。このブロアモータ１５ｂの回転数によって送風量が変化するようになっている。ブロアモータ１５ｂは、制御装置３０によって制御される。

温度調節部１２は、送風ケーシング１１から導入された空調用空気の温度調節を行うための部分である。温度調節部１２の内部には、冷却用熱交換器１６と加熱用熱交換器１７とエアミックスドア１８とが配設されている。すなわち、温度調節部１２の内部には、空気流れ方向上流側に冷風通路Ｒ１が形成され、この冷風通路Ｒ１に冷却用熱交換器１６が収容されている。また、冷風通路Ｒ１の下流側は温風通路Ｒ２とバイパス通路Ｒ３とに分岐しており、温風通路Ｒ２に加熱用熱交換器１７が収容されている。

冷却用熱交換器１６は、例えばヒートポンプ装置の冷媒蒸発器等で構成することができるが、これに限られるものではなく、空気を冷却することができるものではあればよい。また、加熱用熱交換器１７は、例えば車両のエンジンルームに搭載されているエンジン（図示せず）の冷却水が供給されるヒータコア等で構成することができるが、これに限られるものではなく、例えば電気式ヒータ等、空気を加熱することができるものではあればよい。また、電気式ヒータを補助熱源として付加することもできる。

エアミックスドア１８は、冷却用熱交換器１６と加熱用熱交換器１７の間に配設されており、温風通路Ｒ２の上流端とバイパス通路Ｒ３の上流端とを開閉するものである。エアミックスドア１８は、例えば板状の部材で構成することができ、温度調節部１２の側壁に対して回動可能に支持されている。エアミックスドア１８は、エアミックスアクチュエータ１８ａによって任意の回動角度となるように駆動される。エアミックスアクチュエータ１８ａは、制御装置３０によって制御される。

エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端を全開にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全閉にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量が温風通路Ｒ２に流入して加熱されるので、吹出方向切替部１３には温風が流入する。一方、エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端を全閉にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全開にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量がバイパス通路Ｒ３に流入するので、吹出方向切替部１３には冷風が流入する。エアミックスドア１８が温風通路Ｒ２の上流端及びバイパス通路Ｒ３の上流端を開く回動位置にあるときには、冷風及び温風が混合した状態で吹出方向切替部１３に流入することになる。エアミックスドア１８の回動位置によって吹出方向切替部１３に流入する冷風量と温風量とが変更されて所望温度の調和空気が生成される。尚、エアミックスドア１８は、上記した板状のドアに限られるものではなく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればその構成はどのような構成であってもよい。例えばロータリドアやフィルムドア、ルーバーダンパ等であってもよい。また、温度調節の構成は上記した構成でなくてもよく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればよい。

吹出方向切替部１３は、温度調節部１２で温度調節された調和空気を車室の各部に供給するための部分である。吹出方向切替部１３には、デフロスタ吹出口２１と、ベント吹出口２２と、ヒート吹出口２３とが形成されている。デフロスタ吹出口２１は、インストルメントパネルに形成されたデフロスタノズル２４に接続されている。このデフロスタ吹出口２１は、フロントウインドガラス（窓ガラス）Ｇの車室内面に調和空気を供給するためのものである。デフロスタ吹出口２１の内部には、デフロスタ吹出口２１を開閉するためのデフロスタドア２１ａが設けられている。

ベント吹出口２２は、インストルメントパネルに形成されたベントノズル２５に接続されている。ベントノズル２５は、前席の乗員の上半身に調和空気を供給するためのものであり、インストルメントパネルの車幅方向中央部と、左右両側にそれぞれ設けられている。ベント吹出口２２の内部には、ベント吹出口２２を開閉するためのベントドア２２ａが設けられている。

ヒート吹出口２３は、乗員の足元近傍まで延びるヒートダクト２６に接続されている。ヒートダクト２６は、乗員の足元に調和空気を供給するためのものである。ヒート吹出口２３の内部には、ヒート吹出口２３を開閉するためのヒートドア２３ａが設けられている。

デフロスタドア２１ａ、ベントドア２２ａ及びヒートドア２３ａは吹出方向切替アクチュエータ２７によって駆動されて開閉動作する。吹出方向切替アクチュエータ２は、制御装置３０によって制御される。デフロスタドア２１ａ、ベントドア２２ａ及びヒートドア２３ａは、図示しないがリンクを介して連動するようになっており、例えば、デフロスタドア２１ａが開状態で、ベントドア２２ａ及びヒートドア２３ａが閉状態となるデフロスタモード、デフロスタドア２１ａ及びヒートドア２３ａが閉状態で、ベントドア２２ａが開状態となるベントモード、デフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａが閉状態で、ヒートドア２３ａが開状態となるヒートモード、デフロスタドア２１ａ及びベントドア２２ａが開状態で、ヒートドア２３ａが閉状態となるデフベントモード、デフロスタドア２１ａ及びヒートドア２３ａが開状態で、ベントドア２２ａが閉状態となるバイレベルモード等の複数の吹出モードの内、任意の吹出モードに切り替えられる。

図２に示すように、車両用空調装置１は、外気温度センサ（外気温度検出手段）３１、内気温度センサ３２、日射量センサ（日射量検出手段）３３、冷却水温センサ３４、エバポレータセンサ３５、フロントウインド温度センサ３６、フロントウインド近傍温度センサ３７、フロントウインド近傍湿度センサ３８、操作スイッチ３９、乗員センサ４０、車速センサ（車速検出手段）４１、ワイパースイッチ４２及びエンジン水温センサ４３を備えている。これらセンサ３１〜３８、４０、４１、４３は制御装置３０に接続され、制御装置３０へ信号を出力している。また、操作スイッチ３９は制御装置３０に接続されており、乗員による操作状態を制御装置３０が検出できるようになっている。また、ワイパースイッチ４２は制御装置３０に接続されている。

外気温度センサ３１は、例えば車室外において車両前部や側部等に配設されており、車両の周囲の空気温度（外気温度）を検出するものである。内気温度センサ３２は、例えば車室内においてインストルメントパネルの近傍等に配設されており、車室内の空気温度（内気温度）を検出するものである。日射量センサ３３は、例えば車室内においてインストルメントパネルの近傍等に配設されており、車室に照射される日射量を検出するものである。

内気温度センサ３２、外気温度センサ３１及び日射量センサ３３は、乗員が感じる冷熱に関連する情報を検出することができるものである。すなわち、内気温度センサ３２から出力される内気温度は、乗員の雰囲気温度と略等しい温度であり、内気温度が高いということは乗員が暖かいと感じ、内気温度が低いということは乗員が寒いと感じる。また、外気温度センサ３１から出力される外気温度が高いと乗員が暖かいと感じ、外気温度が低いと乗員が寒いと感じる。さらに、日射量センサ３３から出力される日射量が多いと乗員が暖かいと感じ、日射量が少ないと乗員が寒いと感じる。

冷却水温センサ３４は、車両に搭載されているエンジンの冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温検出手段である。この冷却水温センサ３４により、加熱用熱交換器１７に流入するエンジンの冷却水の温度を推定することができる。また、冷却水温センサ３４により、エンジンの暖気状態を推定することができるとともに、暖房熱源の温度を得ることができる。エバポレータセンサ３５は、冷却用熱交換器１６の空気流れ方向下流側に配設されており、冷却用熱交換器１６の表面温度を検出するものである。

フロントウインド温度センサ３６は、フロントウインドガラスＧの車室内面に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面の温度を検出するものである。フロントウインド近傍温度センサ３７は、フロントウインドガラスＧの車室内面から離れ、かつ、該内面近傍に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面近傍の温度を検出するものである。フロントウインド近傍湿度センサ（湿度検出センサ）３８は、フロントウインドガラスＧの車室内面から離れ、かつ、該内面近傍に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面近傍の湿度を検出するものである。

操作スイッチ３９は、例えばインストルメントパネル等に配設されており、例えば、空調装置１のＯＮ／ＯＦＦの切替スイッチ、送風量を増減させる風量切替スイッチ、車室の温度を設定する温度設定スイッチ、内気循環、外気導入及び内外気混入モードを切り替える内外気切替スイッチ、オートエアコン制御とするか否かを選択するオートスイッチ、吹出方向を切り替える吹出モード切替スイッチ、デフロスタスイッチ等で構成されている。

乗員センサ４０は、前席に乗員が着座しているか否かを検出するとともに、後席に乗員が着座しているか否かも検出することができるものである。具体的には、例えば前席及び後席のシートクッション部にそれぞれ感圧センサを内蔵しておき、この感圧センサによって乗員が着座しているか否かを検出することができる。また、前席及び後席のシートベルトが装着状態にあるか否かを検出するセンサが一般の車両に設けられているので、このセンサを利用してシートベルトが装着状態にあれば乗員が着座していることを検出できる。車速センサ４１は、車両の速度を検出することができるものであり、従来から周知のセンサ類を使用することができる。この乗員センサ４０から出力される信号は本実施形態に係る制御に使用してもよいし、使用しなくてもよい。

ワイパースイッチ（ワイパー作動状態検出手段）４２は、車両に設けられているワイパーを作動させるためのものであり、ワイパーを作動状態にするＯＮポジションと、ワイパーを停止状態にするＯＦＦポジションとを少なくとも有している。また、ＯＮポジションでは、ワイパーの作動速度を高速、中速、低速に切り替えることができるとともに、間欠動作をさせることもできるように構成されている。このワイパースイッチ４２は制御装置３０に接続されているので、制御装置３０はワイパースイッチ４２によって車両のワイパーの作動状態を検出することができる。

制御装置３０は、上記センサ３１〜３８、４０、４１、４３から出力される信号（出力値）と、操作スイッチ３９及びワイパースイッチ４２の操作状態とに基づいて、内外気切替アクチュエータ１１ｄ、エアミックスアクチュエータ１８ａ、吹出方向切替アクチュエータ２７及びブロアモータ１５ｂを制御する。すなわち、操作スイッチ３９のオートスイッチによってオートエアコン制御が選択された場合には、車室外の温度、車室内の温度、日射量、エンジン冷却水温度、冷却用熱交換器１６の表面温度、設定温度等に基づいて、車室内に供給する調和空気の目標吹出温度を決定するとともに、この目標吹出温度となるようにエアミックスドア１８の開度を演算し、エアミックスドア１８がこの開度となるようにエアミックスアクチュエータ１８ａを制御してエアミックスドア１８を回動させる。これにより、調和空気の温度が目標吹出温度となる。

また、制御装置３０は、冷房時には吹出モードが主にベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御し、暖房時には吹出モードが主にヒートモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。また、冷房時や暖房時であっても弱めの場合には、バイレベルモードやデフベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。さらに、操作スイッチ３９が有するデフロスタスイッチがＯＮにされると、吹出モードがデフロスタモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ２７を制御する。

例えば冬季に長時間放置された車両で暖房を行う場合や、夏季で長時間放置された車両で冷房を行う場合には、目標吹出温度と内気温度との差が大きくなる。このような場合には、制御装置３０は、風量が多くなるようにブロアモータ１５ｂを制御するが、乗員が風量切替スイッチを操作して好みの風量にすることもできるようになっている。また、オートエアコン制御では、目標吹出温度と内気温度との差が小さくなるにつれて風量が少なくなるようにブロアモータ１５ｂを制御する。ブロアモータ１５ｂの制御は印加電圧の変更によって行われるが、これに限られるものではなく、ブロアモータ１５ｂの回転数を変更できればよい。

制御装置３０によるブロアモータ１５ｂの制御及び吹出モードの切替制御によって乗員の上半身への送風量を検出することができる。すなわち、吹出モードがベントモードである場合には、主に乗員の上半身へ調和空気が送風されることになり、このベントモード時におけるブロアモータ１５ｂへの印加電圧を検出することで乗員の上半身への送風量を検出することができる。また、ヒートモード時には、ベントモード時に比べて全体的に乗員の上半身への送風量が少なくなり、このことも制御装置３０によって検出できる。

また、制御装置３は、図３に示すフローチャートの手順に従って内外気切替アクチュエータ２４を制御する。この内外気切替アクチュエータ２４の制御は、車両のイグニッションスイッチがＯＮで、かつ、車両用空調装置１がＯＮとされて制御装置３が暖房を行う必要があると判断した場合に、所定のタイミングで繰り返されている。尚、冷房時には、基本的には乗員が選択したモード（外気導入モードか内気循環モード）となるように内外気切替アクチュエータ２４を制御する。

スタート後のステップＳＡ１では、各センサ３１〜３８、４０、４１、４３の出力値を読み込むとともに、操作スイッチ３９及びワイパースイッチ４２の操作状態を読み込む。各センサ３１〜３８、４０、４１、４３は、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮされた時、及びその後、継続して各値を検出し、出力している。

ステップＳＡ１に続くステップＳＡ２では、露点温度を計算する。露点温度は、フロントウインド近傍温度センサ３６から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面近傍の温度と、フロントウインド近傍湿度センサ３８から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面近傍の湿度とに基づいて得られる。露点温度は、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮされた時、及びその後、継続して計算される。

ステップＳＡ３では、外気温度センサ３１により検出された外気温度が−１５℃以上、かつ、１０℃以下（所定温度以下）の範囲であるか否かを判定する。すなわち、外気温度が−１５℃未満であるか、１０℃よりも高い場合には、ステップＳＡ４〜ＳＡ６を飛ばしてステップＳＡ７に進むことになるので、ステップＳＡ６の露点温度補正処理が禁止されることになる。ステップＳＡ７における制御は後述する。つまり、外気温度が所定温度以下であることが検出されるとステップＳＡ４に進む。

ステップＳＡ４では、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦ（ＩＧ ＯＦＦ）状態からＯＮ（ＩＧ ＯＮ）された時のエンジン水温が所定閾値Ａ以下であるか否かを判定する。すなわち、ＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時のエンジン水温を冷却水温センサ３４から得ておき、それを制御装置３０に一旦記憶させておき、この制御装置３０に記憶されているエンジン水温に基づいてステップＳＡ４で上記判定を行う。

ステップＳＡ４における所定閾値Ａは第１閾値であり、図５に示すグラフに基づいて得られる。図５のグラフの横軸は外気温度センサ３１により検出された外気温度（℃）であり、縦軸は閾値Ａ（℃）である。外気温度が−１５℃のときには閾値Ａを５℃とし、外気温度が１０℃のときには閾値Ａを２０℃とする。外気温度が−１５℃〜１０℃の範囲では、閾値Ａが外気温度の増加に比例して高くなる。つまり、制御装置３０は、外気温度センサ３１により検出された外気温度が高くなるほど閾値Ａを高くするように構成されている。尚、図５のグラフにおいて外気温度及び閾値Ａは例示であり、具体的な温度については本実施形態による効果が奏される範囲内で変更することができる。

図３に示すフローチャートのステップＳＡ４でＹＥＳと判定されてＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時のエンジン水温が所定閾値Ａ以下である場合にはステップＳＡ５に進む。ステップＳＡ４でＮＯと判定されてＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時のエンジン水温が所定閾値Ａよりも高い場合にはステップＳＡ７に進むことになるので、ステップＳＡ６の露点温度補正処理が禁止されることになる。

ステップＳＡ５では、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦ（ＩＧ ＯＦＦ）状態からＯＮ（ＩＧ ＯＮ）された時の露点温度が所定閾値Ｂ以下であるか否かを判定する。すなわち、ＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時に計算された露点温度を制御装置３０に一旦記憶させておき、この制御装置３０に記憶されている露点温度に基づいてステップＳＡ５で上記判定を行う。

ステップＳＡ５における所定閾値Ｂは第２閾値であり、図６に示すグラフに基づいて得られる。図６のグラフの横軸は外気温度センサ３１により検出された外気温度（℃）であり、縦軸は閾値Ｂ（℃）である。外気温度が−１５℃のときには閾値Ｂを−１６．５℃とし、外気温度が１０℃のときには閾値Ｂを１２．５℃とする。外気温度が−１５℃〜１０℃の範囲では、閾値Ｂが外気温度の増加に比例して高くなる。つまり、制御装置３０は、外気温度センサ３１により検出された外気温度が低くなるほど閾値Ｂを低くするように構成されている。尚、図６のグラフにおいて外気温度及び閾値Ｂは例示であり、具体的な温度については本実施形態による効果が奏される範囲内で変更することができる。

図３に示すフローチャートのステップＳＡ５でＹＥＳと判定されてＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時の露点温度が所定閾値Ｂ以下である場合にはステップＳＡ６に進む。ステップＳＡ５でＮＯと判定されてＯＦＦ状態にあるイグニッションスイッチがＯＮにされた時の露点温度が所定閾値Ｂよりも高い場合にはステップＳＡ７に進むことになるので、ステップＳＡ６の露点温度補正処理が禁止されることになる。

ステップＳＡ６では露点温度補正処理を行う。露点温度補正処理は、ステップＳＡ２で計算した露点温度に、露点温度補正値（℃）を加える処理である。露点温度補正値（℃）は、図７に示すグラフに基づいて得られるようになっている。図７のグラフの横軸は外気温度センサ３１により検出された外気温度（℃）であり、縦軸は露点温度補正値（℃）である。外気温度が−１５℃のときには露点温度補正値（℃）を−２℃とし、外気温度が１０℃のときには露点温度補正値（℃）を−１℃とする。外気温度が−１５℃〜１０℃の範囲では、露点温度補正値（℃）が外気温度の増加に比例して高くなる。

従って、上記ステップＳＡ３でＹＥＳと判定されている場合には外気温度が１０℃以下であってフロントウインドガラスＧの車室内面が曇り易くなっている。また、上記ステップＳＡ４でＹＥＳと判定されている場合にはイグニッションスイッチがＯＮにされた時のエンジン水温が閾値Ａ以下となっている。このため、エンジンが十分に暖まっておらず、車車両の運転開始後の経過時間が短く、暖房熱源の温度が十分に高まっていないことからフロントウインドガラスＧの車室内面が曇り易くなっていると考えられる。さらに、上記ステップＳＡ５でＹＥＳと判定されている場合にはイグニッションスイッチがＯＮにされた時の露点温度が閾値Ｂ以下となっていて、露点温度が低温であることからフロントウインドガラスＧの車室内面が曇り易くなっていると考えられる。

ステップＳＡ３〜ＳＡ５でＹＥＳと判定されてステップＳＡ６に進んだということは、フロントウインドガラスＧの車室内面が曇り易くなっているということであり、この場合には、ステップＳＡ６において図７のグラフから得られた露点温度補正値（℃）を露点温度（℃）に加えるので補正処理後の露点温度が低くなる。

ステップＳＡ７では、目標露点温度を計算する。目標露点温度は、フロントウインド温度センサ３７から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面の温度よりも低い温度とする。例えば、フロントウインドガラスＧの車室内面の温度が１０℃の場合、それよりも２〜３℃程度低い温度を目標露点温度とする。目標露点温度は、周知の手法に従って得ることができる。

ステップＳＡ８ではインテーク制御を行う。具体的には、図４のフローチャートに示すように、ステップＳＢ１において、オート制御であるか否か、即ち、オートエアコン制御と乗員によるマニュアル操作とのいずれが選択されているかを判定する。オートエアコン制御であるか否かは、操作スイッチ３９のうち、オートスイッチが押されているか否かで判定できる。ステップＳＢ１においてＮＯと判定されてオートエアコン制御でなく、マニュアル操作が選択されている場合にはステップＳＢ２に進み、インテークモードが外気導入モードであるか否かを判定する。尚、マニュアル操作では内外気混入モードを選択できないので、ステップＳＢ２では、外気導入モードと内気循環モードとのうち、いずれのモードであるかを判定することになる。

ステップＳＢ２においてＹＥＳと判定されて外気導入モードにある場合には、乗員が外気導入モードを積極的に選択しているということであることからステップＳＢ３に進み、内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度を外気導入開度とする。外気導入開度は、外気導入口１１ａを全開にし、かつ、内気導入口１１ｂを全閉にする開度であり、０％である。一方、ステップＳＢ２において、ＮＯと判定されて内気循環モードにある場合には、乗員が内気循環モードを積極的に選択しているということであることからステップＳＢ４に進み、内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度を内気循環開度とする。内気循環開度は、外気導入口１１ａを全閉にし、かつ、内気導入口１１ｂを全開にする開度であり、１００％である。

上記ステップＳＢ１においてＹＥＳと判定されてオートエアコン制御である場合にはステップＳＢ５に進む。ステップＳＢ５では、図３に示すフローチャートのステップＳＡ６で補正処理していない場合にはステップＳＡ２で計算した露点温度を使用し、ステップＳＡ６で補正処理した場合にはステップＳＡ６で補正処理した後の露点温度を使用する。そして、ステップＳＡ７で計算した目標露点温度となるように、内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度（ｆ）を計算する。

例えば、ステップＳＢ５で露点温度が目標露点温度よりも高い場合には、外気導入量を増やすように内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度（ｆ）を計算し、露点温度が目標露点温度よりも低い場合には、内気循環量を増やすように内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度（ｆ）を計算する。露点温度が目標露点温度よりも高い場合に、その差が大きくなるほど、外気導入量を増やし、また、露点温度が目標露点温度よりも低い場合に、その差が大きくなるほど、内気循環量を増やす。

つまり、制御装置３０は、フロントウインドガラスＧの曇り易さをフロントウインド近傍湿度センサ３８の出力値に基づいて検出し、基本的には、この検出結果に基づいてフロントウインドガラスＧが曇り易い場合には外気導入量を増やす一方、フロントウインドガラスＧが曇り難い場合には内気循環量を増やすように構成されている。このように、オートエアコン制御では、基本的に、フロントウインドガラスＧの曇り易さに基づいて外気導入量及び内気循環量を変更する内外気混入モードが選択される。

ステップＳＢ５において内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度（ｆ）を計算した後、ステップＳＢ６に進んで外気温度センサ３１により検出された現在の外気温度が所定温度以下であるか否かを判定する。ステップＳＢ６における所定温度とは、雪が降る程度に低い温度であり、例えば３℃以下、２℃以下、１℃以下、０℃以下、氷点下とすることができる。

ステップＳＢ６においてＮＯと判定されて現在の外気温度が所定温度よりも高く、雪が降りそうにない温度である場合にはステップＳＢ７に進む。ステップＳＢ７では、ステップＳＢ５で得られた開度（ｆ）を内外気切替ダンパ１１ｃの開度として設定する。

ステップＳＢ６においてＹＥＳと判定されて現在の外気温度が雪が降る程度に低い温度である場合には、ステップＳＢ８に進んで日射量センサ３３により検出された現在の日射量が所定量以下であるか否かを判定する。ステップＳＢ８における所定量とは、仮に雪が降っていても雪が降っている途中で殆ど溶けるくらいの強めの日射量である。ステップＳＢ８においてＮＯと判定されて日射量が多く、雪が日射によって溶けそうな場合にはステップＳＢ７に進む。

ステップＳＢ８においてＹＥＳと判定されて現在の日射量が雪を溶かす程度に高い場合には、ステップＳＢ９に進んでワイパースイッチ４２がＯＮであるか否かを判定する。ワイパースイッチ４２がＯＮである場合には、雪がフロントウインドガラスＧの表面に付着するくらい降っているということであり、この場合にはステップＳＢ１０に進む。一方、ステップＳＢ１０でＮＯと判定されて雪は降っているがフロントウインドガラスＧの表面に付着する程でない場合にはステップＳＢ７に進む。

ステップＳＢ１０では、車速センサ４１で検出された車速が所定車速以上であるか否かを判定する。ステップＳＢ１０における所定車速とは、車両が高速走行しているか否かを判定する基準となる速度であり、例えば６０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ以下の範囲で設定することができる。また、ステップＳＢ１０では、判定基準速度を下げて、車両が走行しているか否かを判定するようにしてもよい。ステップＳＢ１０でＹＥＳと判定されて車両が高速走行している場合にはステップＳＢ１１に進む。ステップＳＢ１１では内外気切替ダンパ１１ｃの目標開度をステップＳＢ５で計算した開度に関わらず、外気導入開度とする。

一方、ステップＳＢ１０でＮＯと判定されて車両が高速走行していない場合には雪が降っていても走行風の勢いが弱く、雪が走行風に乗って車室内にまで入る可能性が低い。この場合には、ステップＳＢ７に進む。

上述のようにしてエアミックスドア１８の開度を決定した後、図３に示すフローチャートにおけるステップＳＡ９に進んで内外気切替アクチュエータ１１ｄの駆動処理を行う。具体的には、内外気切替ダンパ１１ｃの開度が、図４に示すフローチャートにおけるステップＳＢ１１、ＳＢ７で設定された開度となるように内外気切替アクチュエータ１１ｄを作動させる。

また、吹出モード、風量（ファン駆動モーター１５ｂへの印加電圧）も周知の制御手法に基づいて決定する。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置１によれば、内外気混入モードが選択されているときには、フロントウインドガラスＧの曇り易さに基づいて外気導入量及び内気循環量が変更されるので、フロントウインドガラスＧが曇らない範囲で内気循環量を高めることが可能になり、これにより換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量が少なくなる。

また、ステップＳＢ６において外気温度が例えば０℃以下であることが検出された場合には、冬季で雪が降りそうな気温であることが想定され、この場合に、ステップＳＢ９において車両のワイパーが作動状態であることが検出された場合には、雪が実際に降っていることが想定される。そして、ステップＳＢ１０において車両が高速走行状態であることが検出された場合であって、かつ、内外気混入モードが選択されていると、雪が走行風に乗って外気導入口１１ａから送風ケーシング１１に入ることが考えられる。

このとき、例えば向かい風が吹いていると、走行風の勢いが強くなり、送風ケーシング１１に入った走行風の一部が内気導入口１１ｂから車室内に流入することがあり、このような走行風の流れに乗って雪が車室内に入ることが考えられるが、この実施形態では、ステップＳＢ１１において内外気切替ダンパ１１ｃによる内気導入口１１ｂの開度が小さくなるので、走行風の車室内への流入が抑制されて雪が車室内に入りにくくなる。

つまり、内外気混入モードが選択されているときに、外気温度が所定温度以下であること、車両のワイパーが作動状態であること、及び車両が走行状態であることが検出された場合には、当該検出前に比べて内気導入口１１ｂの開度が小さくなるように内外気切替アクチュエータ１１ｄが制御されることになる。従って、雪が走行風に乗って車室内に入りにくくすることができる。

尚、この実施形態では、ステップＳＢ１１において内外気切替ダンパ１１ｃによる内気導入口１１ｂの開度を０として内気導入口１１ｂを全閉状態にしているが、全閉状態にすることなく、内外気切替ダンパ１１ｃによる内気導入口１１ｂの開度が、ステップＳＢ５で計算された開度よりも小さくなるようにしてもよい。

また、ステップＳＢ８において日射量が所定量以下、例えば天気が曇りである場合には雪が降っている可能性が高まる。この場合にステップＳＢ１１において内外気切替ダンパ１１ｃによる内気導入口１１ｂの開度が小さくなるので、内気導入口１１ｂの開度を小さくするという制御が的確に行われるようになる。尚、ステップＳＢ８は省略してもよい。

また、内外気混入モードが選択されているときに、ワイパーが所定時間、例えば３０秒間以上継続して作動していることが検出された場合に、内気導入口１１ｂの開度が小さくなるように内外気切替アクチュエータ１１ｄを制御することもできる。この所定時間は、例えば２０秒間以上４０秒間以下に設定することができる。すなわち、ワイパーが例えば数秒間だけ作動した場合はフロントウインドガラスＧの汚れを除去するためだけにワイパーを作動させたのであり、このような場合には雪が降っていないことが考えられるが、ワイパーが所定時間以上継続して作動していて雪が降っている可能性が高い場合に内外気切替ダンパ１１ｃによる内気導入口１１ｂの開度を小さくすることができるので、制御が的確に行われるようになる。

また、制御装置３０は、内外気混入モードが選択されているときに、ステップＳＡ３において外気温度が所定温度以下であること及びステップＳＡ４においてエンジン水温が閾値Ａ以下であることが検出された場合には、ステップＳＡ６において、露点温度補正値（℃）を露点温度（℃）に加えるので補正処理後の露点温度が低くなる。これにより、外気導入量が増える方向の補正処理が行われることになる。したがって、例えば乗車人数が多くて車室内の湿度が急に上昇して車室内の実際の湿度変化がフロントウインド近傍湿度センサ３８によって検出されるまでにタイムラグが生じたとしても、フロントウインドガラスＧが曇り易い状況下において外気導入量が増えるので、フロントウインドガラスＧを曇りにくくすることができる。尚、ステップＳＡ５は省略してもよい。

また、フロントウインド近傍湿度センサ３８の検出結果に基づいて算出された露点温度が低い場合に外気導入量を増やすことができるので、補正処理を的確に行うことができる。

また、図７に示すように、外気温度が低くなるほど露点温度補正値（℃）が低くなる。これにより、外気温度が低くなるほど外気導入量を増やすことができる。よって、フロントウインドガラスＧをより一層曇りにくくすることができる。

また、エンジン水温が所定温度、例えば７０℃以上であって暖房が十分に効く場合にはフロントウインドガラスＧが曇りにくい状況にあることが想定される。この場合には、図３に示すフローチャートのステップＳＡ６の露点温度補正処理を禁止するようにしてもよい。これにより、フロントウインドガラスＧが曇りにくい状況にあるときに外気導入量が無用に増えないようにすることができる。従って、内気循環量を十分に確保することができるので、暖房に要するエネルギ消費量を少なくすることができる
また、外気温度が低くなるほど閾値Ａを低くすることができるので、エンジン水温がより低温度であるときに露点温度補正処理が行われるようになる。これにより、フロントウインドガラスＧが曇りにくくなる。

また、外気温度が低くなるほど閾値Ｂを低くすることができるので、外気温度がより低温度であるときに露点温度補正処理が行われるようになる。これにより、フロントウインドガラスＧが曇りにくくなる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明に係る車両用空調装置は、例えば自動車の車室内を空調する場合に使用することができる。

１ 車両用空調装置
１１ 送風ケーシング
１１ａ 外気導入口
１１ｂ 内気導入口
１１ｃ 内外気切替ダンパ
１１ｄ 内外気切替アクチュエータ（内外気切替ダンパ駆動手段）
３０ 制御装置
３１ 外気温度センサ（外気温度検出手段）
３３ 日射量センサ（日射量検出手段）
３４ 冷却水温センサ（エンジン水温検出手段）
４１ 車速センサ（車速検出手段）
４２ ワイパースイッチ（ワイパー作動状態検出手段）
Ｇ フロントウインドガラス（窓ガラス）

Claims (6)

1. 車室内の空気を導入して車室内に循環させる内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングと、
   上記送風ケーシングに設けられ、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパと、
   上記内外気切替ダンパを駆動する内外気切替ダンパ駆動手段と、
   上記車室内に配設され、該車室内における窓ガラス近傍の湿度を検出する湿度検出センサと、
   上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御する制御装置とを備え、
   上記制御装置は、上記湿度検出センサの検出結果に基づいて、上記窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御し、一方、上記窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記内外気切替ダンパ駆動手段を制御する内外気混入モードを選択可能に構成された車両用空調装置において、
   上記車両用空調装置は、外気温度を検出する外気温度検出手段と、車両のエンジン水温を検出するエンジン水温検出手段とを備え、
   上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記外気温度検出手段により外気温度が所定温度以下であること及び上記エンジン水温検出手段によりエンジン水温が第１閾値以下であることが検出された場合には、外気導入量が増えるように補正処理を行う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、
   上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記湿度検出センサの検出結果に基づいて算出された露点温度が第２閾値以下であることが検出された場合には、外気導入量が増えるように補正処理を行うことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、上記補正処理を行うときに、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が低くなるほど外気導入量を増やすように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、上記エンジン水温検出手段によりエンジン水温が所定温度以上であることが検出された場合には、上記補正処理を禁止するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が高くなるほど上記第１閾値を高くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、上記外気温度検出手段により検出された外気温度が低くなるほど上記第２閾値を低くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。

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