JP2009149305A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】花粉が乗員の顔面付近に漂うことを防止して、乗員の花粉症の発症を抑制する。
【解決手段】花粉モード開始スイッチの操作あるいは花粉センサによる計測花粉量が所定量になると花粉モードを開始する。この花粉モードでは、直ちにフェイス吹出口から清浄エアが乗員の顔付近に吹き出され、これにより顔付近の侵入花粉や持込花粉が吹き飛ばされる。このときの風量は、最低風量Ｌｏと最高風量Ｈｉとの間に設定されている限界最大風量Ｍ１であって、温熱感的に我慢できる最大の風量Ｍ１であるので、不快感を覚えることなく花粉のない快適な環境を創出できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に、乗員に対する花粉の影響を小さくすることにより快適性向上を可能にする車両用空調装置に関する。

近年の車両用空調装置においては、車室内の空調快適性を実現するために温熱感を考慮した空調吹出制御が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、空調快適性への要求が強まる中、特に乗員の健康、とりわけ花粉除去のニーズが増大している。そのための装置として、外気導入ダクトのみに花粉除去フィルタを設けて、外気より花粉を除去して車室内へ送り込む車両用空調装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３４３０５６２号公報 特開平８−３１０２３０号公報

上記特許文献２に開示されている発明では、外気モード時に外気導入ダクトから外気とともに侵入してくる花粉は除去できるものの、乗員が車両に乗り込んだときのドア開閉によるドアから侵入する花粉や、乗り込んだ乗員の顔や髪さらには衣服に付着している花粉、いわゆる持込花粉などを除去することはできなかった。したがって、これら侵入花粉や持込花粉は、車室内に充満して乗員の顔面付近に漂い、花粉症発症の一因となっている。

本発明は、上記点に鑑み、侵入花粉や持込花粉などが乗員の顔面付近に漂うことを防止して、乗員の花粉症の発症を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空調ユニット（１０）内の通風路（１０ａ）に設けられた送風機（１２）を制御するブロワ制御手段（１２ｂ）と、
前記通風路の端部に設けられた複数の吹出口（１６、１８、２０）の少なくとも１つを選択して、前記送風機による風を前記選択された吹出口より車室内へ送風するよう制御する吹出口制御手段（１７、１９、２１）と、
花粉モードの作動開始を指令する花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）と、
前記花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）の操作信号が入力され、前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段の作動を制御する空調用制御手段（３０）とを備え、
前記空調用制御手段（３０）は、乗員により前記花粉モード開始スイッチが操作されたときに、前記複数の吹出口より乗員の顔付近に送風可能な吹出口が選択されて、前記選択された吹出口から前記車室内の乗員の顔付近に所定風量の風を送風する作動状態である花粉モードが開始されるように前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段を作動させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、乗員が所望の時点で花粉モード開始スイッチを操作すると、直ちに花粉モードが開始されるので、例えば、有料道路の料金所等で、窓ガラスを開けたときに侵入する花粉を除去したいと考えたときに、通常の空調制御状態に割り込んでこの花粉モードでの作動を行うことができる。

このように花粉モードでの作動を行うことで、車室内に侵入した侵入花粉や、乗員の顔や髪および衣服に付着した花粉が、吹出口からの風により乗員の顔付近より速やかに吹き飛ばされて除去される。これにより、少なくとも乗員の顔（眼や鼻などの粘膜）付近の花粉量が低下して花粉症の発症を抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、空調ユニット（１０）内の通風路（１０ａ）に設けられた送風機（１２）を制御するブロワ制御手段（１２ｂ）と、
前記通風路の端部に設けられた複数の吹出口（１６、１８、２０）の少なくとも１つを選択して、前記送風機による風を前記選択された吹出口より車室内へ送風するよう制御する吹出口制御手段（１７、１９、２１）と、
前記車室内の花粉量を計測する花粉センサ（３６）と、
前記花粉センサ（３６）の検出信号が入力され、前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段の作動を制御する空調用制御手段（３０）とを備え、
前記空調用制御手段（３０）は、前記花粉センサ（３６）により計測された花粉量が所定量を超えたときに、前記複数の吹出口より乗員の顔付近に送風可能な吹出口が選択されて、前記選択された吹出口から前記車室内の乗員の顔付近に所定風量の風を送風する作動状態である花粉モードが開始されるように前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段を作動させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、花粉センサ（３６）による計測花粉量が所定量を超えたときに花粉モードを開始するので、例えば、外気モードで走行中に車室内に侵入する花粉量が多くなった時点で、あるいは、走行途中での停止時に乗員が乗り込む際に持ち込まれた花粉量が多くなった時点で、通常の空調制御状態に割り込んで花粉モードでの作動を自動的に行うことができる。

このように花粉モードでの作動を自動的に行うことで、吹出口からの風により乗員の顔付近より花粉を速やかに吹き飛ばして除去できる。これにより、少なくとも乗員の顔（眼や鼻などの粘膜）付近の花粉量が低下して花粉症の発症を抑制することができる。

請求項１または２に記載の車両用空調装置において、請求項３に記載の発明のように、通風路に、花粉を捕集するフィルタ（４０、４０ａ）を備えるようにすれば、吹出口からはフィルタにより花粉が除去された風が吹き出されるので、乗員の顔付近の花粉除去効果を高めることができる。

さらに、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、空調ユニットには、送風機の上流側に、車室外の空気を導入する外気モードと車室内の空気を導入する内気モードとを切り替える内外気切替ドア（１１ａ）が設けられ、花粉モードにおいては、内外気切替制御手段（１１ｂ）が内外気切替ドアを内気モードに制御するようにすれば、車室外が花粉の多い環境であっても、内外気切替ドアを内気モードとすることにより、外気導入に伴う車室内への花粉の侵入を防ぐので、侵入花粉や持込花粉の乗員の顔付近からの除去効果を高めることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、ブロワ制御手段は、花粉モードの開始時における送風機の風量レベルを、最低風量（Ｌｏ）と最高風量（Ｈｉ）との間の大きさに設定されている限界最大風量（Ｍ１）とすることを特徴とする。

これによれば、花粉モードの開始時点において、乗員の顔付近に送風される風量は、送風機が発生する最低風量と最高風量との間の大きさの限界最大風量とすることにより、乗員の温熱感を考慮した乗員が不快感を覚えない最大の風量を設定することができ、これにより乗員の顔付近の花粉を効率的に除去することができる。

すなわち、イグニッションスイッチがオンとされた直後には、通常の空調装置で行われるウォームアップ制御では、ブロワオフ状態が所定時間継続した後、最低風量の送風が行われるようになっているので、直ちに送風が行われないため乗員の顔付近の花粉除去ができず、乗員は侵入花粉や持込花粉の影響にさらされることになる。これに対して、請求項５に記載の発明によれば、花粉モードが開始されると、ウォームアップ制御をすることなく比較的風量の大きな限界最大風量を発生させることにより、乗員の顔付近の花粉を短時間のうちに効果的に除去することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、花粉モードにおいて、乗員の顔付近に送風される風量が最低風量（Ｌｏ）と最高風量（Ｈｉ）との間の大きさに設定されている限界最大風量（Ｍ１）とこの限界最大風量より小さいレベルの第１風量とに切り替えられる風量間欠制御が行われることを特徴とする。

この発明によれば、花粉モードにおいて、乗員の顔付近に比較的風量の大きい限界最大風量の風が断続的に当たるので、比較的大きい風量の風が連続的に乗員の顔付近に当たることによる不快感を回避して、乗員の快適感を大きく損なうことなく乗員の顔付近の花粉を除去することができる。

この風量間欠制御は、請求項７に記載の発明のように、ブロワ制御手段が、送風機の風量レベルを少なくとも限界最大風量レベルと第１風量との２つのレベルに切り替えることにより行ってもよく、あるいは、請求項８に記載の発明のように、吹出口制御手段が、選択された乗員の顔付近に送風可能な吹出口より限界最大風量の風を吹き出す期間と、選択された吹出口以外の他の吹出口から風を吹き出す期間とを交互に切り替えることにより風量間欠制御を行ってもよい。

請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置において、花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）を備え、乗員により花粉モード開始スイッチが操作されたときに花粉モードが開始されることを特徴とする。

この発明によれば、乗員が所望の時点で花粉モード開始スイッチを操作すると、直ちに花粉モードが開始されるので、前述の請求項１に記載の発明と同様に、例えば、有料道路の料金所等で、窓ガラスを開けたときに侵入する花粉を除去したいと考えたときに、通常の空調制御状態に割り込んでこの花粉モードでの作動を行うことができる。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置において、車室内の花粉量を計測する花粉センサ（３６）を備え、計測された花粉量が所定量を超えたときに花粉モードが開始されることを特徴とする。

この発明によれば、前述の請求項２に記載の発明と同様、車室内の花粉量が多くなった時点で、通常の空調制御状態に割り込んで花粉モードでの作動を自動的に行うことができる。

請求項１１に記載の発明のように、請求項２または１０に記載の車両用空調装置において、計測された花粉量が所定量以下となったときに、花粉モードを終了すれば、自動的に通常の空調制御状態に戻ることができる。

あるいは、請求項１２に記載の発明のように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、花粉モードは、開始より予め設定されたタイマ時間経過後に終了するようにしても、自動的に通常の空調制御状態に戻ることができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の車両用空調装置において、前記花粉モードを終了した後は通常の空調制御モードに移行することを特徴とする。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態の車両用空調装置の全体システム図である。 車室内の斜視図である。 空調制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 オートモードでの制御特性図であり、（ａ）はブロワ電圧特性、（ｂ）は吸込口モード特性、（ｃ）は吹出口モード特性を示す図である。 第１実施形態の花粉モードにおける制御特性を示す図である。 花粉モードにおいて乗員の顔付近に清浄エアが当たる様子を示す図である。 花粉低減率の時間変化を示す図である。 第２実施形態の花粉モードにおける制御特性を示す図である。 第３実施形態の花粉モードにおける制御特性を示す図である。 第４実施形態の花粉モードにおける制御特性を示す図である。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の全体システム図であり、図２は車室内の斜視図である。まず、第１実施形態の車両用空調装置のうち、車室内に搭載される空調ユニット１０について説明する。空調ユニット１０の空気流れ最上流側には内外気切替箱１１が配置され、その内部には板状の内外気切替ドア１１ａが回動自在に設置されている。この内外気切替ドア１１ａはサーボモータからなるアクチュエータ１１ｂにより駆動されて、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を切替導入する。

内外気切替箱１１の下流側には送風機１２が配置される。この送風機１２は遠心式の送風ファン１２ａと駆動用モータ１２ｂとにより構成され、内外気切替箱１１から吸入した空気を空調ユニット１０のケース内の通風路１０ａを通して車室内へ向かって送風する。

送風機１２の上流側の直前には、フィルタ４０が配置されている。内外気切替箱１１から導入される外気または内気が全てこのフィルタ４０を通過することにより、これら外気または内気に含まれる花粉やダストが捕集される。さらに、このフィルタ４０には、花粉症発症アレルゲンを不活性化させる花粉アレルゲン不活性化物質（例えば、フェノール系高分子ポリマーなど）が付与されている。この花粉アレルゲン不活性化物質は、花粉アレルゲンの活性部位と結合してアレルゲンを不活性化するものである。したがって、一旦フィルタ４０に捕集された花粉が再飛散しても、この花粉は花粉アレルゲン不活性化物質により不活性化されており、乗員に花粉症を発症させないようにすることができる。このように、フィルタ４０を通過した空気は、清浄エアとして車室内へ送風される。

なお、このフィルタ４０は、通風路１０ａ内の空気を全てろ過できれば通風路１０ａ内のいずれの部位に配置してもよく、例えば、図１中、破線４０ａで示すように、送風機１２の下流直後に配置してもよい。

空調ユニット１０の通風路１０ａ内において送風機１２の下流直後に蒸発器１３が配置され、蒸発器１３の下流側にヒータコア１４が配置されている。蒸発器１３は冷却用熱交換器をなすものであり、周知の冷凍サイクルの低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。ヒータコア１４は加熱用熱交換器をなすものであり、図示しない車両エンジンからの温水（冷却水）を熱源として送風空気を加熱する。

ヒータコア１４の上流側には、吹出空気温度調整手段をなすエアミックスドア１５が回動自在に設けられている。このエアミックスドア１５の開度はアクチュエータ１５ａにより駆動されて調整され、これによって、ヒータコア１４を通過する空気とヒータコア１４をバイパスする空気の割合とが調整され、車室内に吹き出す空調風の温度が調節される。

空調ユニット１０の最下流には、フロント窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１６を開閉するデフロスタドア１７、乗員の顔付近および上半身に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口１８を開閉するフェイスドア１９、および乗員の足元に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口２０を開閉するフットドア２１が設けられている。

これらの各ドア１７、１９、２１は吹出口制御手段をなすものであって、図示しないリンク機構を介して共通のアクチュエータ２２により連動して開閉される。これらの各ドア１７、１９、２１の開閉作動によって、周知の吹出口モードが切替設定される。

車室内の前部に配置される計器盤（インストルメントパネル、またはインパネ）２３の上部側において車両左右（幅）方向の略中央部には２個のセンタフェイス吹出口２４、２５が配置してある。そして、計器盤２３の上部側において車両左右方向の両端部近傍にサイドフェイス吹出口２６、２７が配置してある。これらの各センタおよびサイドフェイス吹出口２４〜２７には上記フェイス吹出口１８を通して空調風が送風されてくる。なお、空調ユニット１０は車室内において計器盤２３の内側空間に搭載される。また、図２には、他の吹出口として、インパネ上面吹出口２８および天井吹出口２９も示されているが、これらについては他の実施形態として後述する。

次に、本実施形態の電気制御部について説明すると、空調用制御装置（エアコンＥＣＵ）３０は、マイクロコンピュータとその周辺回路とにより構成される制御手段であって、車両エンジンを始動するためイグニッションスイッチ３８がオンされると同時に作動を開始する。この空調用制御装置３０は、マイクロコンピュータにおける所定の制御プログラムに基づく演算処理により上記の各アクチュエータ１１ｂ、１５ａ、２２および送風機駆動用モータ１２ｂの作動を制御するようになっている。

そして、空調用制御装置３０には車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する各種センサからの信号が入力される。具体的には、車室内の空気温度（内気温度）Ｔｒを検出する内気温センサ３１、車室外の空気温度（外気温度）Ｔａｍを検出する外気温センサ３２、蒸発器１３の吹出空気温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ３３、ヒータコア１５の水温Ｔｗを検出する水温センサ３４、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ３５、車室内の花粉量（または花粉濃度）を検出する花粉センサ３６および空調ユニット１０の最下流、例えばサイドフェイス吹出口２６（または２７）に設けられ各吹出口から吹き出される空気温度を検出する吹出温度センサ３７からの各信号が空調用制御装置３０に入力される。

なお、花粉センサ３６は、小型の光学式センサとして公知のものであり、花粉を含んだ雰囲気を測定チャンバー内に積極的に導入し、この測定チャンバーにレーザ光を照射し、球体である花粉粒による散乱光を２軸方向で検出することにより、測定チャンバー内の花粉量を測定するものである。

空調操作パネル３９は車室内の計器盤２３近傍に配置されるものであって、乗員により手動操作される複数の操作部材３９ａ〜３９ｆが設けられ、この複数の操作部材３９ａ〜３９ｆの操作信号が空調用制御装置３０に入力される。この複数の操作部材は、具体的には、空調装置の自動制御状態を設定するＡＵＴＯスイッチ３９ａ、車室内温度を乗員の好みの設定温度Ｔｓｅｔに設定するための温度設定スイッチ３９ｂ、内外気モードを設定する内外気切替スイッチ３９ｃ、吹出口モード（フェイス、バイレベル、フット、フットデフ、デフロスタ）を設定する吹出口モード切替スイッチ３９ｄ、送風機１２の送風量を設定するための送風量切替スイッチ３９ｅ、後述する花粉モードの作動開始を指令する花粉モード開始スイッチ３９ｆ等である。

なお、花粉モード開始スイッチ３９ｆは、計器盤２３等の上に設けられる専用の押しボタンスイッチでも、あるいは、タッチパネル型のナビ画面にナビゲーションの地図などと切替表示される空調操作パネル３９としてのタッチスイッチ（図示せず）でもよい。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図３は、空調用制御装置３０により実行されるメインルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、車両のイグニッションスイッチ３８がオンされるとともにスタートし、所定周期で繰り返される。

まずステップＳ１では、フラグ、タイマー等の初期化がなされ、次のステップＳ２で空調操作パネル３９の操作スイッチ３９ａ〜３９ｆ等の操作信号を読み込む。次のステップＳ３で各センサ３１〜３７等から車両環境状態の検出信号を読み込む。

次のステップＳ４にて、花粉モードの作動が必要か否かが判定される。具体的には、イグニッションスイッチ３８がオンされた直後であるとき、あるいは、花粉モード開始スイッチ３９ｆが操作されたとき、または花粉センサ３６の花粉検出量が所定値より大きくなったときなどには花粉モード作動要と判定される。

なお、この花粉モード開始スイッチ３９ｆは、例えば、有料道路の料金所等で、窓ガラスを開けたときに侵入する花粉を除去したいと考えたときに、乗員が操作することにより、通常の空調制御状態に割り込んでこの花粉モードでの作動を開始するために用いられる。

また、花粉センサ３６は、例えば、外気モードで走行中に車外より車室内に侵入する花粉量が多くなった時点で、あるいは、走行途中での停止時に乗員が乗り込む際に持ち込まれた花粉量が多くなった時点で、通常の空調制御状態に割り込んで花粉モードでの作動を開始するために用いられる。

また、このステップＳ４では、既に花粉モードでの作動が開始されてその経過時間が、予め設定されたタイマ時間（例えば４分）以内であれば花粉モード作動要と判定され、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ４にて花粉モードでの作動が不要と判定された場合には、通常の空調制御（オートモード）で作動するためにステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、車室内へ吹き出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは車室内を温度設定スイッチ３９ｂの設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な吹出温度であり、空調制御の基本目標値である。この目標吹出温度ＴＡＯは、空調操作パネル３９の温度設定スイッチ３９ｂにより設定された設定温度Ｔｓｅｔと、各センサにより検出された空調熱負荷に関係する内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、及び日射量Ｔｓとに基づいて公知の下記数式（１）により算出する。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ ・・・（１）
但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓ：制御ゲイン、Ｃ：補正用の定数である。

次に、ステップＳ６にて送風機１２の駆動用モータ１２ｂの印加電圧であるブロワ電圧を、上記の目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて図４（ａ）のように算出する。このブロワ電圧により送風機の駆動用モータ１２ｂの回転数、すなわち、車室内吹出空気の風量を目標吹出温度ＴＡＯの低温領域および高温領域で高くし、中間温度域で風量が低くなるように決定できる。なお、ブロワ電圧のレベルは、送風機１２が発生しうる最高風量Ｈｉと最低風量Ｌｏとの間の範囲の風量を発生するよう決められる。

次に、ステップＳ７にて内外気の吸込口モード（内外気切替ドア位置）を目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて図４（ｂ）のように決定する。

次に、ステップＳ８にて、車室内へ吹き出す空調風の温度を目標吹出空気温度ＴＡＯにするための、エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）１５の目標開度ＳＷを算出する。具体的には、蒸発器１３の吹出空気温度Ｔｅ（蒸発器温度センサ３３の検出温度）、ヒータコア１５の温水温度Ｔｗ（水温センサ３４の検出温度）、および目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて目標エアミックスドア開度ＳＷを次の数式（２）にて算出する。

ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％） ・・・（２）
次に、ステップＳ９にて吹出口モード（吹出口ダンパ位置）を目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて図４（ｃ）のように決定する。図４（ｃ）のＦＡＣＥ（フェイス）モードはフェイス吹出口１８から空調風を吹き出すモードであり、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードは、フェイス吹出口１８とフット吹出口２０との両方から空調風を吹き出すモードであり、ＦＯＯＴ（フット）モードは、フット吹出口２０がら空調風を吹き出すモードである。フットモード時にデフロスタ吹出口１６から少量の空調風を吹き出すようにしてもよい。

そして、次のステップＳ１０にて各制御対象の機器に対して制御信号を出力して各制御対象の機器を駆動する。

一方、ステップＳ４にて、花粉モードの作動が必要と判定された場合は、ステップＳ１１にて、花粉モードでの作動を行うべく各制御信号が設定され、その後ステップＳ１０へ進む。具体的には、本実施形態ではステップＳ１１において、図５の花粉モード特性図で示される制御を、通常オートモードでの空調制御に割り込む形で行う。

なお、ステップＳ１１では花粉モードでの作動経過時間が計数されており、この経過時間に基づき上記ステップＳ４にて花粉モードの作動終了が判定される。

図５は、イグニッションオン、すなわち車両エンジンの始動からの経過時間における制御特性を示しており、図中破線部は、花粉モードによらない通常の空調制御モードであるオートモードにおける特性を示している。すなわち、通常オートモードでは、ウォームアップ制御のために、イグニッションオンから所定時間（図５の例では１分）の間は、送風機１２を停止（Ｏｆｆ）状態とし、スタートより１分後から２分後までは送風機１２の最低風量Ｌｏとされ、その後、時間とともに風量が増加するよう制御される。

一方、本実施形態における花粉モードでは、吸込口モードを内気モードとなるよう内外気切替ドア１１ａを切り替え、吹出口モードはＦａｃｅ（フェイス）モードとなるよう吹出口切り替え用のアクチュエータ２２の開度を決め、送風機１２のブロワ電圧をスタートから第１の時間まで（３分間）は限界最大風量Ｍ１の状態が継続し、その後時間とともに風量が増加し、タイマにより計数された時間が例えば４分となると、通常のオートモードに移行するよう設定される。

この限界最大風量Ｍ１は、送風機１２が発生しうる最低風量Ｌｏと最高風量Ｈｉとの間の風量であり、乗員の温熱感を考慮した乗員が不快感を覚えない最大の風量として予め設定されている。これは、例えば、最低風量Ｌｏと最大風量Ｈｉとの間に２つのレベルＭ１、Ｍ２をＬｏ＜Ｍ１＜Ｍ２＜Ｈｉとなるよう決めるときの風量Ｍ１として設定することができる。また、限界最大風量Ｍ１が継続する第１の時間（例えば３分間）は、通常のウォームアップ制御における風量増加特性と一致するよう設定することにより、乗員の温熱感を損なうことなく、快適な車室空間を得ることができる。

なお、これ以外の制御ファクター（目標吹出温度ＴＡＯやＡ／Ｍドア１５の開度など）には、通常の空調制御における制御量が設定される。

以上のように、イグニッションスイッチ３８のオン、あるいは、花粉モード開始スイッチ３９ｆの操作や花粉センサ３６による花粉量増加により、花粉モードでの作動が開始し、図６に示すように、内気モードにおいて、各センタおよびサイドフェイス吹出口２４〜２７から、限界最大風量Ｍ１でフィルタ４０による清浄エアが、乗員の顔付近に向けて送風される。これにより、乗員の顔付近には、花粉が捕集された、あるいは不活性化された花粉を含む清浄エアが吹き付けられるため、乗員の顔や衣服等に付着した侵入花粉や持込花粉がこの清浄エアにより吹き飛ばされ、乗員には、花粉量が少ない雰囲気が形成され、花粉症の発症が効果的に抑制される。このとき、花粉モード開始とともに吹き出される風量は限界最大風量Ｍ１（Ｌｏ＜Ｍ１＜Ｍ２＜Ｈｉ）に設定されているため、乗員には温熱感的に我慢できる最大の風量が顔付近に当たるので、効率的に顔付近の花粉を吹き飛ばして除去することができる。

図７は、実車において乗員の顔面付近で測定したブタクサ花粉の低減率を示したもので、イグニッションスイッチ３８がオン、すなわち花粉モードの開始時点を花粉量１００％として、各条件における花粉量の時間変化の様子を示している。なお図７中、線図Ａは外気モードでフィルタ４０を用いない場合、線図Ｂは外気モードで花粉除去効率９５％以上のフィルタ４０を通過させた場合、線図Ｃは、花粉モードとして内気モードで同じフィルタ４０を通過させた場合をそれぞれ示している。線図Ａでは、スタートから２分後に花粉低減率が８０％で飽和しており、これ以上花粉量が低下しない。また、線図Ｂでは、スタートから４分後に花粉低減率が２０％まで減少するが、低減率はここで飽和している。したがって、線図Ｂと線図Ａとは、フィルタ４０の有無の差を示している。このことより、フィルタ４０による清浄エアを乗員の顔付近に送風することにより、乗員の顔付近に漂う花粉量は、スタートから４分経過すれば当初の２０％まで減少させ得るということができる。

さらに、線図Ｃの花粉モードによる作動では、内気モードとすることにより外気ダクト（内外気切替箱１１）からの花粉の侵入が完全に防げるので、スタートから３分後には花粉はほぼなくなることがわかる。すなわち、花粉モードでは、内気モードで外部からの花粉の侵入を阻止しつつ、フィルタ４０による清浄エアの顔面付近への送風で、乗員の顔面付近の花粉を除去して、花粉のない快適な空間が創出され、運転者にとっては運転ストレス低減に効果がある。

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態のように花粉モードの開始時における吹出風量を一律に限界最大風量Ｍ１とするのではなく、吹出温度に応じて、特に吹出温度が低い場合に吹出風量を下げるよう調整するものである。上記第１実施形態と異なる点は、吹出温度センサ３７の検出温度を用いて空調用制御装置３０が送風機１２の駆動用モータ１２ｂに与える指令値（ブロワ風量レベル）を決定することのみであり、その他の構成（図１ないし図４）は第１実施形態と同様である。したがって、以下では相違点のみ説明する。

図８は、第２実施形態における花粉モードの制御特性を示す図である。第１実施形態と同様、イグニッションスイッチ３８がオンされるとともに、花粉モードがスタートし、吸込口モードを内気モードに、吹出口モードをＦａｃｅモードにする。ここで、第２実施形態では、吹出温度センサ３７による吹出温度が水温の上昇に伴って上昇することに応じて、吹出温度が所定値ＴＬ（例えば氷点）より低いうちは、風量を最低風量Ｌｏとし、吹出温度が所定値ＴＬを越えたときに限界最大風量Ｍ１へ上昇させる。そして、スタートより３分後には第１実施形態と同様、風量をＭ１より時間とともに増加させるよう制御するものである。

これにより、吹出温度が低い場合に吹出風量が大きいため乗員が温熱感的に我慢できないことを防止することができるとともに、吹出温度が所定値ＴＬ以上で風量を限界最大風量Ｍ１へ増加することにより乗員の顔付近の花粉を除去して、快適な空間を創出することができる。

なお、吹出温度が所定値ＴＬ以下では、送風機１２を停止し、吹出温度が所定値ＴＬ以上では上記と同様、吹出風量を限界最大風量Ｍ１へ増加させるようにしても、快適な空間を創出できる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、花粉モードの開始時の所定期間における吹出風量を一定値としての限界最大風量Ｍ１とするのではなく、吹出風量を限界最大風量Ｍ１とそれよりも小さい第１風量とを切り替える間欠制御を行うものである。上記第１実施形態と異なる点は、空調用制御装置３０がブロワ制御手段である送風機１２の駆動用モータ１２ｂに与える指令値であるブロワ風量レベルが間欠的に変動することのみであり、その他の構成（図１ないし図４）は第１実施形態と同様である。したがって、以下では相違点のみ説明する。

図９は、第３実施形態における花粉モードの制御特性を示す図である。すなわち、第３実施形態では、イグニッションスイッチ３８がオンされるとともに花粉モードがスタートすると、フェイス吹出口２４〜２７から吹き出される吹出風量は、図９に示すように限界最大風量Ｍ１と時間とともに変化する第１風量としての通常のウォームアップ制御における風量とが、例えば２０秒毎に交互に繰り返される。

したがって、スタートから１分までは、限界最大風量Ｍ１と第１風量としてのＯｆｆ（風量＝０）とが交互に繰り返され、１分から２分までは第１風量としての最低風量Ｌｏと限界最大風量Ｍ１とが交互に繰り返される。その後、２分から３分までは限界最大風量Ｍ１と時間とともに増加する風量とが交互に繰り返され、３分から４分までは実質的に時間的に増加する風量とされる。そして、４分以降は通常オートモードに移行する。

このように、第３実施形態では、花粉モードにおいてセンタおよびサイドフェイス吹出口２４〜２７から吹き出される風量が、限界最大風量Ｍ１とＯｆｆまたはＬｏとが交互に繰り返すように風量間欠制御されことにより、乗員の顔付近には限界最大風量Ｍ１が継続的に当たるのではなく、断続的に風量が変化するので快適感を大幅に損なうことなく顔付近の花粉低減も可能になる。

（第４実施形態）
第４実施形態は、花粉モードにおける風量間欠制御を、第３実施形態のように送風機１２のブロワ風量レベルを間欠的に変化させるのではなく、吹出口の切り替え、すなわち、フェイス吹出口とそれ以外の吹出口、たとえばフット吹出口との切り替えにより、フェイス吹出口からの吹出し風量を実質的に、間欠的に変化させるものである。したがって、上記第１実施形態と異なる点は、花粉モードにおいて空調用制御装置３０が吹出口制御手段である各ドア１７、１９、２１を駆動するアクチュエータ２２に指令値を与えることのみであり、その他の構成（図１ないし図４）は第１実施形態と同様である。したがって、以下では相違点のみ説明する。

図１０は、第４実施形態における花粉モードの制御特性を示す図である。すなわち、第４実施形態では、イグニッションスイッチ３８がオンされるとともに花粉モードがスタートすると、吹出口モードが、Ｆａｃｅ（フェイス）モードとＦｏｏｔ（フット）モードとに、たとえば２０秒ごとに切り替えられる。このときの花粉モードにおけるブロワ電圧の変化は、第１実施形態のブロワ電圧特性（図５）と同様の特性であるので、センタおよびサイドフェイス吹出口２４〜２７から吹き出される風量は、結果的に上記第３実施形態（図９）と同様の間欠的な変化となる。

このように、第４実施形態では、吹出口モードを間欠的にＦａｃｅモードとＦｏｏｔモードとに交互に変化させることによりフェイス吹出口からの吹出し風量が、限界最大風量Ｍ１と第１風量としての風量＝０とに交互に変化する間欠制御を行う。したがって、第３実施形態と同様、乗員の顔付近には限界最大風量Ｍ１が継続的に当たるのではなく、断続的に風量が変化するので快適感を大幅に損なうことなく顔付近の花粉低減も可能になる。

（他の実施形態）
上記、各実施形態では、花粉モードにおいて、乗員の顔付近に清浄エアを吹き出す吹出口を計器盤２３に設けたセンタおよびサイドフェイス吹出口２４〜２７とした例を示したが、これに限らない。図２に示すように、デフロスタ吹出口１６から吹き出される風でも乗員の顔付近に当たるので、これにより顔付近の花粉を除去することができる。あるいは、計器盤２３の上面に多数の小さい孔が設けられて空調ユニット１０から送風される空気の吹出口とされるインパネ上面吹出口２８を用いることも可能である。すなわち、このインパネ上面吹出口２８から吹き出される風も、デフロスタ吹出口１６とフェイス吹出口２４〜２７との中間的な吹出口として、乗員の顔付近に送られ、顔付近の花粉を除去することができる。

さらに、たとえば、ドアの上部もしくは乗員上部の天井部分に設けられた天井吹出口２９、２９ａから吹き出される風も、乗員の顔付近に送られるので、これによっても乗員の顔付近の花粉を除去することができる。なお、天井吹出口２９から吹き出される風は、図１に示した車室前部に設けられた空調ユニット１０から車体内に埋設されたダクト（図示せず）により送風してもよく、あるいは、車両後部のトランク部に別に設けられた空調ユニット（図示せず）から送風してもよい。

１０…空調ユニット、１１…内外気切替箱、１２…送風機、１３…蒸発器、
１６…デフロスタ吹出口、１８…フェイス吹出口、２０…フット吹出口、
２３…計器盤（インストルメントパネル）、２４、２５…センタフェイス吹出口、
２６、２７…サイドフェイス吹出口、２８…インパネ上面吹出口、２９…天井吹出口、
３０…空調用制御装置（エアコンＥＣＵ）、３６…花粉センサ、
３８…イグニッションスイッチ、３９ｆ…花粉モード開始スイッチ、４０…フィルタ。

Claims (13)

1. 空調ユニット（１０）内の通風路（１０ａ）に設けられた送風機（１２）を制御するブロワ制御手段（１２ｂ）と、
   前記通風路の端部に設けられた複数の吹出口（１６、１８、２０）の少なくとも１つを選択して、前記送風機による風を前記選択された吹出口より車室内へ送風するよう制御する吹出口制御手段（１７、１９、２１）と、
   花粉モードの作動開始を指令する花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）と、
   前記花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）の操作信号が入力され、前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段の作動を制御する空調用制御手段（３０）とを備え、
   前記空調用制御手段（３０）は、乗員により前記花粉モード開始スイッチが操作されたときに、前記複数の吹出口より乗員の顔付近に送風可能な吹出口が選択されて、前記選択された吹出口から前記車室内の乗員の顔付近に所定風量の風を送風する作動状態である花粉モードが開始されるように前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段を作動させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 空調ユニット（１０）内の通風路（１０ａ）に設けられた送風機（１２）を制御するブロワ制御手段（１２ｂ）と、
   前記通風路の端部に設けられた複数の吹出口（１６、１８、２０）の少なくとも１つを選択して、前記送風機による風を前記選択された吹出口より車室内へ送風するよう制御する吹出口制御手段（１７、１９、２１）と、
   前記車室内の花粉量を計測する花粉センサ（３６）と、
   前記花粉センサ（３６）の検出信号が入力され、前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段の作動を制御する空調用制御手段（３０）とを備え、
   前記空調用制御手段（３０）は、前記花粉センサ（３６）により計測された花粉量が所定量を超えたときに、前記複数の吹出口より乗員の顔付近に送風可能な吹出口が選択されて、前記選択された吹出口から前記車室内の乗員の顔付近に所定風量の風を送風する作動状態である花粉モードが開始されるように前記ブロワ制御手段および前記吹出口制御手段を作動させることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記通風路には、花粉を捕集するフィルタ（４０、４０ａ）が備えられることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調ユニットは、前記送風機の上流側に、前記車室外の空気を導入する外気モードと前記車室内の空気を導入する内気モードとを切り替える内外気切替ドア（１１ａ）が設けられるとともに、前記内外気切替ドアを制御する内外気切替制御手段（１１ｂ）を備え、
   前記空調用制御手段（３０）は、前記花粉モードにおいて、前記内外気切替制御手段を制御して前記内外気切替ドアを前記内気モードに制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記ブロワ制御手段は、前記花粉モードの開始時における前記送風機の風量レベルを、最低風量（Ｌｏ）と最高風量（Ｈｉ）との間の大きさに設定されている限界最大風量（Ｍ１）とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記花粉モードにおいて、前記乗員の顔付近に送風される風量が最低風量（Ｌｏ）と最高風量（Ｈｉ）との間の大きさに設定されている限界最大風量（Ｍ１）と前記限界最大風量より小さいレベルの第１風量とに切り替えられる風量間欠制御が行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記ブロワ制御手段は、前記送風機の風量レベルを少なくとも前記限界最大風量レベルと前記第１風量との２つのレベルに切り替えることにより前記風量間欠制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記吹出口制御手段は、前記選択された乗員の顔付近に送風可能な吹出口より前記限界最大風量の風を吹き出す期間と、前記選択された吹出口以外の他の吹出口から風を吹き出す期間とを交互に切り替えることにより、前記風量間欠制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
9. 花粉モード開始スイッチ（３９ｆ）を備え、前記乗員により前記花粉モード開始スイッチが操作されたときに前記花粉モードが開始されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
10. 前記車室内の花粉量を計測する花粉センサ（３６）を備え、前記花粉センサ（３６）により計測された花粉量が所定量を超えたときに前記花粉モードが開始されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
11. 前記花粉センサ（３６）により計測された花粉量が所定量以下となったときに、前記花粉モードを終了することを特徴とする請求項２または１０に記載の車両用空調装置。
12. 前記花粉モードは、開始より予め設定されたタイマ時間経過後に終了されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
13. 前記花粉モードを終了した後は通常の空調制御モードに移行することを特徴とする請求項１１または１２に記載の車両用空調装置。

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