JP2013226858A

JP2013226858A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2013226858A
Application number: JP2012098621A
Authority: JP
Inventors: Shinji Wakao; 伸司若尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: JP5910285B2

Abstract

【課題】空調時に、車室内に吹き出される臭気を低減して、車室内の快適性を確保することが可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両の室内の空調を行う空調部と、空調部の動作制御を行う空調制御部と、車両の室外にいるユーザが所持する携帯機から、空調部に予め定められた空調動作であるプレ空調を実行させるためのプレ空調指示を受信する受信部と、を備え、空調制御部は、受信部が、プレ空調指示を受信したときに、空調部にプレ空調を実行させるのに先立ち、プレ空調とは異なる空調動作である排臭空調を実行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特にユーザの乗車前に車室内の空調が可能な車両用空調装置に関する。

車両用空調装置を始動させた場合、空調装置内、または、通風経路（ダクトともいう）に滞留していた異臭が吹き出されユーザに不快感を与えるという問題に関心が高まっている。

そこで、通風経路中に風を送るためのブロアと、熱交換された空気を車室内に吹き出すための流体吹出孔との間に、送風空気を通風経路外に排出するための流体排出孔と通風経路外の空気を通路内に吸入するための流体吸入孔とを設けた車両用空調装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、第１の通風経路に内気を導入して、導入した内気がデフロスタ吹出口ないしレジスタ吹出口から吹き出されるようにするとともに、第２の通風経路に外気を導入して、導入した外気が足元吹出口から吹き出されるようにした車両用空調装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、車両用空調システムにおいて、夏場など車室内温度が非常に高くなる環境下において、ユーザが、車両に乗車しようとすることを示す信号を受信したときに、予め空調を行うことで、乗車時の不快感を低減するプレ空調機能を有する車両用空調装置が考案されている（特許文献３参照）。

特開平０５−００６９７４１号公報特開２０１０−２６４８２６号公報特開２００４−０２６１３９号公報

特許文献１の構成では、新たに流体排出孔と流体吸入孔とを設ける必要があり、既存の車両用空調装置には適用できないという問題がある。

特許文献２の構成では、臭気は足元吹出口から吹き出されるが、いずれは、内気循環によりデフロスタ吹出口ないしレジスタ吹出口から吹き出される車室内の空気と撹拌される。このとき、ユーザは、乗車したときにはほとんど臭わなかったのに、徐々に臭いが強くなってくることもあり得るので、かえって不快に感じることもあり得る。この臭い対策は、空調性能の低下を抑えることを考慮した制御ではあるものの、空調に対するユーザの希望に対応したものとはいえない。

また、特許文献３の構成では、単にプレ空調を実施しているのみで、ダクトあるいは空調装置内に滞留している臭気の除去あるいは低減については、積極的には行っていない。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、空調時に、車室内に吹き出される臭気を低減して、車室内の快適性を確保することが可能な車両用空調装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用空調装置は、車両の室内の空調を行う空調部と、空調部の動作制御を行う空調制御部と、車両の室外にいるユーザが所持する携帯機から、空調部に予め定められた空調動作であるプレ空調を実行させるためのプレ空調指示を受信する受信部と、を備え、空調制御部は、受信部が、プレ空調指示を受信したときに、空調部にプレ空調を実行させるのに先立ち、プレ空調とは異なる空調動作である排臭空調を実行させることを特徴とする。

本発明は、従来技術のように、ユーザが乗車してから排臭空調を実行するのではなく、ユーザの乗車前に実行するプレ空調に合わせて排臭空調を実行・完了することで、車室内の臭気をより低減し、空調状態もユーザの不快感を和らげるレベルとすることができる。よって、ユーザが乗車したときは、最初からユーザの好みに応じた空調制御を行うことが可能となる。

車両用空調装置の構成例を示す図。エアコン部の構造例を示す図。空調制御処理を説明するフロー図。

以下、本発明の車両用空調装置を、図面を用いて説明する。図１に、車両用空調装置１の構成例を示す。車両用空調装置１は、エアコンＥＣＵ２、車外の通信機器との間で無線通信を行うための装置であるＤＣＭ（Data Communication Module）３、エアコン部４、ユーザが所持する携帯機５を備える。エアコンＥＣＵ２、ＤＣＭ３は、ＬＡＮ等の通信バス（以下「バス」と略称）６により接続されて各種情報の受け渡しが可能となっている。

エアコンＥＣＵ２（本発明の空調制御部に相当）は、各種演算など情報処理のためのＣＰＵ２００、ＣＰＵ２００の作業領域としてのＲＡＭ２０１、空調制御プログラムや各種情報を記憶するための不揮発性メモリ２０２を備える。エアコンＥＣＵ２は通信インターフェース部（以下、「Ｉ／Ｆ」と略称）２０３（本発明の検出部に相当）を介してバス６と接続されている。エアコンＥＣＵ２はＣＰＵ２００、ＲＡＭ２０１、不揮発性メモリ２０２、Ｉ／Ｆ２０３、入出力部（以下、「Ｉ／Ｏ」と略称）２０４がデータバス２１０によって接続されて情報の受け渡しが可能となっている。

また、エアコンＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏ２０４を介して、空調用操作部２０５、空調用センサ群２０６と接続される。

空調用操作部２０５は、例えば、運転者および助手席搭乗者により操作可能なインパネ正面中央に設けられたエアコンパネルに設けられており、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、風量切替スイッチ、温度設定スイッチ、吹出口切替スイッチ（ＭＯＤＥスイッチ）、内外気切替スイッチ、デフロスタスイッチ、Ａ／Ｃスイッチといったスイッチを含んで構成される。これらのスイッチは、各々周知の押圧操作部やダイアル操作部として構成される。

空調用センサ群２０６は、例えば、車内温度を検出する内気温センサ、車外温度を検出する外気温センサ、エバポレータを通過した直後の空気の温度を検出するエバポレータ後センサ、日射量を検出する日射センサ、車内湿度を検出する湿度センサ、等の周知のセンサを含む。

また、エアコンＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏ２０４を介して、図２に詳細を示すエアコン部４の、ダクト４０６に備えられた吹出口切替ダンパ４００、内外気切替ダンパ４０１、エアミックスダンパ４０２と接続されており、これらに駆動を指令する。吹出口切替ダンパ４００は、ダクト４０６に開口あるいは接続している、車室内のエアコンの吹出口（例えばフェイス（ＦＡＣＥ）、フット（ＦＯＯＴ）、デフロスタ（ＤＥＦ））の開閉状態を切り替える。

図２のように、エアコン部４（本発明の空調部に相当）は、周知のＨＶＡＣ（Heating Ventilating and Air-Conditioning）ユニットであるエアコンユニット（一部のみ図示）と、エアコンユニットの冷房出力用のための、周知の冷凍サイクル（図示せず）と、により構成され、ダクト４０６内に、ブロアファン４０３、エバポレータ４０４、ヒータコア４０５を備える。

内外気切替ダンパ４０１は、車内の空気を循環させるための内気吸込口と車外の空気を取り込むための外気吸込口とを切り替える。

ブロアファン４０３の回転によって、ダクト４０６内に空気（内気あるいは外気）が取り込まれ、空気流が形成される。車両のエンジンあるいはモータによって駆動されたコンプレッサ（図示せず）によって圧縮・液化された冷媒ガスがエバポレータ４０４内へ流入して気化することによって周囲の熱が奪われる。こうしてエバポレータ４０４がブロワファン４０３の回転により生じた空気流を冷却する。

ヒータコア４０５は、エンジンを搭載している車両のときは、エンジンを冷却することによって昇温した冷却水の熱を用いて空気流を昇温させる。電気ヒータを用いてもよい。

以上のとおり、エバポレータ４０４は冷房機能を有し、ヒータコア４０５は暖房機能を有する。そして、エアミックスダンパ４０２の開度によって、エバポレータ４０４で冷却された冷気と、ヒータコア４０５で加熱された暖気との混合比率を調整して、温度調節を行い、各吹出口から車室内に空気を吹き出す。

図１に戻り、ＤＣＭ３（本発明の受信部に相当）は、情報処理（例えば、信号レベル判定、信号エラー判定）のためのＣＰＵ３００、ＣＰＵ３００の作業領域としてのＲＡＭ３０１、プログラムや各種情報を記憶するためのＲＯＭ３０２を備える。ＤＣＭ３は通信インターフェース部（以下、「Ｉ／Ｆ」と略称）３０３を介してバス６と接続されている。無線通信部３０４は、携帯機５あるいは他の車両用装置との無線通信が可能な通信回路を含む。ＤＣＭ３は、以上のＣＰＵ３００、ＲＡＭ３０１、ＲＯＭ３０２、Ｉ／Ｆ３０３、無線通信部３０４が、データバス３１０によって接続されて情報の受け渡しが可能となっている。

ＤＣＭ３は、各種信号（例えば、携帯機５のプレ空調ボタン５０６の押下信号）を正しく受信すると、その情報をＩ／Ｆ３０３を介してバス６に出力する。エアコンＥＣＵ２等の車両用装置は、バス６で遣り取りされる情報のうち、必要なものを取得する。

携帯機５は、ＣＰＵ５００、ＲＡＭ５０１、ＲＯＭ５０２、無線通信部５０３、プレ空調ボタン５０６を備える。ＣＰＵ５００は各種の情報処理を実行する。ＲＡＭ５０１はＣＰＵ５００の作業領域として用いる。ＲＯＭ５０２はプログラムや各種情報を記憶するために用いる。携帯機５は、以上のＣＰＵ５００、ＲＡＭ５０１、ＲＯＭ５０２、無線通信部５０３、プレ空調ボタン５０６が、データバス５１０によって接続されて情報の受け渡しが可能となっている。

無線通信部５０３は、ＤＣＭ３との無線通信のために用いる。プレ空調ボタン５０６は、車両のユーザが車外からプレ空調を指令するときに押下（オン操作）するボタンである。

携帯機５は、上述のような、ＤＣＭ３に直接信号（すなわち、プレ空調指令）を送信するものでもよいし、携帯電話機やスマートフォンのような、公衆通信回線を経由し、車両の現在位置の最寄りの基地局を経由して、ＤＣＭ３に信号を送信する携帯通信端末でもよい。

上述のような構成により、エアコンＥＣＵ２は、各種空調用操作部２０５の操作状態、各種空調用センサ群２０６の検出結果に基づいてエアコン部４を駆動制御することにより、吹出温度制御、風量制御、内気吸気・外気吸気切替制御、および吹出口切替制御等の周知の空調制御を実行する（後述の「通常空調」に相当）。これらの空調制御は、ＣＰＵ２００が不揮発性メモリ２０２に格納される空調制御プログラムを実行する形で実行される。

また、バス６には、周知のイグニッションスイッチ１０、乗車検出部１１が接続されている。これらは、Ｉ／Ｏ２０４に接続してもよい。イグニッションスイッチ１０は、オン／オフの状態をバス６に出力するためのＩ／Ｆ（図示せず）も備えている。

乗車検出部１１は、ユーザが車両に乗車したか否かを検出するもので、以下のうちの少なくとも一つを含む。検出した情報は、乗車検出部１１に含まれるＩ／Ｆ（図示せず）を介してバス６に出力する。
・ドアロック状態（解錠／施錠）を検出するドアロックスイッチ。
・ドアの開閉を検出するドアスイッチ。
・車両の座席の着座部に設けられたスイッチで構成された着座センサ。
・車室内を撮影可能に設置されたカメラ（撮影画像の解析を行う画像処理部を含む）。

図３を用いて、エアコンＥＣＵ２の不揮発性メモリ２０２に記憶された空調制御プログラムに含まれ、ＣＰＵ２００が予め定められたタイミングで繰り返し実行する空調制御処理について説明する。まず、携帯機５からのプレ空調指示信号（すなわち、プレ空調ボタン５０６の押下信号）を受信したか否かを判定する。

例えば、所定時間（例えば、５秒）経過しても、プレ空調指示信号を受信しないとき（Ｓ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１８へ移る（詳細は後述）。一方、プレ空調指示信号を受信したとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、エアコン部４に排臭空調を実行させる（Ｓ１２）。

排臭空調では、例えば、以下のように各ダンパを切り替える。
・内外気切替ダンパ４０１を、外気吸込口側に切り替える（外気導入）。
・エアミックスダンパ４０２を、冷気側に切り替える。あるいは、排臭空調時の設定温度に対応した角度とする。
・吹出口切替ダンパ４０１を、全吹出口から送風可能に切り替える。あるいは、ＦＡＣＥ吹出口およびＦＯＯＴ吹出口から送風可能に切り替える（いわゆる、バイレベル）。吹出口のうち、同時に吹き出し可能なものが最も多い状態が望ましい。
・ブロアファン４０３の回転数を最大とする。バッテリ電圧に応じて回転数を変化させてもよい。
また、コンプレッサ（図示せず）は駆動しなくてもよい。

次に、排臭空調を開始してからの時間を計測し、排臭空調が所定時間（例えば、１０秒）を経過したか否かを判定する。所定時間が経過したとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、プレ空調に対応した、吹出温度、風、吸気（例えば、外気導入）、および吹出口の設定に基づいて、エアコン部４にプレ空調を実行させる（Ｓ１４）。このとき、コンプレッサは、モータ（ハイブリッド車，電気自動車の場合）、エンジン（エンジン車両の場合）により駆動される。

次に、以下のいずれかのプレ空調停止条件が成立したか否かを判定する。
・携帯機５からのプレ空調停止指示信号を受信したとき、例えば、プレ空調動作時に、プレ空調ボタン５０６の押下信号を受信したとき、プレ空調停止条件が成立したと判定する。
・プレ空調の実行時間が所定値（例えば、５分）を経過したとき、プレ空調停止条件が成立したと判定する。
・バッテリの電圧が予め定められた電圧閾値を下回ったとき、プレ空調停止条件が成立したと判定する。
バッテリの状態は、例えば、バス６を介して他の車両用装置から取得する。

また、乗車検出部１１が、例えば、以下のように、ユーザが車両に乗車したことを検出したとき、プレ空調停止条件が成立したと判定してもよい。
・ドアロックスイッチが、施錠→解錠の変化を検出したときに、ユーザが乗車したとする。
・ドアスイッチが、ドア閉→ドア開の変化を検出したときに、ユーザが乗車したとする。
・着座センサが、ユーザの着座を検出したときに、ユーザが乗車したとする。
・カメラが、車内のユーザの存在を撮影したときに、ユーザが乗車したとする。

上述の構成は、ユーザの乗車の有無を検出する乗車検出部を備え、乗車検出部が、ユーザが車両に乗車したことを検出したとき、プレ空調停止条件が成立したと判定するものである。

プレ空調停止条件が成立したとき（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、エアコン部４にプレ空調の実行を停止させる（Ｓ１６）。そして、プレ空調の実行終了後からイグニッションスイッチがオン状態なるまでの時間を計測する空調インターバルタイマのカウントを開始する（Ｓ１７）。

次に、イグニッションスイッチ１０がオン状態になったか否か、例えば、エンジンあるいは走行駆動用モータに電力が供給された状態か否か（すなわち、ＩＧＯＮ状態か否か）を判定する。

ＩＧＯＮ状態でないとき（Ｓ１８：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻り、プレ空調指示の受信判定状態となる。

一方、ＩＧＯＮ状態になったとき（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、空調インターバルタイマの値が予め定められた閾値（例えば、６０秒相当値）を上回ったか否かを判定する。該タイマ値が閾値を上回ったとき（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、上述のステップＳ１２のように、エアコン部４に排臭空調を実行させる（Ｓ２０）。このとき、ユーザが乗車していることを考慮して、ＦＡＣＥ吹出口以外の吹出口を選択することが望ましい。これは、空調制御部は、空調部に、通常空調に先立って排臭空調を実行させるとき、座席に着座した乗員へ向けて開口された吹出口からは送風しない構成である。

そして、排臭モードでの動作が所定時間（例えば、１０秒）を経過したとき（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、エアコン部４に上述の通常空調を実行させる（Ｓ２２）。

一方、空調インターバルタイマの値が閾値を下回るとき（Ｓ１９：Ｎｏ）、エアコン部４に通常空調を実行させる（Ｓ２２）。

上述のように、排臭空調することで、エバポレータ４０４の乾臭を含む、ダクト４０６内に滞留した臭気が、車室内に吹き出す。ただし、ユーザが乗車するまでに、ダクト４０６内の臭気は全て排出されて、車室内の空気と十分撹拌されるので、臭気の強さは低減する。つまり、ユーザには、ダクト４０６内に滞留した臭気が直接吹き付けることはない。車室内に臭気が多少残ることもあるが、従来に比べて、これ以上臭気が強くなることはないので、ユーザの不快感は緩和される。

また、車室は完全密閉状態ではなく、例えば車両後部のＣピラー、あるいは後部座席とトランクルームとの間の仕切り部にスリットが形成されて、空気が流通可能になっているものもある。この構成では、撹拌された車室内の臭気が徐々に車室外（例えば、トランクルーム）に流出するので、従来技術のように、流体排出孔および流体吸入孔を新たに設ける必要はない。

上述の排臭空調の後にプレ空調を行う構成では、ダクト４０６内に新たに取り込まれた空気が車室内に吹き出すため、車室内で撹拌されて低減した臭気をさらに低減できる。

排臭空調の後にプレ空調を行うことで、ユーザが乗車時にエアコン部４に通常空調を実行させたときには、ダクト４０６内には臭気が滞留していないので、仮に、ユーザに向けて冷気を吹き出したとしても、ユーザに不快感は生じない。

また、プレ空調の実行後からユーザが乗車するまで（すなわち、ＩＧＯＮ状態となるまで）に時間を要し、ダクト４０６内には臭気が滞留したとしても、通常空調の前に排臭空調を実行するので、ユーザの不快感を低減することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１車両用空調装置
２エアコンＥＣＵ（空調制御部）
３ＤＣＭ（受信部）
４エアコン部（空調部）
５携帯機
２０３通信インターフェース部（Ｉ／Ｆ，検出部）
２０４入出力部（Ｉ／Ｏ）

Claims

車両の室内の空調を行う空調部と、
前記空調部の動作制御を行う空調制御部と、
前記車両の室外にいるユーザが所持する携帯機から、前記空調部に予め定められた空調動作であるプレ空調を実行させるためのプレ空調指示を受信する受信部と、
を備え、
前記空調制御部は、前記受信部が、前記プレ空調指示を受信したときに、前記空調部に前記プレ空調を実行させるのに先立ち、前記プレ空調とは異なる空調動作である排臭空調を実行させることを特徴とする車両用空調装置。
前記空調制御部は、前記排臭空調の実行時には、前記空調部のダクトに外気を導入し、前記ダクトに接続されて前記ダクト内の空気を前記車両の室内に吹き出すための吹出口のうち、同時に吹き出し可能なものが最も多い状態で、前記ダクトに滞留していた空気を前記車両の室内に吹き出す請求項１に記載の車両用空調装置。
前記空調制御部は、前記受信部が、前記プレ空調指示を受信したときに、予め定められた時間、前記空調部に前記排臭空調を実行させる請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
前記車両のイグニッションスイッチの状態を検出する始動検出部を備え、
前記空調制御部は、前記プレ空調の実行終了後、予め定められた時間を経過した後に、前記イグニッションスイッチがオン状態になったことを検出したとき、前記空調部に、通常時の空調動作である通常空調を実行させるのに先立ち、所定時間、前記排臭空調を実行させる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。