JP2014076753A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内の汚染物質濃度を低減し、且つ車外空気中の汚染物質濃度の高い空気が車室内に侵入するのを抑制した車両用空調装置を提供することである。
【解決手段】車両用空調装置１は、外気導入口７および内気導入口６を選択的に切り替える内外気切替ドア８と、自車両が空気汚染領域に到達するまでに必要な所要時間を算出する所要時間演算手段４２と、車室内の空気中の汚染物質濃度を検出する車室内濃度検出手段５０と、車室内濃度検出手段５０により検出される値が外気導入口７を開口してから所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間を算出する換気時間演算手段５１と、を有する。アクチュエータ９は、所要時間が換気時間よりも短くなる前に外気導入口７を開口し、換気時間経過後に外気導入口７を閉口するように内外気切替ドア８を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外気を車室内に導入するモードと内気を車室内に循環するモードとを備える車両用空調装置に関するものである。

特許文献１には、車外および車室内の汚染物質濃度に依存して換気を行なう車両用空調装置の制御方法が開示されている。特許文献１に記載の発明は、車室内空気および車外空気の汚染物質濃度を検出し、車室内空気の汚染物質濃度と車外空気中の汚染物質濃度との比較行なう。そして、前記比較結果をもとに車室内の汚染物質濃度よりも車外空気中の汚染物質濃度の方が低い場合には外気を車室内に導入する（外気導入モード）。逆に車室内の汚染物質濃度よりも車外空気中の汚染物質濃度の方が高い場合には外気を導入せずに内気を車室内に循環する（内気導入モード）。このようにして車室内の汚染物質濃度を低減し、乗員に不快感を与えることを抑制している。

特開平６−４８１６３号公報

しかし、外気中の汚染物質濃度が低い場所を走行する場合において、外気中の汚染物質濃度が車室内の汚染物質濃度よりも高い場合は内気導入モードが適用される。内気導入モードを適用することで内気が車室内に循環し、車室内のＣＯ２濃度は徐々に高くなる。このように車室内のＣＯ２濃度が高くなった状態で、車両が車室内汚染物質濃度よりも車外汚染物質濃度が高い場所、例えばトンネルなどに進入すると、引き続き内気導入モードが実行される。これにより、さらに車室内のＣＯ２濃度が上昇し乗員の眠気発生などの危険を導く。ＣＯ２濃度が上昇した場合に手動で外気導入モードを実行したり、窓を開けて内外気を入れ替えたりすることも可能であるが、トンネル内における汚染物質濃度の高い空気を車室内に導入することとなり車室内の汚染物質濃度が上昇し、乗員に不快感を与えることになる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は車室内の汚染物質濃度を低減し、且つ車外空気中に存在する汚染物質濃度の高い空気が車室内に侵入することを抑制した車両用空調装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。本願の車両用空調装置に係る発明は、外気導入口（７）および内気導入口（６）を選択的に切り替える内外気切替手段（８）と、自車両の現在位置を検出するとともに、自車両が走行することが予想される所定の空気汚染領域と現在位置との距離を演算する距離演算手段（４０、４０Ａ）と、自車両の走行速度を検出する速度検出手段（４１）と、距離演算手段（４０、４０Ａ）および速度検出手段（４１）から得られる情報に基づいて、自車両が空気汚染領域に到達するまでに必要な所要時間を算出する所要時間演算手段（４２、４２Ａ）と、車室内の空気中の汚染物質濃度を検出する車室内濃度検出手段（５０）と、自車両が空気汚染領域を走行している場合に外気導入口（７）を閉口するように内外気切替手段（８）を制御する切替制御手段（９）と、を有する車両用空調装置（１）において、車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が、外気導入口（７）を開口してから所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間を算出する換気時間演算手段（５１、５１Ａ）を有し、所定条件は、自車両が空気汚染領域に進入する際に車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が、自車両が外気導入口（７）を閉口しながら空気汚染領域を走行した場合に車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が常に所定値以下となるために前記自車両が空気汚染領域に進入する際に満たすべき車室内の汚染物質濃度以下となるように設定されており、切替制御手段（９）は、所要時間が換気時間よりも短くなる前に外気導入口（７）を開口し、外気導入口（７）を開口してから換気時間が経過した後に外気導入口（７）を閉口するように内外気切替手段（８）を制御することを特徴とする。

このような構成によれば、自車両が空気汚染領域に到達するまでに車室内の空気を十分に換気することができる。本発明では、換気時間演算手段により車室内の汚染物質濃度が所定条件を満たすまで低下するのに必要な換気時間を演算する。所定条件とは、空気汚染領域に進入する際に車室内濃度検出手段により検出される値が、自車両が外気導入口を閉口しながら空気汚染領域を走行した場合に車室内濃度検出手段により検出される値が常に所定値以下となるために自車両が空気汚染領域に進入する際に満たすべき車室内の汚染物質濃度を下回ることである。ここで、前記所定値を乗員の健康状態に危害を加えない程度の汚染濃度と設定することも可能である。切替制御手段は、現在位置から空気汚染領域までの到達時間が換気時間よりも短くなる前に外気導入口を開口するので、自車両が空気汚染領域に到達する前に車室内の汚染物質濃度を、前記所定条件を満たすまで低下させることができる。つまり、自車両が空気汚染領域に到達する前に車室内の空気を十分換気することができる。

また、前記換気時間経過後は外気導入口を閉口するので、空気汚染領域に進入する直前から空気汚染領域を通過するまでの間は外気導入口を閉口することができる。よって、空気汚染領域を走行しているときに外気が車室内に侵入することを抑制することができる。さらに、空気汚染領域に進入する際の車室内の汚染物質濃度は、自車両が外気導入口を閉口しながら空気汚染領域を走行した場合に車室内濃度検出手段により検出される値が常に所定値以下となるような空気汚染領域進入時の車室内の汚染物質濃度を下回っている。したがって、空気汚染領域を走行中に外気導入口を閉口し続けたとしても、車室内の汚染物質濃度が所定値を上回ることはない。

このように、空気汚染領域に進入する前に車室内の空気を十分に換気することで、空気汚染領域を走行する際に内気を車室内に循環させたとしても、車室内の空気は所定値を上回らないので乗員が不快に感じることを抑制することができる。また、空気汚染領域を走行する際には、外気導入口を閉口するので汚染された外気が車室内に侵入することを抑制することができる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の車両用空調装置を示すブロック図である。 第１実施形態の情報処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置を示すブロック図である。 第２実施形態の情報処理手順を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図２を用いて詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置１の通風系は、大別して、送風機ユニット２と空調ユニット３との２つの部分に分かれている。送風機ユニット２および空調ユニット３は車室内のインストルメントパネルの中央下部に搭載されている。送風機ユニット２は、周知の如く内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切換導入する内外気切換箱４と、この内外気切換箱４から導入される空気を送風する送風機５とから構成されている。内外気切替箱４には、内気を車室内に循環されるために車室内の空気を取り入れる内気導入口６と、外気（車室外空気）を車室内に取り入れる外気導入口７とが形成され、内気導入口６および外気導入口７を選択的に開閉する内外気切替手段である内外気切替ドア８が設けられている。送風機５は内外気切替ドア８の空気流れ下流側に設けられており、内気導入口６もしくは外気導入口７から導入された空気を車室内に送風するものである。

内外気切替ドア８は、切替制御手段であるアクチュエータ９により外気導入口７を全閉し内気導入口６を全開する位置（内気導入モード）と内気導入口６を全閉し外気導入口７を全開する位置（外気導入モード）と、を実現可能としている。このように内外気切替ドア８を作動させることにより、内気導入モードおよび外気導入モードが実現される。送風機５は周知の遠心多翼ファンを図示しない電動モータにて回転駆動するものである。

空調ユニット３は、空調ケース１０の内部に空気冷却用熱交換器であるエバポレータ１１と空気加熱用熱交換器であるヒータコア１２とを、両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース１０はポリプロピレンのようなある程度弾力性を有し強度的にも優れた樹脂の成型品からなる。空調ユニット３は、車室内の計器盤下方部の略中央部に配置されている。そして、空調ケース１０は空気流入口１３を介して送風機ユニット２と接続されている。したがって、送風機ユニット２から送風される空気は空気流入口１３を介して空調ユニット３の内部に流入する。

空調ケース１０の内部において、空気流入口１３直後の部位には、エバポレータ１１が空気通路の全域を横切るように配置されている。このエバポレータ１１は、周知の如く冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して、空調用空気を冷却するものである。そして、エバポレータ１１の空気流れ方向（図１の実線矢印の方向）の下流側に、所定の間隔を開けてヒータコア１２が隣接配置されている。ヒータコア１２は、エバポレータ１１を通過した冷風を加熱するものであり、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、このエンジン冷却水を熱源として空気を加熱するものである。

空調ケース１０の内部にはヒータコア１２をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１４が形成されている。空調ケース１０の内部で、エバポレータ１１とヒータコア１２との間には、ヒータコア１２で加熱される温風と、ヒータコア１２をバイパスする冷風、すなわち冷風バイパス通路１４を流れる冷風との風量割合を調整する風量割合調整手段を成すエアミックスドア１５が配置されている。エアミックスドア１５は、図示しない空調装置の制御装置により、位置が制御されるようになっている。

また、空調ケース１０の内部において、ヒータコア１２の空気流れ方向の下流側には、ヒータコア１２を通過した温風と冷風バイパス通路１４を通過した冷風との混合を行なう冷温風混合空間１６が形成されている。さらに、冷温風混合空間１６はフット通路１７、フェイス通路１８、デフロスタ通路１９と連通しており、各通路１７、１８、１９の入口部には各通路１７、１８、１９を選択的に開閉できる吹出口開閉ドア２０、２１、２２が設けられている。各吹出口開閉ドア２０、２１、２２は図示しない駆動装置により駆動される。

フット通路１７とは、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出す通路である。フェイス通路１８は、空気流れ下流側において図示しないセンターフェイス通路と図示しないサイドフェイス通路とに分岐している。センターフェイス通路とは、車室内中央部から車室内乗員の頭胸部に向けて空気を導く通路である。サイドフェイス通路とは、車室内側方部から車室内乗員の頭胸部もしくは車両サイドガラスの内面に向けて空気を導く通路である。デフロスタ通路１９とは、車室内フロントガラスの内面に向けて空気を導く通路である。駆動装置を作動されて各吹出口開閉ドア２０、２１、２２を選択的に開閉することで、周知の５つの吹出モード（フットモード、フェイスモード、バイレベルモード、フットデフロスタモードおよびデフロスタモード）を実現することができる。

本実施形態の車両用空調装置１の制御系は、車両用空調装置１の作動状態を検出する空調情報処理手段と、自車両の走行情報を検出および演算する走行情報処理手段と、自車両の車室内の汚染濃度を検出および演算する濃度情報処理手段と、空調情報処理手段、走行情報処理手段および濃度情報処理手段から得られる情報を比較し、その結果を基に各種判定を行い切替制御手段に指令信号を出力する比較判定手段６０と、比較判定手段６０からの指令信号に基づいて内外気切替手段を制御する切替制御手段であるアクチュエータ９と、から構成されている。エアコンＥＣＵ１００は各演算手段および判定手段により構成されている。また、演算手段および判定手段はそれぞれマイクロコンピュータにより構成されている。

空調情報処理手段は、例えばポテンションメータ３０と風量検出手段５４とから構成されている。ポテンションメータ３０は、アクチュエータ９からの情報に基づき内外気切替ドア８による内気導入口６および外気導入口７の開度を検出するものである。風量検出手段５４は、送風機５への印加電圧あるいは回転数に基づき風量を推定する。ポテンションメータ３０から得られた情報は信号に変換され比較判定手段６０に出力される。風量検出手段５４により得られた情報は濃度低下率演算手段５５に出力される。

走行情報検出手段は距離演算手段４０と速度検出手段と所要時間演算手段４２とから構成されている。距離演算手段４０は、ナビゲーションシステム等によって自車両の現在位置および自車両の周辺情報を検出し、自車両の現在位置と自車両が走行することが予想される所定の空気汚染領域との距離を演算する。ここで、空気汚染領域とは大気中に含まれている汚染物質、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）の含有量が人間の健康に危害を加える恐れのある程度の領域を言う。空気汚染領域の一例として、例えばトンネルの内部が挙げられる。速度検出手段は、自車両の走行速度を検出するものであり、本実施形態では車両に取付けられた速度センサ４１により構成されている。距離演算手段４０および速度センサ４１によって得られた情報は信号に変換され所要時間演算手段４２に出力される。

所要時間演算手段４２は、距離演算手段４０および速度センサ４１から得られる情報に基づいて、自車両が空気汚染領域に到達するまでに必要な所要時間（Ｔａ）を算出するものである。本実施形態では、所要時間演算手段４２は交通情報などを取り込むナビゲーションシステムで構成されている。所要時間演算手段４２により得えられた情報は信号に変換され比較判定手段６０に出力される。

濃度情報処理手段は車室内濃度検出手段と濃度低下率演算手段５５と換気時間演算手段５１とから構成されている。車室内濃度検出手段は車室内の空気中の汚染物質濃度を検出するものであり、本実施形態では車室内の空気汚染物質であるＣＯ２濃度を検出するＣＯ２センサ５０である。ＣＯ２センサ５０により検出した値は濃度低下率演算手段５５に出力される。

濃度低下率演算手段５５は、外気導入モードを実行してからの経過時間とＣＯ２センサ５０の検出値との関係であるＣＯ２濃度低下率を算出する。濃度低下率演算手段５５には予め車室内容積および車外のＣＯ２濃度の値（本実施形態では車外ＣＯ２濃度として５００ｐｐｍ）が読み込まれている。そして、濃度低下率演算手段５５は車室内容積、速度センサ４１による検出値および風量検出手段５４による検出値を基にＣＯ２濃度低下率を算出する。

具体的には、速度センサ４１の値を基に自車両が走行することにより生じる風圧から外気が導入された際の外気の吹出量であるラム圧風量を算出する。そして、ラム圧風量と風量検出手段５４によって求められる風量とから単位時間当たりの換気量を算出する。また、車室内の容積および換気量から単位時間あたりの車室内のＣＯ２濃度低下率を算出する。

換気時間演算手段５１は、濃度低下率演算手段５５から得られる情報に基づいて、ＣＯ２センサ５０により検出される値が外気導入口７を開口してから後述する所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間（Ｔｂ）を算出するものである。本実施形態では、所定条件とは車室内のＣＯ２濃度が車外のＣＯ２濃度と略等しくなることであり、換気時間演算手段５１は、ＣＯ２濃度低下率、車室内のＣＯ２濃度（ＣＯ２センサの検出値）および車外のＣＯ２濃度（本実施形態では５００ｐｐｍ）から換気に必要な換気時間を算出する。換気時間演算手段５１により得られた情報は信号に変換され比較判定手段６０に出力される。

比較判定手段６０は、ポテンションメータ３０、所要時間演算手段４２、換気時間演算手段５１から得られた情報を比較し各種判定を行なったりアクチュエータ９に信号を出力したりする。具体的には、ポテンションメータ３０からの情報に基づいて内気導入モードであるか否かの判定をしたり、所要時間演算手段４２および換気時間演算手段５１からＴａ−Ｔｂ≦０であるか否かの判定をしたりする。比較判定手段６０は、Ｔａ−Ｔｂ≦０である場合には外気導入モードを実行するようにアクチュエータ９に指令信号を出力し、それ以外の場合は内気導入モードを実行するようにアクチュエータ９に指令信号を出力する。

切替制御手段は比較判定手段６０から出力される信号をもとに内外気切替ドア８を制御する。また、切替制御手段は比較判定手段６０からの指令信号に関らず、車室内ＣＯ２濃度が例えば２０００ｐｐｍ以上の場合は強制的に外気導入モードを実行するように内外気切替ドア８を制御する。本実施形態では、切替制御手段は前述の通りアクチュエータ９により構成されている。

次に本実施形態の作用について図２を用いて説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、エンジンを駆動するとＣＯ２センサ５０が有効となり、ＣＯ２センサ５０は車室内のＣＯ２濃度を検出する。また、エンジンを駆動すると同時にナビゲーションシステムが起動し、現在の自車両の位置と自車両の周囲であって自車両が最初に通過する予定の空気汚染領域の情報が読み込まれる。そして、比較判定手段６０において車両用空調装置１が内気導入モードであるか外気導入モードであるか判定される。外気導入モードであると判定された場合であって、自車両が空気汚染領域以外の場所を走行している場合には引き続き外気導入モードが実行される。また、外気導入モードであると判定された場合であって、自車両が空気汚染領域を走行している場合にはアクチュエータ９により内外気切替ドア８が制御され内気導入モードが実行される。

内気導入モードであると判定された場合には本発明の制御が開始される（図２のフローチャートがスタートする）。なお、前記判定はポテンションメータ３０の検出信号をもとに比較判定手段６０において行なわれる。ステップ１０において、距離演算手段４０により現在位置から空気汚染領域までの距離を算出する。次にステップ２０において、ステップ１０により算出した値と速度センサ４１により検出された値から、自車両が空気汚染領域に到達するまでに必要な所要時間（Ｔａ）を算出する。次にステップ３０において、ＣＯ２センサ５０により車室内のＣＯ２濃度を測定する。次にステップ４０において、濃度低下率演算手段５５によりＣＯ２濃度の低下率を算出する。次にステップ５０において、換気時間演算手段５１により、ＣＯ２センサ５０の値が外気導入口７を開口してから所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間（Ｔｂ）を算出する。つまり、換気時間演算手段５１は外気導入口７を開口してからＣＯ２センサ５０により検出される値が５００ｐｐｍ以下となるために必要な外気導入口７の開口時間である換気時間（Ｔｂ）を算出する。

次にステップ６０において、比較判定手段６０によりＴａ−Ｔｂ≦０であるか否かを判定する。Ｔａ−Ｔｂ≦０である場合にはステップ７０に進み、それ以外の場合にはステップ１０に進む。次にステップ７０において、アクチュエータ９は、比較判定手段６０から出力された指令信号を基に外気導入モードを実行するように内外気切替ドア８を制御する。次にステップ８０において、ＣＯ２センサ５０の検出値が所定条件を満たしているか否かを判定する。本実施形態ではＣＯ２センサ５０の検出値が５００ｐｐｍ以下か否かを判定する。ＣＯ２センサ５０の検出値が５００ｐｐｍ以下の場合ステップ９０に進み、それ以外の場合はステップ１００に進む。

次にステップ９０では内気導入モードを実行し、その後、図２に示すフローチャートは終了する。ステップ１００では、比較判定手段６０において、ナビゲーションシステムから得られる情報（現在位置から空気汚染領域までの所要時間）を基に自車両の現在位置が空気汚染領域であるか否かの判定がなされる。自車両の現在位置が空気汚染領域である場合はステップ９０に進む。このように予定していた換気時間の間に車室内の換気が完了していない場合は、空気汚染領域を走行している場合を除き、車室内空気の換気を優先するため外気導入モードを実行する。また、自車両が空気汚染領域を走行している場合は、車外の空気汚染物質が車室内に侵入しないことを優先するため内気導入モードを実行する。このように、換気時間内に換気が完了していない場合でも、極力車室内の空気を新鮮に保つことができ、乗員への不快感を低減することができる。

以上のような構成によれば、自車両が空気汚染領域に到達するまでに車室内を十分に換気することができる。本実施形態では、換気時間演算手段５１により車室内の汚染物質濃度が所定条件を満たすまで低下させるのに必要な換気時間を演算する。また、アクチュエータ９は、現在位置から空気汚染領域までの到達時間が換気時間以下となった場合には外気導入モードを実行するので、自車両が空気汚染領域に到達する前に、車室内のＣＯ２濃度を前記所定条件を満足するまで低下させることができる。

本実施形態では、所定条件は車室内のＣＯ２濃度が車外のＣＯ２濃度と略等しくなることであり、具体的には車室内のＣＯ２濃度が５００ｐｐｍ以下となることである。つまり、自車両が空気汚染領域に進入する前に車室内を換気してＣＯ２濃度を可能な限り低くすることができる。よって、自車両が内気導入モードを実行しながら空気汚染領域を走行した場合に、車室内のＣＯ２濃度が２０００ｐｐｍ以上となり外気導入モードを実行しなければならない状況を回避することができる。よって空気汚染領域の空気中の汚染物質が車室内に侵入することを抑制することができ、乗員に不快感を与えることを低減することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、上記実施形態と異なる部分について図３および図４を用いて説明する。上記実施形態では、所定条件はＣＯ２センサ５０の検出値が車外のＣＯ２濃度と等しくなることであったが、第２実施形態では所定条件はＣＯ２センサ５０の検出値が後述する濃度上昇推定手段５２および濃度演算手段５３により算出された目標ＣＯ２濃度と等しくなることである。

走行情報検出手段は距離演算手段４０Ａと速度センサ４１と所要時間演算手段４２Ａと走行時間演算手段４３とから構成されている。距離演算手段４０Ａは、現在位置から空気汚染領域を通過するまでの距離を演算する。走行時間演算手段４３は、距離演算手段４０Ａおよび速度センサ４１から得られる情報に基づいて、自車両が現在位置から空気汚染領域を通過するまでに必要な所要時間（Ｔｃ）を算出する。そして走行時間演算手段４３により得えられた情報は信号に変換され濃度上昇推定手段５２に出力される。また、本実施形態では所要時間演算手段４２Ａから得られた情報は、比較判定手段６０Ａおよび濃度上昇推定手段５２に出力される。

濃度上昇推定手段５２は、外気導入口７を閉口してからの経過時間とＣＯ２センサ５０の検出値とに基づいて車室内のＣＯ２濃度の上昇度合いを推定するものである。具体的には、ＴａとＴｃとの差を算出し自車両が空気汚染領域を走行するのに必要な時間を算出し、この算出結果、乗員の人数および乗員一人当たりから排出されるＣＯ２の量を基に、自車両が空気汚染領域を走行している間に車室内のＣＯ２濃度がどの程度上昇するかを算出する。濃度上昇推定手段５２により得られた情報は信号に変換され濃度演算手段５３に出力される。ここで、濃度上昇の推定は過去の内気モード時のＣＯ２濃度上昇履歴（ＣＯ２センサ検出値）から行っても良い。

濃度演算手段５３は濃度上昇推定手段５２により得られる情報に基づいて、自車両が空気汚染領域を通過する際にＣＯ２センサ５０の値が２０００ｐｐｍとなるために、空気汚染領域に進入する際に満たすべき車室内の目標ＣＯ２濃度（ＣＯ２−ｉｎ）を算出する。具体的には、２０００ｐｐｍと、濃度上昇推定手段５２により算出されたＣＯ２の推定上昇度合いの量と、の差を算出し、空気汚染領域進入時に車室内ＣＯ２濃度をどの程度まで低下させておく必要があるか算出する。濃度演算手段５３により得られた情報は信号に変換され換気時間演算手段５１Ａに出力される。

換気時間演算手段５１Ａは、濃度演算手段５３および濃度低下率演算手段５５から得られる情報に基づいて、ＣＯ２センサ５０により検出される値が外気導入口７を開口してから後述する所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間（Ｔｂ１）を算出する。本実施形態では、所定条件とは車室内のＣＯ２濃度が目標ＣＯ２濃度（ＣＯ２−ｉｎ）と等しくなることである。換気時間演算手段５１Ａにより得られた情報は信号に変換され比較判定手段６０Ａに出力される。

次に本実施形態の作用について説明する。本実施形態ではフローチャートをスタートしてからステップ１０までは第１実施形態と同様である。本実施形態では、ステップ１０の処理後、ステップ１５に進む。ステップ１５において、距離演算手段４０Ａにより空気汚染領域の距離を算出する。次にステップ２０に進む。ステップ２０で行われる処理は第１実施形態と同様である。次にステップ２５に進む。次にステップ２５において、ステップ１０およびステップ１５により算出した値と速度センサ４１により検出された値から、自車両が現在位置から空気汚染領域を通過するまでに必要な所要時間（Ｔｃ）を算出する。次にステップ３０に進み、その後ステップ４０に進む。ステップ３０およびステップ４０で行われる処理は第１実施形態と同様である。次にステップ４５に進む。ステップ４５では、濃度演算手段５３により目標ＣＯ２濃度（ＣＯ２−ｉｎ）を算出する。

次にステップ５０ａにおいて、換気時間演算手段５１Ａは、ＣＯ２センサ５０の値が外気導入口７を開口してから所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間（Ｔｂ１）を算出する。つまり、換気時間演算手段５１Ａは、外気導入口７を開口してから、ＣＯ２センサ５０により検出される値が目標ＣＯ２濃度（ＣＯ２−ｉｎ）と等しくなる換気時間（Ｔｂ１）を算出する。

次にステップ６０ａにおいて、比較判定手段６０ＡによりＴａ−Ｔｂ１≦０であるか否かを判定する。Ｔａ−Ｔｂ１≦０である場合にはステップ７０に進み、それ以外の場合にはステップ１０に進む。ステップ７０で行われる処理は第１実施形態と同様である。

次にステップ８０ａにおいて、ＣＯ２センサ５０の検出値が所定条件を満たしているか否かを判定する。本実施形態ではＣＯ２センサ５０の検出値が目標ＣＯ２濃度（ＣＯ２−ｉｎ）と等しくなるか否かを判定する。ＣＯ２センサ５０の検出値が目標ＣＯ２濃度以下の場合ステップ９０に進み、それ以外の場合はステップ１００に進む。ステップ９０およびステップ１００で行われる処理は第１実施形態と同様である。

以上のように、ＣＯ２センサ５０の検出値が満たすべき所定条件を、自車両が空気汚染領域を通過する際にＣＯ２センサ５０の値が２０００ｐｐｍとなるために、空気汚染領域に進入する際に満たすべき車室内の目標ＣＯ２濃度と等しくなることとすることで、換気時間を必要最小限に抑えることができる。つまり、空気汚染領域の距離や、車室内のＣＯ２濃度の変化に応じて目標ＣＯ２濃度を設定することができるので、空気汚染領域に進入するまでに行う換気時間を必要最小限まで短くすることができる。

よって、空気汚染領域に進入するまでに外気導入モードを実行する時間を短くすることができ、外気中の汚染物質が車室内に進入することを低減することができる。さらに、車室内のＣＯ２濃度は、空気汚染領域を通過する際に内気導入モードとなるため２０００ｐｐｍまでは上昇するが、２０００ｐｐｍを超過することはなく乗員が不快感を与えることも抑制できる。このように、換気時間と短縮することで、車室内の汚染物質濃度を低減し乗員に不快感を与えることを抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

上記実施形態では、内外気切替手段および切替制御手段は内外気切替ドア８およびアクチュエータ９により構成されていたが、同様の効果を奏するものであれば、これらの実施形態に限定されない。

１・・・車両用空調装置
６・・・内気導入口
７・・・外気導入口
８・・・内外気切替ドア（内外気切替手段）
９・・・アクチュエータ（切替制御手段）
４０、４０Ａ・・・距離演算手段
４１・・・速度センサ（速度検出手段）
４２、４２Ａ・・・所要時間演算手段
５０・・・ＣＯ２センサ（車室内濃度検出手段）
５１、５１Ａ・・・換気時間演算手段

Claims (4)

1. 外気導入口（７）および内気導入口（６）を選択的に切り替える内外気切替手段（８）と、
   自車両の現在位置を検出するとともに、自車両が走行することが予想される所定の空気汚染領域と前記現在位置との距離を演算する距離演算手段（４０、４０Ａ）と、
   自車両の走行速度を検出する速度検出手段（４１）と、
   前記距離演算手段（４０、４０Ａ）および前記速度検出手段（４１）から得られる情報に基づいて、自車両が前記空気汚染領域に到達するまでに必要な所要時間を算出する所要時間演算手段（４２、４２Ａ）と、
   車室内の空気中の汚染物質濃度を検出する車室内濃度検出手段（５０）と、
   前記自車両が前記空気汚染領域を走行している場合に前記外気導入口（７）を閉口するように内外気切替手段（８）を制御する切替制御手段（９）と、を有する車両用空調装置（１）において、
   前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が、前記外気導入口（７）を開口してから所定条件を満たすまで低下するのに要する換気時間を算出する換気時間演算手段（５１、５１Ａ）を有し、
   前記所定条件は、自車両が前記空気汚染領域に進入する際に前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が、前記自車両が前記外気導入口（７）を閉口しながら前記空気汚染領域を走行した場合に前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が常に所定値以下となるために前記空気汚染領域に進入する際に満たすべき車室内の汚染物質濃度以下となるように設定されており、
   前記切替制御手段（９）は、前記所要時間が前記換気時間よりも短くなる前に前記外気導入口（７）を開口し、前記外気導入口（７）を開口してから前記換気時間が経過した後に前記外気導入口（７）を閉口するように前記内外気切替手段（８）を制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記自車両の走行距離に関する情報を用いて前記自車両が前記空気汚染領域を走行するのに必要な汚染領域走行時間を演算する走行時間演算手段（４３）と、
   前記外気導入口（７）を閉口してからの経過時間と前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値とに基づいて車室内の汚染物質濃度の上昇度合いを推定する濃度上昇推定手段（５２）と、
   前記走行時間演算手段（４３）および前記濃度上昇推定手段（５２）により得られる情報に基づいて、前記自車両が前記空気汚染領域を通過する際に前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される濃度が前記所定値以下となるために必要な前記空気汚染領域進入時の車室内の汚染物質濃度を算出する濃度演算手段（５３）と、を有し
   前記所定条件は、前記空気汚染領域に進入する際に前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が、前記濃度演算手段（５３）により算出される値以下となることであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記濃度演算手段（５３）は、前記自車両が前記空気汚染領域を通過する際に前記車室内濃度検出手段（５０）により検出される値が前記所定値と等しくなるために必要な前記空気汚染領域進入時の車室内の汚染物質濃度を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記内外気切替手段（８）の空気流れ下流側には、前記内気導入口（６）もしくは前記外気導入口（７）から導入された空気を車室内に送風する送風機（５）が設けられており、
   前記自車両には前記送風機によって送風される外気の風量を検出する風量検出手段（５４）が設けられており、
   前記換気時間演算手段（５１、５１Ａ）は、前記速度検出手段（４１）から得られる情報および前記風量検出手段（５４）から得られる情報に基づいて前記換気時間を算出することを特徴とする請求項２もしくは３に記載の車両用空調装置。

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