JP4055559B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオンを含む送風空気を車室内に送風することができる車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンやイオンを発生させることで車室内の空気を清浄化したり車室内を除菌することができる車両用空気清浄装置が知られている。（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、プラスイオン発生量が多いほど除菌効果が高く、マイナスイオン発生量が多いほど清浄効果が高いため、プラスイオンを除菌イオン、マイナスイオンを清浄化イオンと言うこともある。しかし従来の車両用空気清浄装置では、天候等の状況により、除菌イオンと清浄化イオンとを送風し分けることができなかったため、たとえば、雨天時の乗員の乗降により、車室内が濡れたときに繁殖する雑菌の増殖を適切に抑制することができなかった。
【０００５】
本発明は、雨天に対応して除菌イオンを発生させて車室内に除菌イオンを含む空気を送風することができる車両用空調装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用空調装置は、車室内に内気または外気を送風するブロアファンと、ブロアファンから送風される送風空気を車室内に吹き出す吹き出し口と、少なくとも除菌イオンを発生させるイオン発生手段と、降雨状態か否かを判定する降雨判定手段と、降雨判定手段により降雨状態であることが判定されると除菌イオンを含む送風空気が車室内に送風されるようイオン発生手段を制御する制御手段とを備え、吹き出し口は少なくとも乗員の足下付近に設けられた足下吹き出し口を有し、制御手段は、降雨判定手段により降雨状態であることが判定されると除菌イオンを含む送風空気が足下吹き出し口からも車室内に送風されるよう足下吹き出し口を制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、車室内の雑菌の発生量を抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
―――全体構成―――
図１〜６を参照して、本発明による車両用空調装置の一実施の形態を説明する。図１は、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣの全体構成を示す図である。車両用空調装置ＡＣは、そのケース１０内に、ファン１１を駆動するブロアモータ１２と、ファン１１により送風された空気を除湿、冷却するエバポレータ１３と、エバポレータ１３で除湿、冷却された送風空気を再加熱するヒータコア１４と、ヒータコア１４への配風比を調節するエアミックスドア１５と、清浄化イオンとしてのマイナスイオンおよび除菌イオンとしてのプラスイオンを発生させるイオン供給装置１６とを備えている。電圧で制御されるブロアモータ１２により駆動されるファン１１で加圧、送風された送風空気は、エバポレータ１３を通過して除湿、冷却される。エバポレータ１３を通過した空気は、エアミックスドア１５により決定される配風比でヒータコア１４を通過する空気と、ヒータコア１４を通過しない空気とに分配される。エアミックスドアで分配されてヒータコア１４を通過した空気と、ヒータコア１４を通過しなかった空気とは、ヒータコア１４下流で再び合流し、イオン供給装置１６で発生したイオンとともに車室内に供給される。
【０００９】
車両用空調装置ＡＣは、イオン供給装置１６で発生したイオンを含んだ空調空気を車両内へ配風するために、車両のインストルメントパネル上に設けられたベント口１７と、ベント口１７に接続されるベントダクト１９と、ベントダクト１９を開閉するベントドア１８と、デフ口２０と、デフ口２０に接続されるデフダクト２２と、デフダクト２２を開閉するデフドア２１と、フット口２３と、フット口２３に接続されるフットダクト２５と、フットダクト２５を開閉するフットドア２４とを備えている。
【００１０】
また、図２に示すように、車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ３０と車両用空調装置ＡＣの熱負荷を検出するための各種の熱負荷センサ群３５とを備えている。オートエアコンアンプ３０は、車室内が乗員の設定した設定温度になるよう熱負荷センサ群３５からの情報を基に空調運転条件の演算を行う。演算された空調運転条件に基づいて、オートエアコンアンプ３０は、所定の風量となるようブロアモータ１２の電圧ＶＦを制御するとともに、エアミックスドア１５の開度Ｍおよび各ドア１８，２１，２４の開度を制御する。またオートエアコンアンプ３０は、イオン供給装置１６からマイナスイオンやプラスイオンだけを発生させたり、マイナスイオンとプラスイオンの両方を発生させたりするなど、イオン供給装置１６から発生させるイオンの種類を制御する。
【００１１】
エアミックスドア１５の開度Ｍおよび、ブロアモータ１２の電圧ＶＦは、次の式で表される。
【数１】
Ｍ＝ｆ1（Ｔw，Ｔam，Ｔin，Ｔs，Ｔptc，Ｑ） ・・・（１）
【数２】
ＶＦ＝ｆ2（Ｍ） ・・・（２）
ここで、Ｔwはエンジン出口水温、Ｔamは外気温度、Ｔinは車室内温度、Ｔsはファン吸い込み空気温度、Ｔptcは車両内設定温度、Ｑは日射量であり、これらは、車両用空調装置の熱負荷に関するパラメータである。
また、Ｍが所定値以上でエアミックスドア１５は全開となる。
【００１２】
さらに、車両用空調装置ＡＣは、ワイパの動作を検出するワイパセンサ４１と、乗員の有無を検出する着座センサ４２と、車両のドアの開閉を検出するドア開閉センサ４３と、車両のドアのロック状態を検出するドアロックセンサ４４と、およびイグニッションスイッチの状態を検出するイグニッションセンサ４５とを備えている。後述するように、降雨があるか否かの判断にワイパセンサ４１の信号、すなわちワイパの動作の有無を検出した出力信号を用いる。乗員の乗降の判断には、着座センサ４２とドア開閉センサ４３とドアロックセンサ４４の出力信号を用いる。上述のように、各センサ４１〜４５は車両の状態をそれぞれ検出し、検出結果である出力信号をオートエアコンアンプ３０に出力する。
【００１３】
上記構成の車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ３０によりブロアモータ１２の電圧（回転数）とエアミックスドア１５および各ドア１８，２１，２４の開度を制御して、車室内が設定温度になるよう風量、温度を調節した空調風を車室内に送風する。また後述するように、車両用空調装置ＡＣは、雨天時に乗降がある場合にはイオン供給装置１６からプラスイオンを発生させて空調風とともに車室内に供給する。以下、詳述する。
【００１４】
―――車両用空調装置ＡＣの動作―――
図３は、乗員が車両に乗車したときに雨天であったか否かを判断するためのプログラムの動作を示したフローチャートである。図３のプログラムは、オートエアコンアンプ３０で実行される。このプログラムはドアロックセンサ４４からドアロックの解除信号が出力されたとき動作を開始する。ステップＳ１において、着座センサ４２の出力信号から乗員が既に乗車しているか否かを判断する。ステップＳ１が肯定判断されるとこのプログラムの動作は終了する。ステップＳ１が否定判断されるとステップＳ３へ進み、ドア開閉センサ４３の出力信号からドアが開けられるまで待機する。ステップＳ３が肯定判断されるとステップＳ５へ進み、ドア開閉センサ４３の出力信号からドアが閉められるまで待機する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、着座センサ４２の出力信号から乗員が着座したか否かを判断する。
【００１５】
ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ３へ戻る。ステップＳ７が肯定判断されるとステップＳ９へ進み、イグニッションセンサ４５の出力信号からイグニッションスイッチがＯＮになるまで待機する。ステップＳ９が肯定判断されるとステップＳ１１へ進み、タイマーをスタートさせてステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、ステップＳ１１でスタートさせたタイマーがタイムアップするまで待機する。ステップＳ１３が肯定判断されるとステップＳ１５へ進み、ワイパセンサ４１の出力信号からワイパが動作しているか否かを判断する。ステップＳ１５が肯定判断されると、ステップＳ１７へ進み、ＲＡＩＮフラグを１として本プログラムを終了する。ステップＳ１５が否定判断されると、ステップＳ１９へ進み、ＲＡＩＮフラグを０として本プログラムを終了する。
【００１６】
図４は、車両用空調装置ＡＣで実行される空調運転プログラムの動作を示す図である。図４のプログラムは、オートエアコンアンプ３０で実行される。イグニッションスイッチがＯＮになり、車両用空調装置ＡＣのオートエアコンアンプ３０に電源が供給された状態で不図示の空調スイッチがＯＮとなったとき、図４のプログラムは動作を開始する。ステップＳ１００において、オートエアコンアンプ３０の不図示のメモリに格納されている前回の車両用空調装置ＡＣの運転状態を読み出してステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００において、ステップＳ１００で読み出したメモリに格納されている車両用空調装置ＡＣの運転状態と熱負荷センサ群３５および風量や設定温度などの不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて送風空気の吹き出し温度を演算する。
【００１７】
ステップＳ３００において、ステップＳ２００で演算した吹き出し温度に対応するエアミックスドア１５の開度Ｍを上述した（１）式に基づいて演算してステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００において、（２）式に基づいてブロアモータ１２の電圧ＶＦ（目標ブロアモータ電圧）を演算して、ステップＳ５００のサブルーチンへ進む。ステップＳ５００のサブルーチンにおいて、各ステップで演算したＭやＶＦ、熱負荷センサ群３５や各センサ４１〜４５からの入力、および不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて吹き出し口を決定し、後述するように各ドア１８，２１，２４の開度を演算・補正してステップＳ６００へ進む。ステップＳ６００において、各ステップで演算した結果に基づいて車両用空調装置ＡＣの運転を開始してステップＳ１００へ戻る。
【００１８】
―――車両用空調装置ＡＣの動作（雨天乗車時）―――
雨天時に乗員が車両に乗車すると、乗員の足下が濡れているため車室内の乗員足下付近も濡れてしまう。そのため、乗員足下のカーペットでは雑菌が繁殖し易い環境となる。そこで、この車両用空調装置ＡＣでは、後述するように、雨天時に乗員が車両に乗車すると、乗員の足下付近に除菌効果のあるプラスイオンを含む空調風を送風することで、雑菌の繁殖を抑制する。
【００１９】
図５は、図４に示したフローチャートのステップＳ５００のサブルーチンの一部を示す。すなわち、雨天時に乗員が乗車したときに、乗員の足下付近に除菌効果のあるプラスイオンを含む空調風を送風するプログラムの動作を示すフローチャートである。ステップＳ５０１において、メインルーチンのステップＳ３００，Ｓ４００での演算結果や、熱負荷センサ群３５や各センサ４１〜４５からの入力、および不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて吹き出し口を決定し、各ドア１８，２１，２４の開度を演算する。ステップＳ５０３において、図３のステップＳ１７，Ｓ１９において決定されたＲＡＩＮフラグの値が１であるか否かを判断する。ステップＳ５０３が肯定判断されるとステップＳ５０５へ進み、イオン供給装置１６にプラスイオンを発生するよう信号を出力してステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７においてステップＳ５０１で演算した結果、空調風を吹き出す吹き出し口がベント口１７のみであるベントモード（ＶＥＮＴ）であるか否かを判断する。ステップＳ５０７が肯定判断されるとステップＳ５０９へ進み、空調風を吹き出す吹き出し口がベント口１７とフット口２３であるバイレベルモード（Ｂ／Ｌ）とを設定してメインルーチンに戻る。ステップＳ５０３が否定判断された場合、またはステップＳ５０７が否定判断された場合、ステップＳ５０１における演算を行った後、メインルーチンに戻る。
【００２０】
上述したステップＳ５００のサブルーチンにより、車両用空調装置ＡＣは、乗員の乗車時に雨天であると判断したときは、プラスイオンを含んだ空調風を車室内に供給する。また、吹き出しモードが乗員の足下であるフット口２３から送風されるモードでない場合、すなわちベントモードである場合、フット口２３からも送風されるようにバイレベルモードに設定する。
【００２１】
―――車両用空調装置ＡＣの動作（雨天降車時）―――
この車両用空調装置ＡＣでは、雨天時に乗員が降車した後も、乗員の足下付近に除菌効果のあるプラスイオンを含む空調風を一定時間送風する。
【００２２】
図６は、雨天時に乗員が降車した後も乗員の足下付近に除菌効果のあるプラスイオンを含む空調風を一定時間送風するプログラムの動作を示すフローチャートである。図６のプログラムは、オートエアコンアンプ３０で実行される。このプログラムはイグニッションセンサ４５からイグニッションスイッチがＯＦＦになった信号が出力されたとき動作を開始する。ステップＳ３１において、着座センサ４２の出力信号から乗員が降車するまで待機する。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、ドアロックセンサ４４の出力信号からドアがロックされた信号が出力されるまで待機する。
【００２３】
ステップＳ３３が肯定判断されるとステップＳ３５へ進み、図３のステップＳ１７，Ｓ１９において決定されたＲＡＩＮフラグの値が１であるか否かを判断する。ステップＳ３５が肯定判断されるとステップＳ３７へ進み、イオン供給装置１６にプラスイオンを発生するよう信号を出力してステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９において、ブロアモータ電圧ＶＦを最大値に設定してステップＳ４１へ進む。ステップＳ４１において、吹き出しモードを吹き出し口がフット口２３のみであるフットモード（ＦＯＯＴ）と設定してステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３において、ステップＳ３９で最大値に設定したブロアモータ電圧ＶＦ、ステップＳ４１で設定したフットモードにて、イグニッションスイッチがＯＦＦとなる直前の設定温度条件で車両用空調装置ＡＣの運転を開始してステップＳ４５へ進む。ステップＳ４５において、タイマーをスタートさせてステップＳ４７へ進む。ステップＳ４７において、ステップＳ４５でスタートさせたタイマーがタイムアップするまで待機する。ステップＳ４７が肯定判断されるとステップＳ４９へ進み、車両用空調装置ＡＣの運転を停止して本プログラムを終了する。また、ステップＳ３５が否定判断されると本プログラムを終了する。
【００２４】
上述したプログラムの動作により、車両用空調装置ＡＣは、雨天時に乗員が降車した後に、除菌効果のあるプラスイオンを含む空調風をフット口２３から一定時間、最大風量で送風する。
【００２５】
上述の車両用空調装置によれば、以下の作用効果を奏する。
（１） 乗員乗車後一定時間内にワイパが作動すれば、降雨状態であると判断し、プラスイオンを含む空調風を車室内に送風する。これにより、雨天時など湿度の高い状況では除菌に効果があるといわれるプラスイオンを含む空調風によって車室内の雑菌の発生量を抑制することができる。
（２） 雨天時に乗員が車両に乗車して乗員の足下が濡れていると判断した場合、雨天時に特に濡れ方が大きく雑菌が繁殖しやすい乗員の足下付近に向けて、プラスイオンを含む空調風を送風する。これにより、車室内の発生量を効果的に抑制することができる。
（３） 雨天時に乗員が車両に乗車して乗員の足下が濡れていると判断した場合、乗員降車後にフット口２３からプラスイオンを含む空調風を最大風量で一定時間送風する。これにより、雨天時に特に濡れ方が大きく雑菌が繁殖しやすい乗員の足下付近に対して集中的にプラスイオンを含む空調風を最大風量で送風できるので除菌時間の短縮が可能である。また、タイマーにより作動時間を制御することで、必要以上の電力浪費を回避できる。
【００２６】
上述の説明では、雨天時に乗車した乗員の足下が濡れていると判断した場合、吹き出しモードがベントモードであったときには、吹き出しモードをバイレベルモードに設定したが、本発明はこれに限らない。たとえばフットモードに設定してもよい。また、雨天時に乗車した乗員の足下が濡れていると判断した場合に、吹き出しモードの変更で吹き出し箇所が増えたとき、たとえば、ベントモードであった吹き出しモードをバイレベルモードに設定したときに、送風風量が増えるようにブロアモータ１２を制御してもよい。この場合には、（２）式で演算したブロアモータ電圧ＶＦを一定の割合で高くなるよう設定すればよい。さらに、変更前の吹き出しモードがバイレベルモードであった場合、フット口２３からの風量を増加させるために、たとえば、ベントドア１８およびフットドア２４の開度をそれぞれ変更するようにしてもよい。上述の説明では、雨天時に乗車した乗員の足下が濡れていると判断した場合、吹き出しモードの変更を行うが、吹き出しモードの変更は必須ではない。
【００２７】
上述の説明では、雨天時に乗車した乗員の足下が濡れていると判断した場合、プラスイオンを含む空調風を車室内に送風したが、本発明はこれに限らない。たとえば、雨天時に乗車した乗員の足下が濡れているか否かを判断し、肯定判断された場合は、プラスイオンを含む空調風を車室内に送風し、否定判断された場合は、マイナスイオンを含む空調風を車室内に送風することもできる。また、上述の判断において肯定判断された場合には、マイナスイオンとプラスイオンを含む空調風を車室内に送風する様にしてもよく、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、イオン供給手段はイオン供給装置１６で、制御手段はオートエアコンアンプ３０でそれぞれ実現される。降雨判定手段は、たとえばオートエアコンアンプ３０とワイパセンサ４１で実現される。降車検出手段は、たとえばオートエアコンアンプ３０と着座センサ４２とドアロックセンサ４４で実現される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による車両用空調装置の一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】 図１の車両用空調装置ＡＣのシステムブロック図である。
【図３】 図１の車両用空調装置ＡＣで実行されるプログラムの動作を示したフローチャートである。
【図４】 図１の車両用空調装置ＡＣで実行されるプログラムの動作を示したフローチャートである。
【図５】 図４に示したフローチャートのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】 図１の車両用空調装置ＡＣで実行されるプログラムの動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ケース １１ ファン
１２ ブロアモータ １３ エバポレータ
１４ ヒータコア １５ エアミックスドア
１６ イオン供給装置 １７ ベント口
１８ ベントドア ２０ デフ口
２１ デフドア ２３ フット口
２４ フットドア ３０ オートエアコンアンプ
３５ 熱負荷センサ群 ４１ ワイパセンサ
４２ 着座センサ ４３ ドア開閉センサ
４４ ドアロックセンサ ４５ イグニッションセンサ

Claims (2)

1. 車室内に内気または外気を送風するブロアファンと、
   前記ブロアファンから送風される送風空気を車室内に吹き出す吹き出し口と、
   少なくとも除菌イオンを発生させるイオン発生手段と、
   降雨状態か否かを判定する降雨判定手段と、
   前記降雨判定手段により降雨状態であることが判定されると除菌イオンを含む送風空気が車室内に送風されるよう前記イオン発生手段を制御する制御手段とを備え、
   前記吹き出し口は少なくとも乗員の足下付近に設けられた足下吹き出し口を有し、
   前記制御手段は、前記降雨判定手段により降雨状態であることが判定されると除菌イオンを含む送風空気が前記足下吹き出し口からも車室内に送風されるよう前記足下吹き出し口を制御する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、
   乗員の降車を検出する降車検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記降雨判定手段により降雨状態であることが判定され、かつ、前記降車検出手段により乗員が降車したことを検出すると、所定時間除菌イオンを含む送風空気が前記足下吹き出し口から車室内に送風されるよう前記イオン発生手段および足下吹き出し口を制御することを特徴とする車両用空調装置。

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