JP4238767B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、窓ガラスの曇りを判定して、窓ガラスの防曇制御を自動的に実行する自動制御方式の車両用空調装置に関する。

従来、自動制御方式の車両用空調装置では、夏期の冷房時には冷房用熱交換器をなす蒸発器の温度が冷房のための所定の低温となるように冷凍サイクルの圧縮機作動を制御し、また、冬期の暖房時には蒸発器の温度が窓ガラスの曇り防止のための除湿作用を発揮できる温度域となるようにように冷凍サイクルの圧縮機作動を制御している。

このような従来技術の代表例として特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術では、車室内への吹出空気の目標温度ＴＡＯを車両の空調熱負荷条件に基づいて算出するとともに、この目標温度ＴＡＯに基づいて車室内温度制御のための第１目標蒸発器温度を算出している。

また、車室内湿度を湿度センサにより検出し、この湿度センサの検出信号に基づいて車室内湿度制御のための第２目標蒸発器温度を算出し、更に、外気温等に基づいて窓ガラスの防曇制御のための第３目標蒸発器温度を算出している。

そして、これら第１ないし第３目標蒸発器温度のうち、最低の温度を最終的に目標蒸発器温度として決定し、実際の蒸発器温度（具体的には蒸発器吹出空気温度）がこの目標蒸発器温度となるように冷凍サイクルの圧縮機作動を制御している。

このような蒸発器温度の制御によって、車室内温度制御のみならず、車室内湿度を快適範囲に制御するとともに、窓ガラスの防曇制御を自動的に実行して、窓ガラスの曇り発生を未然に防止している。
特許第３３０９５２８号公報

ところで、一般的な車両（自動車）ユーザーは、車室内へ冷風を吹き出して車室内を冷房する「冷房機能」については認識が高いものの、車室内湿度制御や窓ガラスの防曇のための「除湿、防曇機能」への認識は非常に低いという傾向にある。

このため、冷房の必要性が高い夏期以外の季節（秋、冬、春）になると、車両ユーザーが冷凍サイクルの圧縮機を作動させることはもったいないと判断して、空調パネルに備えられているエアコンスイッチ（圧縮機作動スイッチ）を手動操作によりオフ状態とし、圧縮機を強制的に停止させることがしばしば行われる。

その結果、折角、窓ガラスの防曇制御を自動的に行う機能を備えているにもかかわらず、圧縮機の強制停止によって窓ガラスの曇りを発生しやすい車室内高湿度状況を引き起こす。そして、窓ガラスの曇りが視認できるレベルに拡大してから車両ユーザーがエアコンスイッチをオン操作するのであるが、一旦発生した曇りを解消するには時間がかかり、その間車両の前方視界が悪化した状態に維持され、車両の運転に危険を生じる。

更に、エアコンスイッチをオン操作して冷凍サイクルの圧縮機を作動させると、「蒸発器の除湿作用により窓ガラスの防曇機能を発揮できる」ことを知らないユーザーの場合は、窓ガラスの曇り発生に対して適切な対処ができない。その結果、前方視界が悪化した危険な状態が長時間持続されるという問題があった。

本発明は、上記点に鑑み、窓ガラスの防曇制御を自動的に行う機能を備えた自動制御方式の車両用空調装置において、車両ユーザーがどんなマニュアル操作をしても、窓ガラスの防曇機能を確実に発揮できるように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、車室内へ吹き出す空気を冷却する冷房用熱交換器（９）と、
前記冷房用熱交換器（９）の冷却状態を作り出す冷凍サイクルの圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）の停止のマニュアル操作信号を出す第１スイッチ（４０、４４）と、
窓ガラスの曇りを判定したときは前記窓ガラスの防曇を行うように前記圧縮機（１１）の作動を制御する制御手段（３０）とを備え、
前記制御手段（３０）は、前記第１スイッチ（４０、４４）のマニュアル操作により圧縮機停止信号が出たときでも前記窓ガラスの曇りを判定したときは前記圧縮機（１１）を作動させて、前記窓ガラスの防曇運転を行う車両用空調装置を特徴としている。

これによると、車両ユーザーが圧縮機停止のマニュアル操作を行っても、窓ガラスの曇りを判定したときは圧縮機（１１）を作動させて、窓ガラスの防曇運転を行うから、車両ユーザーのマニュアル操作に起因する窓ガラスの曇り発生を未然に防止でき、車両の安全運転確保に貢献できる。

なお、本発明の曇り判定とは、窓ガラスの曇りを実際に視認できるレベルでの判定に限らず、曇りを視認できない予備的なレベルでも、窓ガラスに曇りが発生し得る状況を判定して曇り有りと判定してもよい。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、車室内へ向かって吹き出す空気を前記冷房用熱交換器（９）を通過して送風する送風機（８）と、
前記送風機（８）の停止のマニュアル操作信号を出す第２スイッチ（４４）とを備え、
前記制御手段（３０）は、前記第２スイッチ（４４）のマニュアル操作により送風機停止信号が出たときでも前記窓ガラスの曇りを判定したときは前記圧縮機（１１）および前記送風機（８）を作動させて、前記窓ガラスの防曇運転を行うことを特徴とする。

これにより、車両ユーザーが送風機停止のマニュアル操作を行ったときでも、窓ガラスの防曇運転を行って、窓ガラスの曇り発生を未然に防止できる。

請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、具体的には、前記冷房用熱交換器（９）の温度が前記窓ガラスの防曇のための目標温度（ＴＥＯ３）となるように前記圧縮機（１１）の作動を制御して、前記窓ガラスの防曇運転を行うようにすればよい。

請求項４に記載の発明では、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、前記窓ガラスの曇りを判定したときに、前記圧縮機（１１）を停止状態に維持する必要のあるときは、前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を行うことを特徴とする。

ところで、冬期の寒冷時には、冷房用熱交換器（９）の温度が０℃付近以下の低温に低下すると、冷房用熱交換器（９）のフロスト防止のために圧縮機（１１）を作動させない。つまり、圧縮機（１１）を停止状態に維持する必要が生じる。

そこで、請求項４に記載の発明では、このような空調環境条件下では、窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を行うことにより、窓ガラスでの結露、すなわち、曇りの発生を防止できる。

そして、請求項４による「窓ガラスの温度を上昇させる空調制御」は具体的には、請求項５または請求項６のように行えばよい。

すなわち、請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の車両用空調装置において、前記冷房用熱交換器（９）の空気流れ下流側に車室内吹出空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）を配置し、
前記車室内吹出空気の吹出モードとして、少なくともデフロスタモード、フェイスモードおよびフットモードが切替可能に構成されており、
前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御は、前記吹出モードを前記デフロスタモードに切り替える制御である。

これによると、窓ガラスの曇りを判定したときに暖房用熱交換器（１５）にて加熱された温風をデフロスタ吹出口（１９）から窓ガラスに向けて吹き出して、窓ガラスの温度を上昇できる。

また、請求項６に記載の発明のように、請求項４に記載の車両用空調装置において、前記冷房用熱交換器（９）の空気流れ下流側に車室内吹出空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）を配置し、
前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御は、前記暖房用熱交換器（１５）により加熱される前記車室内吹出空気の温度を前記窓ガラスの曇り判定前よりも所定温度だけ高める制御である。

これによると、窓ガラスの曇りを判定したときに、車室内吹出空気の温度を曇り判定前よりも所定温度だけ高めて、窓ガラスの温度を上昇できる。

請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、車室内湿度を検出する湿度検出手段（３６）を備え、前記湿度検出手段（３６）の検出湿度に基づいて前記窓ガラスの曇り判定を行うようにすればよい。

また、請求項８に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記窓ガラスの曇り発生状況を直接検出する曇り検出手段を備え、 前記曇り検出手段の検出信号に基づいて前記窓ガラスの曇り判定を行うようにしてもよい。

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）
図１は第１実施形態の全体構成の概要を示すもので、車両用空調装置は車室内最前部の計器盤（図示せず）の内側部に配設される室内空調ユニット１を備えている。この室内空調ユニット１はケース２を有し、このケース２内に車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。

このケース２の空気通路の最上流部に内気導入口３および外気導入口４を有する内外気
切替箱５を配置している。この内外気切替箱５内に、内外気切替手段としての内外気切替
ドア６を回転自在に配置している。

この内外気切替ドア６はサーボモータ７によって駆動されるもので、内気導入口３より
内気（車室内空気）を導入する内気モードと外気導入口４より外気（車室外空気）を導入
する外気モードとを切り替える。

内外気切替箱５の下流側には車室内に向かう空気流を発生させる電動式の送風機８を配
置している。この送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するよう
になっている。送風機８の下流側にはケース２内を流れる空気を冷却する蒸発器９を配置
している。この蒸発器９は、送風機８の送風空気を冷却する冷房用熱交換器で、冷凍サイ
クル装置１０を構成する要素の一つである。

なお、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１の吐出側から、凝縮器１２、受液器１３お
よび減圧手段をなす膨張弁１４を介して蒸発器９に冷媒が循環するように形成された周知
のものである。凝縮器１２には電動式の冷却ファン１２ａによって室外空気（冷却空気）
が送風される。

冷凍サイクル装置１０において、圧縮機１１は電磁クラッチ１１ａを介して車両エンジ
ン（図示せず）により駆動される。従って、電磁クラッチ１１ａの通電の断続により圧縮
機１１の作動を断続制御できる。また、蒸発器９は、膨張弁１４にて減圧された後の低温
低圧の気液２相状態の冷媒が送風機８の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。

一方、室内空調ユニット１において、蒸発器９の下流側にはケース２内を流れる空気を
加熱するヒータコア１５を配置している。このヒータコア１５は車両エンジンの温水（エ
ンジン冷却水）を熱源として、蒸発器９通過後の空気（冷風）を加熱する暖房用熱交換器
である。ヒータコア１５の側方にはバイパス通路１６が形成され、このバイパス通路１６
をヒータコア１５のバイパス空気（冷風）が流れる。

蒸発器９とヒータコア１５との間に温度調整手段をなすエアミックスドア１７を回転自
在に配置してある。このエアミックスドア１７はサーボモータ１８により駆動されて、そ
の回転位置（開度）が連続的に調整可能になっている。

このエアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調整し、これにより、車室内に吹き出す空気の温度を調整するようになっている。

ケース２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１９、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口２０、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口２１の計３種類の吹出口が設けられている。

これら吹出口１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフ
ットドア２４が回転自在に配置されている。これらの吹出モードドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。

吹出モードドア２２〜２４の開閉によって、フェイス吹出口２０を開口するフェイスモード、フェイス吹出口２０とフット吹出口２１の両方を同時に開口するバイレベルモード、フット吹出口２１を開口するフットモード、フット吹出口２１とデフロスタ吹出口１９の両方を同時に開口するフットデフロスタモード、およびデフロスタ吹出口１９を開口するデフロスタモードモード等の吹出モードを切り替える。

次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置３０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。
この空調制御装置３０は、そのＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶してお
り、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。

空調制御装置３０の入力側にはセンサ群３１〜３６からセンサ検出信号が入力され、ま
た、車室内前部の計器盤（図示せず）付近に配置される空調パネル３７から各種操作信号
が入力される。

センサ群としては、具体的には、外気温（車室外温度）Ｔａｍを検出する外気センサ３
１、内気温（車室内温度）Ｔｒを検出する内気センサ３２、車室内に入射する日射量Ｔｓ
を検出する日射センサ３３、蒸発器９の空気吹出部に配置されて蒸発器吹出空気温度Ｔｅ
を検出する蒸発器温度センサ３４、ヒータコア１５に流入する温水（エンジン冷却水）温
度Ｔｗを検出する水温センサ３５、車室内の相対湿度ＲＨｒを検出する湿度センサ３６等が設けられている。

また、空調パネル３７には各種操作スイッチとして、図２に示すスイッチ３８〜４４が設けられている。吹出モードスイッチ３８は吹出モードドア２２〜２４により設定される各種吹出モードをマニュアル設定するための信号を出すもので、フェイスモードスイッチ３８ａ、バイレベルモードスイッチ３８ｂ、フットモードスイッチ３８ｃ、フットデフロスタモードスイッチ３８ｄ、およびデフロスタモードスイッチ３８ｅを備えている。

内外気切替スイッチ３９は内外気切替ドア６による内気モードと外気モードをマニュアル設定する信号を出すもので、内気モードスイッチ３９ａと外気モードスイッチ３９ｂを備えている。

エアコンスイッチ４０は圧縮機１１の作動指令および停止指令をマニュアル設定する信号（電磁クラッチ１１ａのＯＮ、ＯＦＦ信号）を出すものである。エアコンスイッチ４０の操作ノブ４０ａには、圧縮機１１の作動中（オン状態）を表示する表示部４０ｂが備えられている。

温度設定スイッチ４１は車室内の設定温度の信号を出すもので、設定温度上昇用のスイッチ４１ａと、設定温度低下用のスイッチ４１ｂと、設定温度表示部４１ｃとを備えている。

送風機作動スイッチ４２は送風機８の風量切替をマニュアル設定するための信号を出すもので、送風機８の低風量用スイッチ４２ａ、第１中風量用スイッチ４２ｂ、第１中風量より所定量多い第２中風量用スイッチ４２ｃ、および大風量用のスイッチ４２ｄを備えている。

オートスイッチ４３は空調自動制御状態の指令信号を出すもので、オートスイッチ４３をオン状態にすると、エアコンスイッチ４０がオフ状態であっても、電磁クラッチ１１ａに通電して、圧縮機１１を作動状態にし、かつ、各種空調機器の作動を自動制御する状態にする。オフスイッチ４４は空調装置の停止信号を出すものであり、オフスイッチ４４の操作によって各種空調機器がすべて停止状態となる。

空調制御装置３０の出力側には、圧縮機１１の電磁クラッチ１１ａ、各機器の電気駆動
手段をなすサーボモータ７、１８、２５、送風機８のモータ８ｂ、凝縮器冷却ファン１２
ａのモータ１２ｂ等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置３０の出力信号によ
り制御される。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、室内空調ユニット１の
作動の概要を説明すると、送風機８を作動させることにより、内気導入口３または外気導
入口４より導入された空気がケース２内を車室内に向かって送風される。また、電磁クラ
ッチ１１ａに通電して電磁クラッチ１１ａを接続状態とし、圧縮機１１を車両エンジンに
て駆動することにより、冷凍サイクル装置１０内を冷媒が循環する。

送風機８の送風空気は、先ず蒸発器９を通過して冷却、除湿され、この冷風は次にエア
ミックスドア１７の回転位置（開度）に応じてヒータコア１５を通過する流れとバイパス
通路１６を通過する流れとに分けられる。ヒータコア１５を通過する流れは加熱されて温
風となり、バイパス通路１６を通過する流れは冷風のままである。

従って、エアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と
、バイパス通路１６を通過する空気量（冷風量）との割合を調整し、これにより、車室内
に吹き出す空気の温度を調整できる。

そして、この温度調整された空調風が、ケース２の空気通路の最下流部に位置するデフロスタ吹出口１９、フェイス吹出口２０およびフット吹出口２１のうち、いずれか１つまたは複数の吹出口から車室内へ吹き出して、車室内の空調および車両の前面窓ガラスＷの曇り止めを行う。

次に、本実施形態において制御装置３０により実行される空調自動制御を説明する。本実施形態による空調自動制御のメインルーチンは前述の特許文献１（特許第３３０９５２８号公報）と同じでよいので、説明を省略する。

図３は本実施形態による空調自動制御のうち圧縮機制御のサブルーチンであり、空調パネル３７のオートスイッチ４３の投入により実行される。先ず、ステップＳ１０にて車室内温度制御のための第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１を図４に示すように車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて算出する。

ここで、目標吹出温度ＴＡＯは、空調熱負荷変動にかかわらず、空調パネル３７の温度設定スイッチ４１によりユーザーが設定した設定温度Ｔｓｅｔに車室内温度を維持するために必要な車室内吹出空気温度である。このＴＡＯは設定温度Ｔｓｅｔ、外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射量Ｔｓに基づいて下記数式（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
図４に示すように、第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１はＴＡＯよりも所定温度（例えば２℃程度）低い温度であり、そして、ＴＡＯの低下に従って低下するように決定される。図４の例では、第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１の下限値を蒸発器９のフロスト防止のために３℃とし、また、第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１の上限値を蒸発器９での悪臭発生防止のために１１℃としている。

次のステップＳ２０にて車室内湿度制御のための第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を図５に示すように車室内湿度（湿度センサ３６の検出湿度）ＲＨｒに基づいて算出する。具体的には、図５の例では、車室内湿度ＲＨｒが快適湿度範囲の上限値（例えば、６０％）を越えると、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２＝低めの所定目標温度Ｔ_Lに切り替え、また、車室内湿度ＲＨｒが快適湿度範囲の下限値（例えば、５０％）を下回ると、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２＝高めの所定目標温度Ｔ_H（＝Ｔ_L＋α）に切り替えるようになっている。

次のステップＳ３０にて窓ガラス防曇制御のための第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を算出する。この第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３は図６に示す曇り限界車室内湿度に基づいて車両窓ガラスが曇る状況にあるか否かの曇り判定を行って決定される。すなわち、車両窓ガラスの曇りは車室内空気が窓ガラス内面に接触して冷却され、ガラス接触空気が相対湿度：１００％（露点）に達することにより発生する。

ここで、窓ガラス温度は外気温等にて推定できるから、外気温センサ３１により検出される外気温Ｔａｍ、内気温センサ３２により検出される車室内温度Ｔｒ等に基づいて、車両窓ガラスの曇りが発生するときの車室内湿度を算出できる。本明細書では、この曇りが発生するときの車室内湿度を曇り限界車室内湿度という。

なお、雨天時には窓ガラスに水滴が付着することにより、雨天時以外の天候の際よりも窓ガラス温度が低くなるから、雨天時をワイパー装置の作動信号等により判定して、雨天時には同一外気温に対する曇り限界車室内湿度を図６の破線で図示するように低めに補正した方が好ましい。

そして、湿度センサ３６により検出される車室内湿度ＲＨｒが図６により求めた曇り限界車室内湿度以上であるときは車両窓ガラスが曇ると判定する。この窓ガラスの曇りを判定したときは、最大の除湿能力を発揮するために、第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を最低温度である３℃に設定する。

これに対し、湿度センサ３６により検出される車室内湿度ＲＨｒが図６により求めた曇り限界車室内湿度未満であるときは、車両窓ガラスの曇りなしと判定し、このときは防曇制御のための圧縮機作動が不要であるため、第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を圧縮機１１が必ず停止状態となる程度の高温域に設定する。

次のステップＳ４０にて上記第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２および第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３のうち最低値を目標蒸発器温度ＴＥＯとして決定する。

次のステップＳ５０にて、この目標蒸発器温度ＴＥＯと温度センサ３４により検出される実際の蒸発器吹出温度Ｔｅとを比較して圧縮機１１のＯＮ、ＯＦＦを決定する。具体的には、実際の蒸発器吹出温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯ以下に低下すると圧縮機１１をＯＦＦと決定し、ステップＳ６０に進み、電磁クラッチ１１ａへの通電を遮断して圧縮機１１を停止させる。

一方、実際の蒸発器吹出温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯ＋β以上に上昇すると、圧縮機１１をＯＮと決定し、ステップＳ７０に進み、電磁クラッチ１１ａに通電して圧縮機１１を作動させる。なお、βは圧縮機１１の断続作動のハンチングを防ぐためのヒステリシス幅であり、通常、１℃程度の温度幅である。

上記したステップＳ５０〜ステップＳ７０による圧縮機１１の断続制御によって蒸発器吹出温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯに制御される。そして、上記第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２および第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３のうち最低値を目標蒸発器温度ＴＥＯとして決定することにより、車室内温度制御、車室内湿度制御および窓ガラス防曇制御のための蒸発器温度制御をすべて満足できる。

ところで、上記した図３による圧縮機制御は、空調パネル３７のオートスイッチ４３の投入により実行される自動制御であるから、この自動制御中にユーザーによってエアコンスイッチ４０がオフ操作されると、エアコンスイッチ４０のオフ信号を受けて制御装置３０が電磁クラッチ１１ａの通電を遮断して、圧縮機１１の作動を強制的に停止する。

この結果、窓ガラス防曇制御中においても、圧縮機１１の強制停止により蒸発器９の除湿作用が停止して窓ガラスＷの曇りが発生することになる。そこで、本実施形態では、このような圧縮機１１の強制停止に基づく窓ガラスＷの曇りを未然に防止する制御を採用している。

図７はこの制御を示すフローチャートであり、図７の制御ルーチンもオートスイッチ４３の投入により実行される。先ず、ステップＳ１００にて通常制御開始後にエアコンスイッチ４０がオフ操作されたかを判定する。ここで、通常制御とは図３の制御ルーチンにより実行される圧縮機１１の作動の自動制御を言う。

図３の圧縮機制御は、エアコンスイッチ４０がオフ状態に操作されていてもオートスイッチ４３の投入だけで実行されるから、オートスイッチ４３の投入前からエアコンスイッチ４０がオフ状態に操作されている場合は、ステップＳ１００におけるエアコンスイッチ４０のオフ操作に該当しない。

ステップＳ１００では、通常制御開始後にエアコンスイッチ４０がユーザによってオフ操作された場合のみをオフ操作に該当すると判定する。従って、オートスイッチ４３の投入前からエアコンスイッチ４０がオフ状態に操作されている場合と、オートスイッチ４３の投入時に、エアコンスイッチ４０がオン状態にあり、その後もエアコンスイッチ４０がオン状態に維持されている場合は、ステップＳ１００の判定がＮＯとなり、ステップＳ１１０に進み、通常制御（図３の圧縮機制御）を続行する。

一方、通常制御開始後にエアコンスイッチ４０がユーザによってオフ操作された場合はステップＳ１００の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１２０に進み、湿度センサ３６により検出される車室内湿度ＲＨｒを読み込む。

次のステップＳ１３０にてこの車室内湿度ＲＨｒに基づいて窓ガラスＷの曇り判定を行う。具体的には、車室内湿度ＲＨｒと前述の図６に示す曇り限界車室内湿度とを比較して、車室内湿度ＲＨｒが曇り限界車室内湿度未満であるときは曇り無しと判定する。このときは、ステップＳ１４０にて電磁クラッチ１１ａの通電を遮断して圧縮機１１の作動を停止した後、ステップＳ１００に戻る。

これに対し、ステップＳ１３０にて車室内湿度ＲＨｒが曇り限界車室内湿度以上であるときは曇り有りと判定し、次のステップＳ１５０にて、前述の第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を目標蒸発器温度ＴＥＯとして決定する。具体的には、目標蒸発器温度ＴＥＯを最低温度である３℃に決定する。

次のステップＳ１６０にて実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯ（＝３℃）となるように圧縮機１１の作動を断続制御する。このステップＳ１６０による制御は、具体的には、図３のステップＳ５０〜Ｓ７０による圧縮機断続制御と同じでよい。

これにより、エアコンスイッチ４０がユーザによってオフ操作された場合にも、蒸発器吹出空気温度Ｔｅが防曇制御のための第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３となるように圧縮機１１の作動を制御して防曇運転を行うことができる。よって、圧縮機１１の強制停止に基づく窓ガラスＷの曇り発生を未然に防止でき、車両の安全運転の確保に貢献できる。

しかも、窓ガラスの曇り判定を行い、窓ガラスの曇り有りと判定した場合のみに、圧縮機１１の作動による防曇運転を行い、窓ガラスの曇りが無いときは防曇運転を行わないから、窓ガラスの曇りが無いときはユーザのエアコンスイッチオフ操作に基づいて圧縮機１１を停止できる（ステップＳ１４０）。従って、窓ガラスの曇りが無いときは圧縮機１１の停止に基づく省動力効果を発揮できる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、車室内湿度を検出する湿度センサ３６を備えて、冷房時の車室内温度制御、車室内の湿度（除湿）制御、および窓ガラス防曇制御という３つの制御目的のために圧縮機１１の作動を制御しているが、第３実施形態では、湿度センサ３６を廃止して、その代わりに、窓ガラスの曇りを直接検出する曇り検出手段を設け、冷房時の車室内温度および窓ガラス防曇制御という２つの制御目的のために圧縮機１１の作動を制御する。

ここで、窓ガラスの曇りを直接検出する曇り検出手段としては具体的には、窓ガラス表面の結露により電極間の電気抵抗値が低下して、窓ガラス表面の結露を検出する結露センサを使用できる。また、曇り検出手段として光学式曇りセンサを使用してもよい。この光学式曇りセンサは、発光素子の光を窓ガラス表面で反射させて受光素子に受光させるように構成され、窓ガラス表面に結露が発生すると光の反射度合いが変化することを利用して窓ガラス表面の結露を検出するものである。

図８は図７に対応する第２実施形態の制御を示すもので、図７と同等部分には同一符号を付している。ステップＳ１００において、通常制御開始後にエアコンスイッチ４０がユーザによってオフ操作された場合を判定すると、次のステップＳ１２５にて上記曇り検出手段の検出信号を読み込む。

そして、次のステップＳ１３０にてこの検出信号に基づいて窓ガラスの曇り判定を行い、窓ガラスの曇り有りを判定すると、第１実施形態と同様に、第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を目標蒸発器温度ＴＥＯとして決定し（ステップＳ１５０）、実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯ（＝３℃）となるように圧縮機１１の作動を断続制御する（ステップＳ１６０）。

これにより、第２実施形態においても、エアコンスイッチ４０のオフ操作時に圧縮機１１の強制停止に基づく窓ガラスＷの曇り発生を未然に防止でき、第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。

なお、上述の実施形態において、ステップＳ１３０での曇り判定とは、窓ガラスの曇りを実際に視認できるレベルでの判定に限らず、曇りを視認できない予備的なレベルでも、窓ガラスに曇りが発生し得る状況を判定して曇り有りと判定してもよい。窓ガラスの曇り発生を確実に防止する観点からは、後者の判定方法を採用することが好ましい。

そして、この曇り判定のレベルに対応して、最適な第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３を設定するようにすればよい。

（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、エアコンスイッチ４０がオフ操作されたときでも、窓ガラスの曇りを判定すると、圧縮機１１を作動させるとともに、実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが窓ガラス防曇のための第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３となるように圧縮機１１の作動を制御して、窓ガラスの防曇運転を行っているが、車両ユーザーがオフスイッチ４４をオフ操作して空調装置の作動を停止してしまう場合がある。この場合は、圧縮機１１のみならず送風機８も作動を停止してしまう。

そこで、オフスイッチ４４がオフ操作されたときでも、窓ガラスの曇りを判定すると、圧縮機１１および送風機８を作動させるとともに、実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが窓ガラス防曇のための第３目標蒸発器温度ＴＥＯ３となるように圧縮機１１の作動を制御して、窓ガラスの防曇運転を行うようにしてもよい。

なお、図２の空調パネル３７では、送風機作動スイッチ４２に送風機８の作動を停止するオフスイッチを設けない場合を示しているが、送風機作動スイッチ４２に送風機８の作動を停止するオフスイッチを設けるスイッチ構成は周知であり、このように、オフスイッチを有する送風機作動スイッチ４２を採用する場合は、送風機作動スイッチ４２のオフスイッチがオフ操作されたときに、窓ガラスの曇りを判定すると、送風機８および圧縮機１１を作動させて、窓ガラスの防曇運転を行うようにしてもよい。

従って、このような他の実施形態を考慮すると、本発明における「圧縮機１１の停止のマニュアル操作信号を出す第１スイッチ」は、具体的には、エアコンスイッチ４０やオフスイッチ４４により構成され、また、「送風機８の停止のマニュアル操作信号を出す第２スイッチ」は、具体的には、オフスイッチ４４や送風機作動スイッチ４２により構成される。

（２）上述の実施形態では、冷凍サイクルの圧縮機１１を作動させて蒸発器９の除湿作用により窓ガラスの防曇運転を行う場合について説明したが、冬期の寒冷時には、蒸発器９の吸い込み空気温度が低下して、蒸発器９の吹出空気温度Ｔｅが蒸発器フロスト防止のために設定される最低目標温度（例えば、３℃）以下となり、圧縮機１１を作動できない場合が生じる。

このような場合には、圧縮機１１の作動による蒸発器９の除湿作用の発揮ではなく、窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を行って、窓ガラスの防曇運転を行うようにすればよい。

具体的には、窓ガラスの曇りを判定したときに、圧縮機１１を停止状態に維持する必要のあるときは、車室内吹出空気の吹出モードをデフロスタモードに切り替える制御を行えば、ヒータコア１５にて加熱された温風をデフロスタ吹出口１９から窓ガラスＷの内面に向かって吹き出して、窓ガラスＷの温度を上昇できる。これにより、車室内空気が窓ガラスＷの内面で冷却されて結露すること（曇りの発生）を防止できる。

また、窓ガラスの温度を上昇させる空調制御の別の具体例として、窓ガラスの曇りを判定したときに、車室内吹出空気の温度調整手段をなすエアミックスドア１７の開度を増大して温風の風量割合を増加して、車室内吹出空気の温度を窓ガラスの曇り判定前よりも所定温度だけ高めるようにしてもよい。

なお、窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を実行する場合に、デフロスタモードに切り替える制御と車室内吹出空気の温度を高める制御とを組み合わせて実行してもよい。また、窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を実行する場合に、ケース２内の空気通路に設けた電気ヒータや窓ガラスＷに配置した電気ヒータに通電して、これらの電気ヒータを発熱させるようにしてもよい。

（３）上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０の圧縮機１１として、常に一定の吐出容量で作動する固定容量型圧縮機を用い、この固定容量型圧縮機１１の作動を断続制御することにより圧縮機１１の稼働率（ひいては冷媒吐出能力）を制御し、これにより、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅを目標蒸発器温度ＴＥＯに制御する例について説明したが、本発明はこのような圧縮機制御方式に限定されるものではない。

例えば、圧縮機１１として吐出容量を調整可能な可変容量型圧縮機を用いてもよい。この可変容量型圧縮機を用いる場合は、図３のステップＳ５０〜Ｓ７０や図７、８のステップＳ１６０における圧縮機断続制御の代わりに、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯとなるように吐出容量を連続的に可変制御すればよい。

また、圧縮機１１として回転数が調整可能な電動圧縮機を用いてもよい。この場合は、図３のステップＳ５０〜Ｓ７０や図７、８のステップＳ１６０における圧縮機断続制御の代わりに、蒸発器９の実際の吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯとなるように圧縮機回転数を連続的に制御すればよい。

本発明の第１実施形態を示す全体システム構成図である。 第１実施形態による空調パネルの正面図である。 第１実施形態による圧縮機制御を示すフローチャ−トである。 第１実施形態による第１目標蒸発器温度の算出方法の説明図である。 第１実施形態による第２目標蒸発器温度の算出方法の説明図である。 第１実施形態による第３目標蒸発器温度算出に用いる曇り限界湿度の説明図である。 第１実施形態によるエアコンスイッチオフ操作時の防曇制御のフローチャ−トである。 第２実施形態によるエアコンスイッチオフ操作時の防曇制御のフローチャ−トである。

符号の説明

９…蒸発器（冷房用熱交換器）、１１…圧縮機、３０…空調制御装置（制御手段）、
４０…エアコンスイッチ（第１スイッチ）。

Claims (8)

1. 車室内へ吹き出す空気を冷却する冷房用熱交換器（９）と、
   前記冷房用熱交換器（９）の冷却状態を作り出す冷凍サイクルの圧縮機（１１）と、
   前記圧縮機（１１）の停止のマニュアル操作信号を出す第１スイッチ（４０、４４）と、
   窓ガラスの曇りを判定したときは前記窓ガラスの防曇を行うように前記圧縮機（１１）の作動を制御する制御手段（３０）とを備え、
   前記制御手段（３０）は、前記第１スイッチ（４０、４４）のマニュアル操作により圧縮機停止信号が出たときでも前記窓ガラスの曇りを判定したときは前記圧縮機（１１）を作動させて、前記窓ガラスの防曇運転を行うことを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内へ向かって吹き出す空気を前記冷房用熱交換器（９）を通過して送風する送風機（８）と、
   前記送風機（８）の停止のマニュアル操作信号を出す第２スイッチ（４４）とを備え、
   前記制御手段（３０）は、前記第２スイッチ（４４）のマニュアル操作により送風機停止信号が出たときでも前記窓ガラスの曇りを判定したときは前記圧縮機（１１）および前記送風機（８）を作動させて、前記窓ガラスの防曇運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記冷房用熱交換器（９）の温度が前記窓ガラスの防曇のための目標温度（ＴＥＯ３）となるように前記圧縮機（１１）の作動を制御して、前記窓ガラスの防曇運転を行う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. 前記窓ガラスの曇りを判定したときに、前記圧縮機（１１）を停止状態に維持する必要のあるときは、前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御を行う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. 前記冷房用熱交換器（９）の空気流れ下流側に車室内吹出空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）を配置し、
   前記車室内吹出空気の吹出モードとして、少なくともデフロスタモード、フェイスモードおよびフットモードが切替可能に構成されており、
   前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御は、前記吹出モードを前記デフロスタモードに切り替える制御であることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
6. 前記冷房用熱交換器（９）の空気流れ下流側に車室内吹出空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）を配置し、
   前記窓ガラスの温度を上昇させる空調制御は、前記暖房用熱交換器（１５）により加熱される前記車室内吹出空気の温度を前記窓ガラスの曇り判定前よりも所定温度だけ高める制御であることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
7. 車室内湿度を検出する湿度検出手段（３６）を備え、前記湿度検出手段（３６）の検出湿度に基づいて前記窓ガラスの曇り判定を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記窓ガラスの曇り発生状況を直接検出する曇り検出手段を備え、
   前記曇り検出手段の検出信号に基づいて前記窓ガラスの曇り判定を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

Images