JP4915212B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内の空気調和を行う車両用空調装置に関する。

従来、車両用空調装置では、内気導入口および外気導入口を有する空調ケーシングと、内気導入口および外気導入口を選択的に開閉する内外気切替ドアと、送風機からの送風空気を冷媒の蒸発により除湿冷却する冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器とともに冷媒を循環させる冷凍サイクル装置を構成して冷媒を圧縮するコンプレッサを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいて、冷却用熱交換器の吹出空気温度Ｔｅの目標値として最適値を選ぶことにより、コンプレッサを不必要に稼働することを低減し、かつ快適な湿度・防曇を達成することができる。

一方、車室外の排ガスが車室内に侵入するのを防止するために排ガスセンサをエンジンルーム前方に設け、外気中の排ガスを検知すると、内外気切り替えドアが内気側に切り換えて内気導入にして、排ガスの車室内への進入を防ぐようにした排ガスオート内外気制御システムがある。

このオート内外気制御システムでは、窓ガラスの曇りに対する懸念から、常にコンプレッサが作動している温度領域でのみ実施され、低外気温時おいてはこの制御は作動しないようになっている。
特許第３３０９５２８号明細書

本発明者は、特許文献１に記載の車両空調装置において、コンプレッサを停止した状態で、内外気導入率（すなわち、内気導入口からの導入する内気と外気導入口から導入する外気との比率）を調整することにより窓ガラスの曇りを防止する防曇制御（湿度制御）について検討した。

まず、この防曇制御では、コンプレッサを停止した状態で、内外気導入比率を調整することにより窓ガラスの曇りを防止するので、コンプレッサを稼働する機会を減らして省動力化を図ることができるものの、外気導入口から外気を導入している限り、外気に排ガス（すなわち、有害ガス）が含まれている場合には排ガスが車室内に侵入する可能性がある。

例えば、コンプレッサを停止させて湿度制御により半内気モード（内気導入口と外気導入口とをそれぞれ開放するモード）に設定している場合において、排ガスを検出して半内気モードから急に内気導入モード（すなわち、外気導入口を閉鎖するモード）に切り替えると、車室内の湿度が上昇して窓ガラスに曇りが発生する危険性がある。

本発明は、上記に鑑みて、有害ガスの侵入時に、窓ガラスの曇りが発生することを抑制するようにした車両空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、車室内に有害ガスが侵入してこないと有害ガス判定手段が判定したときには、コンプレッサを停止した状態で、内気導入口から導入する内気と外気導入口から導入する外気との比率を調整するために内外気切替ドアを制御して窓ガラスの曇りを防止する内外気切替制御手段（１５０）と、窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも大きいか否かを判定する第１の曇り度合い判定手段（２１０）と、車室内に有害ガスが侵入してくると有害ガス判定手段が判定し、かつ窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも大きいと第１の曇り度合い判定手段が判定したときには、内外気切替ドアにより内気導入口を開放して、かつ外気導入口を閉鎖した状態で、コンプレッサを稼働させる第１の内気導入制御手段（２４０）と、を備えることを特徴とする。

これにより、車室内に有害ガスが侵入してくると有害ガス判定手段が判定し、かつ窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも大きいと第１の曇り度合い判定手段が判定したときには、内外気切替ドア（３５）により内気導入モードを設定するとともにコンプレッサ（４０）を稼働させて冷却用熱交換器により導入内気の除湿冷却を実施することができる。このため、内気導入モードの設定により車室内への有害ガスの侵入を防止すると同時に、窓ガラスの曇りが発生することを抑制することができる。

また、車室内に有害ガスが侵入してこないときには、コンプレッサを停止した状態で、内気と外気との導入比率を調整して窓ガラスの曇りを防止するため、省動力化を図ることができる。

なお、窓ガラスの曇り易さ度合いとは、大きくなるほど窓ガラスの曇り易くなる一方、小さくなるほど窓ガラスの曇り難くなる窓ガラスの曇り易さを示すものである。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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に、本発明に係る車両用空調装置の第１実施形態の概略構成を示す。

車両用空調装置は、室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）内側部等に配設される。この室内空調ユニット３０はケース３１（空調ケーシング）を有し、このケース３１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３１の空気通路の最上流部に内外気切替箱３２を配置し、内気導入口３３および外気導入口３４を内外気切替ドア３５により切替開閉するようになっている。この内外気切替ドア３５はサーボモータ３６によって駆動される。

内外気切替箱３２の下流側には車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機３７を配置している。この送風機３７は、遠心式の送風ファン３７ａをモータ３７ｂにより駆動するようになっている。送風機３７の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器３８を配置している。

この冷却用熱交換器３８は、冷凍サイクル装置３９を構成する要素の一つであり、低温低圧の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。なお、冷凍サイクル装置３９は周知のものであり、コンプレッサ４０の吐出側から、凝縮器４１、受液器４２および減圧手段をなす膨張弁４３を介して冷却用熱交換器３８に冷媒が循環するように構成されている。凝縮器４１には電動式の冷却ファン４１ａによって室外空気（冷却空気）が送風される。この冷却ファン４１ａはモータ４１ｂによって駆動される。

冷凍サイクル装置３９において、コンプレッサ４０としては、例えば、冷媒吐出容量を変更可能である可変容量型コンプレッサが用いられる。コンプレッサ４０は、電磁クラッチ４０ａ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４０ａの通電の断続によりコンプレッサ４０の作動を断続制御できる。

一方、室内空調ユニット３０において、冷却用熱交換器３８の下流側にはケース３１内を流れる空気を加熱するヒータユニット４４を配置している。このヒータユニット４４は車両エンジンの温水（すなわち、エンジン冷却水）を熱源として、冷却用熱交換器３８通過後の空気（冷風）を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータユニット４４の側方にはバイパス通路４５が形成され、このバイパス通路４５をヒータユニット４４のバイパス空気が流れる。

冷却用熱交換器３８とヒータユニット４４との間に温度調整手段をなすエアミックスドア４６を回転自在に配置してある。このエアミックスドア４６はサーボモータ４７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４６の開度によりヒータユニット４４を通る空気量（温風量）と、バイパス通路４５を通過してヒータユニット４４をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調節し、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３１の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラス１２に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口４８、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４９、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５０の計３種類の吹出口が設けられている。

これら吹出口４８〜５０の上流部にはデフロスタドア５１、フェイスドア５２およびフットドア５３が回転自在に配置されている。これらのドア５１〜５３は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ５４によって開閉操作される。

空調用電子制御装置２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ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。この空調用電子制御装置２６は、そのＲＯＭ内に空調制御のためのコンピュータプログラムを記憶しており、そのコンピュータプログラムに基づいて各種演算、処理を行う。

空調用電子制御装置２６には、後述する検出装置１０の検出値が入力される他に、周知の空調用センサ群６１〜６６からの検出信号、および空調操作パネル７０からの各種操作信号が入力される。

空調用センサ群としては、具体的には、外気温（車室外温度）Ｔａｍを検出する外気センサ６１、内気温（車室内温度）Ｔｒを検出する内気センサ６２、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ６３、冷却用熱交換器３８の空気吹出部に配置されて冷却用熱交換器吹出空気温度Ｔｅを検出する冷却用熱交換器温度センサ６４、ヒータユニット４４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６５、排気ガスの成分を検出するガスセンサ６６等が設けられる。ガスセンサ６６は、外気導入口３４の上流側の外気取入口に設けられ、外気に含まれる排気ガス（すなわち、有害ガス）の成分（例えば、一酸化炭素）を検出する。

また、空調操作パネル７０には各種空調操作部材として、車室内温度を設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ７１、吹出モードドア５１〜５３により切り替わる吹出モードをマニュアル設定する吹出モードスイッチ７２、内外気切替ドア３５による内外気吸込モードをマニュアル設定する内外気切替スイッチ７３、コンプレッサ４０の作動指令信号（電磁クラッチ４０ａのＯＮ信号）を出すエアコンスイッチ７４、送風機３７の風量をマニュアル設定する送風機作動スイッチ７５、空調自動制御状態の指令信号を出すオートスイッチ７６等が設けられる。

空調用電子制御装置２６の出力側には、コンプレッサ４０の電磁クラッチ４０ａ、各機器の電気駆動手段をなすサーボモータ３６、４７、５４、送風機３７のモータ３７ｂ、凝縮器冷却ファン４１ａのモータ４１ｂ等が接続され、これらの機器の作動が空調用電子制御装置２６の出力信号により制御される。

次に、検出装置１０の構成について図２〜図４を用いて説明する。図２は検出装置１０を車両の窓ガラス（具体的には、フロント側窓ガラス）の内面に装着した状態を示す概略断面図で、図３は検出装置１０の概略斜視図であり、図４は検出装置１０の電気的構成図である。

検出装置１０は、樹脂等により成形されたケース１１を有している。このケース１１は高さの低い薄型の直方体状であって、底面部は全面的に開口した形状になっている。

ケース１１の前面および背面の壁面には凸形状の開口部１１ａを形成している。この前面および背面の開口部１１ａによりケース１１の内部空間が周辺の空間、すなわち、車室内空間に常時連通するようになっている。ケース１１の前面および背面の壁面のうち、開口部１１ａの左右両側部分は窓ガラス１２の内面１２ａへの取付ステー部１１ｂを構成する。

窓ガラス１２は本例では車両の前面（フロント）ガラスであり、図１の上面側が車室内に面する内面１２ａであり、図１の下面側が車室外に面する外面１２ｂである。従って、図２は窓ガラス１２の内面１２ａを図示している。取付ステー部１１ｂの下端面には遮光フィルム１３が貼り付けられ、さらに、遮光フィルム１３が窓ガラス１２の内面１２ａに貼り付けられる。なお、遮光フィルム１３は取付ステー部１１ｂの下端面および窓ガラス１２の内面に対して接着等の手段で貼り付ければよい。

ケース１１の内部空間において開口部１１ａの上端部と上側壁面１１ｃとの間に回路基板１４が窓ガラス１２の面と平行に配置され、図示しない取付手段にて回路基板１４はケース１１の内壁面に固定される。回路基板１４は絶縁基板上に導体回路部を構成する一般にプリント基板と称される部材であり、以下に述べるセンサ類および回路部が実装される。

回路基板１４のうち、窓ガラス１２側の表面（図１の下側面）には、湿度センサ１７、空気温度検出用温度センサ１８、増幅器１９、演算回路２０、および通信回路２１が実装されている。

なお、湿度センサ１７と温度センサ１８は回路基板１４の長手方向（図２の左右方向）の中央部に配置され、開口部１１ａの上端部付近、すなわち、車室内空間への連通部位に配置されている。このため、湿度センサ１７と温度センサ１８は車室内の窓ガラス内面付近の空気の代表的な湿度と温度を検出できる。

遮光フィルム１３のうちセンサ側の表面の１箇所にガラス温度検出用の温度センサ２３が一体化して配置される。遮光フィルム１３は上述のように熱伝導率の高い薄膜状部材であるから、窓ガラス１２の車室内側表面温度（内面温度）とほぼ同一の温度になっている。

なお、本例では、湿度センサ１７として、感湿膜の誘電率が空気の相対湿度に応じて変化し、それにより、静電容量が空気の相対湿度に応じて変化する容量変化型のものを用いている。また、温度センサ１８、２３としては温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いている。

リード線２５はケース１１の内部空間からケース１１の外部へ取り出される電源線および通信線であり、回路基板１４の電気回路部（増幅器１９、演算回路２０、および通信回路２１）と、外部回路（後述の図４の空調用電子制御装置２６、車両電源等）との間を電気的に接続するものである。

なお、前述したケース１１の取付ステー部１１ｂは、回路基板１４および回路基板１４上に実装される各種センサ類と窓ガラス１２の内面１２ａとの間隔を規定する位置決め手段としての役割を果たす。

次に、図４により検出装置１０の電気的構成を説明すると、各センサ１７、１８、２３の出力信号をそれぞれ増幅器１９ａ〜１９ｄで増幅して演算回路２０ａ〜２０ｃに加える。

そして、演算回路２０ａが、湿度センサ１７（具体的には増幅回路２０ａの出力値）の出力値Ｖに基づいて、窓ガラス付近の車室内空気の相対湿度ＲＨを演算する。すなわち、湿度センサ１７の出力値Ｖを相対湿度ＲＨに変換するための所定の演算式が予め設定されており、この演算式に出力値Ｖを適用することにより、相対湿度ＲＨを演算する。下記（１）式は、この湿度演算式の具体例である。

ＲＨ＝αＶ＋β ……（１）
但し、αは制御係数で、βは定数である。

次に、演算回路２０ｂが空気温度センサ１８の出力値（具体的には増幅回路２０ｂの出力値）を予め設定された所定の演算式に適用することにより、窓ガラス付近の車室内空気温度を演算する。

さらに、演算回路２０ｃが、ガラス温度センサ２３の出力値（具体的には増幅回路２０ｃの出力値）を予め設定された所定の演算式に適用することにより、窓ガラス温度（ガラス室内側表面温度）を演算する。

さらに、演算回路２０ｄが、相対湿度ＲＨ、空気温度および窓ガラス温度に基づいて、窓ガラス表面相対湿度（窓ガラス室内側表面の相対湿度）ＲＨＷを演算する。すなわち、湿り空気線図を用いることにより、相対湿度ＲＨと空気温度と窓ガラス温度とから窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを演算できる。そして、その窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが通信回路２１を通して空調用電子制御装置２６に出力するようになっている。

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３０の作動の概要を説明すると、送風機３７を作動させることにより、内気導入口３３または外気導入口３４より導入された空気がケース３１内を車室内に向かって送風される。また、電磁クラッチ４０ａに通電して電磁クラッチ４０ａを接続状態とし、コンプレッサ４０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３９内を冷媒が循環する。

送風機３７の送風空気は、先ず冷却用熱交換器３８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４６の回転位置（開度）に応じてヒータユニット４４を通過する流れ（温風）とバイパス通路４５を通過する流れ（冷風）とに分けられる。

従って、エアミックスドア４６の開度によりヒータユニット４４を通る空気量（温風量）と、バイパス通路４５を通過する空気量（冷風量）との割合を調整することにより、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３１の空気通路の最下流部に位置するデフロスタ吹出口４８、フェイス吹出口４９およびフット吹出口５０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１２の曇り止めを行う。

次に、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷに基づく空調制御を説明する。

図５は空調用電子制御装置２６により実行される制御ルーチンである。制御ルーチンは、イグニッションスイッチ（すなわち、車両電源スイッチ）がオンされると、空調用電子制御装置２６によって実行開始される。

まず、電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０を停止させる（ステップ１００）。

次のステップ１１０においてガスセンサ６６の検出値を取り込んで、次のステップ１２０においてガスセンサ６６の検出値に基づいて、排ガス成分の濃度が一定濃度以上であるか否かを判定する。

ここで、排ガス成分の濃度が一定濃度未満であるときには、排ガス成分が車室内に侵入してこないとしてＮＯと判定して、ステップ１３０に進んで、コンプレッサ４０が稼働中か否かを判定する。

ここで、コンプレッサ４０が稼働中ならばＹＥＳと判定して、ステップ１６０に進んで、コンプレッサ４０の稼働を維持して、外気導入モードに切り替える。すなわち、内外気切替ドア３５により、内気導入口３３を全閉して外気導入口３４を全開して、外気だけをケース３１内に導入する。

ここで、コンプレッサ４０の稼働を維持するため、コンプレッサ４０が一旦稼働すると、イグニッションスイッチＩＧがオフされるまで、コンプレッサ４０の稼働が維持されることになる。その後、ステップ１１０に戻る。

一方、ステップ１３０において、コンプレッサ４０が停止中ならばＮＯと判定して、ステップ１４０に進んで、検出装置１０から窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを取り込んで、コンプレッサ４０を停止した状態で、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷに基づいて内外気導入比率の調整による防曇制御（湿度制御）を実施する（ステップ１５０）。
なお、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷとは、特許請求範囲に記載の「窓ガラスの曇り易さ度合い」に相当するもので、高くなるほど窓ガラスの曇り易くなる一方、低くなるほど窓ガラスの曇り難くなる窓ガラスの曇り易さを示す指標である。

具体的には、防曇制御では、内気導入口３３から導入される内気と外気導入口３３から導入される外気との比率を決めるための内外気制御指令値Ｓを算出し、内外気制御指令値Ｓに基づいて内外気切替ドア３５を駆動する。

ここで、内外気制御指令値Ｓは、図６に示すように、Ｓ＝０のとき内気比率＝０％（すなわち、外気：１００％の外気導入モード）とし、Ｓ＝７のとき内気比率＝１００％（すなわち、内気循環モード）とし、Ｓ＝１からＳ＝７に向かって内気比率が順次増大する。内気比率とは、内気導入口３３からの導入内気と外気導入口３３からの導入外気との合計量に対する導入内気の比率である。

図７は上記の防曇制御の具体例を示すフローチャートであり、図７を参照して防曇制御の具体的な処理について具体的に説明する。

まず、車速ＳＰＤが低速域Ａにあるか高速域Ｂにあるかを図８のマップに基づいて判定する（ステップ３００）。そして、車速ＳＰＤが高速域Ｂにあるときは、図９のマップに示すように窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷに基づいて内外気制御指令値Ｓを決定する（ステップ３１０）。

すなわち、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第１の目標窓ガラス表面相対湿度ＴＲＨＷよりも上昇すると、窓ガラスに曇りが生じ易いとして、Ｓ＝０（外気モード）とし、また窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第２の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ａ）よりも低下すると、窓ガラスに曇りが生じ難いとして、Ｓ＝７（内気モード）にする。

ここで、第１の目標窓ガラス表面相対湿度ＴＲＨＷとしては、窓ガラスに曇りが生じない上限湿度付近のレベルとして、例えば、８０％が用いられ、第２の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ａ）としては、例えば、６５％が用いられる（ａ＝１５％）。

一方、車速ＳＰＤが低速域Ａにあるときは、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷに基づいて、図１０のマップに示す制御モード１、２、３、４のうち１つの制御モードを決定する（ステップ３２０）。

すなわち、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第３の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ＋ｃ２）よりも上昇すると、制御モード４を決定し、また窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第３の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ＋ｃ２）と第１の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ）との間にあるときは制御モード３を決定する。

さらに、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第１の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ）と第４の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ｂ）との間にあるときは制御モード２を決定し、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが第４の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ｂ）よりも低下すると制御モード１を決定する。

なお、制御モード１が特許請求範囲に記載の第１の制御モードに相当し、制御モード２が特許請求範囲に記載の第２の制御モードに相当し、制御モード３が特許請求範囲に記載の第３の制御モードに相当し、制御モード４が特許請求範囲に記載の第４の制御モードに相当する。

ここで、第４の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ｂ）→第１の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ）→第３の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ＋ｃ２）の順に湿度が高くなり、これらの順で徐々に窓ガラスに曇りが生じ易くなる傾向になっている。すなわち、窓ガラスに曇り易さ度合いが高くする。

なお、第４の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ−ｂ）としては、例えば、７０％が用いられ（ｂ＝１０％）、第３の目標窓ガラス表面相対湿度（ＴＲＨＷ＋ｃ２）としては、例えば、９５％が用いられる（ｃ２＝１５％）。

また、制御モード１を決定したときは所定時間経過ごとにＳ＝Ｓ＋１の制御処理を行う（Ｓ３３０）。すなわち、所定時間ごとに内外気制御指令値Ｓの値を「１」ずつ増加して、内気比率を所定割合ずつ順次増加する制御処理を行う。

また、制御モード２を決定したときは窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが目標窓ガラス表面相対湿度ＴＲＨＷ付近にあるため、Ｓ＝Ｓの制御処理、すなわち、内外気制御指令値Ｓの値として、前回算出のＳの値を持続する制御処理を行う（ステップ３４０）。

また、制御モード３を決定したときは所定時間経過ごとにＳ＝Ｓ−１の制御処理を行う（ステップ３５０）。すなわち、所定時間ごとに内外気制御指令値Ｓの値を「１」ずつ減少して、内気比率を所定割合ずつ減少する制御処理を行う。このため、制御モード３を決定したときは最初、内外気制御指令値Ｓ≠０であっても、時間経過に伴って、Ｓ＝Ｓ−１を繰り返すと内外気制御指令値Ｓ＝０になる。さらに、制御モード４を決定したときはＳ＝０の制御処理、具体的には外気モードを実施する制御を行う（ステップ３６０）。

以上のように、内外気制御指令値Ｓに応じて、内気比率を調整して窓ガラス１２に曇りが生じるのを防ぐことになる。

次に再び、図５に戻って、ステップ１２０において排ガス成分の濃度が一定濃度以上であるときには、排ガス成分が車室内に侵入してくるとしてＹＥＳと判定して、ステップ１７０に進んで、検出装置１０から窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを取り込む。

次のステップ１８０において、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが９５％よりも高いか否かを判定する。窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが９５％よりも高い場合には、ＹＥＳと判定する。このとき、外気導入モードを実施して、電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０を稼働させる（ステップ１９０）。これに伴い、ケース３１内に外気導入口３４からの外気だけが導入され、この導入された外気が冷却用熱交換器３８により除湿冷却されるので、車室内は、低湿度の空気（すなわち、外気）が導入される。

また、ステップ１８０において、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが９５％（すなわち、第２の閾値）よりも低い場合にはＮＯと判定する。このとき、内気循環モードを実施する（ステップ２００）。具体的には、内外気切替ドア３５をサーボモータ３６によって制御して、内気導入口３３を開放し、かつ外気導入口３４を閉鎖する。

次のステップ２１０において、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％（すなわち、第１の閾値）よりも高いか否かを判定する。窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％よりも高いとき（９５％＞ＲＨＷ≧８５％）、電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０を稼働させる（ステップ２４０）。

次のステップ２１０において、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％よりも低いとき（ＲＨＷ＜８５％）、コンプレッサ４０が稼働中か否かを判定する（ステップ２２０）。コンプレッサ４０が稼働中であるときには、ＹＥＳと判定してステップ２４０に進んで、コンプレッサ４０の稼働を維持する。

この処理は、特許請求の範囲に記載のコンプレッサ継続制御手段に相当し、コンプレッサ４０が一旦稼働すると、イグニッションスイッチＩＧがオフされるまで、コンプレッサ４０の稼働が維持されることになる。

一方、ステップ２２０において、コンプレッサ４０が停止中であるときには、ＮＯと判定して電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０の停止を維持する（ステップ２５０）。

以上のように、ガスセンサ６６の検出値および窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷに基づいて、ステップ１５０、２４０、２５０のいずれか１つのステップに進んで、コンプレッサ４０の稼働／停止、および内外気切替モードの設定を実施すると、ステップ１００をスキップしてステップ１１０に戻る。その後、ステップ１１０〜２４０（ステップ１００を除く）の制御処理を繰り返す。

以上説明した本実施形態によれば、空調用電子制御装置２６が排ガス成分が車室内に侵入してくると判定し、かつ窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％よりも高い場合には、コンプレッサ４０を稼働した状態で内気循環モードを実施する。したがって、排ガス成分が侵入に伴って急に内気循環モードに切り替えても、コンプレッサ４０の稼働を開始するので、冷却用熱交換器３８により除湿冷却が開始される。これに伴い、低湿度の内気が吹出口４８、４９、５０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されるので、窓ガラス１２に曇りが生じることを抑制することができる。

本実施形態では、空調用電子制御装置２６は、排ガス成分が車室内に侵入してこないと判定したときには、コンプレッサ４０を停止した状態で、内外気導入比率の調整による防曇制御を実施する。これに加えて、排ガス成分が車室内に侵入してくると判定し、かつ窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％よりも低い場合には、コンプレッサ４０を停止した状態で内気循環モードを実施する。

以上により、コンプレッサ４０を停止した状態で防曇を行うことができるので、省動力化を図ることができる。

本実施形態では、コンプレッサ４０が一旦稼働すると、イグニッションスイッチＩＧがオフされるまで、コンプレッサ４０の稼働が維持されることになる。このため、冷却用熱交換器３８の表面温度の低下、上昇が繰り返されることはない、このため、凝縮水の発生、および凝縮水の蒸発が繰り返し行われることはない。ここで、凝縮水の蒸発に伴って凝縮水に含まれる臭い成分が空気中に発散するものの、凝縮水の蒸発が繰り返し行われることはないので、臭いの発生を抑えることが可能になる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、コンプレッサ４０が一旦稼働すると、イグニッションスイッチＩＧがオフされるまで、コンプレッサ４０の稼働を維持するようにした例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態で、コンプレッサ４０が一旦稼働すると、必要に応じてコンプレッサ４０を停止する例について図１１を参照して説明する。

図１１は、上述の第１本実施形態の図５に代わる制御ルーチンを示すフローチャートである。図１１中において、図５と同一ステップは、同一処理を示している。

本実施形態では、ステップ１２０において、排ガス成分の濃度が一定濃度未満であるときには、排ガス成分が車室内に侵入してこないとしてＮＯと判定して、ステップ１３０ａに進み、電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０を停止状態にする。なお、ステップ１３０ａに移行するに先だって、コンプレッサ４０が停止しているのであれば、その停止状態を維持する。その後、ステップ１４０に進んで、検出装置１０から窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを取り込んで、コンプレッサ４０を停止した状態で、内外気導入比率の調整による防曇制御（湿度制御）を実施する（ステップ１５０）。

また、ステップ２１０において、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷが８５％よりも低いとき（ＲＨＷ＜８５％）、コンプレッサ４０が稼働中か否かを判定するのではなく、直接、ステップ２５０に進んで、電磁クラッチ４０ａを制御してコンプレッサ４０を停止する。

以上説明した本実施形態によれば、窓ガラス１２の防曇のためにコンプレッサ４０が一旦稼働させても、窓ガラス１２が曇る可能性が無いと判定されると、コンプレッサ４０を停止させている。このため、省動力化、ひいては暖房性能の向上を実現することができる。

上述の第１、第２実施形態では、「曇り易さ度合い」として窓ガラス表面相対湿度を用いた例について説明したが、これに限らず、例えば、窓ガラスの露点温度と窓ガラスの表面温度との温度差を「曇り易さ度合い」として用いるようにしてもよい。

上述の第１、第２実施形態では、車室内の相対湿度ＲＨ、空気温度および窓ガラス温度に基づいて、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを演算した例について説明したが、これに限らず、窓ガラス表面の湿度および温度を直接検出して窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷを演算してもよい。

また、ガラス温度としては、窓ガラスから直接その温度を検出する場合に限らず、車室内温度、外気温度、日射量、車速等から窓ガラスの温度を推定するようにしてもよい。

なお、本発明の実施に際して、上述の第１、第２実施形態の各判定処理で用いた窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷの閾値は、適宜変更して用いても良い。以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、ケース３１が「空調ケーシング」に相当し、ステップ１２０の判定処理が「有害ガス判定手段」に相当し、ステップ１５０の制御処理が「内外気切替制御手段」に相当し、ステップ２１０の判定処理が「第１の曇り度合い判定手段」に相当し、ステップ２４０の制御処理が「第１の内気導入制御手段」に相当し、ステップ２５０の制御処理が「第２の内気導入制御手段」に相当し、ステップ１８０の判定処理が「第２の曇り度合い判定手段」に相当し、ステップ１９０の制御処理が「外気導入制御手段」に相当し、ステップ１３０ａ、２５０の制御処理が「コンプレッサ停止手段」に相当し、検出装置１０が「窓ガラスの曇り易さ度合いとして前記窓ガラス表面の相対湿度を求める算出手段」に相当し、ステップ３００〜３６０の処理が「指令値算出手段」に相当する。

本発明の第１実施形態の車両用空調装置の全体システム構成図である。 図１の検出装置の概略断面図である。 図１の検出装置の概略斜視図である。 図１の検出装置の電気的ブロック図である。 第１実施形態による空調装置側制御の基本ロジックを示すフローチャ−トである。 内外気制御指令値と内気比率との関係を示す特性図である。 第１実施形態による内外気制御ロジックを示すフローチャ−トである。 内外気制御における車速判定の特性図である。 窓ガラス表面相対湿度と内外気制御指令値（内外気吸い込みモード）との関係を示す特性図である。 窓ガラス表面相対湿度と制御モードの関係を示す特性図である。 本発明の第２実施形態による防曇制御ロジックを示すフローチャ−トである。

符号の説明

２０ｄ…演算回路、２６…空調用電子制御装置、
３０…室内空調ユニット、３２…内外気切替箱、３７ａ…送風ファン、
３８…冷却用熱交換器、３９…冷凍サイクル装置、４０…コンプレッサ。

Claims (7)

1. 内気導入口（３３）および外気導入口（３４）を有する空調ケーシング（３１）と、
   前記内気導入口および前記外気導入口のうち少なくとも一方から空気を前記空調ケーシング内に導入して車室内に向けて送風する送風機（３７）と、
   前記内気導入口および前記外気導入口を選択的に開閉する内外気切替ドア（３５）と、
   前記空調ケーシング内に配置され、前記送風機からの送風空気を冷媒の蒸発により除湿冷却する冷却用熱交換器（３８）と、
   前記冷却用熱交換器とともに冷媒を循環させる冷凍サイクル装置（３９）を構成し、前記冷媒を圧縮して前記冷却用熱交換器に向けて吐出するコンプレッサ（４０）と、
   前記外気導入口を通して車室内に有害ガスが侵入してくるか否かを判定する有害ガス判定手段（１２０）と、
   前記車室内に有害ガスが侵入してこないと前記有害ガス判定手段が判定したときには、前記コンプレッサを停止した状態で、前記内気導入口から導入する内気と前記外気導入口から導入する外気との比率を調整するために前記内外気切替ドアを制御して前記窓ガラスの曇りを防止する内外気切替制御手段（１５０）と、
   前記窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも大きいか否かを判定する第１の曇り度合い判定手段（２１０）と、
   前記車室内に有害ガスが侵入してくると前記有害ガス判定手段が判定し、かつ前記窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも大きいと前記第１の曇り度合い判定手段が判定したときには、前記内外気切替ドアにより前記内気導入口を開放して、かつ前記外気導入口を閉鎖した状態で、前記コンプレッサを稼働させる第１の内気導入制御手段（２４０）と、
   を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記車室内に有害ガスが侵入してくると前記有害ガス判定手段が判定し、かつ前記窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも小さいと前記第１の曇り度合い判定手段が判定したときには、前記内外気切替ドアにより前記内気導入口を開放して、かつ前記外気導入口を閉鎖した状態で、前記コンプレッサを停止させる第２の内気導入制御手段（２５０）を備えてい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. 前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値よりも前記窓ガラスの曇り易さ度合いが大きいか否かを判定する第２の曇り度合い判定手段（１８０）を備えており、
   前記窓ガラスの曇り易さ度合いが前記第２の閾値よりも小さいと前記第２の曇り度合い判定手段が判定したときには、前記第１、第２の内気導入制御手段のうちいずれか一方の手段を実施し、
   前記窓ガラスの曇り易さ度合いが前記第２の閾値よりも大きいと前記第２の曇り度合い判定手段が判定したときには、前記内外気切替ドアにより前記内気導入口を閉鎖して、かつ前記外気導入口を開放し、さらに前記コンプレッサを稼働させる外気導入制御手段（１９０）を備えてい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. 前記コンプレッサが一旦稼働された後に、前記窓ガラスの曇り易さ度合いが第１の閾値よりも小さいと前記第１の曇り度合い判定手段が判定したときには、前記コンプレッサを停止させるコンプレッサ停止手段（２５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
5. 前記窓ガラスの曇り易さ度合いとして前記窓ガラス表面の相対湿度（ＲＨＷ）を求める算出手段（１０）を有すること特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記内外気切替制御手段（１５０）は、前記算出手段（１０）により求められる前記窓ガラス表面の相対湿度（ＲＨＷ）に基づいて、前記内気導入口から導入する内気と前記外気導入口から導入する外気との比率を調整すること特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記内外気切替制御手段（１５０）は、前記内気導入口から導入する内気と前記外気導入口から導入する外気との比率を決めるための内外気制御指令値（Ｓ）を算出する指令値算出手段（３２０〜３６０）を備えており、
   前記指令値算出手段は、前記外気導入口から導入する外気に比べて前記内気導入口から導入する内気の比率を上昇させるように前記内外気制御指令値を変化させる第１の制御モードと、前記内気の比率を持続させるように前記内外気制御指令値を設定する第２の制御モードと、前記内気の比率を低下させるように前記内外気制御指令値を変化させる第３の制御モードと、および前記外気だけを導入させるように前記内外気制御指令値を設定する第４の制御モードと、を有しており、
   前記指令値算出手段は、前記算出手段（１０）により求められる前記窓ガラス表面の相対湿度（ＲＨＷ）に基づいて、前記第１〜第４の制御モードのうちいずれか１つの制御モードを選択して、この選択された制御モードを実施して前記内外気制御指令値を算出するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。

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