JP2011063250A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗車中の空調開始時に臭気を含んだ空調風の吹き出しを抑えると共に、臭気発生防止のための機器の運転を低減する車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置１００は、空気通路１０ａを内部に含む空調ケース１０と、内部を流れる冷媒と空気通路１０ａを流れる空気との間で熱交換を行う蒸発器７と、車室内に空気を送る室内用ブロワ１４と、蒸発器７へ冷媒を供給する圧縮機２及び室内用ブロワ１４の作動を制御するエアコンＥＣＵ５０と、を備え、駐車中に蒸発器７に対して送風可能である。エアコンＥＣＵ５０は、駐車中において、蒸発器７を通過した後の空気の湿度を用いて蒸発器７の乾燥度合いを判定し、蒸発器７が臭気を発生しない乾燥状態であると判定するまでの間は、圧縮機２の作動を制御して蒸発器７への冷媒供給を停止すると共に、室内用ブロワ１４の作動を制御して蒸発器７に対して送風を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷凍サイクルの構成部品である蒸発器での冷媒の吸熱作用を用いて空気調和を行う車両用空調装置に関する。

従来の車両用空調装置の一例として、蒸発器表面での凝縮水が起因する臭気を防止するために、蒸発器の吹出温度と臭気強度との関係に着目して臭気発生防止を図る技術がある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、蒸発器吹出温度が１１℃（停止制御温度）まで低下すると圧縮機を停止し、２３℃まで上昇すると圧縮機を再起動させるという圧縮機の断続制御を行った場合に、蒸発器吹出温度の変動パターンと吹出し空気の臭気強度との関係から蒸発器吹出空気に臭気が発生するタイミングに着目し、このようなタイミングを回避することで臭気発生を回避するものである。

具体的には、当該従来の車両用空調装置は、圧縮機の停止時に、蒸発器の冷却度合が高温側へ上昇する過程において、蒸発器表面の凝縮水が乾ききる直前に生じる、蒸発器吹出温度の一時的な低下が生じると、これを判定して、圧縮機を再起動させる。この再起動により、蒸発器の冷媒蒸発潜熱による冷却作用が再開されて、当該吹出温度の一時的低下の開始直後に凝縮水が再度発生し、蒸発器のフィン表面を濡らすようになる。この結果、蒸発器のフィン表面から付着の臭い成分が離脱することを未然に防止でき、吹出し空気への臭気発生を阻止できる。

特開２００１−１３２４７号公報

しかしながら、上記従来の車両用空調装置において、乗員乗車時に空調運転が開始されてブロワによる車室内への送風が行われた場合には、圧縮機の上記再起動による凝縮水の再発生が間に合わず、空調ケース内にこもった、臭いのする水分を含んだ空気が空調運転時の送風初期に車室内に向けて吹き出されてしまうことがある。

また、上記従来の車両用空調装置では、圧縮機を運転する必要がない駐車時等に、蒸発器吹出温度を監視し続け、蒸発器吹出温度のサンプリングの平均値が所定値以上低くなった場合に一時的な温度低下状態であると判定し、圧縮機を起動する。圧縮機の起動によって蒸発器吹出温度は低下し続け、そして、所定の停止制御温度以下に低下すると圧縮機の運転を停止する。したがって、このような制御が常に実行されるため、上記従来の車両用空調装置では、臭気発生を防止するために、圧縮機が高頻度で断続的に動作し得る。

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、乗車中の空調開始時に臭気を含む空調風の吹き出しを抑えると共に、臭気発生防止のための機器の運転を低減する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。なお、特許請求の範囲および下記各手段に記載の括弧内の符号は、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。

請求項１は、車室内に送風される空気が通る空気通路（１０ａ）を内部に含む空調ケース（１０）と、空調ケース内に設けられて、内部を流れる冷媒と空気通路を流れる空気との間で熱交換が行われる熱交換器（７）と、車室内に空気を送風するための送風手段（１４）と、熱交換器へ冷媒を供給する圧縮機（２）と、圧縮機（２）の作動及び送風手段の作動を制御する制御装置（５０）と、を備え、駐車中に送風手段によって熱交換器に対して送風可能な車両用空調装置に係る発明であって、
制御装置は、熱交換器を通過した後の空気の湿度を用いて熱交換器の乾燥度合いを判定し、駐車中において、圧縮機の作動を制御して熱交換器への冷媒供給を停止すると共に、熱交換器が臭気を発生しない乾燥状態であると判定するまでの間は送風手段の作動を制御して熱交換器に対して送風を行うことを特徴とする。

この発明によれば、熱交換器が上記乾燥状態でないならば、駐車中に熱交換器に対して冷媒供給の停止及び送風が行われる。これにより、乗車時の空調運転を行う前に、臭気成分を含む水分を飛ばして熱交換器を当該乾燥状態に維持することができるため、乗車時に行われる空調運転開始直後の車室内への送風に臭気成分を含む水分が混じり臭気が車室内に送り出されることを防止できる。さらに、熱交換器を通過後の空気の湿度によって熱交換器が当該乾燥状態であるか否かを判定するため、乾燥状態の判定が的確であり、乾燥のための送風手段の運転時間を低減することができる。したがって、乗車中の空調開始時に臭気を含む空調風の吹き出しを抑え、臭気防止のための機器の運転を低減する車両用空調装置が得られる。また、駐車中に熱交換器を当該乾燥状態に維持して熱交換器での細菌の繁殖を抑制するため、熱交換器の汚れ、腐食を抑制することができ、その耐久性向上にも寄与することができる。

請求項２に記載の発明によると、制御装置は、乾燥状態であると判定するまで行われる送風手段の乾燥運転が開始してから、熱交換器を通過した後の空気の湿度を継続的に検出し、当該乾燥運転開始からの空気の最高湿度と現在の湿度との差が所定の乾燥状態湿度差よりも大きい場合には、乾燥状態であると判定することを特徴とする。

当該熱交換器の乾燥進行中は、熱交換器からの水分の蒸発が進行するため当該熱交換器の下流の湿度は低下しにくいが、乾燥状態になると水分の減少に伴い当該湿度は低下するようになる。そこで、この発明によれば、熱交換器が乾燥状態に近づくと当該湿度が低下して乾燥途中の湿度との変化量が大きくなることに着目し、乾燥運転完了の判断材料とする。これにより、高精度の乾燥状態の判断が実現できると共に無駄のない効率的な乾燥運転を実施できる。

請求項３に記載の発明によると、制御装置は、熱交換器を通過した後の空気の湿度を、車両の窓付近の湿度を検出する湿度検出手段によって検出し、駐車中には当該湿度検出手段に向けて空気を吹き出す吹出口モードに設定することを特徴とする。この発明によれば、空気が当該湿度検出手段に吹き出されるように駐車中に吹出口モードを設定することにより、駐車中に送風手段によって熱交換器を通過した後の空気を直接、湿度検出手段に対して当てることができるので、当該空気の湿度を高精度で検出することができ、高精度の乾燥状態の判断が実現できる。

なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号は、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一例である。

第１実施形態の車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図である。 車両用空調装置１００の制御に係る構成を示すブロック図である。 車両用空調装置１００のエアコンＥＣＵ５０による基本的な空調制御処理を示したフローチャートである。 上記空調制御処理における室内用ブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理（ステップ６）を示すフローチャートである。 上記空調制御処理における吸込口モード決定の処理（ステップ７）を示すフローチャートである。 上記空調制御処理における吹出口モード決定の処理（ステップ８）を示すフローチャートである。 上記空調制御処理におけるウォータポンプ作動決定の処理（ステップ１０）を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１〜図９を用いて説明する。第１実施形態では、車両用空調装置１００をハイブリッド自動車用の空調装置に適用した例について説明する。図１は車両用空調装置１００の概略構成を示す模式図である。図２は車両用空調装置１００の制御に係る構成を示すブロック図である。

ハイブリッド自動車は、ガソリン等の液体燃料を爆発燃焼させて動力を発生させる走行用内燃機関をなすエンジン３０、走行補助用電動機機能及び発電機機能を備える走行補助用の電動発電機、エンジン３０への燃料供給量や点火時期等を制御するエンジン用電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵ６０ともいう）、電動発電機やエンジンＥＣＵ６０等に動力を供給する電池、電動発電機の制御及び無断変速機や電磁クラッチの制御を行うと共にエンジンＥＣＵ６０に制御信号を出力するハイブリッド電子制御装置（以下、ハイブリッドＥＣＵ７０ともいう）を備えている。ハイブリッドＥＣＵ７０は、電動発電機及びエンジン３０のいずれの駆動力を駆動輪に伝達するかの駆動切替を制御する機能、及び電池の充放電を制御する機能を備えている。

また電池は、車室内空調、走行等によって消費した動力を充電するための充電装置を備えており、充電装置には例えばニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池等が用いられる。この充電装置は、動力供給源としての電気スタンドや商業用電源（家庭用電源）に接続されるコンセントを備えており、このコンセントに電源供給源を接続することにより、電池の充電を行うこともできる。

具体的には、以下のような制御を行う。
（１）車両が停止しているときは、基本的にエンジン３０を停止させる。
（２）走行中は、減速時を除き、エンジン３０で発生した駆動力を駆動輪に伝達する。なお、減速時は、エンジン３０を停止させて電動発電機にて発電して電池に充電する（電気走行モード）。
（３）発進時、加速時、登坂時及び高速走行時等の走行負荷が大きいときには、電動発電機を電動モータとして機能させてエンジン３０で発生した駆動力に加えて、電動発電機に発生した駆動力を駆動輪に伝達する（ハイブリッド走行モード）。
（４）電池の充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジン３０の動力を電動発電機に伝達して電動発電機を発電機として作動させて電池の充電を行う。
（５）車両が停止しているときに電池の充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン３０を始動する指令を発するとともに、エンジン３０の動力を電動発電機に伝達する。

なお、本願発明は、ハイブリッド自動車の空調装置に限定するものではなく、例えば、軽油、ガソリン等の液体燃料を爆発燃焼させて動力を発生させる走行用内燃機関により駆動される車両、電気自動車等にも適用可能である。

車両用空調装置１００は、車室内空調運転の実施可能な装置であり、駐車中、例えば乗員の乗車前に室内用ブロワ１４を駆動して送風することも可能である。車両用空調装置１００は、図１に示すように、車室内に空調空気を導く空気通路１０ａを形成する空調ケース１０、空調ケース１０内において空気流を発生させる送風手段としての室内用ブロワ１４、空調ケース１０内を流れる空気を冷却するための冷凍サイクル１、及び空調ケース１０内を流れる空気を加熱するための冷却水回路３１、エアコン電子制御装置（以下、エアコンＥＣＵ５０ともいう）等を備える。

空調ケース１０は、ハイブリッド自動車の車室内の前方付近に設けられている。空調ケース１０の最も上流側には、内外気切替箱を構成する部分であり、車室内の空気（以下、内気ともいう）を取り入れる内気吸込口１１、及び車室外の空気（以下、外気ともいう）を取り入れる外気吸込口１２が形成されている。

内気吸込口１１及び外気吸込口１２の内側には、内外気切替ドア１３が回動自在に設けられている。この内外気切替ドア１３は、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動されて、吸込口モードを内気循環モード、外気導入モード等に切り替えることが可能である。

空調ケース１０の最も下流側には、吹出口切替箱を構成する部分であり、デフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部が形成されている。そして、デフロスタ開口部には、デフロスタダクト２３が接続されて、このデフロスタダクト２３の最下流端には、車両のフロント窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１８が開口されている。フェイス開口部には、フェイスダクト２４が接続されて、このフェイスダクト２４の最下流端には、乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス吹出口１９が開口されている。さらに、フット開口部には、フットダクト２５が接続されて、このフットダクト２５の最下流端には、乗員の足元部に向かって主に温風を吹き出すフット吹出口２０が開口されている。

各吹出口１８，１９，２０の内側には、２個の吹出口切替ドア２１，２２が回動自在に取り付けられている。２個の吹出口切替ドア２１，２２は、サーボモータ等のアクチュエータによりそれぞれ駆動されて、吹出口モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードまたはデフロスタモードのいずれに切り替えることが可能である。

室内用ブロワ１４は、ブロワケース、ファン１６、モータ１５から構成され、このモータ１５への印加電圧に応じて、モータ１５の回転速度が決定される。モータ１５への印加電圧がエアコンＥＣＵ５０からの制御信号に基づいて制御されることにより、室内用ブロワ１４の送風量は制御される。

冷凍サイクル１は、インバータ８０により回転数制御されて冷媒を圧縮する圧縮機２、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器３、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒を下流に流す気液分離器５、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁６、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる蒸発器７、及びこれらを環状に接続する冷媒配管等から構成されている。

室内用ブロワ１４よりも送風空気の下流側における空調ケース１０内の空気通路１０ａには、上流側から下流側に進むにしたがい順に、蒸発器７（冷却用の熱交換器の一例）、エアミックスドア１７、ヒータコア３４が配置されている。

圧縮機２は、内蔵された電動モータにより駆動され、回転数制御が可能であり、回転数に応じて冷媒吐出流量が可変である。圧縮機２はインバータ８０により周波数が調整された交流電圧が印加されてその電動モータの回転速度が制御される。インバータ８０は車載電池から直流電源の供給を受け、エアコンＥＣＵ５０により制御される。

凝縮器３は、エンジンコンパートメント等の車両が走行する際に生じる走行風を受け易い場所に設けられ、内部を流れる冷媒と室外ファン４により送風される外気および走行風とを熱交換する室外熱交換器である。冷却水回路３１は、電動のウォータポンプ３２によってエンジン３０のウォータジャケットで暖められた冷却水を循環させる回路であり、ラジエータ、サーモスタット（いずれも図示せず）及びヒータコア３４を有している。このヒータコア３４は、内部にエンジン３０を冷却する冷却水が流れ、この冷却水を暖房用熱源として空調ケース１０を流れる空気を再加熱する。また、水温センサ３３は、冷却水回路３１を流れる冷却水の水温ＴＷを検出する温度検出手段である。水温センサ３３によって検出された信号はエアコンＥＣＵ５０に入力される。

蒸発器７は、室内用ブロワ１４直後の通路全体を横断するように配置されており、室内用ブロワ１４から吹き出された空気全部が通過するようになっている。蒸発器７は、内部を流れる冷媒と空気通路１０ａを流れる空気との間で熱交換が行われて当該空気を冷却する空気冷却作用及び自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。

蒸発器７よりも下流側であってヒータコア３４よりも上流側の通風路には、蒸発器７を通過した空気を、ヒータコア３４を通る空気とヒータコア３４を迂回する空気の風量比率を調整できるエアミックスドア１７が設けられている。エアミックスドア１７は、アクチュエータ等によりそのドア本体の位置を変化させて、空調ケース１０内の蒸発器７よりも下流の通路の一部を塞ぐことで、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整する温度調整手段である。

冷媒圧力センサ４３は、冷凍サイクル１の高圧側の流路に設けられ、凝縮器３よりも上流の冷媒の高圧圧力、すなわち圧縮機２の吐出圧力Ｐreを検出する。蒸発器温度センサ４４は、蒸発器７における所定箇所の温度（本実施形態ではフィン温度）である蒸発器温度ＴＥ（蒸発器７に関する温度情報の一つ）を検出する温度検出手段である。蒸発器前空気温度センサ４５は、空気通路１０ａを流れる空気の蒸発器７よりも上流における空気温度である蒸発器前温度ＴＵ（蒸発器７に関する温度情報の一つ）を検出する温度検出手段である。蒸発器後空気温度センサ４６は、空気通路１０ａを流れる空気の蒸発器７よりも下流における空気温度である蒸発器後温度ＴＬ（蒸発器７に関する温度情報の一つ）を検出する温度検出手段である。蒸発器温度センサ４４、蒸発器前空気温度センサ４５、蒸発器後空気温度センサ４６のそれぞれによって検出された信号はエアコンＥＣＵ５０に入力される。

車室内のフロント窓の内面付近には、フロント窓の内面付近の空気の代表的な湿度と温度を検出できる湿度センサ４７と温度センサ４８が設けられている。湿度センサ４７は、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湿度検出手段である。温度センサ４８は温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタである。

エアコンＥＣＵ５０は、湿度センサ４７の出力値に基づいて、フロント窓付近の車室内空気の相対湿度ＲＨを演算する。すなわち、エアコンＥＣＵ５０は、湿度センサ４７の出力値を相対湿度ＲＨに変換するための所定の演算式が予め記憶しており、この演算式に湿度センサ４７の出力値を適用することにより、相対湿度ＲＨを演算する。下記の式１は、この湿度演算式の具体例である。
（式１）
ＲＨ＝αＶ＋β
但し、αは制御係数で、βは定数である。

次に、エアコンＥＣＵ５０は、温度センサ４８の出力値を予め記憶されている所定の演算式に適用することにより、フロント窓付近の車室内空気温度を演算する。さらに、エアコンＥＣＵ５０は、窓温度センサ４９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、窓の温度（窓の室内側表面温度）を演算する。さらに、エアコンＥＣＵ５０は、相対湿度ＲＨ、空気温度および窓の温度に基づいて、窓表面相対湿度（窓の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と空気温度と窓の温度とから窓表面相対湿度ＲＨＷを演算する。

エアコンＥＣＵ５０は、車室内の空調運転を制御するエアコン電子制御装置であり、マイクロコンピュータと、車室内前方に設けられた操作パネル５１上の各種スイッチからの信号や、内気センサ４０、外気センサ４１、日射センサ４２、冷媒圧力センサ４３、蒸発器温度センサ４４、蒸発器前空気温度センサ４５、蒸発器後空気温度センサ４６、水温センサ３３、湿度センサ４７、温度センサ４８、窓温度センサ４９等からセンサ信号が入力される入力回路と、各種アクチュエータに出力信号を送る出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み込み書き込み可能記憶装置）等のメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成されており、操作パネル５１等から送信された運転命令に基づいた演算に使用される各種プログラムを有している。

また、操作パネル５１には、車両用空調装置１００が動作しているときに表示状態になるエアコン動作表示部としてのエアコンインジケータ５１ａが設けられており、エアコンインジケータ５１ａは、エアコンＥＣＵ５０からの命令信号によって表示状態（例えば点灯状態）または非表示状態（例えば非点灯状態）に制御される。

エアコンＥＣＵ５０は、上記の各サイクル運転時に、エアコン環境情報、エアコン運転条件情報及び車両環境情報を受信してこれらを演算し、圧縮機２の設定すべき容量等を算出する。そして、エアコンＥＣＵ５０は、演算結果に基づいてインバータ８０に対して制御信号を出力し、インバータ８０によって圧縮機２の出力量は制御される。このように乗員による操作パネル５１の操作によって、空調装置の運転・停止および設定温度などの操作信号などがエアコンＥＣＵ５０に入力されて各種センサの検出信号が入力されると、エアコンＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ６０、ハイブリッドＥＣＵ７０等と通信し、各種の演算結果に基づいて、圧縮機２、室内用ブロワ１４、室外ファン４、エアミックスドア１７、ウォータポンプ３２、内外気切替ドア１３、吹出口切替ドア２１，２２等の各機器の運転を制御する。

図３は、エアコンＥＣＵ５０による基本的な空調制御処理を示したフローチャートである。図３の基本的な空調制御処理がスタートすると、エアコンＥＣＵ５０は以降の各ステップに係る処理を実行していく。なお、ステップ２からステップ９の処理は２５０ｍｓに１回行われる。

（イニシャライズ）
まず、ステップ１でエアコンＥＣＵ５０内のＲＡＭ等の記憶されている各パラメータ等を初期化する。

（スイッチ信号読み込み）
次に、ステップ２で操作パネル５１等からの各種スイッチ信号等を読み込む。

（センサ信号読み込み）
次に、ステップ３で上記の各種センサからの信号を読み込む。

（ＴＡＯ算出基本制御）
次に、ステップ４で、ＲＯＭに記憶された下記の式２を用いて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

（式２）
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは、温度設定スイッチにて設定された設定温度、Ｔｒは内気センサ４０にて検出された内気温度、Ｔａｍは外気センサ４１にて検出された外気温度、Ｔｓは日射センサ４２にて検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ，Ｋｒ，Ｋａｍ及びＫｓは各ゲインであり、Ｃは全体にかかる補正用の定数である。そして、このＴＡＯ及び上記各種センサからの信号により、エアミックスドア１７のアクチュエータの制御値及びウォータポンプ３２の回転数の制御値等を算出する。

（エアミックスドア開度決定）
次に、ステップ５で、ＲＯＭに記憶された下記の式３を用いて、エアミックスドア１７の開度決定を実行する。

（式３）
開度＝（（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ））×１００（％）
式３において、ＴＥは蒸発器温度センサ４４が検出する蒸発器温度、ＴＷは水温センサ３３が検出する冷却水温度である。

（ブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御）
次に、ステップ６のブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理を実施する。このステップ６は、具体的には、図４にしたがって実行し、蒸発器７に対して乾燥を行う乾燥制御の要否により、ブロワ電圧を決定するステップでもある。図４は、図３のステップ６におけるブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の詳細を示すフローチャートである。このブロワ電圧は、電池の動力により駆動される室内用ブロワ１４に印加される電圧である。

図４に示すように、ステップ６の制御がスタートすると、ステップ６０で車両の走行を許可する車両スイッチであるイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと記載することがある）がＯＦＦ状態であるか否かを判定する。この車両スイッチは、車両を駆動する駆動手段（エンジン、電動機等）の起動を許可するスイッチである。ステップ６０では、ＩＧスイッチがＯＦＦ状態であれば駐車中であると判定し、ＯＮ状態であれば駐車中以外の状態であると判定するものである。このときＩＧスイッチがＯＮ状態であり、駐車中でないと判定すると、乗員が乗車中の空調運転が行われる可能性が高く、ブロワ電圧は、ステップ６１に示すように、予めＲＯＭに記憶されている、目標吹出温度ＴＡＯとブロワ電圧との関係を表したマップにしたがって決定される。そして、ステップ６のブロワ電圧決定を終了する。このマップによれば、目標吹出温度ＴＡＯに対する適正なブロワ電圧を考慮して決定することができる。

ステップ６０でＩＧスイッチがＯＦＦ状態であると判定すると、さらにステップ６２で車両のドアが一旦開いてから閉められた後所定時間（ここでは５分）が経過しているか否かを判定する。この判定により、ドアの開閉動作があることで車内に人がいない可能性が高く、さらに閉じてから５分経過を確認することで乗員がいないことを確実に検出できる。このため、この後、蒸発器７を乾燥する途中で発生する臭いが車内に流出したとしても、人に不快感を与えることがない。この判定は、当該所定時間が経過していると判定するまで繰り返される。

そして、当該所定時間が経過していると判定すると、ステップ６３で、直近のＩＧがＯＮ状態での圧縮機のＯＮ時間（運転時間）が所定の運転時間（ここでは５分）を超えているか否かを判定する。この判定により、駐車前に蒸発器７が結露した可能性があるかを判定することができる。ステップ６３で５分以内であると判定すると、蒸発器７は乾燥していると判定し、ステップ６９に進みブロワ電圧を０Ｖに決定してブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理を終了する。つまり、室内用ブロワ１４を運転せず蒸発器７の乾燥運転を行わないため、圧縮機２を運転するための動力を節約することができる。

ステップ６３で５分を超えていると判定すると、コンセント等の外部電源からの電力供給があるか（例えばプラグインによる充電状態）否かを判定する（ステップ６４）。ステップ６４で外部からの電力供給がないと判定すると、バッテリあがり等の動力不足を考慮し、ステップ６９に進みブロワ電圧を０Ｖに決定してブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理を終了する。この場合も、室内用ブロワ１４を運転せず蒸発器７の乾燥運転を行わないため、圧縮機２を運転するための動力を節約することができる。

一方、ステップ６４で外部からの電力供給があると判定すると、上記の電力不足を心配しないで室内用ブロワ１４を駆動できるため、ステップ６５でブロワ電圧を６Ｖに決定し、室内用ブロワ１４のモータ１５に６Ｖを印加する。室内用ブロワ１４は６Ｖに相当する中レベルの風量の送風を蒸発器７に提供し乾燥運転が開始される。なお、ステップ６５で決定するブロワ電圧は、最大１２Ｖであり、可能な限り大きな電圧値であるほど短時間で蒸発器７を乾燥させることができる。また、車両に対して急速充電が行われている場合は、乗員が短時間で運転動作を再開する可能性が高いため、蒸発器７の乾燥運転を行うと、蒸発器７から発生する臭いが車室内に残ったり、外気の取入れにより車室内温度が低下したりするので、蒸発器７の乾燥運転は行わないようにしてもよい。

そしてステップ６６で、蒸発器７の乾燥運転開始から所定時間（ここでは５分）を経過したか否かを判定する。蒸発器７の乾燥運転が５分以上継続していると判定すると、次にステップ６７で、蒸発器７の乾燥運転開始後の最高湿度から現在の湿度を減じた湿度差が２０％（所定の乾燥状態湿度差）よりも大きいか否か（これを第一の判定基準とする）、あるいは現在の湿度が７０％（所定の乾燥状態湿度）未満であるか否か（これを第二の判定基準とする）、のいずれかによって乾燥運転終了の可否を判定する。また、ステップ６７でこの両方の判定基準によって当該判定を行い、いずれかの一つの判定基準が「ＹＥＳ」になれば、乾燥運転を終了するようにしてもよい。

これらの湿度の検出には、例えば、前述のとおり、湿度センサ４７の出力値と上記の式１を用いて算出するフロント窓付近の車室内空気の相対湿度ＲＨと、温度センサ４８の出力値と所定の演算式によって演算したフロント窓付近の車室内空気温度と、窓温度センサ４９の出力値と所定の演算式によって演算した窓の室内側表面温度と、に基づいて演算される窓表面相対湿度ＲＨＷを使用する。第一の判定基準では、乾燥運転が開始されてから所定のサンプリングで窓表面相対湿度ＲＨＷの演算を継続実施して、これまでの最高のＲＨＷを求め、最高のＲＨＷから現在のＲＨＷを減じた湿度差を算出する。そして当該湿度差が２０％よりも大きいか否かを判定する。第二の判定基準では、現在のＲＨＷを求め、現在のＲＨＷが７０％未満であるか否かを判定する。

ステップ６７の判定処理は、以下の特性に基づくものである。蒸発器７の乾燥が進行している間は、蒸発器７よりも下流における空気の湿度は下がりにくいが、蒸発器７の乾燥が終了すると水分の発生がなくなるため、当該下流における空気の湿度は低下するようになる。このため、第一の判定基準では現在の湿度の低下によって上記の湿度差が所定の乾燥状態湿度差である２０％よりも大きくなると、乾燥が終了していると判断することができ、第二の判定基準では現在の湿度の低下によって現在の湿度が所定の乾燥状態湿度である７０％より低くなると、乾燥が終了していると判断することができるのである。

ステップ６７の判定が「ＮＯ」であれば、蒸発器７の結露水がまだ空気中に蒸発しており蒸発器７はまだ乾燥途中であり乾燥しきっていないと判断できるので、ステップ６８に進み、乾燥運転開始から所定の乾燥運転時間（例えば１時間）が経過するまで乾燥運転を継続する。そして、所定の乾燥運転時間に到達すると、ステップ６９に進みブロワ電圧を０Ｖに決定して、強制的にブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理を終了する。このように蒸発器７の乾燥運転開始から所定の乾燥運転時間（ここでは１時間）が経過すると、強制的に乾燥運転を終了することにより、消費電力の低減と、室内用ブロワ１４のモータ１５の運転時間に起因する耐久性の確保とを図ることができる。

ステップ６７の判定が「ＹＥＳ」であれば、前述のとおり、蒸発器７は乾燥状態であると判断できる。このように蒸発器７の下流の空気湿度を乾燥終了の判断材料とするのは、蒸発器７からの結露水の蒸発が終わり、乾燥状態に近づくと、蒸発器７の下流の空気湿度は低下する傾向にあるからである。このように蒸発器７が乾燥状態になったと判断すると、ステップ６９に進みブロワ電圧を０Ｖに決定して蒸発器７の乾燥運転を終了し、ブロワ電圧決定及び蒸発器の乾燥制御の処理を終了する。

以上のように、エアコンＥＣＵ５０は、駐車中に、蒸発器７が非乾燥状態である（臭気を感じにくいレベルまで乾燥していない）ときに室内用ブロワ１４の作動を制御して蒸発器７に対して送風を行う。この乾燥運転の終了判定は、蒸発器７の下流の空気湿度を検出することにより高精度に実施することができる。

（吸込口モード決定）
次に、ステップ７の吸込口モード決定処理を実施する。このステップ７は、具体的には、図５にしたがって実行する。図５は、図３のステップ７における吸込口モード決定処理の詳細を示すフローチャートである。

図５に示すように、ステップ７がスタートすると、ステップ７０でＩＧスイッチがＯＦＦ状態であるか否かを判定する。このときＩＧスイッチがＯＦＦ状態であり、駐車中であると判定すると、ステップ７１で吸込口モードを外気導入率１００％の外気導入モードに決定し、ステップ７を終了する。このように駐車中に外気導入モードにすることで、車室内に残った湿気が車外に排出され易くなる。例えば、室内用ブロワ１４の運転を停止して蒸発器７の乾燥制御を行わない場合でも、外気導入モードを実施することで車室内に湿気がこもらないようにできる。

ステップ７０でＩＧスイッチがＯＮ状態であると判定すると、次にステップ７２でオート運転が設定されているか否かを判定する。ステップ７２でオート運転が設定されず、マニュアル運転であると判定すると、ステップ７３でマニュアル設定に準じ、内気循環モードの場合は外気導入率０％に決定し、外気導入モードの場合は外気導入率１００％に決定して、ステップ７を終了する。

ステップ７２でオート運転が設定されていると判定すると、ステップ７４で、ＲＯＭに記憶されたマップから目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する。このマップにしたがえば、目標吹出温度ＴＡＯが低い温度から高い温度にかけて、内気循環モード、内気と外気の両方を吸い込む内外気導入モード、外気を吸い込む外気導入モードとなるように決定される。

（吹出口モード決定）
次に、ステップ８の吹出口モード決定処理を実施する。このステップ８は、具体的には、図６にしたがって実行する。図６は、図３のステップ８における吹出口モード決定処理の詳細を示すフローチャートである。

図６に示すように、ステップ８がスタートすると、ステップ８０でＩＧスイッチがＯＦＦ状態であるか否かを判定する。このときＩＧスイッチがＯＦＦ状態であり、駐車中であると判定すると、ステップ８１で吹出口モードをデフロスタモードに決定し、ステップ８を終了する。ステップ８１により、駐車中は吹出口モードがデフロスタモードに設定され、室内用ブロワ１４によって送風が行われると、当該送風はデフロスタ吹出口１８から車両のフロント窓ガラスの内面に向かって吹き出され、車室内に送られることになる。ステップでＩＧスイッチがＯＮ状態であると判定すると、次にステップ８２でオート運転が設定されているか否かを判定する。ステップ８２でオート運転が設定されず、マニュアル運転であると判定すると、ステップ８３でマニュアル設定に準じた吹出口モードに決定して、ステップ８を終了する。

ステップ８２でオート運転が設定されていると判定すると、ステップ８４でＲＯＭに記憶されたマップから目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定して、ステップ８を終了する。このマップにしたがえば、目標吹出温度ＴＡＯが低い温度から高い温度にかけて、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フット／デフロスタモードとなるように決定される。

（圧縮機回転数決定）
次に、図３のステップ９で圧縮機の回転数の決定を実行する。エアコンスイッチがＯＮされているときに圧縮機２の運転状態を決定する。エアコンＥＣＵ５０は、蒸発器温度ＴＥに基づいて、圧縮機２の回転数を決定する。具体的には、予めＲＯＭに記憶されたマップにしたがって、蒸発器温度ＴＥに対応する圧縮機の回転数を演算して決定する。後のステップ１１でエアコンＥＣＵ５０は、インバータ８０に対して、決定された回転数に圧縮機２を制御するための制御信号を送信する。インバータ８０は送信された制御信号に基づいて圧縮機２のモータを制御する。

さらにステップ９において、エアコンＥＣＵ５０は、ＩＧスイッチがＯＦＦ状態である駐車中において、圧縮機２の回転数を０（ｒｐｍ）に決定して圧縮機２の運転を停止し、蒸発器７への冷媒供給を停止する制御を実施する。

（ウォータポンプ作動決定）
次に、図３のステップ１０のウォータポンプ作動決定処理を実施する。このステップ１０は、具体的には、図７にしたがって実行する。図７は、図３のステップ１０におけるウォータポンプ作動決定処理の詳細を示すフローチャートである。

図７に示すように、ステップ１０がスタートすると、ステップ１００で水温センサ３３によって検出される冷却水の水温ＴＷが蒸発器温度ＴＥより高いか否かを判定する。水温ＴＷが蒸発器温度ＴＥ以下であると判定すると、ステップ１０１でウォータポンプ３２をＯＦＦする要求を決定し、ステップ１０を終了する。

ステップ１００で水温ＴＷが蒸発器温度ＴＥよりも高いと判定すると、次にステップ１０２で室内用ブロワ１４をＯＮ（運転）する状態であるか否かを判定する。室内用ブロワ１４をＯＮしない状態であれば、ステップ１０１に進み、ウォータポンプ３２をＯＦＦする要求を決定し、ステップ１０を終了する。室内用ブロワ１４をＯＮする状態であれば、ステップ１０３に進み、ウォータポンプ３２をＯＮする要求を決定し、ステップ１０を終了する。このように、エアコンＥＣＵ５０は、冷却水の水温と室内用ブロワ１４の運転及び停止に応じて、電動のウォータポンプ３２の作動を決定する。

（制御信号出力）
次に、図３のステップ１１において、上記各ステップ２〜９で算出または決定された各制御状態が得られるように、インバータ８０、各種アクチュエータ等に対して制御信号を出力する。そして、図３のステップ１２において所定時間の経過を待って、ステップ２に戻り、継続して各ステップが実行される。

本実施形態の車両用空調装置１００がもたらす効果を以下に述べる。車両用空調装置１００は、空気通路１０ａを内部に含む空調ケース１０と、内部を流れる冷媒と空気通路１０ａを流れる空気との間で熱交換を行う蒸発器７と、車室内に空気を送る室内用ブロワ１４と、蒸発器７へ冷媒を供給する圧縮機２及び室内用ブロワ１４の作動を制御するエアコンＥＣＵ５０と、を備え、駐車中に蒸発器７に対して送風可能である。エアコンＥＣＵ５０は、蒸発器７を通過した後の空気の湿度を用いて蒸発器７の乾燥度合いを判定し、駐車中において、圧縮機２の作動を制御して蒸発器７への冷媒供給を停止すると共に、蒸発器７が臭気を発生しない乾燥状態であると判定するまでの間は室内用ブロワ１４の作動を制御して蒸発器７に対して送風を行う（ステップ６７，６８，６５）。

これによれば、蒸発器７が上記の乾燥状態でない場合は、駐車中に蒸発器７に対して冷媒供給の停止及び送風を行う。これにより、乗車時の空調運転を行う前で、臭気成分を含む水分を飛ばして蒸発器７を乾燥状態に維持することができるため、乗車時に行われる空調運転開始直後に吹き出される車室内への送風に臭気成分を含む水分が混じって車室内に臭気が供給されてしまうことを防止できる。したがって、乗車中の空調開始時に臭気を含む空調風が車室内に供給されることを抑止して乗員の不快感を低減できる。さらに、蒸発器７を通過後の空気の湿度に判断材料として蒸発器７が乾燥状態であるか否かを判定するため、蒸発器７の乾燥状態の判定が的確に行われ、臭気発生防止のために駆動される機器である乾燥のための室内用ブロワ１４の運転時間を適切に低減することができる。また、駐車中に蒸発器７を乾燥状態に維持して蒸発器７での細菌の繁殖を抑制することができる。これにより、蒸発器７の汚れ、腐食を抑制することができ、その耐久性向上が図れる。

また、駐車中は圧縮機２を運転しないことによって、強制的に圧縮機２を停止するため、圧縮機２の稼働率を抑えて圧縮機２の運転による消費エネルギーを低減できる。また、蒸発器７よりも空気流れの下流に冷却水の熱によって空気を加熱可能な熱交換器（例えばヒータコア）が設けられている場合には、駐車中の圧縮機２の運転が規制されるため、蒸発器７による空気からの吸熱が抑えられ、ヒータコア入口での空気温度を無駄に下げることがないため、冷却水温度の低下を抑えることができる。これによって、エンジンを運転させる頻度が低下するので、燃料消費を抑えて燃費の向上に貢献できる。したがって、燃費向上によって車両全体のエネルギー効率の向上に貢献することができる。

また、エアコンＥＣＵ５０は、乾燥運転が行われてから、蒸発器７よりも下流における空気の湿度を継続的に検出し、乾燥運転開始からの当該空気の最高湿度から現在の湿度を減じた湿度差が所定の乾燥状態湿度差（例えば２０％）よりも大きいか否かを判定する第一の判定基準、あるいは現在の湿度が所定の乾燥状態湿度（例えば７０％）未満であるか否かを判定する第二の判定基準、のいずれかによって乾燥運転終了の可否を判定する（ステップ６７）。

これによれば、前述のように、蒸発器７が乾燥状態に近づくときは蒸発器７の下流の空気湿度が低下することに着目して、乾燥運転完了の判断材料とすることにより、高精度の乾燥状態の判断と無駄が少なく効率的な乾燥運転との両方を実現することができる。

また、エアコンＥＣＵ５０は、蒸発器７を通過後の空気の湿度を、車両の窓付近の湿度を検出する湿度センサ４７によって検出し、駐車中には湿度センサ４７に向けて空気を吹き出すデフロスタモードに設定する（ステップ８１）。これによれば、駐車中にデフロスタモードを設定することにより、駐車中に室内用ブロワ１４によって蒸発器７を通過した後の空気を直接、湿度センサ４７に対して当てることができる。このため、空気の湿度を高精度で検出することができ、高精度で蒸発器７の乾燥状態を判断することが可能になる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、ステップ６７で使用する蒸発器７よりも下流の空気湿度として、車室内のフロント窓の内面付近に設けた湿度センサ４７等によって求めた窓表面相対湿度ＲＨＷを採用したが、本願発明はこのような実施形態に限定するものではない。例えば、車室内の湿度を検出可能なセンサであっても湿度変化の傾向は検出できるため、車室内温度センサを装備している車両ではこのセンサで検出した湿度をステップ６７で使用してもよい。この場合には、本願発明の蒸発器の乾燥制御を低コストで提供することができる。

上記実施形態の圧縮機２の回転数は、インバータ８０により制御される構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機２は、エンジン３０にベルト駆動されて冷媒を圧縮するものであってもよい。この場合、圧縮機２には、エンジン３０から圧縮機２への回転動力の伝達を断続するクラッチ手段としての電磁クラッチが連結されており、この電磁クラッチは、クラッチ駆動回路等により制御される。電磁クラッチが通電された時に、エンジン３０の回転動力が圧縮機２に伝達されて、蒸発器７による空気冷却作用が行われ、電磁クラッチの通電が停止した時に、エンジン３０と圧縮機２とが遮断され、蒸発器７による空気冷却作用が停止するようになる。

また、上記実施形態において、ステップ６４の判定処理は、「車両に搭載のバッテリの充電容量が所定量以上か？」に置き換えてもよい。すなわち、当該バッテリの充電容量が所定量以上であると判定するとステップ６５に進み、当該バッテリの充電容量が所定量未満であると判定すると、ステップ６９に進むことになる。この判定処理は、プラグイン充電タイプのハイブリッド自動車以外の車両について適用可能である。

また、上記実施形態のヒータコア３４の後方にさらに空気を加熱できる電気式補助熱源としてＰＴＣヒータ(positive temperature coefficient)を設けるようにしてもよい。このＰＴＣヒータは、通電発熱素子部を備え、通電発熱素子部に通電されることによって発熱し、周囲の空気を暖めることができる。この通電発熱素子部は、耐熱性を有する樹脂材料（例えば、６６ナイロンやポリブタジエンテレフタレートなど）で成形された樹脂枠の中に複数個のＰＴＣ素子を嵌め込むことにより構成したものである。

２…圧縮機
７…蒸発器（熱交換器）
１０…空調ケース
１０ａ…空気通路
１４…室内用ブロワ（送風手段）
４７…湿度センサ（湿度検出手段）
５０…エアコンＥＣＵ（制御装置）

Claims (3)

1. 車室内に送風される空気が通る空気通路（１０ａ）を内部に含む空調ケース（１０）と、前記空調ケース内に設けられて、内部を流れる冷媒と前記空気通路を流れる前記空気との間で熱交換が行われる熱交換器（７）と、前記車室内に空気を送風するための送風手段（１４）と、前記熱交換器へ冷媒を供給する圧縮機（２）と、前記圧縮機（２）の作動及び前記送風手段の作動を制御する制御装置（５０）と、を備え、駐車中に前記送風手段によって前記熱交換器に対して送風可能な車両用空調装置であって、
   前記制御装置は、
   前記熱交換器を通過した後の空気の湿度を用いて前記熱交換器の乾燥度合いを判定し、
   前記駐車中において、前記圧縮機の作動を制御して前記熱交換器への冷媒供給を停止すると共に、前記熱交換器が臭気を発生しない乾燥状態であると判定するまでの間は前記送風手段の作動を制御して前記熱交換器に対して送風を行うことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記制御装置は、
   前記乾燥状態であると判定するまで行われる前記送風手段の乾燥運転が行われてから、前記熱交換器を通過した後の空気の湿度を継続的に検出し、
   前記乾燥運転開始からの前記空気の最高湿度と現在の湿度との差が所定の乾燥状態湿度差よりも大きい場合には、前記乾燥状態であると判定す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. 前記制御装置は、
   前記熱交換器を通過した後の空気の湿度を、車両の窓付近の湿度を検出する湿度検出手段によって検出し、
   駐車中には前記湿度検出手段に向けて空気を吹き出す吹出口モードに設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。

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