車両用空調装置
【課題】乗員の好みが反映された省燃費制御を行いつつ、異臭の発生を確実に抑制することができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、省燃費モード選択手段によって選択された省燃費モードに対応した値に設定し、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で圧縮機（３２）をオフするとともに、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンする。
【解決手段】乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、省燃費モード選択手段によって選択された省燃費モードに対応した値に設定し、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で圧縮機（３２）をオフするとともに、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置の冷凍サイクルを構成する蒸発器（エバポレータ）の表面には、異臭成分（香水臭、内装臭、煙草臭等）が付着しており、蒸発器の表面が凝縮水に覆われている場合には、それらの異臭成分が車室内に向けて飛散することはない。しかし、蒸発器の表面に付着していた凝縮水が乾いていくと、異臭成分が空調風と共に車室内に吹き出してしまい、乗員に対して不快感を与えてしまう。
【０００３】
こうした問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載の車両用空調装置では、蒸発器を通過した後の空気温度（以下、「エバ後温度ＴＥ」と言う。）が、湿球温度Ｔｗｅｔ以下である場合に、圧縮機のオンオフ運転（間欠運転）を行うようにしている。これにより、蒸発器の表面が乾いていく速度を小さくし、蒸発器の表面に付着していた異臭成分の多くが車室内に向けて短時間に飛散することを抑制して異臭成分による不快感を低減するようにしている。
【０００４】
そして、間欠運転（省燃費モード）により圧縮機のオフ時間を設定することで、車両の省燃費を図ることができるとされていた。
【特許文献１】特開２００２−２４８９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構成の車両用空調装置では、車両用空調装置の運転中にエバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔより低温から、湿球温度Ｔｗｅｔをまたぐようにして上昇する場合があり、このような場合には異臭成分が車室内に放出されてしまう。また、上記間欠運転を行っても、異臭成分が少しずつ車室内に放出されてしまうため、異臭軽減効果が不十分であるという問題があった。
【０００６】
また、他の車両用空調装置において、省燃費モードを乗員が選択できるようにエコノミースイッチを設けたものも知られている。しかし、こうした装置においても、省燃費モードを実行するタイミングなどは予め決められたシステムの設定に制限されており、実行閾値を可変できないため乗員の好みに対応できず、乗員によっては省燃費モードを利用せずに省燃費を図ることができないといった問題も生じうる。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、乗員の好みが反映された省燃費制御を行いつつ、異臭の発生を確実に抑制することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機（３２）と、冷媒を蒸発させることにより空気を冷却する蒸発器（１６）と、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）を検出する蒸発器温度検出手段（４３）と、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）を検出する湿球温度検出手段（４４）と、圧縮機（３２）の作動を制御するとともに、冷房運転時に圧縮機（３２）の稼動をオンとオフとで切り替えながら間欠運転する省燃費モードを有する制御手段（３６）と、省燃費モードは間欠運転を実行する条件が異なる複数レベルに設定されており、乗員によって操作されて所定のレベルの省燃費モードを選択する省燃費モード選択手段（４５）と、を備え、制御手段（３６）は、乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において、快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および、第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、省燃費モード選択手段（４５）によって選択された省燃費モードに対応した値に設定し、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で圧縮機（３２）をオフするとともに、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンすることを特徴とする。
【００１０】
通常、圧縮機（３２）をオンして作動させると冷媒が蒸発器（１６）を流通することで蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が低下するため、蒸発器（１６）の表面は凝縮水で覆われた状態に維持される。一方、圧縮機（３２）がオフされると、冷媒が蒸発器（１６）を流通しなくなり、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）は上昇し、蒸発器（１６）の表面は徐々に乾いていく。そして、このとき蒸発器（１６）の表面に付着した異臭成分が車室内に放出される。
【００１１】
本構成によれば、空調運転を開始した後、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であることを判断することで、蒸発器（１６）の表面が凝縮水で濡れた状態であることを確認した上で、圧縮機（３２）がオフされる。また、圧縮機（３２）がオフされた後、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合には圧縮機（３２）がオンされる。
【００１２】
すなわち、本構成では、圧縮機（３２）のオンとオフとを切り替える間欠運転中に、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が湿球温度（Ｔｗｅｔ）をまたいで上昇することがなく常に蒸発器（１６）の表面は凝縮水で覆われた状態となるため、蒸発器（１６）の表面に付着した異臭成分が車室内に飛散されることがない。また、間欠運転モードにおいて圧縮機（３２）をオフする時間を設けることで、省燃費を図ることができる。
【００１３】
さらに、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下となったことを判断した上で圧縮機（３２）をオフするようにしており、乗員の快適性の観点から十分に冷却（冷房）がなされた後に圧縮機（３２）をオフするため、冷房が不十分なままで空調がオフされることがなく、また、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンするため、冷房機能を必要以上に停止することがなく乗員の快適性を維持することができる。
【００１４】
そして、圧縮機（３２）をオフするタイミングとなる第１閾値（Ｙ１）および圧縮機（３２）をオンするタイミングとなる第２閾値（Ｙ２）は、省燃費モード選択手段（４５）によって乗員の好みに応じて選択された省燃費モードに対応した値に設定されるため、乗員の好みに合う省燃費モードを提供することができる。
【００１５】
以上のように、本構成によれば、乗員の好みが反映された省燃費制御を行いつつ、異臭の発生を確実に抑制することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、快適指数（ＩＲ）は乗員の皮膚温度（ＩＲ）であって、皮膚温度（ＩＲ）を検出する皮膚温度検出手段（４２）を備えることを特徴とする。
【００１７】
本構成によれば、皮膚温度検出手段（４２）によって乗員の皮膚温度（ＩＲ）を検出することよって、乗員の快適性を好適に判断することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、制御手段（３６）は、より省燃費を図るレベルである高レベルの省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）ほど、低レベルの省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）よりも高い値に設定することを特徴とする。
【００１９】
本構成によれば、高レベルの省燃費モードでは、オフするタイミングとなる乗員の皮膚温度（ＩＲ）の第１閾値が、低レベルの省燃費モードと比較して高めに設定されるため、冷房が進む早い段階で間欠運転が実行されることとなり、圧縮機（３２）をオフする時間が確保されて省燃費効果を高めることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、車室内（空調室内）を空調する車両用空調装置１（以下、単に「空調装置１」とも言う。）は、内部に空気流路が形成される空調ケーシング１０を有し、この空調ケーシング１０内の空気上流側部位には、内外気切換装置１１が設けられている。内外気切換装置１１には、内気を導入するための内気導入口１２と外気を導入するための外気導入口１３とが開口形成されているとともに、これらの各導入口１２，１３を選択的に開閉する内外気切換ドア１４が設けられている。この内外気切換ドア１４を回動作動させることで、各導入口１２，１３を選択的に開閉するようになっている。
【００２２】
内外気切換装置１１の下流側部位には、両導入口１２，１３から吸入された空気を送風する送風機１５が配設されている。送風機１５は、ブロワモータＭ１により駆動される。送風機１５の空気下流側には、室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器１６が配設されている。
【００２３】
蒸発器１６の空気下流側には、空気を加熱するヒータコア１７が配設されている。このヒータコア１７は、走行用の車両エンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱している。蒸発器１６の下流側には、ヒータコア１７をバイパスするバイパス流路１９が形成され、ヒータコア１７の空気上流側には、ヒータコア１７を通る風量とバイパス流路１９を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア２１が配設されている。
【００２４】
そして、空調ケーシング１０の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口２２と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口２３と、フロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２４とが形成されており、各吹出口２２〜２４の空気上流側部位には、吹出口モードを切り換える吹出口モード切換ドア２５ａ〜２５ｃが配設されている。
【００２５】
なお、上記蒸発器１６は、冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮する蒸気圧縮式冷凍サイクルＲｃ（以下、単に「冷凍サイクルＲｃ」と言う。）の低圧側の熱交換器である。冷凍サイクルＲｃは、車両エンジン１８により電磁クラッチ３１を介して駆動される圧縮機３２、放熱器３３、アキュムレータ３４を備えている。蒸発器１６の冷媒上流側（冷媒入口側の冷媒流路）には、放熱器３３で放熱された冷媒の減圧手段である膨張弁３５が設けられている。圧縮機３２は、例えば一回転あたりの吐出容量が所定値となる固定容量タイプの圧縮機である。
さらに、空調装置１は、制御手段としてのエアコンＥＣＵ３６を有している。エアコンＥＣＵ３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ（いずれも図示略）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。ＲＯＭ内には、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。さらに、エアコンＥＣＵ３６は、周知のタイマ機能を備えている。
【００２６】
エアコンＥＣＵ３６には、送風機１５、エアミックスドア２１、吹出口モード切換ドア２５ａ〜２５ｃ、圧縮機３２等が電気的に接続されている。さらに、センサ群として、外気温度ＴＡＭを検出する外気温度センサ４１、乗員の皮膚温度ＩＲをスポット的に検出する皮膚温センサ４２（皮膚温度検出手段）、蒸発器１６の温度ＴＥ（以下、「エバ後温度ＴＥ」と言う。）を検出するエバ後温度センサ４３（蒸発器温度検出手段）、蒸発器１６の湿球温度Ｔｗｅｔを検出する湿球温度センサ４４（湿球温度検出手段）等のセンサおよび、省燃費制御におけるレベルを乗員による操作により切り替えるためのエコノミーレベル切替スイッチ４５（省燃費モード選択手段）が電気的に接続されている。
【００２７】
なお、皮膚温度ＩＲは、本発明の「快適指数」の一実施形態である。また、湿球温度Ｔｗｅｔとは、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態における蒸発器１６の表面温度であり、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れている間は、エバ後温度ＴＥは湿球温度Ｔｗｅｔ以下となる。ちなみに、湿球温度Ｔｗｅｔは、蒸発器１６に流入する空気（吸い込み空気）の温度（乾球温度）と湿度（相対湿度）とから決まるものである。湿球温度センサ４４は、センサ内の感湿膜の変化量を電気信号に変換させ、エアコンＥＣＵ３６に送出する。そして、空調装置１を作動させると、エアコンＥＣＵ３６は、圧縮機３２を駆動制御するとともに、送風機１５、各種ドア駆動用の各モータ（図示略）等の作動を制御するようになっている。
【００２８】
次に、エコノミーレベル切替スイッチ４５について説明する。図２は、本実施形態におけるエコノミーレベル切替スイッチ４５（エコノミーレベル切替画面５１）を示す図である。本実施形態における車両は、インストルメントパネル（計器盤部）の略中央部（図示略）に、オーディオ情報やナビゲーション画面、エアコンモード画面を表示するマルチディスプレイ５０を備えている。そして、所定のパネルスイッチ（ハードスイッチ）もしくはタッチスイッチによってエアコンモードを選択することで、マルチディスプレイ５０上にエアコンモード画面の一画面を構成するエコノミーレベル切替画面５１を表示することができる。本実施形態では、３段階のエコノミーレベル切替スイッチ４５をタッチスイッチとして設けており、画面向かって左から順に低エコノミーレベルスイッチ４５ａ、中エコノミーレベルスイッチ４５ｂ、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃを有して構成されている。
【００２９】
なお、ここで言う「低」「中」「高」は、省燃費の度合いの高低を示しており、低エコノミーレベルスイッチ４５ａほど省燃費の度合いが小さく、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃほど省燃費の度合いが大きい、すなわち、より省燃費を図るレベルであることを意味している。そして、乗員は、上記エコノミーレベル切替画面５１上で所望のレベルスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃをタッチ操作することで、好みのエコノミーレベル（省燃費モード）を選択できるようになっている。選択された操作信号はエアコンＥＣＵ３６へ入力され、エアコンＥＣＵ３６は入力されたスイッチ信号に従ってエアコン制御を行う（詳細後述）。
【００３０】
次に、本実施形態における車両用空調装置１の制御方法について説明する。図３は、本実施形態におけるエアコンＥＣＵ３６が実行する車両用空調装置１の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。なお、図３では、簡単のため本実施形態の特徴部分におけるステップのみを記載しており、目標吹出温度ＴＡＯの算出、吸込口モード決定、吹出口モード決定等の一般的な流れについては省略しているものである。
【００３１】
図３に示すように、まず、ステップＳ１０で、キーＩＤ（ドアロック解除キーの情報）とシート位置に基づくボデーＥＣＵ（図示略）からの通信情報により乗員を識別する（乗員認証）。次に、ステップＳ２０で、外気温度センサ４１により検出された外気温度ＴＡＭが、所定範囲内であるか否か判断する。本実施形態では、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１以上であって温度Ｔ２以下の範囲（Ｔ１≦ＴＡＭ≦Ｔ２）であるか否かを判断する。ここで、温度Ｔ１は温度Ｔ２より低く設定されている（Ｔ１＜Ｔ２）。そして、外気温度ＴＡＭがこの範囲内の温度であれば、ステップＳ３０へ進み、省燃費制御（間欠運転モード）を実行する。この省燃費制御は、圧縮機３２の稼動をオンとオフとで切り替えながら運転する間欠運転制御であって、本発明の要部であるため、その詳細については後述する。
【００３２】
一方、ステップＳ２０で、外気温度ＴＡＭが所定範囲外である場合、すなわち、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１より低い、もしくは温度Ｔ２よりも高い場合には、ステップＳ３０の省燃費制御を行うことなく処理を終了する。 これは、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１より低い場合に、省燃費制御、すなわち圧縮機３２の間欠運転を行うと、圧縮機３２をオフした際に車両の窓が曇り易く、この条件下での間欠運転はふさわしくないためである。温度Ｔ１は、例えば、５℃〜１０℃の範囲内の温度に設定できる。
【００３３】
また、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ２より高い場合に、圧縮機３２の間欠運転を行うと、圧縮機をオフした際に雰囲気温度がすぐに上昇してしまう結果、オン、オフの切り替えを短時間で繰り返すこととなり（オフタイミングについては、後に詳述する。）、この場合も間欠運転はふさわしくないためである。温度Ｔ２は、例えば、３０℃〜４０℃の範囲内の温度に設定できる。すなわち、ステップＳ２０では、圧縮機３２の間欠運転を行うのに適した外気温度ＴＡＭであるか否かを判断しており、適している場合にのみ間欠運転を行うようにしている。
【００３４】
次に、省燃費制御の詳細について説明する。図４は、図３のステップＳ３０における省燃費制御の詳細を示すフローチャートである。図４に示すように、省燃費制御がスタートすると、まず、ステップＳ３１で、エコノミーレベル情報入力がなされ、ステップＳ３２で、入力されたエコノミーレベル（低、中、高のうちいずれか）に応じた皮膚温度ＩＲの閾値を設定する。
【００３５】
図５は、各エコノミーレベルに対応する皮膚温度ＩＲの閾値を示している。ここで、第１閾値Ｙ１は、圧縮機３２をオフするタイミングを見るための値であって、快適範囲の上限を示す。すなわち、皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下であれば、十分に冷房が進んだことで皮膚温度ＩＲが下がり、快適範囲となったことを意味する。一方、第２閾値Ｙ２は、圧縮機３２をオンするタイミングを見るための値であって、第１閾値Ｙ１より高い温度に設定されている。すなわち、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上となった場合には、冷房を停止してから時間が経過したことによって皮膚温度ＩＲが上昇し、快適感が損なわれた状態となったことを意味する。
【００３６】
本実施形態では、図５に示すように、低エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２６℃、第２閾値Ｙ２は２７℃に設定され、中エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２７℃、第２閾値Ｙ２は２８℃に設定され、高エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２８℃、第２閾値Ｙ２は２９℃に設定されている。高エコノミーレベルほど低エコノミーレベルより、第１閾値Ｙ１、第２閾値Ｙ２は共に高くなるように設定されている。
【００３７】
例えば、乗員により低エコノミーレベルが選択された場合には、ステップＳ３２では、図５に基づき、第１閾値Ｙ１を２６℃、第２閾値Ｙ２を２７℃に設定する。そして、ステップＳ３３で、所定のタイミングで圧縮機３２をオフ、オン制御する。これは、圧縮機３２の電磁クラッチ３１のオフ、オン制御により行われる。
【００３８】
図４に戻り、まず、オフタイミングについて説明する。本実施形態では、２つの条件（第１オフ条件、第２オフ条件）を見ており、これらの２つの条件を満たした場合に圧縮機３２をオフするようにしている。
【００３９】
まず、第１オフ条件は、エバ後温度センサ４３により検出されたエバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ａ（＝蒸発器１６の表面が濡れた状態を維持することができる温度）以下であること（ＴＥ≦Ｔｗｅｔ−Ａ）である。Ａは０以上の任意の係数であって、例えば、０℃〜５℃程度の範囲に設定できる。第１オフ条件を満たすことで、蒸発器１６がある程度冷却されたこと、および、湿球温度Ｔｗｅｔ以下であることから蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態にあることが確認できる。なお、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ａが本発明の第１所定温度の一実施形態である。
【００４０】
第２オフ条件は、皮膚温センサ４２により検出された皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下であること（ＩＲ≦Ｙ１）である。第１閾値Ｙ１の値を適温に設定することで乗員の体温が適温となり快適感の得られる程度まで冷房が十分に行われたことが確認できる。また、冷房開始後、すぐに蒸発器１６の温度が下降して上記第１オフ条件を満たすことが考えられるが、第２の条件を併せて見ることで、すぐに圧縮機３２をオフとせず、ある程度車室内の冷房が進むまで待つため、圧縮機３２のオンオフ間の時間が極端に短くなることがない。なお、本実施形態では、皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下の範囲が、「快適範囲」に相当する。
【００４１】
次に、オンタイミングについて説明する。本実施形態では、２つの条件（第１オン条件、第２オン条件）を見ており、これらの２つの条件のうち、いずれか１つの条件を満たした場合に圧縮機３２をオンするようにしている。
【００４２】
まず、第１オン条件は、エバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ｂより大きいこと（ＴＥ＞Ｔｗｅｔ−Ｂ）である。Ｂは係数であり、上記第１オフ条件の係数Ａと同じ値でも良いし、例えば、０℃より大きく５℃以下の範囲で適宜設定できる。なお、係数Ｂの採り得る値には、０は含まない。この第１オン条件では、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔより確実に低い値であり、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態にあることが確認できる。逆に、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂよりも上昇していきＴｗｅｔを超えてしまうと、蒸発器１６の表面に付着した異臭成分が車室内に向けて飛散される虞が出て来る。なお、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ｂが本発明の第２所定温度の一実施形態である。
【００４３】
第２オン条件は、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上であること（ＩＲ≧Ｙ２）である。第２閾値Ｙ２は、第１閾値Ｙ１よりも高温に設定される（Ｙ２＞Ｙ１）。第２閾値Ｙ２の値を第１閾値Ｙ１より大きく設定することで、オン、オフ制御が短い周期で繰り返されることを防止できる。そして、この条件を考慮することで、乗員の皮膚温度ＩＲが上昇して不快と感じることが確認できる。例えば、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂ以上となる前に、乗員の皮膚温度ＩＲが上昇して不快となった場合に、圧縮機３２をオンとするため、乗員の快適感を損なうことがない。
【００４４】
一方、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２より低く、まだ不快と感じる段階ではない場合であっても、第１オン条件が満たされた場合（ＴＥ＞Ｔｗｅｔ−Ｂ）には、じきにエバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔを超えて異臭が車室内に発生すると考えられるため、異臭防止の観点から圧縮機３２をオンする。
【００４５】
ステップＳ３３で、所定のタイミングで圧縮機３２をオフ、オン制御した後には、ステップＳ３４へ進み、制御継続時間が所定時間Ｓ（例えば２５秒〜４０秒）より短いか否かを判断する。ここで、本実施形態における制御継続時間とは、圧縮機３２をオフした後再びオンするまでの時間を言う。なお、この制御継続時間は、周知のタイマ機能によって計測しているものである。
【００４６】
そして、制御継続時間が所定時間Ｓ以上である場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、ステップＳ３１へ戻り本制御を繰り返し行う。一方、制御継続時間が所定時間Ｓより短い場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、ステップＳ３５で、イグニッションスイッチがオフになるまで省燃費制御をキャンセルする。これは、あまりにオフからオンへの周期が短いと（オフ時間が短いと）、空調風の変化等により乗員への煩わしさが生じてしまい返って不快になる。このため、いったんオフした後オンにするまでの計測時間を計っておいて、その時間が所定時間Ｓより短ければ、省燃費制御を抜けて、例えばＡｕｔｏ（自動）モードに以降するようにしている。
【００４７】
なお、フローチャートでは省略しているが、本実施形態では、圧縮機３２のオフ、オン制御と同じタイミングで、送風機１５のブロワモータＭ１もオフ、オン制御するようにしている。このように送風機１５も併せてオフすることで、さらに省燃費効果を奏することができる。
【００４８】
上記実施形態によれば、空調運転を開始した後、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ａ（第１所定温度）以下であることを判断し、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態であることを確認した上で、圧縮機３２がオフされる（ステップＳ３３）。
【００４９】
また、圧縮機３２をオフした後、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂ（第２所定温度）よりも高くなった場合には圧縮機３２がオンされる（ステップＳ３３）。通常、圧縮機３２がオフされると、冷媒が蒸発器１６を流通しなくなり、蒸発器１６の温度は上昇し、蒸発器１６の表面は徐々に乾いていく。一方、圧縮機３２をオンして作動させると冷媒が蒸発器１６を流通することで蒸発器１６の温度（表面温度）が低下するため、蒸発器１６の表面は凝縮水で覆われた状態に維持される。
【００５０】
本実施形態では、圧縮機３２のオンとオフとを切り替える間欠運転中に、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔをまたいで上昇することがなく常に蒸発器１６の表面は凝縮水で覆われた状態となる。これにより、蒸発器１６の表面に付着した異臭成分が車室内に飛散されることがなく、異臭の発生を確実に抑制することができる。
【００５１】
また、乗員が車両から降りて、車両用空調装置１が停止された場合等の間に、蒸発器１６の表面が徐々に乾いてしまい、次に車両用空調装置１が運転される最初の段階では蒸発器１６の表面が乾いている場合が考えられる。しかし、この場合であっても、本実施形態によれば第１オフ条件で、蒸発器１６が濡れている状態となった後に省燃費制御を行うため、車両用空調装置１の運転中に蒸発器１６の表面が乾くことなく、確実に異臭を抑制することができる。なお、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔより高い温度から湿球温度Ｔｗｅｔをまたぐように下降する際には異臭は発生しないため問題は生じない。本実施形態では、運転開始後、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔよりも低い温度に下がった後には、湿球温度Ｔｗｅｔを再び超えて上昇しないように制御する点が特徴である。
【００５２】
そして、圧縮機３２をオフした後、再びオンする第１オン条件および第２オン条件を設けることで、各条件のいずれか満たすまではオフ時間を確保できるため、さらなる省燃費効果を奏することができる。
【００５３】
さらに、乗員の皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下となったことを判断した上で圧縮機３２をオフするようにしており、乗員の快適性の観点から十分に冷却（冷房）がなされた後に圧縮機３２をオフするため、冷房が不十分のままで空調がオフされることがなく、また、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上となった場合には圧縮機３２をオンするため、冷房機能を必要以上に停止することがなく乗員の快適性を維持することができる。
【００５４】
そして、圧縮機３２をオフするタイミングとなる第１閾値Ｙ１および圧縮機３２をオンするタイミングとなる第２閾値Ｙ２は、省燃費モード選択手段としてのエコノミーレベル切替スイッチ４５によって乗員の好みに応じて選択された省燃費モードに対応した値に設定されるため、乗員の好みに合う省燃費モードを提供することができる。
【００５５】
具体的には、低エコノミーレベルが選択されたときには、皮膚温度ＩＲが低め（第１閾値Ｙ１＝２６℃）で圧縮機３２をオフする一方、高エコノミーレベルが選択されたときには、皮膚温度ＩＲが高め（第１閾値Ｙ１＝２８℃）でオフする。このように、各エコノミーレベルスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃごとに制御定数の違いを持たせることで、乗員の温感に合わせた省燃費制御をすることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、マルチディスプレイ５０のエコノミーレベル切替画面５１上におけるエコノミーレベル切替スイッチ４５をタッチ操作することによって、簡単に所望のエコノミーレベルを選択でき、操作が非常に分かり易く、誰でも省燃費モードのシステムを享受することができる。また、同じ乗員であっても希望するレベルは状況によって異なり、本実施形態によれば、その日の体調やガソリンの量等によって適宜エコノミーレベルを選択できるため、自由度が広がり省燃費モードの活用率をさらに上げることができる。
【００５７】
また、オフタイミングにおける閾値である第１閾値Ｙ１とオンタイミングにける閾値である第２閾値Ｙ２とに温度差を設けることで（Ｙ２＞Ｙ１）、すぐに圧縮機３２がオンされることが防止され、オンオフの切り替えが極端に短い周期で繰り返される所謂ハンチング現象を効果的に抑制することができる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、異臭発生低減に加えて、空調快適性を確保し、さらに、乗員の好みが反映された省燃費を図ることが可能な車両用空調装置１として構成されている。
【００５９】
（その他の実施形態）
・ 上記実施形態では、固定容量タイプの圧縮機３２としたが、可変容量タイプの圧縮機として構成しても良い。
【００６０】
・ 上記実施形態では、蒸発器１６の温度（エバ後温度ＴＥ）は、蒸発器１６を通過した後の空気温度から読み取るようにしたが、蒸発器１６のフィンに直接取り付けられたエバフィンセンサーから検出するようにしても良い。
【００６１】
・ 上記実施形態では、低、中、高の３段階のエコノミーレベル（省燃費モード）を有する構成としたが、２段階、４段階以上の複数のエコノミーレベル（省燃費モード）を設定しても良い。
【００６２】
・ 上記実施形態では、乗員の快適度を示す快適指数として皮膚温度ＩＲを用いたが、スポット的に乗員の皮膚温度を検出するのみではなく、例えば乗員の周辺空気温度を併せて検出する視野角の広いセンサを用いて広義の皮膚温度を快適指数として実施しても良い。
【００６３】
・ 上記実施形態では、図５において示すように、皮膚温度ＩＲの第１閾値Ｙ１および第２閾値Ｙ２を、概ね２６℃〜２９℃の範囲で設定したが、この数値（範囲）に限定されるものではない。
【００６４】
・ また、例えば、第１閾値Ｙ１は上記実施形態における値のままで、第２閾値Ｙ２の値を全て２９℃に共通としても良い。この場合であっても、第１閾値Ｙ１が異なることでオフタイミングを異ならせることができ、制御閾値が異なる複数のエコノミーレベルを設定することができる。
【００６５】
・ 上記実施形態では、省燃費モード選択手段としてのエコノミーレベル切替スイッチ４５（低エコノミーレベルスイッチ４５ａ、中エコノミーレベルスイッチ４５ｂ、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃ）をタッチスイッチとして設けたが、その他の形態のスイッチにより構成しても良い。例えば、図６に示すように、ハードスイッチとしてのロータリダイヤル入力タイプのスイッチ４５Ｂにより構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す模式図である。
【図２】エコノミーレベル切替スイッチ（エコノミーレベル切替画面）を示す図である。
【図３】エアコンＥＣＵが実行する車両用空調装置の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３０における省燃費制御の詳細を示すフローチャートである。
【図５】各エコノミーレベルに対応する皮膚温度ＩＲの閾値を示す図である。
【図６】その他の実施形態における、エコノミーレベル切替スイッチを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 車両用空調装置
１０ 空調ケース
１５ 送風機
１６ 蒸発器
３２ 圧縮機
３６ エアコンＥＣＵ（制御手段）
４２ 皮膚温センサ（皮膚温度検出手段）
４３ エバ後温度センサ（蒸発器温度検出手段）
４４ 湿球温度センサ（湿球温度検出手段）
４５ エコノミーレベル切替スイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ａ 低エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ｂ 中エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ｃ 高エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置の冷凍サイクルを構成する蒸発器（エバポレータ）の表面には、異臭成分（香水臭、内装臭、煙草臭等）が付着しており、蒸発器の表面が凝縮水に覆われている場合には、それらの異臭成分が車室内に向けて飛散することはない。しかし、蒸発器の表面に付着していた凝縮水が乾いていくと、異臭成分が空調風と共に車室内に吹き出してしまい、乗員に対して不快感を与えてしまう。
【０００３】
こうした問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載の車両用空調装置では、蒸発器を通過した後の空気温度（以下、「エバ後温度ＴＥ」と言う。）が、湿球温度Ｔｗｅｔ以下である場合に、圧縮機のオンオフ運転（間欠運転）を行うようにしている。これにより、蒸発器の表面が乾いていく速度を小さくし、蒸発器の表面に付着していた異臭成分の多くが車室内に向けて短時間に飛散することを抑制して異臭成分による不快感を低減するようにしている。
【０００４】
そして、間欠運転（省燃費モード）により圧縮機のオフ時間を設定することで、車両の省燃費を図ることができるとされていた。
【特許文献１】特開２００２−２４８９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構成の車両用空調装置では、車両用空調装置の運転中にエバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔより低温から、湿球温度Ｔｗｅｔをまたぐようにして上昇する場合があり、このような場合には異臭成分が車室内に放出されてしまう。また、上記間欠運転を行っても、異臭成分が少しずつ車室内に放出されてしまうため、異臭軽減効果が不十分であるという問題があった。
【０００６】
また、他の車両用空調装置において、省燃費モードを乗員が選択できるようにエコノミースイッチを設けたものも知られている。しかし、こうした装置においても、省燃費モードを実行するタイミングなどは予め決められたシステムの設定に制限されており、実行閾値を可変できないため乗員の好みに対応できず、乗員によっては省燃費モードを利用せずに省燃費を図ることができないといった問題も生じうる。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、乗員の好みが反映された省燃費制御を行いつつ、異臭の発生を確実に抑制することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機（３２）と、冷媒を蒸発させることにより空気を冷却する蒸発器（１６）と、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）を検出する蒸発器温度検出手段（４３）と、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）を検出する湿球温度検出手段（４４）と、圧縮機（３２）の作動を制御するとともに、冷房運転時に圧縮機（３２）の稼動をオンとオフとで切り替えながら間欠運転する省燃費モードを有する制御手段（３６）と、省燃費モードは間欠運転を実行する条件が異なる複数レベルに設定されており、乗員によって操作されて所定のレベルの省燃費モードを選択する省燃費モード選択手段（４５）と、を備え、制御手段（３６）は、乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において、快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および、第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、省燃費モード選択手段（４５）によって選択された省燃費モードに対応した値に設定し、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で圧縮機（３２）をオフするとともに、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンすることを特徴とする。
【００１０】
通常、圧縮機（３２）をオンして作動させると冷媒が蒸発器（１６）を流通することで蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が低下するため、蒸発器（１６）の表面は凝縮水で覆われた状態に維持される。一方、圧縮機（３２）がオフされると、冷媒が蒸発器（１６）を流通しなくなり、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）は上昇し、蒸発器（１６）の表面は徐々に乾いていく。そして、このとき蒸発器（１６）の表面に付着した異臭成分が車室内に放出される。
【００１１】
本構成によれば、空調運転を開始した後、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であることを判断することで、蒸発器（１６）の表面が凝縮水で濡れた状態であることを確認した上で、圧縮機（３２）がオフされる。また、圧縮機（３２）がオフされた後、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合には圧縮機（３２）がオンされる。
【００１２】
すなわち、本構成では、圧縮機（３２）のオンとオフとを切り替える間欠運転中に、蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が湿球温度（Ｔｗｅｔ）をまたいで上昇することがなく常に蒸発器（１６）の表面は凝縮水で覆われた状態となるため、蒸発器（１６）の表面に付着した異臭成分が車室内に飛散されることがない。また、間欠運転モードにおいて圧縮機（３２）をオフする時間を設けることで、省燃費を図ることができる。
【００１３】
さらに、快適指数（ＩＲ）が第１閾値（Ｙ１）以下となったことを判断した上で圧縮機（３２）をオフするようにしており、乗員の快適性の観点から十分に冷却（冷房）がなされた後に圧縮機（３２）をオフするため、冷房が不十分なままで空調がオフされることがなく、また、快適指数（ＩＲ）が第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には圧縮機（３２）をオンするため、冷房機能を必要以上に停止することがなく乗員の快適性を維持することができる。
【００１４】
そして、圧縮機（３２）をオフするタイミングとなる第１閾値（Ｙ１）および圧縮機（３２）をオンするタイミングとなる第２閾値（Ｙ２）は、省燃費モード選択手段（４５）によって乗員の好みに応じて選択された省燃費モードに対応した値に設定されるため、乗員の好みに合う省燃費モードを提供することができる。
【００１５】
以上のように、本構成によれば、乗員の好みが反映された省燃費制御を行いつつ、異臭の発生を確実に抑制することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、快適指数（ＩＲ）は乗員の皮膚温度（ＩＲ）であって、皮膚温度（ＩＲ）を検出する皮膚温度検出手段（４２）を備えることを特徴とする。
【００１７】
本構成によれば、皮膚温度検出手段（４２）によって乗員の皮膚温度（ＩＲ）を検出することよって、乗員の快適性を好適に判断することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、制御手段（３６）は、より省燃費を図るレベルである高レベルの省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）ほど、低レベルの省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）よりも高い値に設定することを特徴とする。
【００１９】
本構成によれば、高レベルの省燃費モードでは、オフするタイミングとなる乗員の皮膚温度（ＩＲ）の第１閾値が、低レベルの省燃費モードと比較して高めに設定されるため、冷房が進む早い段階で間欠運転が実行されることとなり、圧縮機（３２）をオフする時間が確保されて省燃費効果を高めることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、車室内（空調室内）を空調する車両用空調装置１（以下、単に「空調装置１」とも言う。）は、内部に空気流路が形成される空調ケーシング１０を有し、この空調ケーシング１０内の空気上流側部位には、内外気切換装置１１が設けられている。内外気切換装置１１には、内気を導入するための内気導入口１２と外気を導入するための外気導入口１３とが開口形成されているとともに、これらの各導入口１２，１３を選択的に開閉する内外気切換ドア１４が設けられている。この内外気切換ドア１４を回動作動させることで、各導入口１２，１３を選択的に開閉するようになっている。
【００２２】
内外気切換装置１１の下流側部位には、両導入口１２，１３から吸入された空気を送風する送風機１５が配設されている。送風機１５は、ブロワモータＭ１により駆動される。送風機１５の空気下流側には、室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器１６が配設されている。
【００２３】
蒸発器１６の空気下流側には、空気を加熱するヒータコア１７が配設されている。このヒータコア１７は、走行用の車両エンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱している。蒸発器１６の下流側には、ヒータコア１７をバイパスするバイパス流路１９が形成され、ヒータコア１７の空気上流側には、ヒータコア１７を通る風量とバイパス流路１９を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア２１が配設されている。
【００２４】
そして、空調ケーシング１０の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口２２と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口２３と、フロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２４とが形成されており、各吹出口２２〜２４の空気上流側部位には、吹出口モードを切り換える吹出口モード切換ドア２５ａ〜２５ｃが配設されている。
【００２５】
なお、上記蒸発器１６は、冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮する蒸気圧縮式冷凍サイクルＲｃ（以下、単に「冷凍サイクルＲｃ」と言う。）の低圧側の熱交換器である。冷凍サイクルＲｃは、車両エンジン１８により電磁クラッチ３１を介して駆動される圧縮機３２、放熱器３３、アキュムレータ３４を備えている。蒸発器１６の冷媒上流側（冷媒入口側の冷媒流路）には、放熱器３３で放熱された冷媒の減圧手段である膨張弁３５が設けられている。圧縮機３２は、例えば一回転あたりの吐出容量が所定値となる固定容量タイプの圧縮機である。
さらに、空調装置１は、制御手段としてのエアコンＥＣＵ３６を有している。エアコンＥＣＵ３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ（いずれも図示略）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。ＲＯＭ内には、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。さらに、エアコンＥＣＵ３６は、周知のタイマ機能を備えている。
【００２６】
エアコンＥＣＵ３６には、送風機１５、エアミックスドア２１、吹出口モード切換ドア２５ａ〜２５ｃ、圧縮機３２等が電気的に接続されている。さらに、センサ群として、外気温度ＴＡＭを検出する外気温度センサ４１、乗員の皮膚温度ＩＲをスポット的に検出する皮膚温センサ４２（皮膚温度検出手段）、蒸発器１６の温度ＴＥ（以下、「エバ後温度ＴＥ」と言う。）を検出するエバ後温度センサ４３（蒸発器温度検出手段）、蒸発器１６の湿球温度Ｔｗｅｔを検出する湿球温度センサ４４（湿球温度検出手段）等のセンサおよび、省燃費制御におけるレベルを乗員による操作により切り替えるためのエコノミーレベル切替スイッチ４５（省燃費モード選択手段）が電気的に接続されている。
【００２７】
なお、皮膚温度ＩＲは、本発明の「快適指数」の一実施形態である。また、湿球温度Ｔｗｅｔとは、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態における蒸発器１６の表面温度であり、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れている間は、エバ後温度ＴＥは湿球温度Ｔｗｅｔ以下となる。ちなみに、湿球温度Ｔｗｅｔは、蒸発器１６に流入する空気（吸い込み空気）の温度（乾球温度）と湿度（相対湿度）とから決まるものである。湿球温度センサ４４は、センサ内の感湿膜の変化量を電気信号に変換させ、エアコンＥＣＵ３６に送出する。そして、空調装置１を作動させると、エアコンＥＣＵ３６は、圧縮機３２を駆動制御するとともに、送風機１５、各種ドア駆動用の各モータ（図示略）等の作動を制御するようになっている。
【００２８】
次に、エコノミーレベル切替スイッチ４５について説明する。図２は、本実施形態におけるエコノミーレベル切替スイッチ４５（エコノミーレベル切替画面５１）を示す図である。本実施形態における車両は、インストルメントパネル（計器盤部）の略中央部（図示略）に、オーディオ情報やナビゲーション画面、エアコンモード画面を表示するマルチディスプレイ５０を備えている。そして、所定のパネルスイッチ（ハードスイッチ）もしくはタッチスイッチによってエアコンモードを選択することで、マルチディスプレイ５０上にエアコンモード画面の一画面を構成するエコノミーレベル切替画面５１を表示することができる。本実施形態では、３段階のエコノミーレベル切替スイッチ４５をタッチスイッチとして設けており、画面向かって左から順に低エコノミーレベルスイッチ４５ａ、中エコノミーレベルスイッチ４５ｂ、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃを有して構成されている。
【００２９】
なお、ここで言う「低」「中」「高」は、省燃費の度合いの高低を示しており、低エコノミーレベルスイッチ４５ａほど省燃費の度合いが小さく、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃほど省燃費の度合いが大きい、すなわち、より省燃費を図るレベルであることを意味している。そして、乗員は、上記エコノミーレベル切替画面５１上で所望のレベルスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃをタッチ操作することで、好みのエコノミーレベル（省燃費モード）を選択できるようになっている。選択された操作信号はエアコンＥＣＵ３６へ入力され、エアコンＥＣＵ３６は入力されたスイッチ信号に従ってエアコン制御を行う（詳細後述）。
【００３０】
次に、本実施形態における車両用空調装置１の制御方法について説明する。図３は、本実施形態におけるエアコンＥＣＵ３６が実行する車両用空調装置１の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。なお、図３では、簡単のため本実施形態の特徴部分におけるステップのみを記載しており、目標吹出温度ＴＡＯの算出、吸込口モード決定、吹出口モード決定等の一般的な流れについては省略しているものである。
【００３１】
図３に示すように、まず、ステップＳ１０で、キーＩＤ（ドアロック解除キーの情報）とシート位置に基づくボデーＥＣＵ（図示略）からの通信情報により乗員を識別する（乗員認証）。次に、ステップＳ２０で、外気温度センサ４１により検出された外気温度ＴＡＭが、所定範囲内であるか否か判断する。本実施形態では、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１以上であって温度Ｔ２以下の範囲（Ｔ１≦ＴＡＭ≦Ｔ２）であるか否かを判断する。ここで、温度Ｔ１は温度Ｔ２より低く設定されている（Ｔ１＜Ｔ２）。そして、外気温度ＴＡＭがこの範囲内の温度であれば、ステップＳ３０へ進み、省燃費制御（間欠運転モード）を実行する。この省燃費制御は、圧縮機３２の稼動をオンとオフとで切り替えながら運転する間欠運転制御であって、本発明の要部であるため、その詳細については後述する。
【００３２】
一方、ステップＳ２０で、外気温度ＴＡＭが所定範囲外である場合、すなわち、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１より低い、もしくは温度Ｔ２よりも高い場合には、ステップＳ３０の省燃費制御を行うことなく処理を終了する。 これは、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ１より低い場合に、省燃費制御、すなわち圧縮機３２の間欠運転を行うと、圧縮機３２をオフした際に車両の窓が曇り易く、この条件下での間欠運転はふさわしくないためである。温度Ｔ１は、例えば、５℃〜１０℃の範囲内の温度に設定できる。
【００３３】
また、外気温度ＴＡＭが温度Ｔ２より高い場合に、圧縮機３２の間欠運転を行うと、圧縮機をオフした際に雰囲気温度がすぐに上昇してしまう結果、オン、オフの切り替えを短時間で繰り返すこととなり（オフタイミングについては、後に詳述する。）、この場合も間欠運転はふさわしくないためである。温度Ｔ２は、例えば、３０℃〜４０℃の範囲内の温度に設定できる。すなわち、ステップＳ２０では、圧縮機３２の間欠運転を行うのに適した外気温度ＴＡＭであるか否かを判断しており、適している場合にのみ間欠運転を行うようにしている。
【００３４】
次に、省燃費制御の詳細について説明する。図４は、図３のステップＳ３０における省燃費制御の詳細を示すフローチャートである。図４に示すように、省燃費制御がスタートすると、まず、ステップＳ３１で、エコノミーレベル情報入力がなされ、ステップＳ３２で、入力されたエコノミーレベル（低、中、高のうちいずれか）に応じた皮膚温度ＩＲの閾値を設定する。
【００３５】
図５は、各エコノミーレベルに対応する皮膚温度ＩＲの閾値を示している。ここで、第１閾値Ｙ１は、圧縮機３２をオフするタイミングを見るための値であって、快適範囲の上限を示す。すなわち、皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下であれば、十分に冷房が進んだことで皮膚温度ＩＲが下がり、快適範囲となったことを意味する。一方、第２閾値Ｙ２は、圧縮機３２をオンするタイミングを見るための値であって、第１閾値Ｙ１より高い温度に設定されている。すなわち、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上となった場合には、冷房を停止してから時間が経過したことによって皮膚温度ＩＲが上昇し、快適感が損なわれた状態となったことを意味する。
【００３６】
本実施形態では、図５に示すように、低エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２６℃、第２閾値Ｙ２は２７℃に設定され、中エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２７℃、第２閾値Ｙ２は２８℃に設定され、高エコノミーレベルでは、第１閾値Ｙ１は２８℃、第２閾値Ｙ２は２９℃に設定されている。高エコノミーレベルほど低エコノミーレベルより、第１閾値Ｙ１、第２閾値Ｙ２は共に高くなるように設定されている。
【００３７】
例えば、乗員により低エコノミーレベルが選択された場合には、ステップＳ３２では、図５に基づき、第１閾値Ｙ１を２６℃、第２閾値Ｙ２を２７℃に設定する。そして、ステップＳ３３で、所定のタイミングで圧縮機３２をオフ、オン制御する。これは、圧縮機３２の電磁クラッチ３１のオフ、オン制御により行われる。
【００３８】
図４に戻り、まず、オフタイミングについて説明する。本実施形態では、２つの条件（第１オフ条件、第２オフ条件）を見ており、これらの２つの条件を満たした場合に圧縮機３２をオフするようにしている。
【００３９】
まず、第１オフ条件は、エバ後温度センサ４３により検出されたエバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ａ（＝蒸発器１６の表面が濡れた状態を維持することができる温度）以下であること（ＴＥ≦Ｔｗｅｔ−Ａ）である。Ａは０以上の任意の係数であって、例えば、０℃〜５℃程度の範囲に設定できる。第１オフ条件を満たすことで、蒸発器１６がある程度冷却されたこと、および、湿球温度Ｔｗｅｔ以下であることから蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態にあることが確認できる。なお、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ａが本発明の第１所定温度の一実施形態である。
【００４０】
第２オフ条件は、皮膚温センサ４２により検出された皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下であること（ＩＲ≦Ｙ１）である。第１閾値Ｙ１の値を適温に設定することで乗員の体温が適温となり快適感の得られる程度まで冷房が十分に行われたことが確認できる。また、冷房開始後、すぐに蒸発器１６の温度が下降して上記第１オフ条件を満たすことが考えられるが、第２の条件を併せて見ることで、すぐに圧縮機３２をオフとせず、ある程度車室内の冷房が進むまで待つため、圧縮機３２のオンオフ間の時間が極端に短くなることがない。なお、本実施形態では、皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下の範囲が、「快適範囲」に相当する。
【００４１】
次に、オンタイミングについて説明する。本実施形態では、２つの条件（第１オン条件、第２オン条件）を見ており、これらの２つの条件のうち、いずれか１つの条件を満たした場合に圧縮機３２をオンするようにしている。
【００４２】
まず、第１オン条件は、エバ後温度ＴＥが、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ｂより大きいこと（ＴＥ＞Ｔｗｅｔ−Ｂ）である。Ｂは係数であり、上記第１オフ条件の係数Ａと同じ値でも良いし、例えば、０℃より大きく５℃以下の範囲で適宜設定できる。なお、係数Ｂの採り得る値には、０は含まない。この第１オン条件では、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔより確実に低い値であり、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態にあることが確認できる。逆に、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂよりも上昇していきＴｗｅｔを超えてしまうと、蒸発器１６の表面に付着した異臭成分が車室内に向けて飛散される虞が出て来る。なお、湿球温度Ｔｗｅｔ−Ｂが本発明の第２所定温度の一実施形態である。
【００４３】
第２オン条件は、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上であること（ＩＲ≧Ｙ２）である。第２閾値Ｙ２は、第１閾値Ｙ１よりも高温に設定される（Ｙ２＞Ｙ１）。第２閾値Ｙ２の値を第１閾値Ｙ１より大きく設定することで、オン、オフ制御が短い周期で繰り返されることを防止できる。そして、この条件を考慮することで、乗員の皮膚温度ＩＲが上昇して不快と感じることが確認できる。例えば、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂ以上となる前に、乗員の皮膚温度ＩＲが上昇して不快となった場合に、圧縮機３２をオンとするため、乗員の快適感を損なうことがない。
【００４４】
一方、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２より低く、まだ不快と感じる段階ではない場合であっても、第１オン条件が満たされた場合（ＴＥ＞Ｔｗｅｔ−Ｂ）には、じきにエバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔを超えて異臭が車室内に発生すると考えられるため、異臭防止の観点から圧縮機３２をオンする。
【００４５】
ステップＳ３３で、所定のタイミングで圧縮機３２をオフ、オン制御した後には、ステップＳ３４へ進み、制御継続時間が所定時間Ｓ（例えば２５秒〜４０秒）より短いか否かを判断する。ここで、本実施形態における制御継続時間とは、圧縮機３２をオフした後再びオンするまでの時間を言う。なお、この制御継続時間は、周知のタイマ機能によって計測しているものである。
【００４６】
そして、制御継続時間が所定時間Ｓ以上である場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、ステップＳ３１へ戻り本制御を繰り返し行う。一方、制御継続時間が所定時間Ｓより短い場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、ステップＳ３５で、イグニッションスイッチがオフになるまで省燃費制御をキャンセルする。これは、あまりにオフからオンへの周期が短いと（オフ時間が短いと）、空調風の変化等により乗員への煩わしさが生じてしまい返って不快になる。このため、いったんオフした後オンにするまでの計測時間を計っておいて、その時間が所定時間Ｓより短ければ、省燃費制御を抜けて、例えばＡｕｔｏ（自動）モードに以降するようにしている。
【００４７】
なお、フローチャートでは省略しているが、本実施形態では、圧縮機３２のオフ、オン制御と同じタイミングで、送風機１５のブロワモータＭ１もオフ、オン制御するようにしている。このように送風機１５も併せてオフすることで、さらに省燃費効果を奏することができる。
【００４８】
上記実施形態によれば、空調運転を開始した後、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ａ（第１所定温度）以下であることを判断し、蒸発器１６の表面が凝縮水で濡れた状態であることを確認した上で、圧縮機３２がオフされる（ステップＳ３３）。
【００４９】
また、圧縮機３２をオフした後、エバ後温度ＴＥがＴｗｅｔ−Ｂ（第２所定温度）よりも高くなった場合には圧縮機３２がオンされる（ステップＳ３３）。通常、圧縮機３２がオフされると、冷媒が蒸発器１６を流通しなくなり、蒸発器１６の温度は上昇し、蒸発器１６の表面は徐々に乾いていく。一方、圧縮機３２をオンして作動させると冷媒が蒸発器１６を流通することで蒸発器１６の温度（表面温度）が低下するため、蒸発器１６の表面は凝縮水で覆われた状態に維持される。
【００５０】
本実施形態では、圧縮機３２のオンとオフとを切り替える間欠運転中に、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔをまたいで上昇することがなく常に蒸発器１６の表面は凝縮水で覆われた状態となる。これにより、蒸発器１６の表面に付着した異臭成分が車室内に飛散されることがなく、異臭の発生を確実に抑制することができる。
【００５１】
また、乗員が車両から降りて、車両用空調装置１が停止された場合等の間に、蒸発器１６の表面が徐々に乾いてしまい、次に車両用空調装置１が運転される最初の段階では蒸発器１６の表面が乾いている場合が考えられる。しかし、この場合であっても、本実施形態によれば第１オフ条件で、蒸発器１６が濡れている状態となった後に省燃費制御を行うため、車両用空調装置１の運転中に蒸発器１６の表面が乾くことなく、確実に異臭を抑制することができる。なお、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔより高い温度から湿球温度Ｔｗｅｔをまたぐように下降する際には異臭は発生しないため問題は生じない。本実施形態では、運転開始後、エバ後温度ＴＥが湿球温度Ｔｗｅｔよりも低い温度に下がった後には、湿球温度Ｔｗｅｔを再び超えて上昇しないように制御する点が特徴である。
【００５２】
そして、圧縮機３２をオフした後、再びオンする第１オン条件および第２オン条件を設けることで、各条件のいずれか満たすまではオフ時間を確保できるため、さらなる省燃費効果を奏することができる。
【００５３】
さらに、乗員の皮膚温度ＩＲが第１閾値Ｙ１以下となったことを判断した上で圧縮機３２をオフするようにしており、乗員の快適性の観点から十分に冷却（冷房）がなされた後に圧縮機３２をオフするため、冷房が不十分のままで空調がオフされることがなく、また、皮膚温度ＩＲが第２閾値Ｙ２以上となった場合には圧縮機３２をオンするため、冷房機能を必要以上に停止することがなく乗員の快適性を維持することができる。
【００５４】
そして、圧縮機３２をオフするタイミングとなる第１閾値Ｙ１および圧縮機３２をオンするタイミングとなる第２閾値Ｙ２は、省燃費モード選択手段としてのエコノミーレベル切替スイッチ４５によって乗員の好みに応じて選択された省燃費モードに対応した値に設定されるため、乗員の好みに合う省燃費モードを提供することができる。
【００５５】
具体的には、低エコノミーレベルが選択されたときには、皮膚温度ＩＲが低め（第１閾値Ｙ１＝２６℃）で圧縮機３２をオフする一方、高エコノミーレベルが選択されたときには、皮膚温度ＩＲが高め（第１閾値Ｙ１＝２８℃）でオフする。このように、各エコノミーレベルスイッチ４５ａ，４５ｂ，４５ｃごとに制御定数の違いを持たせることで、乗員の温感に合わせた省燃費制御をすることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、マルチディスプレイ５０のエコノミーレベル切替画面５１上におけるエコノミーレベル切替スイッチ４５をタッチ操作することによって、簡単に所望のエコノミーレベルを選択でき、操作が非常に分かり易く、誰でも省燃費モードのシステムを享受することができる。また、同じ乗員であっても希望するレベルは状況によって異なり、本実施形態によれば、その日の体調やガソリンの量等によって適宜エコノミーレベルを選択できるため、自由度が広がり省燃費モードの活用率をさらに上げることができる。
【００５７】
また、オフタイミングにおける閾値である第１閾値Ｙ１とオンタイミングにける閾値である第２閾値Ｙ２とに温度差を設けることで（Ｙ２＞Ｙ１）、すぐに圧縮機３２がオンされることが防止され、オンオフの切り替えが極端に短い周期で繰り返される所謂ハンチング現象を効果的に抑制することができる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、異臭発生低減に加えて、空調快適性を確保し、さらに、乗員の好みが反映された省燃費を図ることが可能な車両用空調装置１として構成されている。
【００５９】
（その他の実施形態）
・ 上記実施形態では、固定容量タイプの圧縮機３２としたが、可変容量タイプの圧縮機として構成しても良い。
【００６０】
・ 上記実施形態では、蒸発器１６の温度（エバ後温度ＴＥ）は、蒸発器１６を通過した後の空気温度から読み取るようにしたが、蒸発器１６のフィンに直接取り付けられたエバフィンセンサーから検出するようにしても良い。
【００６１】
・ 上記実施形態では、低、中、高の３段階のエコノミーレベル（省燃費モード）を有する構成としたが、２段階、４段階以上の複数のエコノミーレベル（省燃費モード）を設定しても良い。
【００６２】
・ 上記実施形態では、乗員の快適度を示す快適指数として皮膚温度ＩＲを用いたが、スポット的に乗員の皮膚温度を検出するのみではなく、例えば乗員の周辺空気温度を併せて検出する視野角の広いセンサを用いて広義の皮膚温度を快適指数として実施しても良い。
【００６３】
・ 上記実施形態では、図５において示すように、皮膚温度ＩＲの第１閾値Ｙ１および第２閾値Ｙ２を、概ね２６℃〜２９℃の範囲で設定したが、この数値（範囲）に限定されるものではない。
【００６４】
・ また、例えば、第１閾値Ｙ１は上記実施形態における値のままで、第２閾値Ｙ２の値を全て２９℃に共通としても良い。この場合であっても、第１閾値Ｙ１が異なることでオフタイミングを異ならせることができ、制御閾値が異なる複数のエコノミーレベルを設定することができる。
【００６５】
・ 上記実施形態では、省燃費モード選択手段としてのエコノミーレベル切替スイッチ４５（低エコノミーレベルスイッチ４５ａ、中エコノミーレベルスイッチ４５ｂ、高エコノミーレベルスイッチ４５ｃ）をタッチスイッチとして設けたが、その他の形態のスイッチにより構成しても良い。例えば、図６に示すように、ハードスイッチとしてのロータリダイヤル入力タイプのスイッチ４５Ｂにより構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置の構成を示す模式図である。
【図２】エコノミーレベル切替スイッチ（エコノミーレベル切替画面）を示す図である。
【図３】エアコンＥＣＵが実行する車両用空調装置の制御手順（メインフロー）の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３０における省燃費制御の詳細を示すフローチャートである。
【図５】各エコノミーレベルに対応する皮膚温度ＩＲの閾値を示す図である。
【図６】その他の実施形態における、エコノミーレベル切替スイッチを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 車両用空調装置
１０ 空調ケース
１５ 送風機
１６ 蒸発器
３２ 圧縮機
３６ エアコンＥＣＵ（制御手段）
４２ 皮膚温センサ（皮膚温度検出手段）
４３ エバ後温度センサ（蒸発器温度検出手段）
４４ 湿球温度センサ（湿球温度検出手段）
４５ エコノミーレベル切替スイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ａ 低エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ｂ 中エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
４５ｃ 高エコノミーレベルスイッチ（省燃費モード選択手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（３２）と、
前記冷媒を蒸発させることにより空気を冷却する蒸発器（１６）と、
当該蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）を検出する蒸発器温度検出手段（４３）と、
前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）を検出する湿球温度検出手段（４４）と、
前記圧縮機（３２）の作動を制御するとともに、冷房運転時に前記圧縮機（３２）の稼動をオンとオフとで切り替えながら間欠運転する省燃費モードを有する制御手段（３６）と、
前記省燃費モードは前記間欠運転を実行する条件が異なる複数レベルに設定されており、乗員によって操作されて所定のレベルの前記省燃費モードを選択する省燃費モード選択手段（４５）と、を備え、
前記制御手段（３６）は、
前記乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において、快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および、当該第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、前記省燃費モード選択手段（４５）によって選択された前記省燃費モードに対応した値に設定し、
前記蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、前記快適指数（ＩＲ）が前記第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で前記圧縮機（３２）をオフするとともに、前記蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、前記快適指数（ＩＲ）が前記第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には前記圧縮機（３２）をオンすることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記快適指数（ＩＲ）は前記乗員の皮膚温度（ＩＲ）であって、当該皮膚温度（ＩＲ）を検出する皮膚温度検出手段（４２）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。
【請求項３】
前記制御手段（３６）は、より省燃費を図るレベルである高レベルの前記省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）ほど、低レベルの前記省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）よりも高い値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。
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機（３２）と、
前記冷媒を蒸発させることにより空気を冷却する蒸発器（１６）と、
当該蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）を検出する蒸発器温度検出手段（４３）と、
前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）を検出する湿球温度検出手段（４４）と、
前記圧縮機（３２）の作動を制御するとともに、冷房運転時に前記圧縮機（３２）の稼動をオンとオフとで切り替えながら間欠運転する省燃費モードを有する制御手段（３６）と、
前記省燃費モードは前記間欠運転を実行する条件が異なる複数レベルに設定されており、乗員によって操作されて所定のレベルの前記省燃費モードを選択する省燃費モード選択手段（４５）と、を備え、
前記制御手段（３６）は、
前記乗員の快適度を示す快適指数（ＩＲ）において、快適範囲の上限を示す第１閾値（Ｙ１）および、当該第１閾値（Ｙ１）以上の値に設定される第２閾値（Ｙ２）を、前記省燃費モード選択手段（４５）によって選択された前記省燃費モードに対応した値に設定し、
前記蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）以下に設定された第１所定温度（Ｔｗｅｔ−Ａ）以下であること、および、前記快適指数（ＩＲ）が前記第１閾値（Ｙ１）以下であることを判断した上で前記圧縮機（３２）をオフするとともに、前記蒸発器（１６）の温度（ＴＥ）が、前記蒸発器（１６）の湿球温度（Ｔｗｅｔ）より低く設定された第２所定温度（Ｔｗｅｔ−Ｂ）よりも高くなった場合、または、前記快適指数（ＩＲ）が前記第２閾値（Ｙ２）以上となった場合には前記圧縮機（３２）をオンすることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記快適指数（ＩＲ）は前記乗員の皮膚温度（ＩＲ）であって、当該皮膚温度（ＩＲ）を検出する皮膚温度検出手段（４２）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。
【請求項３】
前記制御手段（３６）は、より省燃費を図るレベルである高レベルの前記省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）ほど、低レベルの前記省燃費モードにおける第１閾値（Ｙ１）よりも高い値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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−３０３２６（Ｐ２０１０−３０３２６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９１４０５（Ｐ２００８−１９１４０５）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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