(57)【要約】【課題】  酸素付加装置５０の小型化を図る。【解決手段】  車両用空調装置は、空調室内ユニット１００と、酸素富化空気を車室内に供給する酸素付加装置５０と、空調室内ユニット１００により車室内に内気に加えて外気を導入するときに、すなわち「一部外気モード」「半内気モード」の実施時にて、酸素付加装置５０により酸素富化空気を車室内に供給するようになっている。このため、車室内には、外気の導入に伴い車室外から酸素が導入され、内気だけを供給する内気モードが実施される場合に比べて、車室内に供給される酸素富化空気の供給量を減らしても、車室内の酸素濃度を保つことができる。すなわち、車室内の酸素濃度を保ちつつ、酸素富化空気の供給量を減らすことができる。【選択図】        図１
2006151185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に外気と内気を選択的に導入可能に構成される空調手段（１００、２００）と、
大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を車室内に供給する酸素付加手段（５０）と、を備えており、
前記空調手段により前記内気に加えて外気を車室内に導入するときに、前記酸素付加手段により酸素富化空気を車室内に供給するようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記空調手段により内気、外気のうちいずれの空気を車室内に導入するかを設定する内外気モードを決定する決定手段（Ｓ４、Ｓ１０）と、
前記決定される内外気モードを自動的に実施するように前記空調手段を制御する制御手段（Ｓ１５）と、を備えており、
前記内気に加えて外気を車室内に導入するモードを前記内外気モードとして前記決定手段が決定した場合において、この決定されたモードが前記空調手段により実施されるときに、前記酸素付加手段により酸素富化空気を車室内に供給するようになっ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。
【請求項３】
前記外気に含まれる汚染成分の濃度を検出する外気ガスセンサ（４４）と、
前記内気に含まれる汚染成分の濃度を検出する内気ガスセンサ（４５）と、を備えており、
前記決定手段は、前記外気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度、および、前記内気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度に基づいて、前記内外気モードを決定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記外気センサにより検出される汚染成分の濃度が所定値以上であり、かつ前記内気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度が所定値以下であるときには、前記外気の導入を停止するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記内気ガスセンサにより検出される汚染成分の濃度が所定値以上のときには、当該濃度が所定値未満の場合と比べて、前記外気の導入量を増加させるようになっていることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記車室内に導入される外気量が所定量以上の場合には、前記酸素付加手段による車室内への酸素富化空気の供給を停止するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記空調手段には、前記外気を導入する外気導入口（１１ｂ）と前記内気を導入する内気導入口（１１ａ）が設けられており、
前記空調手段は、前記内気導入口および前記外気導入口のそれぞれ開口する半内気モードを実施可能に構成されており、
車速情報を取得する車速情報取得手段（Ｓ５）と、
前記半内気モードが前記空調手段により実施された場合に、前記外気が前記内気導入口を通して逆流して車室内に漏れる漏れ現象が生じるか否かについて、前記車速情報取得手段で取得される車速情報に基づいて判定する漏れ判定手段（Ｓ８）と、を備えており、
前記決定手段は、前記漏れ現象が生じると前記漏れ判定手段により判定されたときには、前記漏れ現象を避けるように前記車室内に空気導入するモードを前記内外気モードとして決定する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気モードと内気モードを切換可能に構成される車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者等の乗員にフレッシュ感を与えたり、乗員の疲労を軽減したりすることを目的に、大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を車室内に供給する車両用酸素付加装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−１４３１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、実際に車両へ酸素付加装置を搭載する場合、内気モードが実施されて外気が全く導入されないで、例えば、最大乗員数（仮に乗用車の５人）が消費する酸素量を酸素付加装置だけで賄おうとすると、車室内に大量の酸素富化空気を供給することが必要になる。
【０００４】
したがって、酸素付加装置としては、例えばトランクルームの１／４を占めるような大型の装置が必要になる。また、その時の消費電力は、１００Wを裕に超える物になってしまい、現実的でない。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みて、車室内の酸素濃度を保ちつつ、車室内に供給する酸素富化空気の供給量を減らすようにす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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
図１に示すように、車室内に外気と内気を選択的に導入可能に構成される空調手段（１００、２００）と、
大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を車室内に供給する酸素付加手段（５０）と、を備えており、
前記空調手段により前記内気に加えて外気を車室内に導入するときに（すなわち、図７、図１０中の「一部外気モード」、「半内気モード」が実施されているとき）、前記酸素付加手段により酸素富化空気を車室内に供給するようになっていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、内気に加えて外気を車室内に導入するときには、車室内には外気の導入に伴って車室外から酸素が導入される。したがって、内気だけを供給する内気モードが実施される場合に比べて、車室内に供給される酸素富化空気の供給量を減らしても、車室内の酸素濃度を保つことができる。すなわち、車室内の酸素濃度を保ちつつ、酸素富化空気の供給量を減らすことができるため、酸素付加手段の小型化を図ることが可能になる。
【０００８】
例えば、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記空調手段により内気、外気のうちいずれの空気を車室内に導入するかを設定する内外気モードを決定する決定手段（Ｓ４、Ｓ１０：図３参照）と、
前記決定される内外気モードを自動的に実施するように前記空調手段を制御する制御手段（Ｓ１５：図４参照）と、を備えており、
前記内気に加えて外気を車室内に導入するモードを前記内外気モードとして前記決定手段が決定した場合において、この決定されたモードが前記空調手段により実施されるときに、前記酸素付加手段により酸素富化空気を車室内に供給するように構成してもよい。
【０００９】
具体的には、請求項３に記載の発明では、図１に示すように、前記外気に含まれる汚染成分の濃度を検出する外気ガスセンサ（４４）と、
前記内気に含まれる汚染成分の濃度を検出する内気ガスセンサ（４５）と、を備えており、
前記決定手段は、前記外気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度、および、前記内気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度に基づいて、前記内外気モードを決定するようにしてもよい。
【００１０】
但し、請求項４に記載の発明では、前記外気センサにより検出される汚染成分の濃度が所定値以上であり、かつ前記内気ガスセンサで検出される汚染成分の濃度が所定値以下であるときには、前記外気の導入を停止するようになっていることを特徴とする。
【００１１】
具体的には、図７に示すように、外気汚染レベルがレベル５以上であり、かつ内気汚染レベルがレベル１以下であるときには、「内気モード」にして、外気導入を停止するようになっていれば、外気に含まれる汚染物質により乗員に違和感を与えることを未然に防止できる。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明のように、請求項３または４に記載の車両用空調装置において、前記内気ガスセンサにより検出される汚染成分の濃度が所定値以上のときには、当該濃度が所定値未満の場合と比べて、前記外気の導入量を増加させるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
例えば、図７に示すように、外気汚染レベルがレベル２の場合において、内気汚染レベルがレベル２以上のときには、当該内気汚染レベルがレベル１以下の場合と比べて、外気の導入量を増加させるようになっていれば、内気の汚染物質の濃度を低下させることができるので、乗員に与える違和感を低減することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明のように、前記車室内に導入される外気量が所定量以上の場合には、換気だけで、車室内の酸素濃度が一定レベル以上に保たれるため、酸素付加手段による車室内への酸素富化空気の供給を行う必要が無くなる。したがって、酸素付加手段による酸素富化空気の供給を停止することにより、酸素付加手段を無駄に作動させることを未然に防ぐことができ、ひいては、無駄な電力消費を削減できる。
【００１５】
ところで、外気導入口と内気導入口とがそれぞれ開口しているモードの場合には、車速が高くなると、ラム圧の影響により、外気導入口から導入される外気が、内気導入口を通して車室内に漏れる漏れ現象が生じることがある。
【００１６】
これに対して、請求項７に記載の発明では、前記空調手段には、前記外気を導入する外気導入口（１１ｂ）と前記内気を導入する内気導入口（１１ａ）が設けられており、
前記空調手段は、前記内気導入口および前記外気導入口のそれぞれを開口する半内気モードを実施可能に構成されており、
車速情報を取得する車速情報取得手段（Ｓ５）と、
前記半内気モードが前記空調手段により実施された場合に、前記外気が前記内気導入口を通して逆流して車室内に漏れる漏れ現象が生じるか否かについて、前記車速情報取得手段で取得される車速情報に基づいて判定する漏れ判定手段（Ｓ８）と、を備えており、
前記決定手段は、前記漏れ現象が生じると前記漏れ判定手段により判定されたときには、前記漏れ現象を避けるように前記車室内に空気導入するモードを前記内外気モードとして決定することを特徴とする。
【００１７】
したがって、漏れ現象を避けるべく内外気モードが決定され、かつ実施されれば、外気の漏れにより乗員に違和感を与えることを未然に防ぐことができる。
【００１８】
但し、車両用空調装置において外気導入口からの外気と内気導入口からの内気を吸い込むファン（１３）を採用する場合には、漏れ現象は、ファンの回転速度（ファン速度）によっても影響されるため、漏れ判定を行うに際しては、車速情報およびファンの回転速度の両方を用いるようにしてもよい。
【００１９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る車両用空調装置の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は本実施形態の全体システム構成を示すものである。
【００２１】
車両用空調装置の空調室内ユニット１００は、図示しない車室内計器盤の内側に搭載されるものであって、空調室内ユニット１００の空気流れ最上流側にはブロアユニット２００が配置されている。
【００２２】
ブロアユニット２００は、ブロアケーシング本体１１及び外気導入ダクト３００を有するブロアケーシング３２０を備えており、このブロアケーシング本体１１は、外気導入口１１ａ、および、内気導入口１１ｂを備えている。そして、ブロアケーシング本体１１の外気導入口１１ａは、外気導入ダクト３００に繋がっている。
【００２３】
外気導入ダクト３００は、車両のカウルパネルに設けられた外気取入口４０とブロアケーシング本体１１の外気導入口１１ａとの間を連通する。そして、外気導入ダクト３００は、車両の外気取入口４０を介して取り入れられる外気を外気導入口１１ａを介してブロアケーシング本体１１内に導入する。
【００２４】
一方、ブロアケーシング本体１１内には、内外気切替ドア１２が回動自在に設置されている。内外気切替ドア１２は、アクチュエータ１２ａにより駆動されて、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂを選択的に開閉する。このことによって、各種の内外気吸入モード（内気モード、半内気モード、外気モード）を設定する。当該内外気吸入モードは、ブロアユニット２００により内気、外気のうちいずれの空気を車室内に導入するかを設定するためのモードである。
【００２５】
送風機１３は、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂのうち一方からブロアケーシング本体１１内に空気を吸い込んで空調室内ユニット１００の下流側に送風するものである。そして、送風機１３は、ブロワモータ１４と、その回転軸に連結された遠心式送風ファン１５を有している。送風ファン１５の下流には蒸発器１６とヒータコア１７が設けられている。
【００２６】
ここで、ブロアケーシング本体１１内で送風ファン１５の空気上流側には、フィルタ７０が設けられており、フィルタ７０は、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂから導入された空気を浄化する。
【００２７】
蒸発器１６は冷却用熱交換器であって、図示しない車両エンジンにより駆動される圧縮機等と結合されて冷凍サイクルを構成し、その内部の低圧冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。また、ヒータコア１７は加熱用熱交換器であって、図示しない車両エンジンからの温水（エンジン冷却水）が内部を循環し、この温水を熱源として空気を加熱する。
【００２８】
ヒータコア１７の上流側には、吹出空気温度調整手段としてのエアミックスドア１８が回動自在に設けられ、エアミックスドア１８の開度はアクチュエータ１８ａにより駆動されて調節される。これによって、ヒータコア１７を通過する空気（温風）とヒータコア１７をバイパスする空気（冷風）の風量割合が調整され、車室内に吹き出す空気の温度が調整される。
【００２９】
空調室内ユニット１００の最下流には、デフロスタ吹出口１９を開閉するデフロスタドア２０、フェイス吹出口２１を開閉するフェイスドア２２、およびフット吹出口２３を開閉するフットドア２４が設けられている。
【００３０】
これら各ドア２０、２２、２４は吹出モード切替手段を構成するもので、アクチュエータ２５により駆動されて各吹出口１９、２１、２３を開閉する。これによって、各種の吹出モード（フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモード等）が設定される。そして、各吹出モードに応じて開口した吹出口から、温度調整された空気が車室内へ吹き出されることになる。
【００３１】
ここで、アクチュエータ１２ａは、電動モータ（直流モータ）およびその回転軸の回転角度を検出するポテンショメータから構成されており、またアクチュエータ１８ａ、２５もアクチュエータ１２ａと同様、電動モータおよびポテンショメータから構成されている。
【００３２】
また、エアコンＥＣＵ（電子制御装置）３０は、図１に示すように、マイクロコンピュータ３１を有し、マイクロコンピュータ３１は、駆動回路３２を介してブロワモータ１４の印加電圧（ブロワ電圧）を調整することにより、モータ回転数（すなわち、送風量）を制御する。さらに、マイクロコンピュータ３１は、駆動回路３２を介してアクチュエータ１２ａ、１８ａ、２５をそれぞれ独立して制御する。
【００３３】
マイクロコンピュータ３１には、車室内計器盤に設置された空調操作パネル４７から操作信号が入力される。この空調操作パネル４７には、空調装置の自動制御状態を設定するＡＵＴＯスイッチ４７ａ、内気吸入モードを手動で設定するための内気導入スイッチ４７ｂ、外気吸入モードを手動で設定するための外気導入スイッチ４７ｃ、酸素富化空気を発生する酸素付加装置３００の稼働を開始させる酸素付加スイッチ４７ｄ以外に、吹出モードを手動で設定する吹出モード切替スイッチ（図示しない）、送風ファン１５のファン速度を手動で設定する送風量切替スイッチ、希望室内温度（設定温度）を手動で設定する温度設定スイッチ（図示しない）等が設けられている。
【００３４】
ここで、ＡＵＴＯスイッチ４７ａ、内気導入スイッチ４７ｂ、外気導入スイッチ４７ｃ、酸素付加スイッチ４７ｄには、それぞれ、発光ダイオード等からなるインジケータ４８ａ〜４８ｄが設けられている。インジケータ４８ａ〜４８ｄは、それぞれ対応する作動状態を点灯、消灯により表示する。
【００３５】
マイクロコンピュータ３１には、車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する各種センサからの信号が入力される。具体的には、内気温度（車室内空気温度）ＴＲを検出する内気センサ３９、外気温度（車室外空気温度）ＴＡＭを検出する外気センサ４０、車室内に入射する日射量ＴＳを検出する日射センサ４１、蒸発器１６から吹き出される空気温度ＴＥを検出する蒸発器温度センサ４２、ヒータコア１７を循環する温水温度（エンジン水温）ＴＷを検出する水温センサ４３等からの各検出信号がマイクロコンピュータ３１に入力される。
【００３６】
マイクロコンピュータ３１には、排気ガスセンサ４４、内気汚れセンサ４５等からの各検出信号がマイクロコンピュータ３１に入力される。具体的には、排気ガスセンサ４４は、車外の空気の汚染度を検出するためのセンサで、窒素酸化物ＮＯｘ、硫黄酸化物ＳＯｘに反応するガスセンサであり、車両のエンジンルーム内に取り付けられて外気の汚染度（すなわち、汚染物質の濃度）を監視する。内気汚れセンサ４５は、内気（車室内の空気）の汚染度（すなわち、汚染物質の濃度）を検出するためのセンサで、例えば煙草の煙を検出する光学センサ等が用いられる。
【００３７】
なお、センサ４４、４５は、一般に公知のセンサであり、多種多様の検出方式が知られている。そして、排気ガスセンサ４４としては、外気の汚染度を検出するセンサであれば、窒素酸化物ＮＯｘ、硫黄酸化物ＳＯｘに反応するガスセンサ以外のセンサを用いてもよい。また、内気汚れセンサ４５としても、内気の汚染度を検出するためのセンサであれば、例えば煙草の煙を検出する光学センサ以外の検出方式のセンサを用いてもよい。
【００３８】
さらに、マイクロコンピュータ３１およびメータＥＣＵ４７の間が車内ＬＡＮＮで接続されており、マイクロコンピュータ３１には、車内ＬＡＮおよびメータＥＣＵ４７を通して車速センサ４６から車速情報が入力される。車速センサ４６としては、車両の駆動輪の回転数を車速情報として検出するセンサが用いられている。
【００３９】
さらに、マイクロコンピュータ３１は、駆動回路３２を介して酸素付加装置５０を制御する。ここで、酸素付加装置５０は、大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を発生する公知の装置であり、以下のその装置の概略構成について図２を参照して説明する。
【００４０】
すなわち、酸素付加装置５０内には、空気中の成分の内、窒素よりも酸素を透過し易いように作られた酸素富化膜５１が搭載され、この酸素富化膜５１は、チューブ５２を介して真空ポンプ５３（具体的には電動式ポンプ）に接続されている。この真空ポンプ５３が作動を開始すると、酸素富化膜５１を通して通常大気よりも酸素成分が多い酸素富化空気が得られる。そして、この酸素富化空気は、チューブ５５を介して真空ポンプ５３下流の５６吹出口から車室内に放出される。また電動ファン５４は、酸素富化膜５１近傍の大気を撹拌するファンであって酸素富化膜５１近傍に大量の窒素が溜まることを未然に防止している。
【００４１】
次に、本実施形態の具体的な作動について図３〜図７を用いて説明する。図３、図４は、エアコンＥＣＵ３０のマイクロコンピュータ３１の空調制御処理を示すフローチャートであり、以下、空調制御処理について図３、図４のフローチャートをもとに具体的に説明する。
【００４２】
先ず、イグニッションスイッチＩＧがオンされると、空調制御が開始される。ステップＳ１では、ＲＡＭなどのリセット等の初期化処理を行う。その後、ステップＳ２では、排ガスセンサ４４の検出値を読み込んで、外気の汚染度を検出する。ここでは、図５に示すように、排ガスセンサ４４の出力（すなわち、外気の汚染濃度）を示す外気汚染レベルが、５段階のレベルに分けられ、レベル１〜レベル５のうち該当する外気汚染レベルが決められる。
【００４３】
ここで、外気汚染レベルとしては、排ガスセンサ４４の検出汚染濃度が高くなるにつれて、レベル１→レベル２→レベル３→レベル４→レベル５の順に変化する。
【００４４】
次に、ステップＳ３では、内気汚れセンサ４５の検出値を読み込んで、内気の汚染度を検出する。ここでは、図６に示すように、内気汚れセンサの出力（内気の汚染濃度）を示す内気汚染レベルとしては、５段階のレベルに分けられ、レベル１〜レベル５のうち該当する内気汚染レベルが決められる。
【００４５】
ここで、内気汚染レベルとしては、内気汚れセンサ４５の検出汚染濃度が高くなるにつれて、レベル１→レベル２→レベル３→レベル４→レベル５の順に変化する。
【００４６】
次に、ステップＳ４では、ステップＳ２、Ｓ３で決められる内気汚染レベル、外気汚染レベルを鑑み、図７のマップデータに従って、仮の基本内外気モードを決定する。
【００４７】
ここで、「外気」とは、内外気切替ドア１２が完全に内気導入口１１ｂを閉じて外気導入口１１ａからの外気のみを吸う外気モードを示し、「一部外気」とは、内外気切替ドア１２により外気導入口１１ａを若干開いて内気に加えて少量の外気を吸い込む一部外気モードを示し、「半内気」とは、内外気切替ドア１２がほぼ内気モードと外気モードの中立位置に位置して外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂを同等に開口する半内気モードを示している。「内気」とは、完全に外気導入口１１ａを閉じて、内気導入口１１ｂからの内気のみを吸うモードを示している。
【００４８】
図７によれば、例えば、内気汚染レベルがレベル１〜レベル４の場合には、外気の汚れが大きくなるにつれて、内気を吸い込む割合が多くなるようにモードが切り替わる一方、外気汚染レベルがレベル２〜レベル５の場合には、内気の汚れが大きくなるにつれて、外気を吸い込む割合が多くなるようにモードが切り替わる。
【００４９】
次に、一部外気モード、半内気モードを用いる理由について説明する。
【００５０】
すなわち、一部外気モードは、主に車室内の換気を目的としたモードで、完全内気の状態では酸素低下、二酸化炭素の上昇を招く車室内に、ほんの少し（例えば３０ｍ２／ｈ）外気を入れることで換気を行う。ここでこの量は、例えば外気から臭いの進入があってもフィルタ７０の性能で十分脱臭が可能なレベルでかつ最低限必要な換気量が選ばれる。従って、完全に換気は出来ないため酸素濃度の低下は、完全に抑えることができないため、本実施形態のように酸素付加装置５０により酸素富化空気を車室内に供給することにより車室内の酸素濃度を向上させることになる。
【００５１】
半内気モードでは、内外気切替ドア１２が、ほぼ内気モードと外気モードとの中立的な位置に位置している。しかし、実際には車速が高くなりラム圧が高くなると、ブロアケーシング本体１１内に進入する空気のほとんどは、外気が占めることになり、ほぼ外気モードに近い状態となる。この状態では、外気汚染レベルが劣化したときに、短期間で内外気切替ドア１２を閉じて一部外気モード等に変更できるようにスタンバイしている状態である。
【００５２】
次に、ステップＳ５では、車速センサ４６からメータＥＣＵ４７を介して車速情報を取得する。そして、ステップＳ６では、送風ファン１５のファン速度（ファンの回転数）を取得する。具体的には、自動空調制御モードが設定されている場合には、後述する目標吹出温度ＴＡＯに基づいて算出されるファン速度としてのデータがメモリから取得される一方、マニュアルモードが設定されている場合には、ファン速度としてのデータが送風量切替スイッチから取得される。
【００５３】
そして、ステップＳ８では、ステップＳ５、６で得られた車速とファン速度から、外気漏れ判定を行う。ここで、外気漏れ判定について説明すると、図８に示すように、通常、半内気モード時には、外気導入口１１ａ、内気導入口１１ｂの両方とも同等に開口しているが、車速が大きくなるとラム圧により外気導入口１１ａ側から内気導入口１１ｂ側に空気が押し込まれる状態となる。
【００５４】
このとき送風ファン１５の速度が十分速ければ、外気導入口１１ａから吸入した外気は送風ファン１５により吸い込まれてすべて空調室内ユニット１００へ送られるが、ファン速度が遅いと、外気が空調室内ユニット１００へ送られないで、内気導入口１１ｂから車室内に逆流する。例えば外気温度が−３０℃のようなときに、このような状態（すなわち、漏れ現象）になると、送風ファン１５が設置されている乗員の足下の内気吸込口から外気が冷風として車室内に吹き出して乗員に不快感を与えてしまう。そこで、図９に示すマップデータを用いて冷風の漏れが生じるか否かを判定する。
【００５５】
図９は、縦軸を送風ファン１５のファン速度（送風量）とし、横軸を車速度とし、半内気モード時において、ファン速度および車速度の間の関係で冷風（外気）の漏れが生じるか否かを決めるためのデータである。
【００５６】
ここで、図９に示すマップデータを用いて冷風の漏れが生じていると判定したときには、改めて、内外気モードを決定する。このとき、図７のマップデータに代えて、図１０のマップデータを用いる。
【００５７】
ここで、図１０のマップデータでは、外気汚染レベル（図中「外気」）、内気汚染レベル（図中「内気」）がいずれのレベルであっても「半内気モード」以外のモードが決定される。例えば、図７のマップデータでは、外気汚染レベルがレベル３、内気汚染レベルがレベル２であるとき「半内気モード」と決定されていたが、図１０のマップデータにおいては、外気汚染レベルがレベル３、内気汚染レベルがレベル２であるときには「外気モード」と決定される。
【００５８】
次に、ステップＳ９で、ＡＵＴＯスイッチ４７ａ、内気導入スイッチ４７ｂ、外気導入スイッチ４７ｃのそれぞれのスイッチ入力状態を読み込んで、これら読み込まれる各々のスイッチ入力状態、上述の仮の基本内外気判定、および、冷気漏れ判定を用いて、次のように、最終的な内外気モードを決定する。
（１）内気導入スイッチ４７ｂで内外気モードが手動で設定されば、マニュアルモードで内気モードが設定されているとし、上述の仮の基本内外気判定の結果に関係なく、最終的な内外気モードとして内気モードを決定する。一方、外気導入スイッチ４７ｃで外気モードが手動で設定されば、マニュアルモードで外気モードが設定されているとして、上述の仮の基本内外気判定の結果に関係なく、最終的な内外気モードとして外気モードを決定する。
（２）内気導入スイッチ４７ｂ、外気導入スイッチ４７ｃのいずれにも入力が無く、ＡＵＴＯスイッチ４７ａで自動空調制御モードが設定されている場合において、ステップＳ８で冷気の漏れ現象が生じると判定したときには、図１０のマップデータを用いて、最終的な内外気モードを決定する。
（３）内気導入スイッチ４７ｂ、外気導入スイッチ４７ｃのいずれにも入力が無く、ＡＵＴＯスイッチ４７ａで自動空調制御モードが設定されている場合において、ステップＳ８で冷気の漏れ現象が生じないと判定したときには、図７のマップデータを用いて、最終的な内外気モードを決定する。
【００５９】
以上のように内外気モードを決定すると、この決定される内外気モードを示す制御信号をアクチュエータ１２ａに出力するため、この制御信号に基づいてアクチュエータ１２ａが制御されて、最終的に決められた内外気モードが自動的に実施されることになる。
【００６０】
次に、酸素付加スイッチ４７ｄのスイッチ入力状態を読み取り、酸素付加スイッチ４７ｄがオン状態であれば、ステップＳ１２でＹＥＳと判定して、ステップＳ１２に移行する。
【００６１】
ここで、「外気モード」（すなわち、完全に外気だけが導入されるモード）以外のモード（「内気モード」、「半内気モード」「一部外気モード」）が最終的に決定されるならば、ＮＯと判定してステップＳ１３に移行して酸素付加装置５０を稼働させる。このため、酸素付加装置５０から車室内に酸素富化空気が吹き出される。その後、ステップＳ１５に移行して空調制御の自動制御を開始する。
【００６２】
ここでは、温度設定スイッチに設定される希望吹出空気温度、内気温度ＴＲ、外気温度ＴＡＭ、日射量ＴＳ等を基づいて、公知の目標吹出温度ＴＡＯを算出し、この算出された目標吹出温度ＴＡＯ、空気温度ＴＥを、温水温度（エンジン水温）ＴＷに基づいて、ブロワモータ１４の印加電圧（ファンの回転数）、吹出モード、およびエアミックスドア１８の開度を決定する。そして、これら決定された印加電圧、吹出モード、および開度に基づいて、アクチュエータ１８ａ、２５を、それぞれ独立して自動制御する。
【００６３】
一方、酸素付加スイッチ４７ｄがオフ状態であれば、ステップＳ１１でＮＯと判定して、ステップＳ１４に移行する。また、酸素付加スイッチ４７ｄがオン状態であっても、最終的に外気モードが決定される場合には、ステップＳ１４に移行する。そして、ステップＳ１４では、酸素付加装置５０を停止状態（オフ状態）にして、ステップＳ１５に移行して空調制御を開始する。
【００６４】
ここで、酸素付加装置５０を停止状態にする理由について説明する。
【００６５】
すなわち、外気モードでは、完全に外気だけが導入されるので、その外気により車室内が換気されることになる。このため、酸素付加装置５０を稼働させて酸素を車室内に供給しても、車室内換気によってほとんど車室内の酸素濃度を上げることは出来ず、酸素付加装置５０を稼働するための電力を無駄に消費することになる。したがって、外気モードを決定したとき場合には、酸素付加装置５０を停止状態にする。
【００６６】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００６７】
すなわち、本実施形態の車両用空調装置は、車室内に外気と内気を選択的に導入可能に構成される空調室内ユニット１００と、大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を車室内に供給する酸素付加装置５０と、を備えており、空調室内ユニット１００により「一部外気モード」、「半内気モード」を実施して内気に加えて外気を車室内に導入する場合には、酸素付加装置５０により酸素富化空気を車室内に供給するようになっていることを特徴とする。
【００６８】
本実施形態によれば、空調室内ユニット１００が内気に加えて所定量の外気を車室内に導入するため、車室内には、外気の導入に伴い車室外から酸素が導入されることになる。したがって、内気だけを供給する内気モードが実施される場合に比べて、車室内に供給される酸素富化空気の供給量を減らしても、車室内の酸素濃度を保つことができる。すなわち、車室内の酸素濃度を保ちつつ、酸素富化空気の供給量を減らすことができるため、酸素付加装置５０の小型化を図ることが可能になる。
【００６９】
但し、外気汚染成分の濃度（外気汚染レベル）が非常に高い場合には、「一部外気モード」、「半内気モード」を実施すると、外気に含まれる汚染物質により乗員に違和感を与える場合がある。そこで、外気汚染成分の濃度が非常に高い場合には、内気汚染成分の濃度（内気汚染レベル）がある程度低い状態であるならば、例外的に、内気モードを設定する。
【００７０】
具体的には、外気汚染レベルがレベル５（所定値）以上で、かつ、内気汚染レベルがレベル２（所定値）以下であるときには、内気モードを決定して、外気の導入を停止するようになっていれば、「乗員にフレッシュ感を与えたり、乗員の疲労を軽減したりする効果」が得られる可能性もあるが、外気に含まれる汚染物質により乗員に違和感を与えることを未然に防止できる。
【００７１】
さらに、本実施形態では、例えば外気汚染レベルがレベル３の場合において、内気汚染レベル２の場合には半内気モードが設定される一方、内気汚染レベル１の場合には一部外気モードが設定される。すなわち、内気汚染濃度が所定値以上であって「内気汚染レベル２」である場合には、内気汚染濃度が所定値以下であって「内気汚染レベル１」である場合に比べて車室内への外気導入量を増加させるようになっている。
【００７２】
したがって、内気の汚染物質の濃度が一時的に高くなっても、外気の導入量を増加することにより、内気の汚染物質の濃度を低下させることができるため、乗員に与える違和感を低減することができる。
【００７３】
また、外気モードが設定される場合には、車室内に導入される外気量が所定量以上になり、換気だけで、車室内の酸素濃度が一定レベル以上に保たれることになる。このため、酸素付加装置５０により酸素富化空気を発生させる必要が無くなる。したがって、酸素付加装置５０による酸素富化空気の供給を停止することにより、酸素付加装置５０を無駄に作動させることを未然に防ぐことができ、ひいては、無駄な電力消費を削減できる。
【００７４】
ところで、「半内気モード」が実施されて、外気導入口１１ａ、内気導入口１１ｂがそれぞれ開口している場合には、車速が高くなると、ラム圧の影響により、外気導入口から導入される外気が、内気導入口１１ｂを通して逆流して車室内に漏れる漏れ現象が生じることがある。
【００７５】
これに対して、本実施形態では、エアコンＥＣＵ３０は、空調室内ユニット１００により半内気モードが実施された場合に、外気が内気導入口１１ｂを通して逆流して車室内に漏れる漏れ現象が生じるか否かについて、車速及びファン速度に基づいて判定し、当該漏れ現象が生じると判定したときには、半内気モードを避けて外気モードを内外気モードとして決定する。したがって、漏れ現象により乗員に違和感を与えることを未然に防ぐことができる。
【００７６】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、排気ガスセンサ４４、内気汚れセンサ４５といった車室内外の汚れを検出するセンサを搭載して、これらのセンサの検出値に応じて、内気に加えて外気を車室内に導入する一部外気モードを決定したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、これらのセンサが採用されていない車両用空調装置に対しては次のようにしてもよい。
【００７７】
この場合、ユーザが内気導入スイッチ４７ｂにより内気モードが選択された場合でも、内気モードが一定期間、実施された後、半内気モード（或いは、一部外気モード）に自動的に変更して一部外気を取り込む様にし、かつ酸素付加装置５０を稼働させる。
【００７８】
このようにすることでユーザが内気モードに切り換えた後、所定時間はユーザの意志を反映し、それ以降は、酸素付加装置５０からの酸素富化空気、及び、換気により車室外から取り入れた酸素により、その酸素濃度の上昇を優先することが可能となる。
【００７９】
本実施形態においても、内気に加えて所定量の外気を車室内に導入しているため、内気モードが連続的に実施される場合に比べて、車室内に供給される酸素富化空気の供給量を減らしても、車室内の酸素濃度を保つことができる。すなわち、上述の第１実施形態と同様に、車室内の酸素濃度を保ちつつ、酸素富化空気の供給量を減らすことができるため、酸素付加装置５０の小型化を図ることが可能になる。
【００８０】
（その他の実施形態）
上述の第１、第２実施形態では、内外気切替ドア１２の開度を調整して、内気に加えて外気を導入する一部外気モードを実施した例について説明したが、これに限らず、窓ガラスを一部開けて外気を導入する等の外気導入手段を設けるようにしてもよい。
【００８１】
上述の第１、第２実施形態では、乗員数に関係なく、外気を車室内に導入する外気導入量が変化しない例について説明したが、これに限らず、次のようにしてもよい。
【００８２】
例えば、一部外気モードであっても、乗員数が増えるにつれて車室内に外気を導入する外気導入量を増やすようにしてもよい。したがって、乗員数が増えても、車室内にて乗員数に対応する適量な酸素濃度が得られるため、運転者等の乗員にフレッシュ感を与えたり、疲労を軽減したりすることを実現できる。但し、車室内の乗員数を検出するための乗員検出センサを採用することが必要になる。この乗員検出センサとしては、車室内の温度分布を座席毎に検出する赤外線センサ、あるいは、乗員の着座を検出する常開型スイッチを採用してもよい。
【００８３】
また、乗員数が所定人数以上になると、乗員が消費する酸素量が一定レベルを越えてしまい、酸素付加装置５０から酸素富化空気を発生しても、酸素濃度が、人数に対応するには足らなく、乗員にフレッシュ感を与えたり、疲労を軽減したりする効果が得られなくなる場合がある。この場合、酸素付加装置５０から酸素富化空気を発生させることが無駄になり、無駄な電力を消費することになるため、乗員数が一定人数を超えたら、酸素付加装置５０から酸素富化空気を発生することを停止することが好ましい。
【００８４】
上述の第１実施形態では、外気導入口１１ａ、内気導入口１１ｂをそれぞれ同等に開口するモードとして「半内気モード」を採用して、この「半内気モード」で外気漏れ判定を行う例について説明したが、これに限らず、外気導入口１１ａ、内気導入口１１ｂの両方とも開口しているモード、例えば、一部外気モードにおいて、車速やファン速度によっては、「冷風の漏れ」が生じる可能性があるならば、当該一部外気モードで外気漏れ判定を行って、一部外気モードを避けて「冷風の漏れ」を未然に防止するようにしてもよい。
【００８５】
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、空調室内ユニット１００およびブロアユニット２００が「車室内に外気と内気を選択的に導入可能に構成される空調手段」に相当し、「「一部外気モード」、「半内気モード」が実施されるとき」が、「空調手段により前記内気に加えて外気を車室内に導入するとき」に相当し、酸素付加装置５０が「大気よりも酸素を多く含む酸素富化空気を車室内に供給する酸素付加手段」に相当し、ステップＳ４、Ｓ１０の制御処理が、「空調手段により内気、外気のうちいずれの空気を車室内に導入するかを設定する内外気モードを決定する決定手段」に相当し、排ガスセンサ４４が「外気に含まれる汚染成分の濃度を検出する外気ガスセンサ」に相当し、内気汚れセンサ４５が「内気に含まれる汚染成分の濃度を検出する内気ガスセンサ」に相当し、ステップＳ５の制御処理が「車速情報を取得する車速情報取得手段」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の車両用空調装置の第１実施形態の全体システム構成を示す模式図である。
【図２】図１の酸素付加装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】図１のエアコンＥＣＵの制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図４】図１のエアコンＥＣＵの制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図５】図１の排気ガスセンサによる検出汚染濃度のレベルを説明するため為の図である。
【図６】図１の内気汚れセンサによる検出汚染濃度のレベルを説明するため為の図である。
【図７】図１のエアコンＥＣＵによる内外気モードの決定処理を説明するための図表である。
【図８】図１の空調室内ユニットにおいて冷気の漏れ現象を説明するための図である。
【図９】図１の空調室内ユニットの冷気の漏れ現象および車速度の関係を説明するための図である。
【図１０】図１のエアコンＥＣＵによる内外気モードの決定処理を説明するための図表である。
【図１１】本発明の車両用空調装置の第２実施形態の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１３…送風機、５０…酸素付加装置、１００…空調室内ユニット、
１１ａ…外気導入口、１１ｂ…内気導入口、１１…ブロアケーシング本体、
３０…エアコンＥＣＵ、４４…排気ガスセンサ、４５…内気汚染センサ
２００…ブロアユニット。
【図１】
2006151185.tif 000003
【図２】
2006151185.tif 000004
【図３】
2006151185.tif 000005
【図４】
2006151185.tif 000006
【図５】
2006151185.tif 000007
【図６】
2006151185.tif 000008
【図７】
2006151185.tif 000009
【図８】
2006151185.tif 000010
【図９】
2006151185.tif 000011
【図１０】
2006151185.tif 000012
【図１１】
2006151185.tif 000013