(57)【要約】【課題】ガラスの曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上させる。【解決手段】車両用空調装置１０は、フロントガラス２０の内面に形成された防曇膜２２に含有される水分量を検出するための水分量センサ１４を備え、この水分量センサ１４の検出結果に基づいて防曇膜２２が水分飽和状態にあると判断された場合には、空調風における外部導入空気の占める割合が１００％とされ、水分量センサ１４の検出結果に基づいて防曇膜２２が水分飽和状態にないと判断された場合には、空調風における内部循環空気の占める割合（内気率）が最適に調節される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスの内面に形成された防曇膜に含有される水分量を検出するための水分量検出手段と、
車室内への空調風における外部導入空気及び内部循環空気の占める割合を変更するための割合変更手段と、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記割合変更手段の動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にあると判断した場合には、前記空調風における外部導入空気の占める割合が１００％になるように、前記割合変更手段の動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にないと判断した場合であって、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値以下で、且つ、前記空調風における内部循環空気の割合が前記ガラスの温度に対応して予め設定された対ガラス温度基準割合以上であると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が維持されるように、前記割合変更手段の動作を制御し、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は前記閾値以下で、且つ、前記空調風における内部循環空気の割合が前記対ガラス温度基準割合未満であると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が前記対ガラス温度基準割合となるように、前記割合変更手段の動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にないと判断した場合であって、
前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値を超えていると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が、前記防曇膜に含有される水分量及び前記空調風における内部循環空気の割合に対応して予め設定された最適基準割合となるように、前記割合変更手段の動作を制御する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項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、車両用空調装置に係り、特に、車両のガラスの防曇を図ることができる車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空調装置としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、車両用防曇窓システムの例が開示されている。この特許文献１に記載の例では、窓用板状体（ガラス）に防曇性被膜が形成されている。そして、この防曇性被膜に付着している水分量を水分検出水分量センサで検出し、防曇性被膜が飽和状態にあると判断した場合には、防曇性被膜に付着している水分をエアコンディショナのデフロスタ吹出風（温風、除湿風）や電熱ヒータによる加熱により気化させて、窓用板状体の曇りを防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００６−２６４４５８号公報
【特許文献２】特開２００３−５４２４３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、特許文献１に記載の例では、防曇性被膜が飽和状態にあると判断した場合に窓用板状体の曇りを防止できるだけで、車両の燃費向上については考慮されていない。従って、窓用板状体の曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上できるようにするためには改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ガラスの曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能な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】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用空調装置は、ガラスの内面に形成された防曇膜に含有される水分量を検出するための水分量検出手段と、車室内への空調風における外部導入空気及び内部循環空気の占める割合を変更するための割合変更手段と、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記割合変更手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の車両用空調装置では、ガラスの内面に形成された防曇膜に含有される水分量が水分量検出手段を用いて検出され、この水分量検出手段の検出結果に基づいて割合変更手段の動作が制御手段によって制御され、車室内への空調風における外部導入空気及び内部循環空気の占める割合が変更される。
【０００７】
このように、請求項１に記載の車両用空調装置によれば、ガラスの内面に形成された防曇膜に含有される水分量に応じて車室内への空調風における外部導入空気及び内部循環空気の占める割合が最適に調節されるので、これにより、ガラスの曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の車両用空調装置は、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記制御手段は、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にあると判断した場合には、前記空調風における外部導入空気の占める割合が１００％になるように、前記割合変更手段の動作を制御する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の車両用空調装置では、制御手段において、水分量検出手段の検出結果に基づいて防曇膜が水分飽和状態にあると判断された場合には、割合変更手段の動作が制御手段によって制御されて、空調風における外部導入空気の占める割合が１００％とされる。
【００１０】
このように、請求項２に記載の車両用空調装置によれば、防曇膜が水分飽和状態にある場合には、空調風における外部導入空気の占める割合が１００％とされるので、これにより、例えば、車室内外の温度又は湿度の差を小さくすることができ、ガラスの曇りを防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の車両用空調装置は、請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置において、前記制御手段は、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にないと判断した場合であって、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値以下で、且つ、前記空調風における内部循環空気の割合が前記ガラスの温度に対応して予め設定された対ガラス温度基準割合以上であると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が維持されるように、前記割合変更手段の動作を制御し、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は前記閾値以下で、且つ、前記空調風における内部循環空気の割合が前記対ガラス温度基準割合未満であると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が前記対ガラス温度基準割合となるように、前記割合変更手段の動作を制御する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の車両用空調装置では、制御手段において、水分量検出手段の検出結果に基づいて防曇膜が水分飽和状態にないと判断された場合であって、水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値以下で、且つ、空調風における内部循環空気の割合がガラスの温度に対応して予め設定された対ガラス温度基準割合以上であると判断された場合には、割合変更手段の動作が制御手段によって制御されて、空調風における内部循環空気の割合が維持される。
【００１３】
一方、制御手段において、水分量検出手段の検出結果に基づいて防曇膜が水分飽和状態にないと判断された場合であって、水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は上述の閾値以下で、且つ、空調風における内部循環空気の割合が上述の対ガラス温度基準割合未満であると判断された場合には、割合変更手段の動作が制御手段によって制御されて、空調風における内部循環空気の割合が対ガラス温度基準割合にまで増加される。
【００１４】
このように、請求項３に記載の車両用空調装置によれば、防曇膜が水分飽和状態にない場合であって、防曇膜に含有される水分量がゼロ又は予め定められた閾値以下である場合には、空調風における内部循環空気の割合が維持又は増加される。これにより、車室内の換気損失が低減されるので、外気を車室内に導入したことに伴ってエンジン等の駆動源に作用する負荷を低く抑えることができ、車両の燃費を向上することができる。
【００１５】
請求項４に記載の車両用空調装置は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用空調装置において、前記制御手段は、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて前記防曇膜が水分飽和状態にないと判断した場合であって、前記水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値を超えていると判断した場合には、前記空調風における内部循環空気の割合が、前記防曇膜に含有される水分量及び前記空調風における内部循環空気の割合に対応して予め設定された最適基準割合となるように、前記割合変更手段の動作を制御する、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の車両用空調装置では、制御手段において、水分量検出手段の検出結果に基づいて防曇膜が水分飽和状態にないと判断された場合であって、水分量検出手段の検出結果に基づいて導出される水分量がゼロ又は予め定められた閾値を超えていると判断された場合には、割合変更手段の動作が制御手段によって制御されて、空調風における内部循環空気の割合が防曇膜に含有される水分量及び空調風における内部循環空気の割合に対応して予め設定された最適基準割合とされる。
【００１７】
このように、請求項４に記載の車両用空調装置によれば、防曇膜が水分飽和状態にない場合であって、防曇膜に含有される水分量がゼロ又は予め定められた閾値を超えている場合には、空調風における内部循環空気の割合が防曇膜に含有される水分量及び空調風における内部循環空気の割合に対応して予め設定された最適基準割合、つまり、例えば防曇膜に含有される水分量が予め定められた閾水分量以下で且つ車両の燃費が予め定められた閾燃費以上となる最適値とされる。これにより、ガラスの曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、本発明によれば、ガラスの曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の車両用空調装置１０の一実施形態について説明する。
【００２０】
図１には、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０の全体構成がブロック図にて示されている。
【００２１】
この図に示されるように、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０は、ガラス温度センサ１２と、水分量検出手段としての水分量センサ１４と、割合変更手段としてのダンパ機構１６と、制御手段としての制御回路１８と、を備えて構成されている。
【００２２】
ガラス温度センサ１２は、例えば、抵抗式温度センサ等により構成されてフロントガラス２０の内面に付着され、フロントガラス２０の内面温度に応じた信号を制御回路１８に出力する構成とされている。
【００２３】
水分量センサ１４は、例えば、一対の電極１４Ａ，１４Ｂを有する誘電式水分水分量センサ等により構成されている。一方の電極１４Ａは、フロントガラス２０の内面に形成された防曇膜２２の表面に付着され、他方の電極１４Ｂは、フロントガラス２０の内面に付着されている。また、一方の電極１４Ａには、防曇膜２２への水分（車室内空気に含まれる蒸気）の入り込みを確保するための穴１５が複数貫通形成されている。そして、水分量センサ１４は、この防曇膜２２に含有される水分量に応じた信号を制御回路１８に出力する構成とされている。
【００２４】
なお、防曇膜２２は、例えば、吸水性高分子又は親水性高分子等により構成されており、その表面に付着した水分を内部に取り込むことができるようになっている。
【００２５】
ダンパ機構１６は、駆動モータ２４と、ダンパ２６と、を備えて構成されている。駆動モータ２４は、制御回路１８からの駆動信号に応じてダンパ２６に駆動力を付与し、ダンパ２６は、駆動モータ２４からの駆動力を受けて回動されて空調ユニット２８の外気導入口３０と内気導入口３２との開口面積の比率を連続的に変更する構成とされている。
【００２６】
制御回路１８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた電気回路により構成され、上述のガラス温度センサ１２及び水分量センサ１４からの出力信号に応じて駆動モータ２４に所定の駆動信号を出力する構成とされている。
【００２７】
また、この制御回路１８には、後述する如く、空調風における内部循環空気の割合（以下、適宜、「空調風における内部循環空気の割合」を「内気率」という）を変更するためのマップＡ及びマップＢが設定されている。図２，図３には、マップＡ、マップＢの内容を表す説明図が示されている。
【００２８】
マップＡには、図２のグラフａ１で示されるように、フロントガラス２０の温度と、この温度に対応して予め設定された対ガラス温度基準内気率（本発明における対ガラス温度基準割合に相当）との関係が予め設定されている。対ガラス温度基準内気率は、フロントガラス２０の温度の上昇に伴い増加されるように設定されている。
【００２９】
また、この対ガラス温度基準内気率は、現状の内気率がこの値とされた場合でも、防曇膜２２に含有される水分量が予め定められた閾水分量（例えば、飽和水分量の半分程度）以下となる最適な値に設定されている。
【００３０】
また、マップＢには、図３のグラフｂ１〜ｂ４で示されるように、現状の内気率と、この内気率に対応する最適基準内気率（本発明における最適基準割合に相当）との関係が、防曇膜２２に含有される水分量毎に予め設定されている。最適基準内気率は、防曇膜２２に含有される水分量の減少に伴って増加されると共に、現状の内気率の増加に伴って増加されるように設定されている。
【００３１】
また、この最適基準内気率は、現状の内気率がこの値に変更された場合でも、防曇膜２２に含有される水分量が予め定められた閾水分量（例えば、飽和水分量の半分程度）以下で且つ車両の燃費が予め定められた閾燃費（経済的な運転となる場合の下限値）以上となる最適な値に設定されている。
【００３２】
そして、上記構成からなる車両用空調装置１０によれば、以下の特有な効果を奏する。以下、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０の動作と併せてその効果について説明する。
【００３３】
図４には、制御回路１８の動作の流れを表すフローチャートが示されている。制御回路１８は、例えば、空調スイッチがスイッチオンとされると、図４のフローチャートで示されるプログラム処理を開始する。
【００３４】
（外気導入）
制御回路１８は、図４のフローチャートで示されるプログラム処理を開始すると、先ず、水分量センサ１４からの出力信号を入力し、例えば、この出力信号に基づいて導出される水分量（初期水分量）が防曇膜２２の飽和水分量に達しているか否かを判断することにより、防曇膜２２が水分飽和状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００３５】
ここで、制御回路１８は、防曇膜２２に含有される水分量が飽和水分量に達している場合には、防曇膜２２が水分飽和状態にあると判断する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。
【００３６】
そして、制御回路１８は、この場合に、駆動モータ２４に所定の駆動信号を出力してダンパ２６を内気導入口３２側へ回動させ、内気導入口３２をダンパ２６により閉塞させて外気導入口３０より外気を空調ユニット２８の内部に導入させる（ステップＳ２）。
【００３７】
これにより、外部導入空気の占める割合が１００％とされた空調風が空調ユニット２８の吹出口（乗員に向けて空調風を吹出するための吹出口）３４から車室内へ吹出される。
【００３８】
このように、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０によれば、防曇膜２２が水分飽和状態にある場合には、空調風における外部導入空気の占める割合が１００％とされるので、これにより、例えば、車室内外の温度又は湿度の差を小さくすることができ、フロントガラス２０の曇りを防止することができる。
【００３９】
（マップＡ）
一方、制御回路１８は、防曇膜２２に含有される水分量が飽和水分量に達していない場合には、防曇膜２２が水分飽和状態にないと判断する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。
【００４０】
そして、制御回路１８は、この場合に、上述の水分量センサ１４からの出力信号に基づいて導出される水分量がゼロであるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００４１】
ここで、制御回路１８は、防曇膜２２に含有される水分量がゼロである場合には、そのように判断する（ステップＳ３：ＹＥＳ）。
【００４２】
そして、制御回路１８は、この場合に、ガラス温度センサ１２からの出力信号を入力し、このガラス温度センサ１２からの出力信号に基づいて導出された温度から、マップＡに基づいて対ガラス温度基準内気率を抽出する。
【００４３】
例えば、ガラス温度センサ１２からの出力信号に基づいて導出された温度が４０℃である場合には、マップＡに基づいて対ガラス温度基準内気率として７０％を抽出する。
【００４４】
また、例えば、ガラス温度センサ１２からの出力信号に基づいて導出された温度が２０℃である場合には、マップＡに基づいて対ガラス温度基準内気率として３０％を抽出する。
【００４５】
続いて、制御回路１８は、この対ガラス温度基準内気率と現状の内気率とを比較して、現状の内気率が対ガラス温度基準内気率未満であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４６】
ここで、制御回路１８は、例えば、現状の内気率が５０％で、現状のフロントガラス２０の温度に対応する対ガラス温度基準内気率が上述のように３０％である場合には、現状の内気率が対ガラス温度基準内気率以上であると判断する（ステップＳ４：ＮＯ）。
【００４７】
そして、制御回路１８は、この場合には、駆動モータ２４に駆動信号を出力せずに、現状の内気率を維持させる（ステップＳ５）。
【００４８】
これに対し、制御回路１８は、例えば、現状の内気率が５０％で、現状のフロントガラス２０の温度に対応する対ガラス温度基準内気率が上述のように７０％である場合には、現状の内気率が対ガラス温度基準内気率未満であると判断する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。
【００４９】
そして、制御回路１８は、この場合には、駆動モータ２４に所定の駆動信号を出力してダンパ２６を外気導入口３０側へ回動させ、現状の内気率を対ガラス温度基準内気率である７０％にまで増加させる（ステップＳ６）。
【００５０】
このように、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０によれば、防曇膜２２が水分飽和状態にない場合であって、防曇膜２２に含有される水分量がゼロである場合には、内気率が維持又は増加される。これにより、車室内の換気損失が低減されるので、外気を車室内に導入したことに伴ってエンジン等の駆動源に作用する負荷を低く抑えることができ、車両の燃費を向上することができる。
【００５１】
（マップＢ）
一方、制御回路１８は、防曇膜２２に含有される水分量がゼロでない場合には、そのように判断する（ステップＳ３：ＮＯ）。
【００５２】
そして、制御回路１８は、この場合に、上述の水分量センサ１４からの出力信号に基づいて導出される水分量及び現状の内気率から、マップＢに基づいて最適基準内気率を抽出する。
【００５３】
例えば、上述の水分量センサ１４からの出力信号に基づいて導出される水分量が飽和水分量の２０％であり、現状の内気率が５０％である場合には、これらの値から、マップＢに基づいて最適基準内気率として６０％を抽出する。
【００５４】
また、例えば、上述の水分量センサ１４からの出力信号に基づいて導出される水分量が飽和水分量の４０％であり、現状の内気率が５０％である場合には、これらの値から、マップＢに基づいて最適基準内気率として４０％を抽出する。
【００５５】
そして、制御回路１８は、駆動モータ２４に所定の駆動信号を出力してダンパ２６を回動させ、現状の内気率を上述の抽出した最適基準内気率に変更させる（ステップＳ７）。
【００５６】
つまり、制御回路１８は、例えば、現状の内気率が５０％である場合であって、マップＢに基づいて最適基準内気率として６０％が抽出された場合には、現状の内気率を最適基準内気率である６０％に増加させる。
【００５７】
また、制御回路１８は、例えば、現状の内気率が５０％である場合であって、マップＢに基づいて最適基準内気率として４０％が抽出された場合には、現状の内気率を最適基準内気率である４０％に減少させる。
【００５８】
このように、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０によれば、防曇膜２２が水分飽和状態にない場合であって、防曇膜２２に含有される水分量がゼロを超えている場合には、現状の内気率が防曇膜２２に含有される水分量及び内気率に対応して予め設定された最適基準内気率、つまり、例えば防曇膜２２に含有される水分量が予め定められた閾水分量（例えば、飽和水分量の半分程度）以下で且つ車両の燃費が予め定められた閾燃費（経済的な運転となる場合の下限値）以上となる最適値とされる。これにより、フロントガラス２０の曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能となる。
【００５９】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１０によれば、フロントガラス２０の内面に形成された防曇膜２２に含有される水分量に応じて車室内への空調風における外部導入空気及び内部循環空気の占める割合が最適に調節されるので、これにより、フロントガラス２０の曇りを防止しつつ、車両の燃費を向上することが可能となる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【００６１】
例えば、上記実施形態において、内気導入と外気導入との切替及び内気率の変更は、フロントガラス２０の温度及びフロントガラス２０に形成された防曇膜２２に含有される水分量に基づいて行われていたが、フロントガラス２０以外の他のガラスの温度及びこのガラスに形成された防曇膜に含有される水分量に基づいて行われても良い。
【００６２】
また、上記実施形態において、制御回路１８は、上述のステップＳ３の処理において、防曇膜２２に含有される水分量がゼロであるか否かを判断していたが、防曇膜２２に含有される水分量が予め定められた閾値（例えば、０％とマップＢにおける水分量の最小パラメータ値である２０％との間の値）以下であるか否かを判断しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示される制御回路に設定されたマップＡの内容を表す説明図である。
【図３】図１に示される制御回路に設定されたマップＢの内容を表す説明図である。
【図４】図１に示される制御回路の動作の流れを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  車両用空調装置
１４  水分量センサ（水分量検出手段）
１６  ダンパ機構（割合変更手段）
１８  制御回路（制御手段）
２０  フロントガラス
２２  防曇膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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