JPH07285312A - 空調装置及び車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿度センサによる検出湿度に基づいて室内を
空調制御する構成において、湿度センサの経年変化にか
かわらず確実に空調制御する。 【構成】 制御装置２２は、環境条件に応じてコンプレ
ッサ８を駆動することによりエバポレータ６を所定温度
に冷却すると共にエアミックスダンパ１２の開度を調整
することにより空調風を生成する。また、制御装置２２
は、外気温センサ２７による検出温度が設定温度以上で
且つエバポレータ６を例えば３℃に冷却したときに車室
内の湿度を所定の演算式により推定する。つまり、高温
の空気を冷却するということは空気が飽和したというこ
とであるので、そのことに基づいて絶対湿度を求めるこ
とができる。従って、エバポレータ６を通過して車室内
に送風される空気に含まれる水蒸気量と室外に排気され
る水蒸気量との均衡状態に基づいて室内の湿度を精度よ
く求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湿度検出手段による検
出湿度に応じて室内を空調制御する空調装置及び車両用
空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両用空調装置におい
ては、車室内の湿度を検出する湿度検出手段としての湿
度センサによる検出湿度に基づいて空調制御を実行する
ものが供されている。このような湿度センサを用いた空
調装置では、車室外の環境或いは乗員数にかかわらず車
室内を快適な空調環境に維持することができると共に、
省動力を図りながら窓ガラスの曇りを除去（防曇）する
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、湿度センサ
の検出精度を低下させる大きな要因としては２つある。
１つは製品毎のばらつきであり、１つは経時変化であ
る。この場合、製品毎のばらつきについては、品質向上
或いは製品の完成時の特性調整により対応することがで
きる。これに対して、経時変化については湿度センサが
使用される環境条件（センサ汚れ）及び時間経過（高
温，高湿のサイクル等）によって変化の特性が異なるの
で、変化を予測或いは見込んで湿度センサによる検出湿
度に補正を加えることは困難である。このため、上記従
来例のものでは、湿度センサの経時変化による検出特性
の変動により、車室内を快適空調環境に維持することが
できなくなる虞がある。このように湿度センサによる検
出湿度が真の値からずれてしまうということは、それだ
け湿度センサによる検出湿度に基づく空調制御を適切に
実行できなくなり、省動力を図ることができないと共に
窓ガラスの曇りを確実に除去できないことを意味してい
る。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、室内の湿度を検出する湿度検出手段に
よる検出湿度に基づいて室内を空調制御する構成におい
て、湿度検出手段の経年変化にかかわらず確実に空調制
御することができる空調装置、並びに省動力を図りなが
ら窓ガラスが曇ってしまうことを確実に防止することが
できる車両用空調装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の空調装置は、室
内に送風する空気を冷却により除湿する除湿手段を設
け、前記室内の湿度を検出する湿度検出手段を設け、こ
の湿度検出手段による検出湿度に基づいて前記除湿手段
の冷却温度を制御する除湿制御手段を設け、所定条件が
成立したときに前記室内の湿度を所定の演算式により推
定する湿度推定手段を設け、前記湿度検出手段による検
出湿度と前記湿度推定手段による推定湿度との差に基づ
いて前記除湿制御手段が使用する前記湿度検出手段によ
る検出湿度を補正する補正手段を設けたものである。

【０００６】この場合、前記湿度推定手段を、前記除湿
手段により冷却された空気が飽和状態となったときに室
内の湿度を推定するようにしてもよい。

【０００７】また、室外の温度を検出する外気温検出手
段を設けると共に、前記湿度推定手段を、前記外気温検
出手段による検出温度が所定値以上で且つ前記除湿手段
を所定温度に冷却したときに当該除湿手段により冷却さ
れた空気が飽和したと判断するようにしてもよい。

【０００８】また、前記補正手段を、前記湿度検出手段
による検出湿度と前記湿度推定手段による推定湿度との
差が所定値以上となったときに当該湿度検出手段による
検出湿度を補正するようにしてもよい。

【０００９】また、前記除湿制御手段を、室外の空気を
前記除湿手段により除湿して室内に送風する外気モード
若しくは室内の空気を前記除湿手段により除湿して室内
に送風する内気モードに切換可能に構成し、前記湿度推
定手段を、外気モード若しくは内気モードに応じて湿度
を推定する演算式を選択するようにしてもよい。

【００１０】本発明の車両用空調装置は、上記の何れか
の空調装置を車両に搭載すると共に、前記除湿制御手段
を、車室内の湿度を車両の窓ガラスが曇らない湿度とな
るように前記除湿手段を所定温度に冷却するようにした
ものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の空調装置の場合、除湿制御手段
は、湿度検出手段による検出湿度に基づいて除湿手段の
冷却温度を制御する。これにより、室内に送風する空気
は除湿手段により冷却されて除湿されるので、室内は除
湿される。さて、除湿推定手段は、所定条件が成立する
と、所定の演算式により室内の湿度を推定する。そし
て、補正手段は、湿度検出手段による検出湿度と湿度推
定手段による推定湿度との差に基づいて以後において除
湿制御手段が使用する湿度検出手段による検出湿度を補
正する。従って、除湿検出手段の検出湿度が経年変化に
より変動した場合であっても、その変動による検出湿度
を補正することができるので、湿度制御手段は、湿度検
出手段による検出湿度に基づいて確実に除湿手段を所定
温度に冷却することができる。

【００１２】請求項２記載の空調装置の場合、除湿手段
による冷却により室内への送風空気が飽和状態となった
ときは、そのときの絶対湿度を求めることができるの
で、室内への送風空気に含まれる水蒸気量を正確に求め
ることができる。従って、湿度推定手段は、室内に供給
される水蒸気量と室外に排気される水蒸気量との均衡状
態に基づいて室内の湿度を精度よく推定することができ
る。

【００１３】請求項３記載の空調装置の場合、外気温度
が高いときは、車室内への送風空気の相対湿度は大きい
ので、斯様な環境条件で送風空気が除湿手段により冷却
されたときは飽和状態となる。従って、湿度推定手段
は、外気温度が高いという環境条件においては除湿手段
により除湿された送風空気は飽和したと見なすことがで
きる。

【００１４】請求項４記載の空調装置の場合、補正手段
は、湿度検出手段による検出湿度と湿度推定手段による
推定湿度との差が所定値以上となったときに湿度検出手
段による検出湿度を補正するので、湿度検出手段の検出
精度が大きく低下したときのみ湿度検出手段を効果的に
補正することができる。

【００１５】請求項５記載の空調装置の場合、湿度推定
手段は、室外の空気を前記除湿手段により除湿して室内
に送風する外気モード若しくは室内の空気を前記除湿手
段により除湿して送風する内気モードに応じて室内の湿
度を推定する演算式を選択するので、異なる環境条件で
ある外気モード若しくは内気モードに応じて確実に湿度
を推定することができる。

【００１６】請求項６記載の車両用空調装置の場合、上
記各空調装置を車両に搭載するようにしたので、湿度検
出手段の経年変化にかかわらず除湿制御手段による除湿
手段に対する制御により車室内を確実に空調することが
できる。このとき、除湿制御手段は、車室内の湿度を車
両の窓ガラスが曇らない湿度となるように除湿手段を所
定温度に冷却するので、湿度検出手段による検出湿度に
基づいて車両の窓ガラスが曇ってしまうことを確実に防
止することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を自動車の空調装置に適用した
場合の第１実施例について図１乃至図１１を参照しなが
ら説明する。図１は全体の機能ブロック構成を示すもの
で、図示しない車室の前部に配置されたエアダクト１に
おいて、その上流側入口には内外気切換ダンパ２が回動
可能に設けられ、その下流側にブロワ３が設けられてい
る。内外気切換ダンパ２は、サーボモータ２ａにより駆
動されるもので、空気の吸入口を内気導入口４ａ或は外
気導入口４ｂのいずれかに切換える。ブロワ３はブロワ
モータ５により回転駆動され、内気導入口４ａ或は外気
導入口４ｂのいずれか設定された側から空気を吸引して
下流側に送風する。

【００１８】除湿手段としてのエバポレータ６は、ブロ
ワ３の下流側に配設され、ブロワ３により送られてくる
空気を冷却して下流側に送るもので、冷凍サイクル７を
構成する要素のひとつである。冷凍サイクル７は、エバ
ポレータ６からコンプレッサ８，凝縮器９，レシーバ１
０及びエキスパンションバルブ１１を介してエバポレー
タ６に冷媒が循環するように形成されたもので、コンプ
レッサ８の運転によりエバポレータ６による上記冷却機
能を得ることができる。

【００１９】エアミックスダンパ１２は、エバポレータ
６の下流側に回動可能に設けられ、サーボモータ１２ａ
により駆動される。エアミックスダンパ１２の下流側に
は、エアダクト１の一部を占めるように加熱手段として
のヒータコア１３が配設される。ヒータコア１３は、図
示しないエンジンの冷却水を熱源として空気を加熱する
もので、エバポレータ６から送られてくる冷風を加熱す
る。エアミックスダンパ１２は、サーボモータ１２ａに
より設定される開度に応じて、エバポレータ６から送ら
れてくる冷風をヒータコア１３及びバイパス通路１４に
分配する。

【００２０】エアダクト１の出口側には、デフロスト吹
出口１５，フェイス吹出口１６及びフット吹出口１７の
３つの吹出口が配設されており、それぞれに対応してデ
フロスト吹出口ダンパ１８，フェイス吹出口ダンパ１９
及びフット吹出口ダンパ２０が配設されている。各吹出
口ダンパ１８乃至２０はサーボモータ１８ａ乃至２０ａ
により駆動される。

【００２１】デフロスト吹出口１５は、窓ガラス２１の
車室内側の面に向けて配置されており、サーボモータ１
８ａによりデフロスト吹出口ダンパ１８が開放されるこ
とにより窓ガラス２１に送風可能な状態となる。

【００２２】除湿制御手段、湿度推定手段及び補正手段
としての機能を有する制御装置２２は、ＣＰＵ２２ａ，
ＲＯＭ２２ｂ及びＲＡＭ２２ｃ，２２ｄ等を含んで構成
されている。ここで、ＲＯＭ２２ｂは、予め空調制御の
ための自動空調制御プログラム並びに後述する外気温度
及び外気湿度に応じてコンプレッサ８を停止可能な目標
吹出温度が記憶されている。この場合、ＲＡＭ２２ｄは
後述する補正値を記憶するもので、図示しない電池によ
り記憶した補正値をバックアップするようになってい
る。

【００２３】制御装置２２の出力端子Ａ乃至Ｅは、それ
ぞれ前記各サーボモータ２ａ，１２ａ，１８ａ，１９
ａ，２０ａに接続され、出力端子Ｆは駆動回路５ａを介
してブロワモータ５に接続されている。サーボモータ１
２ａにはエアミックスダンパ１２の開度θを検出するエ
アミックスダンパ開度センサ１２ｂが設けられ、制御装
置２２の入力端子Ｇに接続されている。

【００２４】また、制御装置２２の出力端子Ｈは、駆動
回路８ａを介してコンプレッサ８の電磁クラッチ（図示
せず）に接続されており、その電磁クラッチのコイルに
通電することによりエンジンの回転力を伝達してコンプ
レッサ８を駆動する。尚、駆動回路８ａは、電磁クラッ
チのコイルの通電電流を検出する機能を有し、その出力
端子は制御装置２２の入力端子Ｉに接続されている。

【００２５】制御装置２２の入力端子Ｊ乃至Ｌは、それ
ぞれ図示しない操作パネルに配置された内外気切換スイ
ッチ２３，温度設定スイッチ２４及びデフロストモード
設定スイッチ２５に接続され、入力端子Ｍ乃至Ｒは、そ
れぞれ内気温センサ２６，外気温検出手段としての外気
温センサ２７，水温センサ２８，日射センサ２９，エバ
ポレータセンサ３０及び内気湿度検出手段としての内気
湿度センサ３１に接続されている。

【００２６】尚、内気温センサ２６及び外気温センサ２
７は、それぞれ車室内及び車外の温度Ｔr 及びＴamを検
出し、水温センサ２８はエンジンの冷却水温度Ｔw を検
出し、日射センサ２９は車室内に入射する日射量Ｔs を
検出し、内気湿度センサ３１は車室内の相対湿度ＲＨr
を検出する。

【００２７】次に、本実施例の作用について図２乃至図
１１を参照して説明する。制御装置２２は、電源が投入
されて空調制御プログラムをスタートすると、図２のフ
ローチャートに従って制御を実施する。即ち、制御装置
２２は、まず、ステップＳ１において初期化処理を行な
って、各種カウンタやフラグ等を初期化してステップＳ
２に移行する。

【００２８】制御装置２２は、ステップＳ２において、
温度設定スイッチ２４から設定温度Ｔset を読込み、Ｒ
ＡＭ２２ｃに記憶する。続いて、制御装置２２は、ステ
ップＳ３において、車両環境状態を検知するために各種
センサから検出信号を読込む。即ち、制御装置２２は、
内気温センサ２６から内気温度（室温）Ｔr ，外気温セ
ンサ２７から外気温度Ｔam，水温センサ２８からエンジ
ンの冷却水温度Ｔw ，日射センサ２９から日射量Ｔs ，
エバポレータセンサ３０からエバポレータ６の出口温度
Ｔe ，内気湿度センサ３１から車室内の相対湿度ＲＨr
を読込んでＲＡＭ２２ｃに記憶する。

【００２９】次に、制御装置２２は、ステップＳ４にお
いて、上記読出した各種データに基づいてＲＯＭ２２ｂ
内に予め記憶されている演算式により目標吹出温度ＴAO
を算出する。この場合、データとしては設定温度Ｔset
，内気温度Ｔr ，外気温度Ｔam及び日射量Ｔs を用
い、次式（１）で示す演算式に代入することにより上述
の目標吹出温度ＴAOを求める。 ＴAO＝Ａ×Ｔset ＋Ｂ×Ｔr ＋Ｃ×Ｔam＋Ｄ×Ｔs ＋Ｅ …（１） 但し、Ａ乃至Ｅは利得を設定する任意の定数である。

【００３０】

【００３１】続いて、制御装置２２は、ステップＳ５に
おいて、ステップＳ２，Ｓ３において読出し記憶した設
定温度Ｔset 及び環境状態を検知する各種センサからの
検出信号に基づいて、ブロワ電圧Ｖe を図５に示す制御
特性に従って設定する。このブロワ電圧Ｖe は、ブロワ
３による送風量を設定するために、駆動回路５ａを介し
てブロワモータ５に与える電圧である。

【００３２】次に、制御装置２２は、吸込口モード及び
吹出口モードを夫々図６及び図７に示す制御特性に従っ
て決定する（ステップＳ６，Ｓ７）。そして、制御装置
２２は、補正値演算処理を実行する（ステップＳ８）。
この補正値演算処理は湿度センサ３１の経年変化を補正
するためのものである。この場合、湿度センサ３１の使
用当初においては、湿度センサ３１の検出精度は良好で
あるので、制御装置２２は、ステップＳ８の補正値演算
処理により湿度センサ３１の検出値を補正することはな
い。従って、制御装置２２は、以後の制御において湿度
センサ３１による検出値をそのまま空調制御に使用す
る。

【００３３】制御装置２２は、ステップＳ９になると、
ＲＡＭ２２ｃに記憶した各種データに基づいてＲＯＭ２
２ｂ内に予め記憶されている演算式によりエアミックス
ダンパ１２の目標開度θo を算出する。この場合、デー
タとしては、目標吹出温度ＴAO，冷却水温度Ｔw 及びエ
バポレータ６の出口温度Ｔe を用い、次式（２）で示す
演算式に代入することにより上述のエアミックスダンパ
１２の目標開度θo を求める。 θo ＝［（ＴAO−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）］×１００（％） …（２）

【００３４】次に、ステップＳ１０では、コンプレッサ
８の駆動・停止処理を行う。そして、上述の各ステップ
で求めた結果に基づいて、ステップＳ１１で制御信号を
出力し、車室内の空調制御を行う。この場合、制御装置
２２は、ブロワ駆動信号を駆動回路５ａに与えてブロワ
モータ５をブロワ電圧Ｖe にて駆動させ、これによりブ
ロワ３を所定の送風量で運転する。また、制御装置２２
は、エアミックスダンパ開度制御信号をサーボモータ１
２ａに与え、エアミックスダンパ１２の開度θをステッ
プＳ６で算出した目標開度θo となるように制御する。
さらに、制御装置２２は、内外気導入モード制御信号を
サーボモータ２ａに出力して内外気切換ダンパ２を所定
位置に駆動する。

【００３５】続いて、制御装置２２は、次にステップＳ
１２に移行して所定の制御周期τが経過するまで待機
し、この後、再び上述のステップを繰り返すようにな
る。従って、制御装置２２は、一定周期毎に上述のプロ
グラムを繰り返し実行し、これにより、設定温度Ｔset
及び車両環境状態に応じた空調制御を行なって車室内を
快適な状態に保持するようになる。

【００３６】さて、このように空調制御が行なわれてい
る状態で、ステップＳ１０で行われているコンプレッサ
８の駆動・停止処理について説明する。図３はコンプレ
ッサ８の駆動・停止処理を表している。この図３におい
て、制御装置２２は、ステップＴ１において、温度調節
制御、快適湿度制御、防曇制御という各制御を実行する
際に必要となるエバポレータ６の出口設定温度（以下、
エバ後設定温度と称する）を算出する。

【００３７】ここで、温度制御とは、図８に示すように
目標吹出温度ＴAOに応じてエバ後設定温度ＴＥ1 となる
ようにコンプレッサ８を駆動する制御である。また、快
適湿度制御とは、図９に示すように車室内湿度に応じて
エバ後設定温度ＴＥ2 となるようにコンプレッサ８を駆
動，停止するもので、車室内湿度が上限設定値を上回っ
たときは、コンプレッサ８を駆動して除湿運転を行い、
車室内湿度が下限設定値以下のときは、コンプレッサ８
を停止する制御である。そして、防曇制御とは、車室内
湿度が外気温に対する曇り限界室内湿度となったときは
エバ後設定温度ＴＥ3 となるようにコンプレッサ８を駆
動する制御のことである。図１０に外気温に対する曇り
限界室内湿度特性（室温２５℃）を示す。

【００３８】さて、制御装置２２は、上述のようにして
求めたエバ後設定温度、即ち温度調節のためのＴＥ1 、
快適湿度維持のためのＴＥ2 、防曇のためのＴＥ3 のう
ちの最も小さい値に応じて以後のコンプレッサ８に対す
る制御内容を決定する。つまり、温度調節、快適湿度維
持及び防曇の全ての制御を適切に実行するには、エバ後
設定温度がステップＴ１で求めたＴＥ1 乃至ＴＥ3 のう
ちの最小値となるようにコンプレッサ８を駆動する必要
があるからである。

【００３９】そこで、制御装置２２は、まず、ステップ
Ｔ２においてＴＥ1 ，ＴＥ2 ，ＴＥ3 のうちの最小値と
現在のエバ後設定温度ＴＥとを比較する。このとき、現
在のエバ後設定温度ＴＥの方が最小値よりも大きいとき
は、エバ後設定温度ＴＥを設定変更する必要があるの
で、ステップＴ３においてｔ＝０に設定してから、ステ
ップＴ４乃至Ｔ６においてＴＥ1 ，ＴＥ2 ，ＴＥ3 のう
ちから最小値を選択する。このとき、温度調節のための
ＴＥ1 が最小値であったときは、ステップＴ７において
目標吹出温度ＴAOがエアダクト１の吸込温度である外気
温度ＴAMよりも所定温度αを上回っているか否かを判定
し、ＴAO＞ＴAM＋αのときはステップＴ８においてコン
プレッサ８の停止処理を実行する。

【００４０】つまり、外気がエアダクト１を通過する際
には周囲の熱により所定温度α（例えば５℃）だけ上昇
するので、目標吹出温度ＴAOの方が外気温度よりも所定
温度高いという条件であるＴAO＞ＴAM＋αのときはコン
プレッサ８を停止することができるのである。また、ス
テップＴ７においてＴAO＞ＴAM＋αが成立しなかったと
きは、ステップＴ９においてＴＥにＴＥ1 を設定する。

【００４１】一方、快適湿度維持のためのＴＥ2 が最小
のときは、ステップＴ１０においてＴＥにＴＥ2 を設定
し、防曇のためのＴＥ3 が最小のときは、ステップＴ１
１においてＴＥにＴＥmin （例えば３℃）を設定する。
そして、制御装置２２は、エバ後設定温度ＴＥを設定し
た後は、ステップＴ１２においてコンプレッサ８の駆動
処理を実行する。

【００４２】さて、制御装置２２は、上述のようにして
エバ後設定温度ＴＥを設定した後は、メインルーチンに
リターンして設定されたエバ後設定温度ＴＥとなるよう
にコンプレッサ８を制御し、制御周期τが経過すると、
再びコンプレッサ８の駆動・停止処理を実行する。この
とき、前回のコンプレッサ８の駆動・停止処理におい
て、エバ後設定温度ＴＥにＴＥmin が設定されたとき
は、制御装置２２は、ステップＴ２において「ＹＥＳ」
と判定して防曇待機運転を実行する。

【００４３】この防曇待機運転では、まず、ステップＴ
１３においてｔ＞ｔmax （例えば３００sec ）となった
か否かを判定する。このとき、ｔ＝０であるから、ステ
ップＴ１４においてｔ＝ｔ＋τと設定することによりメ
インルーチンにおける制御周期τをカウントアップして
からステップＴ１５においてコンプレッサ８の駆動・停
止処理を実行する。そして、コンプレッサ８の駆動・停
止処理の繰返しの実行によりｔ＞ｔmax となったとき
は、ステップＴ１６においてｔ＝０と設定すると共にス
テップＴ１７においてＴＥにＴＥ1 ，ＴＥ2 ，ＴＥ3 の
うちの最小値を設定してからコンプレッサ８の駆動・停
止処理を実行する。

【００４４】さて、上述したように内気湿度センサ３１
による検出値を用いて車室内の湿度を制御する理由は、
１つは車室内の空調環境を快適に維持するためであり、
もう１つは車室内の安全性を確保するためである。つま
り、一般に人間の快適湿度範囲は相対湿度で２０〜６０
％程度であるので、相対湿度が６０％以下となるように
除湿する必要がある。また、車両の窓ガラス２１の曇り
は、車室内の暖かい空気が低温の窓硝子２１の内面に触
れて飽和状態となることにより発生するので、車室内の
絶対湿度を窓ガラス２１の内面温度に対応して飽和状態
となる絶対湿度以下となるように車室内の湿度を維持す
る必要がある。

【００４５】ところで、空調装置が長期間にわたって使
用されると、湿度センサ３１は、汚れ或いは高温，高湿
の環境のサイクル等によりその検出値が真値（車室内の
相対湿度）から変動するようになる。具体的には、湿度
センサ３１は約５年で検出値が１０％変動することが知
られている。このように湿度センサ３１の検出精度が悪
化すると、制御装置２２による車室内に対する空調制御
が不適正となる。このとき、湿度センサ３１による検出
値が真値よりも高湿度側に変動したときは、制御装置２
２は、冷房の必要がないにもかかわらず冷房の必要があ
ると判断してコンプレッサ８の駆動率を高める。このた
め、コンプレッサ８の駆動率が高くなって省動力効果が
低下し、最悪の場合には常にコンプレッサ８が駆動され
る事態となって省動力効果が著しく低下する。また、湿
度センサ２１による検出値が真値よりも低いときは、制
御装置２２は、冷房の必要があるにもかかわらず冷房の
必要がないとしてコンプレッサ８の駆動率を低下する。
このため、車室内の湿度が上昇して乗員に不快感を与え
るばかりでなく、窓ガラス２１が曇ってしまい安全性が
低下する。

【００４６】そこで、本実施例では、以下のようにして
湿度センサ３１の経年変化による検出精度の低下による
影響を防止して確実に空調制御を行うようにしている。
即ち、制御装置２２は、図４に示す補正値演算処理を実
行するときは、外気温度が設定温度以上で且つコンプレ
ッサ８をオンしている条件で（ステップＵ１，Ｕ２）、
さらにエバポレータ６の出口設定温度を３℃となるよう
に制御したときは（ステップＵ３）、内気温センサ２６
により車室内温度ＴR を検出し、今回検出した車室内温
度ＴR n と前回検出した車室内温度ＴR n-1 との差を求
め、その温度差が所定値以内か否かを判定する（ステッ
プＵ４）。このとき、制御装置２２は、車室内温度ＴR
の変化量が小さかったときは、車室内の空調環境はバラ
ンスしていると見なす。

【００４７】そして、制御装置２２は、外気モードが設
定されているときは（ステップＵ５）、車室内湿度を精
度良く推定する環境条件が成立したと判断して、車室内
の絶対湿度ＲＨC を後述する所定の演算式により推定す
ると共に、その絶対湿度を相対湿度ＲＨC ´に変換する
（ステップＵ６）。この場合、絶対湿度を相対湿度に変
換するには、周知の湿り空気線図をテーブルとしてＲＯ
Ｍ２２ｂに記憶しておき、そのテーブルに基づいて絶対
湿度に対応した相対湿度を求める。

【００４８】続いて、制御装置２２は、演算により求め
た相対湿度ＲＨC ´と湿度センサ３１により検出した相
対湿度ＲＨR との湿度差が所定値α以上であるか否かを
判定する（ステップＵ７）。このとき、両者の湿度差が
所定値α以上であったときは、制御装置２２は、湿度セ
ンサ３１の検出精度が悪化していると判断し、β＝（Ｒ
ＨC −ＲＨR ）・γにより補正値βを演算してＲＡＭ２
２ｄに記憶する（ステップＵ８）。この場合、γは補正
係数であり、この補正係数γを１に設定した場合には、
ＲHC−ＲHRを補正値として設定することを意味する。従
って、補正係数γとしては、１以下、好ましくは０．５
前後に設定してＲＨC −ＲＨR が補正値βに大きく影響
しないのが望ましい。これは、所定の環境条件で演算し
た車室内湿度の信頼性は高いものの、真の湿度からの誤
差は避けられないことから、この誤差による影響を防止
するためである。この場合、所定の環境条件で演算によ
り求めた車室内湿度の信頼性が極めて高い場合には、補
正係数γとしては１を設定してもよいことは勿論であ
る。

【００４９】そして、以上のようにして湿度センサ３１
の検出値に対する補正値を求めた制御装置２２は、以後
の制御において、ＲＨr ＝ＲＨR ＋βという演算式によ
り湿度センサ３１による検出値ＲＨR を補正した値ＲＨ
r を真の湿度として空調制御に使用する。

【００５０】ここで、上記ステップＵ６において車室内
湿度を演算により求めることができる理由について説明
する。つまり、外気導入状態では、図１１に示すように
導入された外気の全てはエバポレータ６を通過してから
車室内に送風される。このとき、エバポレータ６の温度
が３℃に設定されているときは、エバポレータ６を通過
する高温の外気は冷却されて必ず飽和状態となる。そし
て、斯様にして飽和状態となった空気がヒータコア１３
により加熱されると共にバイパス通路１４を通過した冷
気と混合して車室内に送風される。このとき、エバポレ
ータ６により冷却されて飽和した空気がヒータコア１３
により加熱されて体積が増加するにしても、その増加割
合は小さいので、車室内に送風される空気の絶対湿度は
エバポレータ６により冷却された空気の絶対湿度と見な
すことができる。従って、エバポレータ６により冷却さ
れた飽和状態の空気の絶対湿度（乾燥空気１Ｋｇ当りの
水蒸気量）をＸｅ、車室内への単位時間当りの送風量
（エアコン風量）をＧo とすると、外気導入による車室
内への単位時間当りの水蒸気量をＧo ・Ｘｅにより求め
ることができる。この場合、エバポレータ６を通過する
空気は３℃に冷却されて飽和しているので、そのときの
送風空気の絶対湿度Ｘｅは０．００４８Ｋｇとなる。

【００５１】また、車室内の湿度は乗員の発汗によって
も加湿されており、乗員数をＭ、一人当りの発汗による
加湿量をＷとすると、乗員の発汗による車室内への単位
時間当りの加湿量をＷ・Ｍにより求めることができる。
従って、車室内に対する単位時間当りの加湿量はＧo ・
Ｘｅ＋Ｗ・Ｍにより求めることができる。

【００５２】一方、車室内の空気は車室内への送風量Ｇ
o と同一量だけ車室外に排気されているので、車室内が
バランスされた状態での車室内の絶対湿度をＲＨC とす
ると、車室外に放出される単位時間当りの水蒸気量をＧ
o ・ＲＨC により求めることができる。

【００５３】ここで、車室内がバランスされた状態で
は、単位時間において車室内への水蒸気の供給量と車室
外への水蒸気の放出量は等しいと見なすことができるの
で、このことを式で表すと、Ｇo ・Ｘｅ＋Ｗ・Ｍ＝Ｇo
・ＲＨC となる。従って、車室内がバランスされた状態
での車室内の絶対湿度ＲＨC は、 ＲＨC ＝（Ｇo ・Ｘｅ＋Ｗ・Ｍ）／Ｇo Ｇo ：エアコン風量 Ｘｅ：エバポレータ通過空気の絶対湿度 Ｗ：乗員加湿量 Ｍ：乗員数（２名と仮定する） で表わすことができる。この場合、車室内がバランスさ
れた状態では、エアコン風量は最小風量に設定されるの
が一般的であるので、エアコン風量が大きくて車室内の
換気量が大きい場合に比べて、車室内の空気の乱れが少
なくなり、演算による誤差を防止することができる。ま
た、乗員が１〜５名に変化すると、乗員による加湿量が
約７％変化するものの、現在の車両の利用人数は約１．
７人であることから、乗員を２名と仮定した場合には、
演算誤差は−２％〜５％程度に止めることができる。

【００５４】上記構成のものによれば、所定の環境条件
となったときに演算により求めた車室内湿度に基づいて
湿度センサ３１の検出精度の低下を判断すると共に、検
出精度が低下していると判断したときは湿度センサ３１
の検出値を補正するための補正値を求め、以後の制御に
おいては湿度センサ３１の検出値をその補正値に基づい
て補正するようにしたので、湿度センサによる検出値に
基づいて単に空調制御を実行する従来例のものと違っ
て、湿度センサ３１の経年変化にかかわらず確実に空調
制御を実行することができる。

【００５５】また、上述のように湿度センサ３１の経年
変化にかからず車室内の湿度を正確に求めということ
は、防曇が必要となる適切なタイミングでコンプレッサ
８を駆動することができることを意味している。従っ
て、省エネ運転を実行しながら、窓ガラス２１の曇りを
確実に防止することができる。

【００５６】図１２は本発明の第２実施例における補正
値演算処理を示しており、第１実施例と同一ステップに
は同一ステップを付して説明を省略する。即ち、制御装
置２２は、ステップＵ５において内気モードであったと
きは、下記に示した内気モード用の演算式により車室内
の湿度を推定する。これは、内気モードでは、強制的に
外気が導入されず、自然換気のみで車室内の空気が換気
されているので、外気モードで用いた演算式を使用でき
ないからである。

【００５７】ここで、内気モード用の演算式は、 ＲHC＝（Ｇo'・Ｘo ＋Ｇi ・Ｘe ＋Ｗ・Ｍ）／（Ｇi ＋
Ｇo'） Ｇo'：内気モード時の車室内の自然換気量 Ｘo ：外気の絶対湿度 Ｇi ：内気モード時のエアコン風量 として表すことができる。つまり、内気モード時におい
ては、ダクト１を通じて車室内に外気が導入されないも
のの、ドアのパッキン等を通じて車室内に送風されると
同時に排気されているので、車室内の空気は自然換気さ
れている。この自然換気量としては車速（Ｋｍ／ｈ）を
１／２にした値（立方ｍ／ｈ）となることが経験的に見
出だされている。また、内気モード時においては、車室
内の空気がエバポレータ６を通過して車室内に送風され
るので、車室内に供給されるは水蒸気量は、乗員からの
加湿量も合せてＧo'・Ｘo ＋Ｇi ・Ｘe ＋Ｗ・Ｍにより
求めることができる。一方、車室外に排出される水蒸気
量は、自然換気と内気モードによる強制排気（室内循
環）とであるので、（Ｇi ＋Ｇo'）ＲHCにより求めるこ
とができる。

【００５８】本発明は、上記各実施例に限定されるもの
ではなく、次のように変形または拡張できる。車室内湿
度を推定するタイミングとしては、カレンダに基づいて
夏季であると判断したことを要件としてもよい。車室内
温度が設定温度に近似した状態が継続したことを車室内
がバランスしていると判断する要件としてもよい。乗員
数を検出する乗員数検出手段を設け、その乗員数検出手
段で求めた乗員数を湿度推定に使用するようにしてもよ
い。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の空調装置及び車両用空調装置によれば、以下の効果を
奏する。請求項１記載のものによれば、所定条件が成立
したときに所定の演算式により室内の湿度を推定すると
共に、その推定湿度と湿度検出手段による検出湿度との
差に基づいて以後において使用する湿度制御手段の検出
湿度を補正するようにしたので、室内の湿度を検出する
湿度検出手段による検出湿度に基づいて空調制御する構
成において、湿度検出手段の経年変化にかかわらず確実
に空調制御することができる。

【００６０】請求項２記載のものによれば、除湿手段に
より室内への送風空気が冷却される飽和状態となったと
きに室内の湿度を推定することにより、室内に送風され
る空気に含まれる水蒸気量を正確に求めるようにしたの
で、室内の湿度を精度よく推定することができる。

【００６１】請求項３記載のものによれば、外気温度が
高いときに室内への送風空気が除湿手段により冷却され
たときは、送風空気は飽和状態となるので、除湿手段に
より除湿された送風空気は飽和したと見なすことができ
る。

【００６２】請求項４記載のものによれば、湿度検出手
段による検出湿度と湿度推定手段による推定湿度との差
が所定値以上となったときに湿度検出手段による検出値
を補正するようにしたので、湿度検出手段の検出精度が
大きく低下したときのみ湿度検出手段を効果的に補正す
ることができる。

【００６３】請求項５記載のものによれば、外気モード
若しくは内気モードに応じて湿度を推定する演算式を選
択するようにしたので、異なる環境条件である外気モー
ド若しくは内気モードに応じて確実に湿度を推定するこ
とができる。

【００６４】請求項６記載のものによれば、上記各空調
装置を車両に搭載すると共に、除湿制御手段を、車室内
の湿度を車両の窓ガラスが曇らない湿度となるように除
湿手段を制御するようにしたので、湿度検出手段による
検出湿度に基づいて省動力を図りながら車両の窓ガラス
が曇ってしまうことを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における全体構成を示す概
略図

【図２】制御装置のメイン動作を示すフローチャート

【図３】制御装置のコンプレッサの駆動停止処理動作を
示すフローチャート

【図４】制御装置の補正値演算処理動作を示すフローチ
ャート

【図５】目標吹出温度に対するブロワ電圧の関係を示す
特性図

【図６】目標吹出温度に対する吸入口モードの関係を示
す特性図

【図７】目標吹出温度に対する吹出口モードの関係を示
す特性図

【図８】目標吹出温度に対するエバ後設定温度の関係を
示す特性図

【図９】車室内湿度に対するエバ後設定温度の関係を示
す特性図

【図１０】外気温に対する曇り限界室内温度を示す特性
図

【図１１】車室内がバランスした状態における車室内の
換気を示す図

【図１２】本発明の第２実施例を示す図４相当図

【符号の説明】

１はダクト、６はエバポレータ（除湿手段）、２１は窓
ガラス、２２は制御装置（除湿制御手段、湿度推定手
段、補正手段）、２７は外気温センサ（外気温検出手
段）、３１は湿度センサ（湿度検出手段）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 本田 祐次 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 寒川 克彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 篠田 芳夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に送風する空気を冷却により除湿す
   る除湿手段と、 前記室内の湿度を検出する湿度検出手段と、 この湿度検出手段による検出湿度に基づいて前記除湿手
   段の冷却温度を制御する除湿制御手段と、 所定条件が成立したときに、前記室内の湿度を所定の演
   算式により推定する湿度推定手段と、 前記湿度検出手段による検出湿度と前記湿度推定手段に
   よる推定湿度との差に基づいて前記除湿制御手段が使用
   する前記湿度検出手段による検出湿度を補正する補正手
   段とを備えことを特徴とする空調装置。
2. 【請求項２】 前記湿度推定手段は、前記除湿手段によ
   り冷却された空気が飽和状態となったときに室内の湿度
   を推定することを特徴とする請求項１記載の空調装置。
3. 【請求項３】 室外の温度を検出する外気温検出手段を
   設け、 前記湿度推定手段は、前記外気温検出手段による検出温
   度が所定値以上で且つ前記除湿手段を所定温度に冷却し
   たときに当該除湿手段により冷却された空気が飽和した
   と判断することを特徴とする請求項２記載の空調装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、前記湿度検出手段によ
   る検出湿度と前記湿度推定手段による推定湿度との差が
   所定値以上となったときに当該湿度検出手段による検出
   湿度を補正することを特徴とすることを特徴とする請求
   項１乃至３の何れかに記載の空調装置。
5. 【請求項５】 前記除湿制御手段は、室外の空気を前記
   除湿手段により除湿して室内に送風する外気モード若し
   くは室内の空気を前記除湿手段により除湿して室内に送
   風する内気モードに切換可能に構成され、 前記湿度推定手段は、外気モード若しくは内気モードに
   応じて湿度を推定する演算式を選択することを特徴とす
   る請求項１乃至４に何れかに記載の空調装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れかに記載の空調装
   置を車両に搭載すると共に、 前記除湿制御手段は、車室内の湿度を車両の窓ガラスが
   曇らない湿度となるように前記除湿手段を所定温度に冷
   却することを特徴とする車両用空調装置。