JPH04173422A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用空調装置に関し、特に、外気のガス濃度
に応じて空調エアの導入モードを切換えるように構成し
たものに関する。

〔従来技術〕

一般に、自動車などの車両には、車室内の温度及び湿度
を適性に維持して居住性を向上し、フロントウィンドの
曇りを除去して良好な視界を確保するための空調装置を
備えている。

通常、上記空調装置は、デフロスタ吹出口から温風を吹
き出させるデフモードと、ヒート吹出口から温風を吹き
出させるヒートモードと、ベント吹出口から冷風を吹き
出させるベントモードなと車室内の状態に応じて複数の
モード選択か出来るように構成されるとともに、空調エ
アの導入モードも車室内の内気を循環させる内気導入モ
ードと、外部空気を導入する外気導入モードとが択一的
に選択出来るように構成されている。

一方、特開昭６２−２９２５２１号公報には、先行する
トラックやバスなどからの排気ガスやトンネル内に充満
した排気ガスなどが多量に車室内へ侵入して乗員に不快
感を与えることを防止するため、外気中に含まれるガス
濃度を検出するセンサを設け、外気のガス濃度が所定の
しきい値以上の場合には、外気導入モードを強制的に内
気導入モードに切換え、排気ガスの車室内への侵入を防
止するように構成した空調装置が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記公報に記載の空調装置では、外気のガス濃度が高く
なると空調エアの導入モードを内気導入モードに切換え
るので、排気ガスなどが多量に車室内へ侵入することを
防止出来るが、モード切換えのためのしきい値かブロア
出力に関係なく設定されているので、ブロア出力か高い
場合には送風量が多いことから、内気導入モードに切換
わるまでに多量に排気ガスなどが車室内に侵入し、乗員
に不快感を与えるという問題か発生する。

一方、しきい値を低く設定することにより、ブロア出力
が高いときでも車室内への排気ガスの侵入を抑制８来る
か、この場合には僅かなガス濃度でも強制的に内気導入
モードに切換わり、正規の空調制御か困難となって乗員
に不快感を与えるという問題が発生する。

本発明の目的は、正規の空調制御を最大限生かしつつ、
排気ガスなどの車室内への侵入を効果的に防止し得る車
両用空調装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

第１請求項に係る車両用空調装置は、空調エアの導入モ
ードを外気導入モードと内気導入モードとに択一的に切
換えるモード切換手段と、外気のガス濃度を検出する検
出手段と、この検出手段からの出力を受けて外気のガス
濃度か所定のしきい値以上になったときに外気導入モー
ドから内気導入モードになるようにモード切換手段を制
御する制御手段とを備えた車両用空調装置において、車
室内へ送風するブロアのブロア出力を検出するブロア出
力検出手段を設け、上記ブロア出力検出手段からの出力
を受けてブロア出力が所定の基準値以上のときには、上
記制御手段による内気導入モードへの切換タイミングを
基準値未満のときの切換タイミングに対して早める切換
タイミング変更手段を設けたものである。

第２請求項に係る車両用空調装置は、第１請求項に記載
の車両用空調装置において、上記切換タイミング変更手
段は、上記所定のしきい値を小さな値に変更して切換タ
イミングを早めるように構成されているものである。

〔作用〕

第１請求項に係る車両用空調装置においては、制御手段
が外気のガス濃度を検出する検出手段からの出力を受け
て、外気のガス濃度が所定のしきい値以上になったとき
には、モード切換手段を制御して空調エアの導入モード
を外気導入モードから内気導入モードへ切換えることに
なるが、この内気導入モードへの切換え前に、切換タイ
ミング変更手段かブロア出力検出手段により検出された
ブロア出力を受けて、ブロア出力か所定の基準値以上の
ときには、制御手段による内気導入モードへの切換タイ
ミングを基準値未満のときの切換タイミングよりも早め
るので、ブロア出力か所定の基準値未満の場合には、正
規の空調制御を極力実行しつつ排気ガスなどの車室内へ
の侵入を防止出来、ブロア出力が所定の基準値以上の場
合には、切換タイミングを早めて多量の排気ガスなどの
車室内への侵入を効果的に防止出来る。

第２請求項に係る車両用空調装置においては、第１請求
項の車両用空調装置と同様の作用が得られる。加えて、
切換タイミング変更手段では、ブロア出力か所定の基準
値以上のときには、しきい値を小さな値に変更すること
により切換タイミングを早めるように構成しであるので
、１つの検出手段を有効活用して切換タイミングを設定
出来るとともに、ブロア出力に応じて複数段階にしきい
値を変更し、よりきめ細かく空調エアの導入モ−ドを切
換えることも容易に出来る。

〔発明の効果〕

第１請求項に係る車両用空調装置によれば、上記〔作用
〕の項で詳述したように、ブロア出力か所定の基準値未
満の場合には、正規の空調制御を極力実行しつつ排気ガ
スなとの車室内への侵入を防止出来、プロア出力か所定
の基準値以上の場合には、切換タイミングを早めて多量
の排気ガスなどの車室内への侵入を効果的に防止出来る
。

第２請求項に係る車両用空調装置によれば、第１請求項
の車両用空調装置と同様の効果が得られる。加えて、１
つの検出手段を有効活用して切換タイミングを設定出来
るとともに、ブロア出力に応じて複数段階にしきい値を
変更し、よりきめ細かく空調エアの導入モードを切換え
ることも容易に出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、自動車の空調装置ｌは、プロアフ
ァン２とエバポレータ３とヒータコア４などをユニット
化した空調ユニット５と、空調ユニット５のケーシング
としてのユニットダクト６と、ユニットダクト６から延
びるメインダクト７及びデフダクト８などを備え、メイ
ンダクト７の下流端には複数のベント吹出口９が設けら
れ、デフダクト８の途中部にはデフロスタ吹出口１０が
設けられ、ユニットダクト６にはヒート吹出口１１か設
けられ、プロアファン２の吸入部付近のユニットダクト
６には内気導入口１２と外気導入口１３とが設けられて
いる。

上記空調ユニット５には、内気導入口１２と外気導入口
１３の一方を開放し他方を閉鎖する内外気切換ダンパ１
４と、ヒータコア４の上流側の通路に設けられたエアミ
ックスダンパ１５と、ヒータコア４の下流側の通路に設
けられたサブダンパ１６と、メインダクト７の上流部に
設けられたベントダンパ１７と、デフダクト８の上流側
に設けられたデフダンパ１８と、ヒート吹出口１１の上
流側の通路に設けられたヒートダンパ１９とを備え、内
外気切換ダンパ１４はアクチュエータ２０により択一的
に開閉操作され、ベントダンパ１７とデフダンパ１８と
ヒートダンパ１９とはアクチュエータ２１により夫々連
動して開度調節され、エアミックスダンパ１５とサブダ
ンパ１６とはアクチュエータ２２により夫々連動して開
度調節される。

上記空調装置１には、エバポレータ３とコンプレッサ２
３とコンデンサ２４と膨張弁２５とからなる冷凍サイク
ルが設けられ、コンプレッサ２３が電磁クラッチ付きの
プーリ２６を介してエンジンＥの出力軸２７に連結され
、冷媒が循環パイプ２８を介して循環されることにより
エバポレータ３が冷却される。

上記空調装置ｌのコントロールユニット３ｏには、第１
図に示すように、空調装置１の起動スイッチ３１と、ベ
ントモートやヒータモートやデフモードなど空調エアの
吹出口９・１ｏ・１１を選択するためのモード選択スイ
ッチ３２と、空調エアとして車室内の空気を導入する内
気導入モードと外部の空気を導入する外気導入モードと
を択一的に切換えるための内外気切換スイッチ３３と、
車室内の温度を自動的に目標設定温度に調節するための
オートモードスイッチ３４と、送風量最小の１段から送
風量最大の４段までブロア出力を４段階に切換えるため
の風量設定スイッチ３５と、温度設定ボリューム３６な
どのスイッチ類が接続されるとともに、車体前部のコン
デンサ２４付近に設けられたガスセンサ４１と、内気温
度センサ４２と外気温度センサ４３とエバポレータ３の
出口部に付設きれた温度センサ４４とエンジン水温セン
サ４５と日射量センサ４６なども接続され、更にアクチ
ュエータ２０・２１・２２とプロアファン２のファンモ
ータ２ａとプーリ２６の電磁クラッチとが夫々接続され
ている。

上記ガスセンサ４１は、Ｈ，、Ｃｏ、ＮＯｘなどの可燃
性（還元性）ガスを含む雰囲気中においてガス濃度に応
じて抵抗値が変化し、ガス濃度が高くなるにつれて抵抗
値が小さくなる第２図に示すような特性のものである。

尚、上記抵抗値は、コントロールユニット３０からガス
センサ４１の一方の端子に例えば１２Ｖの所定電圧を印
加し、他方の端子から入力される電圧又は電流を検出す
ることにより求められる。

上記コントロールユニット３０は、マイクロコンピュー
タを主体にして構成され、その他必要なＡ／Ｄ変換器、
アクチュエータ２０・２１・２２のための駆動回路、フ
ァンモータ２ａのための駆動回路、電磁クラッチのため
の駆動回路などを備え、ＲＯＭにはオートモードが選択
されたときに空調装置１を自動的に制御するための自動
空調制御の制御プログラムと、この制御プログラムの実
行中に割り込み処理として実行される内外気切換制御の
制御プログラムと、ガスセンサ４１の抵抗値に基いてガ
ス濃度を演算するためのマツプなどが予め入力格納され
ている。

上記自動空調制御は、温度センサ４２〜４５と日射量セ
ンサ４６からの検出出力に基いて、エアミックスダンパ
１５の開度とファン出力の切換えと空調エアの導入口１
２・１３及び吹出口９・１０・１１の切換えとコンプレ
ッサ２３の０Ｎ１０ＦＦとを決定し、アクチュエータ２
０・２１・２２を駆動するとともに電磁クラッチを駆動
して車室内の温度を温度設定ボリューム３６で設定され
た目標設定温度に自動的に制御するように構成された既
存周知のものである。

ところで、上記自動空調制御では、通常、車室内を急速
冷房するとき以外のときには外気導入モードが選択され
るので、トラックやバスの後方を走行したりトンネル内
を走行すると、多量の排気ガスが空調装置１を介して車
室内に導入される。

特に、ブロア出力が高く送風量が多い場合には、多量の
外気が車室内に導入されることから、車室内のガス濃度
か急速に高くなる。

本願の空調装置１は、外気のガス濃度を検出するガスセ
ンサ４１を設け、このガスセンサ４１の抵抗値から求め
られるガス濃度が所定のしきい値以上になったときに外
気導入モードを内気導入モードに切換えるとともに、ブ
ロア出力が３段以上の場合には、該所定のしきい値を小
さく変更することにより、内気導入モードへの切換タイ
ミングを早め、車室内への排気ガスなどの侵入を防止す
るようにしたものである。

次に、上記内外気切換制御について、第３図に示すフロ
ーチャートを参照しながら説明する。尚、図中Ｓｉ　（
ｉ＝１．２．３、・・・）は各ステップである。

空調装置１の起動スイッチ３１が投入されてオートモー
ドスイッチ３４が操作されると自動空調制御が開始され
る。そして、この自動空調制御の割り込み処理として内
外気切換制御が開始されると、ガスセンサ４１の抵抗値
が読込まれるとともに自動空調制御で設定されている現
在のプロアファン２の段数Ｂと空調エアの導入モードが
読込まれ（Ｓｌ）、ガスセンサ４１の抵抗値から外気の
ガス濃度Ｇが求められる（Ｓ２）。

次に、空調エアの導入モードが外気導入モードか否かが
判定され（Ｓ３）、外気導入モードの場合にはプロアフ
ァン２の段数Ｂが３段以上か否かが判定され（Ｓ４）、
１段或いは２段の場合にはしきい値αが標準的な値Ｓｔ
に設定され（Ｓ５）、３段或いは４段の場合にはしきい
値αか標準的な値Ｓｔよりも小さな値Ｌｏに設定される
（Ｓ６）。

次に、外気のガス濃度Ｇがしきい値α以上か否かか判定
され（Ｓ７）　、Ｎｏの場合にはそのまま自動空調制御
に戻り、Ｙｅｓの場合には内気導入モードか設定され（
Ｓ８）、内外気切換ダンパ１４で外気導入口１３が閉鎖
されて内気導入口１２か開放され、フラグＦがセットさ
れ（Ｓ９）、自動空調制御に戻る。即ち、換気のあまり
よくないトンネル内に入ったり、先行するトラックやバ
スの発進時などにおいて外気のガス濃度か高くなると、
外気導入モードから内気導入モードに切換えられ、排気
ガスなどの車室内への侵入が防止される。しかも、第４
図に示すように、プロアファン２の段数Ｂが１段或いは
２段に設定されて空調エアの導入量か比較的少ない場合
には、しきい値αが標準的な値Ｓｔに設定されるので、
僅かなガス濃度の変動により導入モードが頻繁に切換わ
ることが防止され、プロアファン２の段数Ｂが３段或い
は４段に設定されて空調エアの導入量が比較的多い場合
には、しきい値αか標準的な値Ｓｔよりも小さな値Ｌｏ
に設定されるので、標準的な値Ｓｔをしきい値αとして
いる場合よりも導入モードの切換タイミングか早くなり
、排気ガスの車室内への侵入が効果的に防止される。

一方、Ｓ３にてＮｏと判定された場合、つまり内気導入
モードが選択されている場合には、フラグＦがセットさ
れているか否かが判定され（ＳｌＯ）、排気ガスの侵入
を防止するため内気導入モードか選択されている場合に
はＹｅｓと判定されてＳｌｌへ移行し、急速冷房などを
行うため内気を循環させている場合にはＮｏと判定され
て自動空調制御に戻る。

Ｓｌｌでは、外気のガス濃度Ｇが所定のしきい値β以下
か否かか判定され、トンネルなどを通過して外気のガス
濃度Ｇか所定のしきい値β以下になると、外気導入モー
ドか設定され（３，１２）、フラグＦかリセットされ（
Ｓ　１３）　、またトンネル内走行中などて外気のガス
濃度かまだしきい値βよりも高い場合には内気導入モー
ドのままで自動空調制御に戻る。尚、しきい値αはしき
い値βよりも大きく設定されており、しきい値α付近に
おけるガス濃度Ｇの僅かな変動により導入モードか頻繁
に切り換わることが防止される。

以上のように、上記実施例に係る空調装置１よれば、ブ
ロア出力が高い場合と低い場合とてしきい値αを切換え
ることにより、ブロア出力が３段未満の場合には、正規
の空調制御を極力実行しつつ排気ガスなどの車室内への
侵入を防止出来、ブロア出力が３段以上の場合には、切
換タイミングを早めて多量の排気ガスなどの車室内への
侵入を効果的に防止出来る。しかも、１つのガスセンサ
４１を有効活用して空調エアの導入モードを切換えるこ
とか出来る。

尚、本実施例では、自動空調制御の割り込み処理として
内外気切換制御を実行したが、内外気切換スイッチ３３
の操作により外気導入モードが設定されている場合にお
いても、外気のガス濃度が高くなった場合には、上記と
同様に空調エアの導入モードを切換えるようにしてもよ
い。

尚、本実施例では、内外気切換タイミングを１つのガス
センサ４１の出力に基いて設定するようにしたが、感度
の異なる２つのガスセンサの出力を用いて切換タイミン
グを設定するようにしてもよい。

尚、本実施例では、送風量を４段に切換え可能な空調装
置に本発明を適用したが、４段以上或いは無段階に調節
可能な空調装置に対しても略同様に本発明を適用出来る
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は空調装置
の全体構成図、第２図はガスセンサの特性図、第３図は
内外気切換制御のルーチンのフローチャート、第４図は
内外気切換タイミングなどを示すタイムチャートである
。 ■・・空調装置、　２・・プロアファン、１２・・内気
導入口、　　１３・・外気導入口、１４・・内外気切換
ダンパ、　２０・・アクチュエータ、　　３０・・コン
トロールユニット、３３・・内外気切換スイッチ、　　
４１・・ガスセンサ。 第２図 ガス濃度 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　空調エアの導入モードを外気導入モードと内気
   導入モードとに択一的に切換えるモード切換手段と、外
   気のガス濃度を検出する検出手段と、この検出手段から
   の出力を受けて外気のガス濃度が所定のしきい値以上に
   なったときに外気導入モードから内気導入モードになる
   ようにモード切換手段を制御する制御手段とを備えた車
   両用空調装置において、 車室内へ送風するブロアのブロア出力を検出するブロア
   出力検出手段を設け、 上記ブロア出力検出手段からの出力を受けてブロア出力
   が所定の基準値以上のときには、上記制御手段による内
   気導入モードへの切換タイミングを基準値未満のときの
   切換タイミングに対して早める切換タイミング変更手段
   を設けたことを特徴とする車両用空調装置。（２）　上
   記切換タイミング変更手段は、上記所定のしきい値を小
   さな値に変更して切換タイミングを早めるように構成さ
   れていることを特徴とする第１請求項に記載の車両用空
   調装置。