JPH0781391A

JPH0781391A - 車両空調用空気清浄装置

Info

Publication number: JPH0781391A
Application number: JP23346793A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Oyama; 浩史大山; Nobuyuki Kawai; 伸幸河合
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】外気条件やフィルタドアによる空気低減量を
加味してフィルタドアをきめ細かく制御し、空気の清浄
化と空調性能の最適化を図る。【構成】空調ダクト１０１内の空気清浄フィルタ１０
２を通過する空気量を変化させるべくフィルタ１０２を
駆動する駆動手段１０３と、外気の汚染度を検出する汚
染度センサ１０４の検出出力に基づいてフィルタ１０２
の目標駆動位置を演算する位置演算手段１０５と、演算
された目標駆動位置にフィルタ１０２が駆動された場合
の風量低減率を演算する風量低減率演算手段１０６と、
上記風量低減率が所定値未満の場合には上記目標駆動位
置をフィルタ駆動位置として設定し、風量低減率が所定
値以上の場合には、風量低減率が所定値以下となるよう
にフィルタ駆動位置を演算し設定する設定手段１０７
と、設定されたフィルタ駆動位置にフィルタ１０２を駆
動すべく駆動手段１０３を制御する制御手段１０８とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調ダクト内に設けら
れた空気清浄フィルタを用いて車室内に清浄化された空
気を導くようにした車両空調用空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両空調用空気清浄装置とし
て、例えば図５に示すように、空調ダクトを構成するク
ーラーユニット１内に設けられたエバポレータ２の上流
に空気清浄用のフィルタ３を配置したものが知られてい
る。不図示のブロアファンによって車両外部から空調ダ
クト内に導入された空気は、空気清浄フィルタ３で清浄
化されてエバポレータ２に導かれ、エバポレータ２で冷
却されて車室内に送風される。しかし、このような空気
清浄フィルタ３を用いると、空気が清浄化される利点が
ある半面、クーラーユニット１内を通過する空気の一部
がフィルタ３により遮られ、エバポレータ２を通過して
車室内に導かれる空気量が低減されるという不都合があ
る。図５の構成では、フィルタ３がクーラーユニット１
内に固定的に設けられているため、車室内に導かれる空
気量が常に低減され、空調性能が悪化するという問題が
ある。

【０００３】そこで、例えば図６に示すように、軸Ｘ回
りに回動可能なドア式の空気清浄フィルタ（以下、フィ
ルタドアと呼ぶ）３０をクーラーユニット１内に設ける
とともに、このフィルタドア駆動用のアクチュエータ４
を設け、例えば強力な冷房が必要な場合には空調性能を
優先させてフィルタドア３０を図示二点鎖線の位置まで
開いて空気の流通度を高め、それ以外の場合には空気の
清浄化を優先させてフィルタドア３０を実線の位置まで
閉じるようにした車両空調用空気清浄装置が知られてい
る。また特開昭６１−５４３１２号公報には、上述した
ようなフィルタドアと、車室内の汚染度を検出する煙セ
ンサとを有し、煙センサの検出出力が所定値以上の場合
は、フィルタドアを全閉状態とし、かつ内外気切換器を
開いて外気を導入するようにした空気清浄装置が開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
空気清浄装置は、外気の汚染度やフィルタによる空気量
低減率を加味してフィルタ開度を制御するものではない
ため、フィルタを最適開度に駆動することができず、例
えば外気の汚染度が低くフィルタを使用する必要のない
ときまでフィルタが閉位置に駆動され、車室内への空気
流量が不所望に低減されることがある。また上記特開昭
６１−５４３１２号公報では、フィルタドアによる空気
量低減の問題については全く考慮されておらず、上述と
同様に車室内への空気流量が不所望に低減されるおそれ
がある。

【０００５】本発明の目的は、外気条件やフィルタドア
による空気低減量を加味してフィルタドアをきめ細かく
制御し、空気の清浄化と空調性能の最適化を図った車両
空調用空気清浄装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１により説明すると、本発明は、外気が導入される空調
ダクト１０１内に設けられた空気清浄フィルタ１０２
と、このフィルタ１０２を通過する空気量を変化させる
べくフィルタ１０２を駆動する駆動手段１０３とを備え
た車両空調用空気清浄装置に適用される。そして、外気
の汚染度を検出する汚染度センサ１０４と、この汚染度
センサ１０４の検出出力に基づいてフィルタ１０２の目
標駆動位置を演算する位置演算手段１０５と、演算され
た目標駆動位置にフィルタ１０２が駆動された場合のフ
ィルタ１０２による風量低減率を演算する風量低減率演
算手段１０６と、演算された風量低減率が所定値未満の
場合には目標駆動位置を最終的なフィルタ駆動位置とし
て設定し、風量低減率が所定値以上の場合には、風量低
減率が該所定値以下となるように最終的なフィルタ駆動
位置を演算して設定する設定手段１０７と、設定された
フィルタ駆動位置にフィルタ１０２を駆動すべく駆動手
段１０３を制御する制御手段１０８とを具備し、これに
より上記問題点を解決する。特に請求項２の発明は、設
定手段１０７を次のように構成したものである。すなわ
ち設定手段１０７は、上記風量低減率が所定値以上の場
合には、汚染度センサ１０４の検出出力に基づいて外気
の汚染度の時間的平均値を演算し、この平均値が所定値
未満の場合には風量低減率が所定値以下となるように最
終的なフィルタ駆動位置を演算して設定し、上記平均値
が所定値以上の場合には、位置演算手段１０５で演算さ
れた目標駆動位置を最終的なフィルタ駆動位置として設
定する。

【０００７】

【作用】位置演算手段１０５は、汚染度センサ１０４の
検出出力、すなわち外気の汚染度に基づいてフィルタの
目標駆動位置を演算し、風量低減率演算手段１０６は、
上記演算された目標駆動位置にフィルタが駆動された場
合のフィルタによる風量低減率を演算する。設定手段１
０７は、上記風量低減率が所定値未満の場合には、位置
演算手段１０５によって演算された目標駆動位置を最終
的なフィルタ駆動位置として設定する。これにより車室
内に十分清浄化された空気を送風することができ、かつ
その空気量が大幅に低減されることはない。一方、設定
手段１０７は、上記風量低減率が所定値以上の場合に
は、空調性能を優先させて風量低減率が上記所定値以下
となるように最終的なフィルタ駆動位置を演算して設定
する。これにより、車室内への空気量が大幅に低減され
ない範囲で車室内への空気を最大限に清浄化することが
できる。

【０００８】

【実施例】図２〜図４により本発明の一実施例を説明す
る。図２は本発明に係る車両空調用空気清浄装置の全体
構成を示し、図５と同様な箇所には同一の符号を付して
ある。上述したフィルタドア駆動用のアクチュエータ４
は、制御回路１１からの駆動信号に応答してフィルタド
ア３０を、図示実線で示す全閉位置と二点鎖線で示す全
開位置との間で開閉駆動する。制御回路１１には、外気
温度Ｔambを検出する外気温センサ１２と、外気の汚染
度Ｐtanを検出する外気汚染度センサ１３とが接続され
るとともに、空調ダクトを構成するブロアユニット１４
内に設けられたブロアファン１５のモータ１５ａが接続
されている。外気汚染度センサ１３は、例えば空調ダク
トの外気導入口付近に設けられた煙センサなどで構成さ
れ、排気ガスなどの濃度を外気の汚染度Ｐtanとして検
出する。

【０００９】制御回路１１は、外気温センサ１２の出力
に応じてブロアファンモータ１５ａに印加する電圧（フ
ァン電圧）を調節してブロアファン１５の風量（ファン
風量）を制御するとともに、外気汚染度センサ１３の出
力やファン風量からフィルタドア３０の開度を制御す
る。

【００１０】次に、図３，図４のフローチャートにより
制御回路１１によるフィルタドア開度制御の詳細手順を
説明する。この制御は、空調装置の運転中に周期的に起
動されるものである。まずステップＳ１で外気汚染度セ
ンサ１３の検出出力である外気汚染度Ｐtanを入力す
る。ステップＳ２では、入力された外気汚染度Ｐtanに
基づいて図示の特性からフィルタドア開度の目標値（目
標フィルタドア開度）Ｘｆを演算する。この特性によれ
ば、外気汚染度Ｐtanが高いほどフィルタドア開度が閉
側となるように、すなわちフィルタドア３０を通過する
空気量が多くなるようになっている。ステップＳ３で
は、外気温センサ１２の検出出力である外気温度Ｔamb
を入力し、次いでステップＳ４では、外気温度Ｔambに
基づいて必要な風量を得るためのファン電圧Ｖｆを演算
する。

【００１１】ステップＳ５では、上記ステップＳ２で演
算された目標フィルタドア開度Ｘｆに対応する風量低減
後のファン風量をファン電圧として求める。すなわち、
上述したようにフィルタドア３０が閉側に駆動されるほ
どフィルタドア３０を通過する空気量が増加し、これに
応じて車室内に導かれる空気量は低減する。そこで、ス
テップＳ２で演算された目標フィルタドア開度Ｘｆとな
るようにフィルタドア３０が駆動されたと仮定し、その
とき車室内に導かれる空気量（予測値）に対応したファ
ン電圧Ｖｆ₀（＜Ｖｆ）を図示の特性から求める。特に
本実施例では、ファン電圧をＨｉ，Ｍ_H，Ｍ_L，Ｌｏの４
つの範囲に分け、まずステップＳ４で演算されたファン
電圧Ｖｆがそのいずれであるかを求め、求められた範囲
に応じた特性から上記Ｖｆ₀を求めるようにしている。
なお、この特性は、予め実験等により求められ、制御回
路１１内に格納されているものである。

【００１２】次にステップＳ６では、ステップＳ４で求
めたファン電圧ＶｆからステップＳ５で求めたファン電
圧Ｖｆ₀を差し引いてフィルタドア３０による風量低減
量に応じたファン電圧ΔＶｆを求める。ステップＳ７で
は、ΔＶｆ／Ｖｆ×１００により風量低減率を求め、こ
れが２０％以上か否かを判定する。２０％未満の場合に
は、ステップＳ８において、上記ステップＳ２で求めた
目標フィルタドア開度Ｘｆを最終的なフィルタドア開度
Ｘｆansとして設定し、ステップＳ９でその開度Ｘｆans
となるようにアクチュエータ４を駆動する。

【００１３】一方、ステップＳ７で風量低減率が２０％
以上と判定されるとステップＳ１０９に進み、ステップ
Ｓ１で入力された外気汚染度Ｐtanを用いて、

【数１】により外気汚染度Ｐtanの所定時間ｔにおける時間的平
均値を演算するとともに、この平均値が所定値Ａ以上か
否かを判定する。所定値Ａ以上の場合にはステップＳ１
４に進み、上記ステップＳ２で求めた目標フィルタドア
開度Ｘｆを最終的なフィルタドア開度Ｘｆansとして設
定し、ステップＳ９に進む。

【００１４】ステップＳ１０で汚染度の平均値が所定値
Ａ未満と判定されると、ステップＳ１１において、上記
ステップＳ４で演算されたファン電圧Ｖｆに応じた風量
から２０％低減された風量に対応するファン電圧Ｖｆ₀
を演算する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で演
算されたファン電圧Ｖｆ₀に対応するフィルタドア開度
Ｘｆ₁を求め、ステップＳ１４でこの開度Ｘｆ₁を最終的
なフィルタドア開度Ｘｆansとして設定する。

【００１５】以上の手順によれば、汚染度センサ１３の
検出出力、すなわち外気の汚染度Ｐtanに基づいて目標
フィルタドア開度（目標駆動位置）Ｘｆが演算され、更
にこの目標フィルタドア開度Ｘｆにフィルタドア３０が
駆動された場合の風量低減率が演算される。そして、上
記風量低減率が２０％未満と判断された場合には、上記
目標フィルタドア開度Ｘｆが最終的なフィルタドア開度
（フィルタ駆動位置）Ｘｆansとして設定され、その開
度Ｘｆansとなるようにフィルタドア３０が駆動され
る。これにより車室内に十分清浄化された空気を送風す
ることができ、かつその空気低減量も２０％未満に抑え
られ、空調性能を著しく低下させることはない。

【００１６】一方、上記風量低減率が２０％以上になる
と判断された場合には、汚染度センサ１３の検出出力に
基づいて外気の汚染度の時間的平均値が演算される。そ
して、この平均値が所定値Ａ以上の場合には、外気がか
なり汚れていると判断され、上述と同様に目標フィルタ
ドア開度Ｘｆが最終的なフィルタドア開度Ｘｆansとし
て設定される。すなわち、この場合は風量低減率が２０
％以上となるが、空調性能をある程度犠牲にしてでも空
気の清浄化を優先させる。また、上記平均値が所定値Ａ
未満の場合には現在の汚染センサ１３の検出出力が高く
てもそれは一時的なものであると判断され、風量低減率
が２０％以下となるようなフィルタドア開度Ｘｆ₁が演
算され、これが最終的なフィルタドア開度Ｘｆansとし
て設定される。したがって、車室内への空気量が２０％
を越えない範囲で最大限に車室内への空気を清浄化する
ことができる。

【００１７】以上の実施例の構成において、アクチュエ
ータ４が駆動手段１０３を、制御回路１１が位置演算手
段１０５、風量低減率演算手段１０６、設定手段１０７
および制御手段１０８をそれぞれ構成する。

【００１８】なお以上では、開閉ドア式のフィルタ（フ
ィルタドア）を用いた例を示したが、フィルタを通過す
る空気量が可変であれば他の方式、例えば空調ダクト内
にスライド式に出し入れ可能な方式のフィルタを用いて
もよい。また、空気量低減率が２０％以上か否かで制御
を変えるようにしたが、この値は２０％に限定されな
い。さらにエバポレータ２の上流にフィルタドアを配置
するようにしたが、その配置位置は空調ダクト内の他の
場所でもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、外気の汚染度に基づい
てフィルタの目標駆動位置を演算するとともに、この目
標駆動位置にフィルタが駆動された場合のフィルタによ
る風量低減率を演算し、この風量低減率が所定値未満の
場合には上記目標駆動位置となるようにフィルタを駆動
し、風量低減率が所定値以上の場合には、風量低減率が
所定値以下となるような駆動位置にフィルタを駆動する
ようにしたので、風量低減率が小さい場合には、空調性
能を大幅に低減させることななく、かつ車室内に十分清
浄化された空気を送風することができ、また風量低減量
が大きい場合には、空調性能を大幅に低減させない範囲
で最大限に車室内への空気を清浄化することができる。
すなわち本発明によれば、フィルタの駆動位置がきめ細
かく制御され、これにより空気の清浄化と空調性能の最
適化を図った車両空調用空気清浄装置を提供できる。特
に請求項２の発明によれば、風量低減率が所定値以上の
場合には、汚染度センサの検出出力に基づいて外気の汚
染度の時間的平均値を演算し、この平均値が所定値未満
の場合には風量低減率が所定値以下となるようにフィル
タを駆動し、上記平均値が所定値以上の場合には、上記
演算された目標駆動位置となるようにフィルタを駆動す
るようにしたので、外気の汚染度が一時的に高い場合と
連続して高い場合とでそれぞれ最適な位置にフィルタを
駆動できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】本発明に係る車両空調用空気清浄装置の一実施
例の構成を示すブロック図。

【図３】実施例の動作を説明するフローチャート。

【図４】図３に続くフローチャート。

【図５】従来の空気清浄装置を示す図。

【図６】従来の他の空気清浄装置を示す図。

【符号の説明】

１クーラーユニット２エバポレータ４アクチュエータ１１制御回路１２外気温センサ１３外気汚染度センサ１４ブロアユニット１５ブロアファン３０フィルタドア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気が導入される空調ダクト内に設けら
れた空気清浄フィルタと、このフィルタを通過する空気
量を変化させるべく該フィルタを駆動する駆動手段とを
備えた車両空調用空気清浄装置において、外気の汚染度を検出する汚染度センサと、この汚染度センサの検出出力に基づいて前記フィルタの
目標駆動位置を演算する位置演算手段と、前記演算された目標駆動位置に前記フィルタが駆動され
た場合の該フィルタによる風量低減率を演算する風量低
減率演算手段と、前記演算された風量低減率が所定値未満の場合には前記
目標駆動位置を最終的なフィルタ駆動位置として設定
し、前記風量低減率が所定値以上の場合には、風量低減
率が前記所定値以下となるように最終的なフィルタ駆動
位置を演算して設定する設定手段と、前記設定されたフィルタ駆動位置に前記フィルタを駆動
すべく前記駆動手段を制御する制御手段とを具備するこ
とを特徴とする車両空調用空気清浄装置。
【請求項２】前記設定手段は、前記風量低減率が所定
値以上の場合には、前記汚染度センサの検出出力に基づ
いて外気の汚染度の時間的平均値を演算し、この平均値
が所定値未満の場合には前記風量低減率が所定値以下と
なるように最終的なフィルタ駆動位置を演算して設定
し、前記平均値が所定値以上の場合には、前記位置演算
手段で演算された目標駆動位置を最終的なフィルタ駆動
位置として設定することを特徴とする請求項１に記載の
車両空調用空気清浄装置。