JPH08276725A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取り付けが簡単で、安価な内外気自動切替え
装置の提供。 【構成】 外気導入口３ａと内気循環口３ｂとを選択す
る吸込口切替えドア４の下流側の吹出口ダクト９内にガ
スセンサ２６を配して、吸込口切替えドア４が外気導入
口３ａを選択してから所定時間後に、ガスセンサ２６の
検出値に基づいて吸込口切替えドア４を駆動する吸込口
切替えドアサーボモータ２９の制御を行う。吹出口ダク
ト９内に車室外空気が導入されているとき、ガスセンサ
２６の検出により外気導入口３ａと内気循環口３ｂとの
選択ができる。ガスセンサ２６が車室内側にあるため、
取り付け作業、配線の取り回しの負担が少なくなり、安
価な装置とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室外空気の汚染度を
ガスセンサによって検出して、吸込口モードを自動的に
制御する車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車室外空気の汚染度を検出するためにガ
スセンサを設けて、内外気切替えを行う車両用空調装置
としては、特開昭５９−２３７２２号の発明がある。こ
の発明では、ガスセンサは、車室外空気の通路となる空
調ダクトの吸込口ドア（ダンパ）の上流側に設置されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の車両で
は、空調ダクトの吸込口ドアの上流側では、ガスセンサ
を設置するためのスペースが確保し難いため、エンジン
ルームやフロントグリル内にガスセンサを配置すること
になる。この場合、車両用空調装置におけるガスセン
サ、吸込口の切替え制御のためのサーボモータ、スイッ
チ等を取り付けるためには、複数箇所の作業が必要であ
るとともに、エンジンルームと車室内との間に配線を取
り回す必要があるため、作業工数がなり、特に、後付け
作業の場合に、その負担が大きくなりすぎるという問題
がある。

【０００４】本発明は、自動内外気切替えシステムとし
て簡単な作業によって取り付けが可能で、取り付け作業
の軽減によって安価なシステムとすることができる車両
用空調装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１で
は、車室外の空気を導入するための車室外開口部と車室
内空気を吸入し循環させるための車室内開口部とを備
え、前記車室外開口部と前記車室内開口部とを選択する
開口部選択手段と、前記開口部選択手段により選択され
た開口部から前記車室内へ空気を導入する空調空気通路
と、前記開口部選択手段の下流側の前記空調空気通路内
に配置され、空気の汚染を検出するための汚染検出用セ
ンサと、該汚染検出用センサの検出値に基づいて前記開
口部選択手段を制御する選択制御手段とからなる技術的
手段とする。

【０００６】請求項２は、前記選択制御手段は、前記開
口部選択手段が前記車室外開口部を選択しているとき選
択のための判定を行う判定手段を有することを技術的手
段とする。請求項３は、前記判定手段は、前記開口部選
択手段が前記車室外開口部を選択してから所定時間経過
後に判定動作を開始する遅延手段を有することを技術的
手段とする。請求項４は、請求項１、２、３において、
前記空調空気通路内には、通過する空気を冷却する蒸発
器が配され、前記汚染検出用センサを前記開口部選択手
段の下流側で且つ前記蒸発器の上流側の前記空調空気通
路内に配したことを技術的手段とする。

【０００７】

【作用】本発明では、請求項１の発明では、開口部選択
手段によって車室内開口部が選択されるときには、空調
空気通路には、車室内の空気が車室内へ導入されるた
め、車室内空気が循環する。一方、開口部選択手段によ
って車室外開口部が選択されるときには、空調空気通路
には、車室外の空気が車室内へ導入されるため、このと
き、汚染検出用センサによって車室外の空気の汚染の程
度を検出でき、検出値に基づいて、開口部選択手段が制
御できる。

【０００８】請求項２の発明では、前記選択制御手段
は、前記開口部選択手段が前記車室外開口部を選択して
いるとき選択のための判定を行う判定手段を有している
ため、車室外開口部が選択されているとき、自動的に、
大気の汚染の程度に応じて、開口部を選択できる。請求
項３の発明では、前記判定手段は遅延手段を有し、前記
開口部選択手段が前記車室外開口部を選択してから所定
時間経過後に判定動作を開始するため、車室外空気が確
実に汚染検出用センサに達し、汚染検出用センサが車室
外空気に十分に反応している状態で、汚染の程度を検出
できる。請求項４の発明では、空調空気通路内を通過す
る空気は、蒸発器によって冷却されるとき、冷却によっ
て除湿され湿度が下降する。汚染検出用センサは、湿度
の影響を受けると、出力が変化しやすいものがあるが、
汚染検出用センサは、開口部選択手段の下流側で且つ蒸
発器の上流側の空調空気通路内に配されている。従っ
て、汚染検出用センサは、蒸発器によって冷却された空
気の影響を受けず、安定した状態で出力する。

【０００９】

【発明の効果】本発明では、汚染検出用センサを開口部
選択手段の下流の空調空気通路内に設けて、車室外の空
気と車室内の空気とを切り替えて、車室外空気の導入時
に汚染検出用センサによる検出を行うことができる。従
って、汚染検出センサやスイッチ類の取り付けなどを、
車室外で行う必要がなく、車室内側の作業だけでよいた
め、配線の取回しなどの負担が少なくなり、作業工数が
従来のものと比較して削減できる。従って、簡単な作業
によって取り付けが可能で、特に、後付けの場合の取り
付け作業が軽減されることによって安価なシステムとす
ることができる。また、汚染検出用センサを、開口部選
択手段の下流側で且つ蒸発器の上流側の空調空気通路内
に配すると、汚染検出用センサは、蒸発器によって冷却
された空気の影響を受けず、安定した状態で出力する。

【００１０】

【実施例】次に本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図１に示す第１実施例の自動車用空調装置１００
は、空調ダクト１の上流にブロワ２が設けられ、さらに
上流の内外気切替え箱３には、吸込口切替えドア４が備
えられている。ブロワ２の下流の空調ダクト１内には、
冷凍サイクルの蒸発器（エバポレータ）５、ヒータコア
６およびエアミックスドア７、８が配され、空調ダクト
１の下流には吹出口ダクト９、１０、１１が分岐して設
けられ、各吹出口ダクト９、１０、１１の下流端には、
それぞれ車室内に開口したＦＡＣＥ吹出口１２、ＤＥＦ
吹出口１３、ＦＯＯＴ吹出口１４が設けられている。な
お、１５、１６は、各吹出口を選択するための吹出口モ
ードドアである。

【００１１】以上の構成により、自動車用空調装置１０
０では、ブロワ２が作動すると、吸込口切替えドア４に
よって開放された外気導入口３ａまたは内気循環口３ｂ
から空調ダクト１内へ吸い込まれた空気は、蒸発器５に
よって冷却され、エアミックスドア７、８の開度ＳＷに
応じてヒータコア６を通過して加熱され、蒸発器５によ
って冷却された空気とヒータコア６を通過して加熱され
た空気とが混合して、吹出口モードドア１５、１６の開
放状態に応じた各吹出口１２〜１４から車室内へ吹き出
される。

【００１２】上記の自動車用空調装置１００の制御を行
うコントローラ２０は、内気温センサ２１、外気温セン
サ２２、日射センサ２３、蒸発器５を通過した空気温度
を検知するエバ後温度センサ２４と、乗員が温度設定等
の動作指示を与えるエアコンパネル２５、および空調ダ
クト１の下流の吹出し口ダクト９にガスセンサ２６を備
え、各センサの検知値とエアコンパネル２５からの動作
指示に応じて、ブロワ２を制御するブロワコントローラ
２７、エアミックスドア６、７を駆動するエアミックス
ドアサーボモータ２８、吸込口切替えドア４を駆動する
吸込口切替えドアサーボモータ２９、吹出口モードドア
１５、１６を駆動する吹出口サーボモータ３０をそれぞ
れ制御する。

【００１３】ガスセンサ２６は、一酸化炭素、窒素酸化
物等の車室外の有害ガスによる汚染を検出するためのも
のである。

【００１４】以下、図２に基づいて、コントローラ２０
の制御動作を説明する。まず、データ処理用メモリの記
憶内容などの初期化を行い（ステップ１００）、エアコ
ンパネル２５の設定温度Ｔset 、各センサに検知される
車室内温度Ｔｒ、外気温度Ｔam、車室内への日射量Ｔ
ｓ、エバ後空気温度Ｔｅ、エンジン冷却水温度Ｔｗ、を
読み込んでデータ処理用メモリに記憶する（ステップ１
１０）。次に、各データに基づいて必要吹出し温度ＴＡ
Ｏを次式によって求める（ステップ１２０）。 ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔam−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ─ 但し、Ｋset 、Ｋｒ、Ｋam、Ｋｓは補正ゲイン、Ｃは、
補正定数を表す。

【００１５】次に、必要吹出し温度ＴＡＯによって応じ
て吸込口モードを内気モードか外気モードか判定する
（ステップ１３０）。ここでは、吸込口モードは、図３
に示すように、必要吹出し温度ＴＡＯが高い場合には、
外気モードが決定され、低い場合には内気モードが決定
される。

【００１６】決定される吸込口モードが外気モードの場
合には（ステップ１３０においてＮＯ）、吸込口切替え
ドア４が内気モードから外気モードへ切り替わってから
所定時間ｔ２を計時するタイマカウンタＴＭ２が「０」
か否か判別し、「０」でない場合には（ステップ１４０
においてＮＯ）、タイマカウンタＴＭ２の値から「１」
を減算して（ステップ１４１）、吸込口モードを継続し
て外気モードに設定する（ステップ１６０）。

【００１７】ステップ１４０においてタイマカウンタＴ
Ｍ２の値が「０」の場合には（ＹＥＳ）、外気モードに
なってから十分な時間が経過していて吹出口ダクト９内
に確実に外気が導入され、ガスセンサ２６が外気に十分
に反応していると見なしてよいため、吹出口ダクト９内
のガスセンサ２６の検出電圧に基づいて吸込口モードを
外気モードにするか内気モードにするかを決定する。

【００１８】ガスセンサ２６の検出電圧が判定電圧より
高い場合には（ステップ１５０においてＮＯ）、外気モ
ードを決定する（ステップ１６０）。逆に、ガスセンサ
２６の検出電圧が判定電圧より低い場合には（ステップ
１５０においてＹＥＳ）、内気モードの継続制限時間を
計時するタイマカウンタＴＭ１をリセットしてその値を
「１８０」に設定し（ステップ１５１）、吸込口モード
を内気モードに決定する（ステップ１６１）。

【００１９】一方、必要吹出し温度ＴＡＯによって決ま
る吸込口モードが内気モードの場合には（ステップ１３
０においてＹＥＳ）、タイマカウンタＴＭ１の値が
「０」か否か判定し、「０」でない場合には（ステップ
１３１においてＮＯ）、タイマカウンタＴＭ１の値から
「１」を減算し（ステップ１３２）、ステップ１６１へ
移行して内気モードを継続する、

【００２０】ステップ１３１において、タイマカウンタ
ＴＭ１の値が「０」の場合には（ＹＥＳ）、タイマカウ
ンタＴＭ２をリセットしてその値を「１０」に設定し
（ステップ１３３）、吸込口モードを外気モードに設定
する（ステップ１３４）。ステップ１６０、１６１、１
３４の各処理を終えた後は、設定された各吸込口モード
に応じた制御出力を、吸込口切替えドアサーボモータ２
９に対して行う（ステップ１７０）。

【００２１】その後、図４に示す特性に基づいて、必要
吹出し温度ＴＡＯに応じてブロワの制御電圧を演算し
（ステップ１８０）、また、図５に示す特性に基づい
て、必要吹出し温度ＴＡＯに応じて吹出口モードを決定
する（ステップ１９０）。さらに、必要吹出し温度ＴＡ
Ｏ、エバ後空気温度Ｔｅ、エンジン冷却水温度Ｔｗに応
じて、次式に基づいてエアミックスドアの開度ＳＷ
（％）の演算を行う（ステップ２００）。 ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）×１００（％）─

【００２２】以上の各制御値が演算された後は、ステッ
プ２１０では、ステップ１８０で演算されたブロワ電圧
になるようにブロワモータコントローラ２７への制御出
力をし、ステップ２２０では、ステップ２００で求めら
れた開度ＳＷになるように、エアミックスドアＵサーボ
モータ２８への制御出力をし、ステップ２３０では、ス
テップ１９０で決定された吹出口モードになるように吹
出口サーボモータ３０への制御出力をする。

【００２３】以上の制御動作を行うことにより、本実施
例の自動車空調装置１００では、図６に示すように、時
間０から時間Ａまでの間は、内気モードであるため、ガ
スセンサ２６による吸込口モードの判定は行わない。時
間Ａから時間Ｂでは、外気モードであるが、タイマカウ
ンタＴＭ２による時間が経過しておらず、吹出口ダクト
９内に十分に外気が導入されていないため、ガスセンサ
２６による吸込口モードの判定は行われない。

【００２４】時間Ｂを過ぎると、吹出口ダクト９内に十
分に外気が導入されているためガスセンサ２６による吸
込口モードの判定が行われる。ここでは、時間Ｂ以降の
ガスセンサ２６の検出電圧が、判定電圧より高いため、
外気モードが設定されるため、外気モードが継続され
る。時間Ｃでガスセンサ２６の検出電圧が判定電圧より
低くなると、吸込口モードが内気モードに設定される。
この内気モードの継続制限時間ＴＭ１が経過するまで
は、内気モードが維持される。

【００２５】時間Ｄに継続制限時間ＴＭ１が経過する
と、吸込口モードが自動的に外気モードに設定される
が、この後、ＴＭ２が経過する時間Ｅまでは、ガスセン
サ２６による吸込口モードの判定は行われず、時間Ｅ後
に再び、ガスセンサ２６による吸込口モードの判定が行
われる。

【００２６】以上のとおり、本発明によれば、大気汚染
を検出するためのセンサ等の取り付け作業を車室内側だ
けで行うだけでよく、特に、後付けの場合の作業の負担
が著しく低減されるため、安価な装置とすることができ
る。本実施例では、ガスセンサ２６を、ＦＡＣＥ吹出口
１２と連通した吹出口ダクト９に設けたが、他の吹出口
と連通した吹出口ダクトや、内外気切替え箱３より下流
の空調ダクト１内でもよい。

【００２７】図７に本発明の第２実施例の自動車用空調
装置１００を示す。ガスセンサ２６は、雰囲気の湿度の
影響を受けやすく、空気汚染状態が同じ場合でも、その
出力は、図８に示すように、湿度の上昇に応じて低下す
る。空調ダクト１内の蒸発器５の下流、特に、蒸発器５
とヒータコア６の間では、図９に示すように、冷凍サイ
クルの冷媒圧縮機の作動に応じて蒸発器５の温度が変化
すると、それとともに湿度が変化する。このように湿度
が変化する部位にガスセンサ２６を配置すると、安定し
た検出を行うことができない。このため、特に、本実施
例では、ガスセンサ２６が蒸発器５によって冷却された
空気の影響を受けない部位として、ガスセンサ２６を、
ブロワ２の下流で蒸発器５の上流の空調ダクト１内に配
置している。このように、ガスセンサ２６を蒸発器５の
上流部位に配置することによって、空調ダクト１内の湿
度変化の影響を受けることがなくなり、安定した出力を
確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の自動車用空調装置を示す
構成図である。

【図２】本発明の実施例におけるコントローラの制御動
作を示す流れ図である。

【図３】本発明の実施例におけるコントローラの吸込口
モードの設定を示す図である。

【図４】本発明の実施例におけるコントローラのブロワ
の電圧の設定を示す図である。

【図５】本発明の実施例におけるコントローラの吹出口
モードの設定を示す図である。

【図６】本発明の実施例による作動説明のためのタイム
チャートである。

【図７】本発明の第２実施例の自動車用空調装置を示す
構成図である。

【図８】実施例におけるガスセンサの出力と湿度との関
係を示す特性図である。

【図９】本発明の第２実施例の自動車用空調装置の効果
を説明するための比較実施例における冷凍サイクルの作
動と蒸発器下流の湿度変化との関係を示すタイムチャア
ートである。

【符号の説明】

１００ 自動車用空調装置（車両用空調装置） １ 空調ダクト（空調空気通路） ３ａ 外気導入口（車室外開口部） ３ｂ 内気循環口（車室内開口部） ４ 吸込口切替えドア（開口部選択手段） ９ 吹出口ダクト（空調空気通路） ２０ コントローラ（選択制御手段、判定手段、遅延手
段） ２６ ガスセンサ（汚染検出用センサ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室外の空気を導入するための車室外
   開口部と車室内空気を吸入し循環させるための車室内開
   口部とを備え、前記車室外開口部と前記車室内開口部と
   を選択する開口部選択手段と、 前記開口部選択手段により選択された開口部から車室内
   へ空気を導入する空調空気通路と、 前記開口部選択手段の下流側の前記空調空気通路内に配
   置され、空気の汚染を検出するための汚染検出用センサ
   と、 該汚染検出用センサの検出値に基づいて前記開口部選択
   手段を制御する選択制御手段とからなる車両用空調装
   置。
2. 【請求項２】 前記選択制御手段は、前記開口部選択手
   段が前記車室外開口部を選択しているとき選択のための
   判定を行う判定手段を有することを特徴とする請求項１
   記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、前記開口部選択手段が
   前記車室外開口部を選択してから所定時間経過後に判定
   動作を開始する遅延手段を有することを特徴とする請求
   項２記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記空調空気通路内には、通過する空気
   を冷却する蒸発器が配され、前記汚染検出用センサを前
   記開口部選択手段の下流側で且つ前記蒸発器の上流側の
   前記空調空気通路内に配したことを特徴とする請求項
   １、２又は３のいずれかに記載の車両用空調装置。