JPH11240323A

JPH11240323A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH11240323A
Application number: JP4387598A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sagawa; 克彦寒川; Yuji Honda; 祐次本田; Masafumi Kawashima; 誠文川島; 優 ▲ひろ▼瀬; Masaru Hirose
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: JP3861441B2

Abstract

(57)【要約】【課題】応答性の悪いセンサを使用しても、外気の汚れ
に応じて迅速に内外気モードを切り換えることができる
車両用空調装置を提供する。【解決手段】基準値Ｂｇｓｎの推移は図３に示すよう
なものとなり、基準値Ｂｇｓｎが検出値Ｖｇｓｎの増加
減少に対して所定時間遅れて追従するように算出され
る。また、上記演算上の汚れ度合いＡは、基準値Ｂｇｓ
ｎに対する検出値Ｖｇｓｎの比となっている。このた
め、応答性が悪く、検出値Ｖｇｓｎの変化が遅いガスセ
ンサを使用したとしても、微小に検出値Ｖｇｓｎが変化
した時は、基準値Ｂｇｓｎは、検出値Ｖｇｓｎよりも遅
れて変化し、演算汚れ度合いＡは検出値Ｖｇｓｎと遅れ
た基準値Ｂｇｓｎとによって算出される。従って、微小
な変化であっても演算汚れ度合いＡを確実に大きく変化
させることができるため、外気の汚れ度合いに応じて迅
速に内外気モードを切り換えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置で
あって、特に外気の汚れ度合いを検出するセンサを設
け、このセンサの検出値に応じて自動的に内外気モード
を切り換えるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５７−１８６５１３号公報には、
外気の汚れ度合いを検出するガスセンサを設け、このガ
スセンサの検出値が時間に対する汚れ度合いの増加量が
所定値以上である場合は、外気が汚れているとして内外
気モードを内気導入モードとすることが記載されてい
る。

【０００３】また、上記従来装置では、内外気モードが
内気導入モードに切り換わったのち、所定時間経過する
と外気導入モードに戻すようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では検出値の時間に対する増加量、すなわち出力
変化率が非常に小さいため、比較の対象となる上記所定
値を小さく設定する必要がある。従って、例えばセンサ
の誤差やノイズ等によって出力に微小な変化が生じた場
合でも、内外気モードが内気モードに切り換わってしま
うという問題がある。そこで、この問題に対処するため
に、上記出力変化率で無く、検出値の絶対値と上記所定
値とを比較することが考えられ、このような判定を行う
ものも周知である。

【０００５】そして、上記従来装置では、ガスセンサが
検出する具体的なガス成分については記載されていない
が、本発明者は、大気中のＮＯ_Xを検出するガスセンサ
を使用して、ＮＯ_Xの濃度に応じて内外気モードを切り
換えるものを検討してみた。しかし、ＮＯ_Xを検出する
ガスセンサ（以下，ＮＯ_Xセンサ）は、例えば大気中の
ＨＣやＣＯ等のガス成分を検出するセンサに比べて、応
答性が悪い。つまり、実際のガス濃度に対して、これに
準じた検出値（絶対値）となるまでに時間が悪く、追従
性が悪い。

【０００６】なお、ＮＯ_Xセンサの応答性を向上させる
ためには、センサ内に電気ヒータを設けてかなり高温と
なるまでセンサを加熱することが考えられる。しかし、
このようにすると、低いガス濃度を検知する感度が低下
したり、還元性ガスの影響を受けやすくなって、誤差が
生じるため、得策でない。そこで、本発明の目的は、上
記問題に鑑みて、応答性の悪いセンサを使用しても、外
気の汚れに応じて迅速に内外気モードを切り換えること
ができる車両用空調装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明は上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、以下の技術的手段を採用
する。外気の汚れ度合いを検出するガスセンサ（１２）
を有し、ガスセンサ（１２）の検出値（Ｖｇｓｎ）と所
定の基準値（Ｂｇｓｎ）とから演算処理上の演算汚れ度
合い（Ａ）を算出し、演算汚れ度合い（Ａ）が所定値
（Ｌｇｓ）より汚れ度合いが大きいときには内外気モー
ドを内気循環モードとし、演算汚れ度合い（Ａ）が前記
所定値（Ｌｇｓ）より汚れ度合いが小さいときには内外
気モードを外気導入モードとするようになっており、基
準値（Ｂｇｓｎ）を検出値（Ｖｇｓｎ）の増加減少に対
して所定時間遅れて追従するように算出する算出手段
（１６０）を有することを特徴としている。

【０００８】これにより、応答性が悪く、検出値の変化
が遅いガスセンサを使用したとしても、微小に検出値が
変化した時は、基準値は、検出値よりも遅れて変化する
ため、演算汚れ度合いは検出値と遅れた基準値とによっ
て算出される。従って、微小な変化であっても演算汚れ
度合いを確実に大きく変化させることができるため、外
気の汚れ度合いに応じて迅速に内外気モードを切り換え
ることができる。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、算出手段
（１６０）は、基準値（Ｂｇｓｎ）が検出値（Ｖｇｓ
ｎ）と同一の値となることを禁止規制し、基準値（Ｂｇ
ｓｎ）の取りうる範囲を制限することを特徴としてい
る。ところで、外気中のガス濃度が高い値で変化せず一
定状態であって、基準値が検出値と同一となると、内外
気モードが外気導入モードとなり、汚れた外気が車室内
に進入するという問題がある。

【００１０】そこで、本発明では、基準値が検出値と同
一の値となることを禁止規制し、基準値の取りうる範囲
を制限しているため、内外気モードが外気モードになる
ことを未然に防止できる。また、請求項３記載の発明で
は、検出値（Ｖｇｓｎ）の汚れ度合いが増加している場
合と、検出値（Ｖｇｓｎ）の汚れ度合いが減少している
場合とで、所定時間を可変することを特徴としている。

【００１１】ところで、ガスセンサは、清浄な所から汚
れたガスを周囲にまいた場合と、その逆では応答性が異
なる。そこで、本発明によれば汚れ度合いが減少してい
る場合と汚れ度合いが増加している場合と、所定時間を
可変しているため、汚れ度合いの増加減少に係わらず、
内外気モードを切り換える応答性を同一にすることがで
きる。

【００１２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
実施の形態を図に基づいて説明する。図１に車両用空調
装置の内外気ユニットの全体構成図を示す。１は車室内
への空気通路をなす樹脂性の空調ケースで、２は空調ケ
ース１の空気上流側に配置され、車室内へ向かう空気流
を発生するファンである。３は、ファン２の上方側に配
置された内外気切替箱であり、内外気切替箱３には外気
を空調ケース１内に導入するための外気導入口３ａと、
内気を空調ケース１内に導入するための内気導入口３ｂ
とが形成されている。外気導入口３ａと内気導入口３ｂ
とは開閉部材としての内外気切替ドア４にて選択的に開
閉されるようになっている。これにより、内外気モード
として、内外気切替ドア４にて外気導入口３ａを閉塞す
るとともに、内気導入口３ｂを開口して、空調ケース１
内に内気のみを導入する内気循環モードと、内外気切替
ドア４にて内気導入口３ｂを閉塞するとともに、外気導
入口３ａを開口して、空調ケース１内に外気のみを導入
する外気導入モードとが設定可能となっている。なお、
５は空調ケース１内に配置された周知のエバポレータで
ある。

【００１４】内外気切替ドア４は駆動手段としてサーボ
モータ１１にて駆動され、サーボモータ１１は制御装置
１０にて駆動制御される。制御装置１０は、周知のコン
ピュータ手段であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、タイマ
ー等を内蔵するものである。制御装置１０は、上記内外
気切替ドア４の駆動制御の他に、各種空調状態（例えば
空調風の温度、吹出モード）等を制御する空調制御装置
である。

【００１５】制御装置１０には、入力端子として、外気
中に含まれるガス成分の汚れ度合いの大きさ（濃度）を
検出するガスセンサ１２が接続されている。ここで、ガ
スセンサ１２は以下のようなものである。ガスセンサ１
２は、半導体式のもので、例えばアルミナ基板上に配さ
れた感ガス体（酸化物半導体）にて外気中のＮＯ_Xのガ
ス濃度を検出するものである。

【００１６】また、ガスセンサ１２は、図示しない電気
ヒータを内蔵しており、この電気ヒータは、図１に示す
イグニッションスイッチ１４がオンされると、通電が開
始され、上記半導体素子を加熱（約３００℃程度）する
ようになっている。これにより、半導体素子の応答性や
検出誤差が小さくなる。本例では、ガスセンサ１２は、
外気の汚れ度合い（ガス濃度）が大きくなる程、その抵
抗値が高くなり、出力電圧ＤＧＳが小さくなるように構
成されている。

【００１７】次に上記制御装置１０の制御処理内容を図
３のフローチャートにて説明する。なお、実際には制御
装置１０の入力端子には、図示しない空調操作パネルが
接続されており、この空調操作パネルの内外気切替スイ
ッチ（マニュアルで内外気モードを設定するスイッチ）
にて内外気モードが決定されているときには、以下のフ
ローチャートは実行されないようになっている。

【００１８】先ず、このフローチャートが開始される
と、上記ヒータに通電が開始される。そして、ステップ
１１０では、メモリ、タイマー等を初期化し、ステップ
Ｓ１２０にてガスセンサ１２の検出値Ｖｇｓｎを読み込
み記憶する。次にステップ１３０では、今回ステップ１
２０にて読み込まれた検出値Ｖｇｓｎが、前回ステップ
１２０にて読み込まれた検出値Ｖｇｓｎ-1より大きいか
否かを判定する。つまり、ここでは、外気の汚れ度合い
が減少しているか否かを判定し、減少している場合は、
ステップ１４０に進み、増加している場合ではステップ
１５０に進む。ステップ１４０では、後述の遅れ時間ｍ
にｍ１を設定し、ステップ１５０では遅れ時間ｍにｍ２
を設定する。ただし、ｍ１＜ｍ２という関係がある。

【００１９】続いて、ステップ１６０（本発明の算出手
段）では、所定の基準値Ｂｇｓｎを以下の数式１に基づ
いて算出する。

【００２０】

【数１】Ｂｇｓｎ＝〔（ｍ−１）×Ｂｇｓｎ-1＋＋ｋ
（Ｖｇｓｎ−Ｂｇｓｎ-1）〕／ｍただし、ｍは遅れ時間（積分時間）、ｋは重み付け係数
であり、１未満（本例では０．６）、Ｂｇｓｎ-1は、前
回の基準値である。つまり、この数式１により基準値Ｂ
ｇｓｎは検出値Ｖｇｓｎに対して遅れを持たせた値とな
り、スてップ１６０では基準値Ｂｇｓｎは検出値Ｖｇｓ
ｎの増加減少に対して所定時間遅れて追従するように算
出される。

【００２１】次にステップ１７０では、演算処理上の演
算汚れ度合いＡを算出する。この演算汚れ度合いは、図
２に示すように検出値Ｖｇｓｎを基準値Ｂｇｓｎで除算
した値である。そして、ステップ１７０では、この演算
汚れ度合いＡが所定レベル（所定値）Ｌｇｓより大きい
か否か、つまり外気が清浄であるか否かが判定される。

【００２２】ステップ１７０にて外気が清浄であると判
定され、つまり演算汚れ度合いＡが所定レベルＬｇｓよ
り汚れ度合いが小さいときには、ステップ１８０に進
み、内外気モードを外気導入モードとする。これによ
り、車室内に清浄で新鮮な外気を送風することができ
る。一方、ステップ１７０にて外気が汚れていると、つ
まり演算汚れ度合いＡが所定レベルＬｇｓより汚れ度合
いが大きいときには内外気モードを内気循環モードとす
る。これにより、車室内に汚れた外気が進入することが
未然に防止できる。

【００２３】そして、本例では、基準値Ｂｇｓｎが上記
数式１にて算出されるため、基準値Ｂｇｓｎの推移は図
３に示すようなものとなり、基準値Ｂｇｓｎが検出値Ｖ
ｇｓｎの増加減少に対して所定時間遅れて追従するよう
に算出される。また、上記演算汚れ度合いＡは、基準値
Ｂｇｓｎに対する検出値Ｖｇｓｎの比となっている。こ
のため、本例のように応答性が悪く、検出値Ｖｇｓｎの
変化が遅いガスセンサ１２を使用したとしても、微小に
検出値Ｖｇｓｎが変化した時は、基準値Ｂｇｓｎは、検
出値Ｖｇｓｎよりも遅れて変化するため、ステップ１７
０での演算汚れ度合いＡは検出値Ｖｇｓｎと遅れた基準
値Ｂｇｓｎとによって算出される。従って、微小な変化
であっても演算汚れ度合いＡを確実に大きく変化させる
ことができるため、外気の汚れ度合いに応じて迅速に内
外気モードを切り換えることができる。

【００２４】また、本例では、以下のような他の効果が
ある。本例において上記重み付け係数ｋが１であり、外
気中のガス濃度が高い値で変化せず一定状態であると、
基準値Ｂｇｓｎは検出値Ｖｇｓｎと同一となる。そし
て、本例ではこの場合、演算汚れ度合いＡが大きくなる
ため、ステップ１７０での判定結果がＮＯとなって、内
外気モードが外気導入モードとなり、汚れた外気が車室
内に進入するという問題がある。

【００２５】そこで、本例では、重み付け係数ｋを１未
満の０．６とすることで、基準値Ｂｇｓｎが検出値Ｖｇ
ｓｎと同一の値となることを禁止規制し、基準値Ｂｇｓ
ｎの取りうる範囲を制限、つまり上限値と下限値を設定
している。これにより、基準値Ｂｇｓｎが検出値Ｖｇｓ
ｎと同一の値となって、内外気モードが外気モードにな
ることを未然に防止できる。

【００２６】ところで、このようなガスセンサは、清浄
な所から汚れたガスを周囲にまいた場合と、その逆では
応答性が異なり、後者の方が応答性が遅い。つまり、上
記検出値Ｖｇｓｎが増加している場合と、減少している
場合とでは、前者の方が応答性が悪い。そこで、本例で
は上記検出値Ｖｇｓｎが増加している場合と、減少して
いる場合とでは、上記遅れ時間ｍを可変している。具体
的には、上記検出値Ｖｇｓｎが増加している場合、つま
り汚れ度合いが減少している場合では、応答性が速いた
め、ステップ１４０にて遅れ時間ｍにｍ２を設定する。
一方、上記検出値Ｖｇｓｎが減少している場合、つまり
汚れ度合いが増加している場合では、応答性が遅いた
め、ステップ１４０にて遅れ時間ｍにｍ１より短い時間
ｍ１を設定する。これにより、汚れ度合いの増加減少に
係わらず、内外気モードを切り換える応答性を同一にす
ることができる。

【００２７】（変形例）上記実施形態のガスセンサ１２
は、ＮＯ_Xを検出するセンサであったが、本発明は、こ
れに限定されるものでは無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における車両用空調装置の構
成図である。

【図２】上記実施形態における制御装置１０の処理内容
を表すフローチャートである。

【図３】上記実施形態におけるガスセンサの検出値と、
基準値との変化を表す図である。

【符号の説明】

４…内外気切替ドア、１１…サーボモータ、１２…ガス
センサ、１０…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲ひろ▼瀬優愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気の汚れ度合いを検出するガスセンサ
（１２）を有し、前記ガスセンサ（１２）の検出値（Ｖ
ｇｓｎ）と所定の基準値（Ｂｇｓｎ）とから演算処理上
の演算汚れ度合い（Ａ）を算出し、前記演算汚れ度合い
（Ａ）が所定値（Ｌｇｓ）より汚れ度合いが大きいとき
には内外気モードを内気循環モードとし、前記演算汚れ
度合い（Ａ）が前記所定値（Ｌｇｓ）より汚れ度合いが
小さいときには内外気モードを外気導入モードとするよ
うになっており、前記基準値（Ｂｇｓｎ）を前記検出値（Ｖｇｓｎ）の増
加減少に対して所定時間遅れて追従するように算出する
算出手段（１６０）を有することを特徴とする車両用空
調装置。
【請求項２】前記算出手段（１６０）は、前記基準値
（Ｂｇｓｎ）が前記検出値（Ｖｇｓｎ）と同一の値とな
ることを禁止規制し、前記基準値（Ｂｇｓｎ）の取りう
る範囲を制限することを特徴とする請求項１記載の車両
用空調装置。
【請求項３】前記検出値（Ｖｇｓｎ）の汚れ度合いが
増加している場合と、前記検出値（Ｖｇｓｎ）の汚れ度
合いが減少している場合とで、前記所定時間を可変する
ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装
置。
【請求項４】前記演算汚れ度合い（Ａ）は、前記検出
値（Ｖｇｓｎ）を前記基準値（Ｂｇｓｎ）で除算した値
であることを特徴とする請求項１ないし３記載の車両用
空調装置。
【請求項５】前記ガスセンサ（１２）は、外気中のＮ
Ｏ_Xを検出するセンサであることを特徴とする請求項１
ないし４いずれか１つに記載の車両用空調装置。