JPS606812B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車などの車両の空調装置（カーェアコン）
における内気循環、外気導入を自動的に切替える車両用
空調制御装置に関するものである。

従来、この種のものとしては、上流側を車室外と車室内
とに選択的に運通し下流側を車室内に蓮通した空調ユニ
ット、この空調ユニットにおいて車室外空気取入と車室
内空気取入とを選択する作勤器、および車室外の空気に
含まれる不純成分に応じた電気信号を生じる検知器を備
えた車両用空調制御装置であって、前記検知器の電気信
号に応じて前記作動器を内気循環（車室内空気取入状態
）とする制御装置が特公昭４７一３６９７４号公報およ
び特公昭４７−３６９７５号公報により公知である。

しかしながら、公知技術は、市街地などを走行する際に
頻繁に手動切替操作することの煩わしさを解消するため
の単なる手動切替の代替手段として提供されるものであ
って、すなわち検知器の電気信号の変化に忠実に応答し
て内気循環と外気導入とを正確に、つまり頻繁に行なお
うとするものであった。従って、公知技術によると乗員
の鼻に感知されない程度の瞬間的な汚染ガスに対しても
作動器が正確に切替作動するため、頻繁に生じる作動音
ないし場合によってはその表示が乗員の感覚と一致せず
、乗員に対して好ましい印象を与えない。

本発明は上述の問題点に鑑みて、市街地などを走行する
際には検知器の信号に応じて外気導入から内気循環を選
択することができ、かつその切替作動の頻度を抑えて乗
員に好ましい感覚を与えることを目的とするものである
。すなわち、本発明は検知器の電気信号に応答するとと
もにこの検知器によって単位時間当たりもこ検知される
不純成分の検知頻度が所定の値を越えたことを判定し、
この判定により内気導入を維持することを特徴とする。

本発明の構成を図示化して説明すると、第４図に示され
るように、上流側を車室外ｌａと車室内ｌｂとに選択的
に蓮通し下流側を車室内に蓮通した空調ュニットー「
この空調ユニット１において車室外空気取入と車室内空
気取入とを選択する作動器２，８「および車室外の空気
に含まれる不純成分に応じた検知信号を生じる検知器４
を備えた車両用空調制御装置において、前記検知器４か
らの検知信号に応答して前記不純成分の量が予め設定し
た所定値を越えたか否かを判定する第１の判定手段ＣＭ
，と「この第１の判定手段ＣＭ，の判定結果において前
記不純成分の量が前記所定値を越えたと判定される単位
時間当たりの頻度が予め設定した設定値を越えたか否か
を判定する第２の判定手段ＣＭ２と、この第２の判定手
段ＣＭ２の判定結果において前記頻度が前記設定値を越
えたと判定されるときに前記作動器２，８を車室内空気
取入状態に所定の時間保持させる保持手段ＨＭとしを備
えた特徴を有する。

図示の構成において、第１の判定手段ＣＭ，〜第２の判
定手段ＣＭ２および保持手段ＨＭは、デジタルコンピュ
ータを使用してその制御プログラムの実行により実現さ
れ得る。

後述の実施例において、第１の判定手段ＣＭ，の判定結
果は、保持手段ＨＭの作用とは別に前記作動器２，８を
車室内空気取入状態と車室外空気取入状態とに切り替え
るためにも使用される。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１図
は本発明装置をマイクロコンピュータ制御のオートエア
コン（自動空調制御装置）に組み込んだ全体構成図であ
る。１は自動車に設置したカーェアコンのダクトで、外
気取入口ｌａから車外の空気を導入し、また内気取入口
ｌｂから室内空気を取入れて循環させる。

２は内外気切替ダンパで、外気取入口ｌａおよび内気取
入口ｌｂを選択的に功替関口ごせて外気導入と内気循環
を切替えるものである。

そして、図示を省略しているが、このダクトー内には送
風のためのブロワと、その送風空気を冷却するェバポレ
ータと、送風空気を加熱するヒータコアと、この加熱お
よび冷却の割合を調整するェァミツクスダンパなどを備
えた調節ユニットｌｃを有し、その冷風および腰風の混
合にて温度調整して車室３内の空調を制御する。４は外
気の流入通路ｌａに配置された車外の空気の有害ガスの
濃度を検出してその濃度に応じたアナログ信号を発生す
るガスセソサであり、５のＡノＤ変換器を介してマイク
ロコンピュータ６に取り込まれる。

ここで、ＡノＤ変換器５はオートエアコンに関する例え
ば内気温センサ７とか、図示していない外気温センサ等
からのアナログ信号を順次ディジタル値に変換してコン
ピュータ６に与えるマルチプレクサ機能も有している。
どのアナログ入力をＡノＤ変換するかの指令は、マイク
ロコンピュータ６からＡノＤ変換器５に与えられる。こ
こで「 ガスセンサ４はＳｎ０２等の金属酸化物半導体
を用いた公知の固体熱導型が用いられ、可燃性ガスの付
着により抵抗値が変化するようになっている。

もちろん、他の組成のガスセンサを使用することもでき
る。このガスセンサ４は内外気切替ダンパ２が外気取入
口ｌａを閉塞したとき車室外空気の対流がガスセンサ４
の近辺で生じなくなるのを予防するため、なるべく外気
取入口ｌａの先端に近い位置に設置される。また必要に
応じて「内外気ダンパ２とダクト１との間にすき間を設
けておき、外気取入口ｌａを最も閉じた状態でわずかの
車室外空気が外気取入口ｌａを通ってダクトーに取り入
れられるようにしてもよい。８は内外気切替ダンパ２を
動作させる電気機械ァクチュェータでありト例えばエン
ジン負圧で作動するダイアフラム作動器を用い、通常ダ
ンパ２を外気取入状態とし、このアクチュヱータの作動
制御信号をマイクロコンピュータ６のラツチ付出方ポ−
トより与えたとき付勢されて内気取入状態とするように
してある。

８′は調節ユニットｌｃを動作させる電気機械ァクチュ
ェータであり「 マ．イクロコンピュータ６のオートエ
アコン処理に基いて制御される。

９はオートエアコンの操作スイッチ及び表示部であり、
ｇａはオートエアコンの作動及び自動内外気切替の作動
を指示するスイッチ及び表示部であり「 このスイッチ
を押すと内照ランプが点燈しオートモードであることを
乗員に知らせるようになっている。

９ｂは同じく外気導入のスイッチ及び表示部、９ｃは内
気循環のスイッチ及び表表示部である。

この各スィッ升まばねによる自動復帰式のものが使用さ
れ、各スイッチの指示信号はマイクロコンピュータ６に
よって所定周期で取り込まれる。１０は安定化電圧回路
で自動車のキースィッチ投入時に車教バッテリから電源
電圧ＶＢを受け一定の安定電圧Ｖｃを発生する。

１１はィニシャラィズ回路で安定電圧Ｖｃの立ち上がり
に基いてマイクロコンピュータ６のプログラム処理を初
期番地よりスタートさせるスタート信号を生じる。

第２図および第３図はマイクロコンピュータ６によって
実行される演算処理のうち本発明に係る部分の制御プロ
グラムを示している。そして、自動車のキースィッチ投
入により、第１図に示す制御装置に電源ＶＢが供給され
、これに基いてマイクロコンピュータ６は第２図ａに示
す主制御ルーチンのステップ１００から制御プログラム
の実行を開始する。

そしてステップ１０１でタイマＴ，，Ｔ２，Ｃカウンタ
、フラグＦｒ，Ｆｏ，Ｆ，，Ｆ２などの演算変数を初期
値０にリセットする。次にステップ１０２で一定周期毎
の演算処理タイミングに達しているか否かを判定し、こ
の判定結果がＹＥＳのときオートエアコン処理ルーチン
１０３および内外気切替処理ルーチン１０４を順次実行
する。

そして、この両処理は数１００のｓ程度の一定周期で実
行される。ここで、オートエアコン処理１０３は内気温
セソサ７および他の図示しない温度センサや設定器の信
号に応じて調節ユニットｌｃを制御し、車室３の空調を
行なうように作用する。なお、このオートエアコン処理
１０３の具体的内容は本発明の要旨ではないので詳細説
明は省略する。内外気切替処理１０４は第３図に詳細を
示す。マイクロコンピュータ６は第２図ａに示す主制御
ルーチンを実行する一方、第２図ｂに示すタイマ割込ル
ーチンを１０のｓ程度の周期で実行する。

すなわち、コンピュ−夕６が内蔵している計時カウンタ
の計数値がｌｏｗｓ程度の予め定めた時間に相当する値
に達する毎に、主制御ルーチンの演算処理を一時中断し
て、タイマ割込み処理を実行し、その終了時に再び主制
御ルーチンに復帰する。タイマ割込み処理においては〜
ステップ２００で内部計時カウンタより処理命令を受け
ると、主制御ルーチンのプログラム番地を退避レジスタ
に格納し、タイマ処理２０１、Ａ／Ｄ変換処理２０２、
スイッチ信号処理２０３の各ルーチンを実行し、ステッ
プ２０４で退避レジスタに退避されたフ。

。グラム番地を読み出して主制御ルーチンの実行を再開
する。タイマ処理ルーチン２０１においては、コンピュ
ータ６のメモリに設定した３種のタイマカウン夕Ｌ，Ｔ
，，Ｔ２の計数値を各々インクリメントするが、タイマ
カウンタＴｏはタイマ割込を実行する毎にインクリメン
トし、その計数値を前記の判定ステップ１０２で所定値
に達したかを判定するのに供される。

なお、このタイマカウンタｈはこの所定値に達し、さら
にインクリメントすると計数値が０に復帰するように設
定してある。タイマカウンタＴ，，Ｌは内外気切替処理
１０４において指令されるインクリメントスタートおよ
び計数値のりセットに基いて、インクリメントを実行し
計時に供される。そして、各々カウンタＴ，，Ｌの計数
値が各々設定値Ｋ，，Ｋ２に達するとフラグＦ，，Ｆ２
を１に定める。Ａ／Ｄ変換処理ル−チン２０２において
はＡ／○変換器５に指令して各センサ５，７からのアナ
ログ信号を選択的にデジタル変換させ、得られたデジタ
ル値をコンピュータ６の所定メモリ番地に記憶する。

ここでノイズ防止のため数回のデジタル値の平均値を算
出するようにしてもよい。次にスイッチ信号処理ルーチ
ン２０３において、操作スイッチ及び表示部９より、各
スイッチの投入状態を順次チェックする。そして第１の
スイッチ９ａの指示信号があると、演算変数（フラグ）
Ｆｒ，Ｆ，を０とし、第１のスイッチ９ａの指示信号が
なく、第２のスイッチ９ｂの指示信号があるとフラグＦ
ｏのみ１とし、フラグＦｏを０とする。また第１、第２
のスイッチｇａ，９ｂの指示信号がなく、第３のスイッ
チ９ｃの指示信号があるとフラグＦｒのみ１としフラグ
Ｆｏを０とする。また、第１、第２、第３のスイッチの
いずれも投入されてないときは、フラグＦｒ，Ｆｏはそ
れ以前の値を保つ。第３図にマイクロコンピュータ６に
おける内外気切替処理の詳細を示す。

以下この制御プログラムを示す流れ図に従って装置の作
動を説明する。ステップ３００，３０１ではフラグＦｒ
，Ｆｏをチェックして、第１、第２、第３のスイッチ９
ａ〜９ｃによりいかなる制御モードが指示されているか
を判断する。そして、第２のスイッチ９ｂが投入され、
つまり内気取入が指示されると、フラグＦｒが１になる
から、ステップ３０２においてアクチユエータ８に対し
作動制御信号が出力され、内外気切替ダンパ２を内気取
入状態に駆動する。

一方、第３のスイッチ９ｃが投入されるとフラグＦｏが
１になり、ステップ３０３においてアクチユエータ８３
こ対する作動制御信号が消勢され、内外気切替ダンパ２
を外気取入状態に戻す。このようにしてｔ第２、第３の
スイッチ９ｂ，９ｃを投入することにより内外気切替ダ
ンパ２を所望の空気取入モードに設定することができる
。一方、第１のスイッチ９ａが投入され自動切替モード
が指示されるか、あるいはどのスイッチもはじめから投
入されないと「ステップ３０４〜３１８の処理により、
前記ガスセンサ４の出力信号の値と時間の関数とに従っ
て、内気取入と外気取入とを自動制御する。

そして、ステップ３０４，３０６において、Ａ／Ｄ変換
されたガスセンサ４の出力値Ｖｓが予め設定した基準値
Ａ，Ｂ（ただしＡ＞Ｂ）と比較され、汚染ガス量が増加
し出力値Ｖｓが基準値Ａより大のとき、ステップ３０５
により内外気切替ダンパ２は内気取入状態に駆動される
。

しかるに汚染ガス量が減少し出力値Ｖｓが基準値Ｂより
小となると、ステップ３１２で内外気切替ダンパ２を外
気取入位置に復帰させる。しかるにステップ３１２に至
る過程において、ステップ３０８でタイマカウンタＴ，
の計数作用をスタートさせ、前記のタイマ処理２０１に
おけるインクリメントを開始させる。

次にステップ３０９で、その時点の空気取入が内気取入
か否かをチェックし、内気取入状態であると内気から外
気、さらに外気から内気と変わる一連の切替の回数をカ
ウントするため、ステップ３１０で演算変数Ｃ（コンピ
ュータ６のメモリの所定番地に定めるカウント値）をイ
ンクリメントする。そして、その回数Ｃが設定回数Ｎ（
数回）以下のときは、前述のごとく、ステップ３１２で
外気取入状態に復帰する。ここで、一旦外気取入状態に
なると、ステップ３０９の判定結果がＮＯになり、ステ
ップ３１０以下を実行せず、ステップ３１６において、
タイマカウンタＴ２の計数値が設定値Ｋ２に達したかチ
ェックする。

しかし、外気−内気−外気の一連の切替が１回実行され
ただけでは、タイマカゥンタＴ２はスタートされていな
いので、フラグＦ２は０でありステップ３１６の判定結
果はＮＯになる。従って外気取入状態が持続される。こ
の状態において、ガスセンサ４による汚染ガスの検出量
が増加し、センサ出力値Ｖｓが再び設定値Ａを越えると
、ステップ３０５で内気取入状態が実現され、出力値Ｖ
ｓが設定値Ｂより小さくなるまで持続される。

出力値Ｖｓが設定値Ｂより小さくなると「再びステップ
３０９を経て、ステップ３１０で変数Ｃをインクリメン
トし、ステップ３１２で外気取入状態に切替える。この
ようにして「汚染ガスの量に応じて、外気−内気−外気
の一連の切替作動がくり返し実行される。しかして、く
り返し回数Ｃが設定値Ｎより大となると、ステップ３１
１の判定結果がＹＥＳとなりトステップ３１３以下の処
理を実行する。

すなわち、ステップ３１３でフラグＦ，が１（タイマカ
ウン夕Ｔ，の計数値が数分に相当する設定値Ｋ，に達し
たことを意味する）か否かを判定し、Ｆ，：０であれば
ステップ３１５でタイマカウンタＬの計数作用をスター
トさせる。そして、ステップ３１２は実行せずにステッ
プ３１６へジャンプする。つまり、タイマカウン夕Ｔ，
の計数値によって定める設定時間内に、内外気切替のく
り返し回数Ｃが設定値Ｎ‘こ達すると、ガスセンサの出
力値Ｖｓが設定値Ｂより小さくなっても、外気取入状態
への切替をしない。そして、タイマカウンタＴ２のイン
クリメント作用が開始されてから、フラグＦ２が１（タ
イマカウンタＴ２の計数値が数十秒に相当する設定値Ｋ
２に達したことを意味する）になるまでの設定時間の間
、内気取入状態が維持される。

設定時間が経過してフラグＦ２が１になると、ステップ
３１７でタイマカウンタＴ２はリセットされ、ステップ
３１８で外気取入状態に復帰される。かくして、外気−
内気−外気の一連の切替作動のくり返し頻度が大きいと
きは、内外気ダンパ２は一定時間の間強制的に内気取入
状態に制御される。

ところで、外気−内気−外気の功替作動のくり返し頻度
が小さいとき、すなわち、くり返し回数Ｃが設定値Ｎに
達した時点でフラグＦ，が１になっていると、ステップ
３１３よりステップ３１４にジャンプし、タイマカウン
タＴ，およびＣカウンタの値を０にリセットさせ、くり
返し頻度の判定ステップ３０７〜３１３を再び初期状態
から実施可能にする。

以上述べた例では、ガスセンサ４の出力値Ｖｓを設定値
Ａ，Ｂと比較することにより、ガス濃度が設定値を越え
るとき外気取入を内気取入に切替えるとともに、その切
替頻度がある条件より大のとき、車両が市街地を走行中
であると判断して、一定時間の間強制的に内気に固定す
ることを示した。

が、本発明はこの実施態様に限定されるものではない。
以上述べたように本発明においては、内外気切替の頻度
が必要以上に増えるものを防止し、しかも汚染ガスが車
室内に侵入するのを防ぐことができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のマイクロコンピュータの制御プログラムの概
要を示すフローチャート、第３図は第２図の要部詳細を
示すフローチャート、第４図は本発明の構成の概要を示
す説明図、第５図は他の実施例における作動説明用タイ
ムチャートである。 １……空調ユニットを形成するダクト、ｌａ・・・・・
・外気取入口、ｌｂ・・・・・・内気取入口、２．８・
・…・作動器をなす内外気切替ダンパと電気−機械アク
チュェータ、３…・・・車室、４…・・・検知器をなす
ガスセンサ、５，６…・・・第１および第２の判定手段
および保持手段となすＡ／Ｄ変換器とマイクロコンピュ
ータ。 第５図 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上流側を車室外と車室内とに選択的に連通し下流側
   を車室内に連通した空調ユニツト、この空調ユニツトに
   おいて車室外空気取入と車室内空気取入とを選択する作
   動器、および車室外の空気に含まれる不純成分に応じた
   検知信号を生じる検知器を備えた車両用空調制御装置に
   おいて、 前記検知器からの検知信号に応答して前記不
   純成分の量が予め設定した所定値を越えたか否かを判定
   する第１の判定手段と、 この第１の判定手段の判定結
   果において前記不純成分の量が前記所定値を越えたと判
   定される単位時間当たりの頻度が予め設定した設定値を
   越えたか否かを判定する第２の判定手段と、 この第２
   の判定手段の判定結果において前記頻度が前記設定値を
   越えたと判定されるときに前記作動器を車室内空気取入
   状態に所定の時間保持させる保持手段と、を備えてなる
   車両用空調制御装置。