JPS643687B2 - - 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（カーエ
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
調制御装置であつて、前記検出器の電気信号に応
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47−36974号公報に
より公知である。

しかしながら、この公知技術では、前記検出器
の電気信号が設定値よりも大きくなると、外気導
入から内気循環に切替えるということしか明らか
にされていない。

一方、この検出手段としてガス検出器を使用す
る場合、現在ではガス検出器としては半導体式を
始めとして数種存在する中で構造、価格等を考慮
し、自動車用としては固体熱伝導型のガス検出器
が適すると考えられる。この方式のガス検出器の
動作原理は、SnO2等の金属酸化半導体が約300℃
から500℃に加熱し、可燃性ガスが吸着すると半
導体の熱伝導度が大きくなり、その結果放熱性が
よくなり半導体の温度が下り、半導体加熱用白金
線の低下が下がることを利用するものである。

ところで、本発明者が車室外空気の汚れを検出
するために、例えば車室外空気取入通路に前記ガ
ス検出器を配置し、市街地や郊外を走行した場合
に、ガス検出器を一辺とするブリツジの偏差電圧
がどのように変化するかを実験したところ、市街
地の交差点を発進する際に走行車の排気ガスを検
出して前記電圧が大きく上昇する一方、郊外にて
大型トラツクの後部を走行した場合にはあまり上
昇しないという結果が得られた。

従つて、前記公知技術に示されているような単
純な検出方法にて制御を行うと、交差点を発進す
る毎に外気導入から内気循環に切替る一方、走行
中に黒煙をともなう排気ガスを発生している大型
トラツクの後部を走行しても内気循環に切替らな
いうという好ましくない結果になつてしまう。

本発明は上記の如き問題点に鑑み、市街地のよ
うな比較的低速で走行するときには、内外気切替
があまり敏感に行なわれず、郊外のような比較的
高速で走行するようなときには内外気切替が敏感
に行なわれるようにして、乗員のフイーリングと
一致した内外気切替を行なうことができる車両用
空調制御装置を提供することを目的とするもので
ある。

本発明では上記の目的を達成するために、 上流側と車室外と車室内とを選択的に連通し下
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、 車室外の空気に含まれる不純成分に応じた検出
信号を生じる検知器、 車速に応じた検出信号を生じる車速検出手段お
よび 前記検知器からの検出信号と所定の検出レベル
とを比較して前記不純成分が多いことを判定し、
前記作動器を制御して車室内空気取入を選択させ
るとともに、車速が高いほど前記判定が敏感にな
るように前記検出レベルを前記車速検出手段の検
出信号に応じて変更する制御手段 を備えるという技術的手段を採用する。

このような本発明の構成によると、検知器から
の不純成分に応じた検出信号に対して、制御手段
は高車速時には敏感に不純成分が多いことを判定
し、空調ユニツトを車室内空気吸入に切換えさせ
る。

これにより低車速時の交差点の発進時などに頻
繁に内気循環に切換わることがなく、また、高車
速時の大型トラツクの排気ガスに対しては敏感に
内気循環に切換わるため、乗員のフイーリングに
適度に一致した適切な内外気切替を行なうことが
できる。

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ユータ
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エアコンのダクト
で、外気取入口１ａから車外の空気を導入して、
また内気取入口１ｂから車室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１ａおよ
び内気取入口１ｂを選択的に切替開口させて外気
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１内には送風
のためのブロワと、その送風空気を冷却するエバ
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節するエアミツク
スダンパなどを備えた調節ユニツト１ｃを有し、
その冷風および暖風の混合にて温度調節して車室
３内の空調を制御する。

４は外気の流入通路１ａに配置された車外の空
気を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検出器（以下ガスセ
ンサと記す）であり、５のＡ／Ｄ変換器を介して
マイクロコンピユータ６に取り込まれる。ここ
で、Ａ／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に順次デイジタル値
に変換してコンピユータ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／Ｄ
変換するかの指令は、マイクロコンピユータ６か
らＡ／Ｄ変換器５に与えられる。

ここで、ガスセンサ４はSnO2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
つている。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。

８は内外気切替ダンパ２を作動させる電気機械
アクチユエータであり、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、このアクチユエータの作動
制御信号をマイクロコンピユータ６のラツチ付出
力ポートより与えたとき付勢されて内気取入口状
態とするようにしてある。８は調節ユニツト１ｃ
を動作させる電気機械アクチユエータであり、マ
イクロコンピユータ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ツチ及び表示部
であり、９ａ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ツチ及び表示部で
あり、このスイツ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
なつている。９ｂは同じく外気導入のスイツチ及
び表示部、９ｃは内気循環のスイツチ及び表示部
である。この各スイツチはばねによる自動復帰式
のものが使用され、各スイツチの指示信号はマイ
クロコンピユータ６によつて所定周期で取り込ま
れる。

１０はリードスイツチとマグネツトを利用した
公知の車速センサであり、１１は車速センサリー
ドスイツチの接点のON−OFFをロジツクレベル
に変換する変換器であり、１２は車速センサの
ON−OFF間隔つまり車速をアナログ量に変換す
るＦ−Ｖ変換器である。このＦ−Ｖ変換器の出力
は５を介してマイクロコンピユータ６に与えられ
る。

１３は安定化電圧回路で自動車のキースイツチ
投入時に車載バツテリから電源電圧VBを受け一
定の安定電圧Vcを発生する。１４はイニシヤラ
イズ回路で安定電圧Vcの立ち上がりに基いてマ
イクロコンピユータ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ユータ６
によつ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、自動車のキースイツチ投入により、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ユータ６は第２図ａに示
す主制御ルーチンのステツプ１００から制御プロ
グラムの実行を開始する。そしてステツプ１０１
で制御に必要な演算変数を初期化する。

次にステツプ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100ms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は内気温センサ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ツ
ト１ｃ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
具体的内容す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。

マイクロコンピユータ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10ms程度の周期で実行する。
すなわち、コンピユータ６が内蔵している計時カ
ウンタの計数値が10ms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、ステツプ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２０
２、スイツチ信号処理２０３の各ルーチンを実行
し、ステツプ２０４で退避レジスタに退避された
プロ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
ユータ６のメモリに設定したタイマカウンタTo
について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ツプ１０２で
所定値に達したかを判定するのに供し得るように
する。なお、このタイマカウンタTo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。

Ａ／Ｄ変換処理ルーチン２０２においてはＡ／
Ｄ変換器５に指令して各センサ５，７や車速を示
す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ユータ６の所定のメモ
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。

次にスイツチ信号処理ルーチン２０３におい
て、操作スイツチ及び表示部９より、各スイツチ
の投入状態を順次チエツクする。そして第１のス
イツチ９ａの指示信号があると、演算変数（プラ
グ）Ｆ１，Fcを０とし、第１のスイツチ９ａの
指示信号がなく、第２のスイツチ９ｂの指示信号
があるとフラグFcのみ１とし、フラグＦ１を０
とする。また第１、第２のスイツチ９ａ，９ｂの
指示信号がなく、第３のスイツチ９ｃの指示信号
があるとフラグＦ１のみ１としフラグFcを０と
する。また、第１、第２、第３のスイツチのいず
れも投入されていないときは、フラグＦ１，Fc
はそれ以前の値を保つ。

第３図にマイクロコンピユータ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つて装置の作動を説明する。

ステツプ３００，３０１ではフラグＦ０，Ｆ１
をチエツクして、第１、第２、第３のスイツチ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のスイツチ９ｂが投入され、つま
り内気取入が指示されると、フラグＦ１が１にな
るから、ステツプ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
スイツチ９ｃが投入されるとフラグＦ０が１にな
り、ステツプ３０３においてアクチユエータ８に
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。このようにして第
２、第３のスイツチ９ｂ，９ｃを投入することに
より内外気切替ダンパ２の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のスイツチ９ａが投入され自動切替
モードが指示されるか、あるいはどのスイツチも
はじめから投入されていないと、ステツプ３０４
〜３０７の処理により、前記ガスセンサ４の出力
信号の値に従つて、内気取入と外気取入とを自動
制御する。

まず、ステツプ３０４において、車速Ｖに対応
した検出レベルTHを演算する。その演算式は
TH＝Ａ／Ｖ＋Ｂであり、Ａ、Ｂは定数である。
つまり、車速が小さくなると検出レベルは高くな
り、車速が大きくなると検出レベルは低くなる。
次にステツプ３０５においてガス検出器の相対出
力値を演算する。演算式はVout＝Vs−Vminで
あり、Vsは現在のガス検出器４の出力レベルで
あり、Vminは車のイグニツシヨンがONされて
から、つまりガス検出器４に電圧が印加されてか
ら断になるまでの最低出力値である。

しかしてガス検出器の出力値をそのまま使用せ
ずに、前記したような相対出力値を使用する理由
は、ガス検出器４の温度・湿度変化や経時変化に
対して本発明による装置を安定に作動させるため
である。

ステツプ３０５にて得られたガス検出器４の相
対出力値Voutは車室外の空気の汚れ度合に相対
するものであるから、続いてステツプ３０６，３
０７にて内外気切替ダンパ２を自動制御する。

まず、ステツプ３０６にて、前記ガス検出器４
の相対出力値Voutが、ステツプ３０４にて前も
つて演算された検出レベルTHより大きければ、
ステツプ３０２にて内気取入口状態にする。一
方、汚染ガス量が減少してTH−Ｃ（Ｃは定数）
より小さくなると、ステツプ３０３にて外気取入
位置に復帰させる。

なお、以上述べた実施例では、ガスセンサの検
出レベルが車速に応じて順次変更されるようにな
つているが、例えば車速30Km／Ｈ以下とそれ以上
で検出レベルを変更するというようにすれば、ス
テツプ３０４の演算は不要になり、その代わりに
検出した車速を30Km／Ｈと比較して、その結果に
よつて検出レベルをTH1もしくはTH2にすると
いう簡単なステツプで実現できる。

以上述べたように、本発明は車室外空気中の不
純成分を検知する検知器の検知レベルを車速に応
じて変更するようにしたから、交差点を発進する
ときのような比較的低車速時に不純成分に敏感に
反応して外気導入から内気循環に切替わるような
ことがなくなり、また走行中に黒煙をともなう排
気ガスを発生している大型トラツクの後部を走行
するような比較的高車速時に不純成分に敏感に反
応して外気導入から内気循環に切替わるようにな
り、低車速時に過敏であると思つたり、高車速時
に敏感であると思つたりすることのない、乗員の
フイーリングに一致した内外気切替を行なうこと
ができる車両用空調制御装置を提供できるという
大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一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ユータの制御
プログラムの概要を示すフローチヤート、第３図
は第２図の要部詳細を示すフローチヤートであ
る。 １…空調ユニツトを形成するダクト、１ａ…外
気取入口、１ｂ…内気取入口、２，８…作動器を
なす内外気切替ダンパと電気一機械アクチユエー
タ、３…車室、４…検知器をなすガスセンサ、５
…Ａ／Ｄ変換器、６…マイクロコンピユータ、１
０…車速センサ、１２…Ｆ−Ｖ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 車室外の空気に含まれる不純成分に応じた検出
   信号を生じる検知器、 車速に応じた検出信号を生じる車速検出手段お
   よび 前記検知器からの検出信号と所定の検出レベル
   とを比較して前記不純成分が多いことを判定し、
   前記作動器を制御して車室内空気取入を選択させ
   るとともに、車速が高いほど前記判定が敏感にな
   るように前記検出レベルを前記車速検出手段の検
   出信号に応じて変更する制御手段 を備えたことを特徴とする車両用空調制御装置。