JP2006056450A - 車両用内外気切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用空調装置にて、風量変化によって内外気切換ドアの制御に悪影響が生じることを抑制する。
【解決手段】 車両用空調装置は、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂと、これら排気ガスセンサ検出される汚染物質の濃度に応じて、内外気切換ドア１２を制御する電子制御装置３０を備える。例えば、電子制御装置３０は、酸化性ガスの濃度を検出する排気ガスセンサ４４ｂの感度Ａ２が酸化性ガスの濃度の上昇に伴って高くなるようになっている場合には、電子制御装置３０において、加速度が一定レベルＢ２未満であるときには、閾値α２を濃度判定に用いる。その一方、加速度が一定レベルＢ２以上であるときには、閾値α２よりも大きな閾値β２を濃度判定に用いる。そして、この濃度判定に応じて、内外気切換ドア１２の制御を良好に行う。
【選択図】 図５

Description

本発明は、内気および外気を選択的に導入する車両用内外気切換装置に関して、特に、車両用空調装置に適用されて有効である。

従来、自動車用空調装置には、排気ガスの車内への侵入を防止し乗客のフィーリングを向上させるために、排気ガス中のＨＣやＣＯ、ＮＯｘなどのガス成分（汚染物質）を排ガスセンサによって検知し、そのセンサ信号に基づいて、ガス成分の濃度が閾値を越えると内外気ドアを自動的に制御し、排気ガスの車室内への侵入を防止するいわゆるオート内外気切換機能をもったものがある。

このオート内外気切換機能としては、車速が所定以上のときには内外気切換えの閾値を変更し、すばやく外気から内気に切換える手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１２４４２３号公報

ところで、本発明者は、上述の排ガスセンサに着目して、オート内外気切換機能の性能の向上について検討したところ、次のようなことが分かった。

先ず、上述の特許文献１には、排ガスセンサについて詳細に記述されていないが、排気ガスセンサとしては、半導体素子であるＳｎＯ２を基材に用いている半導体ガスセンサが一般的に使用されている。

この半導体ガスセンサでは、４００℃程度まで暖めた状態でＨＣ、ＣＯなどいわゆる還元性ガスと反応するとその抵抗値が小さくなり、またＮＯ２などいわゆる酸化性ガスと反応するとその抵抗値が上昇するという特性を持っている。よって、このような特性を基に排気ガスの有無を検知することができる。

しかしながら、本発明者の検討によれば、半導体ガスセンサに当たる風量が増加すると、実際の排気ガスの濃度に関わらず、抵抗値が増加してしまうことが分かった。例えば、車両が加速して半導体ガスセンサに当たる風量が増加すると、酸化性ガスの濃度が低い状態でも、抵抗値が上昇してしまう。これに伴い、酸化性ガスの濃度が低い状態であっても、その検出濃度が高いと誤判定してしまい、外気から内気に切換えてしまう場合がある。

本発明は、上記点に鑑み、風量変化によって内外気切換制御に悪影響が生じることを抑制するようにした車両用内外気切換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内気導入口（１１ｂ）および外気導入口（１１ａ）を備える内外気切換ケース（１１）と、
前記内気導入口および前記外気導入口を選択的に開放する切換ドア（１２）と、
外気に含まれる汚染物質を検出するガスセンサ（４４ａ、４４ｂ）と、
前記ガスセンサにより検出される汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定する判定手段（Ｓ１６０、Ｓ１９０、Ｓ１６０ａ、Ｓ１９０ａ）と、
前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだと前記判定手段が判定したときには、前記切換ドアを制御して前記内気導入口を開放して、かつ前記外気導入口を閉止するドア制御手段（１２ａ、Ｓ４０）と、を備える車両用内外気切換装置であって、
風速変化量を検出する風速変化検出手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、を備えており、
前記風速変化検出手段により検出される風速変化量に基づいて、前記判定手段で用いる閾値を変えるようになっていることを特徴とする。

したがって、風速変化によってガスセンサに悪影響を与えて、実際のガス濃度と無関係にガスセンサの検出濃度が変化する場合にも、風速変化量に基づいて判定手段で用いる閾値を変えるため、前記判定手段の判定を正常に行うことができる。このため、ドア制御手段の制御を良好に行うことができるので、風量変化によって内外気切換制御に悪影響が生じることを抑制することができる。

具体的には、ガスセンサは、風速増加によって、実際のガス濃度と無関係に、その感度が上昇するため、風速増加によりガス濃度が高いと誤って判定する可能性がある。

このため、請求項２に記載の発明の如く、前記ガスセンサとしては、その感度（図５中符号Ａ２）が前記汚染物質の濃度の上昇に伴って高くなるようになっている場合には、
前記判定手段は、前記感度が閾値以上になったか否かを判定することにより、前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定するものであり、
前記風速検出手段により検出される風速変化量が一定レベル（図５中符号Ｂ２）未満になったときには、前記閾値として第１の閾値（図５中符号α２）を前記判定手段で用いる一方、前記風速変化量が一定レベル以上になったときには、前記第１の閾値（図５中符号α２）よりも大きな閾値（図５中符号β２）を前記判定手段で用いることが必要になる。

また、これに代えて、請求項３に記載の発明の如く、前記ガスセンサとしては、その感度（図４中符号Ａ１）が前記汚染物質の濃度の上昇に伴って低くなるようになっている場合には、
前記判定手段は、その感度が閾値未満になったか否かを判定することにより、前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定するものであり、
前記風速変化量が一定レベル未満になったときには、前記閾値として第１の閾値（図４中符号α１）を前記判定手段で用いる一方、前記風速変化量が一定レベル以上になったときには、前記第１の閾値（図４中符号α１）よりも小さな閾値（図４中符号β１）を前記判定手段で用いることが必要になる。

具体的には、請求項４に記載の発明のように、前記風速変化検出手段は、
風速を測定する風速センサを備え、
前記風速センサにより測定される風速に基づき、前記風速変化量を算出するようにしてもよい。

さらに、請求項５に記載の発明のように、当該車両の加速度を検出する加速度検出手段（４５、Ｓ１２０、Ｓ１３０）を備えており、
前記風速変化検出手段は、前記加速度検出手段の検出加速度を前記風速変化量として擬制するようにしてもよい。

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

以下に、本発明に係る車両用内外気切換装置が適用される車両用空調装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は本実施形態の全体システム構成を示すもので、図２は図１中のブロアユニット周辺の構成を示す図である。

車両用空調装置の空調室内ユニット１００は、図示しない車室内計器盤の内側に搭載されるものであって、空調室内ユニット１００の空気流れ最上流側にはブロアユニット２００が配置されている。

ブロアユニット２００は、ブロアケーシング本体１１及び外気導入ダクト３００を備えており、このブロアケーシング本体１１は、外気導入口１１ａ、および、内気導入口１１ｂを備えている。

外気導入ダクト３００は、車両のカウルパネルに設けられた外気取入口４０とブロアケーシング本体１１の内気導入口１１ｂとの間を連通する。そして、外気導入ダクト３００は、車両の外気取入口４０を介して取り入れられる外気を外気導入口１１ａを介してブロアケーシング本体１１内に導入する。

一方、ブロアケーシング本体１１内には、内外気切替ドア１２が回動自在に設置されている。内外気切替ドア１２は、サーボモータを用いたアクチュエータ１２ａにより駆動されて、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂを選択的に開閉する。このことによって、各種の内外気吸入モータ（内気モード、半内気モード、外気モード）を設定する。

送風機１３は、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂのうち一方からブロアケーシング本体１１内に空気を吸い込んで空調室内ユニット１００の下流側に送風するものである。そして、送風機１３は、ブロワモータ１４と、その回転軸に連結された遠心式送風ファン１５を有している。送風ファン１５の下流には蒸発器１６とヒータコア１７が設けられている。

ここで、ブロアケーシング本体１１内で送風ファン１５の空気上流側には、フィルタ７０が設けられており、フィルタ７０は、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂから導入された空気を浄化する。

蒸発器１６は冷却用熱交換器であって、図示しない車両エンジンにより駆動される圧縮機等と結合されて冷凍サイクルを構成し、その内部の低圧冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。また、ヒータコア１７は加熱用熱交換器であって、図示しない車両エンジンからの温水（エンジン冷却水）が内部を循環し、この温水を熱源として空気を加熱する。

ヒータコア１７の上流側には、吹出空気温度調整手段としてのエアミックスドア１８が回動自在に設けられ、エアミックスドア１８の開度はサーボモータを用いたアクチュエータ１８ａにより駆動されて調節される。これによって、ヒータコア１７を通過する空気（温風）とヒータコア１７をバイパスする空気（冷風）の風量割合が調整され、車室内に吹き出す空気の温度が調整される。

空調室内ユニット１００の最下流には、デフロスタ吹出口１９を開閉するデフロスタドア２０、フェイス吹出口２１を開閉するフェイスドア２２、およびフット吹出口２３を開閉するフットドア２４が設けられている。

これら各ドア２０、２２、２４は吹出モード切替手段を構成するもので、サーボモータを用いたアクチュエータ２５により駆動されて各吹出口１９、２１、２３を開閉する。これによって、各種の吹出モード（フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモード等）が設定される。そして、各吹出モードに応じて開口した吹出口から、温度調整された空気が車室内へ吹き出される。

また、電子制御装置３０は、図１に示すように、マイクロコンピュータ３１を有し、送風量は、マイクロコンピュータ３１からの出力信号に基づいて駆動回路３２を介してブロワモータ１４の印加電圧（ブロワ電圧）を調整してモータ回転数を調整することにより制御されるものである。なお、その他のアクチュエータ１２ａ、１８ａ、２５も、マイクロコンピュータ３１からの出力信号に基づいて駆動回路３２にて制御される。

マイクロコンピュータ３１には、車室内計器盤に設置された空調操作パネル３３から操作信号が入力される。この空調操作パネル３３には、空調装置の自動制御状態を設定するＡＵＴＯスイッチ３４、内外気吸入モードを手動で切替設定するための内外気切替スイッチ３５、吹出モードを手動で切替設定するための吹出モード切替スイッチ３６、ファン１５の送風量を手動で切替設定するための送風量切替スイッチ３７、車室内温度を乗員の好みの温度に設定するための温度設定スイッチ３８等が設けられている。

また、マイクロコンピュータ３１には、車室内の空調状態に影響を及ぼす環境条件を検出する各種センサからの信号が入力される。具体的には、内気温度（車室内空気温度）ＴＲを検出する内気センサ３９、外気温度（車室外空気温度）ＴＡＭを検出する外気センサ４０、車室内に入射する日射量ＴＳを検出する日射センサ４１、蒸発器吹出空気温度ＴＥを検出する蒸発器温度センサ４２、ヒータコア１７を循環する温水温度（エンジン水温）ＴＷを検出する水温センサ４３等からの各信号がマイクロコンピュータ３１に入力される。さらに、マイクロコンピュータ３１には、車速を検出する車速センサ４５から出力される車速信号、および外気に含まれる汚染物質の濃度を検出する排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂから出力される検出信号が入力される。

次に、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂについて具体的に説明すると、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂは、半導体素子であるＳｎＯ２を基材に用いているセンサエレメントを備えている。

先ず、排気ガスセンサ４４ａのセンサエレメントは、外気に含まれる汚染物質のうちＨＣ、ＣＯ等の還元性ガスに反応すると抵抗値が低くなるものであり、当該センサエレメントおよび基準抵抗素子Ｒ１は、電子制御装置３０の正極端子Ｖ＋およびグランドの間において直列接続されている。このため、当該センサエレメントおよび基準抵抗素子Ｒ１の共通接続端子からは、当該センサエレメントの抵抗値（すなわち、分圧値）を示す検出信号（以下、ＨＣ信号という）を出力する。

一方、排気ガスセンサ４４ｂのセンサエレメントは、外気に含まれる汚染物質のうちＮＯｘ等の酸化性ガスに反応すると抵抗値が高くなるものであり、当該センサエレメントおよび基準抵抗素子Ｒ２は、電子制御装置３０の正極端子Ｖ＋およびグランドの間において直列接続されている。このため、当該センサエレメントおよび基準抵抗素子Ｒ２の共通接続端子からは、当該センサエレメントの抵抗値（すなわち、分圧値）を示す検出信号（以下、ＮＯｘ信号という）を出力する。

ここで、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂには、それぞれのセンサエレメントを約４００℃に暖める電気式ヒータが設けられている。これは、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂのそれぞれのセンサエレメントを還元性ガス、酸化性ガスなどに反応させる状態に保つためである。また、電子制御装置（３０）には、車載バッテリの出力電圧を一定電圧に調整してその一定電圧を正極端子Ｖ＋から出力するレギュレータ回路（すなわち、定電圧回路）が設けられている。

次に、本実施形態の作動について図２ないし図１０を用いて説明する。図２はマイクロコンピュータ３１により実行される本実施形態の空調制御のフローチャートである。

先ず、マイクロコンピュータ３１は、車両エンジンのイグニッションスィッチオンとともに図２の制御をスタートする。まず、ステップＳ１にて各種変換、フラグ等の初期値を設定する。

次のステップＳ２では空調操作パネル３３の各種スィッチ３４〜３８の操作信号を読み込む。次のステップＳ３では各種センサ３９〜４３からのセンサ検出信号（環境条件信号）を読み込む。

次のステップＳ４では、ステップＳ１１０、Ｓ１２０で読み込んだ設定温度ＴＳＥＴおよび環境条件信号等に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを下記数式１により算出する。ここで、ＴＡＯは環境条件（車両熱負荷条件）の変化にかかわらず車室内を設定温度ＴＳＥＴに維持するために必要な吹出空気温度である。

ＴＡＯ＝ＫＳＥＴ×ＴＳＥＴ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ……（数式１）
但し、ＫＳＥＴ、ＫＲ、ＫＡＭ、ＫＳは係数、Ｃは定数であり、ＴＳＥＴ、ＴＲ、ＴＡＭ、ＴＳはそれぞれ前述した設定温度、内気温度、外気温度、日射量である。

次のステップＳ５では、送風量を決めるブロワ電圧（送風機モータ１４への印加電圧）を上記ＴＡＯに基づいて決定する。ここで、ブロワ電圧は周知のように上記ＴＡＯの低温側および高温側で最大（Ｈｉ）となり、上記ＴＡＯの中間温度域で最小（Ｌｏ）となるように決定され、上記ＴＡＯの変化に連動して多段階に変化する。

次のステップＳ６ではＴＡＯに基づいて吹出モードドア２０、２２、２４の開閉による吹出モードを決定する。すなわち、ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて、フェイスモード（ＦＡＣＥ）→バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）→フットモード（ＦＯＯＴ）と切替設定する。

次のステップＳ７では、ＴＡＯに対するエアミックスドア１８の開度ＳＷを下記数式２に基づいて算出する。

ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）…（数式２）
ここで、ＴＥは蒸発器吹出空気温度で、ＴＷはヒータコア１７の温水温度である。

次のステップＳ８では、ＴＡＯ、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂの検出信号に基づいて内外気切替ドア１２による内外気吸込モードを決定する。この内外気吸込モードを決定処理については、後述する。

次のステップＳ１９０では、上記各ステップＳ１５０〜Ｓ１８０で決定された各種制御信号を駆動回路３２を介して送風機モータ１４、および各アクチュエータ１２ａ、１８ａ、２５に加えて、ブロワモータ１４の回転数および各アクチュエータ１２ａ、１８ａ、２５の作動を制御する。

次のステップＳ２００では、制御周期であるｔ秒経過したか判定し、ｔ秒経過後にステップＳ１１０に戻り、上記処理を繰り返す。

次に、内外気吸込モードを決定処理（Ｓ８）の詳細について図３〜図５を参照して説明する。

図３は、図２中のステップＳ８の処理の詳細を示すフローチャートであり、図４は、図３中ステップＳ１０の処理の詳細を示すフローチャートであり、図５は、図３中ステップＳ２０の処理の詳細を示すフローチャートである。

先ず、図３中のステップＳ１０の処理について説明すると、排気ガスセンサ４４ａからＨＣ信号を取り込む（ステップＳ１００）。これに伴い、ＨＣ信号に基づいて排気ガスセンサ４４ａのセンサエレメントの抵抗値Ｒａを求める。さらに、この抵抗値Ｒａと当該センサエレメントの基準抵抗値Ｒｘａとの抵抗比を感度Ａ１として（Ａ１＝Ｒａ／Ｒｘａ）演算する（ステップＳ１１０）。

ここで、当該センサエレメントの基準抵抗値Ｒｘａとしては、次のように求められる。

すなわち、一定期間Ｔの間において、当該センサエレメントの抵抗値を測定してその測定結果のうち、最大抵抗値が基準抵抗値Ｒｘａとして選ばれる。この最大抵抗値は、一定期間の間で、還元性ガスの濃度が最も低い状態での抵抗値であり、その抵抗値が一定期間毎に更新されるものである。

次に、車速センサ４５から出力される車速信号を取り込み（ステップＳ１２０）、この車速信号に基づいて、車両の加速度を算出する（ステップＳ１３０）。ここで、加速度が基準加速度Ｂ１よりも高いとき、ステップ１４０においてＹＥＳと判定する。

ここで、当該加速度としては風量変化量として擬制されており、ステップ１４０においてＹＥＳと判定される場合には、風速変化量（風量増加量）が一定レベル以上であると判定されることを意味する。

この場合、後述する還元性ガスの濃度の判定に用いる閾値をβ１とする（ステップＳ１５０）。

次に、排気ガスセンサ４４ａの感度Ａ１と閾値β１とを比較して、感度Ａ１の方が閾値β１に比べて低くなったとき、ステップ１６０でＹＥＳと判定して、還元性ガスの濃度が基準濃度を超えているとする。すなわち、汚染物質としての還元性ガスの濃度が高いとする（ステップ１７０）。

一方、感度Ａ１の方が閾値β１に比べて高いと判定されたとき、ステップ１６０でＮＯと判定して、還元性ガスの濃度が基準濃度未満であるとする。すなわち、汚染物質としての還元性ガスの濃度が低いとする（ステップ２００）。

また、ステップＳ１４０において、加速度が基準加速度Ｂ１よりも低いとき、ステップ１４０においてＮＯと判定する。この場合、後述する還元性ガスの濃度の判定に用いる閾値をα１とする（ステップＳ１８０）。この閾値α１は、上述の閾値β１に比べて低い値が用いられる（α１＞β１）。

次に、排気ガスセンサ４４ａの感度Ａ１と閾値α１とを比較して、感度Ａ１の方が閾値α１に比べて低くなったとき、ステップ１９０でＹＥＳと判定して、還元性ガスの濃度が基準濃度を超えていると判定する。すなわち、汚染物質としての還元性ガスの濃度が高いとする（ステップ１７０）。

一方、感度Ａ１の方が閾値α１に比べて高いと判定されたとき、ステップ１９０でＮＯと判定して、還元性ガスの濃度が基準濃度未満であると判定する。すなわち、汚染物質としての還元性ガスの濃度が低いとする（ステップ２００）。

次に、図３中のステップＳ２０のＮＯｘ判定処理に移行して、排気ガスセンサ４４ｂからＮＯｘ信号を取り込む（図５中のステップＳ１００ａ）。これに伴い、ＮＯｘ信号に基づいて排気ガスセンサ４４ｂのセンサエレメントの抵抗値Ｒｂを求める。さらに、この抵抗値Ｒｂと当該センサエレメントの基準抵抗値Ｒｘｂとの抵抗比を感度Ａ２として（Ａ２＝Ｒｂ／Ｒｘｂ）演算する（ステップＳ１１０ａ）。

ここで、当該センサエレメントの基準抵抗値Ｒｘｂとしては、次のように求められる。

すなわち、一定期間Ｔの間において、当該センサエレメントの抵抗値を測定してその測定結果のうち、最小抵抗値が基準抵抗値Ｒｘｂとして選ばれる。この最大抵抗値は、一定期間の間で、酸化性ガスの濃度が最も低い状態での抵抗値であり、その抵抗値が一定期間毎に更新されるものである。

次に、車速センサ４５から出力される車速信号を取り込み（ステップＳ１２０）、この取り込んだ車速信号に基づいて、車両の加速度を算出する（ステップＳ１３０）。

ここで、加速度が基準加速度Ｂ２よりも高いとき、ステップ１４０ａにおいてＹＥＳと判定する。

ここで、当該加速度としては風量変化量として擬制されており、ステップ１４０ａにおいてＹＥＳと判定される場合には、風速変化量（風量増加量）が一定レベル以上であると判定されることを意味する。

この場合、後述する酸化性ガスの濃度の判定に用いる閾値をβ２とする（ステップＳ１５０ａ）。

次に、排気ガスセンサ４４ｂの感度Ａ２と閾値β２とを比較して、感度Ａ２の方が閾値β２に比べて高くなったときには、ステップ１６０ａでＹＥＳと判定して、酸化性ガスの濃度が基準濃度を超えていると判定する。すなわち、酸化性ガスの濃度が高いと判定する（ステップＳ１７０）。

一方、感度Ａ２の方が閾値β２に比べて高いと判定されたとき、ステップ１６０ａでＮＯと判定して、酸化性ガスの濃度が基準濃度未満であると判定する。すなわち、酸化性ガスの濃度が低いと判定する（ステップ２００）。

また、ステップＳ１４０ａにおいて、加速度が基準加速度Ｂ１よりも低いとき、ＮＯと判定して、後述する酸化性ガスの濃度の判定に用いる閾値をα２とする（ステップＳ１８０ａ）。ここで、閾値α２は、上述の閾値β２に比べて低い値が用いられる（β２＞α２）。

次に、排気ガスセンサ４４ｂの感度Ａ２と閾値α２とを比較して、感度Ａ２の方が閾値α２に比べて高くなったときには、ステップ１９０ａでＹＥＳと判定して、酸化性ガスの濃度が基準濃度を超えていると判定する。すなわち、酸化性ガスの濃度が高いと判定する（ステップＳ１７０）。

一方、感度Ａ２の方が閾値α２に比べて低いと判定されたとき、ステップＳ１９０でＮＯと判定して、酸化性ガスの濃度が基準濃度未満であると判定する。すなわち、酸化性ガスの濃度が低いと判定する（ステップ２００）。

次に、図３のステップＳ３０に戻り、上述のステップＳ１０、Ｓ２０のいずれかの判定処理で汚染物質の濃度が基準濃度を超えていると判定されたときには、すなわち、ガス濃度が高いと判定されたときには、ＴＡＯに関係なく、内気モードを設定する（ステップＳ４０）。

すなわち、外気中の汚染物質の濃度が一定値以上であるときには、外気モード及び半内気モードを実施するのを禁止することになる。

また、上述のステップＳ１０、Ｓ２０のいずれかの判定処理で汚染物質の濃度が基準濃度未満であると判定されたときには、すなわち、ガス濃度が低いと判定されたときには、ＴＡＯに基づき内外気吸込モードを決定する（ステップＳ１８２）。すなわち、図６に示すように、ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて、内気モード→半内気モード→外気モードと切替設定する。また、半内気モードを廃止して内気モードから直接、外気モードへ切り替えるようにしてもよい。

次に、排気ガスセンサ４４ｂから出力されるＮＯｘ信号に基づいて内外気吸入モータが決定される具体例について図７〜図１０を参照して説明する。

先ず、車両が最初は一般道を走行しており、有る時刻ｔ１になると高速道路を走行する場合、高速道路に進入するときには、加速度が高くなり閾値Ｂ２よりも高くなる。この場合、排気ガスセンサ４４ｂに当たる風量も変化して、酸化性ガスの濃度に関わらず、排気ガスセンサ４４ｂの抵抗値も高くなるものの、ＮＯｘ信号の閾値としても、加速度が閾値Ｂ２未満の場合に用いる閾値α２比べて、高い値β２（＞α２）を用いる（図９参照）。

そして、加速度が閾値Ｂ２より高いときには、排気ガスセンサ４４ｂの感度が閾値β２を越えると、酸化性ガスの濃度が高い判定し、加速度が閾値Ｂ２より低いときには、排気ガスセンサ４４ｂの感度が閾値α２を越えると、酸化性ガスの濃度が高い判定する。このように判定に用いる閾値を切り替えて、濃度判定を行う。そして、この判定結果に基づいて、内外気切替ドア１２の切換制御を行うことになる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、本実施形態の車両用空調装置は、内気導入口１１ｂおよび外気導入口１１ａを備えるブロアケーシング本体１１と、内気導入口１１ａおよび外気導入口１１ｂを選択的に開放する内外気切換ドア１２と、外気に含まれる汚染物質（還元性ガス、酸化性ガス）を検出する排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂと、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂにより検出される汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定し、汚染物質の濃度が閾値を跨いだと前記判定手段が判定したときには、内外気切換ドア１２を制御して内気導入口１１ａを開放して、かつ外気導入口１１ｂを閉止する電子制御装置３０とを備える。

ここで、電子制御装置３０は、車速センサ４５から出力される車速信号を取り込み、この車速信号に基づいて車両の加速度を算出する。そして、電子制御装置３０は、当該車両の加速度を風量変化として擬制して、この風量変化に応じて、汚染物質の濃度判定に用いる閾値を切り替える。

例えば、酸化性ガスの濃度を検出する排気ガスセンサ４４ｂの如く、その感度Ａ２（図５中参照）が酸化性ガスの濃度の上昇に伴って高くなるようになっている場合には、電子制御装置３０において、加速度が一定レベルＢ２（図５参照）未満であるときには、閾値α２（図５参照）を濃度判定に用いる。その一方、加速度が一定レベルＢ２以上であるときには、閾値α２よりも大きな閾値β２（図５参照）を濃度判定に用いる。

また、還元性ガスの濃度を検出する排気ガスセンサ４４ａの如く、その感度Ａ１（図４中参照）が酸化性ガスの濃度の上昇に伴って低くなるようになっている場合には、電子制御装置３０において、加速度が一定レベルＢ１（図４参照）未満であるときには、閾値α１（図４参照）を濃度判定に用いる。その一方、加速度が一定レベルＢ１以上であるときには、閾値α１よりも大きな閾値β１（図４参照）を濃度判定に用いる。

以上のように、加速度、すなわち風量変化に応じて濃度判定に用いる閾値を切り替えるため、風速増加によって実際のガス濃度と無関係に排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂの感度が上昇しても、ガスの濃度判定を正常に行うことができ、内外気切換ドア１２の制御を良好に行うことができる。よって、風量変化によって、内外気切換ドア１２の制御に悪影響が生じることを抑制することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、車両の加速度を風速変化量として擬制して、この加速度を用いて、ガス濃度判定に用いる閾値を決定するようにした例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。すなわち、風速を測定する風速センサを排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂに一体化して、この風速センサにより測定される風速に基づき、風速変化量を算出するようにしてもよい。

以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、車両用内外気切換装置がブロアユニット２００に相当し、ブロアケーシング本体１１が内外気切換ケースに相当し、内外気切替ドア１２が切換ドアに相当し、排気ガスセンサ４４ａ、４４ｂがガスセンサに相当し、ステップＳ１６０およびステップＳ１９０の処理が「ガスセンサにより検出される汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定する判定手段」に相当し、ステップＳ１６０ａおよびステップＳ１９０ａの処理が「ガスセンサにより検出される汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定する判定手段」に相当する。アクチュエータ１２ａおよびステップＳ４０の処理がドア制御手段に相当し、ステップＳ１２０およびステップＳ１３０の処理が風速変化検出手段に相当する。

本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の全体システム構成を示す模式図である。 図１の電子制御装置の空調制御処理の概略を示すフローチャートである。 図２中の制御処理の一部の詳細を示すフローチャートである。 図３中の制御処理の一部の詳細を示すフローチャートである。 図３中の制御処理の一部の詳細を示すフローチャートである。 図１の電子制御装置の内外気切換処理を説明する為の図である。 上述の一実施形態に係る車両用空調装置の作用効果を説明する為の図である。 上述の一実施形態に係る車両用空調装置の作用効果を説明する為の図である。 上述の一実施形態に係る車両用空調装置の作用効果を説明する為の図である。

符号の説明

１２…内外気切換ドア、４４ａ、４４ｂ…排気ガスセンサ、
３０…電子制御装置、α２、β２…閾値。

Claims (5)

1. 内気導入口（１１ｂ）および外気導入口（１１ａ）を備える内外気切換ケース（１１）と、
   前記内気導入口および前記外気導入口を選択的に開放する切換ドア（１２）と、
   外気に含まれる汚染物質を検出するガスセンサ（４４ａ、４４ｂ）と、
   前記ガスセンサにより検出される汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定する判定手段（Ｓ１６０、Ｓ１９０、Ｓ１６０ａ、Ｓ１９０ａ）と、
   前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだと前記判定手段が判定したときには、前記切換ドアを制御して前記内気導入口を開放して、かつ前記外気導入口を閉止するドア制御手段（１２ａ、Ｓ４０）と、を備える車両用内外気切換装置であって、
   風速変化量を検出する風速変化検出手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、を備えており、
   前記風速変化検出手段により検出される風速変化量に基づいて、前記判定手段で用いる閾値を変えるようになっていることを特徴とする車両用内外気切換装置。
2. 前記ガスセンサは、その感度が前記汚染物質の濃度の上昇に伴って高くなるようになっており、
   前記判定手段は、前記感度が閾値以上になったか否かを判定することにより、前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定するものであり、
   前記風速検出手段により検出される風速変化量が一定レベル未満になったときには、前記閾値として第１の閾値を前記判定手段で用いる一方、前記風速変化量が一定レベル以上になったときには、前記第１の閾値よりも大きな閾値を前記判定手段で用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用内外気切換装置。
3. 前記ガスセンサは、その感度が前記汚染物質の濃度の上昇に伴って低くなるようになっており、
   前記判定手段は、その感度が閾値未満になったか否かを判定することにより、前記汚染物質の濃度が閾値を跨いだか否かを判定するものであり、
   前記風速変化量が一定レベル未満になったときには、前記閾値として第１の閾値を前記判定手段で用いる一方、前記風速変化量が一定レベル以上になったときには、前記第１の閾値よりも小さな閾値を前記判定手段で用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用内外気切換装置。
4. 前記風速変化検出手段は、
   風速を測定する風速センサを備え、
   前記風速センサにより測定される風速に基づき、前記風速変化量を算出するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用内外気切換装置。
5. 当該車両の加速度を検出する加速度検出手段（４５、Ｓ１２０、Ｓ１３０）を備えており、
   前記風速変化検出手段は、前記加速度検出手段の検出加速度を前記風速変化量として擬制するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用内外気切換装置。

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