JP2009274603A - 車両用インテークドア制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃が外気中に多く含まれる場合、精度の良い塵埃検出に基づき自動的に塵埃の車室内導入を遮断することができると共に、追加した塵埃検出手段の湿度反応による誤検出を原因として内気循環モードに入り続けることを防止することができる車両用インテークドア制御装置を提供すること。
【解決手段】空調ユニット１へのエア吸い込み口を切り替えるインテークドア４のドア開度を制御するインテークドア制御手段を備えた車両用インテークドア制御装置において、浮遊粒子に対する光散乱方式にて車室外OUTの塵埃を検出する塵埃センサ１１と、塵埃センサ１１の近傍の湿度を検出する湿度センサ１２を設け、インテークドア制御手段（図２）は、検出湿度が設定湿度に満たない場合、塵埃センサ１１からの塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になるとインテークドア４を内気循環側へ動作させ、検出湿度が設定湿度以上の湿度領域に入った場合、塵埃対応のインテークドア制御を停止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、所定の入力情報に応じ、インテークドアのドア開度を外気導入モードでのドア位置と内気循環モードでのドア位置の間で自動制御する車両用インテークドア制御装置に関する。

従来、インテークドアのドア開度を外気導入モードでのドア位置と内気循環モードでのドア位置の間で自動制御する車両用インテークドア制御装置としては、車室外の排気ガス濃度を検出し、外気が清浄な状態であるときはインテークドアを外気導入モード側にし、外気中の排気ガス濃度が高いときはインテークドアを内気循環モード側にするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１３５９１５号公報

しかしながら、従来の車両用インテークドア制御装置にあっては、車室外の排気ガス濃度に対応してドア開度を制御しているものの、車室外の塵埃程度に対応するインテークドア制御はされていない。このため、舗装されていないような道路の走行時等であり、交通量が少なくて排気ガス濃度が低いときには、多量の砂埃が舞っているにもかかわらず、インテークドアが外気導入モード側にされることになり、車室内に砂埃を導入してしまう、という問題があった。

また、山間部の舗装道路走行時等であり、交通量が少なくて排気ガス濃度が低いときには、多量の花粉が舞っているにもかかわらず、インテークドアが外気導入モード側にされることになり、車室内に花粉を導入してしまう、という問題があった。

なお、現状のインテークドアが設けられたブロワ部には、外気中に含まれる砂埃や花粉等の塵埃を除去するためにエアフィルターが設定されているが、エアフィルターによる塵埃捕捉性能を高めると、同時にエア吸込み抵抗や騒音を高める結果となる。よって、エア吸込み抵抗として適正な抵抗を持つエアフィルターにする必要があり、インテークドアが外気導入モード側にされると、エアフィルターにて捕捉できない塵埃については、車室内への導入を許してしまう。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、塵埃が外気中に多く含まれる場合、精度の良い塵埃検出に基づき自動的に塵埃の車室内導入を遮断することができると共に、追加した塵埃検出手段の湿度反応による誤検出を原因として内気循環モードに入り続けることを防止することができる車両用インテークドア制御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、本発明では、空調ユニットへのエア吸い込み口を外気導入口か内気循環口に切り替えるインテークドアと、車室外の空気を車室内に導入する外気導入モードと車室外の空気を遮断する内気循環モードのうちいずれのモードを選択するかによって、前記インテークドアのドア開度を制御するインテークドア制御手段と、備えた車両用インテークドア制御装置において、
浮遊粒子に対する光散乱方式にて前記車室外の塵埃を検出する塵埃検出手段と、
前記塵埃検出手段の近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、を設け、
前記インテークドア制御手段は、前記湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度に満たない場合、前記塵埃検出手段からの塵埃検出値が塵埃しきい値以上になると、前記インテークドアを内気循環側へ動作させ、前記湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度以上の湿度領域に入った場合、塵埃対応のインテークドア制御を停止することを特徴とする。

よって、本発明の車両用インテークドア制御装置では、インテークドア制御手段において、湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度に満たない場合、塵埃検出手段からの塵埃検出値が塵埃しきい値以上になると、インテークドアが内気循環側へ動作される。一方、湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度以上の湿度領域に入った場合、塵埃対応のインテークドア制御が停止される。
すなわち、塵埃検出手段として、外気中の浮遊粒子に対する光散乱方式による手段を用いているため、高湿度環境下では、光を散乱させる浮遊粒子として、真の塵埃（砂埃や花粉等）以外に水の微細粒が加わり、外気中に含まれる真の塵埃が少なくても、塵埃含有量が多いことを示す塵埃検出情報が取得されることになる。
このように、塵埃検出手段は、湿度にも反応しやすく、塵埃検出手段を追加しただけでは誤作動が発生する。そこで、湿度検出値が設定湿度未満であり、精度の良い塵埃検出が行えるときは、塵埃対応のインテークドア制御を実行する。しかし、湿度検出値が設定湿度以上であり、誤作動の発生が予測されるときは、塵埃検出手段からの塵埃検出値をキャンセルし、塵埃対応のインテークドア制御を停止する。
この結果、塵埃が外気中に多く含まれる場合、精度の良い塵埃検出に基づき自動的に塵埃の車室内導入を遮断することができると共に、追加した塵埃検出手段の湿度反応による誤検出を原因として内気循環モードに入り続けることを防止することができる。

以下、本発明の車両用インテークドア制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用インテークドア制御装置が適用された空調コントロールシステムを示す全体概略図である。

実施例１の車両用インテークドア制御装置が適用された空調コントロールシステムは、図１に示すように、空調ユニット１と、外気導入口２と、内気循環口３と、インテークドア４と、ドアアクチュエータ５と、ブロワファン６と、インストルメントパネル７と、ベント吹出口８と、デフ吹出口９と、排気ガスセンサ１０（排気ガス濃度検出手段）と、塵埃センサ１１（塵埃検出手段）と、湿度センサ１２（湿度検出手段）と、空調コントロールユニット１３と、イグニッションスイッチ１４と、エアコンスイッチ１５と、他のスイッチ類１６と、他のセンサ類１７と、空調コントロール操作ユニット１８と、を備えている。

前記空調ユニット１は、車室内空間が乗員にとって快適な空間となるように、例えば、車室内温度を好みの温度に調整したり、吹出風量や吹出口を選択したりする機能を持つユニットであり、ユニットケースの内部には、エバポレータやヒータコアやエアミックスドアやモードドア等が配置される。

前記インテークドア４は、図１に示すように、空調ユニット１へのエア吸い込み口を外気導入口２か内気循環口３に切り替える。このインテークドア４は、ドア軸に設けられたドアアクチュエータ５に対する外部からの駆動指令よりドア開閉動作を行う。また、エア吸込み力は、ブロワファン６の回転駆動により得られる。

前記インストルメントパネル７は、空調ユニット１がパネル内部空間に配置されると共に、ベント吹出口８やデフ吹出口９等の空調風吹出口が設定される。前記ベント吹出口８は、空調ユニット１に接続された図外のベントダクトを介し、ベント風を車室内INの乗員の上半身に向かって吹き出す。前記デフ吹出口９は、空調ユニット１に接続された図外のデフダクトを介し、デフ風をフロントガラスの内面に向かって吹き出す。

前記排気ガスセンサ１０は、図１に示すように、車両前面位置に設けられ、車室外OUTの排気ガスの濃度を検出する。この排気ガスセンサ１０としては、例えば、セラミック基板上にSnO₂を主成分とするガス検出素子材を被覆したガス検出部と、ガスに対する反応を促進するヒータ部と、を有し、ガス検出部に還元性ガス（＝排気ガス）が反応すると酸化還元反応により電気抵抗が変化することを利用し、ガス濃度に応じた電圧信号を出力するセンサを用いる。

前記塵埃センサ１１は、図１に示すように、車両前面位置に設けられ、車室外OUTの塵埃を、浮遊粒子に対する光散乱方式にて検出する。具体的には、図３(a)に示すように、外気入口１１ａと外気出口１１ｂを開口したセンサケース１１ｃと、該センサケース１１ｃに導入される外気中の浮遊粒子に対し光を照射する発光部１１ｄ（LED）と、該発光部１１ｄからの照射光が直進すると光が届かないが外気中の浮遊粒子に反射すると反射光が届く受光部１１ｅ（受光素子）を有し、前記受光部１１ｅに届く光量の大きさにより、外気中の浮遊粒子を塵埃とみなして検出する。この塵埃センサ１１を用いることで、例えば、0.5μ以上のサイズの浮遊粒子を計測することができる。

前記湿度センサ１２は、図１に示すように、車両前面位置に設けられ、塵埃センサ１１の近傍の湿度（＝大気中の水蒸気量を表す指標）を検出する。この湿度センサ１２としては、インピーダンスおよび容量変化型の湿度センサ（高分子系センサ・金属酸化物系センサ・電解質系センサ）や、電磁波吸収型の湿度センサ（赤外線吸収センサ・マイクロ波吸収センサ）等が用いられる。インピーダンスおよび容量変化型の湿度センサの場合には、水蒸気圧と飽和水蒸気圧の比を100分率で表した相対湿度パーセント(%RH)を湿度表示パラメータとする。電磁波吸収型の湿度センサの場合には、水蒸気と乾燥キャリアガスの容積比(ppmV)や重量比(ppmW)を湿度表示パラメータとする。例えば、抵抗タイプの高分子膜湿度センサを用いることで、計測範囲10%RH〜90%RHによる相対湿度パーセントを計測することができる。

前記空調コントロールユニット１３は、車室外OUTの空気を車室内INに導入する外気導入モードと車室外OUTの空気を遮断する内気循環モードのうちいずれのモードを選択するかによって、インテークドア４のドア開度を制御するインテークドア制御（吸込口制御）を実行する。この空調コントロールユニット１３には、排気ガスセンサ１０、塵埃センサ１１、湿度センサ１２以外に、イグニッションスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、他のスイッチ類１６、他のセンサ類１７からの情報が入力される。

前記エアコンスイッチ１５は、空調ユニット１を作動（コンプレッサON）／停止（コンプレッサOFF）させる。他のスイッチ類１６としては、モードスイッチ・温度調節ダイヤル・ファン調節ダイヤル・デフスイッチ・オートスイッチ・吸込口スイッチ・オフスイッチ等が設けられる。これらのスイッチ類は、インストルメントパネル７に設けた空調コントロール操作ユニット１８に集中配置されている。

前記他のセンサ類１７は、空調制御（吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・コンプレッサ制御・インテークドア制御）に必要な情報をもたらすセンサである。この他のセンサ類１７としては、外気センサ・内気センサ・日射センサ・吸込温度センサ・冷媒圧力センサ・水温センサ等が設けられる。

前記吹出風温度制御は、温度調節ダイヤルにて目標温度を設定すると、設定温度補正を行うと共に、各センサからの信号に基づく演算処理により目標エアミックスドア開度を決定する。そして、目標エアミックスドア開度と実エアミックスドア開度に基づいて、エアミックスドアを最適なドア開度となるように制御する。

前記風量制御は、ファンスイッチによる手動選択を優先し、ブロワファンモータの駆動制御を行う。また、温度調節ダイヤルにて目標温度を設定すると、各センサからの信号に基づく演算処理により目標風量を決定する。

前記吹出口制御（空調モード制御）は、モードスイッチやデフスイッチを押すことにより手動選択となり、吹出口（空調モード）を固定する。また、オートスイッチを押すと、自動制御となり、目標エアミックスドア開度や日射量を基に算出した吹出風温度に応じ吹出口（空調モード）を選択する。空調モードの選択肢としては、例えば、ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等がある。

前記コンプレッサ制御は、オートスイッチ及びエアコンスイッチを押す、または、デフスイッチを押すと、コンプレッサをONとし、可変容量タイプのコンプレッサの場合には容量制御を行う。

前記インテークドア制御（吸込口制御）は、外気導入モードと内気循環モードを選択する制御であり、デフスイッチや吸込口スイッチを操作すると、外気導入位置や内気循環位置に固定される。自動制御は、車室内温度・外気温度・日射量を基に算出した目標エアミックスドア開度に応じて、例えば、外気導入、20％〜80％外気導入、内気循環が選択される。この基本制御に加え、実施例１では、排気ガス濃度情報と塵埃情報と湿度情報を用いてインテークドア４のドア開度を制御するようにしている。

図２は、実施例１の空調コントロールユニット１３にて実行されるインテークドア制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（インテークドア制御手段）。

ステップＳ２１では、イグニッションスイッチ１４がONであるか否かが判断され、YES（IGNSWがON）の場合はステップＳ２２へ移行し、NO（IGNSWがOFF）の場合はステップＳ２１の判断を繰り返す。

ステップＳ２２では、ステップＳ２１でのイグニッションスイッチ１４がONであるとの判断に続き、エア吸込口モードの初期設定モードとして外気導入モードの設定とされ、ステップＳ２３へ移行する。
ここで、「外気導入モードの設定」とは、インテークドア４のドア位置が既に外気導入位置にあるときはそのまま維持し、インテークドア４のドア位置が内気循環位置にあるときは、外気導入側へ動作させて外気導入位置にすることをいう。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２での外気導入モードの設定、あるいは、ステップＳ２６でのイグニッションスイッチ１４がONであるとの判断に続き、エアコンスイッチ１５がONであるか否かが判断され、YES（A/CSW ON）の場合はステップＳ２４へ移行し、NO（A/CSW OFF）の場合はステップＳ２７へ移行する。

ステップＳ２４では、ステップＳ２３でのエアコンスイッチ１５がONであるとの判断に続き、空調制御（吹出風温度制御・風量制御・吹出口制御・コンプレッサ制御・インテークドア基本制御）を実行し、ステップＳ２５へ移行する。

ステップＳ２５では、ステップＳ２４での空調制御の実行に続き、外気導入モードの選択時であるか否かが判断され、YES（外気導入モードの選択時）の場合はステップＳ２７へ移行し、NO（内気循環入モードの選択時）の場合はステップＳ２６へ移行する。

ステップＳ２６では、ステップＳ２５での内気循環入モードの選択時であるとの判断、あるいは、ステップＳ２８での相対湿度パーセントが設定湿度Ｂ以上であるとの判断、あるいは、ステップＳ３０での内気循環モードの選択、あるいは、ステップＳ３１での外気導入モードの選択に続き、イグニッションスイッチ１４がOFFであるか否かが判断され、YES（IGNSWがOFF）の場合はエンドへ移行し、NO（IGNSWがON）の場合はステップＳ２３へ戻る。

ステップＳ２７では、ステップＳ２３でのエアコンスイッチ１５がOFFであるとの判断、あるいは、ステップＳ２５での外気導入モードの選択時であるとの判断に続き、排気ガスセンサ１０により検出される排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ以上であるか否かが判断され、YES（排気ガス濃度検出値≧Ａ）の場合はステップＳ３０へ移行し、NO（排気ガス濃度検出値＜Ａ）の場合はステップＳ２８へ移行する。
ここで、「排気ガス濃度しきい値Ａ」としては、乗員が臭いと感じる排気ガス濃度の値に設定される。なお、臭いとの感じ方には、個人差があるため、臭いに対する個人の感覚差に対応するために排気ガス濃度しきい値Ａを可変値により与え、乗員が好みにより設定操作で変更できるようにしても良い。

ステップＳ２８では、ステップＳ２７での排気ガス濃度検出値＜Ａであるとの判断に続き、湿度センサ１２により検出される相対湿度パーセント（湿度検出値）が設定相対湿度パーセント（設定湿度）Ｂ未満であるか否かが判断され、YES（相対湿度パーセント＜Ｂ）の場合はステップＳ２９へ移行し、NO（相対湿度パーセント≧Ｂ）の場合はステップＳ２６へ移行する。
ここで、「設定相対湿度パーセントＢ」は、採用される塵埃センサ１１の湿度反応性能に左右されるが、湿度センサ１２により検出される相対湿度パーセントが塵埃検出の誤作動を起こす相対湿度パーセント値（例えば、実験により求められた値）に設定される。実施例１の場合、設定相対湿度パーセントとして、50%RH〜60%RHの値に設定している。

ステップＳ２９では、ステップＳ２８での相対湿度パーセント＜Ｂであるとの判断に続き、塵埃センサ１１により検出される塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上であるか否かが判断され、YES（塵埃検出値≧Ｃ）の場合はステップＳ３０へ移行し、NO（塵埃検出値＜Ｃ）の場合はステップＳ３１へ移行する。

ステップＳ３０では、ステップＳ２７での排気ガス濃度検出値≧Ａであるとの判断、あるいは、ステップＳ２９での塵埃検出値≧Ｃであるとの判断に続き、内気循環モードの設定とされ、ステップＳ２６へ移行する。
ここで、「内気循環モードの設定」とは、インテークドア４のドア位置が外気導入側の位置にあるときは、内気循環側へ動作させて内気循環位置とし、インテークドア４のドア位置が既に内気循環位置にあるときはそのまま維持することをいう。

ステップＳ３１では、ステップＳ２９での塵埃検出値＜Ｃであるとの判断に続き、外気導入モードの設定とされ、ステップＳ２６へ移行する。
ここで、「外気導入モードの設定」とは、インテークドア４のドア位置が既に外気導入位置にあるときはそのまま維持し、インテークドア４のドア位置が内気循環位置にあるときは、外気導入側へ動作させて外気導入位置にすることをいう。

次に、作用を説明する。
まず、「塵埃対応のインテークドア制御を採用する際の課題」の説明を行い、続いて、実施例１の車両用インテークドア制御装置における作用を、「排気ガス濃度対応のインテークドア制御作用」、「湿度監視による塵埃対応のインテークドア制御作用」に分けて説明する。

［塵埃対応のインテークドア制御を採用する際の課題］
図３は、実施例１の車両用インテークドア制御装置に採用された塵埃センサの一例をあらわし、(a)は塵埃センサの概略構造を示し、(b)は塵埃センサ内で照射光が塵埃と水の微細粒に対して反射する様子を示す。

現状の自動車用空調システムでは、車室外の排気ガスや臭気を検出して、外気が清浄な状態であるときはインテークドアを外気導入モード側にし、外気に排気ガスや臭気があるときは内気循環モード側にするインテークドア制御を行っている。

すなわち、空気中の塵埃に関する制御はされていない。そこで、塵埃を検出するセンサを追加し、外気中に塵埃が殆ど含まれない状態であるときはインテークドアを外気導入モード側にし、外気中に塵埃が含まれるときは内気循環モード側にするインテークドア制御を行うことが考えられる。しかし、塵埃を検出するセンサは、湿度にも反応しやすく、塵埃センサを追加しただけでは誤作動が発生する。その理由を説明する。

塵埃センサとしては、外気中の浮遊粒子に対する光散乱方式によるセンサが、空気清浄機や室内空気監視システム等で採用されている。この塵埃センサ１１は、図３(a)に示すように、外気入口１１ａと外気出口１１ｂを開口したセンサケース１１ｃと、該センサケース１１ｃに導入される外気中の浮遊粒子に対し光を照射する発光部１１ｄと、該発光部１１ｄからの照射光が直進すると光が届かないが外気中の浮遊粒子に反射すると反射光が届く受光部１１ｅを有する構造となっている。

このため、外気中の水蒸気量が増す高湿度環境下では、発光部１１ｄから照射される光を散乱させる浮遊粒子として、図３(b)に示すように、真の塵埃Ｄ（砂埃や花粉等）以外に水の微細粒Ｗが加わり、外気中に含まれる真の塵埃Ｄが少なくても、反射光が届く受光部１１ｅからは、塵埃含有量が多いことを示す塵埃検出情報が取得されることになる。

したがって、高湿度環境下では、高湿度環境下で浮遊する水の微細粒Ｗを塵埃Ｄと誤検出して、外気導入モードから内気循環モードに切り替えられることになる。例えば、雨天走行時等の高湿度環境下では、誤検出によりインテークドアが内気循環モードに入りつづけ、フロントガラス等の窓ガラスが曇るというように、窓曇りを生じる原因になる。

すなわち、塵埃対応のインテークドア制御を採用する場合、高湿度環境下では誤作動を生じ、車室内環境を悪化させることがあるため、何らかの湿度対策を施すことが必要であり、この湿度対策が実車に装備する上での課題となる。

［排気ガス濃度対応のインテークドア制御作用］
エアコンスイッチ１５をOFFにしての郊外走行時等であって、相対湿度が低く、塵埃も少なく、排気ガス濃度も低いときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２へと進み、外気導入モードが設定された後は、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３１→ステップＳ２６へと進む流れが繰り返され、外気導入モードが維持される。

その後、市街地に入り、渋滞走行時等により排気ガスセンサ１０により検出される排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ以上になると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２７からステップＳ３０へと進み、ステップＳ３０では、インテークドア４が外気導入モードのドア位置から内気循環モードのドア位置へと切り替えられる。

そして、排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ以上を維持している限り、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ３０→ステップＳ２６へと進む流れが繰り返され、内気循環モードが維持される。その後、排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ未満になると、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３１へと進み、内気循環モードのドア位置から外気導入モードのドア位置へと切り替えられる。

なお、この排気ガス濃度対応のインテークドア制御動作は、エアコンスイッチ１５をONにしているが、ステップＳ２４での空調制御において、外気導入モードが選択されている時、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２７へと進み、同様のインテークドア制御動作を示す。

したがって、市街地での渋滞走行時等のように、外気中の排気ガス濃度が高いときには、自動的に外気導入モードから内気循環モードへと切り替えられ、車室内INの乗員は、車室外OUTから導入される排気ガスを吸い込んだり、排気ガスの臭気を感じたりすることなく、快適な車室内空間を確保することができる。また、内気循環モードへと切り替えられた状態で外気中の排気ガス濃度が低くなると、再び、自動的に内気循環モードから外気導入モードへと切り替えられ、車室内INに対し新鮮な外気を導入することができる。

［湿度監視による塵埃対応のインテークドア制御作用］
図４は、実施例１の車両用インテークドア制御装置を搭載した車両での走行途中で降雨となった場合の排気ガス濃度・塵埃検出値・相対湿度パーセント・外気導入モード・内気循環モードの各特性を示すタイムチャートである。

エアコンスイッチ１５をOFFにしての走行時等であって、排気ガス濃度も相対湿度も低く、塵埃が少ないときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２へと進み、外気導入モードが設定された後は、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３１→ステップＳ２６へと進む流れが繰り返され、外気導入モードが維持される。

その後、舗装していない路面等に入り、車両走行で舞い上がる砂埃により塵埃センサ１１により検出される塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３０へと進み、ステップＳ３０では、インテークドア４が外気導入モードのドア位置から内気循環モードのドア位置へと切り替えられる。

そして、塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上を維持している限り、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３０→ステップＳ２６へと進む流れが繰り返され、内気循環モードが維持される。その後、塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ未満になると、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９→ステップＳ３１へと進み、内気循環モードのドア位置から外気導入モードのドア位置へと切り替えられる。

なお、この塵埃対応のインテークドア制御動作は、エアコンスイッチ１５をONにしているが、ステップＳ２４での空調制御において、外気導入モードが選択されている時、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２７へと進み、同様のインテークドア制御動作を示す。

一方、塵埃が少なく外気導入モードに設定されているとき、急な降雨影響により、湿度センサ１２からの相対湿度パーセントが設定相対湿度パーセントＢ以上の湿度領域に入ると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２３→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２６へと進む流れが繰り返され、ステップＳ２９へは進まなくなり、塵埃対応のインテークドア制御が停止され、塵埃センサ１１からの塵埃検出値の大きさにかかわらず、高湿度領域に入る前の外気導入モードがそのまま維持される。

すなわち、塵埃センサ１１は、上記のように、湿度にも反応しやすく、塵埃センサ１１を追加しただけでは誤作動が発生する。そこで、湿度センサ１２からの相対湿度パーセントが設定相対湿度パーセントＢ未満であり、精度の良い塵埃検出が行えるときは、塵埃対応のインテークドア制御を実行する。これによって、塵埃が外気中に多く含まれる場合、精度の良い塵埃検出に基づき自動的に塵埃の車室内導入を遮断することができる。

しかし、湿度センサ１２からの相対湿度パーセントが設定相対湿度パーセントＢ以上であり、誤作動の発生が予測されるときは、塵埃センサ１１からの塵埃検出値をキャンセルし、塵埃対応のインテークドア制御を停止する。これによって、追加した塵埃センサ１１の湿度反応による誤検出を原因として内気循環モードに入り続けることを防止することができる。

ここで、排気ガス濃度も相対湿度も低く、塵埃が少ないときの走行途中で降雨があったときのインテークドア制御動作の一例を、図４に示すタイムチャートにより説明する。

降雨が開始される時刻t1までは、排気ガス濃度も相対湿度も低く、塵埃が少ないため、外気導入モードが維持される。そして、時刻t1にて降雨が開始されると、相対湿度パーセントが上昇し始め、これに伴って塵埃センサ１１からの塵埃検出値も上昇し始める。そして、時刻t2になり、湿度センサ１２からの相対湿度パーセントが設定相対湿度パーセントＢ以上になると、実施例１では、上記のように、塵埃センサ１１からの塵埃検出値をキャンセルし、塵埃対応のインテークドア制御を停止する。これによって、実線の外気導入モード特性に示すように、時刻t2以降も外気導入モードがそのまま維持される。

一方、湿度監視を持たない塵埃対応のインテークドア制御とした場合には、時刻t2からしばらく経過した時刻t3にて、塵埃センサ１１からの塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になることで、点線の外気導入モード特性に示すように、時刻t3にて外気導入モードから内気循環モードに切り替えられ、その後、内気循環モードが維持されることになる。このため、塵埃センサ１１による塵埃誤検出によりインテークドアが内気循環モードに入りつづけ、窓曇りを生じる原因になる。

これに対し、塵埃センサ１１からの塵埃検出値が、図４のハッチングで示す誤検出分を加算した値になることを、湿度センサ１２からの相対湿度パーセントにより監視し、塵埃センサ１１からの塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になる前に、塵埃センサ１１からの塵埃検出値をキャンセルする制御を採用することにより、雨天走行時等の高湿度環境下において、窓曇りが発生することを防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用インテークドア制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 空調ユニット１へのエア吸い込み口を外気導入口２か内気循環口３に切り替えるインテークドア４と、車室外OUTの空気を車室内INに導入する外気導入モードと車室外の空気を遮断する内気循環モードのうちいずれのモードを選択するかによって、前記インテークドア４のドア開度を制御するインテークドア制御手段（図２）と、備えた車両用インテークドア制御装置において、浮遊粒子に対する光散乱方式にて前記車室外OUTの塵埃を検出する塵埃検出手段（塵埃センサ１１）と、前記塵埃検出手段（塵埃センサ１１）の近傍の湿度を検出する湿度検出手段（湿度センサ１２）と、を設け、前記インテークドア制御手段（図２）は、前記湿度検出手段（湿度センサ１２）からの湿度検出値（相対湿度パーセント）が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度（設定相対湿度パーセントＢ）に満たない場合（ステップＳ２８でYES）、前記塵埃検出手段（塵埃センサ１１）からの塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になると（ステップＳ２９でYES）、前記インテークドア４を内気循環側へ動作させ（ステップＳ３０）、前記湿度検出手段（湿度センサ１２）からの湿度検出値（相対湿度パーセント）が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度（設定相対湿度パーセントＢ）以上の湿度領域に入った場合（ステップＳ２８でNO）、塵埃対応のインテークドア制御を停止する。このため、塵埃が外気中に多く含まれる場合、精度の良い塵埃検出に基づき自動的に塵埃の車室内導入を遮断することができると共に、追加した塵埃検出手段（塵埃センサ１１）の湿度反応による誤検出を原因として内気循環モードに入り続けることを防止することができる。

(2) 前記塵埃検出手段（塵埃センサ１１）は、外気中の浮遊粒子に対し光を照射する発光部１１ｄと、該発光部１１ｄからの照射光が直進すると光が届かないが外気中の浮遊粒子に反射すると反射光が届く受光部１１ｅを有し、前記受光部１１ｅに届く光量の大きさにより、外気中の浮遊粒子を塵埃とみなして検出する。このため、塵埃検出手段（塵埃センサ１１）として、湿度に強い特性を持つ特別なセンサを新たに開発する必要が無く、浮遊粒子に対する光散乱方式にて検出する既存の低コストによる塵埃検出手段（塵埃センサ１１）を用いることができる。

(3) 前記インテークドア制御手段（図２）は、前記塵埃検出手段（塵埃センサ１１）が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度として、50相対湿度パーセント〜60相対湿度パーセントの値とした。このため、塵埃対応のインテークドア制御を実行する湿度領域を十分に確保しつつ、誤検出の影響により塵埃検出手段（塵埃センサ１１）からの塵埃検出値が塵埃しきい値Ｃ以上になる前に塵埃検出値をキャンセルすることができる。

(4) 前記車室外OUTの排気ガスの濃度を検出する排気ガス濃度検出手段（排気ガスセンサ１０）を設け、前記インテークドア制御手段（図２）は、前記排気ガス濃度検出手段（排気ガスセンサ１０）からの排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ以上になると（ステップＳ２７でYES）、前記インテークドア４を内気循環側へ動作させ（ステップＳ３０）、前記排気ガス濃度検出手段（排気ガスセンサ１０）からの排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値Ａ未満の領域である場合（ステップＳ２７でNO）、塵埃情報と湿度情報を用いて前記インテークドア４のドア開度を制御する（ステップＳ２８〜ステップＳ３１）。このため、排気ガス濃度対応と塵埃対応を併せたインテークドア制御を実行することで、外気中に排気ガスや塵埃が多く含まれるとき、自動的にインテークドア４を内気循環側とすることで、外気中の排気ガスや塵埃が車室内へ導入されることによる臭気影響や汚れ影響等を排除し、車室内環境を良好に保つことができる。

(5) 前記空調ユニット１を作動／停止させるエアコンスイッチ１５を設け、前記インテークドア制御手段（図２）は、前記エアコンスイッチ１５がオンであるとき（ステップＳ２３でYES）、前記インテークドア４を、乗員の温度設定操作に応じた自動制御や乗員の選択操作に応じた手動制御により決定されるドア開度に制御し（ステップＳ２４）、前記エアコンスイッチ１５がオフであるとき（ステップＳ２３でNO）、あるいは、前記エアコンスイッチ１５がオンで前記インテークドア４のドア開度が外気導入側にあるとき（ステップＳ２５でYES）、排気ガス濃度情報と塵埃情報と湿度情報を用いて前記インテークドア４のドア開度を制御する（ステップＳ２７〜ステップＳ３１）。このため、エアコンスイッチ１５のオン／オフにかかわらず、インテークドア４のドア開度が外気導入側にあるときには、排気ガス濃度情報と塵埃情報と湿度情報を用い、インテークドア４のドア開度を最適に自動制御することができる。

以上、本発明の車両用インテークドア制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、排気ガスセンサ１０と塵埃センサ１１と湿度センサ１２を車両の前面位置に設定する例を示したが、例えば、これらのセンサ１０，１１，１２を外気導入口２の近傍位置に設定する例としても良い。

実施例１では、排気ガス濃度対応のインテークドア制御と、湿度監視による塵埃対応のインテークドア制御を併せて行う例を示した。しかし、湿度監視による塵埃対応のインテークドア制御のみを行う例としても良い。さらに、外気温度センサや一酸化炭素センサや二酸化炭素センサ等を追加し、車室外の空気環境を総合的に判断し、インテークドアを外気導入モードと内気循環モードの切り替え制御、あるいは、外気導入比率を０％（内気循環モード）〜１００％（完全外気導入モード）の間で無段階に制御するような例であっても良い。

実施例１の車両用インテークドア制御装置が適用された空調コントロールシステムを示す全体概略図である。 実施例１の空調コントロールユニット１３にて実行されるインテークドア制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両用インテークドア制御装置に採用された塵埃センサの一例をあらわし、(a)は塵埃センサの概略構造を示し、(b)は塵埃センサ内で照射光が塵埃と水の微細粒に対して反射する様子を示す。 実施例１の車両用インテークドア制御装置を搭載した車両での走行途中で降雨となった場合の排気ガス濃度・塵埃検出値・相対湿度パーセント・外気導入モード・内気循環モードの各特性を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 空調ユニット
２ 外気導入口
３ 内気循環口
４ インテークドア
５ ドアアクチュエータ
６ ブロワファン
７ インストルメントパネル
８ ベント吹出口
９ デフ吹出口
１０ 排気ガスセンサ（排気ガス濃度検出手段）
１１ 塵埃センサ（塵埃検出手段）
１１ａ 外気入口
１１ｂ 外気出口
１１ｃ センサケース
１１ｄ 発光部
１１ｅ 受光部
１２ 湿度センサ（湿度検出手段）
１３ 空調コントロールユニット
１４ イグニッションスイッチ
１５ エアコンスイッチ
１６ 他のスイッチ類
１７ 他のセンサ類
１８ 空調コントロール操作ユニット

Claims (5)

1. 空調ユニットへのエア吸い込み口を外気導入口か内気循環口に切り替えるインテークドアと、車室外の空気を車室内に導入する外気導入モードと車室外の空気を遮断する内気循環モードのうちいずれのモードを選択するかによって、前記インテークドアのドア開度を制御するインテークドア制御手段と、備えた車両用インテークドア制御装置において、
   浮遊粒子に対する光散乱方式にて前記車室外の塵埃を検出する塵埃検出手段と、
   前記塵埃検出手段の近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、を設け、
   前記インテークドア制御手段は、前記湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度に満たない場合、前記塵埃検出手段からの塵埃検出値が塵埃しきい値以上になると、前記インテークドアを内気循環側へ動作させ、前記湿度検出手段からの湿度検出値が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度以上の湿度領域に入った場合、塵埃対応のインテークドア制御を停止することを特徴とする車両用インテークドア制御装置。
2. 請求項１に記載された車両用インテークドア制御装置において、
   前記塵埃検出手段は、外気中の浮遊粒子に対し光を照射する発光部と、該発光部からの照射光が直進すると光が届かないが外気中の浮遊粒子に反射すると反射光が届く受光部を有し、前記受光部に届く光量の大きさにより、外気中の浮遊粒子を塵埃とみなして検出することを特徴とする車両用インテークドア制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された車両用インテークドア制御装置において、
   前記インテークドア制御手段は、前記塵埃検出手段が塵埃検出の誤作動を起こす設定湿度として、50相対湿度パーセント〜60相対湿度パーセントの値としたことを特徴とする車両用インテークドア制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された車両用インテークドア制御装置において、
   前記車室外の排気ガスの濃度を検出する排気ガス濃度検出手段を設け、
   前記インテークドア制御手段は、前記排気ガス濃度検出手段からの排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値以上になると、前記インテークドアを内気循環側へ動作させ、前記排気ガス濃度検出手段からの排気ガス濃度検出値が排気ガス濃度しきい値未満の領域である場合、塵埃情報と湿度情報を用いて前記インテークドアのドア開度を制御することを特徴とする車両用インテークドア制御装置。
5. 請求項４に記載された車両用インテークドア制御装置において、
   前記空調ユニットを作動／停止させるエアコンスイッチを設け、
   前記インテークドア制御手段は、前記エアコンスイッチがオンであるとき、前記インテークドアを、乗員の温度設定操作に応じた自動制御や乗員の選択操作に応じた手動制御により決定されるドア開度に制御し、前記エアコンスイッチがオフであるとき、あるいは、前記エアコンスイッチがオンで前記インテークドアのドア開度が外気導入側にあるとき、排気ガス濃度情報と塵埃情報と湿度情報を用いて前記インテークドアのドア開度を制御することを特徴とする車両用インテークドア制御装置。

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