JP2014177180A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高価な一酸化炭素センサを用いることなく、車内の一酸化炭素の濃度が上昇することを防止する車両用換気装置を提供する。
【解決手段】エンジンが回転中であるかどうかを検出するエンジンステータスセンサ２と、車速センサ３と、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ６と、酸素センサ６からの検出結果を取り込んで、その検出結果から排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定する推定手段と、エンジンステータスセンサ２での検出結果、車速センサ３での検出結果、及び推定手段での推定結果を取り込んで、エンジンが回転駆動中、及び車両の走行速度がゼロで、かつ、推定手段で推定した一酸化炭素濃度が所定値を超えていると判断したとき、エアコンユニットの空気循環状態を内気循環状態とする制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車内の一酸化炭素の濃度が上昇することを防止する車両用換気装置に関するものである。

従来より、雪の積もった窪みや狭い車庫内に、エンジンを掛けた状態（つまり、アイドリング状態）で長時間停車していると、一酸化炭素を含む排気ガスが、車両床面の水抜き穴等を介して車内に流入し、乗員が気分が悪くなったりする虞がある。

そこで、車内に一酸化炭素センサを設置して、この一酸化炭素センサで車内の一酸化炭素の濃度を常時測定し、その測定値が所定値を超えた異常事態になったら、車両のパワーウインドウを自動的に開くとともに、ブザー（車外ホーン）等で音響を発生して車内の異常事態の発生を外部に知らせるようにした車両用換気装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２５７７２８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、車内の一酸化炭素の濃度を検出するのに一酸化炭素センサを用いているので、車両用換気装置の価格が高くなってしまうという問題がある。すなわち、一酸化炭素センサは一般に高価であり、このように高価な一酸化炭素センサを車内に設置すると、車両用換気装置の価格は必然的に高くなる。

また、狭い車庫で長時間アイドリング状態で駐車していると、車庫内に一酸化炭素が充満して、その一酸化炭素が車内に流入し、車内の乗員が気分が悪くなったりする虞がある。このような場合でも、従来の技術においては、車内に流入してくる一酸化炭素の濃度を一酸化炭素センサを用いて検出していた。

本発明の課題は、高価な一酸化炭素センサを用いることなく、車内の一酸化炭素の濃度が上昇することを防止する車両用換気装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサと、該酸素センサからの検出結果を取り込んで、その検出結果から前記排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定する一酸化炭素推定手段と、車載のエアコンユニットに設けられ、外気導入と内気循環を切り替える内外気切替ドアと、エンジンが駆動中であるか否かを検出するエンジンステータスセンサと、車両の走行速度を検出する車速センサと、パワーウインドウの開閉状態を検出するパワーウインドウセンサと、ドアの開閉状態を検出するドアセンサと、前記一酸化炭素推定手段からの推定結果を入力し、エアコンユニットの空気循環状態を切り替えるように前記内外気切替ドアのドアアクチュエータの制御を行う制御手段とを備えた車両用換気装置において、
前記制御手段は、前記エンジンステータスセンサでの検出結果、前記車速センサでの検出結果、前記パワーウインドウセンサでの検出結果、前記ドアセンサでの検出結果を取り込んで、前記エンジンステータスセンサが駆動中、前記車速センサがゼロ、前記パワーウインドウセンサが閉状態、前記ドアセンサが閉状態であることを検出し、かつ前記一酸化炭素推定手段で推定した一酸化炭素濃度が所定値を超えていると判断したとき、前記車両用換気装置の空気循環状態を内気循環状態とする制御を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、車両周囲の明るさを検出する日射センサと、遅延タイマとを備え、前記日射センサでの検出結果を車両周囲が明るいと判断したときに前記遅延タイマをスタートさせ、所定時間を経過したときに、前記制御を行うことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車両に搭載されている酸素センサを利用して、排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定しているので、高額な一酸化炭素センサを用いることなく、排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定することができるという効果がある。

また、エアコンの空気循環状態を内気循環とする制御を行うことにより、車内の一酸化炭素の濃度が上昇することを防止する車両用換気装置を実現することができるという効果がある。

請求項２の発明によれば、信号待ちや一時停止など短時間停車するとき、前記制御を行わないことにより、乗員が不快を感じることを防止するという効果がある。

本発明に係る車両用換気装置の全体構成を示す図である。 図１の車両用換気装置の動作を説明したフローチャートである。 図１の車両用換気装置の他の実施例を説明したフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１は、本実施例による車両用換気装置の全体構成を示している。この車両用換気装置は、図１に示すように、制御ユニット１が設けられ、この制御ユニット１には、エンジンステータスセンサ２、車速センサ３、パワーウインドウセンサ４、ドアセンサ５、酸素センサ６、日射センサ７がそれぞれ接続されている。

エンジンステータスセンサ２は図示しないエンジンルーム内に設けられ、エンジンの回転数に応じて信号を制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は該エンジンステータスセンサ２からの出力信号を読み込んで、エンジンが回転駆動中か停止中かを判断する。

車速センサ３は図示しないトランスミッション内に設けられ、車両の車速に応じて信号を制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は該車速センサ３からの出力信号を読み込んで、車両が走行中か否かを判断する。

パワーウインドウセンサ４は図示しないパワーウインドウの制御ユニット内に設けられ、パワーウインドウの現在位置を検出し、制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は該パワーウインドウセンサ４からの検出結果を読み込んで、パワーウインドウの開閉状態を判断する。

ドアセンサ５は図示しないドアの制御ユニット内に設けられ、各ドアの状態を検出し、制御ユニット１に送信する。制御ユニットは該ドアセンサ５からの検出結果を読み込んで、各ドアの開閉状態を判断する。

酸素センサ６は図示しないエキゾーストマニホールドとエキゾーストパイプに設けられ、常に、排気ガス中に含まれた酸素の濃度を測定して、電圧値に変換させ、その出力値を制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は、酸素センサ６からの出力値を読み込んで、所定値と比較する。所定値より低い場合には、燃料が酸素不足状態で燃焼することにより、不完全燃焼が起きている。そして、燃料の不完全燃焼により一酸化炭素が生じ、一酸化炭素濃度が上昇していると推定する。

日射センサ７は図示しないインストルメントパネルに設けられ、図示しないフロントガラスを通して車内に入射する日射量を検出し、制御ユニット１に送信する。この日射センサ７のセンサ部は、日射量検出素子として図示しないフォトダイオードを有している。このフォトダイオードは、受光した光の光量に応じた電流を制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は、該日射センサ７からの出力値を読み込んで、所定値と比較し車両周囲の明暗度を判断する。

エンジンステータスセンサ２は、車速センサ３、パワーウインドウセンサ４、ドアセンサ５、酸素センサ６、日射センサ７には周知の構成を採用できるので、その詳細な説明は省略する。

また、制御ユニット１には、エアコンユニットが接続されている。制御ユニット１は、前記エンジンステータスセンサ２、車速センサ３、パワーウインドウセンサ４、ドアセンサ５、酸素センサ６からの出力信号を読み込んで、制御信号をエアコンユニット９に送信する。

エアコンユニット９は、制御ユニット１からの信号を読み込んで、エアコンユニット９内にある図示しない内外気切替ドアを制御し、空気循環状態の切替を行う。

さらに、制御ユニット１には、遅延タイマ８が接続されている。該遅延タイマ８は、初期値からカウントアップし、タイマカウント値を制御ユニット１に送信する。制御ユニット１は、遅延タイマ８からの出力値を読み込んで、所定値と比較しタイマ状態を判断する。また、該遅延タイマ８は、制御ユニット１からの信号を読み込んで、タイマカウント値をリセットし、初期値に戻る。

図２は、動作を説明したフローチャートである。この図２におけるステップＳ１は、制御回路の制御をスタートさせて、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２において制御ユニット１は、エンジンステータスセンサ２からの検出結果を読み込んで、エンジンが回転駆動中か否かを判断する。そして、エンジンが回転駆動中であればステップＳ２に移行し、停止中であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ３において制御ユニット１は、車速センサ３からの信号を読み込んで、車両が走行中か停止中かを判断する。車速センサ３からの信号がゼロであれば車両は停車中と判断し、ステップＳ４に移行する。車速センサ３からの信号がゼロでなければ（つまり、ゼロを超えていれば）車両は走行中と判断し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ４において制御ユニット１は、パワーウインドウセンサ４からの検出結果を読み込んで、パワーウインドウの開閉状態を判断する。パワーウインドウが閉状態であればステップＳ５に移行する。パワーウインドウが開状態であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ５において制御ユニット１は、ドアセンサ５からの検出結果を読み込んで、ドアの開閉状態を判断する。ドアが閉状態であればステップＳ６に移行する。ドアが開状態であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ６において制御ユニット１は、酸素センサ６からの検出結果を読み込んで、一酸化炭素濃度を推定する。該検出結果が所定値を超えていれば一酸化炭素濃度が高いと推定し、ステップＳ８に移行する。該検出結果が所定値以下ならば一酸化炭素濃度が低いと推定し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ８において制御ユニット１は、エアコンユニット９の内外気切替ドアの切替を制御し、エアコンユニット９の換気状態を内気循環状態にする。

図２の本実施例によれば、車両に搭載されている酸素センサを利用して、排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定しているので、高額な一酸化炭素センサを用いることなく、排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定することができる。

また、エアコンの空気循環状態を内気循環とする制御を行うことにより、車内の一酸化炭素の濃度が上昇することを防止する車両用換気装置を実現することができる。

図３は、他の実施例を説明したフローチャートである。この図３におけるステップＳ１は、制御回路の制御をスタートさせて、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２において制御ユニット１は、エンジンステータスセンサ２からの検出結果を読み込んで、エンジンが回転駆動中か否かを判断する。そして、エンジンが回転駆動中であれば、ステップＳ３に移行し、停止中であればステップＳ１１に移行する。

ステップＳ３において制御ユニット１は、車速センサ３からの信号を読み込んで、車両が走行中か停車中かを判断する。車速センサ３からの信号がゼロであれば車両は停車中と判断し、ステップＳ４に移行する。車速センサ３からの信号がゼロでなければ（つまり、ゼロを超えていれば）車両は走行中を判断し、ステップＳ１１に移行する。

ステップＳ４において制御ユニット１は、パワーウインドウセンサ４からの検出結果を読み込んで、パワーウインドウの開閉状態を判断する。パワーウインドウが閉状態であればステップＳ５に移行する。パワーウインドウが開状態であればステップＳ１１に移行する。

ステップＳ５において制御ユニット１は、ドアセンサ５からの検出結果を読み込んで、ドアの状態を判断する。ドアが閉状態であればステップＳ６に移行する。ドアが開状態であればステップＳ１１に移行する。

ステップＳ６において制御ユニット１は、酸素センサ６からの検出結果を読み込んで、一酸化炭素濃度を推定する。該検出結果が所定値を超えていれば一酸化炭素濃度が高いと推定し、ステップＳ７に移行する。該検出結果が所定値以下であれば一酸化炭素濃度は低いと推定し、ステップＳ１１に移行する。

ステップＳ７において制御ユニット１は、日射センサ７からの検出結果を読み込んで、車両が室内にあるか否かを判断する。該検出結果が所定値以下であればステップＳ９に移行する。該検出結果が所定値を超えていればステップＳ８に移行する。

ステップＳ８において制御ユニット１は、エアコンユニット９の内外気切替ドアの切替を制御し、エアコンニット９の換気状態を内気循環状態にする。

ステップＳ９において制御ユニット１は、遅延タイマ８をカウントアップし、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０において制御ユニット１は、遅延タイマ８のカウント値と所定値を比較する。遅延タイマ８のカウント値が所定値と一致であればステップＳ８に移行し、不一致であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ１１において制御ユニット１は、遅延タイマ８のカウント値をリセットし、ステップＳ１に戻る。

なお、前記遅延タイマ８の所定値は、３０秒程度が好ましい。

図３の実施例によれば、信号待ちや一時停止など短時間停車中にエアコンの内外気切替ドアの切替を行わないことにより、乗員が不快を感じることのない車両用換気装置を実現することができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１ 制御ユニット
２ エンジンステータスセンサ
３ 車速センサ
４ パワーウインドウセンサ
５ ドアスイッチ
６ 酸素センサ
７ 日射センサ
８ 遅延タイマ
９ エアコンユニット

Claims (2)

1. エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサと、
   該酸素センサからの検出結果を取り込んで、その検出結果から前記排気ガス中の一酸化炭素濃度を推定する一酸化炭素推定手段と、
   車載のエアコンユニットに設けられ、外気導入と内気循環を切り替える内外気切替ドアと、
   エンジンが駆動中であるか否かを検出するエンジンステータスセンサと、
   車両の走行速度を検出する車速センサと、
   パワーウインドウの開閉状態を検出するパワーウインドウセンサと、
   ドアの開閉状態を検出するドアセンサと、
   前記一酸化炭素推定手段からの推定結果を入力し、エアコンユニットの空気循環状態を切り替えるように前記内外気切替ドアのドアアクチュエータの制御を行う制御手段とを備えた車両用換気装置において、
   前記制御手段は、前記エンジンステータスセンサでの検出結果、前記車速センサでの検出結果、前記パワーウインドウセンサでの検出結果、前記ドアセンサでの検出結果を取り込んで、前記エンジンステータスセンサが駆動中、前記車速センサがゼロ、前記パワーウインドウセンサが閉状態、前記ドアセンサが閉状態であることを検出し、かつ前記一酸化炭素推定手段で推定した一酸化炭素濃度が所定値を超えていると判断したとき、前記車両用換気装置の空気循環状態を内気循環状態とする制御を行うことを特徴とする車両用換気装置。
2. 前記制御手段は、車両周囲の明るさを検出する日射センサと、遅延タイマとを備え、前記日射センサでの検出結果を車両周囲が明るいと判断したときに前記遅延タイマをスタートさせ、所定時間を経過したときに、前記制御を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用換気装置。