JP2505277Y2

JP2505277Y2 - 自動車の空気調和装置

Info

Publication number: JP2505277Y2
Application number: JP6177290U
Authority: JP
Inventors: 重紀土井; 光利黒岩; 俊和石川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2005-06-12
Also published as: JPH0420816U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は自動車の空気調和装置に関するものであり、
より詳細には、排気ガス濃度などの外気中の不純物濃度
を検出するガス検出手段と、該ガス検出手段によって所
定値以上の不純物濃度が検出されたときに、車室内への
外気の導入を禁止する外気導入禁止手段とを有する自動
車の空気調和装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車の空気調和装置において、排気ガス濃度などの
外気中の不純物濃度を検出するガス検出器と、該ガス検
出器によって所定値以上の不純物濃度が検出されたとき
に、車室内への外気の導入を自動的に禁止する外気導入
禁止手段とを有する自動車の空気調和装置が知られてい
る（特開昭58−47617号公報など）。

このような空気調和装置は、外気導入運転中に所定値
を超える不純物濃度が検出されたときに、内外気切換ダ
ンパを全内気循環運転に切換えて、空気調和装置への外
気の導入を禁止し、所定値以下の不純物濃度が検出され
たときに、外気の導入を許可するように構成されてい
た。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような空気調和装置においては、
全内気循環運転中に、車室内の乗員などから発生する湿
気によって車室内の湿度が徐々に上昇することから、ウ
ィンドガラスの車室側表面に結露が生起して、フロント
ウィンドガラスが曇り、この結果、運転者の視界が阻害
されるという問題があった。

本考案にかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、内気循環運転によってフロントウ
ィンドガラスに生じる結露を防止し、運転者の視界を良
好に保つことが可能な自動車の空気調和装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本考案は、上記目的を達成するために、排気ガス濃度
などの外気中の不純物濃度を検出するガス検出手段と、
該ガス検出手段によって第１の判定値より大きい不純物
濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を禁止
し、前記ガス検出手段によって第２の判定値以下の不純
物濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を許
可する外気導入禁止手段と、外気温度を検出する外気温
検出手段と、前記外気温検出手段によって所定値以下の
外気温が検出されたときに、前記第２の判定値を、該判
定値よりも大きく設定される第３の判定値に変更する判
定値変更手段を有する、ことを特徴とする自動車の空気
調和装置を提供する。

本考案の上記構成によれば、外気温度が比較的高い場
合、上記外気導入禁止手段は、第１の判定値以上の不純
物濃度が検出されたときに、外気の導入を禁止して、空
気調和装置を全内気循環運転に切換えた後、第２の判定
値以下の不純物濃度が検出されたときに、外気の導入を
許可して、空気調和装置の全内気循環運転を解除する。
他方、外気温度が比較的低い場合、上記外気導入禁止手
段が空気調和装置を全内気循環運転に切換えた後、第３
の判定値に基づいて全内気循環運転の解除を判定し、該
第３の判定値以下の不純物濃度が検出れさたときに、外
気の導入を許可する。ここに、第３の判定値は第２の判
定値よりも大きく設定れされるので、外気温度が比較的
低いとき、全内気循環運転は、早期に解除されるので、
比較的結露が発生し易い低温時の運転条件下において、
比較的乾燥した外気を早期に車室内に取入れて、車室内
の湿度上昇を抑制することが可能となる。

本考案の或る実施態様においては、前記第３の判定値
が、前記外気温度に応じて設定変更される。これによっ
て、外気温度が低下するにつれて、第３の判定値を大き
く設定することができ、かくして、外気温度が低下し、
結露が発生し易い運転条件下にあるほど、全内気循環運
転をより早期に解除することができ、車室内の湿度上昇
を効果的に抑制することが可能となる。

本考案は又、排気ガス濃度などの外気中の不純物濃度
を検出するガス検出手段と、該ガス検出手段によって第
１の判定値より大きい不純物濃度が検出されたときに、
車室内への外気の導入を禁止し、前記ガス検出手段によ
って第２の判定値以下の不純物濃度が検出されたとき
に、車室内への外気の導入を許可する外気導入禁止手段
と、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気導
入禁止手段は、前記第２の判定値よりも大きい第３の判
定値を設定する判定値設定手段を有し、前記外気温検出
手段によって所定値以下の外気温が検出されたときに、
前記ガス検出手段によって第３の判定値以下の不純物濃
度が検出されたときに、車室内への外気の導入を部分的
に許可し、前記第２の判定値以下の不純物濃度が検出さ
れたときに、車室内への外気の導入を完全に許可する、
ことを特徴とする自動車の空気調和装置を提供する。

本考案の上記構成によれば、外気温度が比較的低い場
合、上記外気導入禁止手段が空気調和装置を全内気循環
運転に切換えた後、第２の判定値よりも大きく設定され
る第３の判定値に基づいて全内気循環運転の解除を判定
し、該第３の判定値以下の不純物濃度が検出されたとき
に、外気の導入を部分的に許可して、通常運転下で導入
されるべき外気量の所定の割合、例えば1/3だけ外気の
導入を可能にし、第２の判定値以下の不純物濃度が検出
されたときに、残余の外気量を導入を許可して、通常運
転における全外気量の導入を可能にする。従って、上記
空気調和装置は、全内気循環運転が早期に解除されるの
で、車室内の湿度上昇が効果的に抑制されるとともに、
全内気循環運転から通常運転に段階的に復帰されるの
で、乗員が、臭気に対して徐々に順応できる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して、本考案の実施例について
詳細に説明する。

第１図は、本考案に係る空気調和装置の第１の実施例
を示す全体構成図であり、第1A図は、第１図に示す空気
調和装置を備えた車両の概略断面図である。

第1A図に示すように、車両１には、車体前部のエンジ
ンルーム２内に車室３内の空気調和を行う空気調和装置
10（以下、空調装置10と称する）が配設されるととも
に、車体の前端部近傍に配置されたラジエータグリル４
の前側に、主に外気中の排ガス濃度を検出するための排
ガスセンサ５及び外気温を検出するための外気温センサ
７が配置されている。

排ガスセンサ５は、排気ガス濃度などの清浄大気中の
不純物濃度が増大するにつれて抵抗値が減少するように
構成された半導体ガスセンサが採用されており、空調装
置10に新鮮空気として取入れられる外気の排気ガス濃度
を検出するように構成されている。また、外気温センサ
７は、所定の温度範囲内で作動可能な従来の形式の温度
検出器が採用されている。

第１図に示すように、上記空調装置10は、その上流側
から順に、未調整空気を圧送するためのブロアユニット
11、ブロアユニット11によって圧送される未調整空気を
冷却するためのクーリングユニット12、クーリングユニ
ット12を通過した冷却空気又は未調整空気を選択的に加
熱するためのヒータユニット13、及びヒータユニット13
を通過した調整空気、即ち空調風をベント15、ヒート16
及びデフロスタ17を含む各吹出口を介して車室３に給送
するための空調ダクト14より略構成されている。

ブロアユニット11は、外気取入ダクト（図示せず）に
接続されている外気取入口22と、リターンダクト（図示
せず）を介して車室３と連通している内気取入口23と、
内外気切換ダンパ24を備えたエアインテイクチャンバ21
（以下、チャンバ21と称する）と、チャンバ21を介して
外気または内気、即ち未調整空気を取入れて下流側に給
送するブロアファン26と、ブロアファン26を回転駆動す
るブロアモータ27とを備えており、内外気切換ダンパ24
の開度を調節することにより、外気又は内気の一方、或
いは、両者の混合気をクーリングユニット12に圧送する
ように構成されている。

内外気切換ダンパ24は、該ダンパ24を開閉駆動するた
めの電動モータから成るアクチュエータ25に連結されて
おり、アクチュエータ25は、枢支軸34aを中心に内外気
切換ダンパ24を回動させ、外気取入口22を閉じて内気取
入口23を開放する全内気循環位置（破線で示す）、内気
取入口23を閉じて外気取入口22を完全に開放する全外気
導入位置（実線で示す）との間で、内外気切換ダンパ24
を変位させる。

クーリングユニット12は、図示しないコンプレッサー
に連結されたフィンチューブ式のエバポレータ31を備え
ており、ブロアユニット11によってエバポレータ31に送
られた未調整空気を、該未調整空気とエバポレータ31に
循環される冷媒との熱交換によって冷却するように構成
されている。上記コンプレッサーは、操作盤６の空調モ
ード設定スイッチ61により冷房モードが設定されたとき
に作動されるが、外気温が略０℃以下に低下したとき
に、エバポレータ31の凍結防止のために、停止状態に保
持される。なお、操作盤６は、外気取入れ量や、空調モ
ード及び吹出モードなどの運転モードをマニュアル設定
するためのものであり、乗員が操作可能なようにインス
トルメントパネルに配設されている。

ヒータユニット13は、ヒータコア32と、ヒータコア22
を通過する風量を調節するミキシングダンパ33、34とを
備えており、ミキングダンパ33、34の開度設定により、
ヒータユニット13によって加熱される空調風の温度を調
節するように構成されている。ミキシングダンパ33、34
は電動モータなどのアクチュエータ（図示せず）によっ
てそれぞれ開閉駆動され、これらアクチュエータは、操
作盤６の空調モード設定スイッチ61のマニュアル設定に
基づいて作動される。

また、空調ダクト14は、空調風の吹出モードを切り換
えるための、ベントダンパ35、ヒートダンパ36及びデフ
ロスタダンパ37を備えており、これらダンパ35、36、37
は、電動モータなどのアクチュエータ（図示せず）に連
結されている。

空調装置10は、上記ダンパ35、36、37及び内外気切換
ダンパ24の各アクチュエータの作動を制御するととも
に、クーリングユニット12及びヒータユニット13の作動
を制御するために、マイクロコンピュータを主要部とし
て構成されたコントロールユニット40を備えており、コ
ントロールユニット40には、排ガスセンサ５の抵抗値Ｒ
と、外気温センサ７の温度検出値Ｔと、操作盤６に設け
られた空調モード設定スイッチ61、吹出モード設定スイ
ッチ62及び外気取入れ量設定スイッチ63の設定状態をそ
れぞれ示す空調モード信号M₁、吹出モード設定信号M₂及
び外気取入れ量設定信号Ｑと、内外気切換ダンパ24の開
度を検出するダンパ開度センサ44からの開度信号Ｏとが
それぞれ入力される。

コントロールユニット40は、吹出モード設定信号M₂に
基づいて、ベントダンパ35、ヒートダンパ36及びデフロ
スタダンパ37の開閉を設定制御するとともに、排ガスセ
ンサ５の抵抗値Ｒ及び外気取入れ量設定信号Ｑに基づい
て、内外気切換ダンパ24の開閉位置を設定制御するダン
パ制御部と、該ダンパ制御部による設定制御に基づい
て、ベントダンパ35、ヒートダンパ36及びデフロスタダ
ンパ37を開閉駆動する各アクチュエータを作動させ、ま
た、内外気切換ダンパ24を全内気循環位置及び全外気導
入位置の間の所望の位置に変位させるようにアクチュエ
ータ25を作動させるダンパ駆動部とを備えている。

吹出モード設定スイッチ62は、ベントモード、ヒート
モード、デフモード及びデフ・ヒートモードなどの各吹
出モードにそれぞれ対応する設定位置を有しており、か
かる設定位置に相応するモードが吹出モード設定信号M₂
によってダンパ制御部に指令される。上記ダンパ制御部
は、上記ダンパ駆動部を介して、次表に示す如くベント
ダンパ35、ヒートダンパ36及びデフロスタダンパ37をそ
れぞれ開閉作動する。

外気取入れ量設定スイッチ63は、循環内気量と取入れ
外気量の割合をマニュアル設定できるように構成されて
おり、設定された両者の割合を上記ダンパ制御部に外気
取入れ量設定信号Ｑとして入力し、また、ダンパ開度セ
ンサ44は、内外気切換ダンパ24の枢支軸24aの回転角を
検出する回転角度センサとして構成され、内外気切換ダ
ンパ24の回動位置をダンパ制御部に入力する。

第２図は、外気中の排気ガス濃度の一般的な変化特性
と第１図に示す内外気切換ダンパの開閉作動形態とをを
示す線図であり、第３図は、第２図に示す第３の判定値
c₃と、外気温Ｔとの関係を示す線図であり、第４図は、
第１図に示すコントロールユニット40における内外気切
換ダンパ24などの制御方法を示すフローチャートであ
る。

第２図において、外気中の排気ガス濃度ｃは、時間ｔ
の経過に従って時刻t₂まで漸増し、時刻t₂以後、漸減し
ている。排気ガス濃度ｃは、その漸増の間に、時刻t₁に
おいて、全内気循環運転の判定基準となる第１の判定値
c₁を超え、また、その漸減の間に、時刻t₃及びt₄におい
て、外気導入運転の判定基準となる第３の判定値c₃及び
第２の判定値c₂をそれぞれ下回っている。内外気切換ダ
ンパ24は、時刻t₁以前に任意の開度α％を有しており、
時刻t₁において閉じられる。外気温ｔが所定値T₀、例え
ば、０℃より高いとき、内外気切換ダンパ24は、時刻t₄
において、当初の開度α％に復帰される。他方、外気温
Ｔが所定値T₀以下のとき、内外気切換ダンパ24は、時刻
t₃において、当初の開度α％に復帰される。

上記第１及び第２の判定値c₁、c₂は、排気ガス濃度ｃ
が時刻t₁以前に漸減傾向から漸増傾向に反転した時点t₀
における排気ガス濃度c₀を基準として設定されており、
外気温T₀が比較的高いときに、空調装置10を全内気循環
運転に切換え、或いは、空調装置10の全内気循環運転を
解除するための判定を行うのに用いられるしきい値であ
る。

また、上記第３の判定値c₃は、外気温Ｔが比較的低い
ときに、空調装置10の全内気循環運転を解除するための
判定を行うのに用いられるしきい値であり、第３図に示
すように、外気温Ｔに応じて決定される。第３図におい
て、判定値c₃を決定するための特性線Ａは、外気温Ｔが
低下するにつれて、判定値c₃が大きく設定されるように
設定されており、従って、外気温Ｔが低下するにつれ
て、第２図における時刻t₃は一般に早い時刻となり、内
外気切換ダンパ24は一般に早期に開度αに復帰する。

第４図に示すように、コントロールユニット40のダン
パ制御部は、排ガスセンサ５の抵抗値Ｒを読み込み（S
1）、抵抗値Ｒが、排気ガス濃度ｃの第１の判定値c₁に
相応する第１のしきい値R₁以上であり、従って、排気ガ
ス濃度ｃが第１の判定値c₁に達していないと判定する
と、通常運転、即ち、操作盤６によって設定される外気
取入れ量Ｑ、空調モードM₁及び吹出モードM₂などに基づ
く運転を行うように空調装置10を制御する（S10）。

他方、抵抗値Ｒが、第１のしきい値R₁を下回ってお
り、即ち、排気ガス濃度ｃが第１の判定値c₁を超えたと
判定すると（S2）、ダンパ制御部は、内外気切換ダンパ
24を全内気導入位置に変位させ、外気の取入れを取止め
て、空調装置10を全内気循環運転に切換える（S3）。

ダンパ制御部は更に、外気温Ｔと所定値T₀、例えば、
０℃とを比較し、外気温Ｔが所定値T₀より高い温度であ
るとき、空調装置10の上記全内気循環運転を、排ガスセ
ンサ５の抵抗値Ｒが、排気ガス濃度ｃの第２の判定値c₂
に相応する第２のしきい値R₂以上に増大するまで継続
し、抵抗値Ｒが第２のしきい値R₂以上に増大したとき
に、空調装置10を通常運転に復帰する（S4、S5）。

他方、外気温Ｔが所定値T₀以下の温度であるとき、ダ
ンパ制御部は、空調装置10の上記全内気循環運転を、排
ガスセンサ５の抵抗値Ｒが、排気ガス濃度ｃの第３の判
定値c₃に相応する第３のしきい値R₃以上に増大するまで
継続し、抵抗値Ｒが第２のしきい値R₂以上に増大したと
きに、空調装置10を通常運転に復帰する（S4、S6）。

なお、コントロールユニット40は、第２図における排
気ガス濃ｃの変化曲線が再び増大傾向に転向する時点の
排ガスセンサ５の抵抗値を基準に上記しきい値R₁、R₂を
新たに設定する。

このように、上記実施例においては、空調装置10は、
外気温センサ７を備えており、排気ガス濃度ｃが第１の
判定値c₁を超えて、全内気循環運転に設定され、外気温
Ｔが所定値T₀を超える運転条件下においては、排気ガス
濃度ｃが、比較的小さく設定される第２の判定値c₂以下
に低下したときに、通常運転に復帰され、他方、外気温
Ｔが所定値T₀以下の運転条件下においては、排気ガス濃
度ｃが、比較的大きく設定される第３の判定値c₃以下に
低下したときに、通常運転に復帰される。しかも、上記
第３の判定値c₃は、外気温Ｔが低下するにつれて大きく
設定される。従って、空調装置10は、外気温Ｔが低下し
た低温時の運転条件下において、外気温Ｔが低下するほ
ど、より早期に通常運転に復帰され、比較的乾燥した外
気を車室内に取入れるので、低温時の運転条件下におい
て車室内の温度上昇を抑制し、これによって、フロント
ウィンドガラス面の結露を防止することができる。

第５図は、本考案に係る空気調和装置の第２の実施例
における全内気循環運転から通常運転への復帰の仕方を
示す線図である。

本例における空気調和装置の構造は第１図及び第２図
に示すものと実質的に同一のものであり、第１図及び第
２図と同じ参照符号によって各装置又は部材を説明す
る。

第５図に示す実施例においては、コントロールユニッ
ト40のダンパ制御部は、排気ガス濃度ｃが第３の判定値
c₃以下に低下したときに、内外気切換ダンパ24を、全復
帰量の1/3だけ復帰させ、更に、排気ガス濃度ｃが第２
の判定値c₂以下に低下したときに、全復帰量の2/3だけ
復帰させ、通常運転下の開度αに設定する。このよう
に、内外気切換ダンパ24を早期に復帰させるとともに、
排気ガス濃度ｃの低下に伴って、内外気切換ダンパ24を
段階的に通常運転時の開度α％に戻すことにより、空調
装置10は、低温時の運転条件下において車室内の湿度上
昇を抑制して、フロントウィンドガラス面の結露を防止
するのみならず、排気ガスの臭気に対する乗員の感覚
を、該臭気に徐々に順応させることができる。

なお、上記各実施例においては、外気取入口と内気取
入口とを単一の内外気切換ダンパによって開度調整して
いるが、各取入口にそれぞれ切換ダンパを備えても良
く、また、外気の導入を禁止するダンパを外気導入経路
に別途備えても良い。

〔考案の効果〕

本考案の上記構成によれば、内気循環運転によってフ
ロントウィンドガラスに生じる結露を防止し、運転者の
視界を良好に保つことが可能な自動車の空気調和装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る空気調和装置の第１の実施例を
示す全体構成図であり、第1A図は、第１図に示す空気調
和装置を備えた車両の概略断面図である。第２図は、外気中の排気ガス濃度の一般的な変化特性と
第１図に示す内外気切換ダンパの開閉作動形態とを示す
線図である。第３図は、第２図に示す第３の判定値と外気温との関係
を示す線図である。第４図は、第１図に示すコントロールユニットにおける
内外気切換ダンパなどの制御方法を示すフローチヤート
である。第５図は、本考案に係る空気調和装置の第２の実施例に
おける全内気循環運転から通常運転への復帰の仕方を示
す線図である。１…車両、３…車室、５…ガスセンサ、７…外気温セン
サ、10…空気調和装置（空調装置）、11…ブロアユニッ
ト、12…クーリングユニット、13…ヒータユニット、14
…空調ダクト、15…ベント、16…ヒート、17…デフロス
タ、21…エアインテイクチャンバ（チャンバ）、24…内
外気切換ダンパ、40…コントロールユニット。c₁…第１
の判定値、c₂…第２の判定値、c₃…第３の判定値。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】排気ガス濃度などの外気中の不純物濃度を
検出するガス検出手段と、該ガス検出手段によって第１の判定値より大きい不純物
濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を禁止
し、前記ガス検出手段によって第２の判定値以下の不純
物濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を許
可する外気導入禁止手段と、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気温検出手段によって所定値以下の外気温が検出
されたときに、前記第２の判定値を、該判定値よりも大
きく設定される第３の判定値に変更する判定値変更手段
を有する、ことを特徴とする自動車の空気調和装置。
【請求項２】前記第３の判定値が、前記外気温度に応じ
て設定変更される、ことを特徴とする請求項（１）に記
載の自動車の空気調和装置。
【請求項３】排気ガス濃度などの外気中の不純物濃度を
検出するガス検出手段と、該ガス検出手段によって第１の判定値より大きい不純物
濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を禁止
し、前記ガス検出手段によって第２の判定値以下の不純
物濃度が検出されたときに、車室内への外気の導入を許
可する外気導入禁止手段と、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気導入禁止手段は、前記第２の判定値よりも大き
い第３の判定値を設定する判定値設定手段を有し、前記
外気温検出手段によって所定値以下の外気温が検出され
たときに、前記ガス検出手段によって第３の判定値以下
の不純物濃度が検出されたときに、車室内への外気の導
入を部分的に許可し、前記第２の判定値以下の不純物濃
度が検出されたときに、車室内への外気の導入を完全に
許可する、ことを特徴とする自動車の空気調和装置。