JP2525543Y2

JP2525543Y2 - 自動車の空気調和装置

Info

Publication number: JP2525543Y2
Application number: JP1990061771U
Authority: JP
Inventors: 賢昭長山; 政明小田; 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: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2005-06-12
Also published as: JPH0420814U

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おいて、
外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気導入禁
止手段によって外気の導入が禁止されて前記空気調和装
置が全内気循環運転に切換えられ、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
全内気循環運転を、外気の導入が禁止されてから所定時
間経過後に解除する全内気循環運転解除手段を有する、
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、上記外気導入禁止手段
は、所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、全内気循環運転解除手段は、外気温が所定値以下
のときに、全内気循環運転に切換えられてから所定時間
経過後に、外気の導入禁止を解除する。従って、上記空
気調和装置は、外気温が低下しているときに、不純物濃
度が低下する以前に、即ち比較的早期に、通常運転に復
帰できるので、全内気循環運転に伴う車室内の湿度上昇
を効果的に防止することができる。

本考案の或る実施態様においては、前記所定時間が、
前記外気温に応じて設定変更される。これによって、外
気温が低い程、上記所定時間を短く設定して、通常運転
への早期復帰を促すことが可能となる。

本考案の別の実施態様においては、前記所定時間が、
前記空気調和装置の吹出モードに応じて設定変更され
る。これによって、空調風の吹出し状態に応じて、通常
運転への復帰の仕方を変更することが可能となる。従っ
て、空調風が乗員に向かって吹出される吹出モード、例
えば、ベントモード、ベント・デフモード、或いはベン
ト・ヒートモードなど、少なくともベントからの空調風
の吹出しがなされる吹出モードにおいては、臭気に対す
る乗員の不快感の防止を重視して、上記所定時間を長く
設定し、ベントからの吹出しがなされない吹出モード、
例えば、デフモード、ヒートモード又はデフ・ヒートモ
ードなどの吹出モードにおいては、湿度上昇の防止、即
ち、結露の防止を重視して、上記所定時間を短く設定す
ることが可能となる。

〔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24a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32
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、ミキシングダンパ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3
3、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、全内気循環運転を終了するために設定さ
れる所定時間Δｔと、外気温Ｔとの関係を示す線図であ
り、第４図は、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のしきい
値c₁を超え、また、その漸減の間に、時刻t₃において、
外気導入運転の判定基準となる第２のしきい値c₂を下回
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t₃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t₁から所定時間Δｔが経過した
時点で、当初の開度α％に復帰される。

第３図に示すように、所定時間Δｔは、特性線Ａ又は
Ｂによって決定される。第３図において、特性線Ａは、
吹出モードがベント15からの吹出しを行うモード、即
ち、ベントモード、ベント・ヒートモード、又はベント
・デフモードにあるときに採用される外気温Ｔと所定時
間Δｔとの関数を示し、特性線Ｂは、ベント15からの吹
出しを行わないモード、即ち、デフモード、ヒートモー
ド、又はデフ・ヒートモードにあるときに採用される外
気温Ｔと所定時間Δｔとの関数を示す。いずれの特性線
Ａ及びＢにおいても、所定時間Δｔは、外気温Ｔに比例
しており、外気温Ｔが低下するにつれて小さく設定され
る。したがって、空調装置10は、外気温の低下に伴っ
て、フロントウィンドガラスに特に結露が生じやすくな
るにつれて、全内気循環運転から、通常運転により早期
に復帰されることとなる。また、所定時間Δｔは、特性
線Ａによれば、特性線Ｂよりも長く設定される。従っ
て、ベント15からの吹出しがなされる吹出モードにおい
ては、内外気切換ダンパ24は、比較的遅く開かれること
となる。

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、ガス濃度ｃの第１のしきい値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のしきい値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（S12）。

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のしきい値c₁を超えた
と判定すると（S2）、ダンパ制御部は、空調装置10の現
在の運転状態、即ち、内外気切換ダンパ24の開度、マニ
ュアル設定されている各運転モード及び外気温Ｔを読み
込み（S3）、内外気切換ダンパ24が全内気導入位置以外
の位置に位置しているときに内外気切換ダンパ24を全内
気循環位置に変位させ、外気の取り入れを取止めて、空
調装置10を全内気循環運転に切換える（S4、S5）。

コントロールユニット40は、このようなデフモード且
つ冷房モードの全内気循環運転を、排ガスセンサ５の抵
抗値Ｒが、排気ガス濃度ｃの第２のしきい値c₂に相応す
る第２のしきい値R₂以上に増大するまで、即ち、排気ガ
ス濃度ｃが第２のしきい値c₂以下に低下するまで、或い
は、外気温Ｔが所定値T₀、例えば０℃以下で、しかも、
全内気循環運転に切換えられてから所定時間Δｔが経過
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、従って、排気ガス濃度ｃが第２のしきい値c₂以下
に低下したとき、或いは、上記所定時間Δｔが経過した
とき、空調装置10を通常運転に復帰する（S6、７、８、
10）。

なお、コントロールユニット40は、第２図における排
気ガス濃度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が所定値
c₁を超えて、全内気循環運転に設定され、外気温センサ
７によって所定値以下の外気温が検出されたときに、全
内気循環運転が開始してから所定時間Δｔが経過した時
点で、全内気循環運転から通常運転に復帰される。従っ
て、空調装置10は、外気温Ｔが低下して、ガラス面など
に特に結露が生じさせやすい運転状態にあり、しかも、
クーリングユニット12が停止され、除湿を行うことがで
きない運転条件下において、全内気循環運転を早期に解
除して、外気の早期導入を促し、これによって、フロン
トウィンドガラスの結露を防止する。また、空調装置10
は、外気温Ｔが低下するにつれて所定時間Δｔが短く設
定され、全内気循環運転がより早期に解除されるように
構成されているので、外気温Ｔの変化に応じて効果的に
結露を防止することができる。更に、ベント15から吹出
しを行う吹出モード、即ち、乗員に向かって空調風が吹
出される吹出モードにおいては、臭気に対する乗員の不
快感を重視して、所定時間Δｔが比較的長く設定され、
全内気循環運転が、相対的に長く継続されるので、空調
装置10は、臭気による乗員の不快感の防止と、フロント
ウィンドガラスの結露の防止とを好適に両立させること
ができる。

第５図は、全内気循環運転から通常運転への復帰の仕
方の変形例を示す線図である。

第５図に示す実施例においては、内外気切換ダンパ24
は、所定時間Δt₁が経過した時点で、全復帰量の1/3だ
け戻され、更に所定時間Δt₂が経過した時点で通常運転
時の開度αに戻される。このように、内外気切換ダンパ
24を段階的に通常運転時の開度α％に戻すことによっ
て、早期に外気の導入を促すとともに、臭気に対する乗
員の感覚を、臭気に対して徐々に順応させることが可能
となる。

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
内外気切換ダンパの開閉作動形態とをを示す線図であ
る。第３図は、全内気循環運転を終了するために設定される
所定時間と、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ャート
である。第５図は、全内気循環運転から通常運転への復帰の仕方
の変形例を示す線図である。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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者石川俊和広島県安芸郡府中町新地３番１号ナルデック株式会社内 (56)参考文献特開昭57−186513（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−112910（ＪＰ，Ｕ)

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
の空気調和装置において、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気導入禁
止手段によって外気の導入が禁止されて前記空気調和装
置が全内気循環運転に切換えられ、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
全内気循環運転を、外気の導入が禁止されてから所定時
間経過後に解除する全内気循環運転解除手段を有し、前
記外気温度が低下するにつれて前記所定時間が短くなる
ように前記外気温度に応じて設定変更される、ことを特
徴とする自動車の空気調和装置。
【請求項２】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
の空気調和装置において、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気導入禁
止手段によって外気の導入が禁止されて前記空気調和装
置が全内気循環運転に切換えられ、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
全内気循環運転を、外気の導入が禁止されてから所定時
間経過後に解除する全内気循環運転解除手段を有し、ベ
ントから吹出しを行う吹出モードでは、前記ベントから
吹出しを行わない吹出モードのときより前記所定時間が
長くなるように吹出モードに応じて設定変更される、こ
とを特徴とする自動車の空気調和装置。