JP3336917B2

JP3336917B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3336917B2
Application number: JP19291197A
Authority: JP
Inventors: 彰梅原; 辰己熊田; 邦治沓名; 隆典太田
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JPH1134636A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置で
あって、特に車室外空気の汚れ度合いに応じて内外気モ
ードを自動的に内気循環モードに切り換えるものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車室外空気の汚れに応じて内外気
モードを自動的に内気循環モードに切り換えるものが周
知である。例えば、車室外の汚れを検出する汚れセンサ
を設置し、このセンサの検出値（汚れ度合い）が、所定
基準値（汚れ度合い）より大きいときには、内外気モー
ドを外気導入モードから内気循環モードに切り換える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、外気の汚れ
度合いに対する乗員の感覚は、人それぞれ個人差があ
る。例えば、都市圏内に住んでいる人は、常に排気ガス
等に囲まれて生活しているので、乗員の汚れ度合いに対
する感覚は、鈍感であると言える。これに対し、比較的
外気が清浄な郊外に住んでいる人は、都市圏内に住んで
いる人よりも、乗員の汚れ度合いに対する感覚は、敏感
であると言える。従って、上記従来装置では、乗員の感
覚の個人差に追従できないという問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、乗員の感覚の個
人差に追従して、汚れた外気にて乗員に不快感を与えず
に済む車両用空調装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし６記載の発明では、所定の空調状態
を乗員によって手動で設定する手動部材（２６）と、所
定基準値（Ｌｓ）を乗員によって手動にて変更設定する
手動設定手段（２３）とを備え、乗員により手動部材
（２６）が所定操作された時に、手動設定手段（２３）
にて所定基準値（Ｌｓ）を変更設定可能としたことを特
徴としている。これにより、手動設定手段にて、所定基
準値を乗員の手動にて変更設定可能にしたため、乗員の
感覚の個人差に追従して、汚れた外気にて乗員に不快感
を与えずに済む。

【０００６】また、請求項２記載の発明では、手動設定
手段（２３）は、車室内に設けられた空調操作パネル
（２２）に設けられ、所定の空調状態を切り換えるとと
もに、所定基準値（Ｌｓ）を変更設定するようになって
いることを特徴としている。

【０００７】これにより、手動設定手段（２３）が、所
定の空調状態を切り換えることと所定基準値（Ｌｓ）を
変更設定することとを兼用しているため、所定の空調状
態を切り換えるための手段と所定基準値（Ｌｓ）を変更
設定するための手段とを別個に設けずに済む。また、請
求項３記載の発明は、手動部材（２６）は、車室内に設
けられた空調操作パネル（２２）に設けられ、空調操作
パネル（２２）には、手動部材（２６）で設定される空
調状態を表示する表示部（３０）が設けられており、乗
員により手動部材（２６）が所定操作されると、表示部
（３０）に所定基準値（Ｌｓ）の設定状態を表示すると
ともに、手動設定手段（２３）にて所定基準値（Ｌｓ）
を変更設定可能とする設定表示モードに切り換わるよう
になっていることを特徴としている。

【０００８】これにより、設定表示モードに切り換える
ために、別個のスイッチ手段を設けずに済む。また、請
求項４記載の発明では、手動部材（２６）は、内気循環
モードと外気導入モードとを切り換える内外気切換スイ
ッチ（２６）にて構成されていることを特徴としてい
る。

【０００９】これにより、乗員の操作フィーリングに合
わせて、設定表示モードに切り換えることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。図１に車両用空調装置の内外気制御装
置の全体構成図を示す。図２に内外気切換装置の要部詳
細図を示す。図１に示すように車両の車室内には車両用
空調装置１が設置されている。この車両用空調装置１
は、周知のものであって車室内への空調用送風路をなす
空調ケース２を有する。空調ケース２の最も空気上流側
には、周知の内気導入口３と外気導入口４とが設けられ
ている。内気導入口３は、空調ケース２内に車室内空気
（以下、内気）を取り入れるためのものであり、外気導
入口４は、空調ケース２内に車室外空気（以下、外気）
を取り入れるものである。

【００１１】これら内気導入口３と外気導入口４とは、
内外気切換部材である内外気切換ドア６にて選択的に開
閉可能となっている。内外気切換ドア６は、空調ケース
２に回動可能に支持されており、内気導入口３と外気導
入口４とから取り入れられる内気と外気との割合を切換
調整するものである。内外気切換ドア６は、電気的駆動
手段としてサーボモータ７にて駆動されるようになって
いる。サーボモータ７は、後述の制御装置２０にて駆動
制御され、これにより、内外気切換ドア６は、図２中矢
印Ａの範囲を作動可能となっている。

【００１２】そして、本実施形態では、内外気モードと
して図２に示すように内気導入口３を開口するとともに
外気導入口４を閉じるように内外気切換ドア６を図２中
ａに示す作動範囲の一端側に駆動し、空調ケース２内に
内気のみを導く内気循環モード（以下、内気モード）
と、外気導入口４を開口するとともに内気導入口３を閉
じるように内外気切換ドア６を図２中ｂに示す作動範囲
の他端側に駆動し、空調ケース２内に外気のみを導く外
気導入モード（以下、外気モード）とが切換可能となっ
ている。

【００１３】空調ケース２には、上記内気導入口３と外
気導入口４との空気下流側に、車室内に向かう空気流を
発生する送風機５が設けられている。そして、この送風
機５は、上記３つの内外気モードに応じて外気または内
気、もしくは内気および外気を空調ケース２内に吸引す
る。図示していないが空調ケース２には、上記送風機５
の空気下流側に空気を冷却する周知のエバポレータが配
置され、さらにこのエバポレータの下流側には空気を加
熱する周知のヒータコアが配置されている。そして、空
調ケース２内には、空調風の温度を調節する手段として
周知のエアミックスドアが配置されている。

【００１４】さらに空調ケース２の空気下流側には、車
室内に空気を導く複数の空気通路が形成されている。こ
の空気通路は、周知のものであって乗員の上半身に向か
って空調風を送風するためのフェイス用空気通路、乗員
の下半身に向かって空調風を送風するためのフット用空
気通路、車両の窓ガラスの内面に向かって空調風を送風
するためのデフロスタ用空気通路等が形成されている。
なおこれら３つの空気通路への空気の流れは、周知の吹
出切換ドアにて制御される。

【００１５】図１に示すように車両のエンジンルーム９
内には、外気の汚れを検出する手段であるガスセンサ１
０が設置されている。このガスセンサ１０は周知のもの
であって良いが、本実施形態におけるガスセンサ１０
は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化窒素（ＨＣ）等の有害ガ
スに反応する半導体素子（例えば、ＳｉＯ₂）と、この
半導体素子の反応速度を高める電気ヒータ（図示しな
い）とからなるものである。そして、ガスセンサ１０
は、上記有害ガスの濃度（外気の汚れ）が大きくなる
程、出力値（出力電圧）ＶDgs が低くなるように構成さ
れている。

【００１６】次に、上記制御装置２０について簡単に説
明する。制御装置２０は、ＲＡＭやＲＯＭ等を備えるコ
ンピュータ手段である。そして、制御装置２０には、図
示しないイグニッションスイッチがオンされると、図示
しない車載バッテリから電力が供給されるようになって
いる。制御装置２０には、入力端子として上記ガスセン
サ１０の他に、空調環境に影響を与える環境因子を検出
するセンサ群２１（例えば内気温センサ、外気温センサ
等）や、車室内に設けられた空調操作パネル２２が接続
されている。

【００１７】空調操作パネル２２は、車両幅方向中央部
でインストルメントパネル（図示しない）に設けられて
いる。空調操作パネル２２には、図３に示すように所定
の空調状態として車室内の設定温度を、乗員によって手
動で切り換えるダイアル式の温度設定器２３（手動部
材）が設けられている。また、空調操作パネル２２に
は、上記温度設定器２３にて設定された設定温度となる
ように上記センサ群２１からの信号に基づいて自動的に
空調制御するオート（ＡＵＴＯ）スイッチ２４と、車両
用空調装置１の作動を停止するオフ（ＯＦＦ）スイッチ
２５と、乗員の操作により手動にて内気モードもしくは
外気モードを切り換える押動式の内外気スイッチ２６
（手動設定手段）とが設けられている。

【００１８】さらに空調操作パネル２２には、図３に示
すように乗員の操作により送風機５の送風量を設定する
シーソー式の送風スイッチ２７と、乗員の操作により吹
出口モードを切り換える吹出口モード切換スイッチ２
８、車両に搭載された空調用冷凍サイクル（コンプレッ
サ）の作動させるか、停止するかを設定するエアコン
（Ａ／Ｃ）スイッチ２９が設けられている。

【００１９】そして、空調操作パネル２２には、空調情
報を表示するＬＣＤにて構成された表示部３０が設けら
れている。この表示部３０には、温度設定器２３にて設
定された設定温度を表示する温度表示部３０ａと、送風
機５の送風量を表示する送風表示部３０ｂと、吹出口モ
ードを表示する吹出口表示部３０ｃとが設けられてい
る。

【００２０】なお、上記オートスイッチ２４をオンする
と上記送風機５が起動され、上記オフスイッチ２２ｃを
オンすると上記送風機５が停止する。また、制御装置２
０には、出力端子として上記サーボモータ７や送風機５
等に接続されている。次に、ガスセンサ１０の検出値に
応じた内外気切換ドア６の制御内容について説明する。
図４にこの制御内容を表すフローチャートを示す。な
お、このフローチャートは、上記イグニッションスイッ
チがオンされたときに、上記オートスイッチ２４がオン
の状態にあり、送風機５が駆動状態のときに行われる。

【００２１】先ず、ステップＳ１０では、タイマー等の
初期化処理を行うとともに、ガスセンサ１０のウォーム
アップを行う。ここで、ウォームアップとは、上述した
電気ヒータにて半導体素子を暖めて、半導体素子の反応
速度を高めることである。また、ガスセンサ１０のウォ
ームアップは、このフローチャートが始めて実行された
とき約３０秒行われ、３０秒経過すると始めてステップ
Ｓ２０に進む。そして、このウォームアップ中は、内外
気モードは内気モードとする。これにより、ウォームア
ップ中に外気が汚れていても、この外気が車室内に侵入
することが防止できる。

【００２２】次にステップＳ２０では、ガスセンサ１０
にて有害ガスの濃度（外気の汚れの大きさであり、以
下、単にガス濃度）を検出するための基準値ＶCLR をセ
ットする。ここで、ガスセンサ１０は、上記半導体素子
によって検出精度のばらつきが非常に大きいため、ガス
濃度を絶対値で検出することが困難である。従って、本
実施形態では上記基準値ＶCLR に対する変化量で外気の
汚れの大きさを検出する。また、上記基準値ＶCLR は、
ガスセンサ１０が検出する汚れの絶対値である。

【００２３】そして、本実施形態では上記基準値ＶCLR
は、以下の数式１にて決定される。

【００２４】

【数１】基準値ＶCLR ←ｍａｘ（ＶCLR ，ＶDGS ）なお、ＶDGS はガスセンサ１０の実際に検出する汚れ
（絶対値）である。上記数式１にて示すように基準値Ｖ
CLR は、このフローチャートが実行されているときの最
も外気が清浄な場所におけるガス濃度ＶDGS となる。

【００２５】続いて、ステップＳ３０では、ガスセンサ
１０が検出するガス濃度ＶDGS を読み取り、ステップＳ
４０に進む。ステップＳ４０では、後述の内外気制御処
理に使用される処理値Ｌｎを算出する。この処理値Ｌｎ
は以下の数式２にて算出される。

【００２６】

【数２】処理値Ｌｎ＝ガス濃度ＶDGS ／基準値ＶCLR つまり、この数式２は、上述したように上記基準値ＶCL
R に対する変化量であって、外気の汚れ度合いに相当す
る。また、外気が汚染されて汚れの大きさが大きいと、
ガス濃度ＶDGS および処理値Ｌｎは小さくなる。

【００２７】次に、ステップＳ５０に進んで、本発明の
要部である上記ガス濃度ＶDGS による内外気制御処理を
行う。以下、この内外気制御処理について説明する。図
５にこのステップＳ５０の制御内容を示すフローチャー
トを示す。なお、上記内外気スイッチ２６が操作されて
マニュアルにて内外気モードが決定されている場合は、
以下のフローチャートは実行されず、内外気スイッチ２
６の設定に応じて内外気モードが選択される。

【００２８】先ず、ステップＳ５１では、上記処理値Ｌ
ｎが予め設定された所定基準値Ｌｓ以下か否かを判定す
る。なお、この所定基準値Ｌｓは、乗員が不快感を感じ
る外気の汚れの所定基準値である。そして、上述したよ
うに外気が汚染されて汚れが大きいと、ガス濃度ＶDGS
は小さくなる。従って、上記処理値Ｌｎが所定基準値Ｌ
ｓより小さいときとは、外気の汚れが所定基準値より大
きくて乗員が不快感を感じるときである。そして、この
場合、ステップＳ５２に進んで、内外気モードを内気モ
ードとする。

【００２９】一方、ステップＳ５１にて、上記処理値Ｌ
ｎが所定基準値Ｌｓより大きいときには、外気がそれほ
ど汚れておらず、汚れ度合いが所定基準値より小さく乗
員が不快感を感じないときであり、この場合はステップ
Ｓ５３に進む。ステップＳ５３では、内外気モードを外
気モードとする。次に、本発明の要部である上記空調操
作パネル２２について説明する。

【００３０】本例では、上記所定基準値Ｌｓは、温度設
定器２３を操作することで、乗員によって手動にて−２
〜２の５段階、変更設定可能となっている。以下、この
所定基準値Ｌｓの設定変更の処理（制御装置６での処
理）仕方を図６のフローチャート、および図７にて説明
する。なお、上記所定基準値Ｌｓは、−２から２の順に
汚れが小さくなるように設定される。つまり、例えば、
所定基準値Ｌｓが２のときと０のときでは、前者の方
が、外気の汚れに対して敏感に反応して、内外気モード
を内気循環モードに切り換えることになる。

【００３１】ステップＳ６０では、内外気スイッチ２６
が第１所定時間Ｔ１（例えば、２秒）以上継続してオン
（押動）されたか否かを判定する。そして、この判定結
果がＮＯで、内外気スイッチ２６のオン時間が、第１所
定時間Ｔ１より短いときには、ステップＳ７０に進ん
で、乗員の指示通りに内気モードと外気モードとを切り
換える。

【００３２】一方、ステップＳ６０での判定結果がＹＥ
Ｓで、内外気スイッチ２６のオン時間が第１所定時間Ｔ
１より長いときには、ステップＳ８０に進む。ステップ
Ｓ８０では、表示部３０を図７に示すような設定表示モ
ードに切り換える。つまり、乗員により内外気切換スイ
ッチ２６（手動部材）が、所定操作として第１所定時間
Ｔ１以上継続してオンされると、表示部３０に図７中
〜で示すように所定基準値Ｌｓとして−２〜２の５段
階のうち、いずれか１つが表示するとともに、所定基準
値Ｌｓの変更設定が可能となる設定表示モードに切り換
わる。

【００３３】これにより、表示部３０には、図７に示す
ように現状設定されている所定基準値Ｌｓが表示され
る。また、ステップＳ８０では、設定表示モードに切り
換わってからの時間を計時するタイマーカウントＴを開
始する。その後、ステップＳ９０にて温度設定器２３が
操作されたか否かを判定し、この判定結果がＹＥＳで例
えば温度設定器２３を図３中矢印Ｔ＋側に回すと、図中
上方から下方に向かうように所定基準値Ｌｓが変更設定
される。また、温度設定器２３を図３中矢印Ｔ−側に回
すと、図中下方から上方に向かうように所定基準値Ｌｓ
が段階的に変更設定される。一方、ステップＳ９０にて
温度設定器２３が操作されていないと判定された場合
は、ステップＳ１１０に進む。

【００３４】このように所定基準値Ｌｓを乗員の手動に
て変更設定可能にしたため、乗員の感覚の個人差に追従
して、汚れた外気にて乗員に不快感を与えずに済む。ま
た、本発明では、設定表示モードに切り換えるために別
個のスイッチ手段を設けても良いが、本例では内外気切
換スイッチ２６を上記スイッチ手段として兼用している
ため、特別にスイッチを設けずに済む。

【００３５】これに加え、設定表示モードに切り換える
ために、例えばオートスイッチ２４を第１所定時間Ｔ１
継続してオンするようにしても良いが、上記所定基準値
Ｌｓは内外気モードを切り換えるためのものであるた
め、内外気切換スイッチ２６にて設定表示モードに切り
換えるようにすることで、乗員の使用フィーリングに合
致する。

【００３６】また、本例では所定基準値Ｌｓを変更設定
するために、上記温度設定器２３を使用した。つまり、
温度設定器２３は、設定温度を切り換えるとともに、所
定基準値Ｌｓを変更するようにしたため、所定基準値Ｌ
ｓを変更設定するために、別個の設定スイッチ手段を設
けずに済む。そして、ステップＳ１１０では、温度設定
器２３以外のスイッチ（２４、２８、２９）がオンされ
たか、もしくは上記ステップＳ８０でのタイマーカウン
トが第２所定時間Ｔ２（本例では６秒）経過したか否か
が判定される。この判定結果がＹＥＳで、内外気スイッ
チ２６がオンされて上記設定表示モードに切り換わって
から、第２所定時間経過すると、ステップＳ１２０に進
み、この設定表示モードに切り換わる前の表示状態で、
表示部３０を図３に示す通常表示に復帰させる。一方、
ステップＳ１１０での判定結果がＮＯの場合は、ステッ
プＳ９０に戻る。

【００３７】（変形例）上記実施形態では、設定表示モードに切り換えるために
内外気スイッチ２６を使用したが、別個のスイッチを設
けて行うようにしても良い。さらには、この別個のスイ
ッチにて上記所定基準値Ｌｓを変更設定できるようにし
ても良い。また、上記各実施形態では、設定表示モード
に切り換えるためにプッシュ式の内外気スイッチ２６を
使用したが、例えば図３中左右方向に摺動するととも
に、３つの設定位置を有するスイッチとし、３つの設定
位置により内気モード、外気モード、設定表示モードと
いうように切り換えるようにしても良い。

【００３８】また、上記各実施形態では、上記設定表示
モードに切り換わってから、第２所定時間経過すると、
通常表示に復帰するようになっていたが、設定表示モー
ドに切り換わってから再度第１所定時間、内外気スイッ
チ２６を継続してオンすると、通常表示に復帰するよう
にしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における車両用空調装置の構
成図である。

【図２】上記実施形態における内外気切換ドアの作動を
表す図である。

【図３】上記実施形態における空調操作パネルを表す図
である。

【図４】上記実施形態における制御内容を表すフローチ
ャートである。

【図５】上記実施形態における制御内容を表すフローチ
ャートである。

【図６】上記実施形態における制御内容を表すフローチ
ャートである。

【図７】上記実施形態における空調操作パネルにおい
て、設定表示モードを表す図である。

【符号の説明】

２…空調ケース、６…エアコン制御装置、２３…温度設
定器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沓名邦治愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者太田隆典愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献実開平４−20817（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 103 B60H 1/24 661

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車室内への空調風送風路をなす空調ケー
ス（２）を有し、車室外空気の汚れが所定基準値（Ｌ
ｓ）より大きいと、自動的に車室内空気のみを前記空調
ケース（２）内に導入する内気循環モードとし、車室外
空気の汚れが所定基準値（Ｌｓ）より小さいと、自動的
に車室外空気のみを前記空調ケース（２）内に導入する
外気導入モードとする車両用空調装置であって、所定の空調状態を乗員によって手動で設定する手動部材
（２６）と、前記所定基準値（Ｌｓ）を、乗員によって手動にて変更
設定する手動設定手段（２３）とを備え、乗員により前記手動部材（２６）が所定操作された時
に、前記手動設定手段（２３）にて前記所定基準値（Ｌ
ｓ）を変更設定可能としたことを特徴とする車両用空調
装置。
【請求項２】前記手動設定手段（２３）は、車室内に
設けられた空調操作パネル（２２）に設けられ、所定の
空調状態を切り換えるとともに、前記所定基準値（Ｌ
ｓ）を変更設定するようになっていることを特徴とする
請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】前記手動部材（２６）は、車室内に設け
られた空調操作パネル（２２）に設けられ、前記空調操作パネル（２２）には、前記手動部材（２
６）で設定される前記空調状態を表示する表示部（３
０）が設けられており、乗員により前記手動部材（２６）が所定操作されると、
前記表示部（３０）に前記所定基準値（Ｌｓ）の設定状
態を表示するとともに、前記手動設定手段（２３）にて
前記所定基準値（Ｌｓ）を変更設定可能とする設定表示
モードに切り換わるようになっていることを特徴とする
請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】前記手動部材（２６）は、前記内気循環
モードと前記外気導入モードとを切り換える内外気切換
スイッチ（２６）にて構成されていることを特徴とする
請求項３記載の車両用空調装置。
【請求項５】前記表示部（３０）は、前記設定状態以
外の空調情報をも表示するようなっており、前記内外気切換スイッチ（２６）は、押動式のスイッチ
にて構成されており、押動する押動時間（Ｔ）が第１所
定時間（Ｔ１）より短いときには、前記内気循環モード
と前記外気導入モードとを切り換え、前記押動時間
（Ｔ）が第１所定時間（Ｔ１）より長いときに前記設定
表示モードに切り換わるようになっており、前記内外気切換スイッチ（２６）が押動されて前記設定
表示モードに切り換わってから、第２所定時間（Ｔ２）
経過すると、前記設定表示モードに切り換わる前の表示
状態に復帰するようになっていることを特徴とする請求
項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】車室内の設定温度を設定する温度設定器
（２３）を有し、前記手動設定手段（２３）は、前記温度設定器（２３）
にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし５
いずれか１つに記載の車両用空調装置。