JPH05124422A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調性能を不必要に低下させることなく、車
室内のＣＯ₂ 等の所定のガス濃度が高まることを防止す
る。 【構成】 車室内の所定のガス濃度を検出する内気ガス
濃度検出手段74と、内気導入口26を閉鎖するとともに外
気導入口28を開放することにより車室内に外気を導入す
る外気導入手段30と、上記内気ガス濃度検出手段74およ
び外気導入手段30が共に接続される制御手段４とを設
け、上記内気ガス濃度検出手段74からの出力を受けた制
御手段４が、車室内のＣＯ₂ 等の所定のガス濃度が所定
のしきい値以上のときは、上記外気導入手段を作動させ
て車室内に外気を導入させるように制御手段４を構成す
る。これにより、車室内の所定のガス濃度が、所定のし
きい値未満のときは正規空調制御が行なえるので不必要
な空調性能の低下を防止でき、所定のしきい値以上のと
きは外気を導入することにより車室内の所定のガス濃度
が高まることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に関
し、特に、車室内の所定のガス濃度に応じて外気を導入
するように構成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車などの車両には、車室内
の温度および湿度を適性に維持して居住性を向上させた
りフロントウインドの雲りを除去して良好な視界を確保
するための空調装置が設けられている。

【０００３】従来、上記空調装置としては、デフロスタ
吹出口から温風を吹き出させるデフモードと、ヒート吹
出口から温風を吹き出させるヒートモードと、ベント吹
出口から冷風を吹き出させるベントモードなど車室内の
状態に応じて複数の吹出モード選択が出来るように構成
されるとともに、空調エアの導入モードも車室内の内気
のみを導入して循環させる内気導入モードと、外部空気
のみを導入する外気導入モードとが択一的に選択出来る
ように構成されたものが知られている。

【０００４】一方、特開昭62-292521 号公報には、先行
するトラックやバスなどからの排気ガスやトンネル内に
充満した排気ガスなどが多量に車室内へ侵入して乗員に
不快感を与えることを防止するため、外気中に含まれる
排気ガス成分等所定のガス濃度を検出するセンサを設
け、この所定のガス濃度が所定のしきい値以上の場合に
は、外気導入モードを強制的に内気導入モードに切換
え、排気ガスの車室内への侵入を防止するように構成し
た空調装置が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車室内を急
速に冷房したり暖房する場合、冷房効率または暖房効率
を高めるために外気を取り入れない内気導入モードが選
択されることが多い。しかしながら、内気導入モードが
選択された場合、乗員数が多かったりまた窓を閉めきっ
た状態で長時間内気導入モードにしておくと、車室内の
ＣＯ₂ 等の所定のガス濃度が高まり、この場合、例えば
ＣＯ₂ 濃度が高まると乗員が眠けを催すなどの問題が発
生する。

【０００６】このような不都合を防止するために、所定
時間以上連続して内気導入モードとされたときに、強制
的に外気導入モードに切換わるように構成することも考
えられるが、単に時間によって制御するのでは、車室内
のＣＯ₂ 等の所定のガス濃度が低い場合であっても、一
律に外気導入モードに切換わることになり、冷房効率や
暖房効率を悪化させるなど空調性能を不必要に低下させ
ることになる。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、空調性能を不
必要に低下させることなく車室内の所定のガス濃度が高
まることを防止し得る車両用空調装置を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による車両用空調装置は、車室内の所定のガス
濃度が所定のしきい値以上となったときに、強制的に外
気を導入するように構成したものである。

【０００９】すなわち、本発明による車両用空調装置
は、請求項１に記載したように、車室内の所定のガス濃
度を検出する内気ガス濃度検出手段と、車室内に外気を
導入する外気導入手段と、前記内気ガス濃度検出手段か
らの出力を受け前記所定のガス濃度が所定のしきい値以
上のときは前記外気導入手段を作動させて車室内に外気
を導入させる制御手段とを備えてなることを特徴とする
ものである。

【００１０】また、本発明による車両用空調装置は、請
求項２に記載したように、空調エアの導入モードを内気
導入モードに設定可能な車両用空調装置において、車室
内の所定のガス濃度を検出する内気ガス濃度検出手段
と、車室内に外気を導入する外気導入手段と、前記内気
ガス濃度検出手段からの出力を受け前記空調エアの導入
モードが前記内気導入モードとされているときに前記所
定のガス濃度が所定のしきい値以上のときは前記外気導
入手段を作動させて車室内に外気を導入させる制御手段
とを備えてなることを特徴とするものである。

【００１１】上記本発明による請求項２記載の車両用空
調装置において、請求項３に記載したように、乗員に注
意を促す警報手段を設け、上記制御手段を、上記外気導
入手段を作動させた後の上記内気ガス濃度検出手段から
の入力に基づいて、上記ガス濃度が所定の基準時間内に
所定の警報しきい値以下とならないときは上記警報手段
を作動させ、該ガス濃度が所定の解除しきい値以下とな
ったときは上記外気導入手段の作動を解除するように構
成することができる。

【００１２】上記所定のガス濃度とは、基本的に車室内
において濃度が高まると乗員にとって望ましくない気体
の濃度であれば何でも構わないが、具体的には、例えば
ＣＯ₂ 濃度やＣＯ濃度等を挙げることができる。

【００１３】上記外気導入手段とは、基本的に車室内に
外部空気を導入できるものであれば何でも構わないが、
具体的には、例えば窓ガラスや空調ダクト中に設けられ
た外気導入口を開閉するダンパ等を挙げることができ
る。

【００１４】上記所定の警報しきい値と上記所定の解除
しきい値とは、基本的には互いに異なる値に設定される
が、両方を同じ値に設定することもできる。

【００１５】

【作用】上記本発明による請求項１記載の車両用空調装
置によれば、車室内の所定のガス濃度を検出する内気ガ
ス濃度検出手段からの出力を受けた制御手段が、上記所
定のガス濃度が所定のしきい値以上になったときは、外
気導入手段を作動させて車室内に外気を導入させるの
で、上記所定のガス濃度が上記所定のしきい値以上の場
合には強制的に外気を導入して車室内の上記所定のガス
濃度を低下させることができ、上記所定のガス濃度が上
記所定のしきい値未満の場合には正規の空調制御を実行
し続けることができ空調性能を不必要に低下させること
がない。

【００１６】また、上記本発明による請求項２記載の車
両用空調装置によれば、車室内の所定のガス濃度を検出
する内気ガス濃度検出手段からの出力を受けた制御手段
が、空調エアの導入モードが内気導入モードとされてい
るときに上記所定のガス濃度が所定のしきい値以上とな
ったときは、外気導入手段を作動させて車室内に外気を
導入させるので、上記所定のガス濃度が上記所定のしき
い値以上の場合には強制的に外気を導入して車室内の上
記所定のガス濃度を低下させることができ、上記所定の
ガス濃度が上記所定のしきい値未満の場合には内気導入
モードによる正規の空調制御を実行し続けることができ
空調性能を不必要に低下させることがない。

【００１７】また、上記本発明による請求項３記載の車
両用空調装置によれば、上記本発明による請求項２記載
の車両用空調装置による作用に加えて、上記制御手段
が、上記外気導入手段を作動させた後の上記内気ガス濃
度検出手段からの入力に基づいて、上記所定のガス濃度
が所定の基準時間内に所定の警報しきい値以下とならな
いときは上記警報手段を作動させ、該所定のガス濃度が
所定の解除しきい値以下となったときは上記外気導入手
段の作動を解除するので、上記外気導入手段が作動して
も車室内の上記所定のガス濃度が所定の時間内に所定の
警報しきい値以下とならない場合には、上記警報手段を
作動させて乗員に注意を促すことができ、上記所定のガ
ス濃度が上記所定の解除しきい値以下となった場合に
は、上記外気導入手段の作動を解除して再び正規の空調
制御に戻すことができ必要以上に外気を導入することを
防止できる。

【００１８】

【発明の効果】上記したように本発明による車両用空調
装置によれば、車室内の所定のガス濃度が所定のしきい
値以上となったら車室内に外気を導入するので、不必要
に空調性能を低下させることなく車室内の所定のガス濃
度が高まることを防止でき、もって乗員の眼気防止等が
図れ安全性を向上させることが可能となる。

【００１９】また、上記したように本発明による請求項
３記載の車両用空調装置によれば、上記効果に加えて、
外気導入手段を作動させても、上記所定のガス濃度が所
定の基準時間内に所定の警報しきい値以下にならないと
きは、乗員に注意を促すので、より一層の安全性の向上
が図れ、また、上記所定のガス濃度が所定の解除しきい
値以下となったら上記外気導入手段の作動を解除するの
で、よりきめ細かく空調性能の低下防止を図れる。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明による車両
用空調装置の実施例を説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例による車両用空調
装置の全体構成図である。図示の本実施例による空調装
置２は、制御手段としてのコントロールユニット４によ
り自動空調制御される自動車用の空調装置である。図１
に示すように、空調装置２は、ブロアファン６とエバポ
レータ８とヒータコア10などをユニット化した空調ユニ
ット12、該空調ユニット12のケーシングとしてのユニッ
トダクト14、該ユニットダクト14から延びるメインダク
ト16およびデフダクト18などを備えている。メインダク
ト16の下流端には複数のベント吹出口20が設けられ、デ
フダクト18の途中部にはデフロスタ吹出口22が設けら
れ、ユニットダクト14にはヒート吹出口24が設けられ、
ブロアファン６の吸入部付近のユニットダクト14には内
気導入口26と外気導入口28とが設けられている。

【００２２】また上記空調ユニット12は、内気導入口26
と外気導入口28の一方を開放し他方を閉鎖する外気導入
手段としての内外気切換ダンパ30と、ヒータコア10の上
流側の通路に設けられたエアミックスダンパ32と、ヒー
タコア10の下流側の通路に設けられたサブダンパ34と、
メインダクト16の上流側に設けられたベントダンパ36
と、デフダクト18の上流側に設けられたデフダンパ38
と、ヒート吹出口24の上流側の通路に設けられたヒート
ダンパ40とを備えている。内外気切換ダンパ30はアクチ
ュエータ42により択一的に開閉操作され、ベントダンパ
36とデフダンパ38とヒートダンパ40とはアクチュエータ
44により夫々連動して開度調節され、エアミックスダン
パ32とサブダンパ34とはアクチュエータ46により夫々連
動して開度調節される。

【００２３】上記空調装置２には、エバポレータ８とコ
ンプレッサ48とコンデンサ50と膨張弁52とからなる冷凍
サイクルが設けられ、コンプレッサ48が電磁クラッチ付
きのプーリ54を介してエンジンＥの出力軸56に連結さ
れ、、冷媒が循環パイプ58を介して循環されることによ
りエバポレータ８が冷却される。

【００２４】上記空調装置２のコントロールユニット４
には、空調装置２の起動スイッチ60と、ベントモードや
ヒータモードやデフモードなど空調エアの吹出口20，2
2，24を選択するためのモード選択スイッチ62と、空調
エアとして車室内の空気を導入する内気導入モードと外
部の空気を導入する外気導入モードとを択一的に切換え
るための内外気切換スイッチ64と、車室内の温度を自動
的に目標設定温度に調節するためのオートモードスイッ
チ66と、送風量最小の１段から送風量最大の４段までブ
ロア出力を４段階に切換えるための風量設定スイッチ68
と、温度設定ボリューム70などのスイッチ類が接続され
るとともに、車室内に設けられた内気ガス濃度検出手段
としてのガスセンサ72および警報手段としての警報ブザ
ー74が接続されている。またコントロールユニット４に
は、内気温度センサ76と外気温度センサ78とエバポレー
タ８の出口部に付設された温度センサ80とエンジン水温
センサ82と日射量センサ84なども接続され、更にアクチ
ュエータ42，44，46とブロアファン６のファンモータ6a
とプーリ54の電磁クラッチとが夫々接続されている。

【００２５】上記コントロールユニット４は、マイクロ
コンピュータを主体にして構成され、その他必要なＡ／
Ｄ変換器、アクチュエータ42，44，46のための駆動回
路、ファンモータ6aのための駆動回路、電磁クラッチの
ための駆動回路および必要なプログラムが格納されたＲ
ＯＭなどを備えている。

【００２６】上記自動空調制御は、温度センサ76〜82と
日射量センサ84からの検出出力に基づいて、エアミック
スダンパ32の開度とファン出力の切換えと空調エアの導
入口26，28および吹出口20，22，24の切換えとコンプレ
ッサ48のＯＮ／ＯＦＦとを決定し、アクチュエータ42，
44，46を駆動するとともに電磁クラッチを駆動して車室
内の温度を温度設定ボリューム70で設定された目標設定
温度に自動的に制御するように構成された既存周知のも
のである。

【００２７】ところで、上記自動空調制御では、通常、
車室内を急速冷房したり急速暖房するときには内気導入
モードが選択され、その場合、乗員数が多かったりまた
窓を閉めきった状態で長時間内気導入モードにしておく
と、車室内のＣＯ₂ 濃度等の所定のガス濃度が高くな
る。

【００２８】本実施例による空調装置２においては、車
室内の所定のガス濃度を検出するガスセンサ72から求め
られる所定のガス濃度が所定のしきい値以上になったと
きに内気導入モードを外気導入モードに切換えて、車室
内の上記所定のガス濃度を低下させるように構成されて
いる。また、本実施例による空調装置２においては、内
気導入モードを外気導入モードに切換えた後、ガスセン
サ72から求められる所定のガス濃度が所定の警報しきい
値以下とならない場合には警報ブザー74を作動させ乗員
に注意を促すとともに、上記所定のガス濃度が所定の解
除しきい値以下となった場合には外気導入モードを必要
に応じて再び内気導入モードに切換えて不必要に空調性
能が低下することを防止するように構成されている。

【００２９】次に上記内外気切換制御について、図２に
示すフローチャートを参照しながら説明する。図２は内
外気切換制御のフローチャートである。なお、図中Ｓｉ
（ｉ＝１，２，３……）は各ステップである。

【００３０】空調装置２の起動スイッチ60が投入されて
オートモードスイッチ66が操作されると自動空調制御が
開始される。そして、この自動空調制御の割り込み処理
として内外気切換制御が開始されると、Ｓ１においてガ
スセンサ72からの出力が読込まれるとともに自動空調制
御で設定されている現在の空調エアの導入モードが読込
まれ、次いで、Ｓ２においてガスセンサ72の出力から車
室内の所定のガス濃度（例えばＣＯ₂ 濃度）Ｇが求めら
れる。

【００３１】次に、Ｓ３において空調エアの導入モード
が内気導入モードか否かが判定され、内気導入モードで
ない場合にはそのまま自動空調制御を継続する。一方、
Ｓ３において内気導入モードの場合には、Ｓ４において
車室内の所定のガス濃度Ｇが所定のしきい値α以上か否
かが判定され、ＮＯの場合には自動空調制御が継続さ
れ、ＹＥＳの場合には、Ｓ５において制御手段としての
コントロールユニット４により外気導入モードが設定さ
れ、外気導入手段としての内外気切換ダンパ30が内気導
入口26を閉鎖して、外気導入口28より外気が導入され
る。そして、外気導入モードが設定されると同時に時間
の計測が開始される。

【００３２】次に、Ｓ６において上記所定のガス濃度Ｇ
が所定の解除しきい値β以下か否かが判定され、ＹＥＳ
の場合にはＳ７において内気導入モードが設定され、こ
れにより、外気導入手段としての内外気切換ダンパ30の
内気導入口26閉鎖の作動が解除され、正規の自動空調制
御に戻る。

【００３３】一方、Ｓ６においてＮＯの場合には、Ｓ８
において外気導入モードに設定されてから経過した時間
が所定の基準時間ｔ₀ 内であるか否かが判定され、基準
時間内ｔ₀ 内であれば再びＳ６に戻り、基準時間ｔ₀ を
越えていればＳ９においてコントロールユニット４によ
り警報手段としての警報ブザー74が作動され、乗員に注
意が促される。警報ブザー74が作動された後もＳ６にお
いて上記所定のガス濃度Ｇが上記所定の解除しきい値β
以下か否かが判定され、警報ブザー74作動後例えば乗員
によって窓が開けられるなどの対策がとられ、上記所定
のガス濃度が上記所定の解除しきい値β以下となった場
合には、上述と同様にＳ７において内気導入モードが設
定され、正規の自動空調制御に戻る。なお、警報ブザー
74は乗員のボタン操作等により警報解除可能な構成とす
ることが可能である。

【００３４】以上のように、本実施例による空調装置２
によれば、空調エアの導入モートが内気導入モードに設
定されている場合において、車室内の所定のガス濃度Ｇ
が、所定のしきい値α未満の場合には正規の空調制御を
行なって不必要な空調性能の低下防止を図りつつ、所定
のしきい値α以上の場合には外気導入モードへの切換を
行なって所定のガス濃度Ｇが高まることを防止できる。
しかも、内外気切換タイミングなどを示すタイムチャー
トである図３に示すように、外気導入モードへの切換
後、所定の基準時間ｔ₀ 内にガス濃度Ｇが所定の解除し
きい値β以下とならない場合には、時間ｔ₁ に警報ブザ
ー74を作動させて乗員に注意を促すので安全性をより一
層向上させることができるとともに、ガス濃度Ｇが所定
の解除しきい値β以下となれば内気導入モードに戻すの
で、より効果的に不必要な空調性能の低下を防止でき
る。

【００３５】なお、本実施例では、外気導入モードへの
切換後、所定の基準時間ｔ₀ 内に所定のレベルまでガス
濃度Ｇが低下しない場合に警報ブザー74を作動させると
きのガス濃度Ｇの警報しきい値として、解除しきい値β
を用いているが、警報しきい値を解除しきい値βとは異
なる値に設定することも可能である。

【００３６】また、本実施例では、自動空調制御の割り
込み処理として内外気切換制御を実行したが、内外気切
換スイッチ64の操作により外気導入モードが設定されて
いる場合においても、外気のガス濃度が高くなった場合
には、上記と同様に空調エアの導入モードを切換えるよ
うにしてもよい。

【００３７】また、本実施例では、内外気切換タイミン
グを１つのガスセンサ72の出力に基づいて設定するよう
にしたが、感度の異なる２つのガスセンサの出力を用い
て切換タイミングを設定するようにしてもよい。

【００３８】また、本実施例では、内気導入モードと外
気導入モードとが択一的に選択されるものにおいて、外
気導入モードから内気導入モードへのモード切換が行な
われるようにしたが、内気導入モードおよび外気導入モ
ードの他に混合気モードが設定されたものにおいて、外
気導入モードまたは混合気モードから内気導入モードへ
のモード切換が行なわれるようにしてもよい。

【００３９】なお、本実施例は、自動空調制御される空
調装置２に関するものてあるが、本発明は一部手動制御
される空調装置において適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による車両用空調装置の全体
構成図

【図２】上記空調装置の内外気切換制御のフローチャー
ト

【図３】上記内外切換制御の内外切換タイミングなどを
示すタイムチャート

【符号の説明】

２ 空調装置 ４ 制御手段（コントロールユニット） 30 外気導入手段（内外気切換ダンパ） 72 内気ガス濃度検出手段（ガスセンサ） 74 警報手段（警報ブザー） α 所定のしきい値 β 所定の解除しきい値（所定の警報しきい値） ｔ₀ 所定の基準時間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内の所定のガス濃度を検出する内気
   ガス濃度検出手段と、車室内に外気を導入する外気導入
   手段と、前記内気ガス濃度検出手段からの出力を受け前
   記所定のガス濃度が所定のしきい値以上のときは前記外
   気導入手段を作動させて車室内に外気を導入させる制御
   手段とを備えてなることを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 空調エアの導入モードを内気導入モード
   に設定可能な車両用空調装置において、 車室内の所定のガス濃度を検出する内気ガス濃度検出手
   段と、車室内に外気を導入する外気導入手段と、前記内
   気ガス濃度検出手段からの出力を受け前記空調エアの導
   入モードが前記内気導入モードとされているときに前記
   所定のガス濃度が所定のしきい値以上のときは前記外気
   導入手段を作動させて車室内に外気を導入させる制御手
   段とを備えてなることを特徴とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の車両用空調装置におい
   て、 乗員に注意を促す警報手段が設けられ、 前記制御手段は、前記外気導入手段を作動させた後の前
   記内気ガス濃度検出手段からの入力に基づいて、前記所
   定のガス濃度が所定の基準時間内に所定の警報しきい値
   以下とならないときは前記警報手段を作動させ、該所定
   のガス濃度が所定の解除しきい値以下となったときは前
   記外気導入手段の作動を解除するように構成されている
   ことを特徴とする車両用空調装置。