JPH05124423A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外気または内気のガス濃度に応じて、空調エ
アの導入モードを内気導入モードに切換え制御可能な空
調装置において、正規の空調制御を極力生かしつつ、排
気ガスなどの車室内の侵入を有効に防止する。 【構成】 ガス濃度検出手段72からの出力を受けてガス
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
ドになるようにモード切換手段30を制御するモード切換
制御手段4aに加えて、車速検出手段74からの出力を受け
て車速が所定の基準速度以上のときには、上記モード切
換手段30による内気導入モードへの切換タイミングを基
準速度未満のときの切換タイミングに対して早める切換
タイミング変更手段を設ける。これにより、車速が所定
の基準速度未満の場合には、正規の空調制御を実行しつ
つ排気ガスなどの車室内への侵入を防止でき、車速が所
定の基準速度以上の場合には、切換タイミングを早めて
多量の排気ガスなどの車室内への侵入を有効に防止でき
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、外気または内気の所定のガス濃度に応じて空
調エアの導入モードを切換え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、
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基本的に車室
内の内気のみを導入して循環させる内気導入モードと、
基本的に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
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】上記公報に記載の空調
装置は、外気中の排気ガス成分等の所定のガス濃度が高
くなると空調エアの導入モードを内気導入モードに切換
えるので、排気ガスなどが多量に車室内へ侵入すること
を防止出来るが、モード切換えのためのしきい値が車速
に関係なく設定されているので、車速が高速度の場合に
は風量が多いことから、内気導入モードに切換わるまで
に多量に排気ガスなどが車室内に侵入し、乗員に不快感
を与えるという問題が発生する。

【０００６】一方、しきい値を低く設定することによ
り、車速が高速度のときでも車室内への排気ガスの侵入
を抑制出来るが、この場合には僅かなガス濃度でも強制
的に内気導入モードに切換わり、正規の空調制御が困難
となって乗員に不快感を与えるという問題が発生する。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、正規の空調制
御を極力生かしつつ、排気ガスなどの車室内への侵入を
有効に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、車速が高速度の時に
は低速度の時に比べて早目に空調エアの導入モードが内
気導入モードに切り換わるよう構成されたものである。

【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、空調エアの導入モード
を切換えるモード切換手段と、外気または内気の所定の
ガス濃度を検出するガス濃度検出手段と、このガス濃度
検出手段からの出力を受けて外気または内気の前記所定
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
入モードになるように前記モード切換手段を制御するモ
ード切換制御手段とを備えた車両用空調装置において、
車速を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段から
の出力を受けて車速が所定の基準速度以上のときには、
上記モード切換制御手段による内気導入モードへの切換
タイミングを基準速度未満のときの切換タイミングに対
して早める切換タイミング変更手段とが設けられている
ことを特徴とするものである。

【００１０】上記切換タイミング変更手段は、請求項２
に記載したように、上記所定のしきい値を小さな値に変
更して切換タイミングを早めるように構成することがで
きる。

【００１１】上記モード切換手段は、内気のみを導入し
て循環させる内気導入モードと、外気のみを導入する外
気導入モードとが択一的に選択される空調装置において
は、これら内気導入モードと外気導入モードとを択一的
に切換える手段とされ、また上記内気導入モードおよび
外気導入モードの他に内気および外気を共に導入する混
合気モード（内気と外気との割合を変えられるものを含
む。）が設定され、これらの各モードが選択される空調
装置においては、内気導入モード、外気導入モードまた
は混合気モードを選択的に切換える手段とされる。

【００１２】上記所定のガス濃度とは、基本的に車室内
に導入されるのが好ましくない気体成分の濃度とされる
が、具体的には自動車の排気ガス中に含有されるＣＯ、
Ｈ₂ およびＮＯｘなどの気体成分の濃度を挙げることが
できる。

【００１３】上記ガス濃度検出手段は、車室内の空気中
に含有される所定のガス濃度のみを検出するものや、外
気中に含有される所定のガス濃度のみを検出するものの
他に、内気中および外気中の所定のガス濃度を共に検出
するものとすることもできる。

【００１４】

【作用および効果】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、外気または内気の所定のガス濃
度を検出するガス濃度検出手段からの出力を受けたモー
ド切換制御手段が、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には、モード切換手段を制御して空
調エアの導入モードを内気導入モードへ切換える場合に
おいて、車速を検出する車速検出手段からの出力を受け
た切換タイミング変更手段が、車速が所定の基準速度以
上のときには、上記モード切換制御手段による内気導入
モードへの切換タイミングを基準値未満のときの切換タ
イミングよりも早めるので、車速が所定の基準速度未満
の場合には、正規の空調制御を実行しつつ排気ガスなど
の車室内への侵入を防止でき、車速が所定の基準速度以
上の場合には切換タイミングを早めて多量の排気ガスな
どの車室内への侵入を有効に防止できる。

【００１５】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、上記作用効果に加えて、切換タ
イミング手段を、上記車速が所定の基準速度以上のとき
には、上記所定のしきい値を小さな値に変更することに
より切換タイミングを早めるように構成しているので、
１つの検出手段を有効に活用して切換タイミングを設定
できるとともに、車速に応じて複数段階にしきい値を変
更し、これにより、よりきめ細かく空調エアの導入モー
ドを切換えることも容易に可能となる。

【００１６】上述のように、本発明による車両用空調装
置によれば、車速に応じて空調エアの導入モードの切換
タイミングを変えることにより、正規の空調制御を極力
生かしつつ、排気ガスなどの車室内への侵入を有効に防
止することが可能となる。

【００１７】

【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。

【００１８】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、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。

【００１９】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モード切
換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。

【００２０】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。

【００２１】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、車体前部のコンデンサ50付近に設けられ、
外気中に含まれる排気ガス成分等を検出するガス濃度検
出手段としてのガスセンサ72および車速検出手段として
の車速センサ74が接続されている。尚、上記ガスセンサ
72はコントロールユニット４内の特にモード切換制御手
段4aに接続され、上記車速センサ74はコントロールユニ
ット４内の特に切換タイミング変更手段4bに接続されて
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。

【００２２】上記ガスセンサ72は、Ｈ₂ 、ＣＯ、ＮＯｘ
などの可燃性（還元性）ガスを含む雰囲気中において上
記可燃性ガス濃度に応じて抵抗値が変化し、ガス濃度が
高くなるにつれて抵抗値が小さくなる図２に示すような
特性のものである。図２はガスセンサの特性図である。
尚、上記抵抗値は、コントロールユニット４からのガス
センサ72の一方の端子に例えば12Ｖの所定電圧を印加
し、他方の端子から入力される電圧または電流を検出す
ることにより求められる。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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以外のときに
は外気導入モードが選択されるので、トラックやバスの
後方を走行したりトンネル内を走行すると、多量の排気
ガスが空調装置２を介して車室内に導入される。特に、
車速が高速度で風量が多い場合には、多量の外気が排気
ガスと共に車室内に導入されることから、車室内におけ
る排気ガス成分等の所定のガス濃度が急速に高くなる。

【００２６】本発明の特徴は、本実施例による空調装置
２においては、外気の所定のガス濃度を検出するガスセ
ンサ72の抵抗値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外気導入モードを内気導入
モードに切換えるとともに、車速が所定の基準速度以上
の場合には、該所定のしきい値を小さく変更することに
より、内気導入モードへの切換タイミングを早め、車室
内への排気ガスなどの侵入を防止するようにしたことに
ある。

【００２７】次に、上記内外気切換制御について、図３
に示すフローチャートを参照しながら説明する。図３は
内外気切換制御のフローチャートである。尚、図中Ｓｉ
（ｉ＝1,2,3 ……）は各ステップである。

【００２８】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、ガスセンサ72の
抵抗値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（Ｓ１）、
ガスセンサ72の抵抗値から外気の所定のガス濃度Ｇが求
められる（Ｓ２）。

【００２９】次に、空調エアの導入モードが外気導入モ
ードか否かが判定され（Ｓ３）、外気導入モードの場合
には車速Ｖが所定の基準速度Ｖ_TH以上か否かが判定され
（Ｓ４）、Ｖ_TH未満の場合にはしきい値αが標準的な値
Ｓｔに設定され（Ｓ５）、Ｖ_TH以上の場合には切換タイ
ミング変更手段4bによりしきい値αが標準的な値Ｓｔよ
りも小さな値Ｌｏに変更される（Ｓ６）。

【００３０】次に、外気の所定のガス濃度Ｇがしきい値
α以上か否かが判定され（Ｓ７）、Ｎｏの場合にはその
まま自動空調制御に戻り、Ｙｅｓの場合にはモード切換
制御手段4aにより内気導入モードが設定され（Ｓ８）、
内外気切換ダンパ30で外気導入口28が閉鎖されて内気導
入入口26が開放され、フラグＦが１にセットされ（Ｓ
９）、自動空調制御に戻る。即ち、換気のあまりよくな
いトンネル内に入ったり、先行するトラックやバスの発
進時などにおいて外気のガス濃度が高くなると、外気導
入モードから内気導入モードに切換えられ、排気ガスな
どの車室内への侵入が防止される。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４に示す
ように、車速Ｖが基準速度Ｖ_TH未満で空調エアの導入量
が比較的少ない場合には、しきい値αが標準的な値Ｓｔ
に設定されるので、僅かなガス濃度の変動により導入モ
ードが頻繁に切換わることが防止され、車速Ｖが基準速
度Ｖ_TH以上で空調エアの導入量が比較的多い場合には、
しきい値αが標準的な値Ｓｔよりも小さい値Ｌｏに変更
されて設定されるので、標準的な値Ｓｔをしきい値αと
している場合よりも導入モードの切換タイミングが早く
なり、排気ガスの車室内への侵入が効果的に防止され
る。

【００３１】一方、Ｓ３にてＮｏと判定された場合、つ
まり内気導入モードが選択されている場合には、フラグ
Ｆが１にセットされているか否かが判定され（Ｓ10）、
排気ガスの侵入を防止するため内気導入モードが選択さ
れている場合にはＹｅｓと判定されてＳ11へ移行し、急
速冷房などを行うため内気を循環させている場合にはＮ
ｏと判定されて自動空調制御に戻る。

【００３２】Ｓ11では、外気の所定のガス濃度Ｇが所定
の解除しきい値β以下か否かが判定され、トンネルなど
を通過して外気の所定のガス濃度Ｇが所定の解除しきい
値β以下になると、外気導入モードが設定され（Ｓ1
2）、フラグＦが０にリセットされ（Ｓ13）、またトン
ネル内走行中などで外気の所定のガス濃度がまだ解除し
きい値βよりも高い場合には内気導入モードのままで自
動空調制御に戻る。尚、しきい値αは解除しきい値βよ
りも大きく設定されており、しきい値α付近における所
定のガス濃度Ｇの僅かな変動により導入モードが頻繁に
切り換わることが防止される。

【００３３】以上のように、上記実施例に係る空調装置
２によれば、車速が高速度の場合と低速度の場合とでし
きい値αを切換えることにより、車速が所定の基準速度
の場合には、正規の空調制御を極力実行しつつ排気ガス
などの車室内への侵入を防止出来、車速が所定の基準速
度以上の場合には、切換タイミングを早めて多量の排気
ガスなどの車室内への侵入を効果的に防止出来る。しか
も、１つのガスセンサ72を有効活用して空調エアの導入
モードを切換えることが出来る。

【００３４】尚、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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】また、本実施例では、外気中の所定のカス
濃度に応じて内外気を切換えるようにしたが、車室内の
所定のガス濃度を検出するガスセンサを設け、車室内の
所定のガス濃度に応じて内外気の切換を行なうようにし
たり、外気および車室内の所定のガス濃度を共に検出し
て、両方のガス濃度に基づいて内外気の切換を行なうよ
うにしてもよい。

【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】上記空調装置のガスセンサの特性図

【図３】上記空調装置の内外気切換制御のフローチャー
ト

【図４】上記内外気切換制御の内外気切換タイミングな
どを示すタイムチャート

【符号の説明】

２ 空調装置 4a モード切換制御手段 4b 切換タイミング変更手段 30 モード切換手段（内外気切換ダンパ） 72 ガス濃度検出手段（ガスセンサ） 74 車速検出手段（車速センサ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調エアの導入モードを切換えるモード
   切換手段と、外気または内気の所定のガス濃度を検出す
   るガス濃度検出手段と、このガス濃度検出手段からの出
   力を受けて外気または内気の前記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になるよ
   うに前記モード切換手段を制御するモード切換制御手段
   とを備えた車両用空調装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 上記車速検出手段からの出力を受けて車速が所定の基準
   速度以上のときには、上記モード切換制御手段による内
   気導入モードへの切換タイミングを基準速度未満のとき
   の切換タイミングに対して早める切換タイミング変更手
   段とが設けられていることを特徴とする車両用空調装
   置。
2. 【請求項２】 上記切換タイミング変更手段は、上記所
   定のしきい値を小さな値に変更して切換タイミングを早
   めるように構成され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。