JPH09202134A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダストフィルタとブロワユニットとの間の空
間の圧力の低下を検知することによりダストフィルタの
目詰まりを検出できるようにする。 【解決手段】 ブロワ１５と空気取入口との間にダスト
フィルタ１２を配置し、ブロワ１５とダストフィルタ１
２との間の空間１６にこの空間１６内の圧力を検出する
圧力センサ１３を備える。さらに、圧力センサ１３が検
出した圧力に基づいてダストフィルタ１２の目詰まりの
程度を検出する目詰まり検出装置と、目詰まり検出装置
が検出した目詰まりの程度を報知する報知装置とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気取入口から取
り入れた空気中の個体粒子を取り除くダストフィルタを
備えた車両用空調装置に係わり、特に、そのダストフィ
ルタの目詰まりの程度を検出できる車両用空調装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調において、空気取入口
から取り入れた空気中の個体粒子（ダスト）を取り除く
ためにダストフィルタを設けている。このダストフィル
タが目詰まりをおこすと、冷暖房の効き目が悪くなるた
め、新しいダストフィルタに取り替える必要がある。そ
こで、このダストフィルタの目詰まりを検出するように
したものが、例えば特開平５−４０１４号公報において
提案されている。

【０００３】この特開平５−４０１４号公報において提
案されたものは、図５に示すように、エアダクト２内に
配設したブロワユニットの下流側にダストフィルタ１を
配置し、このダストフィルタ１の２個の区域の下流側に
それぞれ風速検出用センサＡ、Ｂを配置する。また、ダ
ストフィルタ１の２個の区域の内の一方の区域の上流側
に障害物３を配置する。そして、風速検出用センサＡ、
Ｂの出力側を比較器６に接続し、比較器６の出力側を警
報装置７に接続するものである。

【０００４】このように構成することにより、障害物３
を配置したダストフィルタ１の区域は空気流量も付着す
るダスト量も他の区域より少ないため、フィルタが新し
いときに検出される風速は他の区域より小であるが、ダ
ストフィルタ１に目詰まりを生じると、他の区域で検出
される風速が低下して等しくなる。この検出した風速を
比較することにより、目詰まり程度を判定して、警報を
発することとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平５−４０１４号公報において提案されたものにお
いては、ダストフィルタ１の２個の区域の内の一方の区
域の上流側に障害物３を設ける必要があるため、構造が
複雑になって、製造効率が低下するという問題を生じ
る。また、ダストフィルタ１の２個の区域の下流側に２
個の風速検出用センサＡ、Ｂを設ける必要があるため、
コストが増加するという問題を生じる。さらに、２個の
風速検出用センサＡ、Ｂをダクト２内に取り付ける必要
があるため、取り付け工数が増加するという問題も生じ
る。

【０００６】また、この種の車両用空調装置にあって
は、ブロワユニットの下流側には、エアダクト内を通過
する空気を冷却するエバボレータと、エアダクト内を通
過する空気を暖めるヒータコア等が配置されている。そ
のため、ブロワユニットの下流側にダストフィルタ１を
配置するとともにダストフィルタ１の下流側に２個の風
速検出用センサＡ、Ｂを配置してダストフィルタ１を通
過する風速を検出するようにすると、これらのエバボレ
ータ、ヒータコア等が空気流の障害物となって、風速検
出用センサを取り付ける場所によっては、検出する風速
にばらつきを生じて、正確な風速が検出できなくなり、
ダストフィルタの正確な目詰まりを検出できないという
問題も生じた。

【０００７】そこで、本発明は、ダストフィルタをブロ
ワユニットの上流側に配置すれば、ダストフィルタが目
詰まりすると、ダストフィルタとブロワユニットとの間
の空間の圧力が低下していくことに着目し、この圧力の
低下を検知することによりダストフィルタの目詰まりを
検出できるようにすることにある。

【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、請求項１に記載の発明においては、ブロワユニット
の上流側にダストフィルタを配置しているので、ブロワ
ユニットの下流側にエバボレータ、ヒータコア等の空気
流の障害物が配置されても、ダストフィルタとブロワユ
ニットの間の空間内のどこであっても低下する圧力は一
定となる。そのため、この空間内の圧力を検出する圧力
検出手段を空間内のどこに配置しても、正確にこの空間
内の圧力低下を検出することができるようになり、ダス
トフィルタの目詰まりを正確に検知できるようになる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明においては、
予め求めたブロワモータへの印加電圧値に対する上述の
空間内の圧力とダストフィルタの目詰まり量との関係に
基づいて目詰まりの程度を判定する目詰まり量判定手段
を備えているので、上述の圧力検出手段が検出した圧力
とブロワモータに印加する印加電圧値とを検出するだけ
で、正確にダストフィルタの目詰まりの程度を検知でき
るようになり、この種の目詰まり検出装置の構成が簡単
となって、安価に製造できるようになる。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明において
は、外気モード時に、圧力検出手段が検出した圧力を車
速に応じた圧力となるように補正する補正手段を備えて
いるので、空気取り入れモードが内気モードであっても
外気モードであっても、正確にダストフィルタの目詰ま
りの程度を検知できるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の車
両用空調装置の要部の構成を示す概略図である。この車
両用空調装置は、車室内に空気を導くための空気通路を
なすエアダクト１０を備えている。このエアダクト１０
の空気の入り口側には、エアダクト１０内に取り入れる
空気を車室内の空気（内気）とするか、車室外の空気
（外気）とするかを決定する内外気切換ドア１１を配設
している。内外気切換ドア１１の下流側には、取り入れ
た空気中の個体粒子（ダスト）を取り除くためにダスト
フィルタ１２を配設している。このダストフィルタ１２
の下流側には、車室内に向かう空気流を発生させるブロ
ワ１５とブロワ１５を駆動するブロワモータ１４とから
なるブロワユニットを配設している。ここで、ブロワモ
ータ１４はエアダクト１０の外部に配設し、ブロワ１５
はエアダクト１０の内部に配設している。

【００１２】ダストフィルタ１２とブロワ１５との空間
部１６のエアダクト１０の一側壁には圧力センサ１３を
配設している。この圧力センサ１３は、ブロワモータ１
４が動作するとブロワ１５が回転駆動して空気流が発生
することにより空間部１６に生じる負圧を検出するため
に設けている。ここで、ダストフィルタ１２に空気中の
個体粒子（ダスト）が付着して、ダストフィルタ１２に
目詰まりを生じると、圧力センサ１３が検出する負圧の
圧力は低下する。

【００１３】なお、図示しないが、ブロワ１５の下流側
のエアダクト１０内には、周知のエバポレータと、ヒー
タコアと、エバポレータを通過した空気がヒータコアを
バイパスするバイパス通路と、バイパス通路中に送る空
気量とヒータコアに送る空気量との割合を調節するエア
ミックスドアと、車室内の乗員の上半身に向けて空調風
を吹き出させるためのフェイス（ＦＡＣＥ）開口部と乗
員の下半身に向けて空調風を吹き出させるためのフット
（ＦＯＯＴ）開口部からなる複数の開口部と、これらの
開口部を切り換える吹出口切換ドアとを配設している。
ここで、吹出口切換ドアの開度を中間にすると、乗員の
上半身および下半身に空調風を吹き出させるバイレベル
（Ｂ／Ｌ）モードとなる。

【００１４】エバポレータは、車両に搭載した冷凍サイ
クルの冷媒蒸発器をなすものであって、その周囲の空気
を冷却する冷却用熱交換器である。冷凍サイクルは、エ
ンジンの駆動力により冷媒を圧縮することで高温高圧の
気相冷媒とするコンプレッサと、この気相冷媒を凝縮さ
せて液化させるコンデンサと、液化した冷媒を減圧膨張
させる膨張弁と、この減圧された冷媒を蒸発させてその
周囲の熱を奪う上記のエバポレータとを有する周知のも
のである。また、ヒータコアは、エンジンの冷却水を熱
源とした加熱用熱交換器である。

【００１５】図２は、検出信号を出力する各種センサ
と、この各種センサからの出力信号に基づいてダストフ
ィルタ１２の目詰まり程度を検出する目詰まり検出装置
と、目詰まり検出装置が検出した目詰まり程度を報知す
る報知装置との接続関係を示す図である。各種センサ
は、ブロワ電圧センサ１４ａと、内外気センサ１１ａ
と、車速センサ２１と、吹出位置センサ２２と、圧力セ
ンサ１３とからなる。ブロワ電圧センサ１４ａはブロワ
モータ１４の印加電圧を検出してその検出電圧を目詰ま
り検出装置２０に出力するものである。内外気センサ１
１ａは内外気切換ドア１１の開度を検出してその検出開
度を目詰まり検出装置２０に出力するものである。車速
センサ２１は車両の速度を検出してその検出速度を目詰
まり検出装置２０に出力するものである。吹出位置セン
サ２２は吹出口切換ドアの開度を検出してその検出開度
を目詰まり検出装置２０に出力するものである。圧力セ
ンサ１３は空間１６の圧力を検出してその検出圧力を目
詰まり検出装置２０に出力するものである。

【００１６】目詰まり検出装置２０は、各種センサ１４
ａ、１１ａ、２１、２２、１３が検出した検出信号に基
づいてダストフィルタ１２の目詰まりを検出するための
各種の演算処理を行うＣＰＵと、その演算処理を実行す
るためのプログラムや各種のマップを予め記憶させたＲ
ＯＭと、上記の各センサから出力された出力値を一時記
憶するＲＡＭと、アナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路およびディジタル信号をアナログ信
号に変換するＤ／Ａ変換回路等から構成している。図３
は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムの処理内容を示
すフローチャートである。

【００１７】図３に示すフローチャートに基づいて、図
２の目詰まり検出装置２０の動作を説明する。ステップ
１００にて、この処理動作を開始すると、目詰まり検出
装置２０は各センサ１１ａ、２１、２２、１３から出力
された出力信号をそのＲＡＭに一時記憶させる。即ち、
内外気センサ１１ａが検出した内外気切換ドア１１の開
度値と、車速センサ２１が検出した車両の速度値と、吹
出位置センサ２２が検出した吹出口切換ドアの開度値
と、圧力センサ１３が検出した空間１６内の圧力値とを
そのＲＡＭに一時記憶させる。なお、ＲＡＭに一時記憶
される各検出値は、各センサ１１ａ、２１、２２、１３
が新しい検出値を出力する毎に逐次更新される。

【００１８】ついでステップ１０２において、目詰まり
検出装置２０はブロワ電圧センサ１４ａが検出したブロ
ワモータ１４への印加電圧を読み込み、その電圧値をＲ
ＡＭに記憶させる。ついでステップ１０４において、目
詰まり検出装置２０はＲＡＭに記憶された内外気センサ
１１ａが検出した内外気切換ドア１１の開度値に基づい
て、内気モードか外気モードかの判定を行い、内気モー
ドの場合はステップ１０８に進み、外気モードの場合は
次のステップ１０６に進める。

【００１９】ここで、車速が上昇すればするほど空間内
１６の圧力が上昇するため、圧力センサ１３が検出した
圧力を車速に応じた圧力に補正する必要がある。そこ
で、ステップ１０６に進むと、目詰まり検出装置２０
は、ＲＡＭに記憶させた車速センサ２１からの車速値を
読み込むとともに、予めＲＯＭに記憶させた車速と空間
１６内の圧力の関係を示すマップを読み込み、このマッ
プに基づいて圧力センサ１３が検出した空間１６内の圧
力を車速に応じた圧力に補正する。

【００２０】ついでステップ１０８において、目詰まり
検出装置２０は、ＲＡＭに記憶させた内外気センサ１１
ａからの内外気切換ドア１１の検出開度値に基づいて、
フェイス（ＦＡＣＥ）モードか、フット（ＦＯＯＴ）モ
ードか、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モードかの判定を行う。
この判定において、Ｂ／Ｌモードと判定するとステップ
１１０に進み、ＦＡＣＥモードと判定するとステップ１
１２に進み、ＦＯＯＴモードと判定するステップ１１４
に進む。

【００２１】ステップ１１０に進むと、目詰まり検出装
置２０は、ＲＯＭに記憶させた圧力センサ１３からの空
間１６内の圧力値と、ステップ１０２にてＲＡＭに記憶
させたブロワ電圧値と、予めＲＯＭに記憶させたＢ／Ｌ
モード時のブロワ電圧値に対する空間１６内の圧力と目
詰まり量の関係を示すマップを読み込み、このマップに
基づいて目詰まり量を求め、この目詰まり量に基づいて
目詰まり量の大、中、小の程度を判定する。

【００２２】同様に、ステップ１１２に進むと、目詰ま
り検出装置２０は、ＲＯＭに記憶させた圧力センサ１３
からの空間１６内の圧力値と、ステップ１０２にてＲＡ
Ｍに記憶させたブロワ電圧値と、予めＲＯＭに記憶させ
たＦＡＣＥモード時のブロワ電圧値に対する空間１６内
の圧力と目詰まり量の関係を示すマップを読み込み、こ
のマップに基づいて目詰まり量を求め、この目詰まり量
に基づいて目詰まり量の大、中、小の程度を判定する。

【００２３】さらに同様に、ステップ１１２に進むと、
目詰まり検出装置２０は、ＲＯＭに記憶させた圧力セン
サ１３からの空間１６内の圧力値と、ステップ１０２に
てＲＡＭに記憶させたブロワ電圧値と、予めＲＯＭに記
憶させたＦＯＯＴモード時のブロワ電圧値に対する空間
１６内の圧力と目詰まり量の関係を示すマップを読み込
み、このマップに基づいて目詰まり量を求め、この目詰
まり量に基づいて目詰まり量の大、中、小の程度を判定
する。

【００２４】ここで、ブロワ電圧値に対する空間１６内
の圧力Ｐａと目詰まり量の関係は、図４に示すように、
目詰まり量が大きくなればなるほど空間１６内の圧力Ｐ
ａの低下量は大きくなり、また、ブロワ電圧値が大きく
なるほど圧力Ｐａの低下量は大きくなる。また、目詰ま
り量の大、中、小の程度は、目詰まり量が５０％以下の
場合は小と判定し、目詰まり量が５０〜８０％までは中
と判定し、目詰まり量が８０％以上は大と判定する。な
お、新品のダストフィルタ１２の目詰まり量は０％であ
る。

【００２５】ステップ１１０、ステップ１１２、ステッ
プ１１４において「小」と判定すると、ダストフィルタ
１２を取り替える必要がないので、ステップ１０２に戻
り、上述の処理を繰り返す。ステップ１１０、ステップ
１１２、ステップ１１４において「中」と判定するとス
テップ１１６に進み、目詰まり検出装置２０は報知装置
３０にフィルタ交換間近である旨の信号を送出するとと
もに、ステップ１０２に戻り、上述の処理を繰り返す。
これにより、報知装置３０はその表示部にフィルタ交換
間近の表示をし、ドライバにダストフィルタ１２の交換
の時期が近づいている旨の注意を促す。ステップ１１
０、ステップ１１２、ステップ１１４において「大」と
判定するとステップ１１８に進み、目詰まり検出装置２
０は報知装置３０にフィルタ交換する必要がある旨の信
号を送出し、ステップ１２０にて、この処理動作を終了
する。これにより、報知装置３０はその表示部にフィル
タ交換の表示をする。すると、ドライバは新しいダスト
フィルタに交換する。

【００２６】上述したように、本実施の形態において
は、ブロワ１５の上流側にダストフィルタ１２を配置し
ているので、ブロワ１５の下流側にエバボレータ、ヒー
タコア等の空気流の障害物が配置されても、ダストフィ
ルタ１２とブロワ１５の間の空間１６内のどこであって
もブロワ１５が回転駆動することにより生じる圧力低下
は一定となる。そのため、この空間１６内の圧力を検出
する圧力センサ１３を空間１６内のどこに配置しても、
正確にこの空間１６内の圧力低下を検出することができ
るようになり、ダストフィルタ１２の目詰まりを正確に
検知できるようになる。

【００２７】また、目詰まり検出装置２０はステップ１
１０、１１２、１１４において、予め求めたブロワモー
タ１４への印加電圧値に対する空間１６内の圧力とダス
トフィルタ１２の目詰まり量との関係に基づいて目詰ま
りの程度を判定できるので、圧力センサ１３が検出した
空間１６内の圧力とブロワモータ１４に印加する印加電
圧値とを検出するだけで、正確にダストフィルタ１２の
目詰まりの程度を検知できるようになり、この種の目詰
まり検出装置の構成が簡単となって、安価に製造てきる
ようになる。

【００２８】さらに、目詰まり検出装置２０はステップ
１０６において、外気モード時に、圧力センサ１３が検
出した圧力を車速に応じた圧力となるように補正するの
で、空気取り入れモードが内気モードであっても外気モ
ードであっても、正確にダストフィルタ１２の目詰まり
の程度を検知できるようになる。

【００２９】なお、上述の実施の形態においては、空間
１６内の圧力低下を圧力センサ１３を用いて検知するよ
うにしたが、圧力センサに代えて、圧力低下を生じると
音声を発する笛を用いるようにしてもよい。この場合、
報知装置３０は不要となる。また、上述の実施の形態に
おいては、報知装置３０に表示部設けてダストフィルタ
の交換時期を知らせるようにしたが、これに警報を発す
る警報部を備えたり、あるいは表示部に代えて警報部を
備えるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両用空調装置の一実施の形態の要
部の構成を示す概略図である。

【図２】 各種センサと目詰まり検出装置と報知装置と
の接続関係を示す図である。

【図３】 図２の目詰まり検出装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図４】 目詰まり量と圧力の低下の関係を示す図であ
る。

【図５】 従来の目詰まり検出装置を備えた車両用空調
装置を示す図である。

【符号の説明】

１０…エアダクと、１１…内外気切換ドア、１２…ダス
トフィルタ、１３…圧力センサ（圧力検出手段）、１４
…ブロワモータ、２０…目詰まり検出装置（目詰まり検
出手段）、３０…報知装置（報知手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気取入口と空気吹出口とを有するエア
   ダクトと、同エアダクト内に配置されて前記空気取入口
   から取り入れられた空気を前記空気吹出口に送風するブ
   ロワと同ブロワを駆動するブロワモータからなるブロワ
   ユニットとを備えた車両用空調装置であって、 前記ブロワと前記空気取入口との間に配置されて、同空
   気取入口から取り入れた空気中の個体粒子を取り除くダ
   ストフィルタと、 前記ブロワと前記ダストフィルタとの間に配置されて、
   同ブロワと同ダストフィルタとの間の空間の圧力を検出
   する圧力検出手段と、を備えるとともに、 前記圧力検出手段が検出した圧力に基づいて前記ダスト
   フィルタの目詰まりの程度を検出する目詰まり検出手段
   と、 前記目詰まり検出手段が検出した目詰まりの程度を報知
   する報知手段と、を備えたことを特徴とする車両用空調
   装置。
2. 【請求項２】 前記目詰まり検出手段は、 前記圧力検出手段が検出した圧力と前記ブロワモータに
   印加する印加電圧値とに基づいて、予め求めた前記印加
   電圧値に対する前記空間内の圧力と目詰まり量との関係
   に基づいて目詰まりの程度を判定する目詰まり量判定手
   段を備え、 前記目詰まり量判定手段からの出力信号に基づいて前記
   報知手段は前記目詰まりの程度を報知するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記目詰まり検出手段は、車室外の空気
   を前記エアダクト内に取り入れる外気モード時に、前記
   圧力検出手段が検出した圧力を車速に応じた圧力となる
   ように補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求
   項２に記載の車両用空調装置。