JPH09240251A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車室内のタバコの煙濃度が所定レベル以上の
ときは内気浄化を行い、所定レベル以下のときは内気浄
化を行わない、といった制御を、空調装置の空気流状態
の影響を受けずに的確に行う。 【解決手段】 ガスセンサの検出値と基準値との比較結
果により、外気導入モードにして内気浄化を行うものに
おいて、ガスセンサの検出感度は、内外気モード、吹出
口モード、風量のような空気流状態によって異なるわけ
だが、これに応じて上記基準値を設定する。このとき、
この基準値をタバコの煙の濃度に合わせて設定すれば、
上記空気流状態の影響を受けることなく、車室内のタバ
コの煙の濃度が所定レベル以上のときに外気導入モード
にし、所定レベル以下のときには内気循環モードにす
る、といった制御が的確に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室内のガス濃度
が所定レベル以上のときに、車室内気の浄化を行う車両
用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−２４０４２２号公報には、
車室内に設けられた煙センサの検出出力が基準値よりも
高いときに、内外気モードを外気導入モードにするか、
あるいは空気清浄器を作動させて、内気の浄化を行うも
のが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で用いら
れている煙センサは、一般的には、タバコの煙だけでな
く、芳香剤の匂いや、車両の隙間から入ってくる排気ガ
ス等も検出する。この点を考慮して、本発明者等が上記
従来技術について検討した結果、以下のような問題があ
ることが判明した。

【０００４】例えば、空調装置における風量が少風量の
ときは、大風量のときと比べると、タバコの煙が煙セン
サに到達しにくいので、煙センサの検出出力が基準値以
上となるタイミングも遅れる。この場合、内気循環モー
ドから外気導入モードに切り換わるタイミング、または
空気清浄器が停止状態から作動状態に切り換わるタイミ
ングも遅れるので、乗員に不快感を与えてしまう。

【０００５】そこで、少風量のときに合わせて上記基準
値を低めに設定すれば、上記のような問題は解決される
のであるが、今度は大風量のときに、芳香剤の匂いや車
両の隙間から入ってくる排気ガス等によって上記検出出
力が基準値以上となることもある。この場合、乗員がタ
バコを吸っていないときでも、上記検出出力が基準値以
上となって、外気導入モードになったり空気清浄器が作
動することになり、乗員に違和感を与えてしまうことに
なる。

【０００６】このように、煙センサがタバコの煙を検出
する感度は、空調装置における空気流状態によって異な
るわけだが、上記従来技術のものは、上記空気流状態に
関係なく、常に上記基準値を一定としていたため、この
基準値のレベルによっては、車室内のタバコの煙の濃度
が所定レベル以上となってからの内気浄化が遅れて乗員
に不快感を与えてしまったり、あるいは、乗員がタバコ
を吸っていないにも係わらず内気の浄化が行われて乗員
に違和感を与えてしまうといった問題がある。

【０００７】そこで、本発明は上記問題に鑑み、車室内
におけるタバコの煙の濃度が所定レベル以上のときには
内気の浄化を行い、所定レベル以下のときには内気の浄
化を行わない、といった制御を、空調装置の空気流状態
の影響を受けることなく的確に行えるようにすることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜６記載の発明は、空調ユニットにおける
空気流状態に応じて、比較手段における基準値を設定す
ることを特徴としている。これによると、ガス濃度検出
手段の検出感度は、上記空気流状態によって異なるわけ
だが、これに応じて上記基準値を設定するので、この基
準値をタバコの煙の濃度に合わせて設定すれば、空気流
状態の影響を受けることなく、車室内のタバコの煙の濃
度が所定レベル以上のときに内気の浄化を行い、所定レ
ベル以下のときには内気の浄化を行わない、といった制
御が的確に行われる。

【０００９】特に、請求項６記載の発明のように、ガス
濃度検出手段を、内気吸入口の近辺における空調ケース
の外壁面に設けた場合、内気循環モード時は、ガス濃度
検出手段に空気が良く当たるので、ガス濃度検出手段の
検出感度は良いのに対し、外気導入モード時は、内気循
環モード時に比べてガス濃度検出手段に空気が当たらな
いので、ガス濃度検出手段の検出感度は悪い。

【００１０】また、例えば内気循環モード時でも、フェ
イスモード時には、車室内のほぼ全体を循環して車室内
のガスを多く含んだ空気がガス濃度検出手段に当たるの
で、ガス濃度検出手段の検出感度は良い。それに対し、
フットモード時には、フット吹出口から吹き出された空
気の一部が、車室内を循環することなく（車室内のガス
を含まず）すぐに内気吸入口に吸い込まれるので、フェ
イスモード時に比べてガス濃度検出手段の検出感度は悪
い。

【００１１】また、例えば内気循環モード時でも、大風
量時は、少風量時に比べて車室内の広い領域を空気が循
環するので、ガス濃度検出手段の検出感度は良い。この
ように、内外気モード、吹出口モード、風量によって、
ガス濃度検出手段の感度は異なるわけだが、これに応じ
て上記基準値を設定するので、空気流状態の影響を受け
ることなく、車室内のガス濃度が所定レベル以上のとき
に内気の浄化を行い、所定レベル以下のときには内気の
浄化を行わない、といった制御が的確に行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て、図１〜９を用いて説明する。本実施形態の自動車用
空調装置は、空調制御装置（以下、ＥＣＵという）が、
空調パネル上に設けられた各スイッチからの信号に基づ
いて、空調ユニットの各空調手段を制御するように構成
されている。

【００１３】まず、図１を用いて上記空調ユニット１の
概略構成を説明する。空調ケース２の空気上流側部位に
は、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸
入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、こ
れらの吸入口３、４を選択的に開閉する内外気開閉手段
としての内外気切換ドア５が設けられている。この内外
気切換ドア５は、その駆動手段としてのサーボモータ２
２（図２参照）によって駆動される。

【００１４】内外気切換ドア５の下流側における空調ケ
ース２内には、送風手段としてのファン６が配設されて
おり、このファン６は、その駆動手段としてのブロワモ
ータ７（図２参照）によって駆動される。このブロワモ
ータ７に印加されるブロワ電圧は、ＥＣＵ１７（図２参
照）によって制御される。ファン６の下流側における空
調ケース２内には、空気冷却手段をなす蒸発器８、空気
加熱手段をなすヒータコア９、温度調節手段をなすエア
ミックスドア１０が設けられている。これらは周知のも
のである。

【００１５】また、空調ケース２の最下流側部位には、
車室内乗員の上半身に空気を吹き出すためのフェイス吹
出口１１と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すための
フット吹出口１２と、フロントガラス内面に向かって空
気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１３とが形成され
ている。そして、上記各吹出口１１〜１３の上流側部位
には、吹出口開閉手段としての吹出口モード切換ドア１
４〜１６が配設されている。これらのドア１４〜１６
は、サーボモータ２３（図２参照）によって駆動され
る。

【００１６】次に、図２を用いて本実施形態の制御系の
構成を説明する。上記ＥＣＵ１７は、図示しないＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュ
ータや、ブロワモータ７へ印加するブロワ電圧を制御す
る駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路等を備え、自動車のエンジ
ンの図示しないイグニッションスイッチが閉じたとき
に、図示しないバッテリから電源が供給される。

【００１７】ＥＣＵ１７の入力端子には、上記空調パネ
ル上に設けられた風量設定スイッチ１８、内外気モード
設定スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ２
０からの各信号が入力されるとともに、車室内のガス濃
度を検出するガス濃度検出手段としてのガスセンサ２１
からの信号も入力される。なお、上記各スイッチ１８〜
２０は、請求項１記載の発明でいう空気流状態信号出力
手段を構成している。

【００１８】このガスセンサ２１からの信号は、上記Ａ
／Ｄ変換回路にてＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコ
ンピュータへ入力される。また、ＥＣＵ１７の出力端子
からは、上記ブロワモータ７およびサーボモータ２２、
２３へ制御信号が出力される。ここで、風量設定スイッ
チ１８は、ファン６による風量を少風量、中風量、大風
量のいずれにするかを、乗員がマニュアルで設定するた
めのスイッチである。

【００１９】内外気モード設定スイッチ１９は、内外気
切換ドア５における内気吸入口３と外気吸入口４の開閉
状態を表す内外気モードを、内気吸入口３を開いて外気
吸入口４を閉じる内気循環モード、および内気吸入口３
を閉じて外気吸入口４を開く外気導入モードのいずれに
するかを、乗員がマニュアルで設定するためのスイッチ
である。

【００２０】吹出口モード設定スイッチ２０は、吹出口
モード切換ドア１４〜１６における吹出口１１〜１３の
開閉状態を表す吹出口モードを、フェイス吹出口１１を
開いてフット吹出口１２を閉じるフェイスモード、フェ
イス吹出口１１とフット吹出口１２の両方を開くバイレ
ベルモード、およびフェイス吹出口１１を閉じてフット
吹出口１２を閉じるフットモードのいずれにするかを、
乗員がマニュアルで設定するためのスイッチである。

【００２１】また、ガスセンサ２１は、ＣＯやＨＣ等の
ガスに応じて抵抗値が変化するセンサである。つまり、
タバコの煙は勿論のこと、芳香剤の匂いや車両の隙間か
ら入ってくる排気ガスにも反応する。そして、このガス
センサ２１は、図３に示すように、内気吸入口３の近辺
における空調ケース２外側面に設けられている。なお、
図３（ａ）は、車両内における空調ケース２の設置位置
を示す概略図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ矢視図で
あり、２４はフロントガラス、２５はダッシュボードで
ある。

【００２２】次に、イグニッションスイッチがオンされ
てＥＣＵ１７に電源が供給されたときに、上記マイクロ
コンピュータが行う制御処理について説明する。上記マ
イクロコンピュータは、風量設定スイッチ１８にて設定
された風量、内外気モード設定スイッチ１９にて設定さ
れた内外気モード、および吹出口モード設定スイッチ２
０にて設定された吹出口モードに応じて、ブロワモータ
７、およびサーボモータ２２、２３へ制御信号を出力す
る。

【００２３】また、上記マイクロコンピュータは、電源
が供給されたときに図４のルーチンを起動し、ステップ
Ｓ１０にて初期化処理を行い、次のステップＳ２０に
て、ガスセンサ２１の検出を入力する。そして、次のス
テップＳ３０にて、風量設定スイッチ１８、内外気モー
ド設定スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ
２０からの各信号を入力することによって、空調ユニッ
ト１における空気流状態に応じた信号を入力する。

【００２４】そして、次のステップＳ４０にて、内外気
モード設定スイッチ１９にて設定された内外気モードを
判定する。ここで内気循環モードと判定されたときは次
のステップＳ５０に進み、外気導入モードと判定された
ときは図７のステップＳ２２０にジャンプする。ステッ
プＳ５０では、吹出口モード設定スイッチ２０にて設定
された吹出口モードを判定する。ここでフェイスモード
と判定されたときはステップＳ６０に移り、バイレベル
モードと判定されたときは図５のステップＳ１４０にジ
ャンプし、フットモードと判定されたときは図６のステ
ップＳ１８０にジャンプする。

【００２５】ステップＳ６０では、風量設定スイッチに
て設定された風量を判定する。ここで少風量と判定され
たときは、ステップＳ７０にて後述する基準値のレベル
をＡに設定し、中風量と判定されたときは、ステップＳ
８０にて基準値のレベルをＢに設定し、大風量と判定さ
れたときは、ステップＳ９０にて基準値のレベルをＣに
設定する。

【００２６】そして、次のステップＳ１００では、上記
基準値と、ガスセンサ２１の検出値との大小を比較す
る。ここで、基準値よりも検出値の方が小さいときは、
車室内のガス濃度が所定レベル以上ということなので、
ステップＳ１１０にて外気導入モードとするように２２
へ制御信号を出力する。また、基準値よりも検出値の方
が大きいときは、ステップＳ１２０にて内気循環モード
とするようにサーボモータへ制御信号を出力する。

【００２７】そして、次のステップＳ１３０にて、所定
の制御周期時間τが経過するまで待機し、経過したとき
にステップＳ２０の処理に戻る。また、図５のステップ
Ｓ１４０〜Ｓ１７０、および図６のステップＳ１８０〜
Ｓ２１０では、図４のステップＳ６０〜Ｓ９０と同じ処
理を行う。なお、ステップＳ１５０〜Ｓ２１０では、基
準値をそれぞれＤ〜Ｉに設定する。

【００２８】また、図７のステップＳ２２０〜Ｓ２６０
では、図４のステップＳ５０〜Ｓ９０と同じ処理を行
う。なお、ステップＳ２４０〜Ｓ２６０では、基準値を
それぞれＪ〜Ｌに設定する。また、図８のステップＳ２
７０〜Ｓ３００、および図９のステップＳ３１０〜Ｓ３
４０では、図４のステップＳ６０〜Ｓ９０と同じ処理を
行う。なお、ステップＳ２８０〜Ｓ３４０では、基準値
をそれぞれＭ〜Ｒに設定する。

【００２９】ここで、上記各レベルＡ〜Ｒの大小関係に
ついては、以下のような考え方に基づいて設定されてい
る。まず、内気循環モード時は、ガスセンサ２１に空気
が良く当たるので、ガスセンサ２１の検出感度は良いの
に対し、外気導入モード時は、内気循環モード時に比べ
てガスセンサ２１に空気が当たらないので、ガスセンサ
２１の検出感度は悪い。

【００３０】従って、外気導入モード時は、内気循環モ
ード時に比べて、吹出口モードと風量が同じ条件のとき
の基準値のレベルを高くして、ステップＳ１００にてＹ
ＥＳと判定され易くする必要がある。そこで本実施形態
では、Ａ＜Ｊ、Ｂ＜Ｋ、Ｃ＜Ｌ、Ｄ＜Ｍ、Ｅ＜Ｎ、Ｆ＜
Ｏ、Ｇ＜Ｐ、Ｈ＜Ｑ、Ｉ＜Ｒとしている。

【００３１】また、例えば内気循環モード時でも、フェ
イスモード時には、車室内のほぼ全体を循環して車室内
のガスを多く含んだ空気がガスセンサ２１に当たるの
で、ガスセンサ２１の検出感度は良い。それに対し、フ
ットモード時には、フット吹出口１２から吹き出された
空気の一部が、車室内を循環することなく（車室内のガ
スを含まず）すぐに内気吸入口に吸い込まれるので、フ
ェイスモード時に比べてガスセンサ２１の検出感度は悪
い。

【００３２】従って、フットモード時は、フェイスモー
ド時に比べて、風量が同じ条件のときの基準値のレベル
を高くして、ステップＳ１００にてＹＥＳと判定され易
くする必要がある。また、バイレベルモード時における
ガスセンサ２１の検出感度は、フェイスモード時よりも
悪く、フットモード時よりも良い。そこで本実施形態で
は、Ａ＜Ｄ＜Ｇ、Ｂ＜Ｅ＜Ｈ、Ｃ＜Ｆ＜Ｉ、Ｊ＜Ｍ＜
Ｐ、Ｋ＜Ｎ＜Ｑ、Ｌ＜Ｏ＜Ｒとしている。

【００３３】また、例えば内気循環モード時でも、大風
量時は、少風量時に比べて車室内の広い領域を空気が循
環するので、ガスセンサ２１の検出感度は良い。従っ
て、少風量時には、大風量時に比べて基準値のレベルを
高くして、ステップＳ１００にてＹＥＳと判定され易く
する必要がある。そこで本実施形態では、Ａ＞Ｂ＞Ｃ、
Ｄ＞Ｅ＞Ｆ、Ｇ＞Ｈ＞Ｉ、Ｊ＞Ｋ＞Ｌ、Ｍ＞Ｎ＞Ｏ、Ｐ
＞Ｑ＞Ｒとしている。

【００３４】以上説明したように、本実施形態による
と、ガスセンサ２１の検出感度が、空調ユニット１の空
気流状態によって異なっても、この空気流状態に応じて
基準値を上記のように設定するので、この基準値をタバ
コの煙の濃度に合わせて設定すれば、空気流状態の影響
を受けることなく、車室内のタバコの煙の濃度が所定レ
ベル以上のときに外気投入モードにし、所定レベル以下
のときには内気循環モードにする、といった制御が的確
に行われる。

【００３５】また、ガスセンサ２１の設置位置を、図３
に示したように、内気吸入口３の近辺における空調ケー
ス２外側面とすれば、このガスセンサ２１を後付けする
場合に設置し易い。 （他の実施形態）上記実施形態では、車室内のタバコの
煙濃度が所定レベル以上となったときには、外気導入モ
ードとすることによって内気の浄化を行うようにした
が、例えば後席に設けられる周知の空気清浄器を作動さ
せることによって内気の浄化を行うようにしても良い。

【００３６】また、上記実施形態では、ガスセンサ２１
を、内気吸入口３の近辺における空調ケース２外側面に
設けたが、車室内の天井やリアトレイ上等、車室内のタ
バコの煙の濃度が検出できる位置であればどこに設けて
も良い。但し、この場合、ガスセンサ２１の設置場所に
よって、基準値のレベルをその都度的確に設定する必要
があることは言うまでもない。

【００３７】また、上記実施形態では、請求項１記載の
発明でいう空気流状態を、内外気モード、吹出口モー
ド、および風量の合計３つのパラメータで表したが、車
種によっては、これらのうちの１つあるいは２つは考慮
しなくても良い場合がある。この場合には、この考慮し
なくても良いパラメータを除いた空気流状態に応じて、
基準値を設定すれば良い。

【００３８】また、上記実施形態では、内気循環モード
と外気導入モードの両方の場合について、空気流状態に
応じて基準値を設定する制御を行ったが、内気循環モー
ド時のみ、この制御を行うようにしても良い。また、上
記実施形態では、車室外のガス濃度については何ら考慮
しなかったが、例えば車室外の排気ガス濃度を検出する
排気ガスセンサを設け、この排気ガスセンサの検出値よ
り、外気のガス濃度の方が内気のガス濃度よりも高いと
判定されたときには、ガスセンサ２１の検出値が基準値
以下となっても（図４のステップＳ１００でＹＥＳと判
定されても）、外気導入モードとせずに内気循環モード
とするようにしても良い。

【００３９】また、上記排気ガスセンサを設け、この排
気ガスセンサの検出値より、内気のガス濃度の方が外気
のガス濃度よりも高いと判定されたときには、ガスセン
サ２１の検出値が基準値以上であっても（図４のステッ
プＳ１００でＮＯと判定されても）、内気循環モードと
せずに外気導入モードとするようにしても良い。また、
上記実施形態のように、基準値のレベルを複数設けた場
合、これらの基準値が接近していると、内外気モードが
ハンチングを起こす恐れがある。従って、基準値のレベ
ルを変更するときには、この変更を急に行うのではな
く、徐々に変更するようにしても良い。

【００４０】また、上記実施形態では、請求項１記載の
発明でいう空気流状態信号出力手段を、乗員がマニュア
ルで設定する風量設定スイッチ１８、内外気モード設定
スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ２０で
構成したが、車室内の空調負荷状態を検出するセンサ
（例えば内気温センサ、外気温センサ、日射センサ等）
の検出値に基づいて空調目標値を算出し、この空調目標
値に基づいて、風量、内外気モード、吹出口モードを算
出し、この算出結果に基づいてこれらをオートで制御す
るようにした場合は、上記空気流状態信号出力手段を、
風量、内外気モード、吹出口モードを算出する手段で構
成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施形態の空調ユニット１の概略構成
図である。

【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。

【図３】上記実施形態のガスセンサ２１の取付位置を示
す図である。

【図４】上記実施形態のマイクロコンピュータが行う制
御処理を示すフローチャートである。

【図５】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。

【図６】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。

【図７】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。

【図８】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。

【図９】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】 １…空調ユニット、２…空調ケース、３…内気吸入口、
４…外気吸入口、５…内外気切換ドア（内外気開閉手
段）、６…ファン（送風手段）、１１…フェイス吹出
口、１２…フット吹出口、１４、１５…吹出口モード切
換ドア（吹出口開閉手段）、１８…風量設定スイッチ
（空気流状態信号出力手段）、１９…内外気モード設定
スイッチ（空気流状態信号出力手段）、２０…吹出口モ
ード設定スイッチ（空気流状態信号出力手段）、２１…
ガスセンサ（ガス濃度検出手段）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に内気吸入口（３）および外気吸入
   口（４）、他端に少なくともフェイス吹出口（１１）お
   よびフット吹出口（１２）がそれぞれ形成された空調ケ
   ース（２）内に、前記一端から前記他端へ空気流を発生
   する送風手段（６）、前記内気吸入口（３）と前記外気
   吸入口（４）を開閉する内外気開閉手段（５）、および
   前記フェイス吹出口（１１）と前記フット吹出口（１
   ２）を開閉する吹出口開閉手段（１４、１５）をそれぞ
   れ備えた空調ユニット（１）と、 車室内のガス濃度を検出するガス濃度検出手段（２１）
   と、 このガス濃度検出手段（２１）が検出したガス濃度と基
   準値とを比較する比較手段（Ｓ１００）とを備え、この
   比較手段（Ｓ１００）における比較の結果、車室内のガ
   ス濃度が所定レベル以上であるときには、車室内気の浄
   化を行う車両用空調装置において、 前記空調ユニット（１）における空気流状態に応じた信
   号を出力する空気流状態信号出力手段（１８〜２０）を
   備え、 この空気流状態信号出力手段（１８〜２０）が出力する
   信号に応じて、前記基準値を設定することを特徴とする
   車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記車室内気の浄化は、前記内気吸入口
   （３）を閉じて前記外気吸入口（４）を開く外気導入モ
   ードとすることによって行うことを特徴とする請求項１
   記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記空気流状態信号出力手段（１８〜２
   ０）は、前記内外気開閉手段（５）における前記内気吸
   入口（３）と前記外気吸入口（４）の開閉状態を表す内
   外気モードに応じた信号を出力する内外気モード信号出
   力手段（１９）であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記空気流状態信号出力手段（１８〜２
   ０）は、前記吹出口開閉手段（１４、１５）における前
   記フェイス吹出口（１１）と前記フット吹出口（１２）
   の開閉状態を表す吹出口モードに応じた信号を出力する
   吹出口モード信号出力手段（２０）であることを特徴と
   する請求項１ないし３いずれか１つ記載の車両用空調装
   置。
5. 【請求項５】 前記空気流状態信号出力手段（１８〜２
   ０）は、前記送風手段（６）における風量に応じた信号
   を出力する風量信号出力手段（１８）であることを特徴
   とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の車両用空調
   装置。
6. 【請求項６】 前記ガス濃度検出手段（２１）は、前記
   内気吸入口（３）の近辺における前記空調ケース（２）
   の外壁面に設けられたことを特徴とする請求項１ないし
   ５いずれか１つ記載の車両用空調装置。