JPH10119541A - 車両用空気調和装置 - Google Patents
車両用空気調和装置Info
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- JPH10119541A JPH10119541A JP28255596A JP28255596A JPH10119541A JP H10119541 A JPH10119541 A JP H10119541A JP 28255596 A JP28255596 A JP 28255596A JP 28255596 A JP28255596 A JP 28255596A JP H10119541 A JPH10119541 A JP H10119541A
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Abstract
されることを防止することにより、乗員の気分の悪化を
防止でき、且つ窓ガラスに曇りが発生することを防止で
きる車両用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 内気保持時間(例えば30分間)が経過
した後に、換気許可時間(例えば10分間〜30分間)
中は、汚染度判定レベルVsetを連続的に徐々に低下
させる。例えば単位時間当り一定の低下量ΔVずつ低下
させる。そして、排気ガスセンサで検出した車室外の汚
染度(CO濃度)に応じた出力電圧Vgが汚染度判定レ
ベルVsetより低下した時に、吸込口モードを外気導
入モードに切り替えることにより、外気吸込口より車室
外の空気を吸い込んで車室内を換気する。これにより、
車室内の汚染度や湿度を検出するセンサを車室内に取り
付けることなく、内気循環モード中心のオート内外気シ
ステムを提供できる。
Description
染度をガスセンサによって検出して、そのガスセンサの
検出値が設定値以上に上昇した時に、外気導入モードか
ら内気循環モードに強制的に変更する車両用空気調和装
置に関するものである。
度をガスセンサによって検出して、そのガスセンサの検
出値が設定値以上に上昇した時に、外気導入モードから
内気循環モードに強制的に変更するオート内外気システ
ムがある。この公知になっているオート内外気システム
では、ガスセンサの検出値の判定レベルは常に一定であ
った。
公報においては、ガスセンサで検出した車室外の空気に
含まれるガス濃度が所定値以上に上昇したのに要した時
間に応じて内外気切替ドアを内気循環モードに強制的に
切り替えることにより、汚染空気が車室内へ侵入するこ
とを防止するようにしたオートエアコンが記載されてい
る。
の従来の技術においては、汚染度の高い市街地走行など
の時に、何時間でも内気循環モードに保持されてしま
う。このため、車室内のCO2 濃度の上昇や僅かなNO
xの侵入が蓄積する等して乗員の気分が悪化したり、乗
員の呼吸による湿度の上昇により窓ガラスが曇ったりす
るという不具合が生じる。これらの不具合を防止するた
めに、車室内の汚染度を検出するガスセンサ等の各種セ
ンサを設けると大幅に製品価格を上昇させてしまう。
モードを好む使用者が増加しており、内気循環モードの
割合の多いオート内外気制御が必要となっている。とこ
ろが、上記従来の技術を用いてガスセンサの検出値の所
定値を低下させると、さらに長時間内気循環モードが続
くことが考えられる。したがって、前述の不具合がさら
に増大するという問題が生じる。
間保持されることを防止することにより、乗員の気分の
悪化を防止でき、且つ窓ガラスに曇りが発生することを
防止できる車両用空気調和装置を提供することにある。
よれば、汚染度検出手段で検出した車室外の空気の汚染
度に関連する検出値が設定値以上に上昇した場合には、
内外気制御手段によって内気循環モードに保持するよう
に内外気切替手段が制御される。これにより、ダクトの
内気吸込口が開かれ、外気吸込口が閉じられるので、車
室内の空気はダクトを介して循環することになる。
気保持時間が長ければ長い程、設定値が連続的または段
階的に低下することにより、車室外の空気が多少汚染さ
れていても、ある程度の時間が経過すれば、汚染度検出
手段の検出値が設定値より低下する。この場合には、内
外気制御手段によって外気導入モードに保持するように
内外気切替手段が制御される。これにより、ダクトの内
気吸込口が閉じられ、外気吸込口が開かれるので、車室
外の空気がダクトを介して車室内に導入されて換気がな
される。それによって、内気循環モードに長時間保持さ
れ続けることによる車室内の空気中の二酸化炭素濃度が
上昇することによる乗員の気分の悪化を抑えることがで
き、且つ車室内の湿度が上昇することによる窓ガラスの
曇りの発生を抑えることができる。
モードに保持している内気保持時間中は設定値を一定値
に設定することにより、汚染された車室外の空気がダク
トを介して車室内に侵入することを防止できる。それに
よって、車室内の空気中の汚染度が上昇することによる
乗員の気分の悪化を抑えることができる。
を乗員数が多ければ多い程短くなるように変更すること
により、乗員数の少ない時には内気循環モードに長時間
保持でき、乗員数の多い時には短時間で外気導入モード
に変更できる。請求項4に記載の発明によれば、設定値
を連続的または段階的に低下させる低下量を、乗員数が
多ければ多い程大きくなるように変更することにより、
乗員数の少ない時には内気循環モードに長時間保持で
き、乗員数の多い時には短時間で外気導入モードに変更
できる。
実施形態を示したもので、図1は車両用空気調和装置を
示した図である。
方側に装備したダクト2を有しており、このダクト2内
には、その上流から下流にかけて、内外気切替ドア3、
ブロワ4、エバポレータ5、2個のエアミックスドア
6、ヒータコア7等の空気加熱手段、2個の吹出口切替
ドア8が配設されている。
のドア駆動手段により駆動され、吸込口モードを切り替
える内外気切替手段である。この内外気切替ドア3は、
ダクト2の最上流側に形成された内気吸込口21から車
室内の空気(以下内気と呼ぶ)を吸い込む内気循環モー
ドと外気吸込口22から車室外の空気(以下外気と呼
ぶ)を吸い込む外気導入モードとを切り替える。
駆動回路)14により印加電圧(以下ブロワ電圧と呼
ぶ)が制御されるブロワモータ15の回転速度に応じ、
ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる
送風機である。エバポレータ5は、所謂冷凍サイクルの
冷媒蒸発器で、コンプレッサの作動に応じ、ブロワ4に
より送られてきた空気を冷媒と熱交換させて冷却する空
気冷却手段である。2個のエアミックスドア6は、サー
ボモータ12により駆動されて、その開度に応じて、ヒ
ータコア7を通過する空気量とヒータコア7を迂回する
空気量とを調節する。ヒータコア7は、車両のエンジン
を冷却する冷却水により、通過する空気を加熱する空気
加熱手段である。なお、エバポレータ5、2個のエアミ
ックスドア6およびヒータコア7から吹出温度調節手段
を構成する。
13により駆動されて、吹出口モードを切り替える吹出
口切替手段である。これらの吹出口切替ドア8は、ダク
ト2の最下流側に形成されたフェイス吹出口23、デフ
ロスタ吹出口24およびフット吹出口25を開閉して、
吹出口モードをフェイスモード、バイレベルモード、フ
ットモード、フットデフモードまたはデフロスタモード
のいずれかに切り替える。
ロワコントローラ14は、マイクロコンピュータ等の空
調制御装置10からの制御信号に基づいて制御される。
空調制御装置10は、本発明の内外気制御手段であっ
て、中央処理装置CPU、リードオンリメモリROM、
ランダムアクセスメモリRAM等を備えた空調制御手段
で、それ自体は周知のものである。この空調制御装置1
0には、車室内の空気温度(内気温)を検出する内気温
センサ31等の内気温検出手段、車室外の空気温度(外
気温)を検出する外気温センサ32等の外気温検出手
段、車室内に射し込む日射量を検出する日射センサ33
等の日射量検出手段、エバポレータ5を通過した空気温
度(エバ後温度)を検出するエバ後温度センサ34等の
エバ後温度検出手段、エンジンの冷却水温を検出する冷
却水温センサ等の冷却水温検出手段(図示せず)、空調
操作パネル35に設けられた温度設定スイッチ36等の
温度設定手段、および排気ガスセンサ9等の汚染度検出
手段が接続されている。その排気ガスセンサ9は、空気
中の一酸化炭素(CO)等の有害ガスの濃度より車室外
の汚染度を検出するもので、その検出値に応じた電気信
号(例えば電圧信号)を出力する。
の空調制御装置10の作動を図1ないし図5に基づいて
簡単に説明する。ここで、図2は空調制御装置の作動の
一例を示したフローチャートである。
理用メモリ)の記憶内容などの初期化を行う(ステップ
S1)。次に、外気タイマカウンタ(換気許可時間)F
RSに定常ブロワ電圧から計算した車室内を換気するの
に充分な初期設定値(例えば1分間〜30分間)、内気
タイマカウンタREC(内気保持時間)に乗員数から計
算した初期設定値(例えば10分間〜30分間)を代入
し、ガスセンサ9で検出した車室外の汚染度の判定値で
ある汚染度判定レベル(設定値)Vsetを充分高く設
定する(ステップS2)。なお、乗員数の検出方法とし
ては、車両のドアの開閉数により乗員数を判定しても良
いし、あるいは放射温度計等により乗員数を検出しても
良い。
6で設定された設定温度Tset、各センサで検出され
た内気温Tr、外気温Tam、日射量Ts、エバ後温度
Te、冷却水温Tw等を読み込んでランダムアクセスメ
モリに記憶する(ステップS3)。次に、設定温度Ts
et、内気温Tr、外気温Tamおよび日射量Tsに基
づいて、ダクト2より各吹出口を通って車室内へ吹き出
す空気の目標値、すなわち、目標吹出温度TAOを下記
の数1に式によって求める(ステップS4)。
am・Tam−Ks・Ts+C 但し、Kset、Kr、Kam、Ksは補正ゲイン、C
は補正定数を表す。
いて吸込口モード決定制御を行う(ステップS5)。次
に、ステップS5で設定された吸込口モードになるよう
にサーボモータ11に対して制御出力を出し(空調制御
手段:ステップS6)、図4に示した特性図に基づい
て、目標吹出温度TAOに応じたブロワ電圧を決定し
(ステップS7)、図5に示した特性図に基づいて、目
標吹出温度TAOに応じて吹出口モードを決定する(ス
テップS8)。
e、冷却水温Twに基づいて、エアミックスドア6の目
標ドア開度SW(%)を下記の数2に式によって求める
(ステップS9)。
e)×100
テップS6で決定したブロワ電圧になるようにブロワコ
ントローラ14に対して制御出力を出し(ステップS1
0)、ステップS9で求められた目標ドア開度SWにな
るようにサーボモータ12に対して制御出力を出し(ス
テップS11)、ステップS6で決定した吹出口モード
になるようにサーボモータ13に対して制御出力を出す
(ステップS12)。次に、ステップS3の処理に戻
る。
込口モード設定制御を図1ないし図3に基づいて簡単に
説明する。ここで、図3は吸込口モード決定制御を示し
たサブルーチンである。
カウンタRECが「0」であるか否かを判定する。すな
わち、(REC=0)であるか否かを判定する(内気保
持時間判定手段:ステップS21)。この判定結果がN
Oの場合には、(REC←REC−1)を行う。すなわ
ち、内気タイマカウンタRECの値から「1」を減算す
る(ステップS22)。次に、内気タイマカウンタRE
Cが「0」であるか否かを判定する。すなわち、(RE
C=0)であるか否かを判定する(内気保持時間判定手
段:ステップS23)。
合には、汚染度判定レベルVsetは「高」のままで吸
込口モードを継続して内気循環モードに設定する(吸込
口モード設定手段:ステップS24)。また、ステップ
S23の判定結果がYESの場合には、内気保持時間が
終了したと判定して、汚染度判定レベルVsetを
「高」から「標準値」(=CO濃度が10ppm)へ変
更する(ステップS25)。次に、ステップS24へ移
行して吸込口モードを継続して内気循環モードに設定す
る。
の場合には、内気保持時間が終了したと判定して、オー
ト内外気モードに入る。そして、外気タイマカウンタF
RSが「0」であるか否かを判定する。すなわち、(F
RS=0)であるか否かを判定する(換気許可時間判定
手段:ステップS26)。このステップS26の判定結
果がNOの場合には、換気許可時間が終了していないと
判定して、外気導入モードに変更しても良いか否かを判
定する。すなわち、排気ガスセンサ9で検出した車室外
の汚染度(CO濃度)に応じた出力電圧(排気ガスセン
サ9の検出値)Vgが汚染度判定レベル(設定値)Vs
etより上昇しているか否かを判定する(汚染度判定手
段:ステップS27)。
場合には、(Vset←Vset−ΔV)を行う。すな
わち、汚染度判定レベルVsetの値から「1」を減算
する(設定値減少手段:ステップS28)。次に、(F
RS←FRS−1)を行う。すなわち、外気タイマカウ
ンタFRSの値から「1」を減算する(ステップS2
9)。次に、吸込口モードを外気導入モードに設定する
(吸込口モード設定手段:ステップS30)。また、ス
テップS27の判定結果がNOの場合には、車室外の空
気(外気)が多少汚染されていると判定して、(Vse
t←Vset−ΔV)を行う。すなわち、汚染度判定レ
ベルVsetの値から「1」を減算する(設定値減少手
段:ステップS31)。次に、吸込口モードを内気循環
モードに設定する(吸込口モード設定手段:ステップS
32)。
の場合には、換気許可時間が終了したと判定して、オー
ト内外気モードを終了する。そして、汚染度判定レベル
(設定値)Vsetを充分高く設定し、外気タイマカウ
ンタ(換気許可時間)FRSおよび内気タイマカウンタ
REC(内気保持時間)に初期設定値を代入する(ステ
ップS33)。次に、吸込口モードを内気循環モードに
設定する(吸込口モード設定手段:ステップS34)。
の車両用空気調和装置1の作用を図1ないし図6に基づ
いて簡単に説明する。ここで、図6は吸込口モード、排
気ガスセンサの出力電圧の波形および汚染度判定レベル
の波形を示したタイムチャートである。
内気保持時間が経過するまでは吸込口モードが内気循環
モードに設定される。これにより、内気吸込口21より
吸い込まれた内気はダクト2を介して車室内に吹き出さ
れる。そして、図6に示した時刻Aに到達すると、すな
わち、内気保持時間が経過すると、汚染度判定レベルV
setが「高」から「標準値」(=CO濃度が10pp
m)へ変更される。そして、時刻Aから外気タイマカウ
ンタFRSのカウントが開始され、汚染度判定レベルV
setが連続的に徐々に低下していく。なお、汚染度判
定レベルVsetの単位時間当りの低下量ΔVは例えば
30分間で汚染度判定レベルVsetの値が例えば10
ppmから5ppmまで下がる値に設定されている。
きに、排気ガスセンサ9で検出した車室外の汚染度に応
じた出力電圧Vgが汚染度判定レベルVsetより上昇
するため、吸込口モードが外気導入モードに切り替えら
れる。これにより、外気吸込口22より吸い込まれた外
気はダクト2を介して車室内に吹き出されることによ
り、多少外気が汚れていても、強制的に換気がなされ
る。そして、図6に示した時刻Cに到達すると、すなわ
ち、換気許可時間が経過すると、汚染度判定レベルVs
etが「高」へ変更されることにより、排気ガスセンサ
9の出力電圧gが汚染度判定レベルVset以下に低下
するため、吸込口モードが内気循環モードに切り替えら
れる。これにより、内気吸込口21より吸い込まれた内
気はダクト2を介して車室内に吹き出されるので、汚染
された外気を吸い込むことによる車室内の汚染が防げ
る。
ESのカウントが開始され、図6に示した時刻Cから時
刻Dまでは、すなわち、内気保持時間が経過するまで
は、汚染度判定レベルVsetが「高」(一定値)に保
たれる。そして、図6に示した時刻Dに到達すると、す
なわち、内気保持時間が経過すると、汚染度判定レベル
Vsetが再び「高」から「標準値」へ変更される。そ
して、時刻Dから外気タイマカウンタFRSのカウント
が開始され、汚染度判定レベルVsetが連続的に徐々
に低下していく。
きに、排気ガスセンサ9で検出した車室外の汚染度に応
じた出力電圧Vgが汚染度判定レベルVsetより上昇
するため、吸込口モードが外気導入モードに切り替えら
れる。これにより、外気吸込口22より吸い込まれた外
気はダクト2を介して車室内に吹き出されることによ
り、多少外気が汚れていても、強制的に換気がなされ
る。そして、図6に示した時刻Fに到達すると、排気ガ
スセンサ9の出力電圧gが汚染度判定レベルVset以
下に低下するため、吸込口モードが再び内気循環モード
に切り替えられる。これにより、内気吸込口21より吸
い込まれた内気はダクト2を介して車室内に吹き出され
る。
きに、排気ガスセンサ9で検出した車室外の汚染度に応
じた出力電圧Vgが汚染度判定レベルVsetより上昇
するため、吸込口モードが外気導入モードに切り替えら
れる。これにより、外気吸込口22より吸い込まれた外
気はダクト2を介して車室内に吹き出される。そして、
図6に示した時刻Hに到達すると、すなわち、換気許可
時間が経過すると、汚染度判定レベルVsetが「高」
へ変更されることにより、排気ガスセンサ9の出力電圧
gが汚染度判定レベルVset以下に低下するため、吸
込口モードが再び内気循環モードに切り替えられる。そ
の後は上記作動を繰り返す。
実施形態では、車室外に取り付けられた排気ガスセンサ
9の他に、車室内の汚染度を検出するCO2 センサ等の
汚染度センサや車室内の湿度を検出する湿度センサを車
室内に取り付けることなく、内気循環モード中心のオー
ト内外気システムを提供できるので、部品点数の減少に
より製品価格を低減することができる。そして、吸込口
モードが内気循環モード中心のため、汚染度の高い市街
地走行中でも汚染された外気を車室内に導入することに
より車室内が汚染されず、乗員の気分の悪化が起こるこ
とを防止できる。
可時間が経過するまでの間は、汚染度判定レベルVse
tを連続的に徐々に低下させることにより、多少外気が
汚染されていても、外気許可時間中に排気ガスセンサ9
の出力電圧gが汚染度判定レベルVsetより上昇した
ら強制的に換気を行うようにしている。これにより、汚
染度の高い市街地走行中であっても換気がなされるの
で、吸込口モードが内気循環モードに長時間固定される
ことによる車室内のCO2 濃度の上昇や、僅かなNOx
の侵入が蓄積するなどして乗員の気分の悪化が起こるこ
とを防止でき、且つ呼吸による車室内の湿度の上昇によ
るフロント窓ガラス等の窓ガラスの曇りの発生を防止で
きる。
の第2実施形態を示したもので、図7および図8は汚染
度判定レベルの波形を示したタイムチャートである。
tを一定値(「高」)に保つ内気保持時間を、車両に乗
る乗員数によって変更するようにしている。例えば車室
内に1人しか乗車していない時には、図7に示したよう
に、単位時間当りのCO2 や湿度の上昇量は小さいの
で、長時間(=内気保持時間、例えば30分間)REC
だけ吸込口モードを内気循環モードに固定するようにす
る。
は、単位時間当りのCO2 や湿度の上昇量は大きいの
で、図8に示したように、短時間(=内気保持時間、例
えば10分間)RECだけ吸込口モードを内気循環モー
ドに固定するようにする。なお、車室内に乗車した乗員
数が2人、3人、5人以上の場合にも同様に、乗員数が
多ければ多い程、汚染度判定レベルVsetを一定値
(「高」)に保つ内気保持時間を長く設定する。ここ
で、乗員数の検出方法としては、車両のドアの開閉数に
より乗員数を判定しても良いし、あるいは放射温度計等
により乗員数を検出しても良い。
明の第3実施形態を示したもので、図9および図10は
汚染度判定レベルの波形を示したタイムチャートであ
る。
おける、汚染度判定レベルVsetの単位時間当りの低
下量ΔVを、車両に乗る乗員数によって変更するように
している。例えば車室内に1人しか乗車していない時に
は、内気循環モードを長時間継続するように、図9に示
したように、単位時間当りの低下量ΔVを小さくする。
また、車室内に4人も乗車している時には、短時間で外
気導入モードに切り替わるように、すなわち、強制換気
を行えるように、図10に示したように、単位時間当り
の低下量ΔVを大きくする。なお、車室内に乗車した乗
員数が2人、3人、5人以上の場合にも同様に、乗員数
が多ければ多い程、汚染度判定レベルVsetの単位時
間当りの低下量ΔVを大きく設定する。
施形態を示したもので、図11は換気許可時間とブロワ
電圧との関係を示したグラフである。
モードの時に、車室内に導入する外気の量、所謂換気量
がブロワ4の送風量にほぼ比例することから、ブロワ4
の送風量、ブロワ4の回転速度またはブロワ電圧によっ
て換気許可時間の長さを補正することにより最適な換気
許可時間を設定できる。
検出手段として空気中のCO等の有害ガスの濃度を検出
する排気ガスセンサ9を用いたが、空気中の窒素酸化物
(NOx)等の有害ガスの濃度を検出する排気ガスセン
サ、有害ガスセンサまたはガスセンサ等の汚染度検出手
段を用いても良い。
モードから外気導入モードに切り替える際の判定値とし
ての汚染度判定レベル(設定値)Vsetを外気許可時
間中は連続的に徐々に低下させたが、汚染度判定レベル
(設定値)Vsetを外気許可時間中に段階的に低下さ
せても良い。
程、汚染度判定レベルVsetを一定値に保つ内気保持
時間を長く設定するようにしたが、車室内の容積が小さ
ければ小さい程、汚染度判定レベルVsetを一定値に
保つ内気保持時間を長く設定するようにしても良い。
程、汚染度判定レベルVsetの単位時間当りの低下量
ΔVを大きく設定したが、車室内の容積が小さければ小
さい程、汚染度判定レベルVsetの単位時間当りの低
下量ΔVを大きく設定しても良い。
1実施形態)。
ートである(第1実施形態)。
ある(第1実施形態)。
図である(第1実施形態)。
性図である(第1実施形態)。
形および汚染度判定レベルの波形を示したタイムチャー
トである(第1実施形態)。
トである(第2実施形態)。
トである(第2実施形態)。
トである(第3実施形態)。
ートである(第3実施形態)。
グラフである(第4実施形態)。
Claims (4)
- 【請求項1】(a)車室内の空気を吸い込む内気吸込
口、および車室外の空気を吸い込む外気吸込口を有し、
車室内へ向けて空気を送るためのダクトと、 (b)前記内気吸込口を開き、前記外気吸込口を閉じる
内気循環モードと前記内気吸込口を閉じ、前記外気吸込
口を開く外気導入モードとに吸込口モードを切り替える
内外気切替手段と、 (c)車室外の空気の汚染度に関連する検出値を検出す
る汚染度検出手段と、 (d)前記汚染度検出手段の検出値が設定値以上に上昇
している時に、前記内気循環モードに保持するように前
記内外気切替手段を制御すると共に、 前記汚染度検出手段の検出値が前記設定値よりも低下し
ている時に、前記外気導入モードに保持するように前記
内外気切替手段を制御する内外気制御手段とを備えた車
両用空気調和装置であって、 前記内外気制御手段は、前記内気循環モードに保持して
いる内気保持時間が長ければ長い程、前記設定値を連続
的または段階的に低下させることを特徴とする車両用空
気調和装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の車両用空気調和装置にお
いて、 前記内外気制御手段は、前記吸込口モードを内気循環モ
ードに保持している内気保持時間中は前記設定値を一定
値に設定することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 【請求項3】請求項2に記載の車両用空気調和装置にお
いて、 前記内外気制御手段は、前記設定時間を乗員数が多けれ
ば多い程、短くなるように変更することを特徴とする車
両用空気調和装置。 - 【請求項4】請求項1に記載の車両用空気調和装置にお
いて、 前記内外気制御手段は、前記設定値を連続的または段階
的に低下させる低下量を、乗員数が多ければ多い程、大
きくなるように変更することを特徴とする車両用空気調
和装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28255596A JP3740758B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 車両用空気調和装置 |
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