JPH10226218A - 車両用空調装置の内外気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車速が低速走行において、乗員のフィーリン
グに応じながら、乗員の不快感を防止することを目的と
する。 【解決手段】ステップＳ７０では、外気が清浄か汚れて
いるかが判定され、外気が汚れていると判定されると、
内外気モードが内気モードとなる。その後、このフロー
チャートを抜けて、再度ステップＳ７０に進んで外気が
清浄と判定されると、ステップＳ１００にてタイマーＴ
がカウントされ、ステップＳ１１０にてフラグＲＥＣＦ
に１がセットされているか否かを判定する。この場合、
ステップＳ１１０では、前回ステップＳ９０にてフラグ
ＲＥＣＦに１がセットされているのでＹＥＳと判定され
て、ステップＳ１２０に進む。そして、ステップＳ１２
０にて、外気が清浄である時間が上記保持時間Ｈが経過
するまで内気モードが保持される。上記保持時間Ｈが、
車速ＶＣが低くなるほど長くなるように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置の
内外気制御装置において、特にガスセンサを用いて車室
外の空気が汚れているときには、外気モードから内気モ
ードに切り換えるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として特開昭５９−２３７２２
号公報に記載されたものがある。この従来装置では、車
室外空気（以下、単に外気）の汚れ度合いを検出するガ
スセンサを設け、ガスセンサが検出する外気の汚れ度合
いが所定値より大きくなると、サーボモータにて内外気
切換ドアを自動的に外気モードから内気モードに切り換
えるようにしている。そして、このものでは、外気が汚
染により汚れており、内気モードとなったのちに外気が
清浄となっても、内気モードを所定時間保持する保持時
間を設けている。

【０００３】そして、上記従来装置では、車両が市街地
走行している場合より、車両が郊外を走行している方
が、上記保持時間を短くすることが記載されている。な
お、この従来装置では、車両が市街地走行もしくは郊外
を走行しているかを判定する構成として、所定時間にお
ける上記条件の発生回数が所定回数より大きいと市街
地、上記所定回数より小さいと郊外と判定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
は上述したようなガスセンサを使って内外気制御を行う
ものを検討した結果、以下のような挙動を示すことが分
かった。例えば、自車が高速走行中で、前方に他の車両
（以下、前方車両）が存在すると、前方車両の多大な排
気ガスをガスセンサが検知することで、内外気モードが
内気モードに切り換わる。

【０００５】その後、例えば、自車および前方車両が低
速走行で、例えば信号待ちで停車すると、前方車両はア
イドリング状態となるので、前方車両が排出される排気
ガス量は小さくなり、これをガスセンサが検知すること
で、内外気モードが内気モードから外気モードに切り換
わる。そして、再度、自車および前方車両が走行し始め
ると、前方車両の排気ガス量が大きくなるのでガスセン
サによって内外気モードが内気モードに切り換わる。

【０００６】つまり、本発明者の検討によると、自車お
よび前方車両が停止すると内外気モードが内気モードか
ら外気モードに切り換わり、その後自車および前方車両
が走行しはじめると、内気モードに戻るといった頻度が
多いということが分かった。そして、このように内外気
モードを内気モードに切り換えたとしても、必ず、内外
気切換ドアを作動させる作動時間が存在するので、この
作動時間中に前方車両の排気ガスが車室内に侵入してし
まい、乗員に不快感を与えるといった問題がある。

【０００７】また、自車および前方車両が停止している
と、乗員の感覚としては前方車両の排気ガスが車室内に
侵入するのでないかという意識があって、この際はなる
べく内気モードにすると乗員のフィーリングに一致す
る。そこで、本発明者は、車速が低くなるほど、上記保
持時間を長く設定することで、自車および前方車両の発
進時に前方車両の排気ガスが自車内に侵入することを低
減できるとともに、自車が停止しているときの乗員のフ
ィーリングを向上させるという発想に至った。

【０００８】このように本発明は、発進時の排気ガスの
侵入を低減するとともに、自車が停止時における乗員の
フィーリング向上を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような考え方によ
り、本発明は請求項１および２に記載するように、汚れ
度合いが所定値より大きい状態から小さくなったとき
に、内気モードを所定時間（Ｔ１）保持する内外気切換
制御手段（７、２０）を有する車両用空調装置の内外気
制御装置であって、内外気切換制御手段（６、７、２
０）は、車速（ＶＣ）が低くなるほど、内気モードを保
持する保持時間を長く設定することを特徴としている。

【００１０】これにより、車速は低くなるほど、内気モ
ードを保持する保持時間が長くなるので、例えば自車お
よび前方車両が停車状態から、走行しはじめたときに内
外気切換制御手段の作動中によって、前方車両の排気ガ
ス等が車室内に侵入することを低減できるとともに、車
両停車時における乗員のフィーリングを向上できる。ま
た、特に請求項２記載の発明では、車速（ＶＣ）が低く
なるほど、所定値を汚れ度合いが小さくなるように設定
することを特徴としている。

【００１１】これにより、車速が低くなるほど所定値を
汚れ度合いが小さくなるように設定するので、車速が低
くなるほど内気モードになりやすくなる。この結果、例
えば自車および前方車両が停車状態から走行しはじめた
ときに、さほど外気が汚れていない段階にて内気モード
となるので、前方車両の排気ガスが車室内に侵入するこ
とをさらに低減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明の第１実施形態を図面に
基づき説明する。図１に車両用空調装置の内外気制御装
置の全体構成図を示す。図２に内外気切換装置の要部詳
細図を示す。

【００１３】図１に示すように車室内には車両用空調装
置１が設置されている。この車両用空調装置１は、周知
のものであって車室内への空気通路をなす空調ケース２
を有する。空調ケース２の最も空気上流側には、周知の
内気導入口３と外気導入口４が設けられている。内気導
入口３は、空調ケース２内に車室内空気（以下、内気）
を取り入れるためのものであり、外気導入口４は、空調
ケース２内に車室外空気（以下、外気）を取り入れるも
のである。

【００１４】これら内気導入口３と外気導入口４とは、
本実施形態では内外気切換部材である板状の内外気切換
ドア６にて選択的に開閉可能となっている。内外気切換
ドア６は、空調ケース２に回動可能に支持されており、
内気導入口３と外気導入口４とから取り入れられる内気
と外気との割合を切換調整するものである。内外気切換
ドア６は、電気的駆動手段としてサーボモータ７にて駆
動されるようになっている。サーボモータ７は、後述の
制御装置２０にて駆動制御され、これにより、内外気切
換ドア６は、図２中矢印Ａの範囲を回動可能となってい
る。

【００１５】そして、本実施形態では、内外気モードと
して図２に示すように内気導入口３を開口するとともに
外気導入口４を閉じるように内外気切換ドア６を図２中
ｂに示す作動範囲の一端側に駆動し、空調ケース２内に
外気を導く外気モードと、外気導入口４を開口するとと
もに内気導入口３を閉じるように内外気切換ドア６を図
２中ａに示す作動範囲の他端側に駆動し、空調ケース２
内に内気を導く内気モードとが切換可能となっている。

【００１６】空調ケース２には、上記内気導入口３と外
気導入口４との空気下流側に、車室内に向かう空気流を
発生する送風機５が設けられている。そして、この送風
機５は、上記２つの内外気モードに応じて外気または内
気を空調ケース２内に吸引する。また、図示していない
が空調ケース２には、上記送風機５の空気下流側に空気
を冷却する周知のエバポレータが配置され、さらにこの
エバポレータの下流側には空気を加熱する周知のヒータ
コアが配置されている。そして、空調ケース２内には、
空調風の温度を調節する手段として周知のエアミックス
ドアが配置されている。

【００１７】さらに空調ケース２の空気下流側には、車
室内に空気を導く複数の空気通路が形成されている。こ
の空気通路は、周知のものであって乗員の上半身に向か
って空調風を送風するためのフェイス用空気通路、乗員
の下半身に向かって空調風を送風するためのフット用空
気通路、車両の窓ガラスの内面に向かって空調風を送風
するためのデフロスタ用空気通路等が形成されている。
なおこれら３つの空気通路への空気の流れは、周知の吹
出切換ドアにて制御される。

【００１８】図１に示すように車両のエンジンルーム９
内には、車室外の空気の汚れ度合いを検出する手段であ
るガスセンサ１０が設置されている。ここで、このガス
センサ１０は周知のものであって良いが、本実施形態に
おけるガスセンサ１０は、排気ガス中に含まれるＣＯや
ＨＣ等の有害ガスに反応する半導体素子（例えば、Ｓｉ
Ｏ₂ ）と、この半導体素子の反応速度を高める電気ヒー
タとからなるものである。そして、ガスセンサ１０は、
上記有害ガスの濃度（外気の汚れ度合い）が高くなるほ
ど出力値（出力電圧）ＶDGS が低くなるように構成され
ている。

【００１９】ここで、上記制御装置２０について簡単に
説明する。制御装置２０は、ＲＡＭやＲＯＭ等を備える
コンピュータ手段である。そして、制御装置２０には、
図示しないイグニッションスイッチがオンされると、図
示しない車載バッテリから電力が供給されるようになっ
ている。制御装置２０には、入力端子として上記ガスセ
ンサ１０の他に、空調環境に影響を与える環境因子を検
出するセンサ群２１（例えば内気温センサ、外気温セン
サ等）、車速を検出する手段である車速センサ２３、お
よび車室内に設けられた空調操作パネル２２等が接続さ
れている。

【００２０】空調操作パネル２２には、車室内の設定温
度を設定する温度設定器２２ａと、この温度設定器２２
ａにて設定された設定温度となるように上記センサ群２
１からに信号に基づいて自動的に空調制御するオート
（ＡＵＴＯ）スイッチ２２ｂと、車両用空調装置１の作
動を停止するオフ（ＯＦＦ）スイッチ２２ｃ、マニュア
ル操作にて内気モードか外気モードを切り換える内外気
スイッチ２２ｄが設けられている。なお、上記オートス
イッチ２２ｂをオンすると上記送風機５が起動され、上
記オフスイッチ２２ｃをオンすると上記送風機５が停止
する。

【００２１】また、制御装置２０には、出力端子として
上記サーボモータ７や送風機５等に接続されている。次
に、本発明の要部であるガスセンサ１０の検出値に応じ
た内外気切換ドア６の制御内容について説明する。図３
にこの内外気制御内容を表すフローチャートを示す。な
お、このフローチャートは、上記イグニッションスイッ
チがオンされたときに、上記オートスイッチ２２ｂがオ
ンの状態にあり、送風機５が駆動状態のときに行われ
る。

【００２２】また、通常、上記オートスイッチ２２ｃが
オンされて、内外気モードが自動的に制御する場合、例
えば夏期において急激に車室内を冷却するときには内気
モードとなる。従って、この場合は、内外気モードは内
気モードとなり、車室内を急激に冷却するとき以外で、
図３のフトーチャートが実行される。また、このフロー
チャートは、上記ガスセンサ１０のウォームアップが終
了したときに実行され、このウォームアップとは、上述
した電気ヒータにて半導体素子を暖めて、半導体素子の
反応速度を高めることである。また、ガスセンサ１０の
ウォームアップは、このフローチャートが始めて実行さ
れたときに約３０秒行われ、３０秒経過すると始めてス
テップＳ２０に進む。そして、このウォームアップ中
は、内外気モードは内気モードとする。これにより、ウ
ォームアップ中に外気が汚れていても、この外気が車室
内に侵入することが防止できる。

【００２３】先ず、ステップＳ１０では、データ、フラ
グおよびタイマー等の初期化を行って後、上記車速セン
サ２３が検出する車速ＶＣを読み込む。次にステップＳ
２０では、ガスセンサ１０にて有害ガスの濃度（以下、
ガス濃度）を検出するための基準値ＶCLR をセットす
る。ここで、ガスセンサ１０は、上記半導体素子に応じ
て検出精度のばらつきが非常に大きいため、ガス濃度を
絶対値で検出することが困難である。従って、本実施形
態では上記基準値ＶCLR に対する変化量で外気の汚れ度
合いを検出する。また、上記基準値ＶCLR は、ガスセン
サ１０が検出するガス濃度（絶対値）である。

【００２４】そして、本実施形態では上記基準値ＶCLR
は、以下の数式１にて決定される。

【００２５】

【数１】 基準値ＶCLR ←ｍａｘ（ＶCLR ，ＶDGS ） なお、ＶDGS はガスセンサ１０の実際に検出するガス濃
度（絶対値）である。上記数式１にて示すように基準値
ＶCLR は、このフローチャートが実行されているときの
最も外気が清浄な場所におけるガス濃度ＶDGS となる。
続いて、ステップＳ３０では、ガスセンサ１０が検出す
るガス濃度ＶDGS を読み取り、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、後述の内外気制御処理に使用され
る処理値Ｌｎを算出する。この処理値Ｌｎは以下の数式
２にて算出される。

【００２６】

【数２】 処理値Ｌｎ＝ガス濃度ＶDGS ／基準値ＶCLR つまり、この数式２は、上述したように上記基準値ＶCL
R に対する変化量であって、処理値Ｌｎは制御処理上の
車室外の空気の汚れ度合いに相当する。そして、ガス濃
度ＶDGS は、外気の汚れ度合いが大きいほど小さくなる
ので、制御処理上の汚れ度合いは、処理値Ｌｎが小さく
なるほど大きくなる。

【００２７】次にステップＳ５０では、上記処理値Ｌｎ
と比較される判定レベルＬｓをセットする。ここで、本
実施形態では、上述したように処理値Ｌｎは外気の汚れ
度合が大きくなるほど小さくなるので、処理値Ｌｎが判
定レベルＬｓより小さいと、外気の汚れによって乗員に
不快感を与えることになり、この際は後述するように内
外気モードを内気モードとする。一方、処理値Ｌｎが判
定レベルＬｓより大きくて外気が清浄である場合は、後
述するように内外気モードを外気モードとする。

【００２８】そして、本実施形態におけるステップＳ５
０では、図４に示すように上記処理値Ｌｎを車速Ｖｃに
応じて設定する。以下、これについて説明する。図４に
示すように判定レベルＬｓは、車速ＶＣが低くなるほど
大きく、つまり汚れ度合いが小さくなるように設定され
る。そして、本実施形態では車速ＶＣが所定値Ｖ１より
低いときは、判定レベルＬｓをＬｓ１一定とし、車速Ｖ
Ｃが所定値Ｖ１より高くて所定値Ｖ２より低い範囲で
は、車速ＶＣが低くなるほど汚れ度合いが小さくなるよ
うに設定される。また、車速ＶＣが所定値Ｖ２より高い
ときは、処理値ＬｓはＬｓ２一定に設定される。

【００２９】このようにすることで、本実施形態では車
速ＶＣが低くなるほど判定レベルＬｎが汚れ度合いが小
さく設定されるので、車速ＶＣが低くなるほど内気モー
ドに切り換わり易くなる。続いて、ステップＳ６０で
は、保持時間Ｈをセットする。そして、この保持時間Ｈ
は、図５に示すように車速ＶＣが低くなるほど長くなる
ように設定される。そして、本実施形態では車速ＶＣが
所定値Ｖ３より低いときは、保持時間Ｈを一定とし、車
速ＶＣが所定値Ｖ１より高くて所定値Ｖ２より低い範囲
では、車速ＶＣが低くなるほど保持時間Ｈが短くなるよ
うに設定される。また、車速ＶＣが所定値Ｖ４より高い
ときは、保持時間Ｌｓは一定に設定される。

【００３０】なお、この保持時間Ｈの機能は、後で詳し
く説明する。次にステップＳ７０では、上述したように
上記処理値Ｌｎが上記判定レベルＬｓ以上か否かの判定
が行われる。そして、上記処理値Ｌｎが上記判定レベル
Ｌｓ以下で、外気が汚れているとステップＳ８０に進ん
で、タイマーをリセットする。そして、さらにステップ
Ｓ９０に進んで、内外気モードが内気モードとなるよう
にサーボモータ７に駆動信号を出力するとともに、フラ
グＲＥＣＦに１をセットする。ここで、このフラグＲＥ
ＣＦに１がセットされているということは、外気が汚れ
ており内外気モードが内気モードとなっていることを意
味する。

【００３１】一方、ステップＳ７０にて上記処理値Ｌｎ
が上記判定レベルＬｓより小さくて外気が清浄であると
ステップＳ１００に進んで、外気が清浄となってからの
継続時間を計時するためにタイマーＴのカウントを開始
し、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０ではフ
ラグＲＥＣＦに１がセットされているか否かが判定され
る。ここで、図３に示すフローチャートが始めて実行さ
れたときには、ステップＳ８０にて外気が清浄と判定さ
れても、フラグＲＥＣＦには何もセットされていないの
で、ステップＳ１３０に進む。

【００３２】そして、ステップＳ１３０では、内外気モ
ードが外気モードとなるようにサーボモータ７に駆動信
号を出力するとともに、フラグＲＥＣＦに０をセットす
る。なお、このフラグＲＥＣＦに０がセットされている
ということは、外気が清浄で内外気モードが外気モード
となっていることを意味する。また、外気が汚れてお
り、ステップＳ１００にてフラグＲＥＣＦに１がセット
された後に、外気が清浄となってステップＳ１１０に進
んだときは、ステップＳ１２０での判定結果はＹＥＳと
なる。この結果、ステップＳ１２０に進み、ステップＳ
１１０にて開始したタイマーＴが上記保持時間Ｈ経過す
るまで、ステップＳ９０に進んで、内気モードを保持す
る。

【００３３】なお、上記内外気スイッチ２２ｄが操作さ
れてマニュアル操作にて内外気モードが決定されている
場合は、上記図３のフローチャートは実行されず、内外
気スイッチ２２ｄの設定に応じて内外気モードが選択さ
れる。次に上述した図３のフローチャートの作動を詳し
く説明する。先ず、図３のフローチャートが始めて実行
されて、ステップＳ５０に進むと、図５に示すように車
速ＶＣに応じて判定レベルＬｓが設定される。

【００３４】次にステップＳ６０に進んで、車速ＶＣに
応じて保持時間Ｈが設定される。そして、ステップＳ７
０では、外気が清浄か汚れているかが判定され、外気が
汚れていると判定されると、内外気モードが内気モード
となる。これにより、汚れた外気が車室内に侵入するこ
とが防止でき、乗員に不快感を与えずに済む。その後、
このフローチャートを抜けて、再度ステップＳ７０に進
んで外気が清浄と判定されると、ステップＳ１００にて
タイマーＴがカウントされ、ステップＳ１１０にてフラ
グＲＥＣＦに１がセットされているか否かを判定する。

【００３５】この場合、ステップＳ１１０では、前回ス
テップＳ９０にてフラグＲＥＣＦに１がセットされてい
るのでＹＥＳと判定されて、ステップＳ１２０に進む。
そして、ステップＳ１２０にて、外気が清浄である時間
が上記保持時間Ｈが経過するまで内気モードが保持され
る。そして、このように上記保持時間Ｈが、車速ＶＣが
低くなるほど長くなるように設定されるので、例えば自
車および前方車両が停車状態から、走行しはじめたとき
に、内気モードとなるように内外気切換ドア６の作動
し、この作動中に車室内に侵入する車室外空気の量を低
減できる。この結果、乗員のフィーリングに応じながら
乗員に不快感を与えることを防止できる。

【００３６】また、例えば上述したように上記処理値Ｌ
ｎと判定レベルＬｓとの比較によって内外気モードが切
り換えられるのであるが、短時間の間に外気が清浄と判
定されたり、汚れていると判定されると、内外気切換ド
ア６がハンチングを起こすという問題が発生する。しか
しながら、本実施形態では、内気モードなったのちに、
外気が清浄となった直後に外気モードとせず、保持時間
Ｈの間内気モードを保持する。これにより、内外気切換
ドア６のハンチングを防止することができる。

【００３７】また、本実施形態では上述したようにステ
ップＳ５０にて車速ＶＣが低くなるほど、判定レベルＬ
ｓの汚れ度合いが小さくなるようにしているので、例え
ば車両が停車中には、内外気モードが内気モードを保持
しやすくなる。これにより、本実施形態では、自車およ
び前方車両が信号待ち等により停止しているときに、内
気モードになりやすくなって、さらに乗員のフィーリン
グに応じて内外気制御を行うことができる。

【００３８】（変形例）以上、本発明の各実施形態を述
べたが、本発明は以下のような変形例にも適用できる。
上記各実施形態では、内外気切換ドア６を板状のドア部
材にて構成したが、可撓性のフィルムによって内気導入
口３と外気導入口４とから取り入れられる内気および外
気の量を調整するものであっても良いし、ロータリー式
のドア部材を用いても勿論良い。

【００３９】また、上記各実施形態では、外気が清浄な
ときには外気導入口４を開口するとともに内気導入口３
を閉じる外気導入モードとしたが、外気清浄なときに外
気導入口４と内気導入口３との双方を開口する半内気モ
ードとしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、２実施形態における車両用空調
装置の内外気制御装置の全体構成図である。

【図２】上記各実施形態における内外気制御装置の詳細
図である。

【図３】上記各実施形態における制御装置２０の制御内
容を示すフローチャートである。

【図４】上記各実施形態における車速ＶＣと判定レベル
Ｌｓとの関係を表す図である。

【図５】上記各実施形態における車速ＶＣと保持時間Ｈ
との関係を表す図である。

【符号の説明】

２…空調ケース、３…内気導入口、４…外気導入口、６
…内外気切換ドア、７…サーボモータ、１０…ガスセン
サ、２０…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 優 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室外空気の汚れ度合いを検出する汚れ
   度合い検出手段（１０）、車室内への空気通路をなす空
   調ケース（２）、この空調ケース（２）内に車室内空気
   を取り入れるための内気導入口（３）、前記空調ケース
   （２）内に前記車室外空気を取り入れるための外気導入
   口（４）、およびこれら内気導入口（３）と外気導入口
   （４）とから取り入れられる内気と外気との割合を切換
   調整する内外気切換部材（６）を有し、 前記汚れ度合検出手段（１０）にて検出された汚れ度合
   いが所定値より大きくなると前記外気導入口（４）を閉
   じて前記内気導入口（３）を開口する内気モードに切り
   換え、前記汚れ度合い検出手段の検出する汚れ度合いが
   所定値より大きい状態から小さくなったときに、前記内
   気モードを所定時間（Ｔ１）保持する内外気切換制御手
   段（７、２０）を有する車両用空調装置の内外気制御装
   置であって、 前記内外気切換制御手段（６、７、２０）は、 車速（ＶＣ）が低くなるほど、前記内気モードを保持す
   る保持時間（Ｈ）を長く設定することを特徴とする車両
   用空調装置の内外気制御装置。
2. 【請求項２】 前記車速（ＶＣ）が低くなるほど、前記
   所定値を汚れ度合いが小さくなるように設定することを
   特徴とする請求項１記載の車両用空調装置の内外気制御
   装置。