JPH11147415A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】汚染地域に近づいたときに、確実に汚染された
空気が車室内に進入することが防止できる車両用空調装
置を提供する。 【解決手段】車両が汚染地域を走行するか否かを判定す
るために、先ず、ステップＳ８０１では、車速センサが
検出する車速（ｓｐｄ）と、上記位置データ部７１に記
憶された汚染地域（本例ではトンネル）とに基づいて、
必要距離Ｓを算出する。必要距離Ｓは、車速と、内外気
切換ドアを外気モードから内気モードに切り換える作動
時間Ｔ１の積である。つまり、車速を一定として考える
と、車両の現在位置からトンネルの入口までの距離Ｗ
が、上記必要距離Ｓとなったときに内外気切換ドアを作
動し始めれば、車両がトンネルの入口に到達するまで
に、確実に内外気モードを外気モードから内気モードに
切り換えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１な
いし図５に基づいて説明する。まず本実施形態の全体構
成について図１を用いて説明する。車両用空調装置１
は、車室内に空調空気が導入される空調ケース２と、こ
のケース２内に空気を導入し車室内へ送風する送風機３
と、冷房手段を構成する冷凍サイクル４と、暖房手段を
構成する温水回路５と、エアコン制御装置６とを備えて
いる。

【０００２】空調ケース２の空気下流側部位には分岐ケ
ース２ａ〜２ｃが接続されている。このうち分岐ケース
２ａの先端は、車両の窓ガラス１０の内面に向けて空気
を吹き出すためのデフロスタ吹出口７に接続され、分岐
ケース２ｂの先端は、乗員の上半身に向けて空気を吹き
出すためのフェイス吹出口８に接続され、分岐ケース２
ｃの先端は、乗員の足元に向けて空気を吹き出すための
フット吹出口９に接続されている。

【０００３】各吹出口７〜９は、分岐ケース２ａ〜２ｃ
の上流開口部に設けられた吹出口切換ドア１１，１２に
よって開閉される。この吹出口切換ドア１１，１２は、
図示しないリンク機構を介して、サーボモータのような
駆動手段１３（図２参照）によって駆動される。送風機
３は、ブロワケース３ａ、遠心式ファン３ｂ、およびそ
の駆動手段としてのブロワモータ３ｃよりなり、ブロワ
モータ３ｃへの印加電圧（ブロワ電圧）に応じて送風量
が決定される。

【０００４】ブロワケース３ａの空気入口部には、空調
ケース２内に車室内空気（以下、内気）を導入するため
の内気導入口１４と、空調ケース２内に車室外空気（以
下、外気）を導入するための外気導入口１５とが形成さ
れた内外気切換箱５０が接続されている。また、この外
気導入口１５には、実際には車両のアッパーカウルに開
口した図示しない外気取入口と図示しない外気導入ダク
トにて接続されている。

【０００５】上記内外切換箱５０には、例えばサーボモ
ータのような駆動手段１７（図２参照）によって駆動さ
れる内外気切換ドア１６が設けられており、この内外気
切換ドア１６によって内気導入口１４から空調ケース２
内へ導入される内気導入風量、および外気導入口１５か
ら空調ケース２内に導入される外気導入風量とが制御さ
れる。

【０００６】冷凍サイクル４は、車室内を冷房する冷房
手段を構成するとともに、車両窓ガラス１０の曇りを除
去する除湿手段を構成する周知のものであり、具体的に
は冷媒圧縮機１８、冷媒凝縮器１９、レシーバ２０、減
圧装置２１、および冷媒蒸発器２２により構成され、冷
媒配管２４によって接続されている。このうち冷媒圧縮
機１８は、電磁クラッチ２５を介して車両の走行用エン
ジン２６によって駆動され、冷媒蒸発器２２側からのガ
ス冷媒を圧縮して高温高圧冷媒とし、この高温高圧冷媒
を冷媒凝縮器１９側に吐出する。

【０００７】冷媒凝縮器１９は、クーリングファン２７
の送風を受けて、冷媒圧縮機１８が吐出した高温高圧冷
媒を凝縮液化する。レシーバ２０は、冷媒凝縮器１９か
らの冷媒を気液分離するとともに、冷凍サイクル４中の
余分な冷媒を蓄える。減圧装置２１は、レシーバ２０か
らの液冷媒を減圧膨張して低温低圧冷媒とするもので、
具体的には、冷媒蒸発器２２の出口配管を流れる冷媒の
過熱度が一定となるように、自身を通過する冷媒流量を
調節する温度作動式膨張弁で構成されている。

【０００８】冷媒蒸発器２２は、空調ケース２内に配置
されており、送風機３からの空気との熱交換によって前
記低温低圧冷媒を蒸発させる。温水回路５は、車室内を
暖房する暖房手段を構成するものであり、具体的には、
空調ケース２内のうち冷媒蒸発器２２の空気下流側に配
設され、エンジン冷却水を熱源として空調ケース２内の
空気を加熱する加熱器としてのヒータコア２８と、この
ヒータコア２８に接続された温水配管２９とからなる。

【０００９】このうちヒータコア２８は、冷媒蒸発器２
２からの冷風がヒータコア２８をバイパスするバイパス
通路３０を形成するように、ケース２内に配設されてい
る。そして、前記冷風のうち、ヒータコア２８を通過す
る空気量とバイパス通路３０を通過する空気量との割合
は、ヒータコア２８の空気上流側に設けられたエアミッ
クスドア３１の位置によって調節される。このエアミッ
クスドア３１は、図示しないリンク機構を介して、サー
ボモータのような駆動手段３２（図２参照）によって駆
動される。

【００１０】エアコン制御装置６は、空調制御に係わる
制御プログラムや各種演算式等が記憶されたマイクロコ
ンピュータの他に、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、Ａ
／Ｄ変換器等（いずれも図示しない）を内蔵する周知の
もので、図２に示すように、エアコン操作パネル３３か
ら出力される操作信号と、後述する各種センサからの検
出信号とに基づいて、上記各サーボモータ１３、１７、
３２と、ブロワモータ３ｃを駆動するためのモータ駆動
回路３４と、電磁クラッチ２５を駆動するためのクラッ
チ駆動回路３５とへ制御信号を出力する。

【００１１】上記各種センサとしては、内気の温度を検
出する内気温センサ３６、外気の温度を検出する外気温
センサ３７、車室内に照射される日射量を検出する日射
センサ３８、冷媒蒸発器２２を通過した直後の空気温度
を検出する蒸発器後センサ３９、ヒータコア２８の外表
面に直接取り付けられ、エンジン冷却水温を検出する水
温センサ４０、車両の車速に関連する車速情報、つま
り、車速を検出する車速センサ４１、および外気の汚れ
（一酸化炭素、窒素酸化物等）を検出する汚れセンサ４
２が用いられる。なお、車速センサ４１は、周知の電磁
ピックアップ式の車輪速センサにて検出される。

【００１２】エアコン操作パネル３３は、車室内のイン
ストルメントパネル（図示しない）に設けられ、図２に
示すように車室内の設定温度を設定する温度設定器３３
ａや、乗員の操作により周知の吹出モードを切り換える
吹出モード設定スイッチ（図示しない）が設けられてい
る。ここで、本例におけるエアコン制御装置６には、Ｇ
ＰＳ装置７０が接続されている。ＧＰＳ装置は、周知の
カーナビゲーションシステムのものであって、人工衛生
からの電波を受信することで、図示しない表示部に車両
の現在位置や、車両の進む方向を乗員に教示するもので
ある。そして、ＧＰＳ装置７０は、図２に示すように、
ＣＤＲＯＭ等の地図データを記憶する位置データ部７
１、上記電波を受信することで、車両の現在位置を検出
する位置検出部７２を有する。

【００１３】そして、本例では、上記位置データ部７１
には、例えばトンネルといった外気が汚染された地域が
位置データとして記憶されている。また、ＧＰＳ装置７
０には、車両の現在位置と、上記位置データ７１に記憶
されたトンネルまでの距離を演算する距離演算部７３を
備えている。そして、ＧＰＳ装置７０での情報は、上記
エアコン制御装置６に入力されるようになっている。

【００１４】次に本実施形態の作動を図３のフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、以下の説明は、本発明
の要部である内外気制御をついてのものであって、上記
エアミックスドア３１等の空調機器の制御内容は説明は
行わない。車両のイグニッションスイッチがオンされ
て、エアコン制御装置６に電源が供給されると、まずス
テップＳ１００にて、各種カウンタやフラグ等の初期
化、およびタイマー等をリセットする。

【００１５】次にステップＳ２００にて、温度設定器３
３ａの設定温度信号（Ｔset ）を読み込むとともに各セ
ンサ３６〜４１の検出値をＡ／Ｄ変換した値（Ｔr ，Ｔ
am，Ｔs ，Ｔe ，Ｔw ，ｓｐｄ）、およびＧＰＳ装置７
０からの情報を読み込む。また、この際、エアコン操作
パネル３３の各種スイッチ類の状態を読み込む。次にス
テップＳ３００にて、下記数式１に基づいて車室内へ吹
き出す空調風の目標温度である目標吹出温度（以下ＴＡ
Ｏという）を算出する。

【００１６】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×
Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｃ ここでＫset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs はそれぞれゲインであ
り、Ｃは補正用定数である。次にステップＳ４００に
て、図４に示す特性図から上記ＴＡＯに基づいて吸込口
モードを決定する。ここで、図４中外気モード（外気導
入モード）とは、内外気切換ドア１６にて外気導入口１
５を開口して、内気導入口１４を閉塞して、空調ケース
２内に外気導入口１５から外気のみを導入するモードで
あり、内気モードとは、内外気切換ドア１６にて外気導
入口１５を閉塞して、内気導入口１４を開口して、空調
ケース２内に内気導入口１４から内気のみを導入するモ
ードである。

【００１７】次にステップＳ５００にて、上記ステップ
Ｓ４００にて決定された内外気モードが内気モードであ
るか否かを判定する。そして、この判定結果がＹＥＳの
場合は、ステップＳ６００に進み、内外気モードを内気
モードに決定し、ステップＳ７００にて、内外気モード
が内気モードとなるように、内外気切換ドア１６を駆動
するサーボモータ１７に制御信号を出力する。

【００１８】一方、ステップＳ５００にて、ステップＳ
４００にて決定された内外気モードが外気モードである
と判定されると、ステップＳ８００に進んで、汚れ制御
を行う。以下のこの汚れ制御の内容を図５のフローチャ
ートにて説明する。この汚れ制御は、上記位置検出部７
２にて検出される車両の現在位置と、上記位置データ部
７１にて記憶された汚染地域（本例では、トンネル）と
に基づいて、車両が汚染地域を走行するか否かを判定
し、この判定結果がＹＥＳの場合には、内外気モードを
外気モードから内気モードに切り換えるものである。

【００１９】そして、車両が汚染地域を走行するか否か
を判定するために、先ず、ステップＳ８０１では、車速
センサ４１が検出する車速（ｓｐｄ）と、上記位置デー
タ部７１に記憶された汚染地域（本例ではトンネル）と
に基づいて、必要距離Ｓを算出する。ここで、必要距離
Ｓは、上記車速と、内外気切換ドア１６を外気モードか
ら内気モードに切り換える作動時間Ｔ１の積である。

【００２０】つまり、車速を一定として考えると、にて
車両の現在位置からトンネルの入口までの距離Ｗが、上
記必要距離Ｓとなったときに内外気切換ドア１６を作動
し始めれば、車両がトンネルの入口に到達するまでに、
確実に内外気モードを外気モードから内気モードに切り
換えることができる。そこで、本例では、ステップＳ８
０２にて上記必要距離Ｓが上記距離Ｗより短い、もしく
は車両がトンネル内を走行中であると、ステップＳ８０
３に進んで、内外気モードを内気モードとする。つま
り、本例では、ステップＳ８０１にて上記必要距離Ｓ
は、当然ながら車速が高くなる程、長く設定されて、車
速が高い程、内外気モードの切換時期が速くなるため、
車両がトンネルに入り込む前に、確実に内外気モードを
内気モードに切り換えることができる。この結果、内外
気切換ドア１６の作動時間中に、汚染された外気が車室
内に進入することが未然に防止できる。

【００２１】なお、ステップＳ８０４では、ステップＳ
８０２にて上記必要距離Ｓが上記距離Ｗより短いと判定
された後に、車両がトンネルに入る前に車速が大きく下
がったとすると、内外気切換ドア１６がハンチングを起
こす可能性があるため、ステップＳ８０２にてＹＥＳと
判定されると、上記必要距離Ｓを更新せずに固定する。

【００２２】次に、上記ステップＳ８０２にてＮＯと判
定された場合には、ステップＳ８０５に進み、上記汚れ
センサ４２が検出する汚れが、所定値Ｄより大きいか否
かが判定される。そして、このステップＳ８０２での判
定結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ８０６にて、内外
気モードを内気モードに決定する。これにより、車両が
トンネルから離れた位置を走行中であっても、汚れた外
気が車室内に進入することが防止できる。一方、ステッ
プＳ８０５にてＮＯと判定されると、外気が清浄である
ので、内外気モードを外気モードとする。

【００２３】（変形例）上記実施形態では、車速情報を
検出する手段として、車速センサ４１を利用したが、例
えばエンジン回転数とトランスミッションの使用ギア等
にて車速を推測するようにしても良い。また、上記各実
施形態では、上記必要距離Ｓが上記距離Ｗより短いと判
定されたときに、車両が汚染地域を走行するか否かを判
定したが、この判定手段は、車速と、トンネルまでの距
離とで、車両がトンネルまで到達する時間を算出し、こ
の時間が上記内外気切換ドア１６の上記作動時間Ｔ１よ
り小さくなったか否かを判定するように構成しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における車両用空調装置の全
体構成図である。

【図２】上記実施形態における車両用空調装置の制御系
を表す図である。

【図３】上記実施形態における車両用空調装置の内外気
制御の内容を表すフローチャートである。

【図４】上記実施形態におけるＴＡＯと吸込口モードと
関係を表す特性図である。

【図５】上記実施形態における車両用空調装置の内外気
制御の内容を表すフローチャートである。

【符号の説明】

６…エアコン制御装置、１６…内外気切換ドア、４１…
車速センサ、７１…位置データ部、７２…位置検出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 誠文 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】 車室内へ導入される内気導入量および外
   気導入量を制御する内外気切換ドア（１６）を有し、こ
   の内外気切換ドア（１６）を制御することで、車室内に
   内気を導入する内気循環モードと前記車室内に外気を導
   入する外気循環モードとが設定可能となっており、 車両の現在位置を検出する位置検出手段（７２）と、 前記外気が汚染された汚染地域を記憶する記憶手段（７
   １）と、 前記位置検出手段（７２）にて検出される車両の現在位
   置と、前記記憶手段（７１）にて記憶された汚染地域と
   に基づいて、車両が汚染地域を走行するか否かを判定す
   る判定手段（Ｓ８０２）とを有し、 前記判定手段（Ｓ８０２）にて車両が前記汚染地域を走
   行すると判定されると、前記内外気切換ドア（１６）を
   切換制御して、前記外気導入モードから前記内気循環モ
   ードに制御するようになっている車両用空調装置であっ
   て、 前記車両の車速に関連する車速情報を検出する車速情報
   検出手段（４１）と、 前記車速情報検出手段（４１）にて検出される車速情報
   （ｓｐｄ）が速い程、前記切換制御の切換時期を速く設
   定する設定手段（Ｓ８０１）とを備えることを特徴とす
   る車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段（Ｓ８０２）は、 前記位置検出手段（７２）にて検出される車両の現在位
   置が、前記汚染地域に近づき、前記現在位置と前記記憶
   手段（７１）にて記憶された汚染地域までの距離（Ｗ）
   が所定距離（Ｓ）より短いか否かを判定するようになっ
   ており、 前記判定手段（Ｓ８０２）は、前記距離（Ｓ）が前記所
   定距離（Ｗ）より短いと判定されると、前記内外気切換
   ドア（１６）を制御して、前記外気導入モードから前記
   内気循環モードに制御するようになっており、 前記設定手段（Ｓ８０１）は、 前記車速情報検出手段（４１）にて検出される車速情報
   （ｓｐｄ）が速い程、前記所定距離（Ｓ）を長く設定す
   ることを特徴とする車両用空調装置。 【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置で
   あって、特に内外気制御に関するものである。 【従来の技術】従来、車両用空調装置の内外気制御にお
   いて、特開平４−２０１７１３号公報に記載されたもの
   がある。この従来装置では、例えば外気が汚染された地
   域に近づくと、自動的に内外気切換ドアを制御して、内
   外気モードを外気導入モードから内気循環モードに自動
   的に切り換えるものである。具体的には、この従来装置
   では、一般的に普及してきたカーナビゲーションシステ
   ムを利用して、例えば車両がトンネル内に近づくと、自
   動的に内外気モードを内気循環モードに切り換えるよう
   にしている。 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
   来装置では、以下の問題がある。それは、車両がトンネ
   ル内に近づいたときに、内気循環モードに切り換えたと
   しても、その時の車速が速いと、内外気切換ドアが内気
   導入モードから内気循環モードに切り換わるまでの作動
   時間中に、車両がトンネル内を走行し始めることで、汚
   染された外気が車室内に進入するといった問題がある。
   そこで、本発明は、汚染地域に近づいたときに、確実に
   汚染された空気が車室内に進入することが防止できる車
   両用空調装置を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
   に、本発明では以下の技術的手段を採用する。請求項１
   および２記載の発明では、車両の車速に関連する車速情
   報を検出する車速情報検出手段（４１）と、車速情報検
   出手段（４１）にて検出される車速情報（ｓｐｄ）が速
   い程、切換制御の切換時期を早く設定する設定手段（Ｓ
   ８０１）とを備えることを特徴としている。これによ
   り、設定手段により、車速が高くなる程、内外気切換ド
   アの切換制御の切換時期が早められるので、車両が汚染
   地域に近づいたときに、確実に汚染された空気が車室内
   に進入することが防止できる。また、請求項２記載の発
   明では、判定手段（Ｓ８０２）は、位置検出手段（７
   ２）にて検出される車両の現在位置が、汚染地域に近づ
   き、現在位置と記憶手段（７１）にて記憶された汚染地
   域までの距離（Ｗ）が所定距離（Ｓ）より短いか否かを
   判定するようになっており、判定手段（Ｓ８０２）は、
   距離（Ｓ）が所定距離（Ｗ）より短いと判定されると、
   内外気切換ドア（１６）を制御して、外気導入モードか
   ら内気循環モードに制御するようになっており、設定手
   段（Ｓ８０１）は、車速情報検出手段（４１）にて検出
   される車速情報（ｓｐｄ）が速い程、所定距離（Ｓ）を
   長く設定することを特徴としている。これにより、請求
   項１記載の発明と同様の効果が得られる。