JPS5839219Y2 - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車の空調装置、例えば車室内空気清浄器の
作動制御を行なう装置に関する。

タバコの煙や排気ガス等による車室内の空気の汚れを清
浄する空気清浄器が一部車種に装着されるようになって
いる。

しかし現時点では、人が車室内の空気を浄化したいと思
った時にスイッチを入れて作動させているが、これを自
動化しようとする要求がある。

そのためには車室内の空気の汚れを検出する何らかの検
出手段が必要である。

この検出手段としてガス検出器を使用する場合、ガス検
出器としては半導体式を始めとして数種存在する中で構
造９価格等を考慮し、自動車において車室内の空気の汚
れを検出するためには固体熱伝導型のガス検出器が適す
ると考えられる。

この方式のガス検出器の動作原理は、ＳｎＯ２等の金属
酸化物半導体を約３００℃から５００℃に加熱し、可燃
性ガスが吸着すると半導体の熱伝導度が大きくなり、そ
の結果放熱性がよくなり半導体の温度が下シ、半導体加
熱用白金線の抵抗が下がることを利用するものである。

ところで、本考案者が車室内の空気の汚れを検出するた
めに例えば前記ガス検出器を車室天井のルームランプ近
傍に配置し、運転席でタバコを喫煙した場合に、ガス検
出器を一辺とするブリッジの偏差電圧がどれぐらい発生
するかを実験したところ、空調装置の状態等にもよるが
、最高でも約１０ｍＶ程度と非常に小さいものであった
。

一方、前記ガス検出器の温度特性は一３０℃から８０℃
で約８０ｍＶ程度と非常に犬キ＜、さらに経時変化によ
る変動も約１０ｍＶ程度あυ、その上検出器の感度のば
らつき等も考え合せると、ガス検出器の出力信号の絶対
値を判定する方式の検出装置（例えばブリッジ）では、
制御装置として正確な動作を期待できない。

従って本考案は、上記に鑑みて、ガス検出器の作動電圧
を常時デジタル処理装置で読み取り、その動きを相対的
に判断することによって、つ１す、ある程度急にガス検
出器の出力電圧が変動した場合はガス、つまシ車室内の
汚れを検出したと判断し、その逆に出力電圧がゆるやか
に変動した場合は温度変動や経時変動と判断することに
よって、前記ガスセンサの温度変化や経時変化に対して
誤作動することなく安定に作動する制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

このため、本考案にかかる制御装置にあっては、第４図
に示される構成上の特徴を有する。

第４図に示す符号は、後述する実施例における符号との
対応を考慮して付しである。

符号１は車室内または車室を通る空気通路に配置された
可燃性ガス検出器であり、例えば直流源２に接続されて
検出ガスの濃度に対応したアナログ出力電圧を生じる。

この出力電圧は、符号１０で示す処理装置に与えられる
。

処理装置１０は、検出器１からの出力電圧をデジタル値
Ｓに変換するＡ／Ｄ変換手段３、この変換値を所定の時
間間隔で基準値Ｓｏに定める基準値設定手段４ Ａ ％
ここに設定された基準値Ｓｏとその後の変換値Ｓとを相
対的に比較して所定レベル以上の差が生じると出力信号
Ｏを発生する比較手段４Ｂ、の各々の機能実現手段を備
えた構成となっている。

しかして、処理装置１０は所定の時間間隔で相対比較に
かかる基準値Ｓｏを各時点の検出値に応じて修正すると
いう特徴を有する。

このため、基準値Ｓｏは温度特性や経時特性を包含して
おり、検出値がガス濃度の増加によって増加したことを
確実に判別し得る。

処理装置１０の出力信号Ｏば、出力装置５に与えられ、
出力装置５はこの出力信号Ｏを受けて、空調機能部６、
例えば空気清浄器を作動させて車室内のガスを清浄化す
る。

かかる構成により、空調機能部６はガス検出値に的確に
応答して、必要な場合のみに確実に動作する。

以下本考案を図示の実施例に従って説明する。

第１図は本考案による車両用空気清浄器の制御装置の全
体構成を示す図であシ、１は天井ルームランプの近傍に
取付けられた固体熱伝導型のガス検出器、１ａはその感
知素子、１ｂは同じく温度補償素子であり、２はガス検
出器の電源である。

３は感知素子１ａと温度補償素子１ｂを直列に接続した
中間の電圧、即ちガス検出器１の出力電圧Ｖｓを人力し
てデジタル値に変更するＡ／Ｄ変換器であり、４はＣＰ
Ｕ 、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイミング回路等で構成される
デジタル処理装置としてのマイクロコンピュータである
。

５はマイクロコンピュータ４０指令信号を受けて空気清
浄器６を作動させるリレー制御信号を出力する出力増幅
部である。

第２図はマイクロコンピュータ４０制御プログラムすな
わちマイクロコンピュータの制御機能を示す。

自動車のイグニッションスイッチ投入によシ、第１図に
示す制御装置に電源が供給され、このときマイクロコン
ピュータ４はステップ１００から制御プログラムの実行
を開始する。

次いで、検出器１が検出可能状態になる１でステップ１
０１で待機し、ステップ１０２でイニシャライズした後
通常処理に移る。

第２図すに示すデータ入力処理がタイマ割込処理によっ
て約１秒の周期で実行される。

すなわち、ステップ２００にてタイマ割込が受付けられ
ると、ステップ２０１でＡ／Ｄ変換器３の作動開始を指
令し、ステップ２０２でＡ／Ｄ変換されたデータを読取
ってメモリ（ＲＡＭ）に記憶し、リターンステップ２０
３で第２図ａのメイン処理に復帰する。

このようにして、検出器１の出力電圧Ｖｓは約１秒毎に
Ａ／Ｄ変換され更進される。

メインプログラムにむいて、ステップ１０３でハ最新の
出力電圧（デジタル値）とその基準レベルとの差Ａが算
出される。

この基準レベルはイニシャライズステップ１０２に釦い
て予め最大値がセットされるため、メインプラグラムの
処理開始時には、差Ａは常に負の値となる。

この基準レベルはステップ１０７〜１０９に示すタイマ
処理によシ、約１分の間隔で検出器１の出力電圧をメモ
９ （ＲＡＭ）から読出して基準レベルとするものであ
る。

そしてステップ１０４において、差Ａが予め定めた値Ｖ
ｃよりも大きいか否かがチェックされ、大のときステッ
プ１０６において空気清浄器６を作動させるべく出力増
幅部５を付勢する制御信号ＯＮを出力し、否のときはス
テップ１０５にて空気清浄器６の作動を停止させるべく
出力増幅部５を消勢する。

上記構成において、検出信号Ｖｓの経時変化を示す第３
図とともに制御装置の作動を説明する。

イグニッションスイッチ投入後しばらくして、制御装置
は実質的な作動状態となる。

はじめは基準レベルが最大値になるため、差Ａが負とな
り制御信号はＯＦＦであり、空気清浄器は停止している
。

そして、車室内の乗員がタバコを喫煙すると、タバコ煙
にふく１れる可燃性ガスによって、約３００℃〜５００
℃に加熱された感知素子１ａの金属酸化物半導体の熱伝
導がよくなることによって放熱が良くなり、その結果加
熱用白金線の抵抗が下がることより１ガス検出器１の出
力Ｖｓは上昇する。

マイクロコンピュータ４ば、ガス検出器１の出力Ｖｓを
Ａ／Ｄ変換器３を通して１秒毎に読み取っている。

ここでマイクロコンピュータ４は、ある時刻ｔ１のセン
サ出力Ｖｓ（ｔｌ）を基準としてその後に読み取ったセ
ンサ電圧ｔが次の式を満足するとき、車室内の空気が汚
れたと判断する。

Ｖｓ（ｔ）≧Ｖ ｓ （ｔ １） ＋ｖ ｃここでＶｃ
は前もって定められた値であり、例えば出力電圧Ｖｃの
３ ｍ Ｖに相当する値に定めてもよい。

つ１す、基準電圧Ｖｓ（ｔｌ）よりＶｃ以上のサンサ出
力が発生した時、車室内の空気が汚れたと判断するわけ
である。

従って、ＶＣを大きくとれば検出感度は低くなシ、ＶＣ
を小さくすれば高感度となる。

さらに、マイクロコンピュータ４は、出力電圧判断用の
基準電圧（基準レベル）を、ある一定時間毎に変更する
。

従って、第３図のＡ部に示されるように、出力電圧Ｖｓ
がある程度急激に変化した場合は、車室内の空気が汚れ
たと判断し、Ｂ部のように徐々に変化した場合は、検出
器１の周囲の温度変化又は経時変化を見なし、出力電圧
Ｖｓの絶対値が高くなっても車室内の空気が汚れたとは
判断しなめ。

このようにしてマイクロコンピュータ４は車室内の空気
の汚れを検出し、出力増幅部５を通して車室内空気清浄
器６を作動させる。

また、出力電圧ＶＳの上昇がゆるやかになるか昔たは下
降に転じると空気清浄器６は停止される。

な釦前記実施例においては、車室内の汚れを減少する空
調機能部として、空気清浄器６を作動させる制御装置に
ついて述べたが、空気清浄器６０代わりに車両の内外気
自動切換え装置を用いても適用可能である。

また、ガス検出器１の取付配置をする位置は、車室後部
の換気口等適当な場所に変えてもよい。

以上述べたように本考案は、可燃性ガス検出器の出力電
圧の変化の様子をデジタル処理装置を用いて判断し空調
機能部の作動、停止を制御するから、検出器の周囲の温
湿度環境の変化や経時変化に対して誤作動することなく
安定的に作動するという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す電気結線図、第２図は
第１図図示のマイクロコンピュータ４０制御プログラム
を示す流れ図、第３図は作動説明に供する検出器１の出
力電圧Ｖｓの経時変化図、第４図は本発明制御装置の構
成上の特徴を表わした機能ブロック図である。 １・・・・・・検出器、３，４・・・・・・処理装置を
なすＡ／Ｄ変換器とマイクロコンピュータ、５・・・・
・・出力装置をなす出力増幅部、６・・・・・・空調機
能部としての空気清浄器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車室内または車室を通る空気通路に配置された可燃性ガ
   ス検出器と、この検出器の出力電力をデジタル値に変換
   するとともに、この変換値を所定の時間間隔で基準値に
   定め、この基準値とその後に与えられる変換値とを相対
   的に比較して所定レベル以上の差が生じると出力信号を
   発生する処理装置と、この処理装置からの出力信号によ
   って空調機能部を作動させる出力装置と、を備えてなる
   自動車用空調制御装置。