(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内への空気導入モードを外気導入モードと内気導入モードとの間で相互に切り換える内外気切換装置において、
前記車室外の空気の汚れを検出する汚れセンサ（７０）と、
車両の車速を検出する車速センサ（８０）と、
この汚れセンサの検出出力に基づき前記車室外の空気がきれいか否かを判定する判定手段（１１０）と、
この判定手段がきれいでないと判定したとき前記空気導入モードを前記内気導入モードに切り換え、その後、前記判定手段がきれいと判定したとき前記内気導入モードを維持し、この維持する時間を前記検出車速が高い程短くするようにし、前記時間の経過時に前記外気導入モードに切り換えるように制御する空気導入モード制御手段（１１２、１２０乃至１５０、１８０乃至２１０）とを備えることを特徴とする車両用内外気切換装置。
【請求項２】
前記空気導入モード制御手段が、前記内気導入モードを維持する時間を車両の加減速に応じて減増し、この減増結果を加味して前記外気導入モードへの切り換え時期を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用内外気切換装置。
【請求項３】
車両の車室内への空気導入モードを外気導入モードと内気導入モードとの間で相互に切り換える内外気切換装置において、
前記車室外の空気の汚れを検出する汚れセンサ（７０）と、
車両の走行距離を検出する距離センサ（８０、３４０）と、
前記汚れセンサの検出出力に基づき前記車室外の空気がきれいか否かを判定する判定手段（３１０）と、
この判定手段がきれいでないと判定したとき前記空気導入モードを前記内気導入モードに切り換え、その後、前記判定手段がきれいと判定したとき前記内気導入モードを維持し、この維持する時間を前記検出走行距離が所定走行距離になることで制限するようにし、この所定走行距離の走行終了時に前記外気導入モードに切り換えるように制御する空気導入モード制御手段（３３０乃至３６０）とを備えることをを特徴とする車両用内外気切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用内外気切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車用空調装置では、当該自動車に対する先行車両や対向車両の排気ガスがエアダクトを通り車室内に侵入することを防止するために、空調装置を外気導入モードから内気導入モードに切り換える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記排気ガスは、通常、ある領域に亘って分散する。このため、排気ガスが存在する領域と存在しない領域とによって、内気導入モードと外気導入モードとの間の交互の切り換えが頻繁に繰り返されることとなる。従って、内外気切り換えドアのハンチング動作を招くという不具合がある。
【０００４】
よって、外気の排気ガスによる汚れがないことを一度検出しても、即座に、内気導入モードを外気導入モードに切り換えることなくそのまま暫定的に維持することが望ましい。
これに対しては、排気ガスを一度検出した後一定時間の間内気導入モードに保持した後に、外気導入モードに切り換えることも考えられる。
【０００５】
しかし、自動車が上述した排気ガスの分散領域から確実に脱し得る時期は当該自動車の車速の高低によって異なる。
例えば、自動車の車速が高いと、外気の排気ガスによる汚れは既になくなってきれいになっているのに、内気導入モードのままに維持される場合が発生し、違和感を招く。逆に、自動車の車速が低いと、外気が排気ガスによりまだ汚れているのに、外気導入モードに切り換わってしまうという不具合を招く。
【０００６】
なお、特開平４−４５３７２号公報に示すようなものもあるが、排気ガスの検出に伴い切り換えた内気導入モードの維持時間を、単に、手動により内気セットスイッチにより設定するようになっているにすぎない。
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、車両が外気の汚れ領域から確実に脱したときに外気導入モードに切り換えることで、内気導入モードと外気導入モードとの間の頻繁な切り換えを防止しつつ、常に、きれいな外気を車室内に導入するようにした車両用内外気切換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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及び２に記載の発明によれば、判定手段が車室外の空気がきれいでないと判定したとき空気導入モードを前記内気導入モードに切り換え、その後、判定手段がきれいと判定したとき内気導入モードを維持し、この維持する時間を検出車速が高い程短くするようにし、上記時間の経過時に外気導入モードに切り換えるように空気導入モード制御手段により制御される。
【０００８】
これにより、車両が排気ガス等の外気を汚すガスの分散領域から確実に脱出した後に外気導入モードに切り換えることとなる。このため、内気導入モードと外気導入モードとの間の頻繁な切り換えを防止しつつ、きれいな外気を車室内に導入できる。
ここで、請求項２に記載の発明によれば、空気導入モード制御手段が、内気導入モードを維持する時間を車両の加減速に応じて減増し、この減増結果を加味して外気導入モードへの切り換え時期を制御する。
【０００９】
このため、車速の過渡的変化をも加味しつつ、車両が排気ガス等の分散領域から確実に脱出しその外気がきれいになる時期と内気導入モードを外気導入モードに切り換える時期が一致するように調整される。従って、車速の過渡的変化の有無とはかかわりなく、常に、乗員に対し快適感を与えつつきれいな外気をタイミングよく車室内に自動的に供給できる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明によれば、判定手段が車室外の空気がきれいでないと判定したとき空気導入モードを内気導入モードに切り換え、その後、判定手段がきれいと判定したとき内気導入モードを維持し、この維持する時間を検出走行距離で制限するようにし、上記検出走行距離が所定走行距離となったときに外気導入モードに切り換えるように、空気導入モード制御手段によって制御される。
【００１１】
このように、内気導入モードへの維持時間を上記所定走行距離でもって制限するから、車両の車速の高低にかかわらず、外気導入モードの継続時間が同一となる。その結果、外気導入モードへの切り換えを有効に利用しつつ、車室内へのきれいな外気の十分な導入を確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１乃至図３は、本発明が自動車用空調装置に適用された例を示している。
この空調装置は、当該自動車に搭載したエアダクト１０を備えており、このエアダクト１０内には、その上流側から下流側にかけて、内外気切換ドア２０、ブロワ３０、エバポレータ４０、エアミックスドア５０及びヒータコア６０が順次配設されている。
【００１３】
内外気切換ドア２０は、エアダクト１０の上流部内にて、その内気導入口１１と外気導入口１２との境界部にて切り換え可能に支持されている。
しかして、この内外気切換ドア２０が内気導入口１１を開くと、当該自動車の車室内の空気がブロワ３０の作用に応じてエアダクト１０の上流部内に内気として導入される。一方、内外気切換ドア２０が外気導入口１２を開くと、上記車室外の空気がブロワ３０の作用に応じてエアダクト１０の上流部内に外気として導入される。なお、内外気切換ドア２０は、サーボモータ２０ａにより切り換えられるようになっている。
【００１４】
ブロワ３０は、エアダクト１０の上流部内にて内外気切換ドア２０の後流に配設されており、このブロワ３０は、そのブロワモータ３０ａの回転に応じて、上記導入内気又は導入外気を、空気流として、エバポレータ４０、エアミックスドア５０及びヒータコア６０を通してエアダクト１０の吹き出し口から上記車室内に吹き出す。なお、ブロワモータ３０ａは、駆動回路３０ｂにより駆動される。
【００１５】
次に、サーボモータ２０ａ及び駆動回路３０ｂのための電気回路構成について説明する。
排気ガスセンサ７０は、当該自動車のエンジンルーム内に配設したラジエータの適所に配設されており、この排気ガスセンサ７０は、当該自動車のフロントグリルを通り上記エンジンルーム内に流入する外気中の排気ガス濃度を検出する。
【００１６】
車速センサ８０は、当該自動車の車速を検出しこの車速に比例する周波数にてパルス信号を発生する。
マイクロコンピュータ９０は、図２及び図３にて示すフローチャートに従い、コンピュータプログラムを実行し、この実行中において、排気ガスセンサ７０及び車速センサ８０の各出力に基づき内外気切換ドア２０の切換制御に要する処理を行う。
【００１７】
なお、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ９０のＲＯＭに予め記憶されている。また、マイクロコンピュータ９０は当該自動車に搭載のバッテリＢからイグニッションスイッチＩＧを通し給電されて作動する。
このように構成した本第１実施形態において、当該自動車がイグニッションスイッチＩＧのオン作動に伴うエンジンの作動のもとに走行し始めるとともに、マイクロコンピュータ９０がコンピュータプログラムを図２及び図３のフローチャートに従い実行し始めるものとする。
【００１８】
すると、ステップ１００において、排気ガスセンサ７０の検出出力がガスデータとしてマイクロコンピュータ９０に入力されてディジタル変換される。以下、このディジタル変換値をガスデータという。
また、ステップ１００では、ブロワモータ３０ａの駆動処理がなされる。このため、ブロワモータ３０ａが、駆動回路３０ｂにより駆動され、ブロワ３０がエアダクト１０内への導入空気を車室内に吹き出す。
【００１９】
ついで、このガスデータの排気ガス濃度（以下、排気ガス濃度Ｃという）が所定の閾値Ｃｏよりも高ければ、当該自動車の先行車両や対向車両の排気ガスにより当該自動車の進行領域中の外気が汚れている。このため、ステップ１１０におけるＹＥＳとの判定後、ステップ１１１にて、空調装置の内外気切換モードを内気導入モードにする処理がなされる。なお、閾値Ｃｏは、外気の排気ガスによる汚れ度合の許容下限値に相当する。
【００２０】
従って、サーボモータ２０ａが、マイクロコンピュータ９０の内気導入モードへの切換処理に応じて、内外気切換ドア２０を内気導入口１１を開くように切り換える。これにより、空調装置の内外気切換モードが内気導入モードとなって、車室内の空気がエアダクト１０から車室内に空気流として吹き出す。
その後、ステップ１１０における判定がＮＯになると、内外気切換モードを内気導入モードに維持したまま、次のステップ１１２において、当該自動車の車速（以下、車速Ｖという）が車速センサ８０からのパルス信号の周波数に基づき算出される。
【００２１】
このようにステップ１１０にてＮＯと一度判定しても即座に内外気切換モードを外気導入モードに切り換えないのは、当該自動車が先行車両や対向車両の排気ガスの分散領域中にあるのに外気の排気ガスの汚れがなくなったものと一時的に判定される場合があることを考慮したものである。
上述のように車速Ｖが算出されると、次のステップ１２０において、ステップ１１０にて汚れなしと判定した後に内外気切換モードを内気導入モードに維持すべき時間Ｔ（以下、内気維持時間Ｔという）と車速Ｖとの関係を表すＴ−Ｖ特性データＬに基づき、内気維持時間Ｔが算出される。従って、車速Ｖ＝Ｖ1 であれば、内気維持時間Ｔ＝Ｔ1 と設定される（図２参照）。
【００２２】
ここで、Ｔ−Ｖ特性データＬを図２にて示すように定めた理由について説明する。
当該自動車の進行領域に排気ガスが分散している場合、この分散領域から当該自動車が脱するまでは車室内に汚れた外気を導入しないように内外気切換モードを内気導入モードに維持しておく必要がある。
【００２３】
ここで、当該自動車が上記排気ガスの分散領域を脱するに要する時間は、車速Ｖが高い程短くなる。従って、内気維持時間Ｔと車速Ｖとが互いにほぼ逆比例の関係にあれば、当該自動車が上記排気ガスの分散領域を脱したときに内外気切換モードを外気導入モードにタイミングよく切り換えるように、内気維持時間Ｔの車速Ｖに応じた設定が可能となる。
【００２４】
このため、Ｔ−Ｖ特性データＬは、図２のステップ１２０にて示すように、直線的逆比例関係に設定されている。なお、Ｔ−Ｖ特性データＬにおいて、Ｔmax 及びＴmin は、時間Ｔの上限値及び下限値である。
ステップ１２０における処理後、ステップ１３０において、内気維持時間Ｔの先回処理時の時間ＴOLD がＴOLD ＝０とセットされる。さらに、ステップ１２０における内気維持時間Ｔの今回の設定値Ｔn+1 がＴn+1 ＝Ｔ1 とセットされるとともに、内気維持時間Ｔと先回の設定値Ｔn がＴn ＝Ｔ0 ＝０とセットされる。そして、両設定値Ｔn+1 、Ｔn の差（Ｔn+1 −Ｔn ）が差ＴM ＝Ｔ1 −Ｔ0 ＝Ｔ1 とセットされる。
【００２５】
ついで、ステップ１４０において、ステップ１３０における時間ＴOLD 及び差ＴM との和が、今回の時間ＴNOW （＝ＴOLD ＋ＴM ）として算出される。ここで、今回の時間ＴNOW は、車速Ｖの高低に応じて減増する。
このようにして今回の時間ＴNOW が算出されると、ステップ１５０において、この時間ＴNOW が減算されて、時間ＴNOW ＝ＴNOW −１と更新される。
【００２６】
現段階にては、時間ＴNOW が零よりも大きいため、ステップ１７０以降の処理がなされる。これは、排気ガスの分散領域を走行している当該自動車の加減速状態をも時間ＴNOW に加味するためである。
ステップ１７０にて、累積時間ＴS が次の数１の式に基づき算出される。
【００２７】
【数１】
0003697814.tif 000002
現段階では、Ｔn+1 ＝Ｔ1 及びＴn ＝Ｔ0 ＝０であるから累積時間ＴS ＝Ｔ1 とセットされる。従って、上限値Ｔmax が累積時間ＴS よりも大きい。このため、ステップ１８０における判定がＮＯとなる。
【００２８】
ついで、ステップ１８１において、車速センサ８０からのパルス信号の周波数に基づき車速Ｖ＝Ｖn+1 ＝Ｖ2 が新たに算出される。
そして、ステップ１９０において、内気維持時間Ｔ＝Ｔn+1 ＝Ｔ2 が車速Ｖ＝Ｖn+1 ＝Ｖ2 に応じてＴ−Ｖ特性データＬに基づき設定される。
すると、ステップ２００において、差ＴM がＴM ＝Ｔn+1 −Ｔn ＝Ｔ2 −Ｔ1 に基づき算出されるとともに、時間ＴOLD がステップ１５０での最新の処理後の時間ＴNOW に基づきＴOLD ＝ＴNOW と更新される。
【００２９】
その後、ステップ２１０にて、今回の設定値Ｔn+1 ＝Ｔ2 が先回の設定値Ｔn と更新される。
すると、ステップ１４０において、ステップ２００における差ＴM 及び時間ＴOLD に基づき、時間ＴNOW ＝ＴOLD ＋ＴM が算出される。この場合、Ｔ−Ｖ特性データＬから分かるように、時間ＴNOW は、車速Ｖの高低に応じて減増するように算出される。ついで、ステップ１５０における時間ＴNOW の減算更新処理が上述と同様になされる。
【００３０】
以後、両ステップ１６０、１８０における判定が共にＮＯとなる間は、上記処理が繰り返される。
ここで、ステップ１８０における判定がＹＥＳになると、ステップ１８２にて差ＴNOW ＝Ｔmax とセットされ、ステップ１８３で時間ＴNOW が減算される。
その後、ステップ１８４における判定がＹＥＳとなると、ステップ１６１にて内外気切換モードを外気導入モードに切り換える処理がなされる。
【００３１】
このため、サーボモータ２０ａが、マイクロコンピュータ９０の外気導入モードへの切換処理に応じて、内外気切換ドア２０を外気導入口１２を開くように切り換える。これにより、空調装置の内外気切換モードは外気導入モードとなる。このため、外気がエアダクト１０から空気流として車室内に吹き出す。
このとき、当該自動車は、排気ガスの分散領域から確実に脱出しているから、車室内に吹き出す外気は排気ガスによる汚れはなくきれいとなっている。
【００３２】
この場合、排気ガスによる汚れがなくなったことを一度判定しても、内気導入モードをそのまま維持し、内気維持時間Ｔの経過後、即ち、当該自動車が排気ガスの分散領域から確実に脱出した後に外気導入モードに切り換えるので、内外気切換ドア２０のハンチング動作を未然に防止しつつきれいな外気を車室内に導入できる。
【００３３】
しかも、外気導入モードへの切換時期が車速Ｖの高低に応じて適切に設定される。換言すれば、ステップ１４０において時間ＴNOW が当該自動車の加速或いは減速に応じて短縮或いは延長される。
このため、車速Ｖの過渡的変化をも加味しつつ、当該自動車が排気ガスの分散領域から確実に脱出しその外気がきれいになる時期と内気導入モードを外気導入モードに切り換える時期が一致するように調整される。従って、車速Ｖの過渡的変化の有無とはかかわりなく、常に、乗員に対し快適感を与えつつきれいな外気をタイミングよく車室内に自動的に供給できる。
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態の要部を示している。
【００３４】
この第２実施形態では、図４にて示すフローチャートが、上記第１実施形態にて述べたフローチャート（図２及び図３参照）に代えて採用されている。
このため、マイクロコンピュータ９０は、上記コンピュータプログラムの実行を、図２及び図３のフローチャートに代えて、図４のフローチャートに従い行う。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００３５】
このように構成した本第２実施形態において、マイクロコンピュータ９０がコンピュータプログラムを図４のフローチャートに従い実行し始めれば、ステップ３００にて、ステップ１００における処理と同様に、ガスデータが入力されてディジタル変換されるとともに、ブロワモータ３０ａの駆動処理がなされる。
ついで、ステップ３１０において、ステップ１１０における処理と同様に、上記ガスデータの濃度Ｃが閾値Ｃｏと比較判定される。
【００３６】
ここで、ステップ３１０における判定がＹＥＳならば、ステップ３２０において、空調装置の内外気切換モードを内気導入モードに切り換える処理がなされる。
このため、内外気切換モードがサーボモータ２０ａによる内外気切換ドア２０に切換制御のもと上記第１実施形態と同様に内気導入モードに切り換えられる。
【００３７】
その後、ステップ３１０における判定がＮＯになると、ステップ３３０において内気導入モードを維持する処理がなされる。そして、ステップ３４０において、当該自動車の走行距離Ｄが、ステップ３１０でのＮＯとの判定後に車速センサ８０から出力されるパルス信号の周波数に基づき算出される車速Ｖに応じて算出される。
【００３８】
しかして、この走行距離Ｄが所定走行距離ＤO 以下であれば、ステップ３５０における判定がＮＯとなり、以後、ステップ３３０乃至ステップ３５０を循環する処理が繰り返される。
ここで、所定走行距離ＤO の意味について図５を参照して説明する。
図５において、符号Ｇ1 は、当該自動車の進行方向に存在する先行車両や対向車両が排出する排気ガスの排気ガス領域の位置を示し、また、符号Ｇ2 は、当該自動車の進行方向における上記先行車両や対向車両よりもさらに先の先行車両や対向車両が排出する排気ガスの排気ガス領域の位置を示すものとする。
【００３９】
また、符号Ｐは、外気の排気ガスによる汚れがないと一度判定した後、内気導入モードの維持時間を一定にした場合、内気導入モードと外気導入モードとの間の切り換えが当該自動車の車速Ｖの高低に応じてどのようになされるかを例示する。
これによれば、当該自動車が排気ガス領域Ｇ1 に入った後点ａにて外気の排気ガスに汚れがないと判定した後の当該自動車の走行距離は、車速Ｖが高い程長いことが分かる（図５にて各符号Ａ、Ｂ、Ｃによる矢印参照）。なお、点ａは、排気ガス領域Ｇ1 内において排気ガスの存在しない位置を示す。
【００４０】
従って、排気ガス領域Ｇ1 に入ることで内気導入モードになった後この内気導入モードが当該自動車が点ａの位置に達した後も維持される走行距離は、車速Ｖが高い程長い。換言すれば、当該自動車が両排気ガス領域Ｇ1 、Ｇ2 の間の走行中に外気導入モードに維持される走行距離は、車速Ｖが高い程短い（図５にて各符号Ａ１、Ｂ１、Ｃ１による矢印参照）。
【００４１】
このため、車速Ｖが高い程、外気導入モードに切り換わった後内気導入モードに切り換わる時期が早くなってしまい、きれいな外気の車室内への導入継続時間が短くなる。
一方、符号Ｑは、外気の排気ガスによる汚れがないと判定した後、内気導入モードに維持する時間を当該自動車の所定走行距離に対応させた場合に、内気導入モードと外気導入モードとの間の切り換えが当該自動車の車速Ｖの高低に応じてどのようになされるかを例示する。
【００４２】
これによれば、当該自動車が排気ガス領域Ｇ1 に入った後点ａにて外気の排気ガスに汚れがないと判定した後の内気導入モードの維持時間は、車速Ｖの高低に関係なく、当該自動車の所定走行距離の走行終了によって制限される。
従って、排気ガス領域Ｇ1 に入ることで内気導入モードになった後この内気導入モードが当該自動車が点ａの位置に達した後も維持される時間は、車速Ｖの高低に関係なく一定となる（図５にて各符号Ａ２、Ｂ２、Ｃ２により示す矢印参照）。
【００４３】
換言すれば、当該自動車が両排気ガス領域Ｇ1 、Ｇ2 の間の走行中に外気導入モードに維持される時間、即ち、外気導入モードでのきれいな外気の車室内への導入継続時間が、当該自動車の車速Ｖの高低に関係なく一定となる（図５にて各符号Ａ３、Ｂ３、Ｃ３により示す矢印参照）。
そこで、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べた内気維持時間Ｔの車速Ｖに応じた調整に代えて、この内気維持時間Ｔに相当する内気導入モードの維持時間の制限条件として所定走行距離ＤO を採用した。
【００４４】
然る後、ステップ３５０における判定がＹＥＳになると、ステップ３６０にて外気導入モードへの切換処理がなされる。これにより、内外気切換モードが外気導入モードになる。
以上のように、外気の排気ガスによる汚れがないと一度判定した後の内気導入モードの維持時間が上記所定走行距離ＤO でもって規制されるので、その後の外気導入モードの維持時間が、車速Ｖの高低にかかわらず、当該自動車の同一の走行距離の間継続され得る。
【００４５】
これにより、車速Ｖの高低にかかわらず、外気導入モードへの切り換えを有効に利用しつつ、車室内へのきれいな外気の十分な導入を確保できる。
なお、上記各実施形態のフローチャートにおける各ステップは、それぞれ、機能実行手段としてハードロジック構成により実現するようにしてもよい。
また、本発明にあたり、車両の排気ガスに限らず、外気を汚すガスが分散して存在する場合にも、本発明と適用して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの前段部である。
【図３】当該フローチャートの後段部である。
【図４】本発明の第２実施形態の要部を示すフローチャートである。
【図５】上記第２実施形態にて、内気導入モードから外気導入モードへの切り換えが、外気の汚れなしとの判定後一定時間の経過時に行われる場合と、外気の汚れなしとの判定後一定走行距離の走行終了時に行なわれる場合とで、内気導入モード維持時間や外気導入モード継続時間がどのようになるかを説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０…エアダクト、２０…内外気切換ドア、７０…排気ガスセンサ、
８０…車速センサ、９０…マイクロコンピュータ。
【図１】
0003697814.tif 000003
【図２】
0003697814.tif 000004
【図３】
0003697814.tif 000005
【図４】
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【図５】
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