(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に内気吸入口（３）および外気吸入口（４）、他端に少なくともフェイス吹出口（１１）およびフット吹出口（１２）がそれぞれ形成された空調ケース（２）内に、前記一端から前記他端へ空気流を発生する送風手段（６）、前記内気吸入口（３）と前記外気吸入口（４）を開閉する内外気開閉手段（５）、および前記フェイス吹出口（１１）と前記フット吹出口（１２）を開閉する吹出口開閉手段（１４、１５）をそれぞれ備えた空調ユニット（１）と、
車室内のガス濃度を検出するガス濃度検出手段（２１）と、
このガス濃度検出手段（２１）が検出したガス濃度と基準値とを比較する比較手段（Ｓ１００）と
を備え、この比較手段（Ｓ１００）における比較の結果、車室内のガス濃度が所定レベル以上であるときには、車室内気の浄化を行う車両用空調装置において、
前記空調ユニット（１）における空気流状態に応じた信号を出力する空気流状態信号出力手段（１８〜２０）を備え、
この空気流状態信号出力手段（１８〜２０）が出力する信号に応じて、前記基準値を設定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記車室内気の浄化は、前記内気吸入口（３）を閉じて前記外気吸入口（４）を開く外気導入モードとすることによって行うことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記空気流状態信号出力手段（１８〜２０）は、前記内外気開閉手段（５）における前記内気吸入口（３）と前記外気吸入口（４）の開閉状態を表す内外気モードに応じた信号を出力する内外気モード信号出力手段（１９）であることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記空気流状態信号出力手段（１８〜２０）は、前記吹出口開閉手段（１４、１５）における前記フェイス吹出口（１１）と前記フット吹出口（１２）の開閉状態を表す吹出口モードに応じた信号を出力する吹出口モード信号出力手段（２０）であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記空気流状態信号出力手段（１８〜２０）は、前記送風手段（６）における風量に応じた信号を出力する風量信号出力手段（１８）であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記ガス濃度検出手段（２１）は、前記内気吸入口（３）の近辺における前記空調ケース（２）の外壁面に設けられたことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内のガス濃度が所定レベル以上のときに、車室内気の浄化を行う車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６３−２４０４２２号公報には、車室内に設けられた煙センサの検出出力が基準値よりも高いときに、内外気モードを外気導入モードにするか、あるいは空気清浄器を作動させて、内気の浄化を行うものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術で用いられている煙センサは、一般的には、タバコの煙だけでなく、芳香剤の匂いや、車両の隙間から入ってくる排気ガス等も検出する。この点を考慮して、本発明者等が上記従来技術について検討した結果、以下のような問題があることが判明した。
【０００４】
例えば、空調装置における風量が少風量のときは、大風量のときと比べると、タバコの煙が煙センサに到達しにくいので、煙センサの検出出力が基準値以上となるタイミングも遅れる。この場合、内気循環モードから外気導入モードに切り換わるタイミング、または空気清浄器が停止状態から作動状態に切り換わるタイミングも遅れるので、乗員に不快感を与えてしまう。
【０００５】
そこで、少風量のときに合わせて上記基準値を低めに設定すれば、上記のような問題は解決されるのであるが、今度は大風量のときに、芳香剤の匂いや車両の隙間から入ってくる排気ガス等によって上記検出出力が基準値以上となることもある。この場合、乗員がタバコを吸っていないときでも、上記検出出力が基準値以上となって、外気導入モードになったり空気清浄器が作動することになり、乗員に違和感を与えてしまうことになる。
【０００６】
このように、煙センサがタバコの煙を検出する感度は、空調装置における空気流状態によって異なるわけだが、上記従来技術のものは、上記空気流状態に関係なく、常に上記基準値を一定としていたため、この基準値のレベルによっては、車室内のタバコの煙の濃度が所定レベル以上となってからの内気浄化が遅れて乗員に不快感を与えてしまったり、あるいは、乗員がタバコを吸っていないにも係わらず内気の浄化が行われて乗員に違和感を与えてしまうといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、車室内におけるタバコの煙の濃度が所定レベル以上のときには内気の浄化を行い、所定レベル以下のときには内気の浄化を行わない、といった制御を、空調装置の空気流状態の影響を受けることなく的確に行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
【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１〜６記載の発明は、
空調ユニットにおける空気流状態に応じて、比較手段における基準値を設定することを特徴としている。
これによると、ガス濃度検出手段の検出感度は、上記空気流状態によって異なるわけだが、これに応じて上記基準値を設定するので、この基準値をタバコの煙の濃度に合わせて設定すれば、空気流状態の影響を受けることなく、車室内のタバコの煙の濃度が所定レベル以上のときに内気の浄化を行い、所定レベル以下のときには内気の浄化を行わない、といった制御が的確に行われる。
【０００９】
特に、請求項６記載の発明のように、ガス濃度検出手段を、内気吸入口の近辺における空調ケースの外壁面に設けた場合、内気循環モード時は、ガス濃度検出手段に空気が良く当たるので、ガス濃度検出手段の検出感度は良いのに対し、外気導入モード時は、内気循環モード時に比べてガス濃度検出手段に空気が当たらないので、ガス濃度検出手段の検出感度は悪い。
【００１０】
また、例えば内気循環モード時でも、フェイスモード時には、車室内のほぼ全体を循環して車室内のガスを多く含んだ空気がガス濃度検出手段に当たるので、ガス濃度検出手段の検出感度は良い。それに対し、フットモード時には、フット吹出口から吹き出された空気の一部が、車室内を循環することなく（車室内のガスを含まず）すぐに内気吸入口に吸い込まれるので、フェイスモード時に比べてガス濃度検出手段の検出感度は悪い。
【００１１】
また、例えば内気循環モード時でも、大風量時は、少風量時に比べて車室内の広い領域を空気が循環するので、ガス濃度検出手段の検出感度は良い。
このように、内外気モード、吹出口モード、風量によって、ガス濃度検出手段の感度は異なるわけだが、これに応じて上記基準値を設定するので、空気流状態の影響を受けることなく、車室内のガス濃度が所定レベル以上のときに内気の浄化を行い、所定レベル以下のときには内気の浄化を行わない、といった制御が的確に行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について、図１〜９を用いて説明する。
本実施形態の自動車用空調装置は、空調制御装置（以下、ＥＣＵという）が、空調パネル上に設けられた各スイッチからの信号に基づいて、空調ユニットの各空調手段を制御するように構成されている。
【００１３】
まず、図１を用いて上記空調ユニット１の概略構成を説明する。
空調ケース２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する内外気開閉手段としての内外気切換ドア５が設けられている。この内外気切換ドア５は、その駆動手段としてのサーボモータ２２（図２参照）によって駆動される。
【００１４】
内外気切換ドア５の下流側における空調ケース２内には、送風手段としてのファン６が配設されており、このファン６は、その駆動手段としてのブロワモータ７（図２参照）によって駆動される。このブロワモータ７に印加されるブロワ電圧は、ＥＣＵ１７（図２参照）によって制御される。
ファン６の下流側における空調ケース２内には、空気冷却手段をなす蒸発器８、空気加熱手段をなすヒータコア９、温度調節手段をなすエアミックスドア１０が設けられている。これらは周知のものである。
【００１５】
また、空調ケース２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すためのフェイス吹出口１１と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１２と、フロントガラス内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１３とが形成されている。
そして、上記各吹出口１１〜１３の上流側部位には、吹出口開閉手段としての吹出口モード切換ドア１４〜１６が配設されている。これらのドア１４〜１６は、サーボモータ２３（図２参照）によって駆動される。
【００１６】
次に、図２を用いて本実施形態の制御系の構成を説明する。
上記ＥＣＵ１７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータや、ブロワモータ７へ印加するブロワ電圧を制御する駆動回路、Ａ／Ｄ変換回路等を備え、自動車のエンジンの図示しないイグニッションスイッチが閉じたときに、図示しないバッテリから電源が供給される。
【００１７】
ＥＣＵ１７の入力端子には、上記空調パネル上に設けられた風量設定スイッチ１８、内外気モード設定スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ２０からの各信号が入力されるとともに、車室内のガス濃度を検出するガス濃度検出手段としてのガスセンサ２１からの信号も入力される。なお、上記各スイッチ１８〜２０は、請求項１記載の発明でいう空気流状態信号出力手段を構成している。
【００１８】
このガスセンサ２１からの信号は、上記Ａ／Ｄ変換回路にてＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力される。
また、ＥＣＵ１７の出力端子からは、上記ブロワモータ７およびサーボモータ２２、２３へ制御信号が出力される。
ここで、風量設定スイッチ１８は、ファン６による風量を少風量、中風量、大風量のいずれにするかを、乗員がマニュアルで設定するためのスイッチである。
【００１９】
内外気モード設定スイッチ１９は、内外気切換ドア５における内気吸入口３と外気吸入口４の開閉状態を表す内外気モードを、内気吸入口３を開いて外気吸入口４を閉じる内気循環モード、および内気吸入口３を閉じて外気吸入口４を開く外気導入モードのいずれにするかを、乗員がマニュアルで設定するためのスイッチである。
【００２０】
吹出口モード設定スイッチ２０は、吹出口モード切換ドア１４〜１６における吹出口１１〜１３の開閉状態を表す吹出口モードを、フェイス吹出口１１を開いてフット吹出口１２を閉じるフェイスモード、フェイス吹出口１１とフット吹出口１２の両方を開くバイレベルモード、およびフェイス吹出口１１を閉じてフット吹出口１２を閉じるフットモードのいずれにするかを、乗員がマニュアルで設定するためのスイッチである。
【００２１】
また、ガスセンサ２１は、ＣＯやＨＣ等のガスに応じて抵抗値が変化するセンサである。つまり、タバコの煙は勿論のこと、芳香剤の匂いや車両の隙間から入ってくる排気ガスにも反応する。そして、このガスセンサ２１は、図３に示すように、内気吸入口３の近辺における空調ケース２外側面に設けられている。なお、図３（ａ）は、車両内における空調ケース２の設置位置を示す概略図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ矢視図であり、２４はフロントガラス、２５はダッシュボードである。
【００２２】
次に、イグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ１７に電源が供給されたときに、上記マイクロコンピュータが行う制御処理について説明する。
上記マイクロコンピュータは、風量設定スイッチ１８にて設定された風量、内外気モード設定スイッチ１９にて設定された内外気モード、および吹出口モード設定スイッチ２０にて設定された吹出口モードに応じて、ブロワモータ７、およびサーボモータ２２、２３へ制御信号を出力する。
【００２３】
また、上記マイクロコンピュータは、電源が供給されたときに図４のルーチンを起動し、ステップＳ１０にて初期化処理を行い、次のステップＳ２０にて、ガスセンサ２１の検出を入力する。そして、次のステップＳ３０にて、風量設定スイッチ１８、内外気モード設定スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ２０からの各信号を入力することによって、空調ユニット１における空気流状態に応じた信号を入力する。
【００２４】
そして、次のステップＳ４０にて、内外気モード設定スイッチ１９にて設定された内外気モードを判定する。ここで内気循環モードと判定されたときは次のステップＳ５０に進み、外気導入モードと判定されたときは図７のステップＳ２２０にジャンプする。
ステップＳ５０では、吹出口モード設定スイッチ２０にて設定された吹出口モードを判定する。ここでフェイスモードと判定されたときはステップＳ６０に移り、バイレベルモードと判定されたときは図５のステップＳ１４０にジャンプし、フットモードと判定されたときは図６のステップＳ１８０にジャンプする。
【００２５】
ステップＳ６０では、風量設定スイッチにて設定された風量を判定する。ここで少風量と判定されたときは、ステップＳ７０にて後述する基準値のレベルをＡに設定し、中風量と判定されたときは、ステップＳ８０にて基準値のレベルをＢに設定し、大風量と判定されたときは、ステップＳ９０にて基準値のレベルをＣに設定する。
【００２６】
そして、次のステップＳ１００では、上記基準値と、ガスセンサ２１の検出値との大小を比較する。ここで、基準値よりも検出値の方が小さいときは、車室内のガス濃度が所定レベル以上ということなので、ステップＳ１１０にて外気導入モードとするように２２へ制御信号を出力する。また、基準値よりも検出値の方が大きいときは、ステップＳ１２０にて内気循環モードとするようにサーボモータへ制御信号を出力する。
【００２７】
そして、次のステップＳ１３０にて、所定の制御周期時間τが経過するまで待機し、経過したときにステップＳ２０の処理に戻る。
また、図５のステップＳ１４０〜Ｓ１７０、および図６のステップＳ１８０〜Ｓ２１０では、図４のステップＳ６０〜Ｓ９０と同じ処理を行う。なお、ステップＳ１５０〜Ｓ２１０では、基準値をそれぞれＤ〜Ｉに設定する。
【００２８】
また、図７のステップＳ２２０〜Ｓ２６０では、図４のステップＳ５０〜Ｓ９０と同じ処理を行う。なお、ステップＳ２４０〜Ｓ２６０では、基準値をそれぞれＪ〜Ｌに設定する。
また、図８のステップＳ２７０〜Ｓ３００、および図９のステップＳ３１０〜Ｓ３４０では、図４のステップＳ６０〜Ｓ９０と同じ処理を行う。なお、ステップＳ２８０〜Ｓ３４０では、基準値をそれぞれＭ〜Ｒに設定する。
【００２９】
ここで、上記各レベルＡ〜Ｒの大小関係については、以下のような考え方に基づいて設定されている。
まず、内気循環モード時は、ガスセンサ２１に空気が良く当たるので、ガスセンサ２１の検出感度は良いのに対し、外気導入モード時は、内気循環モード時に比べてガスセンサ２１に空気が当たらないので、ガスセンサ２１の検出感度は悪い。
【００３０】
従って、外気導入モード時は、内気循環モード時に比べて、吹出口モードと風量が同じ条件のときの基準値のレベルを高くして、ステップＳ１００にてＹＥＳと判定され易くする必要がある。
そこで本実施形態では、Ａ＜Ｊ、Ｂ＜Ｋ、Ｃ＜Ｌ、Ｄ＜Ｍ、Ｅ＜Ｎ、Ｆ＜Ｏ、Ｇ＜Ｐ、Ｈ＜Ｑ、Ｉ＜Ｒとしている。
【００３１】
また、例えば内気循環モード時でも、フェイスモード時には、車室内のほぼ全体を循環して車室内のガスを多く含んだ空気がガスセンサ２１に当たるので、ガスセンサ２１の検出感度は良い。それに対し、フットモード時には、フット吹出口１２から吹き出された空気の一部が、車室内を循環することなく（車室内のガスを含まず）すぐに内気吸入口に吸い込まれるので、フェイスモード時に比べてガスセンサ２１の検出感度は悪い。
【００３２】
従って、フットモード時は、フェイスモード時に比べて、風量が同じ条件のときの基準値のレベルを高くして、ステップＳ１００にてＹＥＳと判定され易くする必要がある。また、バイレベルモード時におけるガスセンサ２１の検出感度は、フェイスモード時よりも悪く、フットモード時よりも良い。
そこで本実施形態では、Ａ＜Ｄ＜Ｇ、Ｂ＜Ｅ＜Ｈ、Ｃ＜Ｆ＜Ｉ、Ｊ＜Ｍ＜Ｐ、Ｋ＜Ｎ＜Ｑ、Ｌ＜Ｏ＜Ｒとしている。
【００３３】
また、例えば内気循環モード時でも、大風量時は、少風量時に比べて車室内の広い領域を空気が循環するので、ガスセンサ２１の検出感度は良い。
従って、少風量時には、大風量時に比べて基準値のレベルを高くして、ステップＳ１００にてＹＥＳと判定され易くする必要がある。
そこで本実施形態では、Ａ＞Ｂ＞Ｃ、Ｄ＞Ｅ＞Ｆ、Ｇ＞Ｈ＞Ｉ、Ｊ＞Ｋ＞Ｌ、Ｍ＞Ｎ＞Ｏ、Ｐ＞Ｑ＞Ｒとしている。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によると、ガスセンサ２１の検出感度が、空調ユニット１の空気流状態によって異なっても、この空気流状態に応じて基準値を上記のように設定するので、この基準値をタバコの煙の濃度に合わせて設定すれば、空気流状態の影響を受けることなく、車室内のタバコの煙の濃度が所定レベル以上のときに外気投入モードにし、所定レベル以下のときには内気循環モードにする、といった制御が的確に行われる。
【００３５】
また、ガスセンサ２１の設置位置を、図３に示したように、内気吸入口３の近辺における空調ケース２外側面とすれば、このガスセンサ２１を後付けする場合に設置し易い。
（他の実施形態）
上記実施形態では、車室内のタバコの煙濃度が所定レベル以上となったときには、外気導入モードとすることによって内気の浄化を行うようにしたが、例えば後席に設けられる周知の空気清浄器を作動させることによって内気の浄化を行うようにしても良い。
【００３６】
また、上記実施形態では、ガスセンサ２１を、内気吸入口３の近辺における空調ケース２外側面に設けたが、車室内の天井やリアトレイ上等、車室内のタバコの煙の濃度が検出できる位置であればどこに設けても良い。但し、この場合、ガスセンサ２１の設置場所によって、基準値のレベルをその都度的確に設定する必要があることは言うまでもない。
【００３７】
また、上記実施形態では、請求項１記載の発明でいう空気流状態を、内外気モード、吹出口モード、および風量の合計３つのパラメータで表したが、車種によっては、これらのうちの１つあるいは２つは考慮しなくても良い場合がある。この場合には、この考慮しなくても良いパラメータを除いた空気流状態に応じて、基準値を設定すれば良い。
【００３８】
また、上記実施形態では、内気循環モードと外気導入モードの両方の場合について、空気流状態に応じて基準値を設定する制御を行ったが、内気循環モード時のみ、この制御を行うようにしても良い。
また、上記実施形態では、車室外のガス濃度については何ら考慮しなかったが、例えば車室外の排気ガス濃度を検出する排気ガスセンサを設け、この排気ガスセンサの検出値より、外気のガス濃度の方が内気のガス濃度よりも高いと判定されたときには、ガスセンサ２１の検出値が基準値以下となっても（図４のステップＳ１００でＹＥＳと判定されても）、外気導入モードとせずに内気循環モードとするようにしても良い。
【００３９】
また、上記排気ガスセンサを設け、この排気ガスセンサの検出値より、内気のガス濃度の方が外気のガス濃度よりも高いと判定されたときには、ガスセンサ２１の検出値が基準値以上であっても（図４のステップＳ１００でＮＯと判定されても）、内気循環モードとせずに外気導入モードとするようにしても良い。
また、上記実施形態のように、基準値のレベルを複数設けた場合、これらの基準値が接近していると、内外気モードがハンチングを起こす恐れがある。従って、基準値のレベルを変更するときには、この変更を急に行うのではなく、徐々に変更するようにしても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、請求項１記載の発明でいう空気流状態信号出力手段を、乗員がマニュアルで設定する風量設定スイッチ１８、内外気モード設定スイッチ１９、および吹出口モード設定スイッチ２０で構成したが、車室内の空調負荷状態を検出するセンサ（例えば内気温センサ、外気温センサ、日射センサ等）の検出値に基づいて空調目標値を算出し、この空調目標値に基づいて、風量、内外気モード、吹出口モードを算出し、この算出結果に基づいてこれらをオートで制御するようにした場合は、上記空気流状態信号出力手段を、風量、内外気モード、吹出口モードを算出する手段で構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の空調ユニット１の概略構成図である。
【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図３】上記実施形態のガスセンサ２１の取付位置を示す図である。
【図４】上記実施形態のマイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【図５】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【図６】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【図７】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【図８】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【図９】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…空調ユニット、２…空調ケース、３…内気吸入口、４…外気吸入口、
５…内外気切換ドア（内外気開閉手段）、６…ファン（送風手段）、
１１…フェイス吹出口、１２…フット吹出口、
１４、１５…吹出口モード切換ドア（吹出口開閉手段）、
１８…風量設定スイッチ（空気流状態信号出力手段）、
１９…内外気モード設定スイッチ（空気流状態信号出力手段）、
２０…吹出口モード設定スイッチ（空気流状態信号出力手段）、
２１…ガスセンサ（ガス濃度検出手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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