(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気吸込口と内気吸込口とを上流側に形成したダクトと、
両吸込口を隔絶するように前記ダクト内に配され、内気吸込と外気吸込とを切り替える内外気切り替えダンパと、
空気の汚染度が高くなるほど電気抵抗が低くなる感応体部と、通電により発熱して前記感応体部を加熱する電気ヒータとを有し、前記内外気切り替えダンパの下流側に配されるガスセンサと、
前記感応体部への電圧印加及びヒータ温度の管理を司るとともに、前記感応体部の端子電圧の大きさに基づいて空気の汚染度を判定し、この判定結果に基づいて前記内外気切り替えダンパを駆動する制御器とを備える内外気切り替えダンパ制御装置において、
前記制御器は、前記内外気切り替えダンパを外気吸込側に保持して外気の汚染度を判定し、
外気の汚染度が低い場合は、引き続いて判定動作を継続し、
外気の汚染度が高い場合は、前記内外気切り替えダンパを内気吸込側に切り替えて車室内の空気の汚染度を判定し、
この判定された車室内の空気の汚染度が高いほど、前記ヒータ温度を高く、外気側ホールド時間を長く決定し、
所定時間終了後もしくは所定時間終了前より、前記内外気切り替えダンパを前記外気側ホールド時間の間、外気吸込側にホールドし、
前記外気側ホールド時間が終了すると、外気の汚染度を判定する判定動作に戻ることを特徴とする内外気切り替えダンパ制御装置。
【請求項２】
前記外気側ホールド時間は、車室内の汚染度が高いほど長くなるように設定した特性チャートに基づいて決定され、
前記クリーニング温度は、車室内の空気の汚染度が高くなるほど高くなるように設定した特性チャートに基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内外気切り替えダンパ制御装置。
【請求項３】
前記制御器は、印加電圧又はデューティ比を制御することによりヒータ温度を管理することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内外気切り替えダンパ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内外気切り替えダンパを自動的に切り替える、内外気切り替えダンパ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内外気切り替えダンパを自動的に切り替える、内外気切り替えダンパ制御装置において、ガスセンサを車室外（例えば、エンジンルーム）に配置する構造であると、接続ケーブルの引き回しや、ガスセンサの配置に手間と時間がかかる。
【０００３】
そこで、ガスセンサをダクト内に配置した内外気切り替えダンパ制御装置が提案されている。
特開平４−  １７３４２１号公報には、外気の汚染度が高い時に外気導入ダンパを全閉（内気モード）した後、所定時間経過してから微小開度（全開の０％＜θ≦１５％）だけ開いてダクト内に外気を導入し、この導入された外気の汚染度をダクト内に配置したガスセンサで検出して、汚染度が高い時は再度外気導入ダンパを全閉し、汚染度が低い時は外気導入ダンパを所定の開度に制御する技術が記載されている。
【０００４】
又、特開昭５６−  １２８２１７号公報には、所定の時間間隔（例えば２０秒間隔）で内気モードと外気モードとを切り替えて、その切り替え前後の各時点におけるそれぞれのガス濃度を検出し、両方のガス濃度を比較してガス濃度の低い方の空気を選択的にダクト内に導入する技術が記載されている。
【０００５】
ところが、これら各公報に記載された技術では、例えば、内気モードの時に乗員が喫煙して車室内空気が汚染されると、内気モードから外気モードへ切り替えた直後はダクト内部及びガスセンサに汚染ガスの影響が出る。この為、外気導入直後に汚染度を判定すると、喫煙の影響によって正確な判定ができないという問題点を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願発明者らは、この問題点を解決した内外気切り替えダンパ制御装置Ｊを試作し、検討した。
この内外気切り替えダンパ制御装置Ｊを、図１、図１０〜図１３に基づいて説明する。
内外気切り替えダンパ制御装置Ｊは、図１、図１０に示すように、外気吸込口１１と内気吸込口１２とを有する通風ダクト１と、内気循環と外気導入とを切り替える内外気切り替えダンパ２と、汚染物質の付着度合が多くなるほど、電気抵抗が下がる感応体部３１と、感応体部３１を加熱（４００℃固定）する電気ヒータ３２とを有するガスセンサ３と、感応体部３１の端子電圧の大きさに基づいて空気の汚染度を判定し、この判定結果に基づいて内外気切り替えダンパ２を駆動する制御器４とを備える。
【０００７】
制御器４のマイクロコンピュータ４０は、図１１に示すようにウォームアップ（ステップＳ１）後、内外気切り替えダンパ２を外気吸込側に保持（ステップＳ２）して外気の汚染度を判定（ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５）し、外気の汚染度が低い場合（ステップＳ６でＮＯ）は、引き続いて判定動作を継続し、高い場合（ステップＳ６でＹＥＳ）は、内外気切り替えダンパを内気吸込側に切り替えて車室内の空気の汚染度を電気抵抗値の低下度合から判定し（ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９）、図１３のグラフに示すように、内外気切り替えダンパ２を外気吸込側にホールドする外気側ホールド時間Ｔｊを決定し（ステップＳ１０）、内外気切り替えダンパ２を外気吸込側に切り替え（ステップＳ１１）、外気側ホールド時間Ｔｊ、外気吸込側にホールドし、ホールド時間経過後、外気の汚染度を判定する判定動作（ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５）に戻る。
【０００８】
しかし、発明者らは、図１２に示すように、内外気切り替えダンパ２が比較的長い間、ホールドされる傾向にある｛例えば、内気汚染度０．３（汚染度が高い）で、外気側ホールド時間Ｔｊは約３０秒｝ので、外気吸込口１１から多量の外気が車室内に侵入し、車室内が汚染（外気が汚染されている場合）されるという課題が内外気切り替えダンパ制御装置Ｊにあることを見い出した。
【０００９】
本発明の目的は、内外気切り替えダンパを外気吸込側にホールドする外気側ホールド時間を短くでき、外気が汚染されている場合に車室内への汚染空気の侵入が防止できる内外気切り替えダンパ制御装置の提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（請求項１について）
ガスセンサは、空気の汚染度が高くなるほど電気抵抗が低くなる感応体部と、通電により発熱して感応体部を加熱する電気ヒータとを有し、外気吸込口と内気吸込口とを上流側に形成したダクトの、両吸込口を隔絶するようにダクト内に配され、内気吸込と外気吸込とを切り替える内外気切り替えダンパの下流側に配されている。
【００１１】
制御器は、感応体部への電圧印加及びヒータ温度の管理を司るとともに、感応体部の端子電圧（Ｖ０  ）の大きさに基づいて外気の汚染度を判定し、外気の汚染度が低い場合は引き続いて判定動作を継続し、高い場合は内気吸込側に切り替えて車室内の空気の汚染度を判定する。
【００１２】
そして、制御器は、この判定された車室内の空気の汚染度が高いほど、ヒータ温度を高く決定（クリーニング温度Ｈ）し、内外気切り替えダンパを外気吸込側にホールドする時間（外気側ホールド時間Ｔ）を長く決定する。
更に、制御器は、ヒータ温度を、通常温度（例えば４００℃）から決定されたクリーニング温度（Ｈ）に所定時間（ｔ１  ）の間だけ変更し、所定時間（ｔ１  ）が終了した時、もしくは、所定時間（ｔ１  ）が終了する前より、内外気切り替えダンパを外気側ホールド時間（Ｔ）の間、外気吸込側にホールドし、外気側ホールド時間（Ｔ）が終了すると、外気の汚染度を判定する判定動作に戻る。
【００１３】
これにより、内外気切り替えダンパを外気吸込側にホールドする外気側ホールド時間（Ｔ）を短くすることができ、外気が汚染されている場合に車室内への汚染空気の侵入が防止できる。
【００１４】
又、所定時間（ｔ１  ）が終了する前より、内外気切り替えダンパを外気側ホールド時間（Ｔ）の間、外気吸込側にホールドする構成の場合は、既にヒータ温度がクリーニング温度（Ｈ）に高められているので外気によるクリーニングを効率良く行える。
【００１５】
（請求項２について）
外気側ホールド時間は、車室内の空気の汚染度が高くなるほど長くなるように設定した特性チャートに基づいて決定され、クリーニング温度（Ｈ）は、車室内の空気の汚染度が高くなるほど高くなるように設定した特性チャートに基づいて決定される。
この為、ガスセンサの感応体部に付着した汚染物質の除去に適したクリーニング温度（Ｈ）及び外気側ホールド時間（Ｔ）が容易に求まる。
【００１６】
（請求項３について）
制御器は、ガスセンサの感応体部を加熱する電気ヒータへ印加する印加電圧、又はデューティ比（電気ヒータへ通電する時間と通電を停止する時間の比）を制御することによりヒータ温度を管理している。
この為、ヒータ温度を確実に管理することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例（請求項１、２、３に対応）を図１〜図６に基づいて説明する。
図に示すように、内外気切り替えダンパ制御装置Ａは、外気吸込口１１と内気吸込口１２とを上流側に形成した通風ダクト１と、内気吸込と外気吸込とを切り替える内外気切り替えダンパ２と、内外気切り替えダンパ２の下流側に配されるガスセンサ３と、車室内外の空気の汚染度により内外気切り替えダンパ２を駆動する制御器４とを備え、車載エアコンを搭載した自動車５に装着されている。
【００１８】
通風ダクト１は、先端が外気吸込口１１と内気吸込口１２とに分岐しており、ダクト内には、上流側から順に、内外気を吸引する送風ファン、エバポレータ、エアミックスドア、ヒータコア（何れも図示せず）が設けられている。
【００１９】
内外気切り替えダンパ２は、外気吸込口１１と内気吸込口１２とを隔絶するように通風ダクト１内に配され、ギヤドモータ（図示せず）によって、外気吸込口１１を塞ぐ位置（内気吸込側）、又は内気吸込口１２を塞ぐ位置（外気吸込側）に回動する。
【００２０】
ガスセンサ３は、汚染物質の付着量が多くなるほど、電気抵抗が低くなる｛５ｋΩ〜４０ｋΩ  →  １．５ｋΩ〜１２ｋΩ｝感応体部３１（貴金属酸化物質の半導体；例えば、主成分ＳｎＯ２  に少量の貴金属を添加したもの）と、通電により発熱して感応体部３１を加熱し、感応体部３１を作動温度にしたり、感応体部３１に付着した汚染物質をクリーニングする電気ヒータ３２とを有し、内外気切り替えダンパ２の下流側の通風ダクト１内に配される。
【００２１】
制御器４は、レギュレータ４１と、トランジスタ４２、４３と、抵抗４４、４５と、マイクロコンピュータ４６とを備える。
【００２２】
レギュレータ４１は、入力側が、ヒューズ６１を介してバッテリ６に接続され、バッテリ電圧が１２Ｖ〜１６Ｖの間で変動しても、出力電圧を８Ｖに保持するように作動する。
【００２３】
トランジスタ４２は、抵抗４５を介して入力される駆動パルス４６１に基づいてオン・オフし、電気ヒータ３２への通電電流をデューティ比制御する。
例えば、駆動パルス４６１のＨｉレベル時間が４０％で、Ｌｏレベル時間が６０％の場合、電気ヒータ３２の温度は４００℃となる。
又、駆動パルス４６１のＨｉレベル時間が５０％で、Ｌｏレベル時間が５０％の場合、電気ヒータ３２の温度は４５０℃となる。
又、駆動パルス４６１のＨｉレベル時間が５８％で、Ｌｏレベル時間が４２％の場合、電気ヒータ３２の温度は４８０℃となる。
【００２４】
トランジスタ４３は、Ｈｉレベル信号４６２が入力されるとダンパ切替信号４３１をギヤドモータ駆動用トランジスタ（図示せず）に送出し、ギヤドモータ（図示せず）が回転して内外気切り替えダンパ２の位置を切り替える。
【００２５】
抵抗４４は、感応体部３１へ電圧を印加する為のものであり、この電圧印加により、感応体部３１の両端に電圧Ｖ０  、Ｖ１  が発生する。
【００２６】
マイクロコンピュータ４６は、後述するフローチャート（図３参照）に基づいて作動し、内外気切り替えダンパ２を切り替える。
つぎに、マイクロコンピュータ４６の作動を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、汚染無しの場合の感応体部３１の抵抗値Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）の初期値は予め指定（例えば３０ｋΩ）されている。
【００２７】
ステップｓ１で、ダンパ位置信号（図示せず）に基づいて内外気切り替えダンパ２の位置を検出し、ダンパ位置が外気吸込側にある場合にはダンパ切替信号４３１をギヤドモータ駆動用トランジスタ（図示せず）に送出して内気吸込側に切り替え、同時に、トランジスタ４２に送出する駆動パルス４６１のＨｉレベル時間を４０％、Ｌｏレベル時間を６０％にしてヒータ温度を４００℃に維持してウォームアップ（維持時間は例えば３０秒間）する。
【００２８】
ステップｓ２で、ダンパ位置信号（図示せず）に基づいて内外気切り替えダンパ２が内気吸込側であることを確認した後、ダンパ切替信号４３１をギヤドモータ駆動用トランジスタ（図示せず）に送出して内外気切り替えダンパ２を外気吸込側に切り替える。
【００２９】
ステップｓ３で、感応体部３１の両端に発生する電圧Ｖ０  に基づいて抵抗値Ｒｇａｓ  を検知する。
この時、抵抗値Ｒｇａｓ  ＞Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）であれば、ステップｓ４で、Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）を更新する。
【００３０】
ステップｓ５で、Ｒｇａｓ  ／Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）から外気汚染度を算出する。
ステップｓ６で、外気汚染度≦０．７５であるか否か判別し、外気汚染度≦０．７５である場合（ＹＥＳ；汚染度高）はステップｓ７に進む、又、外気汚染度＞０．７５である場合（ＮＯ；汚染度低）はステップｓ３に戻って判定動作を継続する。
【００３１】
ステップｓ７で、内外気切り替えダンパ２を内気吸込側に所定時間ｔ０  （本実施例ではｔ０  ＝３０秒）保持する。
【００３２】
ステップｓ８で、感応体部３１の両端に発生する電圧Ｖ１  に基づいて抵抗値Ｒ’ｇａｓ  を検知する。
ステップｓ９で、Ｒ’ｇａｓ  ／Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）から内気汚染度を算出する。
【００３３】
ステップｓ１０で、算出した内気汚染度を図４、図５のグラフに当てはめ、外気側ホールド時間Ｔ及びヒータ温度Ｈを決定する。
例えば、内気汚染度＝Ｒ’ｇａｓ  ／Ｒｇａｓ  （ｍａｘ）が０．３であれば、外気側ホールド時間Ｔは１５秒、ヒータ温度Ｈは４５０℃に決定される。
【００３４】
ステップｓ１１で、ヒータ温度を４００℃からヒータ温度Ｈに変更して所定時間ｔ１  （本実施例ではｔ１  ＝３０秒）保持する。これにより、感応体部３１に付着した汚染物質がクリーニングされる。
【００３５】
ステップｓ１２で、所定時間ｔ１  終了３秒前に外気側ホールドをＴ時間（例えば１５秒間）、実施する。
【００３６】
ステップｓ１３で、所定時間ｔ１  が終了する（外気側ホールド中）と、ヒータ温度を４００℃に戻し、ステップｓ３に戻る。
【００３７】
つぎに、本実施例の利点を述べる。
〔ア〕内外気切り替えダンパ制御装置Ｊの場合、外気が清浄であっても、乗員の喫煙等により感応体部３１の表面に煙草ヤニ等が付着している場合には、外気側ホールド時間Ｔは相当時間（内気汚染度０．３で３０秒）必要であった。そして、外気が汚染されていると、この間に大量の汚染空気が車室内に侵入する。
【００３８】
これに対して、内外気切り替えダンパ制御装置Ａでは、ヒータ温度４００℃からヒータ温度Ｈ（内気汚染度０．３で４５０℃）に強制的に上げて、素子表面の汚染物質をクリーニングするので、外気側ホールド時間Ｔを内外気切り替えダンパ制御装置Ｊの約半分（内気汚染度０．３で１５秒）に短縮することができる。この為、外気が汚染されていても、汚染空気の侵入を極力抑えることができる。
【００３９】
〔イ〕内外気切り替えダンパ２を外気吸込側にホールドする際に、ホールド開始から３秒間、ヒータ温度Ｈに高めているので外気によるクリーニングを効率良く行える。
【００４０】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項１、２、３に対応）を図１、図４、図５、図７〜図９に基づいて説明する。
内外気切り替えダンパ制御装置Ｂは、以下の点が内外気切り替えダンパ制御装置Ａと異なる。
【００４１】
本実施例では、所定のヒータ温度となるような電圧４６３をマイクロコンピュータ４６が出力し、安定化電源回路６を介して電気ヒータ３２への印加電圧を５Ｖ（ヒータ温度４００℃）〜６Ｖ（ヒータ温度４８０℃）の間で制御している。
【００４２】
本実施例では、マイクロコンピュータ４６は、図８に示す後述するフローチャート（ステップＳｔ１〜Ｓｔ１３）に基づいて作動し、第１実施例の所定時間を設けていない。
【００４３】
本実施例の内外気切り替えダンパ制御装置Ｂは、上記〔ア〕に準じた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスセンサをダクト内に配置した内外気切り替えダンパ制御装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置の概略電気回路図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートである。
【図４】内気汚染度と外気側ホールド時間との関係を示すグラフである。
【図５】内気汚染度とヒータ温度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置において、内気汚染度が０．３、外気汚染度が０．９の場合における、検出汚染度の時間変化を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置の概略電気回路図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例に係る内外気切り替えダンパ制御装置において、内気汚染度が０．３、外気汚染度が０．９の場合における、検出汚染度の時間変化を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る内外気切り替えダンパ制御装置の概略電気回路図である。
【図１１】本発明に係る内外気切り替えダンパ制御装置のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の内外気切り替えダンパ制御装置において、内気汚染度が０．３、外気汚染度が０．９の場合における、検出汚染度の時間変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の内外気切り替えダンパ制御装置における、内気汚染度と外気側ホールド時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  通風ダクト（ダクト）
２  内外気切り替えダンパ
３  ガスセンサ
４  制御器
１１  外気吸込口
１２  内気吸込口
３１  感応体部
３２  電気ヒータ
Ａ、Ｂ  内外気切り替えダンパ制御装置
Ｈ  ヒータ温度（クリーニング温度）
Ｔ  外気側ホールド時間
ｔ１    一定時間
Ｖ０  、Ｖ１    端子電圧
【図１】
0003633692.tif 000002
【図２】
0003633692.tif 000003
【図３】
0003633692.tif 000004
【図４】
0003633692.tif 000005
【図５】
0003633692.tif 000006
【図６】
0003633692.tif 000007
【図７】
0003633692.tif 000008
【図８】
0003633692.tif 000009
【図９】
0003633692.tif 000010
【図１０】
0003633692.tif 000011
【図１１】
0003633692.tif 000012
【図１２】
0003633692.tif 000013
【図１３】
0003633692.tif 000014