(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気に含まれる第１のガス成分の含有値を検出する外気センサと、内気に含まれる第２のガス成分の含有値を検出する内気センサと、前記第１、第２のガス成分の各含有値、及びインフルエンザが流行していることの検出に基づいて、外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方を自動的に選択するモード選択手段とを有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
空気を清浄にする空気清浄機を有するとともに、該空気清浄機は、外気に含まれる第１のガス成分を除去し、内気に含まれる第２のガス成分を除去しない請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記空気清浄機は主として活性炭を主成分とするフィルタを備える請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記空気清浄機は導入された外気及び循環させられた内気を清浄にする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記第１のガス成分は炭化水素及び窒素酸化物である請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１のガス成分の含有値に基づいて外気が清浄であるかどうかを判断する外気判断手段と、前記第２のガス成分の含有値に基づいて内気が清浄であるかどうかを判断する内気判断手段とを有するとともに、前記モード選択手段は、外気及び内気のうちの少なくとも内気が清浄でない場合に外気導入モードを選択し、外気が清浄でなく、内気が清浄である場合に内気循環モードを選択する請求項１に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、車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の室内を冷暖房したり換気したりするために車両用空調装置が提供されている。該車両用空調装置は、エンジンの冷却水を循環させることによって空気を加熱するヒータ、コンプレッサによって圧縮され、冷却された冷媒を循環させることにより空気を冷却する熱交換器、空気を清浄にする空気清浄機、室内の空気、すなわち、内気の循環と、室外の空気、すなわち、外気の導入とを切り換えるインテークドア、前記ヒータ及び熱交換器を通過した空気を混合させるミックスドア等を備える。そして、運転者が操作パネル等を操作することによって室内の温度を設定すると、インテークドア、ミックスドア等が切り換えられ、室内を冷暖房したり換気したりすることができる。
【０００３】
ところが、乗員数が多かったり、窓を閉め切った状態で長時間内気を循環させたりしていると、内気に含まれる二酸化炭素（ＣＯ2 ）の濃度が高くなり、乗員に不快感を与えてしまう。また、外気を導入している間に外気が汚染されると、汚染された外気がそのまま導入されてしまう。
【０００４】
そこで、外気に含まれる排気ガスの濃度を検出する排気ガスセンサ、及び内気に含まれる二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素センサを備えた車両用空調装置が提供されている。該車両用空調装置においては、排気ガスセンサによって検出された排気ガスの濃度が高い場合に、外気を導入するのが停止させられ、内気が循環させられるようになっている。また、二酸化炭素センサによって検出された二酸化炭素の濃度が高い場合に、内気を循環させるのが停止させられ、外気が導入される（特開平５−１２４４２２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用空調装置においては、外気に含まれる排気ガスの濃度が高い場合に外気が導入されるのが停止させられ、内気に含まれる二酸化炭素の濃度が高い場合に外気が導入されるようになっているだけであるので、必ずしも内気を清浄に維持することができない。
【０００６】
例えば、外気に含まれる排気ガスの濃度が高い場合には、外気が導入されるのが停止させられるので、内気に含まれる二酸化炭素の濃度が高くなってしまう。また、一般に、空気清浄機は活性炭を主成分とするフィルタを備え、前記活性炭によって、空気中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯX ）等が吸着されて除去される。ところが、前記活性炭は二酸化炭素を除去することができない。したがって、外気の導入が長時間停止されると、内気に含まれる二酸化炭素の濃度が高くなってしまう。さらに、効率的に内気の循環と外気の導入とを切り換えることができないので、フィルタの寿命を短くしてしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の車両用空調装置の問題点を解決して、内気を常時清浄に維持することができ、フィルタの寿命を長くすることができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両用空調装置においては、外気に含まれる第１のガス成分の含有値を検出する外気センサと、内気に含まれる第２のガス成分の含有値を検出する内気センサと、前記第１、第２のガス成分の各含有値、及びインフルエンザが流行していることの検出に基づいて、外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方を自動的に選択するモード選択手段とを有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の機能ブロック図である。
【００２０】
図において、１１は外気に含まれる第１のガス成分としての排気ガスの含有値、例えば、濃度を検出する外気センサ、１３は内気に含まれる第２のガス成分としての二酸化炭素の含有値、例えば、濃度を検出する内気センサ、５１は前記排気ガス及び二酸化炭素以外の他の要素の情報としての、内気の温度と外気の温度との温度差を検出する他要素検出手段、５２は排気ガスの濃度、二酸化炭素の濃度及び前記温度差に基づいて、外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方を自動的に選択するモード選択手段である。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態における内気循環モードが選択されたときの車両の概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における外気導入モードが選択されたときの車両の概念図である。
【００２２】
図において、１０は車両、１１は外気に含まれる第１のガス成分としての排気ガス、例えば、炭化水素、窒素酸化物等の含有値、例えば、濃度を検出する外気検出手段としての外気センサ、１２は外気の温度を検出する外気温度検出手段としての外気温度センサ、１３は内気に含まれる第２のガス成分としての二酸化炭素の含有値、例えば、濃度を検出する内気検出手段としての内気センサ、１４は内気の温度を検出する内気温度検出手段としての内気温度センサである。なお、外気センサ１１及び外気温度センサ１２は車両１０の室外に、内気センサ１３及び内気温度センサ１４は車両１０の室内に配設される。
【００２３】
そして、１５は矢印Ａ方向に揺動自在に配設されたモード切換部材としてのインテークドアであり、該インテークドア１５を、図２に示される状態に置くことによって内気循環モードを選択し、内気を矢印Ｂ方向に循環させたり、図３に示される状態に置くことによって外気導入モードを選択し、外気を矢印Ｃ方向に導入したりすることができる。なお、前記車両１０は、ナビゲーション装置１６、通信装置１７等を備える。
【００２４】
次に、前記車両用空調装置において使用される空調システム、及び車両用空調装置の制御回路について説明する。
【００２５】
図４は本発明の第１の実施の形態における空調システムの概念図、図５は本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の制御回路図である。
【００２６】
図において、１５は矢印Ａ方向に揺動自在に配設されたインテークドアであり、該インテークドア１５を、図４に示される状態に置くことによって、外気を矢印Ｃ方向に導入したり、他の位置に置くことによって、内気を矢印Ｂ方向に循環させたりすることができる。また、２１は空気清浄機であり、該空気清浄機２１は活性炭を主成分とする図示されないフィルタを備え、前記活性炭によって、空気中の炭化水素、窒素酸化物等が吸着されて除去される。なお、前記活性炭は二酸化炭素を除去することができない。前記空気清浄機２１は、インテークドア１５と対向させて配設され、導入された外気又は循環させられた内気を清浄にする。
【００２７】
また、２２は駆動部としてのモータ３４を駆動することによって回転させられるファン、２３は冷却された図示されない冷媒を循環させることによって空気を冷却する熱交換器、２５は図示されないラジエータと連結され、図示されないエンジンの冷却水を循環させることによって空気を加熱するヒータである。前記熱交換器２３は蒸発器によって形成され、該蒸発器、図示されない圧縮機、図示されない凝縮器等によって冷凍サイクルが構成される。
【００２８】
２６は揺動自在に配設され、熱交換器２３によって冷却された空気と、ヒータ２５によって加熱された空気とを混合するミックスドアである。該ミックスドア２６の位置を変更すると、低温の空気と高温の空気との混合割合が変更され、所期の温度の空気が発生させられる。また、２７は空気を図示されないフロントパネルに選択的に吹きつけるためのデフロストドア、２８は空気を選択的に室内に供給するためのベントドア（レジスタドア）、２９は空気を選択的に運転者の足元に供給するためのフットドアである。なお、デフロストドア２７、ベントドア２８及びフットドア２９はいずれも揺動自在に配設される。
【００２９】
また、４０はＣＰＵであり、該ＣＰＵ４０は、外気センサ１１によって検出された外気に含まれる排気ガスの濃度、外気温度センサ１２によって検出された外気の温度、内気センサ１３によって検出された内気に含まれる二酸化炭素の濃度、及び内気温度センサ１４によって検出された内気の温度を受けるとともに、運転者が設定温度スイッチ３１を操作することによって設定された温度、及び運転者がデフスイッチ３２を操作することによって設定されたデフ指示を受ける。
【００３０】
前記ＣＰＵ４０は、ファンコントロール回路３３を介してモータ３４を駆動するとともに、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させたり、ミックスドアアクチュエータ３６を駆動してミックスドア２６を回動させたり、デフロストドアアクチュエータ３７を駆動してデフロストドア２７を回動させたり、ベントドアアクチュエータ３８を駆動してベントドア２８を回動させたり、フットドアアクチュエータ３９を駆動してフットドア２９を回動させたりする。
【００３１】
次に、前記構成の車両用空調装置の動作について説明する。
【００３２】
図６は本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【００３３】
この場合、運転者が図示されないエンジンを始動すると、ＣＰＵ４０（図５）の図示されない内気判断手段は、内気センサ１３によって検出された二酸化炭素の濃度を読み込み、前記二酸化炭素の濃度が第１の閾（しきい）値以下であるかどうか、すなわち、内気が清浄であるかどうかを判断する。そして、内気が清浄である場合、ＣＰＵ４０の図示されない外気判断手段は、外気センサ１１によって検出された排気ガスの濃度を読み込み、前記排気ガスの濃度が第２の閾値以下であるかどうか、すなわち、外気が清浄であるかどうかを判断する。外気が清浄である場合、ＣＰＵ４０の他要素検出手段５１（図１）は、外気温度センサ１２によって検出された外気の温度ＴO 、及び内気温度センサ１４によって検出された内気の温度ＴI を読み込み、内気の温度ＴI と外気の温度ＴO との温度差ΔＴ
ΔＴ＝ＴI −ＴO 
を検出する。
【００３４】
そして、内気及び外気がいずれも清浄である場合、ＣＰＵ４０は、温度差ΔＴが設定値、例えば、５〔℃〕以上であるかどうかを判断し、温度差ΔＴが５〔℃〕以上である場合、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２によって外気導入モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、外気を導入する。また、温度差ΔＴが５〔℃〕より小さい場合、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２によって内気循環モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、内気を循環させる。
【００３５】
一方、内気が清浄でない場合、外気が清浄であるかどうか、及び温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかに関係なく、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２によって外気導入モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、外気を導入する。また、内気が清浄であり、外気が清浄でない場合、温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかに関係なく、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２によって内気循環モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、内気を循環させる。
【００３６】
なお、内気及び外気がいずれも清浄である場合、さらに、車両用空調装置自体の効率、インフルエンザ等が流行していること、車外に花粉が飛んでいること等の他の要素の情報を検出し、検出結果に基づいて外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方を選択することもできる。
【００３７】
このように、内気センサ１３の検出結果に基づいて内気が清浄であるかどうかを判断し、外気センサ１１の検出結果に基づいて外気が清浄であるかどうかを判断し、外気温度センサ１２及び内気温度センサ１４の検出結果に基づいて室内外の温度差が大きいかどうかを判断するとともに、各判断結果に基づいて外気導入モードと内気循環モードとを自動的に切り換えるようにしているので、内気を常時清浄に維持することができる。
【００３８】
例えば、内気に含まれる二酸化炭素の濃度が第１の閾値を超えると、外気に含まれる排気ガスの濃度に関係なく外気が導入されるので、内気に含まれる二酸化炭素の濃度が第１の閾値より高くなることはない。そして、空気清浄機２１（図４）は活性炭を主成分とするフィルタを備えるので、前記活性炭によって、空気中の炭化水素、窒素酸化物等が吸着されて除去される。したがって、外気の導入に伴って内気が清浄でなくなることはない。さらに、外気導入モードと内気循環モードとを効率的に切り換えることができるので、フィルタの寿命を長くすることができる。
【００３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  エンジンを始動する。
ステップＳ２  内気が清浄であるかどうかを判断する。内気が清浄である場合はステップＳ４に、清浄でない場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３  外気導入モードを選択し、ステップＳ２に戻る。
ステップＳ４  外気が清浄であるかどうかを判断する。外気が清浄である場合はステップＳ６に、清浄でない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ５  内気循環モードを選択し、ステップＳ２に戻る。
ステップＳ６  温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかを判断する。温度差ΔＴが５〔℃〕以上である場合はステップＳ７に、温度差ΔＴが５〔℃〕より小さい場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７  外気導入モードを選択し、ステップＳ２に戻る。
ステップＳ８  内気循環モードを選択し、ステップＳ２に戻る。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４１】
図７は本発明の第２の実施の形態における車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施の形態においては、第１、第２のガス成分の含有値のほかに、外気の温度、内気の温度及び大気汚染情報を他の要素の情報として検出する。そして、大気汚染情報は、第１の他要素検出手段としての通信装置１７（図３）によって受信される。
【００４３】
この場合、運転者が図示されないエンジンを始動すると、ＣＰＵ４０（図５）の図示されない内気判断手段は、内気センサ１３によって検出された二酸化炭素の濃度を読み込み、内気が清浄であるかどうかを判断する。そして、内気が清浄である場合、ＣＰＵ４０の図示されない外気判断手段は、外気センサ１１によって検出された排気ガスの濃度を読み込み、外気が清浄であるかどうかを判断する。また、外気が清浄である場合、ＣＰＵ４０は、通信装置１７が大気汚染情報を受信したかどうかを判断する。さらに、通信装置１７が大気汚染情報を受信していない場合、ＣＰＵ４０の図示されない第２の他要素検出手段は、外気温度センサ１２によって検出された外気の温度ＴO 、及び内気温度センサ１４によって検出された内気の温度ＴI を読み込み、内気の温度ＴI と外気の温度ＴO との温度差ΔＴ
ΔＴ＝ＴI −ＴO 
を検出する。
【００４４】
そして、内気及び外気がいずれも清浄であり、通信装置１７が大気汚染情報を受信していない場合、ＣＰＵ４０は、温度差ΔＴが設定値、例えば、５〔℃〕以上であるかどうかを判断し、温度差ΔＴが５〔℃〕以上である場合、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２（図１）によって外気導入モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、外気を導入する。また、温度差ΔＴが５〔℃〕より小さい場合、前記ＣＰＵ４０は処理をリターンする。
【００４５】
一方、内気が清浄でない場合、外気が清浄であるかどうか、通信装置１７が大気汚染情報を受信したかどうか、及び温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかに関係なく、ＣＰＵ４０は、モード選択手段５２によって外気導入モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、外気を導入する。また、内気が清浄であり、外気が清浄でない場合、通信装置１７が大気汚染情報を受信したかどうか、及び温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかに関係なく、ＣＰＵ４０は、前記モード選択手段５２によって内気循環モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、内気を循環させる。
【００４６】
そして、内気及び外気がいずれも清浄であり、通信装置１７が大気汚染情報を受信した場合、温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかに関係なく、ＣＰＵ４０は、前記モード選択手段５２によって内気循環モードを選択し、インテークドアアクチュエータ３５を駆動してインテークドア１５を回動させ、内気を循環させる。
【００４７】
このように、内気センサ１３の検出結果に基づいて内気が清浄であるかどうかを判断し、外気センサ１１の検出結果に基づいて外気が清浄であるかどうかを判断し、通信装置１７が大気汚染情報を受信したかどうかを判断し、外気温度センサ１２及び内気温度センサ１４の検出結果に基づいて室内外の温度差が大きいかどうかを判断するとともに、各判断結果に基づいて外気導入モードと内気循環モードとを自動的に切り換えるようにしているので、内気を常時清浄に維持することができる。
【００４８】
また、外気導入モードと内気循環モードとを効率的に切り換えることができるので、フィルタの寿命を長くすることができる。
【００４９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  エンジンを始動する。
ステップＳ１２  内気が清浄であるかどうかを判断する。内気が清浄である場合はステップＳ１４に、清浄でない場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３  外気導入モードを選択し、ステップＳ１２に戻る。
ステップＳ１４  外気が清浄であるかどうかを判断する。外気が清浄である場合はステップＳ１６に、清浄でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５  内気循環モードを選択し、ステップＳ１２に戻る。
ステップＳ１６  通信装置１７が大気汚染情報を受信したかどうかを判断する。大気汚染情報を受信した場合はステップＳ１７に、受信していない場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１７  内気循環モードを選択し、ステップＳ１２に戻る。
ステップＳ１８  温度差ΔＴが５〔℃〕以上であるかどうかを判断する。温度差ΔＴが５〔℃〕以上である場合はステップＳ１９に進み、温度差ΔＴが５〔℃〕より小さい場合はステップＳ１２に戻る。
ステップＳ１９  外気導入モードを選択し、ステップＳ１２に戻る。
【００５０】
第２の実施の形態においては、他の要素の情報として外気の温度、内気の温度及び大気汚染情報を検出するようにしているが、ナビゲーション装置１６によって得られた道路状況を検出したり、該道路状況に基づいて汚染エリアに進入することの予測情報を検出したり、渋滞情報を検出したりすることもできる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００５２】
図８は本発明の第３の実施の形態における空調システムの概念図である。
【００５３】
この場合、空気清浄機４１は、ファン２２と対向させて配設され、インテークドア１５を介して導入され、ファン２２によって送られた外気、又は循環させられ、ファン２２によって送られた内気を清浄にする。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、車両用空調装置においては、外気に含まれる第１のガス成分の含有値を検出する外気センサと、内気に含まれる第２のガス成分の含有値を検出する内気センサと、前記第１、第２のガス成分の各含有値、及びインフルエンザが流行していることの検出に基づいて、外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方を自動的に選択するモード選択手段とを有する。
【００５５】
この場合、外気に含まれる第１のガス成分の含有値が外気センサによって検出され、内気に含まれる第２のガス成分の含有値が内気センサによって検出される。そして、前記第１、第２のガス成分の各含有値、及びインフルエンザが流行していることの検出に基づいて、外気導入モード及び内気循環モードのうちの一方が自動的に選択される。したがって、内気を常時清浄に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における内気循環モードが選択されたときの車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における外気導入モードが選択されたときの車両の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における空調システムの概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の制御回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態における空調システムの概念図である。
【符号の説明】
１０    車両
１１    外気センサ
１３    内気センサ
１７    通信装置
２１、４１    空気清浄機
４０    ＣＰＵ
５１    他要素検出手段
５２    モード選択手段
【図１】
0004457436.tif 000002
【図２】
0004457436.tif 000003
【図３】
0004457436.tif 000004
【図４】
0004457436.tif 000005
【図５】
0004457436.tif 000006
【図６】
0004457436.tif 000007
【図７】
0004457436.tif 000008
【図８】
0004457436.tif 000009