(57)【要約】【課題】車室内への冷媒漏洩時に乗員を冷媒から保護することのできる車両用乗員保護装置を提供すること。【解決手段】本発明の車両用乗員保護装置は、空調機の冷媒の車室内漏洩又は車室内漏洩の可能性を検知する検知手段２と、検知手段２によって冷媒の車室内への漏洩又は車室内漏洩の可能性が検知されたときに乗員の頭部近傍に空気を噴射する空気噴射手段４，５とを備えていることを特徴としている。本発明の車両用乗員保護装置によれば、空調機の冷媒が車室内に漏洩した場合又は漏洩した可能性のある場合には、空気噴射手段４，５によって乗員の頭部近傍に空気を噴射する。これにより、乗員の頭部近傍における冷媒濃度が低減される。【選択図】図１
2007191135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機の冷媒の車室内漏洩の可能性又は車室内への漏洩を検知する検知手段と、
前記検知手段によって冷媒の車室内漏洩の可能性又は車室内への漏洩が検知されたときに乗員の頭部近傍に空気を噴射する空気噴射手段とを備えていることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記検知手段が、車両の衝突を検出する車両衝突検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項３】
前記車両衝突検出手段が、エアバッグ用衝突検出手段と共用されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項４】
前記検知手段が、車室内の冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項５】
前記冷媒濃度検出手段が、空調機の車室内熱交換器近傍に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項６】
ケーシングの内部に熱交換器を有する冷暖房空調ユニットから前記空気噴射手段まで延設されたバイパス配管と、
前記冷暖房空調ユニット内の空気の流れ方向を切り替える切替手段とをさらに備え、
前記バイパス配管は、前記ケーシングの部位のうち前記熱交換器よりも空気流れ方向の上流側から分岐して延設され、
前記切替手段は、通常時には、前記冷暖房空調ユニット内の空気を熱交換器に送給させる一方、冷媒の車室内漏洩の可能性又は車室内への漏洩が検知された時には、前記冷暖房空調ユニット内の空気を前記バイパス配管へ流入させ、かつ熱交換器への空気の送給を阻止するように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項７】
前記冷媒の車室内漏洩の可能性又は車室内への漏洩が検知された時にバイパス配管へ流入させる空気を、車室外から取り入れるように構成したことを特徴とする請求項６に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項８】
前記空気噴射手段が、空調機の送風手段とは別に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が循環する熱交換器を車室内に備えた車両用乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には空調機（エアコンディショナー）が装備されているのが一般的である。車室内の温度を高めるにはエンジンの予熱を用いるが、車室内を冷やしたり除湿を行う場合は空調機の冷却回路が用いられる。冷却回路では、冷媒を気化させてその気化熱で車室内の温度を下げる車室内熱交換器と、エンジンルーム前端などに配置され冷媒を冷却して液化させるコンデンサとの間で冷媒を循環させている。
【０００３】
冷媒としては、地球環境保護のために二酸化炭素や炭化水素系のものが用いられる。
【０００４】
そこで、従来から、車両衝突等によって空調機の冷媒が車室内に漏洩したときに、空調機を外気導入モードにしてブロアファンを回して車室外より外気を取り入れて車室内における冷媒濃度を低減させる発明が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ブロアファンで送風するにしても、空気と共に冷媒も車室内に送り込まれ、車室内における冷媒濃度を十分に低減させるには多量の空気が必要となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、車室内への冷媒漏洩時に比較的少ない空気量で乗員に対する冷媒濃度を低下させることができる車両用乗員保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用乗員保護装置は、空調機の冷媒の車室内漏洩又は車室内漏洩の可能性を検知する検知手段と、検知手段によって冷媒の車室内への漏洩又は車室内漏洩の可能性が検知されたときに乗員の頭部近傍に空気を噴射する空気噴射手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用乗員保護装置によれば、空調機の冷媒が車室内に漏洩した場合、又は、漏洩する可能性のある場合に、空気噴射手段によって乗員の頭部近傍に空気を噴射する。この空気の噴射によって、乗員の頭部近傍における冷媒濃度を確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な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。図１に本発明の第一実施形態を示す。図１は、車両側方から見た本実施形態の車両構成図である。この車両は、通常の空調機を備えている。該空調機は、通常の空調機能を有する一般的な空調機であるため、その詳しい説明を省略する。ただし、図中には、車室内に配された熱交換器１のみを示す。
【００１０】
熱交換器１では、空調機の内部を循環する冷媒が気化され、この気化熱によって車室内を冷却する。本実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いる場合について説明する。熱交換器１は、インストルメントパネル１１内のエアコンユニットの内部に配設されている。
【００１１】
また、車両には、空調機冷媒の車室内漏洩の可能性又は車室内への漏洩を検知する検知手段である衝突検知装置２が配設されている。該衝突検知装置２は、本実施形態ではエアバック用衝突検出手段であるエアバッグセンサ１２と共用されている。エアバッグセンサ１２は、ＥＣＵ３に接続されている。ＥＣＵ３もエアバッグ用のＥＣＵと共用されても良いし、空気噴射用に個別のＥＣＵを設けてもよい。ここでは、ＥＣＵ３はエアバッグＥＣＵと共用されており、後述する空気噴射のための信号を送出する。
【００１２】
また、Ａピラー上端近傍のルーフ部には、空気貯蔵タンク４及び空気噴射装置５からなる空気噴射手段が配設されている。
【００１３】
ＥＣＵ３には、前記空気貯蔵タンク４を介して空気噴射装置５も接続されている。該空気噴射装置５は、バルブとファンからなり、バルブを開いてファンを駆動することで、空気貯蔵タンク４の内部に貯蔵された空気を車室内に噴射させる。空気噴射装置５の駆動は、上述したＥＣＵ３によって制御されている。空気噴射装置５による空気の噴射方向は、乗員の頭部近傍に向けられている。
【００１４】
エアバッグセンサ１２によって車両の衝突が検出された場合は、車体が潰れて空調機の冷媒循環路又は車室内熱交換器１が破損し、車室内に空調機冷媒が漏洩する可能性がある。このような場合は、空気噴射装置５から空気貯蔵タンク４内の空気を乗員の頭部近傍に噴射する。空気が乗員の頭部近傍に噴射されることで、比較的少ない空気量で効率よく車室内の冷媒が希釈される。
【００１５】
空気噴射装置５は、運転席、助手席及び後部座席（図示せず）の全て又は一部に取り付けられる。空気噴射装置５から空気が噴射されることにより、車室内の気体量が増えるが、この増えた分の気体は車両後部に配設されたバンパの裏側などに設けられているドラフタ６から車外に放出される。
【００１６】
検知手段が、車両の衝突を検出する車両衝突検出手段（本実施形態ではエアバッグセンサ１２）であるため、車両の衝突を検知し、空気を噴射することで、車両衝突時の車室内熱交換器１の破損時などの急激な冷媒漏洩に対応することが可能となる。また、上述したように、車両衝突検出手段がエアバッグセンサ１２と共用されているので、部品点数の削減、車両重量の軽量化、コスト低減の効果がある。
【００１７】
図２に、本発明の車両用乗員保護装置の第二実施形態を示す。なお、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。以下には、本実施形態の特徴部分について詳しく説明する。上述した第一実施形態では、車室内への冷媒漏洩の可能性を検知する検知手段として、エアバッグセンサ１２を利用した。
【００１８】
本実施形態では、車室内への冷媒漏洩を直接的に検出するため、検知手段として、冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段である冷媒濃度センサ７を熱交換器１の車両後部側（空調器の風経路の下流側）に配設した。
【００１９】
この冷媒濃度センサ７は、車室内への空気噴射を制御するＥＣＵ３に接続されている。ＥＣＵ３に、空気貯蔵タンク４を介して空気噴射装置５が接続されているのは上述した第一実施形態と同様である。冷媒濃度センサ７によって車室内に空調機冷媒が漏洩したことが検出された場合は、空気噴射装置５から空気貯蔵タンク４内の空気を乗員の頭部近傍に噴射する。空気が乗員の頭部近傍に噴射されることで、比較的少ない空気量で効率よく車室内の冷媒が希釈される。特に、車室内熱交換器１が破損し、冷媒の急激な漏洩が発生しても迅速に対応することができる。
【００２０】
検知手段が、車室内の冷媒濃度を検出する冷媒濃度センサ７であるため、冷媒濃度を検出して空気を噴射することで、冷媒漏洩に伴う乗員への悪影響を未然に防止することができる。また、冷媒濃度検出手段である冷媒濃度センサ７が、空調機の車室内熱交換器近傍に配設されているので、車室内熱交換器１近傍の冷媒濃度を検出することで、冷媒漏洩を早期に検知することができる。
【００２１】
図３に、本発明の車両用乗員保護装置の第三実施形態を示す。なお、本実施形態においても、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。以下には、本実施形態の特徴部分について詳しく説明する。上述した第一実施形態では、Ａピラー上端近傍のルーフ部に配設した空気貯蔵タンク４及び空気噴射装置５によって車室内に空気を噴射した。
【００２２】
本実施形態は、空気噴射装置８をＡピラーのトリム内に配設したものである。なお、空気噴射装置８をＡピラー自体の内部に配設してもよい。これによれば、外部から空気噴射装置８が見えにくいため、Ａピラーやルーフの外観品質を向上させることができる。また、空気噴射装置８を設けずに、Ａピラーを介して外気を直接車室内に噴射させても良い。さらに、空気貯蔵タンクを設けずに、Ａピラーの内部空間を空気貯蔵タンクとしてもよい。
【００２３】
本実施形態によっても、エアバッグセンサ１２によって車両の衝突が検出された場合は、車体が潰れて空調機の冷媒循環路又は車室内熱交換器１が破損し、車室内に空調機冷媒が漏洩する可能性がある。このような場合は、空気噴射装置８から空気を乗員の頭部近傍に噴射する。空気が乗員の頭部近傍に噴射されることで、比較的少ない空気量で効率よく車室内の冷媒が希釈される。なお、後部座席に着座した乗員に対しては、Ｂピラーに配設した空気噴射装置８から空気を噴射させるようにすることができる。
【００２４】
図４に、本発明の車両用乗員保護装置の第四実施形態を示す。なお、本実施形態においても、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。以下には、本実施形態の特徴部分について詳しく説明する。上述した第一実施形態では、Ａピラー上端近傍のルーフ部に配設した空気貯蔵タンク４及び空気噴射装置５によって車室内に空気を噴射した。第三実施形態では、Ａピラーを利用して空気噴射装置８を配設した。
【００２５】
本実施形態では、空気噴射装置９をステアリングホイール１０に内蔵させた。このようにすれば、外部から空気噴射装置９が見えないため、外観品質を向上させることができる。また、確実に運転者の頭部近傍に正面から空気を噴射することができる。
【００２６】
本実施形態によっても、エアバッグセンサ１２によって車両の衝突が検出された場合は、車体が潰れて空調機の冷媒循環路又は車室内熱交換器１が破損し、車室内に空調機冷媒が漏洩する可能性がある。この場合は、空気噴射装置８から空気を乗員の頭部近傍に噴射する。空気が乗員の頭部近傍に噴射されることで、比較的少ない空気量で効率よく車室内の冷媒が希釈される。なお、後部座席に着座した乗員に対しては、Ｂピラーに空気噴射装置を配設することができる。
【００２７】
上述した各実施形態では、乗員の頭部近傍に空気を噴射する。このようにすることにより、乗員の頭部近傍における冷媒濃度を低減でき、使用する空気量を少なくして効果的に冷媒の希釈を行うことができる。また、上述した各実施形態では、空気噴射手段は空調機の送風手段とは別に設けられている。空調機の送風ブロアとは別に空気噴射手段を設けることで、ブロア故障時でも空気を噴射でき、冷媒濃度を低減できる。
【００２８】
図５〜図９を用いて、本発明の車両用乗員保護装置の第五実施形態を説明する。なお、本実施形態においても、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。以下には、本実施形態の特徴部分について詳しく説明する。
【００２９】
本実施形態では、冷暖房空調ユニット（ＨＶＡＣ）１３から空気噴射装置５に至るバイパス配管１４を設け、該バイパス配管１４を介して前記空気噴射装置５から車室内に空気を噴射する。
【００３０】
図５は、本発明の車両用乗員保護装置の第五実施形態を示す車両構成図である。なお、本図では、冷暖房空調ユニット内部を明確にするため、車体前後長を実際よりも大幅に長く示している。図６は、本発明の第五実施形態における冷暖房空調ユニットの内部を拡大した概略図である。
【００３１】
図５に示すように、車室内のインストルメントパネル１１の内方には、冷暖房空調ユニット（ＨＶＡＣ）１３が設けられている。このＨＶＡＣは、Heating Ventilation and Air-conditioningの略である。前記冷暖房空調ユニット１３は、図６に示すように、空気を車室内方向に送るブロア１５と、該ブロア１５の空気流れ方向の下流側に配置された、エバポレータ１６及びヒータコア１７からなる熱交換器１と、これらのエバポレータ１６及びヒータコア１７の間に配置された冷媒濃度検出手段である冷媒濃度センサ７と、前記エバポレータ１６及びブロア１５の間に配置された切替手段である流路切替ドア１８とを備えている。
【００３２】
これらのブロア１５、熱交換器１、冷媒濃度センサ７及び流路切替ドア１８は、箱形状のケーシング１９の内部に収容されている。また、冷暖房空調ユニット１３の前端部には、車室外の空気を導入する外気導入口２０と車室内の空気を導入する内気導入口２１とが設けられている。インテークドア２２が回動することによって、外気モード又は内気モードの切り替えを行うことができる。
【００３３】
さらに、ヒータコア１７の下流側にも複数の切替ドアが回動可能に設けられており、車室内への空気排出部位をＤＥＦ（ＤＥＦＲＯＳＴＥＲ）吹出し２３、ＦＡＣＥ吹出し２４、及びＦＯＯＴ吹出し２５に切り替える。なお、これらのＤＥＦ吹出し２３、ＦＡＣＥ吹出し２４、及びＦＯＯＴ吹出し２５は、インストルメントパネル１１に形成された図外の吹出口に連通されており、該吹出口から車室内に向けて空気を吹き出す。
【００３４】
また、前記流路切替ドア１８は、エバポレータ１６の前側（空気流れ方向の上流側）でケーシング１９に回動可能に軸支されている。
【００３５】
そして、バイパス配管１４は、冷暖房空調ユニット１３を構成するケーシング１９のうち前記流路切替ドア１８の支持位置よりも上流側の部位から分岐して上方に延び、ルーフ２６に取り付けられた空気噴射装置５に接続されている。
【００３６】
次いで、図７〜図９を用いて、本実施形態における車両用乗員保護装置の作動手順を説明する。
【００３７】
まず、車両が通常走行を行っている場合には、冷暖房空調ユニット１３の内部は図７に示す状態になっている。即ち、流路切替ドア１８は上限位置まで回動してバイパス配管１４の入口を塞ぎ、冷暖房空調ユニット１３内に取り込まれた空気は、ブロア１５によって熱交換器１に送給される。そして、インストルメントパネル１１に形成された所定の吹出口から車室内に空気が吹き出される。なお、インテークドア２２は、外気モード又は内気モードのいずれに設定されていても良い。
【００３８】
次に、車両が衝突を起こした場合等においては、図９のフローチャートに示すように、冷媒濃度センサ７で冷媒が車室内に漏洩しているか否かを検知する（Ｓ１）。
【００３９】
冷媒の車室内への漏洩を検知した場合には、図８に示す状態になり、インテークドア２２を外気モードに強制的に切り替えると共に（Ｓ２）、流路切替ドア１８が作動し、該流路切替ドア１８によって熱交換器１側への空気の流れを遮断する（Ｓ３）。一方、漏洩を検知しなかった場合には、この制御フローは終了する。
【００４０】
次いで、バイパス配管１４から流入した空気は、空気噴射装置５から乗員の頭部近傍に噴射される。これにより、比較的少ない空気量で効率よく車室内の乗員に対する冷媒が希釈される。
【００４１】
本実施形態では、従来から配設されている冷暖房空調ユニット１３を流用し、該冷暖房空調ユニット１３にバイパス配管１４を連結しているため、冷暖房空調ユニット１３に空気貯蔵タンクの機能を持たせることができ、配設スペースを効率化することができる。また、新たな部品等の使用量を抑えて従来部品の有効活用を図ることができる。
【００４２】
さらに、冷媒の車室内漏洩又はその可能性を検知する手段として冷媒濃度センサ７を用いた。このため、冷媒の漏洩を早期に検知することができ、濃度を直接的にかつ確実に検知することができる。なお、検知手段を、第一実施形態のようにエアバッグセンサ１２としても良い。
【００４３】
また、冷媒の車室内漏洩を検知した場合に、流路切替ドア１８が作動し、該流路切替ドア１８によって熱交換器１側への空気の流れを遮断するため、冷媒の車室内への漏洩を最小限度に抑えることができる。
【００４４】
さらに、冷媒の車室内漏洩を検知した場合に、冷暖房空調ユニット１３への空気導入モードを外気モードに強制的に切り替えるため、乗員に噴射する空気を、冷媒濃度が非常に低いものにすることができる。
【００４５】
なお、空気噴射手段による空気の噴射方法は種々考えられる。空気貯蔵タンクに貯蔵した空気をファンなどで噴射させてもよいし、ファンを用いて外気を車室内に噴射させてもよい。あるいは、空気貯蔵タンク内に空気を高圧下で貯蔵し、噴射時にバルブを開くことで車室内に噴射させるようにしてもよい。あるいは空調装置内の冷媒を含まない空気をダクトを通して噴射させてもよい。また、第三実施形態や第四実施形態について、エアバッグセンサ１２に代えて冷媒濃度センサ７を利用する形態としても良いことは言うまでもない。また、本発明は空気そのものでなくてもよく、少なくとも酸素成分を有する気体を噴射させてもよく空気の成分比は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置の第一実施形態を示す車両構成図である。
【図２】本発明の車両用乗員保護装置の第二実施形態を示す車両構成図である。
【図３】本発明の車両用乗員保護装置の第三実施形態を示す車両構成図である。
【図４】本発明の車両用乗員保護装置の第四実施形態を示す車両構成図である。
【図５】本発明の車両用乗員保護装置の第五実施形態を示す車両構成図である。
【図６】本発明の第五実施形態における冷暖房空調ユニットの内部を拡大した概略図である。
【図７】通常時における冷暖房空調ユニット内部の空気の流れを示す概略図である。
【図８】冷媒の車室内への漏洩を検知した時における冷暖房空調ユニット内部の空気の流れを示す概略図である。
【図９】本発明の第五実施形態における車両用乗員保護装置の作動手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・熱交換器
２・・・衝突検知装置
４・・・空気貯蔵タンク（空気噴射手段）
５，８，９・・・空気噴射装置（空気噴射手段）
７・・・冷媒濃度センサ（検知手段、冷媒濃度検出手段）
１２・・・エアバッグセンサ（検知手段、衝突検知装置、エアバッグ用衝突検出手段）
１３・・・冷暖房空調ユニット（ＨＶＡＣ）
１４・・・バイパス配管
１８・・・流路切替ドア（切替手段）
１９・・・ケーシング
【図１】
2007191135.tif 000003
【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】
2007191135.tif 000009
【図８】
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【図９】
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