JPS58199247A - 車載負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両が例えば１〜ンネル哲のように排気ガ
スの充満した環境下に突入した揚ａ等環境が一時的に変
化した時に、車両の例えば空調系を自動的に外気導入状
態から内気循環状態に切換え、これにより車室内に排気
ガスが導入されることを防止し得るようにする等車載１
荷をそれぞれの環境条件に適するように制御した車載負
荷制御装置に間する。

周知の如く、一般に車両の空調ユニットは内気循環状態
と外気導入状態とに切換可能に構成されており、例えば
比較的長いトンネルやあるいは交通渋滞の激しい道路等
のような排気ガスの充満した環境に突入した場合には、
車室内に前記排気ガスが侵入するのを防ぐため空調ユニ
ットを外気導入状態から内気循環状態へと切換えること
が好ましい。

また、ワイパーを作動させてトンネル等に進入すると、
ワイパーブレードによってフロントウィンドウ等のウィ
ンドウガラスを傷つけるのを防ぐため、ワイパーの駆動
方法を切換えることが好ましい。

また、例えば距離の長いトンネルを走行する際はライト
を点灯させることが好ましい。

しかしながら、上記の切換操作を車両走行中運転者が行
なうと視線を切換装置に向けなければならず安全−Ｆ好
ましくない場合があり、また、しばしばこれを忘れ、市
内へ排気ガスが知ら＝ｒ　ＩＡらずに導入されてしまう
等様々な問題があ−）だ。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、トンネル内あるいは交通渋滞中の道路に差し
掛かったような場合、例えば空調ユニットを自動的に外
気導入状態から内気循環状態に切換え、これにより車室
内の空気が排気ガスによって汚染されることを防止する
等車載負荷を環境条件に対応した状態に自動的に切換制
御し、車室内を常に快適に保つと同時に安全性をも向上
させることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するために、一般にトンネ
ル内に突入した場合、あるいは交通渋滞の激しい道路に
差し掛かった場合等環境が一時的に変化した時、車外騒
音レベルが大きくト昇することを利用し、車両に設けら
れたＩ！検出手段によって、騒音レベルが所定のｌｙレ
ベルを越えたことが弁別された場合、中載＠間例えは空
調系を自動的に外気導入状態から内気循環状態に切換え
るようにする等を環境条件に対応した状態に切換制御ｌ
ｌ″することを特徴とするものである。

以下に、この発明の実施例を添付図面に従って詳細に説
明する。

第１図は、この発明に係わる車載負荷制御装置を車両用
空調装置を例としたものであり、同図は主として空調１
ニツトの構成を示す模式図である。

同図において、１は通風路を形成するハウジングであっ
て、その一端側には外気取入口２および内気取入口３が
開口形成されており、これらの取入１］から吹田口４へ
至る通風路には、送風機５．導入空気を冷却するエバポ
レータ６、ヒータコア７が順に設けられており、またエ
バポレータ６とヒータコア７との間には、エバポレータ
６からの冷気とヒータコア７を通過する暖気との混合割
合を１１１ｉするためのエアミックスドア８が設けられ
ている。

また、前記外気取入口２と内気取入口３との間には、空
調状態を外気導入状態と内気循環状態とに切換えるため
のインテークドア９が開閉自在に取り付けられており、
このインテークドア９は負圧アクチュエータ１０によっ
て外気側ま／、：４；を内気側へと２段階に開閉駆動さ
れるよ・）ｔこ構成されている。

１１は騒音レベルを測定するためのマイクロフォンであ
って、例えば車室内においてはインストルメントパネル
下部等のラジオや音声の余り検出されないような位冒に
取り付けられている。

１２はマイクロフォン１１で検出された騒音レベルが、
所定の基準レベルを越えた場合、その出力Ｓ１によって
負圧源からアクチＪ−Ｉ−タ１０へ至る管路に介挿され
たソレノイドバルブ１３を開閉駆動するための制御回路
であ−）１、そ（））詳細を第２図に示す。

第２図に示す如く、制御回路１２はマイクロフォン１１
から出力される騒音信号を所定のレベルまで増幅する増
幅器１４と、この増幅器１４の出力を時間的に平均化す
る平滑回路１Ｆ）と、この平滑回路１５の出力Ｓ２を所
定時間′Ｍ延ｇるための遅延回路１６と、前記平滑回路
１５の出力Ｓ２と前記遅延回路１６の出力Ｓ３との偏差
を増幅する＋１勅増幅器１７と、この作動増幅器１７の
出力Ｓ鴫を、抵抗ｒｌ、ｒ２によって定まる所定の基準
レベルと大小比較するヒステリシスコンパレータ１８と
、このヒステリシスコンパレータ１８の出力Ｓ５によっ
てオン・オフ駆動されるスイッチングトランジスタ１９
とによって構成されており、このスイッチングトランジ
スタ１９の出力Ｓ１によって前記ソレノイドバルブ１３
のコイル１３ａが駆動されることとなる。

次に、以上の構成よりなる車両用空調装置の動作を説明
する。

第３図に４０ｋＩＩｌ／ｈでトンネル内およびトンネル
外を走行中の窓を閉め切った室内における騒音スペクト
シムを示し、第４図に時速４ＱＩｖ／ｈでトンネルを通
過した場合におけ騒音レベルの変化を示１゜ これらの図からも明らかなように、トンネル内とトンネ
ル外とにおいては相当な広い周波数範囲内において略１
１ｄＢの騒音レベル差が存在し、このためトンネル内突
入時およびトンネル脱出時においでは、騒音レベルにお
いて略１１ｔｌＢ程度の急激な変化を検出することがで
゛きる。

従って、車両が市内地または市外地における通常の走行
速度においてトンネルに突入Ｊると、平滑回路１５の出
力は急激に立らＪす、またトンネルを抜は出ると同時に
、急激に立ち下がることとなる。

これに対して、遅延回路１６の出力Ｓ３は、トンネルに
突入した時点より所定時間遅れてゆるやに立ち上り、ま
た脱出時点より所定時間遅れてゆるやかに立ち下がるこ
ととなる。

このため、作動増幅器１７の出力８４（＝Ｓ３−８２）
は、第５図（ｂ　）に示４如く、Ｉ・ンネル突入時およ
び脱出時におい−（ぞ１′１それ負側および正側へと大
きく振れて、−］コンパレータ８の上下台しきい値ＴＨ
１，ＴＨ２を越えることとなり、この結果コンパレータ
１８の出力Ｓ５は第５図（Ｃ）に示す如く、トンネル内
走行中に限り’１４”の状態となる。

このため、このコンパレータ１８の出／ＪＳ５に基づい
て、トランジスタ１９がオンし、トンネル内走行中に限
りソレノイドバルブ１３のコイル１３ａに対して通電が
行なわれ、アクチュエータ１０を介してインテークドア
９は外気を遮断する方向へと閉じられていわゆる内気循
環状態となり、トンネル内の排気ガスの侵入を遮断する
こととなる。

また、特にこの実施例にあっては、検出された騒音信号
を常時所定時間前の騒音信号と比較しその偏差が一定の
レベルを越えた場合に限り、ソレノイド１３ａを駆動す
るようにしているため、例えば加速時等のようにエンジ
ン騒音が徐々に増大したような場合には、騒音レベルの
変化率が小さいことによってコンパレータ１８は誤動作
することがなく、トンネル突入時および脱出時に限り確
実に］ンバレータ１８を動作させることができる。

次に、第６図はこの発明に係わる載置負荷制御装置を車
両用空調装置を例としたものの他の実施例（以下、これ
を第２実施例という）を示す回路図である。

なお、同図において第１実施例と同一構成部分について
は同符号を付して説明を省略する。

同図において、２０は平滑回路１５の出力をインピーダ
ンス変換するためのボルテージフォロア。

２１は車速に応じた周波数を有するパルス列からなる車
速信号を、車速に対応したアナログ電圧に変換するため
のＦ／Ｖコンバータ、２２はボルテージフォロア２０の
出ｈｓｚ　−とＦ７・′Ｖ変換回路２１の出力Ｓ６との
差を取るための作動増幅器。

２３は作動増幅器２２の出力Ｓ？を抵抗ｒ　３．　ｒ４
で定まる所定のＷ準電圧と大小比較するヒステリシスコ
ンパレータである。

次に、この第２実施例装置の動作を説明する。

第８図に示す如く、窓を閉め切ったままの状態で平坦路
を走行した場合、中室内の！’４　？’〜レノ＼ルは走
行速度がアイドル、　４０ｋｌｌｌ／　１１　、６０ｋ
ｍ／Ｉｆ　、　８Ｑ　ｋｍ／　ｈのように変化した場合
、これに応じて増大することが確認されている。

従って、例えばトンネル外を走行中に車速を増加させた
ような場合には、ボルテージフォロア２０の出力Ｓｚ　
−の値はこれに応じて増大することとなる。

しかしながら、このように車速が増大するとこれに応じ
てＦ／Ｖコンバータ２１の出力Ｓ６値も増大するため、
作動増幅器２２においてこのような車速の増大に伴う出
力Ｓ２−の変化分は、Ｆ／Ｖ二ｌンバータ２１の出力Ｓ
６によって打ち消されてしまい、作動増幅器２２の出力
Ｓ７には車速増　　−大に伴う騒音成分が現れることは
ない。

これに対して、車両が実際にトンネル内を通過した場合
には、第７図（ａ＞に示す如く、作動増幅器２２の出力
Ｓ７は、トンネル突入時および脱出時において急峻に立
ち下がりまたは立ち上ることとなるため、これに応じて
コンパレータ２３の出）Ｊ８５はトンネル内通過中に限
り“Ｈ゛°の状態となる。

従って、この実施例においても確実にトンネル通過中に
限り、インテークドア９は外気を遮断する方向へ閉じら
れ、車両の空調は内気循環状態とくするのである。

次に、第９図はこの発明に係わる申載ｆ；１間制御装置
を車両用字［ｉ置を例どし・たしのの他の一実施例（以
下、これを第３実施例という）の構成を示す電気回路図
である。

なお、同図において前記第１および第２実施例と同一構
成部分については同符号を付しＣ説明は省略する。

同図において２４は先行車の排気音の音圧レベルを測定
するためのマイクロフォンであって、例えばフロントグ
リル内等のような車両の前方に設けられている。

２５はマイクロフォン２４がら出力される騒音信号を所
定レベルまで増幅する増幅器、２６は増幅器２５から出
力される騒音イハ号を時間的に平均化する平滑回路であ
る。

２７は自車より発生する騒音のき圧レベルを測定するた
めのマイクロフォンで、例えばエンジンルーム内フロン
トグリル（但しエンジンルーム側に向ける）等に設けら
れている。

２８はマイクロフォン２７がら出ノＪされる騒音信号を
所定レベルまで増幅するための増幅器、２９は増幅器２
８の出力を時間的に平均化する平滑回路である。

３０は、平滑回路２６の出力ｓ８と平滑回路２９の出力
Ｓｓとの差を取るための作動増幅器、３１は作動増幅器
３ｏの出力８１Ｇを、抵抗ｒ１．ｒ２で定まる所定の基
準電圧と大小比較するヒステリシスコンパレータ、３２
は信号Ｓ＋＋の立ち上りに応答して、抵抗Ｒ×とコンデ
ンサＣＸとによって定められる一定時間の間だけ’　Ｈ
”パルスを出力する再トリガ可能なモノマルチである。

次に、以上の構成よりなる第３実施例装置の動作を説明
する。

車両が走行中にある場合、マイクロフォン２４には車両
前方の１＆！音に加え自車から発生する騒音までが検出
される。従って、車両の速度を増加させたような場合、
平滑回路２６の出力ｓ８の値はこれに応じて増大して行
くこととなる。

しかしながら、自車より発する騒音についてもマイクロ
フォン２７を介して同時に検出されるため、これに応・
じて平滑回路２９の出力Ｓｇの値も増大することとなり
、従ってこのように自車が加速したことに伴ってマイク
「１フオン２４で検出される騒音が増大した場合には、
この増大に伴って出力Ｓ６中に含まれる変化分は、出力
Ｓ、の変化分によって打ち消されてしまい、作動増幅器
３０の出力Ｓ　ｔｏの値が変動することはない。

これに対して、交通渋滞の激しい道路に差し掛かったよ
うな場合には、マイクロフォン２４で検出される騒音の
中で車両前方に存ａする騒音成分だけが急激に増大する
一方、自車が低速化ケることによってマイク０フオン２
７から検出される自車の発生する騒音については減少し
、この結果作動増幅器３０の出力Ｓ　１０の値は、大き
く低下してコンパレータ３１の下側しきい値Ｔ　１−１
１を越えることとなり、この結果コンパレータ３１の出
力＄１１の値は第１０図（ｂ）に示寸如く“１°′から
′Ｈ″へと反転することとなる。

そして、この状態は車両前りの騒音が再び減少するまで
の間継続し、車両前りの騒音が減少して作動増幅器３０
の出力Ｓ　１０の値がコンパレータ３１のト側しきい値
ＴＨ２を越えると、コンパレータ３１は゛ト１″からＬ
″へと再び反転することとなる。

他方、モノマルチ３２は］ンパレータ３１の出力Ｓ＋＋
の立ち上がりに応答してトリガされ、一定時間Ｔ（＝Ｃ
ｘ　・ＲＸ）だけＨ″の状態に維持され、この結束車両
が交通渋滞の激しい道路等に差し掛かると同時に、イン
テークドア９は外気を遮断する方向へ閉じられ、これに
より交通渋滞道路周辺に存在（る排気ガス等が車内に導
入されることを確実に防止することができるのである。

また、前述した如くモノマルチ３２は再トリガ可能に構
成されているため、交通渋滞中の道路等において各車両
が一定時間毎に小刻みに進行するよ・）な場合、前方車
両の騒音が断続的に増大することによって、モノマルチ
３２はその都度繰り返しトリガされ、この結果このよう
な交通渋滞道路を頗れるまでの間、インテークドア９は
継続的に外気を閉ざ４方向へ遮断され、排気ガス等の車
内への侵入を確実に防止することとなる。

なお、第９図の実施例において、モノマルチ３２の結線
を第１１図に示す如く変更して、モノマルチ３２が信号
Ｓ＋＋の☆＃５下がりに応答してトリガされるように設
定するとともに、コンパレータ３１の出力Ｓ＋＋を立ち
上がり積分回路３３を介して積分するとともに、その積
分出力と前記モノマルチ３２の出力８１３とをＡア回路
３４に供給し、その出力８１４に」、ってトランジスタ
１９を駆動するようにすれば、前す車両からの騒音が増
大した時点から、前方車両による騒音が減少した後一定
の期間が経過するまでの間に限り、確実にインテークド
ア９を外気を遮断する方向へ閉じさせ、交通渋滞道路を
中心として半（￥所定範囲内に存在する空気汚染地域を
抜は出るまでの間、車内に外気が導入されることを確実
に防止することが可能となる。

なお、前記第１．第２および第３実施例においては、ト
ンネル内あるいは交通渋滞通路等のような排気ガスの存
在する地帯に突入すると同時に、インテークドア９を遮
断して車内に排気ガスが導入されることを防止するよう
にしたが、これに代えであるいはこれと同時にパワーウ
ィンドを備えた車両等においては、自動的にパワーウィ
ンドリレーを駆動してウィンドが閉じるように構成して
もよいことは勿論である。

゛　また、以上の第１．第２．第３実施例における制御
回路１２はマイクロコンピュータのプログラムによって
実現することも可能である。

一方、以Ｆの各実施例は車両用空調装置を例としたもの
であるが、例えば前記制御回路１２からの出力信号によ
ってライトを自動的に点灯させてもよく、ワイパーの動
作モードを切換制御するようにしても良い。

以Ｆの各実施例の説明でも明らかなように、この発明に
係わる車載負荷制御装置においては、車両に設けられた
騒音検出手段によって、騒音レベルが所定の基準レベル
を越えたことを弁別し、その弁別出力によって自動的に
車両の空調系を外気導入状態から内気循環状態に切換え
る等車載負荷を環境条件に対応するよう切換制御Ｉ　’
Ｊる上うに構成したため、排カス等の充満した１−ンネ
ル内あるいは交通渋滞通路等に差し掛かつ）ζ場合、車
室内に排ガス等が侵入することを伺等手動操作を要する
ことなく確実に防止する等車載負荷が環境条件に対応す
るモードに自動的に切換制御することが可能となり、車
室内が快適状態になると同時に安全性をも向トづること
かできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる車載負荷制御［ｌ装置を車両用
空調装置を例とした場合の主として空調ユニットの構成
を示す模式図、第２図は第１実施例装置の制御回路の構
成を示す図、第３図は窓を閉め切って４０１ｖ／ｈで走
行中、トンネル内外における騒音レベルのスペクトラム
を示す図、第４図はトンネル内通過前後における騒音レ
ベルの状態を示すグラフ、第５図は第２図の各部におけ
る信号状態を示１波形図、第６図は第２実施例装置の制
御回路の構成を示す図、第７図は第６図の各部にお（′
Ｊる信号状態を示す波形図、第Ｒ図は窓を閉め切って平
坦路を走行中における騒音レベルのスペクトラムを、各
車速をパラメータとして示す図、第９図は第３実施例装
置の制御回路の構成を示す図、第１０図は第９図の各部
における信号状態を示１波形図、第１１図は第３実施例
装置におけるモノマルチの他の結線状態を示す図、第１
２図は第１１図における各部の信号状態を示す波形図で
ある。 １・・・・・・空調ユニットのハウジング２・・・・・
・外気取入口 ３・・・・・・内気取入口 ９・・・・・・インテークドア １０・・・・・・アクチユエータ １１．２４．２７・・・・・・マイクロフォン１８．２
３Ｌ　３１・・・・・・ヒステリシスコンパレータ特許
出願人 −１０− 第５図 Ｙ１７Ｔ間□ 第６図 第７図 哨簡− 第８図 第１頁の続き ０発　明　者　手沢大成 横須賀市夏島町１番地日産自ｙＪ７ 車株式会社追浜工場内 ０発　明　者　岸則政 横須賀市夏島町１番地日産自動 車株式会社追浜工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両に設けられた騒音検出手段と；前記騒音検出
   手段によって検出された騒音レベルが所定の基準レベル
   を越えたことを弁別する騒音レベル弁別手段と； 前記騒音レベル弁別手段によって、騒音レベルが所定の
   基準レベルを越えたことが弁別された場合には、車載負
   荷を環境条件に対応した状態に切換る切換制御手段とを
   具備することを特徴とする車載負荷制御ａ冒。