JP2009101950A

JP2009101950A - 車輌用空調装置

Info

Publication number: JP2009101950A
Application number: JP2007277417A
Authority: JP
Inventors: Eiji Hirao; 英司平尾
Original assignee: Yuhshin Co Ltd; Yuhshin Seiki Kogyo KK
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: JP4984291B2

Abstract

【課題】マイクロコンピュータに生じるファンスイッチのＯＮ／OFFの誤認識を解決する車輌用空調装置を提案する。
【解決手段】イグニッションスイッチ２２の閉成下にバッテリー２３に接続する電圧変換回路２４と、イグニッションスイッチ２２の開放直後に電圧変換回路２４の出力電圧を所定時間の間保持する充放電回路とを有する電源回路４１と、イグニッションスイッチ２２の閉成下にバッテリー２３に接続し、ファンスイッチ２８のＯFFで導通し、ＯＮで非導通となるトランジスタ４４を備え、ファンスイッチ２８のＯＮ／OFF信号をマイクロコンピュータ２１に送る切換スイッチ信号回路２７と、イグニッションスイッチ２２の開放直後の所定時間の間、充放電回路の放電電圧を切換スイッチ信号回路２７に供給する信号電源回路４６とから構成してある。
【選択図】図３

Description

本発明は、イグニッションスイッチの閉成に伴ってバッテリーから給電され、切換スイッチの操作に応じて空調制御するコントローラを備えた車輌用空調装置に関する。

イグニッションスイッチを閉成してエンジンを運転始動させると、空調制御するコントローラ（マイクロコンピュータ）がイグニッションスイッチを介し給電され、切換スイッチ操作に応じて空調制御する車輌用空調装置が既に知られている。
なお、イグニッションスイッチの操作位置は、ＯＦＦ位置、ＡＣＣ位置、ＯＮ位置、ＳＴＡＲＴ位置があるが、本出願の説明では、イグニッションスイッチの閉成とは「ＯＮ位置」に操作されたことを言い、イグニッションスイッチの開放とは、「ＯＮ位置」以外に操作されたことを言う。

このような車輌用空調装置は、イグニッションスイッチを閉成すると、コントローラの電源回路と車輌搭載のバッテリーとがイグニッションスイッチを介して接続され、コントローラが当該電源回路の出力電圧によって給電され、空調制御が可能になる。
なお、コントローラの電源回路の入力側と出力側には、コンデンサによる充放電回路を設け、イグニッションスイッチのチャタリングなどによる瞬断時に放電電圧作用を利用して電源回路の出力電圧を保持し、コントローラが電源電圧の低下によってリセットすることを防止している。

他方、上記の車輌用空調装置には、イグニッションスイッチの閉成により上記バッテリーに接続されるブロワモータ回路を備え、このブロワモータ回路が切換スイッチであるファンスイッチのＯＮ／OFF操作によってブロワモータを始動制御する構成となっている。
また、このブロワモータ回路から出力されるファンスイッチのON／ＯＦＦ信号を上記のコントローラに送る切換スイッチ信号回路を設け、上記コントローラがファンスイッチのＯＮ／OFFを判断し、エアコン出力回路などの空調機構部を制御する。

特開平０５−０３８９３９号公報

上記したような車輌用空調装置は、イグニッションスイッチが閉成されているときに空調制御が可能になることから、車載バッテリーの電力消費を抑えことができると言う有利さがある。
しかしながら、次のような欠点があり解決すべき問題を持っている。
すなわち、イグニッションスイッチを開放してエンジンを停止させたとき、イグニッションスイッチ開放時から所定の時間の間、コントローラの電源電圧が保持され、コントローラが動作モードとなっているため、コントローラが誤動作する。

具体的には、ファンスイッチをＯＮさせ、そのＯＮ信号がコントローラによって認識されているとき、イグニッションスイッチを開放させると、コントローラとブロワモータ回路とが共にバッテリーから切り離されるが、コントローラの電源電圧が所定時間の間保持される。

また、従来の車輌用空調装置では、イグニッションスイッチが閉成されている場合、ファンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号をコントローラに入力する切換スイッチ信号回路が、ファンスイッチのＯＦＦ状態でＯＦＦ信号を、ファンスイッチのＯＮ状態でＯＮ信号をコントローラに入力する。
すなわち、切換スイッチ信号回路にバッテリー電源から所定の電圧がかかっている状態で、ファンスイッチがＯＦＦ状態であればコントローラにはＯＦＦ信号が入力されるが、この状態で切換スイッチ信号回路にかかるバッテリー電源の電圧を遮断すると、ファンスイッチのＯＮ信号がコントローラに入力してしまう構成となっている。

このことから、ファンスイッチのＯＦＦ状態でイグニッションスイッチを開放させると、コントローラの電源電圧の保持が続くために、ファンスイッチがＯＦＦにもかかわらず、コントローラが所定時間の間ファンスイッチのＯＮを認識したままとなる。
この結果、イグニッションスイッチを開放させてエンジンを停止した後でも、空調動作状態が所定時間の間継続する場合があり不合理な空調動作となる。

本発明は、上記した実情にかんがみ、イグニッションスイッチを開放してエンジンを停止した後に生じる不合理な空調動作の問題を解決した車輌用空調装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明では第１の発明として、切換スイッチの操作に応じて切り換えられた空調モード信号を入力し、その空調モード信号にしたがって空調機構を制御するコントローラを備えた車輌用空調装置において、イグニッションスイッチの閉成下に車輌搭載のバッテリーに接続し、当該バッテリー電圧を電圧変換する電圧変換回路と、前記イグニッションスイッチの閉成下に当該バッテリーによって充電され、前記イグニッションスイッチの開放直後に前記電圧変換回路の出力電圧を所定の放電時間の間保持する充放電回路とを含む前記コントローラの電源回路と、前記イグニッションスイッチの閉成下に前記バッテリーに接続し、前記切換スイッチの非操作で第１動作、前記切換スイッチの操作で第２動作となるスイッチング部材を含み、第１または第２動作信号を前記コントローラに送る切換スイッチ信号回路と、前記イグニッションスイッチの開放直後の所定の放電時間の間、前記充放電回路の放電電圧を前記切換スイッチ信号回路に供給する信号電源回路とを備えたことを特徴とする車輌用空調装置を提案する。

第２の発明としては、上記第１の発明の車輌用空調装置において、前記充放電回路は、前記電圧変換回路の入力側及び／又は出力側に接続したコンデンサを含むことを特徴とする車輌用空調装置を提案する。

第３の発明としては、上記第１の発明の車輌用空調装置において、前記切換スイッチは、ブロワモータの回転数を制御するファンスイッチであり、非操作のＯＦＦ位置では前記切換スイッチ信号回路の一部を開放して前記スイッチング部材を第１動作、操作したＯＮ位置ではブロワモータを選択抵抗を介して前記バッテリーに接続する一方、前記切換スイッチ信号回路の一部を閉成して前記スイッチング部材を第２動作させる構成としたことを特徴とする車輌用空調装置を提案する。

上記した本発明の車輌用空調装置は、イグニッションスイッチを閉成してエンジンを始動させると、コントローラとブロワモータ回路が共にバッテリーに接続され、切換スイッチの操作に応じて空調制御が可能になる。
また、切換スイッチの非操作信号（ＯＦＦ信号）と操作信号（ＯＮ信号）が切換スイッチ信号回路を介してコントローラに送られ、コントローラがそれらの信号を認識して空調機構部を制御する。

一方、イグニッションスイッチを開放させてエンジンを停止させると、コントローラとブロワモータ回路とが共にバッテリーから切り離され、バッテリーからの給電が遮断される。
したがって、コントローラの電源回路が充放電回路の放電作用によって動作し、その放電時間にしたがってコントローラを給電することから、イグニッションスイッチの開放時後の所定時間の間コントローラが動作モードとなる。

また、ブロワモータ回路は給電が遮断されるが、上記の充放電回路の放電電圧が信号電源回路を介して切換スイッチ信号回路に印加されるため、この切換スイッチ信号回路の信号伝達状態が所定時間の間維持される。
この結果、切換スイッチの非操作（ＯＦＦ）状態でイグニッションスイッチを開放させても、コントローラが切換スイッチのＯＦＦを認識ままとなるから、切換スイッチがＯＦＦにもかかわらずコントローラが切換スイッチをＯＮと認識し、エンジンの停止後に所定時間の間空調動作すると言うような不合理な問題がない。

次に、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は車輌用空調装置の操作ノブと操作ボタンを備えた操作パネルの正面図、図２は車輌用空調装置の装置回路を示したブロック図、図３は本発明の要部を示した上記装置回路の部分的な回路図である。

図１に示すように、この車輌用空調装置は、ダイヤル式の操作ノブとした温度調節用の操作ノブ１１、風量調節用の操作ノブ１２、風向調節用の操作ノブ１３を操作パネル１０に回動可能に設け、さらに、この操作パネル１０には、リアウインドの熱線に通電させるリアデフスイッチ１４、エアコンモードを切り換えるエアコンスイッチ１５、内気循環と外気導入を切り換える内外気切換スイッチ１６がプッシュスイッチとして設けてある。

そして、上記した温度調節用の操作ノブ１１と風向調節用の操作ノブ１３は、それらの回動操作にしたがってコントロールワイヤを押し出し、また、引き戻して空調装置を機械的に制御する公知の構成としてある。

また、風量調節用の操作ノブ１２は、その回動操作によりロータリースイッチ構成のファンスイッチを連動し、図２に示すように、スイッチ信号をマイクロコンピュータ（コントローラ）に入力して電気的に処理し、同様に、リアデフスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、内外気切換スイッチ１６のスイッチ信号もマイクロコンピュータに入力して電気的に処理する構成となっている。

図２は、車輌用空調装置の装置回路を示したブロック図である。
図示するように、この装置回路２０のマイクロコンピュータ２１は、イグニッションスイッチ２２の閉成下に車輌搭載のバッテリー２３に接続され、バッテリー２３により給電される。
すなわち、イグニッションスイッチ２２を閉成してエンジンを始動させると、バッテリー電源電圧（例えば、１２Ｖ）が電圧変換回路２４によって電圧変換され、その変換電圧（例えば、５Ｖ）がマイクロコンピュータ２１に印加される。

また、このとき、充放電回路２５のコンデンサがバッテリー２３の電源電圧を受けて充電される。
この充放電回路２５は、イグニッションスイッチ２２のチャタリングなどによって電圧変換回路２４の出力電圧が低下し、マイクロコンピュータ２１がリセットすることを防止すること、また、イグニッションスイッチ２２の開放に伴い信号電源回路２６を介して切換スイッチ信号回路２７に信号電源電圧を供給する働きをする。

ファンスイッチ２８は、上記した如く、操作ノブ１２の回動操作でＯＮ／OFFし、このＯＮ／OFF信号が切換スイッチ信号回路２７を介してマイクロコンピュータ２１に入力さる。
マイクロコンピュータ２１はファンスイッチ２８のＯＮ／OFFを認識し、ＯＮ信号の入力時にはエアコンなどの空調機構部を制御する。
なお、後述するように、ファンスイッチ２８のＯＮ動作によってブロワモータが始動し、また、このファンスイッチ２８を連動する操作ノブ１２の回動操作にしたがって選択抵抗が選択され、ブロワモータ４７の回転数制御が行われる。

その他、図２において、ブロック２９は、リアデフスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、内外気切換スイッチ１６をまとめて示したプッシュスイッチで、ブロック３０は、それらのスイッチ信号をマイクロコンピュータ２１に入力させる信号入力回路であり、ブロック３１は、リアデフスイッチ１４、エアコンスイッチ１５、内外気切換スイッチ１６が操作されときに点灯するインジケータLED回路である。

ブロック３２、３２ａ、３３は、エアコン出力回路と、コンプレッサーを制御するコントロールユニットと、コンプレッサーであり、ブロック３４、３５は、リアデフ出力回路とリアデフリレーであり、ブロック３６、３７、３８は、内外気アクチュエータ駆動回路と内外気アクチュエータである。

さらに、ブロック３９は、マイクロコンピュータ２１の電源電圧が所定値以下となったときにマイクロコンピュータ２１をリセットさせる電圧低下リセットウォッチドッグタイマーであり、ブロック４０は、右ハンドルか左ハンドルかによって変わる回路条件などを設定する仕向け地設定回路である。

図３は上記した装置回路２０の一部を具体的に示した回路図である。
図示するように、マイクロコンピュータ２１の電源回路４１は、電圧変換回路２４と、この電圧変換回路２４の入力側と出力側に接続したコンデンサ４２、４３からなる充放電回路から構成してある。
なお、充放電回路のコンデンサ４２、４３は比較的に大容量のコンデンサとしてあるが、ただ、出力側のコンデンサ４３は必ずしも設けなくてもよい。

切換スイッチ信号回路２７は、スイッチング動作用のトランジスタ４４と、このトランジスタ４４のコレクタと上記した電圧変換回路２４の出力側との間に接続した電流制限抵抗４５とで構成し、トランジスタ４４のコレクタ電圧をファンスイッチ２８のＯＮ／OFF信号としてマイクロコンピュータ２１に入力させるようにしてある。

上記した電圧変換回路２４の入力側と上記トランジスタ４４のベース側との間に接続した電流制限抵抗４６は信号電源回路２６を形成しおり、ファンスイッチ２８がOFF状態となっているときに、イグニッションスイッチ２２を開放させると、上記充放電回路のコンデンサ４２の放電電圧が切換スイッチ信号回路２７の回路電源として加わる。

ファンスイッチ２８は、操作ノブ１２の可動操作に連動するロータリースイッチとしてあり、可動接片２８ａが接地してある。
このため、OFF位置では可動接片２８ａが接地状態となる。
また、ＯＮ動作させると、可動接片２８ａが分割抵抗端子２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅに選択的に接続する。
つまり、可動接片２８ａが操作ノブ１２の回動操作にしたがって何れかの分割抵抗端子に接続してブロワモータ４７を始動させる。

さらに、このファンスイッチ２８は、ＯＮ動作時に接触し、OFF位置で非接触となる共通接片２８ｆを設けた構成としてあり、この共通接片２８ｆと上記トランジスタ４４のベース側を接続して、ファンスイッチ２８のＯＮ／OFF信号を切換スイッチ信号回路２７に送るようにしてある。

ブロワモータ４７は、ファンスイッチ２８とブロワリレー４８を含むブロワモータ回路によって給電される。
すなわち、イグニッションスイッチ２２を閉成させると、リレーコイル４８ａが付勢され、その接片４８ｂが閉成する。
したがって、ブロワモータ４７が、バッテリー２３、ブロワリレー４８、ブロワモータ４７、ファンスイッチ２８の経路で給電されて始動する。

その他、図示したダイオード４９、５０、５１はバッテリー２３が逆接続されたときなどに生じる逆電流を阻止すものである。

上記のように構成した本実施形態の車輌用空調装置は、イグニッションスイッチ２２を閉成してエンジンを始動させると、電圧変換回路２４がバッテリー２３に接続され、この電圧変換回路２４がバッテリー電圧を電圧変換して出力し、その出力電圧をマイクロコンピュータ２１の電源端子に供給する。
また、電圧変換回路２４がバッテリー２３に接続されることによって充放電回路のコンデンサ４２、４３が充電される。

一方、イグニッションスイッチ２２が閉成されたとき、ファンスイッチ２８がOFFしている場合は、切換スイッチ信号回路２７がマイクロコンピュータ２１にOFFを入力する。
すなわち、可動接片２８ａがオープン（開放）となっているから、切換スイッチ信号回路２７の入力側接続部Ｐが電圧上昇し、トランジスタ４４にベース電流が流れ、このトランジスタ４４が導通する。
この結果、トランジスタ４４のコレクタ接続部Ｑの電圧が下降するため、Ｌ信号（Ｌｏｗ信号）がマイクロコンピュータ２１の信号入力端子に供給され、マイクロコンピュータ２１がファンスイッチ２８のOFFを認識する。

他方、イグニッションスイッチ２２の閉成によって、リレーコイル４８ａが付勢され、その接片４８ｂが閉成している。
このことから、ファンスイッチ２８をＯＮ操作すると、ブロワモータ４７がバッテリー２３より給電されて始動する。
ファンスイッチ２８は、操作ノブ１２の回動位置にしたがって分割抵抗端子２８ｂ〜２８ｅの何れかを選択し、その端子を可動接片２８ａを介し接地接続し、ブロワモータ４７を給電するように動作する。

このように、ファンスイッチ２８をＯＮさせると、切換スイッチ信号回路２７がマイクロコンピュータ２１の信号入力端子にＯＮ信号を送る。
つまり、ファンスイッチ２８をＯＮさせると、共通端子２８ｆが可動接片２８ａを通して接地接続されることから、切換スイッチ信号回路２７の入力側接続部Ｐの電圧が降下する。

したがって、トランジスタ４４のベース電圧が下がり、このトランジスタ４４が非導通となることから、コレクタ接続部Ｑが電圧上昇し、マイクロコンピュータ２１にはＨ信号（Ｈｉｇｈ信号）を入力させる。
この結果、マイクロコンピュータ２１がファンスイッチ２８のＯＮを認識し、空調機構部を空調制御する。

続いて、イグニッションスイッチ２２を開放してエンジンを停止した場合について説明する。
先ず、イグニッションスイッチ２２の開放直後から所定時間の間は、電圧変換回路２４が充放電回路の放電作用を受けるため、マイクロコンピュータ２１に所定時間の間給電を続ける。
したがって、マイクロコンピュータ２１が充放電回路の放電動作にしたがう所定時間後にリセットする。
また、ブロアリレー４８がイグニッションスイッチ２２の開放により復動し、その接片４８ｂが開放するため、ブロワモータ４７がバッテリー２３から切り離される。

また、イグニッションスイッチ２２を開放したときに、ファンスイッチ２８がOFFしていれば、切換スイッチ信号回路２７の入力側接続部Pが信号電源回路２６を介して充放電回路（コンデンサ４２）の放電電圧を受けるため、この接続部Pの電圧がイグニッションスイッチ２２の開放直後から所定時間の間にゆるやかに下降する。
これより、トランジスタ４４が導通を続け、コレクタ接続部QからL信号がマイクロコンピュータ２１に入力したままとなる。

すなわち、充放電回路の放電作用によって決まる所定時間の間、マイクロコンピュータ２１と切換スイッチ信号回路２７とに給電を続けるので、マイクロコンピュータ２１がリセットするまでの間、ファンスイッチ２８のOFFを認識する。
このことから、ファンスイッチ２８がOFFであるにもかかわらず、マイクロコンピュータ２１がＯＮとして認識してしまうような従来装置の問題点が解決される。

さらに、イグニッションスイッチ２２を開放したとき、ファンスイッチ２８がＯＮしていれば、充放電回路の放電電流が信号電源回路２６、ダイオード５１，共通接片２８ｆ、可動接片２８ａの経路で流れるため、接続部Ｐは低電圧を続ける。
したがって、切換スイッチ信号回路２７のトランジスタ４４の非導通が続き、コレクタ接続部ＱからのＨ信号がマイクロコンピュータ２１に入力したまままとなり、マイクロコンピュータ２１がファンスイッチ２８のＯＮを認識した状態でリセットする。

自動車などの車輛に搭載する空調装置として利用することができる。

車輌用空調装置の操作ノブと操作ボタンを備えた操作パネルの正面図である。車輌用空調装置の装置回路を示したブロック図である。本発明の要部を示した上記装置回路の部分的な回路図である。

符号の説明

２０装置回路
２１マイクロコンピュータ
２２イグニッションスイッチ
２３バッテリー
２４電圧変換回路
２５充放電回路
２６信号電源回路
２７切換スイッチ信号回路
２８ファンスイッチ
４１電源回路
４７ブロワモータ
４８ブロワリレー

Claims

切換スイッチの操作に応じて切り換えられた空調モード信号を入力し、その空調モード信号にしたがって空調機構を制御するコントローラを備えた車輌用空調装置において、
イグニッションスイッチの閉成下に車輌搭載のバッテリーに接続し、当該バッテリー電圧を電圧変換する電圧変換回路と、前記イグニッションスイッチの閉成下に当該バッテリーによって充電され、前記イグニッションスイッチの開放直後に前記電圧変換回路の出力電圧を所定の放電時間の間保持する充放電回路とを含む前記コントローラの電源回路と、
前記イグニッションスイッチの閉成下に前記バッテリーに接続し、前記切換スイッチの非操作で第１動作、前記切換スイッチの操作で第２動作となるスイッチング部材を含み、第１または第２動作信号を前記コントローラに送る切換スイッチ信号回路と、
前記イグニッションスイッチの開放直後の所定の放電時間の間、前記充放電回路の放電電圧を前記切換スイッチ信号回路に供給する信号電源回路とを備えたことを特徴とする車輌用空調装置。
請求項１に記載した車輌用空調装置において、
前記充放電回路は、前記電圧変換回路の入力側及び／又は出力側に接続したコンデンサを含むことを特徴とする車輌用空調装置。
請求項１に記載した車輌用空調装置において、
前記切換スイッチは、ブロワモータの回転数を制御するファンスイッチであり、非操作のＯＦＦ位置では前記切換スイッチ信号回路の一部を開放して前記スイッチング部材を第１動作、操作したＯＮ位置ではブロワモータを選択抵抗を介して前記バッテリーに接続する一方、前記切換スイッチ信号回路の一部を閉成して前記スイッチング部材を第２動作させる構成としたことを特徴とする車輌用空調装置。