JP2542420Y2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両用空調装置に関する。

［従来の技術］ 車両用空調装置は、ダクト内に、エバポレータ，ヒー
タコア，ブロアモータ、エアミックスドア等を装備する
ことにより構成されている。エバポレータは、ダクト外
のコンプレッサに配管を介して接続されている。このコ
ンプレッサはエンジンにマグネットクラッチを介して接
続され、マグネットクラッチがオンの時にエンジン回転
を伝達される。

上記車両用空調装置の制御システムは、上記マグネッ
トクラッチをオン，オフ駆動するクラッチ駆動回路と、
ブロアモータを駆動するモータ駆動回路とを備えてい
る。

上記制御システムの具体的構成が実開昭57−200832
号、同60−189411号に開示されている。詳述すると、制
御システムは、上記モータ駆動回路，クラッチ駆動回路
のほかに、複数の抵抗からなる直列抵抗回路を備えてい
る。直列抵抗回路の両端，隣接する抵抗間の接続点には
それぞれ互いに独立した固定接点が接続されている。こ
れら固定接点には、細長い導体からなる可動接点の一端
が選択的に接続されるようになっている。可動接点の他
端は接地されている。上記モータ駆動回路は、一端がバ
ッテリに接続され他端が上記直列抵抗回路に接続された
給電ラインからなり、この給電ラインにブロアモータが
設けられている。上記可動接点がいずれかの固定接点に
接続されると、ブロアモータが駆動され送風が行われ
る。また、可動接点がどの固定接点に接続されるかで、
ブロアモータに接続される抵抗の数が決定され、ひいて
はブロアモータへの供給電流が決定され、送風量が決定
される。

上記公報のクラッチ駆動回路は、前段スイッチと、こ
の前段スイッチのオン，オフに応答するリレースイッチ
を備えている。リレースイッチはマグネットクラッチに
直列接続されている。前段スイッチは、上記可動接点と
交差する方向に延びる細長い導体からなる固定接点を有
し、この固定接点に上記可動接点の中間部が接した時に
オン状態となる。なお、上記可動接点が前段スイッチの
固定接点に接続されている時には、必ずこの可動接点は
上述したブロアモータ制御用の固定接点のいずれかに接
続されている。これにより、コンプレッサがオンの時に
は、ブロアモータからの風がコンプレッサに接続された
エバポレータを通過して熱交換が行われるようになって
おり、冷却系の円滑な作動を確保することができる。

上記公報では、ブロアモータ制御用の固定接点と可動
接点の接触状態は、各固定接点に対応した機械的な保持
機構により確保されている。

［考案を解決しようとする課題］ ところで、上記公報の制御システムでは、機械的構成
が非常に複雑となり、コスト高となる欠点があった。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記課題を克服するためになされたもので、
その要旨は、（イ）エンジンと冷却系のコンプレッサと
の間に介在されたマグネットクラッチと、（ロ）ブロア
モータと、（ハ）ブロアモータの回転速度を決定する信
号電圧を出力する信号電圧発生手段と、（ニ）上記信号
電圧発生手段からの信号電圧を基準電圧と比較してハ
イ，ローの二値信号を出力し、この信号電圧がモータ速
度を増大させる方向に変化して基準電圧を過ぎた時に、
二値信号の一方であるオン指令信号を出力する比較判定
手段と、（ホ）上記比較判定手段からのオン指令信号に
応答して、上記クラッチをオンするクラッチ駆動手段
と、（ヘ）上記比較判定手段からのオン指令信号に応答
して、ブロアモータを駆動するとともに、上記信号電圧
発生手段からの信号電圧を受けてこの信号電圧に対応す
る回転速度になるようにブロアモータを制御するモータ
駆動手段と、を備えたことを特徴とする車両用空調装置
にある。

［作用］ 信号電圧発生手段からの信号電圧は、ブロアモータの
回転速度を決定するためのもので、モータ駆動手段に出
力される。また、この信号電圧は比較判定手段で基準電
圧と比較され、信号電圧がモータ速度を増大させる方向
に変化して基準電圧を過ぎた時に、この比較判定手段か
ら上記モータ駆動手段および上記クラッチ駆動手段の両
方にオン指令信号が出力される。したがって、コンプレ
ッサの駆動はブロアモータの回転を伴って実行される。

なお、比較判定手段がなく、モータ駆動手段が回転速
度に対応する信号電圧でのみブロアモータを制御する場
合には、ブロアモータが実際に回転を開始する信号電圧
のレベルは外気温度によって変化する。外気温度によ
り、モータ軸受等の潤滑油の粘性が変化するからであ
る。しかし、本考案では、基準電圧に対応する信号電圧
レベルでブロアモータを起動させるので、外気温度の影
響を受けずにブロアモータを起動でき、ひいては、ブロ
アモータとコンプレッサの同期駆動を確実なものとする
ことができる。

また、上記のように、コンプレッサとブロアモータと
をほぼ同時期に運転させるための構成は、信号電圧と基
準電圧とを比較する比較判定手段を追加するだけで済む
ので、著しく簡略化することができる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
車両用空調装置は、ダクト内に、エバポレータ，ヒータ
コア，ブロアモータ１、エアミックスドア等を装備する
ことにより構成されている。エバポレータは、コンプレ
ッサに配管を介して接続されている。コンプレッサはエ
ンジンにマグネットクラッチ５を介して接続されてお
り、マグネットクラッチ５がオンの時エンジン回転を伝
達される。なお、上記構成において、本考案に係わる構
成部以外は図示を省略する。

ブロアモータ１は、ブラシレス型のものであり、複数
の永久磁石を有するロータ２と、その周囲に配置された
複数の電磁石３とを備えている。

次に、上記車両用空調装置を制御するシステムのうち
本考案に係わる部分のみ説明する。制御システムは、ブ
ロアモータ１を駆動制御するモータ駆動回路10と、マグ
ネットクラッチ５を駆動制御するクラッチ駆動回路20を
備えている。

モータ駆動回路10は、後述するブロアモータオン指令
信号Monに応答して、ブロアモータ１を駆動させるもの
である。具体的には、磁気センサ11からのロータ２の回
転位置情報に基づいて電磁石３に順次電流を供給するこ
とにより、ロータ２を回転させ、このロータ２に連結さ
れたファンを回転させるものである。

さらに、モータ駆動回路10は、後述する信号電圧Vs
（ブロアモータ１の回転速度を決定する信号電圧）を受
け、この信号電圧Vsに応じた大きさの電流を電磁石３に
供給し、ブロアモータ１の回転数、ひいては送風量を制
御する。詳述すると、モータ駆動回路10は、三角波発振
回路と、コンパレータ（いずれも図示せず）を備え、コ
ンパレータの２つの入力端子には、三角波発振回路から
の高周波の三角波と上記信号電圧Vsがそれぞれ入力され
る。したがって、コンパレータからは、信号電圧Vsに応
じたデューテイ比の制御パルスが出力され、この制御パ
ルスに応答して電流が電磁石３に供給される。この結
果、供給電流は信号電圧Vsに比例したものとなる。

クラッチ駆動回路20は、リレー21を備えている。上記
マグネットクラッチ５のコイル部の一端は、このリレー
21のスイッチ部21aを介してバッテリV_Bに接続され、他
端は接地されている。

クラッチ駆動回路20は、さらにエミッタ接地のトラン
ジスタ22を備えている。このトランジスタ22のコレクタ
は、空調装置のメインスイッチ6,リレー21のコイル部21
bを介してバッテリV_Bに接続されている。なお、トラン
ジスタ22のコレクタには、コイル部21bの逆起電圧を吸
収するためのツェナーダイオード23が接続されている。
トランジスタ22のベースには接地抵抗24と入力抵抗25が
接続されている。トランジスタ22は、入力抵抗25を介し
て後述するハイレベルのマグネットクラッチオン指令信
号Conを受けた時に、オンする。これにより、リレー21
がオンし、マグネットクラッチ５がオンして、コンプレ
ッサが回転する。

制御システムは、さらにポテンショメータ30（信号電
圧発生手段）を備えている。このポテンショメータ30
は、一端が定電圧電源Vccに接続され、他端が接地され
ている。ポテンショメータ30の可動接点の電圧は信号電
圧Vsとしてモータ駆動回路10に送られる。

制御システムは、さらにコンパレータ40（比較判定手
段）を備えている。コンパレータ40は、オペアンプ41と
正帰還抵抗42と入力抵抗43からなる。このコンパレータ
40の非反転入力端子には入力抵抗43を介して上記信号電
圧Vsが入力され、反転入力端子には基準電圧発生回路41
からの基準電圧Vrが入力される。基準電圧発生回路41
は、２つの抵抗46,47を直列接続してなり、一端が定電
圧電源Vccに接続され、他端が接地されている。抵抗46,
47間の接続点電圧が基準電圧Vrとして提供される。

次に、本考案の特徴部となるポテンショメータ30とコ
ンパレータ40の作用について説明する。コンパレータ40
は、信号電圧Vsと基準電圧Vrとを比較する。なお、説明
を簡略化するために、正帰還抵抗42に対して入力抵抗43
を無視できる大きさとし、コンパレータ40のヒステリシ
ス特性を無視する。

ポテンショメータ30の可動接点を図において下端に位
置させた状態では、空調装置のメインスイッチ６をオン
しても、コンパレータ40の出力がローレベルであるか
ら、ブロアモータ１は回転せず，マグネットクラッチ５
もオンしない。

ポテンショメータ30の可動接点を図において下端から
上方に移動させると、信号電圧Vsが上昇して基準電圧Vr
に達し、コンパレータ40の出力がハイレベルに切り替わ
り、このハイレベルの出力は、ブロアモータオン指令信
号Monとしてモータ駆動回路10に供給される。また、こ
のコンパレータ40のハイレベルの出力は、トランジスタ
22のベースにマグネットクラッチ５をオンさせるための
指令信号Conとして供給される。これにより、ブロアモ
ータ１が回転すると同時にマグネットクラッチ５がオン
してコンプレッサが回転する。

上記のように、ブロアモータ１が回転を開始しコンプ
レッサが回転を開始する時のブロアモータ１の送風量
は、基準電圧Vrにより決定される。可動接点をさらに上
方へ移動させると信号電圧Vsが上昇し、これによりブロ
アモータ１の回転数が増大して送風量が増大する。

本考案は上記実施例に制約されず種々の態様が可能で
ある。例えば、コンパレータ40のハイレベルの出力は、
タイマ回路で遅延させてクラッチ駆動回路に送ってもよ
い。この場合、マグネットクラッチはブロアモータより
遅れてオンする。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案では、コンプレッサとブロ
アモータとをほぼ同時期に運転させることができ、しか
も、そのための構成は、比較判定手段を追加するだけあ
るから簡単である。

また、ブロアモータが基準電圧に対応する回転速度で
起動するため、外気温度に影響されず確実に起動でき、
ひいては、ブロアモータとコンプレッサの同期駆動を確
実なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す回路図である。 １…ブロアモータ、５…マグネットクラッチ、10…モー
タ駆動手段、20…クラッチ駆動手段、30…信号電圧発生
手段（ポテンショメータ）、40…比較判定手段（コンパ
レータ）。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）エンジンと冷却系のコンプレッサと
   の間に介在されたマグネットクラッチと、 （ロ）ブロアモータと、 （ハ）ブロアモータの回転速度を決定する信号電圧を出
   力する信号電圧発生手段と、 （ニ）上記信号電圧発生手段からの信号電圧を基準電圧
   と比較してハイ，ローの二値信号を出力し、この信号電
   圧がモータ速度を増大させる方向に変化して基準電圧を
   過ぎた時に、二値信号の一方であるオン指令信号を出力
   する比較判定手段と、 （ホ）上記比較判定手段からのオン指令信号に応答し
   て、上記クラッチをオンするクラッチ駆動手段と、 （ヘ）上記比較判定手段からのオン指令信号に応答し
   て、ブロアモータを駆動するとともに、上記信号電圧発
   生手段からの信号電圧を受けてこの信号電圧に対応する
   回転速度になるようにブロアモータを制御するモータ駆
   動手段と、 を備えたことを特徴とする車両用空調装置。