JPH0315039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は送風量調節要素として直流電動機を用
い、任意の送風量を得られるようにした送風量制
御装置に関し、特に送風量を指令するためにデジ
タルコンピユータを使用するのに最適な構成簡単
なる送風量制御装置を提供しようとするものであ
る。

〔従来の技術〕

自動車用空調制御装置は、送風量を調節するた
めに直流電動機を使用するのが通例となつている
が、その送風量をきめ細かく制御するためにデジ
タルコンピユータを用いて送風量を指令するデジ
タル制御システムが開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなデジタルコンピユータを用いたもの
にあつては、デジタルコンピユータにより発せら
れる２進信号と直流電動機に印加する直流信号と
の間で信号変換を行う変換装置を設ける必要が生
じる。

デジタル信号−アナログ信号の一般的な変換回
路として、コンピユータから出力される並列２進
コード信号を一旦ラツチ回路にラツチし、例えば
ラダー抵抗網を用いて直流電圧に変換することが
行われる。しかしながら、このような変換回路に
よると、コンピユータの出力ポート数の増加、数
ビツトのラツチ回路の必要性など構成の複雑化を
招く欠点がある。

そこで本発明は、デジタルコンピユータから送
風量に応じたオンオフ化のオンオフ信号を発生さ
せ、このオンオフ信号を積分するという簡単な構
成によつてデジタル−アナログの信号変換を行う
とともに、充放電特性の設計が容易な積分回路を
用いた送風量制御装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、 送風量に対応したオンオフ比のオンオフ信号を
生じる制御信号発生手段と、 前記オンオフ信号を積分し出力する積分回路
と、 前記積分回路の積分出力を増幅して送風用直流
電動機に印加する増幅回路と、 を備える送風量制御装置において、 前記積分回路は、 コンデンサと、 前記コンデンサを充電する充電抵抗と、 前記コンデンサと前記充電抵抗との間に、充電
電流に対して順方向に設けられたダイオードと、 前記ダイオードと並列に設けられた放電抵抗
と、 前記コンデンサと前記放電抵抗とに対して並列
に設けられ、前記オンオフ信号に応じて前記コン
デンサから前記放電抵抗へ流れる放電電流をオン
オフするトランジスタとを備えるという技術的手
段を採用する。

〔作用〕

上記を本発明の構成によると、制御信号発生手
段から出力されたオンオフ信号は積分回路により
積分されてデジタル信号からアナログ信号に変換
され、増幅回路に入力される。そして増幅回路は
積分回路からの積分出力を増幅して送風用直流電
動機に印加し、送風用直流電動機にオンオフ信号
のオンオフ比に応じた送風量を発生させる。

ここで本発明による積分回路はコンデンサを備
え、このコンデンサは充電抵抗とその充電電流に
対して順方向のダイオードとを介して充電され
る。

一方、このコンデンサはオンオフ信号に応じて
トランジスタがオンしているとき放電抵抗を介し
て放電する。しかもこのとき放電抵抗がダイオー
ドと並列に設けられ、かつトランジスタが放電抵
抗とコンデンサとに対して並列に設けられている
ことからトランジスタはコンデンサからの放電電
流ばかりでなく、充電抵抗を介した電流をも通す
こととなり、ダイオードは放電抵抗に流れる放電
電流による電圧降下によつて逆方向にバイアスさ
れるためコンデンサへの充電電流は遮断される。

従つて本発明の積分回路では、トランジスタが
オフしている充電状態のときには放電電流が遮断
され、トランジスタがオンしている放電状態のと
きには充電電流が遮断される。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によるとデジタルコンピユー
タから簡単な積分回路を介して送風用直流電動機
を制御することができる。しかも積分回路のコン
デンサは充電状態においてはトランジスタのオフ
により放電電流が遮断され、放電状態においては
ダイオードのスイツチング作用により充電電流が
遮断されるから充電電流は充電抵抗の値により、
放電電流は放電抵抗の値によりそれぞれ独立して
設定でき、充放電特性を充電抵抗と放電抵抗との
値によつて所望の特性に容易に設計することがで
きる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第１図において、１はデジタルコンピユータ
を用いた空調制御回路で、図は送風量制御との関
連部分のみ図示してある。この制御回路は、いわ
ゆるマイクロコンピユータと呼ばれるデジタルコ
ンピユータを備えており、送風量に対応したオン
オフ比で一定周波数（たとえば60Hz）のオンオフ
信号を出力端子Ｆより生じる。なお、このオンオ
フ信号は、論理レベルとしてハイレベル、ローレ
ベルが切替わるものに限らず、オープンレベルと
ローレベルが切替わるものなどを使用してもよ
い。本実施例では、ハイレベルをオン、ローレベ
ルをオフとし、オフ時間／（オン時間＋オフ時
間）が大きいほど送風量が多くなるものとする。

制御回路１は車載バツテリ３より、エンジンキ
ースイツチ４、送風スイツチ素子５を介し、さら
に定電圧回路２を介して給電され、作動状態とな
つて第２図、第３図に示す予め設定された制御プ
ログラムによつて前記のオンオフ信号を生じる。

制御回路１の出力端子Ｆに生じたオンオフ信号
はバツフア６を介して積分回路７に与えられる。
積分回路７は、充電抵抗７ａ、放電抵抗７ｂ、コ
ンデンサ７ｃからなるCR充放電回路と、逆流防
止ダイオード７ｄと、充放電切換用のトランジス
タ７ｅとから構成される。

そして、オンオフ信号がオフのときトランジス
タ７ｅはオフとなり、コンデンサ７ｃは充電抵抗
７ａと順方向に接続されたダイオード７ｄとを介
して充電電流i1により充電され、端子電圧が上昇
する。一方、オンオフ信号がオンのときトランジ
スタ７ｅはオンとなり、コンデンサ７ｃは放電抵
抗７ｂとトランジスタ７ｅとを介して放電電流i2
により放電され、端子電圧が下降する。このと
き、ダイオード７ｄのアノードが充電抵抗７ａに
接続され、カソードがコンデンサ７ｃに接続さ
れ、さらにダイオード７ｄと放電抵抗７ｂとが並
列に接続されているため、トランジスタ７ｅがオ
ンするとダイオード７ｄは放電抵抗７ｂに流れる
放電電流による電圧降下により逆バイアスされ、
コンデンサ７ｃへの充電電流i1を遮断する。しか
してコンデンサ７の端子電圧はオンオフ信号のオ
ンオフと同期して増減し、その平均値は前述のオ
ンオフ比に対応した値となる。

すなわち、オンオフ信号のオフ時間の比が増加
するとコンデンサ７の平均端子電圧は増加し、オ
フ時間の比が減少するとコンデンサの平均端子電
圧も減少する。

このとき、ダイオード７ｄのスイツチング作用
により、充電電流i1は充電抵抗７ａにより、また
放電電流i2は放電抵抗７ｂにより各々明確に区別
して設定することができ、この積分回路の特性を
充電抵抗と放電抵抗とにより設定することができ
る。

積分回路７の出力電圧は、抵抗８ａ，８ｂとコ
ンデンサ８ｃからなる平滑回路で平滑され、脈動
分が除かれる。脈動分が除かれ、制御回路１から
のオンオフ信号のオンオフ比に対応した値となつ
た直流電圧は、直流増幅回路９で増幅され送風用
直流電動機１０に印加され、これを駆動する。こ
の電動機１０は空調機の通風ダクトに配置され、
車室へ送る送風量を制御回路１の指令によつて加
減する。

かくして、制御回路１から１ビツトのオンオフ
信号を与えると、積分回路７において直流信号に
変換し、送風量調節用電動機１０を駆動するとと
もにその供給電力の調節による送風量制御が可能
となる。

第２図および第３図に、制御回路１におけるデ
ジタルコンピユータの制御プログラムを図示す
る。第２図はメインルーチンを示し、パワーオン
スタート後、出力端子Ｆに１（オン＝ハイレベル）
信号を与え内部カウンタＮを０クリアする初期セ
ツトを行つた後、各種制御信号の入力と、それに
基づく２進形式の送風量データＡ，Ｂの設定を行
う。ここで例えばＡはオン時間、Ｂはオフ時間を
示すデータで、前記オンオフ信号の周期Ｔを一定
とするとＡ＝Ｔ−Ｂの関係となる。

そして、送風量データＡ，Ｂは制御回路１に含
まれる図示しない手動の設定器の設定値による
か、もしくは図示しない車室内温度検出器の検出
値に応じて変化させることができるのである。

制御回路１は、一定時間毎にデジタルコンピユ
ータが第３図に示す割込プログラムを実行するよ
うに割込パルス信号を発生するタイマカウンタ
（デジタルコンピユータ自身が内蔵していてもよ
い。）を内蔵しており、出力端子Ｆが１であれば
カウンタＮのカウント値ＮがデータＡに達するま
で、出力端子Ｆが０であればカウンタＮのカウン
ト値ＮがデータＢに達するまでインクリメントを
くり返すようにして、オン時間とオフ時間とを
各々独立して規定する。なお割込パルスの発生間
隔はオンオフ信号を周期より充分短く設定され
る。

なお第４図に示すように平滑回路８の後段に平
滑された直流電圧が予め設定した値（その制御装
置において設定された最小の平滑直流電圧値より
低い値とする）より低いか否かを判定する公知の
電圧比較回路１１を接続すれば、制御回路１が正
常に作動しているか否かを検出することができ
る。

なお、１２はタイマ回路で、装置作動直後に積
分回路７の出力電圧がまだ充分立ち上がつていな
いときの誤検出を防止するべく、デジタルコンピ
ユータのリセツト回路１ａからのリセツト信号の
立ち上がりから一定時間ローレベル信号を発生す
る。１３はANDゲートで、エンジン冷却水温サ
ーモ１４がエンジン暖機後開離したときであつ
て、かつタイマ回路の出力信号がハイレベルに立
ち上がつた状態において前記の異常検出を可能に
している。ただし、水温サーモ１４の信号は制御
回路１に入力され、デンジンが充分暖まつてな
く。従つて空調機内の温水加熱器が冷えていると
きに、直流電動機１０が停止するべく前記オンオ
フ信号のオンオフ比を決定する。

ANDゲート１３から出力される異常検出信号
（異常時にハイレベル）は、制御回路１に対して
デジタルコンピユータのリセツト信号（インシヤ
ライズ信号）として与えられる一方、異常表示器
１５にも与えられる。しかして、異常検出時には
デジタルコンピユータは初期セツトからプログラ
ムを再試行し、それでも異常検出が存続するとき
ほ表示器１５において異常表示が継続する。

上記の実施例によると、ダイオード７ｄがスイ
ツチング動作することにより充電状態と放電状態
とが明確に区別できるため、充電電流を充電抵抗
により、放電電流を放電抵抗により各々独立して
調節することができる。

そして充電抵抗と放電抵抗との値を所定の値に
設計することにより、オンオフ信号のオンオフ比
に対する積分回路の出力電圧、つまり送風用直流
電動機に印加される電圧の特性を所望の特性に設
計することができる。

例えば充電抵抗が放電抵抗より小さい場合には
充電抵抗と放電抵抗とが等しい場合より積分出力
は大きくなり、また逆に充電抵抗が放電抵抗より
大きい場合には充電抵抗と放電抵抗とが等しい場
合より積分出力は小さくなる。

さらにオンオフ信号のオンオフ比を徐々にオフ
の比率が高まるように変化させた場合、 充電電流と放電電流とが等しくなるように各抵
抗値を設計することで積分回路の出力をオンオフ
比に比例して直線状に上昇させることができ、 また充電電流が放電電流より大きくなるように
各抵抗値を設計することで積分回路の出力を、オ
ンオフ比の上昇に伴つて初期には急激に上昇さ
せ、後期には緩慢に上昇させることができ、さら
に充電電流が放電電流より小さくなるように各抵
抗値を設計することで積分回路の出力を、オンオ
フ比の上昇に伴つて初期には緩慢に上昇させ、後
期には急激に上昇させることができる。しかもこ
の実施例によると、充電電流と放電電流の設定
が、それぞれ充電抵抗と放電抵抗とで独立して設
定できるため設計が容易であるという効果があ
る。

さらにこの実施例によるとトランジスタ７ｅが
オンしているときにはダイオード７ｄがオフして
いるので、コンデンサ７ｃはトランジスタ７ｅを
介してほぼトランジスタのコレクタ−エミツタ間
の電圧降下分まで放電することができる。

またトランジスタ７ｅがオフしているときには
コンデンサ７ｃはほぼ定電圧回路２の供給電圧ま
で充電される。

このため、トランジスタ７ｅがオンオフ信号に
応じてオンオフ作動し、そのオンオフ比が０％か
ら100％にわたつて変化した場合のコンデンサ７
ｃによる積分電圧を抵抗７ａ，７ｂの値で規制さ
れない広い範囲にわたつて変化させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気結線図、
第２図、第３図は第１図に示す制御回路の制御プ
ログラムを示すフローチヤート、第４図は本発明
の他の実施例を示す電気結線図である。 １……制御信号発生手段をなす制御回路、７…
…積分回路、８……平滑回路、９……増幅回路、
１０……直流電動機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送風量に対応したオンオフ比のオンオフ信号
   を生じる制御信号発生手段と、 前記オンオフ信号を積分し出力する積分回路
   と、 前記積分回路の積分出力を増幅して送風用直流
   電動機に印加する増幅回路と を備える送風量制御装置において、 前記積分回路は、 コンデンサと、 前記コンデンサを充電する充電抵抗と、 前記コンデンサと前記充電抵抗との間に、充電
   電流に対して順方向に設けられたダイオードと、 前記ダイオードと並列に設けられた放電抵抗
   と、 前記コンデンサと前記放電抵抗とに対して並列
   に設けられ、前記オンオフ信号に応じて前記コン
   デンサから前記放電抵抗へ流れる放電電流をオン
   オフするトランジスタとを備えることを特徴とす
   る送風量制御装置。