JPS58118411A - 自動車用空気調和装置の風量制御方法及び装置 - 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】 本発明は自動車用空気調和装置に係り、特に、制御モー
ドのハイモード時とオートモード時の風量制御方法及び
装置に関する。

従来の空気調和装置は第１図に示す如き構成を有してい
る。すなわち、外気取り入れ口と内気取り入れ口の近傍
には外気の量と内気の量を制御するインテークドア１７
が開度自在に設けられている。このインテークドア１７
は内気のみあるいは外気のみ１ｋまた、外気内気ｔｍ合
する割合を決める作用を有している。このインテークド
ア１７はアクチュエータ１２によって作動するように構
成されている。このインテークドア１７の下流側には送
１虱機であるプロアモータ２２が設けられており、この
プロアモータ２２の下流側には蒸発器２３が設けられて
いる。この蒸発器２３はプロアモータ２２によって送ら
れてきた空気を冷却する作用を有するものである。この
蒸発器２３の下流側中央にはエアピックストア１５が設
けられており、このエアミックスドア１５の下流側に温
水器２４が設けられている。このエアεツクストア１５
は最大冷房時には矢印Ａに示す如き方向に回動し温水器
２４を通過する通路をふさぐように作動し、最大暖房時
には矢印Ｂに示す如き方向に回動しプロアモータ２２に
よって送られてきた空気がすべて温水器２４を通るよう
に作用するものである。この温水器２４はプロアモータ
２２によって送られる空気を暖房するだめのものである
。この温水器２４の下流側には上体側に吹き出す吹き出
し口と足元に吹き出す吹き出し口の切り換えのためのペ
ントドア１８とフロアドア１９が設けられており、この
ベントドア１８はアクチュエータ１３によって、また、
フロアドア１９はアクチュエータ１４によってそれぞれ
作動するように構成されている。

一方、エアミックスドア１５にはパワーサーボ１７が接
続されておりこのパワーサーボ１７によって駆動するよ
うに構成されている。このエアミックスドア１５に連動
してフィードバックポテンショ８及びプログラムスイッ
チ６と、ファンレオスタット２０が動くように設けられ
ている。このフィードバックポテンショ−８には外気温
度センサ６と）内気温度センサ５と、温度設定抵抗４が
直列に接続されており、この温度設定抵抗４は温度レバ
ー３に運動しシ作動するポテンショメータである。この
温度設定抵抗４は温度コントローラ９に接続されており
、フィードバックポテンショ８の他端も温度コントロー
ラ９に接続されている。

この温度コントローラ９にはトランスジューサ１０が接
続されており、このトランスジューサ１０はバキューム
タンク１１から導入される負圧をパワーサーボ７に導入
するためのものである。

また、モードセレクタ１はオフモード（ＯＦ’Ｆ）、エ
コノミイモード（ＥＣＯＮ）、ローモード（ＬＯ）、オ
ートモート責ＡＵＴＯ）、ハイモード（ＨＩ）、パイレ
ベルモード（Ｂ／Ｌ）、デフロスタモード（ＤＥＦ）の
各セレクタモードが設けられている。

このモードセレクタ１は押釦スイッチで構成されており
、各接続関係が第２図に示す如き構成になっている。す
なわち、オフモード１００は自動車用空気調和装置がＯ
ＦＦ状態になっている場合であり、モード端子のいずれ
にも接続されない状態となる。捷たエコノミティモード
１０１は共通固定端子１０７とオートモード端子１０８
とが接続する状態となりプロアモータ２２によって送ら
れる風量はエアミックスドアに連動して動くファンレオ
スタット２０の抵抗値に基づき制御される。

また、このエコノミイモード１０１のときは、冷却用コ
ンプレッサは作動せず、インテークドア１７が１７Ａよ
り１７Ｂの方向に動き出し外気を取り入れる動作が行わ
れる。これは、外気が設定温度より低い場合に有効に働
くものである。また、ローモード１０２は、ローモード
固定端子１０９と共通固定端子１０７とが接続され、抵
抗値「０」となり風量は最小風量がローモードスイッチ
がセレクトされている間続くことになる。また、オート
モード１０３は、オートモード端子１０８と共通固定端
子１０７とが接続され、オート制御される。すなわち、
風量制御装置２１、共通固定端子１０７、オートモード
端子１０８、ファンレオスタット２０、風量制御装置２
１のループが形成され、ファンレオスタット２０の抵抗
値に応じた風量制御が行われる。このオートモード１０
３と前記エコノミイモード１０１とは接続関係が全く同
じであるが、オートモード１０３がセレクトされている
ときは、インテークドア１７は、１７Ａの位置にあり、
エコノミイモード１０１がセレクトされているときは、
インテークドア１７は１７Ａの位置より車室内温度によ
って１７Ｂの方向に回動して外気を導入するようになっ
ている点が異なる。

１だ、ハイモード１０４のスイッチが投入されると、ハ
イモード固定端子１１０と共通固定端子１０７とが接続
されるが、ハイモード固定端子１０１はいずれにも接続
されていないため、抵抗値■（無限大）となりプロアモ
ータ２２に印加される電圧は最大値となり、最大風量が
ハイモードがセレクトされている間続くことになる。ま
た、パイレベルモード１０５は、オートモード１０４と
変るところはないが、図示されていない開閉ベントドア
とフロアドアとを共に開き、開閉ペントドアを介して冷
風を上方より、フロアドアを介して足元に温風を吹き出
させる作用する点でオートモード１０４と異なる。また
、デフロスタモード１０６は、デフロスタモード端子１
１１と共通固定端子１０７とが接続される。このデフロ
スタモード端子１１１は、いずれにも接続されていない
ため、ハイモード１０４の状態と同じである。しかし、
風の吹出口がフロントガラス面に当るデフロスタ位置に
なる点が異なるところである。このデフロスタモード１
０６のとき最大風量となるのは、フロントガラスが凍り
付いたり、曇ったりしたときに主に使用するもので緊急
度を要するものであるからである。なお、第２図でプロ
ワスイッチ１２０は、モードセレクタ１をオフモード１
００以外のモードに動かすことにより投入されるもので
ある。

このように構成されるものであるから、いま温度レバー
３によって希望する温度を設定しモードセレクタ１によ
って空気調和装置を駆動すると、温度レバー３に連動さ
れている温度設定抵抗４と、内気温度センサ５と、外気
温度センサ６と、フィードバックポテンショ８の合成抵
抗値が一定値になるように温度コントローラ９がトラン
スジューサ１０を制御してパワーサーボ７を駆動しフィ
ードバックポテンショ８の抵抗値を設定する。このフィ
ードバックポテンショ８が所定値に設定されるためには
パワーサーボ７が駆動するわけであるが、このパワーサ
ーボ７の駆動はそのままエアーミックスドア１５を回動
させることになりこのエアーミックスドア１５の回動は
エアーεツクストア１５の回動に連動して動くファンレ
オスタット２０を駆動することになりこのファンレオス
タット２０の抵抗値に応じてファンコントローラ２１ハ
フロアモータ２２を制御する。このファンレオスタット
２０の抵抗値とエアミックスドア１５の開度との関係は
第３図に示す如き関係を有している。すなわち、エアミ
ックスドア１５が水平値にある点がファンレオスタット
抵抗値の最低の位置を示しておりエアミックスドア回路
が最大冷房位置に向かうに従ってまた最大冷房位置に向
かうに従ってファンレオスタット抵抗値は大きくなりそ
れによってプロアモータ２２による風量が大きくなる。

このように、モードセレクタ１と温度レバー３を設定す
ると内気温度と外気温度を検知してパワーサーボ７を負
圧で動作させエアーミックスドア１５の開度を調整し、
このエアーばツクストア１５の開度に応じてプロアモー
タ２２はファンコントローラ２１によって制御され、こ
のエアーミックスドア１５に連動して作動する図示され
ていないプログラムスイッチによって第４図に示す如き
パターンが選択される。すなわち、エアーミックスドア
が最大冷房位置にあるときはインテークドア１７は１７
Ａの位置に作動し内気を導入し吹き出し口はアクチュエ
ータを作動して図示されていないフロアドアを閉じ別な
アクチュエータを作動して図示されていないベントドア
をあける。また、エアーミックスドア１５が暖房位置に
動いていくに従ってインテークドア１７は１７Ｂの方向
に動いていき、アクチュエータを駆動してベントドア１
８を閉じる方向に動かすと共にアクチュエータを駆動し
てフロアドアを開いていき吸入空気としては内外気をま
たはき出し空気としては上体及び足元から吹き出すよう
に制御される。

さらに最大暖房位置に来ると吸入空気はアクチュエータ
１２を作動してインテークドア１７が１７Ｂに示す位置
に制御され空気を導入し、ベントドアが閉じられフロア
ドアが開かれ吹き出し空気は足元から送風される。

このように従来の空気調和装置はエアーミツクストア１
５に連動するファンレオスタット２０を入力とするファ
ンコントローラ２１によってフロアモータ２２０回転数
が制御されている。すなわち、第３図図示特性に示すよ
うにエアーミックスドア１５の開度に応じてファンレオ
スタット２０の抵抗値が変化し、それに応じた風量が得
られるように構成されている。従って、従来の自動車用
空気調和装置はエアミックスドア１５が動作し始めてか
ら風量が上がるあるいは下がるようになっておシ、エア
ミックスドア１５で冷房能力あるいは暖房能力を制限し
ながら風量を減らしていたため、短時間で設定温度に制
御することができず風量を大きくした状態での駆動時間
が長くなり送風機の送風騒音が大きくまた送風機の消費
電力が大きいといった欠点を有していた。

マタ、プロワコントロールレオスタットハエアεソクス
ドアに連動しており、エアミックスドアは設定温度と車
内温度センサの感知温度の差によって作動するようにな
っているために車内温度の制御性の向上のため、車内温
度センサの感度を上けることが一般に行われている。し
たがって、前記した感知温度差が少ない場合でも、風量
が増加し、騒音大となり、大きな不快の原因となってい
る。またプロアモータ印加電圧に安定したＨＩ電圧を得
るためと、許容印加電圧を越えた過大な印加電圧が印加
されないようにモータの保護を考慮して、プロアモータ
の制御°回路はａｔ制御用抵抗が規定値より大きい場合
にはプロア電圧はファンレオスタットがいくら変化して
も昇圧しない様罠なっている。従って、レオスタットの
バラツキ、組立上のバラツキを考慮し、ＬＯ低抵抗ファ
ンレオスタット抵抗の最下抵抗）を調整し、且つ必ずプ
ロアモータ印加電圧がＨＩ電圧になる様にすれば第５図
に示す如き抵抗変化をするようなものが生じ、第６図に
示す如きエアミックスドアの開度θが最大値になる以前
よシブロアモータ最大印加電圧の状態を示し、最大電圧
の印加状態範囲が大きいプロア印加電圧制御特性となり
、プロア制御特性を示す傾きは、急傾斜となり、温度差
の多少の変化にも大きな制御量の変更を来たすため風量
の変化が激しくなり、運転者に不快感を与えるという欠
点を有していた。

本願の第１の発明の目的は、ハイモード時に最大風量か
ら所定範囲でエアミックスドアの開度に応じた風量調節
ができるようにすると共に、オートモード時は、最大で
中位風量からエアミックスドアの開度に応じて最小風量
まで風量調節することのできる自動車用空気調和装置の
風量制御方法を提供することにある。

本願の第２の発明の目的は、騒音を小さくすることがで
き、かつ、制御性の良い自動車用空気調和装置の風量制
御装置を提供することにある。

本願の第１の発明の要旨は、ハイモード時にもエアミッ
クスドアに連動するレオスタットを介し、オートモード
の時に最大風量を中位の風量になるようにレオスタット
抵抗を制御することＫよりハイモード時に最大風量から
所定範囲でエアばツクストアの開度に応じた風量調節が
できるようにすると共に、オートモード時は、最大で中
位風量からエアミックスドアの開度に応じて最小風量ま
で風量調節をしようというものである。

本願の第２の発明は、ファンレオスタットとハイモード
スイッチとの間に抵抗を挿入すると共に、ファンレオス
タットに並列に可変抵抗を挿入することにより騒音を小
さくシ、制御性を良くしようというものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第７図には、本発明の一実施例が示されている。

図において、第１図図示従来例と同一の符号の付されて
いるものは、同一の部品・同一の機能を有するものであ
る。本実施例が第１図図示従来例と異なる点はファンレ
オスタット２０に並列に可変抵抗３０が挿入されている
点と、ファンレオスタット２σとモードセレクタ１のハ
イモード１０４との間に固定された抵抗４０が挿入され
ている点である。

本実施例のモードセレクタ１と前記抵抗３０゜４０との
接続関係は第８図に示す如き構成となっている。

すなわち、第２図図示従来例と異なる点は、ハ１モード
固定端子１１０とファンレオスタット２０とを抵抗４０
を介して接続すると共に、ファンレオスタット２０に並
列に可変抵抗３０が接続されている点である。したがっ
て、オフモード１００、ローモード１０２、デフロスタ
モード１０６は従来例とは変るところはない。また、エ
コノミイモード１０１、オートモード１０３、ハイレベ
ルモード１０５は、それぞれ、可変抵抗３０によってプ
ロアモータ印加電圧を下げた電圧が最大電圧として印加
されることになる。この可変抵抗は、ファンレオスタッ
ト２０の抵抗値を実質的に変化させるために挿入される
ものである。

またハイモード１０４のときは、ノ・イモード固定端子
１１０１抵抗４０．可変抵抗３０とファンレオスタット
２０の並列回路、風量制御回路２１、共通固定端子１０
７というループが形成され、プロアモータ印〃口電圧を
高くするための作用がなされる。抵抗４０によって可変
抵抗３０によって下げられたプロアモータ印加電圧が最
大風量を得られる最大印加電圧に上げられる。

さらに詳細に各モードとの接続関係を説明すると、いま
、モードセレクタ１により、共通固定端子１０７とオー
トモード固定端子１０８とが接続されると、風量制御回
路２１にファンレオスタット２０と、可変抵抗３０が並
列接続され、エアミックスドア１５に連動して動くファ
ンレオスタット２０の抵抗変化によりプロアモータ２２
の速度が制御される。共通固定端子１０７とローモード
固定端子１０９が接続されると、風量制御回路２１に抵
抗は接続されず、プロアモータ２２はローの定速で回転
する。また、共通固定端子１０７とハイモード固定端子
１１０が接続されると、オートモード１０３のときのフ
ァンレオスタット２０と可変抵抗３０との並列、抵抗と
更にハイ昇電圧用の抵抗４０が直列に接続され、オート
モードの抵抗変化にハイ昇電圧用の抵抗４０を笠上げし
た状態で風量制御回路２１に入力される。このようにハ
イ昇電圧用の抵抗４０を挿入することにより、オートモ
ード１０３とハイモード１０４の際の制御電圧を適当に
ラップした状態に調整できる。

また、共通固定端子１０７とデフロスタモード固定端子
１１１が接続されると、デフロスタモード固定端子１１
１は風量制御回路２１と接続されていないため、風量制
御回路２１には無限大の抵抗が入力され、最大風量一定
に固定される。なお、可変抵抗３０は、ファンレオスタ
ット２０に並列に接続されており、オートモード時のロ
ー抵抗をあまり変化させないでファンレオスタット２０
の最大抵抗値を中位抵抗になるように調整するものであ
る。

次に前記した風量制御回路２１について説明する。風量
制御回路２１は第９図に示す如き構成を有している。す
なわち、プロアモータ２１は、出力トランジスタ２０９
のエミッタコレクタを介して直流電源Ｅに直列に接続さ
れ、三者で閉回路を構成している。

２０１と２０２は差動増幅器を構成するＰＮＰトランジ
スタで工ばツタは共通の抵抗２０３を介して電線ｄに接
続されている。

トランジスタ２０１のコレクタは電流制限用抵抗２１２
を介して出力トランジスタ２０９のペースに接続されて
いる。

トランジスタ２０２のコレクタは逆流防止用ダイオード
２１０を介して出力トランジスタ２０９のコレクタに接
続されている。

トランジスタ２０１と２０２のペースは差動増幅器の入
力端子を形成している。

ポテンンヨメータ２０５と固定抵抗２１１とは電源端子
間に直列に接続され、電源電圧の分圧回路を構成してい
る。

ポテンンヨメータ２０５に並列に接続されたツェナーダ
イオード２０４はポテンショメータ２０５の両端の電圧
を定電圧にし、ポテンショメータ２０５の摺動端子すに
接続されたトランジスタ２０１のペース、即ち差動増幅
器の一方の入力端に定電圧が加わるように働く。

半固定抵抗２０６とダイオード２０７及び可変抵抗２０
８の直列回路はプロアモータ２１の端子電圧を分圧する
分圧回路を構成し、半固定抵抗２０６とダイオード２０
７との接続点Ｃに接続されたトランジスタ２０２のペー
ス、即ち差動増幅器のもう一方の入力端に、ブロアモー
タ２１の端子電圧の変動分が加わるように構成されてい
る。

一方、点線で示した可変抵抗器２０８は、第１０図に示
す如き構成を有している。すなわち、ｅ端子には、抵抗
４０を介してハイモード固定端子１１０が接続されてい
ると共に、オートモード固定端子１０８が接続されてい
る。この各モード端子は、モードセレクタｌによって各
々選択されるものである。このモードセレクタ１の共通
固定端子１０７には、ファンレオスタット２０と、可変
抵抗３０が接続されており、ファンレオスタット２０と
可変抵抗３０の他端ばｆ端子に接続されている。

２１３は操作スイッチ、２１４は逆流防止用ダイオード
で、ブロアモータ２１が電源に直接接続されるのに対し
、制御回路Ａはスイッチ２１３、ダイオード２１４を介
して電源２０６に接続される。

これは、ブロアモータ２１の大きな電流を直接スイッチ
２１３で切るより、制御回路側の微小電流を切るように
した方が、スイッチ２１３の容量を小さくでき、寿命が
のびるからである。

制御回路Ａは一枚の基板上に配線された差動増幅器部Ｂ
とこれとは別体に構成したベース電位設定手段Ｃとから
なり、差動増幅器部Ｂは出力トランジスタと組合わせて
、送風機のファンスクロール内側に臨むように固定され
、２つのトランジスタ２０１と２０２とが同じ温度条件
下で作動するようにして差動増幅器の温度による影響を
少なくしている。また、両トランジスタは同一定格、同
一特性のトランジスタを使用している。

可変抵抗器２０８は、車室内のインストルメントパネル
部に取付けられる空調機用コントロールボックスに設置
され、手動レバーあるいはパワーサーボ等の外部の調整
機構によって調整される。

この為、リード線によって一端は出力トランジスタ２０
９のコレクタとブロアモータ２１の接続点に、他端はダ
イオード２０７のカソードにそれぞれ接続される。

一端を出力トランジスタのコレクタと電動機との接続用
端子を利用したので、可変抵抗８の為だけの端子として
は回路板に１つだけ設ければよい。

ダイオード２０７と２１０は、スイッチ２１３を切った
ときに、ブロアモータ２１の慣性による回転で生じた電
流がトランジスタ２０２のベースエミッタ及びコレクタ
エミッタを介して逆流し、ａ点を経てトランジスタ２０
１のエミッタベースに流れ、トランジスタ２０１のエミ
ッタコレクタ電流が流れて出力トランジスタを作動させ
るのを防止する。

コンデンサ２１５はノイズ消去用で、電源にのってきた
ノイズが増幅されて出力トランジスタの出力がパルス状
に変動するのを防止する。

電源電圧は車両のバッテリであるから一般に１２Ｖであ
る。

この電圧を分圧してツェナーダイオード２０４で６Ｖの
基準電源を得る。

可変抵抗器２０８の最小値は零、最大値は１にΩで、可
変抵抗器の値をこの最小値に調整した状態で、ポテンシ
ョメータ２０５を摺動させてトランジスタ２０１のペー
スに２Ｖの電圧が加わるように調整しトランジスタ１へ
分流する電流を最小になるようにして抵抗２０５を固定
する。

逆に可変抵抗器２０８の値を最大にしたとき、トランジ
スタ２０２のペースにＩＯＶの電圧が加わるように半固
定抵抗２０６を調整し、トランジスタ２０１へ分流する
電流が最大になるようにして抵抗２０６を固定する。

このように構成することにより、本実施例によると、デ
フモード時には、第１１図Ａに示す如き特性を、また、
ハイモード時は、第１１図Ｂに示す如き特性を、オート
モード時は第１１図Ｃに示す如き特性を、そしてローモ
ード時は第１１図りに示す如き特性となる。

したがって、本実施例によれば、各モードに適した風量
制御特性を得ることができる。

また、図示はしないが、ファンレオスタット２０の変化
値をデジタル値としてマイクロコンピュータに取り込み
、最適風量を検出してプロアモ−タ印加電圧を決める方
法によっても充分制御が可能である。

以上説明したように、本願第１の発明によれば、ハイモ
ード時に最大風量から所定範囲でエアミックスドアの開
度に応じた風量調節ができると共に、オートモード時は
、最大で中位風量からエアミックスドアの開度に応じて
最小風量まで風量調節することができる。また、本願第
２の発明によれば、騒音を小さくすることができ、かつ
、制御性を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和装置の構成図、第２図は第１図
図示装置の風量制御装置の構成図、第３図は従来のエア
ミックス開度に対するファンレオスタット抵抗の特性図
、第４図は空気調和装置の配風ドアのパターンを示す図
、第５図はエアミックスドアの開度に対する可変抵抗の
特性図、第６図はエアミックスドア開度θに対するブロ
ワ電圧変化特性図、第７図は本発明の実施例を示す構成
図１第８図は第７図図示実施例の風量制御装置の構成図
、第９図は第７図図示風量制御回路の詳細回路図、第１
０図は第９図図示可変抵抗器の詳細回路図、第１１図は
第７図図示実施例の特性図である。 １・・・モートセレクタ、１５・・・エアミックスドア
、２０・・・ファンレオスタット、２１・・・風量制御
回路、２２・・・プロアモータ、３０・・・可変抵抗、
４０・・・抵第１１　図 第２［Ｆ］ ００　Ｈ 第４図 第５図 第６廓 み　　　　エア之ヅ７人ドハ航庚θ 第　９図 第８図 ２１　　　　　　　　　　　　　　　　　　／Ｚυ第　
９図 ２／３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　モード切換スイッチの選択モードに従って車室内
   気あるいは外気を取り入れ送風機により送風し蒸発器、
   温水器を通して行なう冷暖房の車室内温度調整をエアミ
   ックスドアの開度と該エアミックスドアに連動するレオ
   スタットによって制御される送風機の風量によって行な
   う自動車用空気調和装置において、ハイモード時に最大
   風量から中位１虱量までエアミックスドアの開度に応じ
   た風量調節をすると共に、オートモード時に中位風量か
   ら最小風量までエアミックスドアの開度に応じた風量調
   節をするようにしたことを特徴とする自動車用空気調和
   装置の風量制御方法。 ２、車室内気あるいは外気を取り入れ送風機により送風
   し蒸発器、温水器を通して行なう冷暖房の車室内温度調
   整をエアミックスドアの開度と該エアミックスドアに連
   動するレオスタットによって制御される送風機の風量に
   よって行なう自動車用空気調和装置において、上記レオ
   スタットに接続され少なくともオフモード、ローモード
   、オートモード、ハイモード、デフロスタモードを備え
   た制御モードを設け、上記レオスタットと並列に可変抵
   抗を挿入接続すると共に、上記レオスタットとハイモー
   ド切換スイッチとの藺に固定抵抗を挿入接続したことを
   特徴とする自動車用空気調和装置の風量制御装置。