JPS5833517A - 自動車用冷房装置 - Google Patents

自動車用冷房装置

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JPS5833517A
JPS5833517A JP13377781A JP13377781A JPS5833517A JP S5833517 A JPS5833517 A JP S5833517A JP 13377781 A JP13377781 A JP 13377781A JP 13377781 A JP13377781 A JP 13377781A JP S5833517 A JPS5833517 A JP S5833517A
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Kazuaki Takemoto
竹本 和彰
Mitsutoshi Moriya
守屋 充敏
Masao Sakurai
桜井 正雄
Yoshihisa Nakano
義久 中野
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3225Cooling devices using compression characterised by safety arrangements, e.g. compressor anti-seizure means or by signalling devices

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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】 却部(これを冷゛房装置という)に関し、特に冷媒圧#
a機の作動を制御するものである。
一般に、冷房専用の空調装置あるいは冷却空気の再加熱
部も備えた空調装置においては、自動車用エンジンから
回転駆動力を受けて冷媒圧縮機を作用させ、それによっ
て循環される冷媒を用いて冷却用熱交換器が吸熱作用を
なすように構成されている。
しかして、その圧縮機において、冷媒ガスの不足のため
同ガスに混入される潤滑オイルの効果が弱められたり、
あるいは部品の破損などのために圧Ial機がロソクし
たまま停止すると、自動車用エンジンや電磁クラッチな
どの連結部品に多大な負荷が加わり、2次的な故障を生
じるおそれが生じる。
ところで、上述した冷房装置にあっては、自動車用エン
ジンの回転測度が所定の値に達したとき(4) に、電磁クラッチを連結状1態にして圧縮機を作動させ
ることが要求されしいる。
本発明は上述した2次故障を防止するとともに上記の要
求を満足し、かつ簡単な回路構成でそれを達成する自動
車用冷房装置を提供することを目的とする。
このため本発明は、自動車用エンジンの回転に応答する
第1の周波数一電圧変換回路の出力を電圧値判別回路に
入力して、エンジン回転に対応した冷媒圧縮機の作動信
号を得るとともに、その圧縮機の回転に応答する第2の
周波数一電圧変換回路を設け、かつ上記第1の周波数一
電圧変換回路によって得られる出力を兼用して、これら
再変換回路の出力を相対的に比較して圧縮機の正常有無
を示す比較信号を得て、この比較信号と上記の作動信号
とを少なくとも用いて電磁クラッチの作動信号を発生さ
せることを特徴とする。
さらに本発明は、上記第2の周波数一電圧変換回路が応
答遅れを有する場合において、比較回路が娯動作しない
ようにすることを目的とする。
(5) 以下本発明を添付図に示す第1、第2の実施零について
説明する。まず、第1の実施例を示す第1図において、
1は自動車エンジンの回転に対応した周期のパルス信号
を生じるパルス発生器で、たとえば同エンジンの火花点
火装置から点火と同期したパルス信号が取り出される。
一方、2は冷媒圧縮機の回転に対応した周期のパルス信
号を生じるパルス発生器で、たとえば特開昭56−64
183号に示されるごとき電磁ピックアップが使用され
る。ここで、冷媒圧縮機は周知の手段、たとえばベルト
、プーリー、さらに電磁クラッチ2Aを介して、自動車
エンジンと作用的に連結されほぼ1対1の回転測度比で
駆動される。
2つのパルス発生器1、2の各々のパルス出力は、各々
波形整形回路3、4に入力され、所定の波形面積を有す
る整形パルス2信号に各々変換される.さらに、それら
整形パルス信号は、各々周波数一電圧変換回路5、6に
入力され、各々パルス信号の周波数に比例した値の直流
電圧を生じる。
しかして第1の周波数一電圧変換回路5は、自(6) 動車用エンジンの回転速度に比例した値の直流電圧を生
じ、一方第2の周波数−電圧変換回路6は冷媒圧縮機の
回転速度に比例した値の直流電圧を生じる。
7は電圧値判別回路として用いられる電圧比較回路7で
、第1の周波数−電圧変換面WP15の出力電圧を所定
の基準電圧7Aと比較する。この比較回路7においては
、自動車エンジンの回転速度が基準電圧7A相当値を越
えるとハイレベル、それ以下でローレベルとなって、冷
媒圧縮機を自動車エンジンの負荷として接続するのに適
した回転速度であるか否かを判断する。
8は電圧比較回路で、2つの周波数−電圧変換回路の出
力電圧を比較することによって、圧縮機が自動車用エン
ジンによって正常に回転駆動されているか否かを示す比
較信号を生じる。ところで、圧縮機は電磁クラッチ2A
の連結時においては、自動車エンジンの回転速度と所定
の比をもって回転駆動される。この場合において、ベル
トなどにスリ・ノブを生じて、速度比が変化することが
ある(7) が、比較回路8は、自動車用エンジンの回転速度に対し
て通常おこり得るスリップの分よりも圧縮機の回転速度
が著しく低下した場合にローレベル、そうでないときハ
イレベルの比較信号を生じる。
このため、たとえばパルス発生器1と2とが、同一の回
転速度であるときに同一の周波数のパルス信号を発生ず
るものとすると、第1の周波数−電圧変換回路5におけ
る周波数−電圧特性の傾斜が第2の周波数−電圧変換回
路6のそれに比して小さいように予め設定しておけば、
比較回路8は、圧縮機の回転速度がエンジンより著しく
低下して、第2の周波数−電圧変換回路6の直流電圧の
値が第1の周波数−電圧変換回路5の直流電圧の値より
小さくなったとき、ローレベルの出力を生じるように構
成することができる。
しかして、一方の比較回路7からは自動車用エンジンの
回転速度の判別信号が与えられ、他方の比較回路8から
は圧縮機が自動車用エンジンによっ”ζ正常に駆動され
ているかを示す比較信号が与えられる。これらの判別信
号および比較信号は、(8) 駆動判定回路9において、論理判断され、電磁クラッチ
2Aの断続を決定する制御信号として出力される。
前記比較回路7.8において、前述したハイ、ローレベ
ルの出力を生じるとすると、駆動判定回路9は詳細例は
第2図に示すが基本的には論理積回路とすることができ
る。すなわち自動車用エンジンの回転速度が規定値以上
であり、かつ圧縮機が正常駆動されていると、この判定
回路9はハイレベルの出力を生じ、エンジン回転速度が
不足か、もしくは圧縮機が正常駆動されていないと、ロ
ーレベルの出力を生じる。
この判定信号はトランジスタ、リレー等からなる増幅回
路10で、電磁クラッチ2Aの通電、停止を決定し、冷
房装置の作動有無が決定される。
かくして、この装置によると、自動車用エンジンの回転
速度が規定値以上でかつ圧縮機も正常駆動されていると
、電磁クラッチ2人を付勢して冷房装置を作動させ、エ
ンジン回転速度が不足しまたはエンジン回転速度が充分
じあってもそれに比(9) して圧縮機回転速度が著しく低いと電磁クラッチ2人を
消勢して冷房装置を停止する。
この場合においては、エンジン回転速度の規定値は比較
回路7において、たとえば基準電圧7Aを加減すること
で調節することができ、またエンジンと圧縮機の回転速
度比の作動点は、たとえば2つの周波数−電圧変換回路
5.6の周波数−電圧特性を相対的に変化させることで
調節することができ、これらの111vl値は独立して
設定することができる。
第2図に駆動判定回路9の詳細を示し、論理積9Aに加
えて単安定回路9Bと論理和回路9Cが用いである。そ
して、単安定回路9Bは比較回路7において、自動市川
エンジンの回転速度が規定値に達したことを示すハイレ
ベル信号が出力されると、その立ち上がりで一定時間(
100m〜数100at程度)は強制的にハイレベルの
出力を生じ、論理積回路9Aの出力の状態に係わらず、
論理和回路9Cの出力をハイレベルにする。このことは
、電磁クラッチ2Aが連結状態になる以前(10) は論理積回路9Aが機能せずローレベル出力を生じ続け
るため、いつまでたっても電磁クラッチを連結状態にす
ることがてきないといった不具合を防止するのに役立つ
。しかして、その一定時間が経過すると、論理積回路9
Aのみがii磁クりソヂ2Aの通電有無を決定する。こ
のように、j11安定回路9Bと論理和回路9Cは論理
積回路9八が実質的に遅動するように作用する。
次に第3図以下に図示する本発明の第2の実施例につい
て説明する。第3図において、パルス発生器1.2なら
びに波形整形回に’83.4は、第1図図示の例と同じ
である。
第1.2の周波数−電圧変換回Vδ5,6は同一の周波
数−電圧特性を有し、パルス信号の周波数が同じなら出
力に得られる直流電圧の値も同じとなる。従って、両変
換回路は同一の回路構成とすることができる。いま、圧
vt6機は自動車用エンジンによって、回転速度の比に
して0.9ないし1.1の回転速度で駆動されるものと
する。
エンジン回転速度と圧縮機の回転速度との検出11:を
設定する目的で、この実施例においては分圧器1〜八を
備えている。分圧器8Aは、たとえば第4図に示すよう
に、分圧抵抗18.19を用いて構成され、エンジン回
転速度を示す第1の変換回路5の出力電圧のみを所定の
比率で減少させる。
このため、電圧比較回路8においては、その分圧電圧と
第2の変換回路6の出力とを単に大小比較することによ
り、圧縮機回転速度がエンジン回転速度に対しζ著しく
低下したか否かを判別し得る。
このように、分圧器8Aを用いる場合は、周波数−電圧
変換回路5.6において、その個有利得を調整して設定
するよりも、調整が容易である。
しかも、利得を変える場合には時定叡(応答性)を変え
ていまうこともあるが、分圧器を用いる場合は、応答η
れによる誤動作の心配がない。また、2つの周/lL数
−電圧変換回路における出力の各飽和レベルの相違によ
る誤判定の心配も回避し得る利J?、(がある。
遅動回路14は、第2図に示す単安定回路9B。
論理和回路9Cと同じ目的で使用され、電磁クラッチ2
Aを付勢する時点において、比較回路8があたかも圧縮
機が正常に駆動されているかのごとき出力を生じるよう
に作用する。ずなわら、第5図に例示するように判定回
路13において、電磁クラッチを付勢するべきハイレベ
ルff1号が発生したとき、遅延回路14Aはハイレベ
ル信号の立ち上がりから所定時間だけ遅れてリレーコイ
ル14Bを付勢する。このためリレー接点の可動端14
Eには、リレーコイル14Bが付勢されるまでは常閉接
点14を介して電R端子14Fからハイレベル信号が与
えられ、比較回路8に入力する。したがって、比較回路
8はこの所定時間内は少なくともハイレベルのクラッチ
付勢信号を発生する。
所定時間が経過すると、リレーコイル14Bが付勢され
、リレー接点の可動端14Eには常閉接点14Cを介し
て、第2の周波数−電圧変換回路6の出力電圧が与えら
れ、比較回路8は実質的に機能し始める。
第3図中符号11は、図示しない冷媒蒸発器の温度を測
定する温度測定子で、サーミスタなどが(13) 用いられる。この温度測定子では、冷房装置の冷却度合
が直流電圧値として検出され、その冷却度合は電圧比蛇
目&+812において予め定めた基準電圧と比較するこ
とにより、冷却の要否を示すハイ。
ローレベルの信号として取り出される。ここで、冷却が
必要であるときハイレベルになるとすると、判定回路1
3は、論理積回路として構成され、温度測定子11の測
定温度が高く冷却が必要で、かつエンジン回転速度が十
分に高いとき、判定回路13は電磁クラッチの付勢を要
求するハイレベルの出力を生じる。
判定回路13の出力は、論理積回路として構成される駆
動判定回路9に比較回路8の出力とともに人力され、電
磁クラッチの付勢を制御するために用いられる。
かくして、この装置は自動車用エンジンの回転速度、こ
の回転速度と圧縮機回転速度との汁、さらに冷房装置の
冷却度合の各状態を総合して、冷房装置の制御を行なう
ことができる。なお、冷却度合を測定するために、冷媒
蒸発器の表面あるい(14) は近傍の温度のほかに、低圧側配管の圧力などの信号を
用いることができる。また、測定子11と比較回路12
0組合せの代わりに、動作点の調節可能、あるいは固定
されたサーモスタッ1を用いることができる。なお、第
3図において、比較回路12は基準電圧12Aの値を分
圧器などで調節可能とすることにより、冷房装置の1品
度調節を行なうことができる。
次に第3図において、15は駆動判定回路で、増幅回路
16を介して、エンジンのアイドルアンプ装置17を作
動、停止するための判定信号を作成する。駆動判定回路
15は論理積回路とじ−(構成され、比較回路12の出
力が冷却の必要を示すハイレベルで、比較回路8の出力
軸圧1tj l111の正常駆動を示すハイレベルのと
き、ハイレベル信号を生じて、アイドルアップ装置17
を作動する。このアイドルアップ装置は公知のもので、
自動車エンジンのアイドル回転数を高め、アイドル時に
おいてもエンジンに圧縮機の充分な回転駆動が得られる
ようにする。
20は警報回路であって、比較回路8の出力を増幅して
、ランプなどの警報器21に与える。これによって、圧
縮機の異常を乗員に知らせることができる。
以上述べたよう本発明によると、圧縮機の故障を簡11
iな回路構成で検出し電磁クラッチの制御信号に用いる
から、2次的な障害を防止することができるものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す電気結線図、第2
図は第1図中駆IJ+判定回路9の詳細を示ず電気結線
図、第3図は本発明の第2の実施例を示す電気結線図、
第4図は第3図中分圧器8Aの詳細を示す電気結線図、
第5図は第3図中遅動回rA14の詳細を示す電気結線
図である。 1.2・・・パルス発生器、2A・・・電磁クラッチ。 5・・・第1の周波数−電圧変換回路、6・・・第2の
周波数−電J’F変換回路、7・・・電圧比較回路(判
別回路)、8A・・・分圧器、8・・・電圧比較回路(
比較回路)、9・・・駆動判定回路(回路手段)、9A
・・・論理積回路、9B・・・単安定回WIN(遅動回
路)、9C・・・論理和回路、14・・・遅動回路、1
5・・・駆動判定回路、17・・・アイドルアップ装置
、20・・・警報回路。 21・・・警報(表示)器。 代理人弁理士 開部 隆 (17)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fil冷媒圧縮機と自動車用エンジンとを電磁クラッチ
    を介して作用的に連結し、その電磁クラッチへの通電を
    断続することにより冷媒圧縮機の作動を制御する自動車
    用冷房装置であって、前記自動車用エンジンの回転に対
    応した周期のパルス信号を受けてこのパルス(F1号の
    周波数に応じた値の直流電圧を生じる第1の周波数−電
    圧変換回路、 前記冷媒圧縮機の回転に対応した周期のパルス信号を受
    けてこのパルス信号の周波数に応じた値の直流電流を生
    じる第2の周波数−電圧変換回路、前記第1の周波数−
    電圧変換回路が生じる直流電圧の値が予め定めた値に達
    しているか否かを判別する判別回路、 前記第1の周波数−電圧変換回路が生じる直流電圧の値
    と前記第2の周波数−電圧変換回路が(1) d−しる直流電圧の値とを比較して、両立流電圧の値が
    所定の比率関係にあるか否かを判別する比較回路、およ
    び 前記判別回路と前記1ヒ較回路との判別結果に対応して
    前記電磁クラッチへの通電の断続を決定する回路手段、 を具備してなる自動車用冷房装置。 (2)前記比較回路が、前記第1の周波数−電圧変換回
    路が住じる直流電圧を分圧する分圧回路を包含し、この
    分圧の値と前記第2の周波数−電圧変換回路が生じる直
    流電圧の値との大小を判別するように構成されている特
    許請求の範囲ft41項に記載された自動車用冷房装置
    。 (3)前記比較回路の判別結果を表′示する手段を具備
    してなる特許請求の範囲第1項に記載された自動車用冷
    房装置。 (4)冷媒l′E縮機と自動車用エンジンとを電磁クラ
    ッチを介して作用的に連結し、その電磁クラ・ノチへの
    通電を断続することにより冷媒圧縮機の作動を制御する
    自動車用冷房袋ばてあって、(2) 前記自動車用エンジンの回転に対応した周期のパルス信
    号を受けてこのパルス信号の周波数に応じた値の直流電
    圧を生じる第1の周波数−電圧変換回路、 前記冷媒圧縮機の回転に対応した周期のパルス信号を受
    けてこのパルス信号の周波数に応じた値の直流電圧を生
    じる第2の周波数−電圧変換回路、前記第1の周波数−
    電圧変換回路が生じる直流電圧の値が予め定めた値に達
    しているか否かを判別する判別回路、 前記第1の周波数−電圧変換回路が生じる直流電圧の値
    と前記第2の周波数−電圧変換回路が生じる直流電圧の
    値とを比較して、両直流電圧の値が所定の比率関係にあ
    るか否かを判別する比較回路、 前記判別回路と前記比較回路との判別結果に対応して前
    記電磁クラッチへの通電の断続を決定する回路手段、お
    よび 上記判別回路の判別結果に対応して前記回路手段の作動
    を遅延させる運動回路、 (3) を具備してなる自動車用冷房装置。
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