JPS59216722A - 車輌上エアコンの制御装置 - 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、車輌上のエアコンの制御に関し、特に、コン
プレッサを車輌上エンジンの動力で駆動するタイプの車
輌上エアコンの制御装置に関する。

車輌上にはエアコンが搭載されることが多く、このエア
コンのコンプレッサを電磁クラッチなどを介して車輌上
エンジンに結合することが多い。

しかしながら、車輌上エンジンは、その動力を車走行に
最大限使用する設計となっているのが一般である。した
がって、エアコンを投入しているとエンジン負荷が大き
く、発進加速や、増速加速において加速性能が低下する
ことが多い。また、最近は低燃費、排気ガス中の有害分
の低減等の観点から、エンジン加速時の制御が細かく正
確にされる傾向にあり、そのような制御が行なわれると
き、エアコンが投入されていると加速性能が悪くなるの
はもとより、燃費の増大や、排気ガスの悪化をまぬがれ
ない。

本発明は加速性能の低下、燃費の増大、排気ガスの悪化
等を改善することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明においては、エンジン
の加速時にエアコンのコンプレッサをエンジンの動力伝
達系から遮断し、加速を終了してからエアコンの付勢を
元に戻す。振動や運転上の必要から、エンジンの加速が
比較的に短い周に１１で断続的に行なわれることもあり
、この場合にエアコンの遮断、投入が同じく断続すると
、車内が騒々しいのみならず、エンジン負荷の揺動をも
たらし、車運転上もよくない。そこで本発明においては
更に、加速が停止してから所定の時間遅れの間はエアコ
ン断を継続する。これによれば、エンジンの加速が比較
的に短い周期で断続的に行なわれている間は、連続して
エアコンが断に拘束され、所望の加速特性と運転性能が
確保される。

本発明ではこのエアコン制御を、車輌上エアコンのコン
プレッサ駆動付勢を行なう電気ラインに介挿され、該電
気ラインの開閉を行なうスイッチング手段：および　エ
ンジンの加速に応答して加速中および加速終了後所定の
時間遅れの間前記スイッチング手段をコンプレッサ駆動
停止状態に設定する加速応答手段；で行なう。

これらの手段は機械的要素および又は電気的要素で実現
される。

本発明の最も好ましい実施態様では、スイッチング手段
はリレーとして、車輌上エンジンに対するコンプレッサ
の接続を制御するクラッチの通電ラインにその接点を介
挿する。加速応答手段は、入力ポートの正圧は比較的に
速く出方室に伝達し、入力ポートの負圧は比較的に遅く
出方室に伝達する負圧遅延手段と、圧力が所定値以上の
間スイッチ手段を切換えた状態とする圧力検出スイッチ
手段とで構成し、負圧遅延手段の入力ポートをエンジン
のインテークマニホールドに連通とし、該負圧遅延手段
の出力室の圧力を圧力検出手段の入力圧室に与えて、該
スイッチ手段が前記切換えた状態にある間、前記リレー
を、クラッチをオフとする状態に設定する組合せとする
。

これによれば、要素がほとんど機械要素であるため、車
輌への取付けが比較的に簡単であり信頼１生および耐久
性にすぐれ、特に、加速時エアコン遮断制御のみの単一
目的で装着する場合に、適用が簡単かつ容易である。

本発明の１つの実施態様では、同じくスイッチング手段
はリレーとして、車輌上エンジンに対するコンプレッサ
の接続を制御するクラッチの通電ラインにその接点を介
挿するが、加速応答手段は、スロットル開度センサなど
でスロットル開度を電気的に検出し、スロットル開度信
号（アナログ）を微分回路で微分して加速信号を得て、
これを比較器などで設定値と比較するものとする。加速
が所定レベル以上となってから所定レベル未満になるま
で、ならびに所定レベル未満になってから所定時間遅れ
の間は電気回路で、前記リレーを、クラッチをオフとす
る状態に設定する組合せとする。

このような電気的処理によるエアコン制御は、マイクロ
コンピュータなどの論理処理装置を主体とする電気ユニ
ットによっても同様に実施できる。

たとえば、スロットル開度センサのアナログ出力をＡ／
Ｄコンバータでデジタルコードに変換し、あるいはスロ
ットル開度センサをアブソリュートエンコーダなどのデ
ジタルコードを発生するものとし、開度データを所定時
間周期でコンピュータで読んで新しいデータと古いデー
タとを比較演算（たとえば減算）して加速度を求め、こ
の加速度が所定値以上になってから所定値未満になるま
で、また、所定値未満になってから所定の時間の間、前
記リレーを、クラッチをオフとする状態に設定する。

このような、電気要素を主体とするエアコン制御は、そ
れのみの目的で設置する場合、回路設計。

プログラム設定、配置、信頼性、耐久性等の対策、等々
にかなりの手数がかかり、必らずしも得策でないが、他
の車上電気制御のために、スロットルバルブに開度検出
器が結合されたり、エンジン周りに制御用電気配線を施
こしたり、車上に各種制御を行なう電気回路やコンピュ
ータを搭載する場合に、それらと共に組合せて装備する
と、電気系全体として、回路設計、プログラム設定、配
置。

信頼性、耐久性等の対策、等々を十分に行なうことがで
き、装着が容易である。

第１図に本発明の一実施例の構成概要を示す。

第１図において、車輌上エンジン１に電磁クラッチ３で
エアコンのコンプレッサ２が接続される。

電磁クラッチ３のクラッチオン付勢通電ラインには、本
発明の実施のため、常閉リレー５の接点が介挿されてい
る。４はエアコン稼動付勢スイッチであり、車内のエア
コン制御パネル上で手動で閉とされるか、あるいは手動
スイッチの閉に応じて自動的に閉とされる。自動温度制
御の場合には、温度に応じて自動的に開閉される。

６はエンジン１のエアフィルタを、８はスロットルバル
ブを、９はインテークマニホールドを、１０はエギゾー
ストマニホールドを示す。なお、第１図ではエンジンが
２つ（１で示すものと７〜ｌＯで示すもの）あるかのよ
うに示しているが、エンジンは１つであり、７〜１０は
エンジン１の一部を、場所を変えて表わしているものと
理解されたい。

エンジン１のインテークマニホールド９には、フィルタ
６を介して双方向負圧伝達弁２０の入力ポートＶＰＴが
接続されている。双方向負圧伝達弁２０は、概略で、入
力ポートＶＰＴ　、出力ポートＯＰＴ　。

入力ポートＶＰＴに連通する入力圧室と出力ポートＯＰ
Ｔに連通する出力圧室とを区分する隔壁、この隔壁に開
けた２個の通気穴２４．ｊ５、および、通気穴の１つ２
４を閉じるチェック弁体２６で構成されており、このチ
ェック弁体２６の作用で、入力ポートＶＰＴの正圧は比
較的に速く出力ポートＯＰＴに伝達するが、入力ポート
ＶＰＴの負圧はチェック弁体２６で阻止されて比較的に
遅く出力ポートＯＰＴに伝達するようになっている。

双方向負圧伝達弁２０の出力ボートＯＰＴに、圧力検出
スイッチ３０の入力ポート４０が接続されている。

圧力検出スイッチ３０は、概略で入力ポート４０に連通
する入力圧室と大気ボーｌ〜に連通ずる大気圧室とを区
分するダイアフラム３２．入力圧室内にあって、ダイア
フラム３２を大気圧室を縮める方向に押すコイルスプリ
ング３７．ダイアフラム３２に固着されたリング状の永
久磁石３５および永久磁石３５の磁界が最も強く作用す
るときスイッチ閉となるリードスイッチ４１で構成され
ている。

このリードスイッチ４１にリレー５のコイルが接続され
ている。リードスイッチ４１が閉になると。

リレー５のコイルに通電があり、リレー５の接点が開く
。したがって、エアコン稼動中（スイッチ４がオンで電
磁クラッチ３がオン）にリードスイッチ４１が閉になる
と、リレー５の接点が開になり、電磁クラッチ３の通電
が遮断されてエアコンが停止する。すなわちコンプレッ
サ２がエンジン１が全体としての動作を説明する。エン
ジン１が回転して、スロットルバルブ８の開度が一定の
ときには、その開度に対応した速度でエンジン１が回転
しており、インテークマニホールド９の圧力が−５００
ｍｍｔ１ｇ前後の負圧であり、との負圧が双方向負圧伝
達弁２０を介して圧力検出スイッチ３０の入力圧室に作
用していて、ダイアフラム３２が左方に引かれて永久磁
石３５が図示位置より左方にあって、リードスイッチ４
１が開いている。これにより、リレー５のコイルには通
電がなく、リレー５の接点が閉じており、エアコン投入
スイッチ４が閉であると、クラッチ３が通電されてコン
プレッサ２をエンジン１に結合している（エアコンオン
）。ここでスロットルバルブ８が更に開方向に駆動され
ると、すなわちエンジン１が加速され・：Ｉと、インテ
ークマニホールド９の圧力が高くなり、その後スロット
ル開度が戻されると、あるいはエンジンの回転速度が上
昇すると、マニホールド９の圧力がまた低下する。マニ
ホールド９の圧力が高くなったとき、それが双方向負圧
伝達弁２０の通気穴２４と２５を通って比較的に速い速
度で圧力検出スイッチ３０に伝えられ、これによりダイ
アフラム３２が右方に移動して、リードスイッチ４１が
閉となる。これによりリレー５のコイルが通電され、リ
レー５の接点が開き、クラッチ３の付勢が止まってコン
プレッサ２がエンジン１から分離され、エアコンが停止
する。

インテークマニホールド９の圧力が低くなると、つまり
スロットル開度が戻されるかエンジン１の回転が上昇す
ると、双方向負圧伝達弁２０の出力圧室の圧力（略大気
圧）が通気穴２５を通して比較的に遅い速度でインテー
クマニホールド９に鉢け、どれに伴なって永久磁石３５
が次第に左方に移動し、双方向負圧伝達弁２０の出力圧
室が所定圧以下になったときに、リードスイッチ４１が
開に転する。これにより、リレー５のコイルの通電が止
まり、リレー５の接点が閉じ、クラッチ３が通電されて
またコンプレッサ２がエンジン１に結合される。

したがって、スロットルバルブ８の開度が大きくなって
から、スロットル開度が戻されるまであるいはエンジン
ｌが加速してその後のスロットル開度に対応する速度に
至るまで、コンプレッサ２がエンジン１から分離される
ことになり、エンジンの加速が速い。

第４図に、加速時のインテークマニホールド９の圧力変
化と、双方向負圧伝達弁２０の出力圧と、リードスイッ
チ４１の開閉レベルの関係を示す。

この第４図に示すように、スロットルバルブ８の開度が
大きくなったときにインテークマニホールド９の圧力が
上昇し、開度が戻されると低下するが、双方向負圧伝達
弁２０の出力圧は、圧力１昇には速く追従し、圧力低下
には遅く追従するので、加速を終って少しの時間が経過
するまで、リードスイッチ４１は閉を維持し、その間エ
アコンが停止される。

第２図に、双方向負圧伝達弁２０の構造を示す。

この弁２０においては、隔壁を形成した中間部材２３と
ボート部材２１で入力圧室２７が形成され、中間部材２
３とボート部材２２で出力圧室２８が形成されている。

入力圧室２７および出力圧室２８には、それぞれフィル
タ２８および２９が収納されている。中間部材２３の隔
壁には、通気穴を形成した金属カップ２４と２５が圧入
されており、これらのカップの通気穴が入力圧室２７と
出力圧室２゜８とを連通としている。カップ２４の近く
には、チェック弁体２６が、その傘を出力圧室２８に置
いた形で、隔壁に固着されている。この双方向負圧伝達
弁２０は大部分が合成樹脂で極く小形に作られている。

第３図に、圧力検出スイッチ３０の構造を示す。

圧力検出スイッチ３０は、第１ボデイ３１と第２ボデイ
３３の間にダイアフラム３２を挟み、ダイアフラムの中
央にばね受は兼用の磁石ホルダー３４を固着し、第２ボ
デイにリードスイッチ４．１を固着したものである。第
２ボデイ３３の、ダイアプラム対向面の中央部に円筒状
の突起が形成され、その中にリードスイッチ４１が固定
されている。磁石ホルダー３４には、該突起が入る大き
さの円筒状の空間が形成され、それに該突起が進入して
いる。第１ボデイ３１の底にはねじ座が形成されそこに
ねじ穴が切られている。ねじ穴には調整ねじ３８がねじ
込まれている。調整ねじ３８の先端にばね受け３６が載
せられ、このばね受け３６と磁石ホルダー３４の間に圧
縮コイルスプリング３７が介挿されている。

磁石ホルダー３４の、大気圧室側突出端には、リング状
の永久磁石３５が固着されている。図示状態は、大気圧
室４２および入力圧室３９に共に大気圧がかかっている
状態であり、リードスイッチ４１は、永久磁石３５が直
近にあるため閉じている。入力圧室３９の圧力が大気圧
よりわずかに低下し、永久磁石３５が図示位置よりわず
かに右方に移動する間リードスイッチ４１は閉を維持す
るが、入力圧室３９の圧力が更に低下して永久磁石３５
が更に右方に移動するとりニドスイッチ４１は開となる
。リードスイッチ４１の開、閉の切換わり圧力は、ねじ
３８で調整される。この圧力検出スイッチ３０も、大部
分が合成樹脂で小形に作られている。

以上に説明した実施例では、リレー５と、第２図に示す
双方向負圧伝達弁２０および第３図に示す圧力検出スイ
ッチの３点で本発明の意図するエアコン制御を行なうの
で、機械的要素を用いるのであるが、部品点数は少なく
、しかも極く小スペースに組込を行なうことができる。

車輌への組付けは比較的に簡単であり、調整も簡単であ
る。

第５図に本発明のもう１つの実施例を示す。第５図にお
いて、５０はエンジン１のスロットルバルブ（８）に連
結されたスロットル開度検出器のポテンショメータであ
り、この例では、スロットル開度が大きいと低レベルの
、小さいと高レベルのアナログ信号を発生する。このア
ナログ信号が演算増幅器を主体とする微分回路５１に与
えられる。微分回路５１は、入力電圧をＶｉとすると、
−Ｋ　（ｄ　ｖｉ／ｄ　１）、には定数、ナ；６　ｍ　
圧ヲ発生する。すなわち、スロットル開度が低から高に
変化するときに正の、変化速度に比例したレベルのスロ
ットル開速度信号（電圧）を発生する。このスロットル
開速度信号は比較器５２で設定電圧Ｖｒｅｆと比較され
、比較器５２は、スロットル開速度信号が設定電圧Ｖｒ
ｅｆより高いときに高レベル「１」の信号を、その逆の
ときには低レベル「０」　（アースレベル）の信号をＲ
−Ｓフリップフロップ５３のセット端子Ｓおよびモノマ
ルチバイブレータ５４に与える。Ｒ−Ｓフリップフロッ
プ５３は、セット端子Ｓが「Ｏ」からｒｌＪになるとき
にセットされてその出力端子Ｑを「１」とし、リセット
端子Ｒが「０」から「１」になるときにリセットされて
その出力端子Ｑを「０」とする。

モノマルチバイブレータ５４は、その入力端子がｒｌＪ
から「０」になったときに１−リガーされて出力端子０
を「０」とし、それから所定の時間が経過すると自動的
に出力端子Ｑを「１」に戻す。

ブリップフロップ５３のＱ出力は、反転増幅器（リレー
ドライバ）５５に与えられる。リレードライバ５５はそ
の入力が「０」のときはｒｌＪ　　（＋Ｖｃ）の出力を
生じ、入力が「１」のときには「０」　（増幅器５５の
出力端子がアース接続）を出力する。リレー５のコイル
は、したがって、フリップフロップ５３のＱ出力が「１
」の間通型され、ｒＯＪの間は通電されない。

以上の構成によりこの実施例では、スロットルバルブ（
８）が所定値以上の速度で開かれると、比較器５２の出
力が「１」に転じ、これによりフリップフロップ５３が
セットされてそのＱ出力がｒｌＪとなっτリレー５のコ
イルが通電されてリレー５の接点が開いてコンプレッサ
２が停止される。そして、スロットルバルブ（８）の開
速度が所定値以下になると比較器５２の出力がｒＯＪに
転じ、そのときモノマルチバイブレータ５４がトリガー
され、その出力向が「０」に転じ、それから所定時間の
後にモノマルチバイブレータ５４の出力向が「１」に復
帰し、このときフリップフロップ５３がリセットされて
そのＱ出力がｒＯＪに転じ、リレー５のコイルの通電が
止まり、コンプレッサ２がエンジン１に接続される。

この実施例の動作と同様な動作は、たとえばマイクロコ
ンピュータを主体とする電子制御装置によっても行ない
うる。たとえば、ポテンショメータ５０にＡ／Ｄ変換器
を接続してそれと反転増幅器５５にマイクロコンピュー
タを接続して、このコンピュータで定周期でポテンショ
メータの出力電圧を読み、スロットル開速度を演算し、
スロワ１−ル開速度を所定値と比較し、スロットル開速
度が所定値以上になると反転増幅器５５に「１」を出力
セットし、所定値以上から所定値未満になるとそこでタ
イマーをセットして、タイムオーバになると反転増幅器
５５への出力を「０」に戻すプログラムをコンピュータ
に設定する。なお、スロットル開度検出器を、デジタル
データを発生するものとしてＡ／Ｄコンバータを省略し
てもよい。

以上の通り、本発明によれば加速時にエアコンが遮断さ
れるので加速性能が損なわれず、また、加速役所定遅延
時間の間も引き続いてエアコンを遮断するので、加速の
短周期の繰り返しにおいてエンジンに負荷変動を生ずる
ことがなく運転性が損なわれない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図に示す双方向負圧伝達弁２０の構造を示す
断面図、第３図は第１図に示す圧力検出スイッチ３０の
構造を示す断面図、第４図は、加速時のインテークマニ
ホールド９の圧力、双方向負圧伝達弁の入力ボートＶＰ
Ｔの圧力および圧力検出スイッチのリードスイッチ４１
の動作レベルの３者の関係を示すグラフである。 第５図は本発明のもう１つの実施例の構成を示す回路図
である。 ３：電磁クラッチ　　　　４：スイッチ５：リレー（ス
イッチング手段） ６．７：エアフィルタ　　　８：スロットルバルブ９：
インテークマニホールド １０：エキゾーストマニホールド ２０：双方向負圧伝達弁（加速応答手段の一部）（負圧
遅延手段） ３０：圧力検出スイッチ（加速応答手段の一部）（圧力
検出スイッチ手段） ４１：リードスイッチ（スイッチ手段）５０：ポテンシ
ョメータ（開度検出手段）５１：微分回路（微分手段） ５２：比較器（比較手段） ５３：フリップフロップ（リレー制御手段の一部）５４
：モノマルチバイブレータ（リレー制御手段の一部） ５５：反転増幅器（リレー制御手段の一部）特許出願人
アイシン精機株式会社

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌上エアコンのコンプレッサ駆動付勢を行なう
   電気ラインに介挿され、該電気ラインの開閉を行なうス
   イッチング手段；および エンジンの加速に応答して加゛速中および加速終了後所
   定の時間遅れの間前記スイッチング手段をコンプレッサ
   駆動停止状態に設定する加速応答手段； を備える車輌上エアコンの制御装置。
2. （２）スイッチング手段は、車輌上エンジンに対するコ
   ンプレッサの接続を制御するクラッチの通電ラインに接
   点が介挿されたリレーであり；加速応答手段は、該エン
   ジンのインテークマニホールドに入力ポートが連通とさ
   れ、入力ポートの正圧は比較的に速く出力室に伝達し、
   入力ポートの負圧は比較的に遅く出力室に伝達する負圧
   遅延手段と、 該負圧遅延手段の出力室の圧力を受けて該圧力が所定の
   値以上の間スイッチ手段を切換えた状態とする圧力検出
   スイッチ手段とで構成し：該スイッチ手段が前記切換え
   た状態にある間、前記リレーを、クラッチをオフとする
   状態に設定する組合せとした； 前記特許請求の範囲第（１）項記載の車輌上エアコンの
   制御装置。
3. （３）リレーは常閉リレーであり、スイッチ手段は圧力
   が所定値以上の開閉とされるスイッチであり、このスイ
   ッチが該リレーのコイルと電源の間に接続された、前記
   特許請求の範囲第（２）項記載の車輌上エアコンの制御
   装置。
4. （４）負圧遅延手段は、入力ポートに連通する入力圧室
   と出力圧室の間を区分する隔壁、該隔壁に形成され画室
   を連通とする少なくとも２個の通気穴。 および、通気穴の少なくとも１個の、入力圧室から出力
   圧室への流体の逆流は許すが、出力圧室から入力圧室へ
   の流体の通流は阻止するチェック弁体を備える双方向負
   圧伝達弁である前記特許請求の範囲第（２）項又は第（
   ３）項記載の車輌上エアコンの制御装置。
5. （５）圧力検出スイッチ手段は、入力圧を受ける入力圧
   室と大気連通室の間を区分するダイアフラム。 ダイアフラムを、入力圧室に作用する負圧による移動方
   向とは逆の方向に押すばね部材、リードスイッチ、およ
   びダイアフラムに結合されリードスイッチを開閉する永
   久磁石を備える負圧検出スイッチである前記特許請求の
   範囲第（２）項又は第（３）項記載の車輌上エアコンの
   制御装置。
6. （６）スイッチング手段は、車輌上エンジンに対するコ
   ンプレッサの接続を制御するクラッチの通電ラインに接
   点が介挿されたリレーであり；加速応答手段は、車輌上
   エンジンのスロットルバルブの開度に応じた電気信号を
   発生する開度検出手段、該電気信号よりスロットル開度
   の開加速度を検出する微分手段、該開加速度を設定値と
   比較しそれが設定値以上の間と、設定値未満の間とを区
   分する識別を行なう比較手段、設定値以上にな１てから
   設定値未満となるまで、および設定値チオノとする状態
   に設定するリレー制御手段、を備える電気装置とした前
   記特許請求の範囲第（１）項記載の車輌上エアコンの制
   御装置。
7. （７）リレーは常閉リレーであり、リレー制御手段は、
   設定値以上になってから設定値未満となるまで、および
   設定値未満となってから所定時間の間前記リレーを開と
   するリレー制御６手段である前記特許請求の範囲第（６
   ）項記載の車輌上エアコンの制御装置。