JPS5936485Y2 - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は下流側で車室に連通ずるとともに強制送風手段
を具備した通風ダクト中に、冷却用熱交換器と、加熱用
熱交換器と、少なくとも加熱用熱交換器の作動状態にお
いてこの加熱用熱交換器とその側路を通る空気の混合比
を調節する温度調節用ダンパとを備える形式の自動車用
空調装置の制御装置に関する。

この形式の自動車用空調装置において、冷却用熱交換器
は、一般に冷媒蒸発器として、自動車エンジンから駆動
力を受ける冷媒圧縮機、膨張弁、凝縮機等とともに冷凍
サイクルを構成するものであり、近来この形式の装置に
おいて自動車エンジンの負担を軽減するべく、なるべく
冷凍サイクルの動力消費を低減しようとする要求がある
。

同時にこの形式の自動車空調装置は、冷却用熱交換器が
過冷却のために霜付状態（フロスト）となるのを防ぎ、
しかも一般的に適度に除湿された空気を車室に供給する
ことが望ましい。

本考案はこれらの要求を同時に解決する自動車用空調制
御装置を提供することを特徴とする特許である。

本考案の関連技術として、実公昭４７−３９０７１号公
報が挙げられる。

この公知技術には、冒頭に述べた形式の自動車用空調装
置において、 冷却用熱交換器の作動と停止とを電気制御信号に対応し
て切換える切換手段（電磁クラッチ）、冷却用熱交換器
の下流側空気の温度に対応した電気信号を生じる温度検
出器、および 温度検出器からの信号を入力して冷却用熱交換器の下流
側の温度が作動温度に達したか否かで冷却用熱交換器の
作動と停止とを選択し切換手段を作動させる比較手段（
増幅器）、 を備えることが示されている。

さらに公知技術には、温度調節ダンパの移動に応じて比
較手段の作動温度を変化させることも示されている。

しかしながら、公知技術では温度調節ダンパが暖房側に
移動しである点を過ぎると上記作動温度を一挙に低下さ
せてしまうようになっている。

つまり、公知技術では先に述べたように冷凍サイクルの
動力消費を低減させることができない。

そこで、本考案は上記目的を達成するために、冒頭に述
べた形式の自動車用空調装置に、冷却用熱交換器の作動
、停止を切換える切換手段と、冷却温度を検出する温度
検出器と、検出温度を作動温度と比較する比較手段とを
備えたものにおいて、温度調節用ダンパの調節位置が冷
房側がら暖房側に移動するのに対応して連続的に変化す
る電気信号を生じる位置検出器と、この位置検出器の電
気信号に応じて温度調節ダンパが冷房側がら暖房側に移
動するのに対応して前記比較手段の作動温度を連続的に
上昇側に補正する補正手段と、を具備した構成とするこ
とを特徴とする。

本考案によれば、吹出空気温度の低温域から高温域にわ
たって冷凍サイクルの作動と停止の比を連続制御して冷
房能力を連続調節し、かつこれと一致して温度調節ダン
パが動かされるため加熱能力が連続調節され、しかもこ
れら調節が１つの調節器にて行われることで操作が容易
化される。

本考案は上記構成を実現する場合、特に温度検出器と位
置検出器とは直列に接続することが配線上好ましく、前
記補正手段はこの直列接続した分圧回路によってその分
圧点に冷却用熱交換器の下流側空気温度と温度調節用ダ
ンパの調節位置とに応じた電圧信号を生じるものとして
構成される。

さらに、これと併せて比較手段は、２人カコンパレータ
を含みその一方の入力端に上記電圧信号が印加され他方
の入力端に予め設定した基準電圧が印加されるように構
成するのがよい。

以下本考案を添付図面に示す実施例について説明する。

この実施例は一般的に知られている冷風温風混合方式の
自動車用空気調和装置に本考案を適用したもので、全体
システムを示す第１図において、車室前部に設置される
通風ダクト１の上流側には外気導入のための外気吸入口
１ａと内気循環のための内気吸入口１ｂとが設けてあり
、両級入口は手動操作可能な内外気ダンパ２によって開
閉される。

通風ダクト１内には下流側に向って、強制送風手段とし
てのブロワモータ３、冷凍サイクルＣＣの一部をなす冷
却用熱交換器としての冷媒蒸発器（エバポレータ）４、
エンジンＥＧの？ｌ却水サすクルＨＣの一部をなす加熱
用熱交換器としてのヒータコマ５、およびこのヒータコ
マ５を通る空気とそのバイパス通路６を通る空気との混
合比を調整する手動操作可能な温度調節用ダンパ（Ａ／
Ｍダンパ）７が順に配置されている。

通風ダクト１の最下流部には、ダクト内で温度調節され
た空気を車室内の上部、下部に吹出すための上、下吹出
口ＩＣ，ｌｄが設けてあり、両次出口は手動操作可能な
吹出口ダンパ８によって開閉される。

９は電磁クラッチで、エンジンＥＧと冷凍サイクルＣＣ
中の冷媒圧縮機との連結を断続することにより、エバポ
レータ４の冷却作用を断続する切換手段をなすものであ
る。

１０は電気制御回路で、サーミスタ等の感温負性抵抗素
子からなりエバポレータ４の下流側に配設された冷気温
度検出器１１と、Ａ／Ｍダンパ７の手動調節器７ａと連
動して抵抗値が変化する位置検出器にと、エンジンＥＧ
の回転数検出器１３とからの各信号を受けて、電磁クラ
ッチ９およびアイドル回転数上昇手段１６を制御するよ
うに構成されている。

１４はイグニッションスイッチ、１５はブロクモータ３
を作動状態にするブロクスイッチである。

第２図に示すように、電気制御回路１０において、１０
ａは温度応答用の電圧比較器で、エバポレータ下流側温
度（以下、冷気温度）を温度調節ダンパの位置に対応し
て決まる作動温度と比較して、電磁クラッチ９を接続す
べき温度条件になると「Ｏ」レベルの論理出力信号を生
ずる。

１０ ｂはエンジンＥＧの回転数に応答する公知の信号
発生回路で、検出部１３からのエンジン点火用断続信号
を周波数−電圧変換するとともに、変換電圧を基準電圧
と比較するように構成され、エンジン回転数が所定の回
転数を越えているときに「０」レベルの論理出力信号を
生ずる。

１０ Ｃは論理否定回路、１０ｄは論理和否定回路、１
０ ｅ、 １０ ｆは駆動トランジスタ、１０ ｇは電
磁クラッチ９の通電を断続する出力リレーである。

１０ｈは安定化電圧電源回路である。

前記電圧比較器１０ ａは比較器自体としては公知のも
ので、温度検出器１１．および位置検出器１２と第３図
に示すように結線される。

第３図において、１０ ｉはコンパレータ、１０ｊ、１
０には基準電圧発生用分圧抵抗、１０１は帰還抵抗であ
る。

そして前記冷気温度検出器１１と位置検出器１２が直列
に接続され、コンパレータ１０ ｉの一方の入力端子に
吹気温度と温度調節位置に依存した電圧信号が印加され
る。

電圧比較器１０ａの動作特性は第４図に示すごとくであ
って、調節位置が暖房側Ｈに近く従って位置検出器１２
の抵抗値が比較的小さいときは、冷気温度検出器１１の
抵抗値も小さい点つまり冷気温度が比較的高い点（例え
ば１０数’Ｃ）でコンパレータ１０ ｉが反転作動し、
逆に調節位置が冷房側Ｃに近く従って位置検出器１１の
抵抗値が大きいときは、冷気温度検出器１１の抵抗値も
大きい点つまり冷気温度が比較的小さい点（例えば数°
Ｃ）でコンパレータ１０ ｉが反転作動し、すなわち調
節位置に応じて変化するある点（作動温度）を越えると
「０」レベル、それ以下は「０」レベルとなる論理出力
信号が発生する。

上述した構成において制御装置の作動を説明する。

イグニッションスイッチ１４が投入されプロワスイッチ
１５が投入されると、プロワモータ３が送風状態になる
とともに電気制御回路１０も作動状態になる。

なお、プロワモータ３の送風能力は調整抵抗３ａにより
調整し得る。

エンジンＥＧが始動されるが、冷凍サイクルＣＣは運転
されておらず、もしエバポレータ４の下流側冷気温度が
予定の温度より低いと、電圧比較器１０ａは「０」レベ
ルの出力信号を生じ否定回路１０Ｃを介してｌ・ランジ
スタ１０ ｅがオンし、アイドル回転数上昇手段１６を
付勢する。

これによりアイドル回転数が上昇し、エンジン回転数が
所定の値に達すると、信号発生回路１０ ｂから「０」
レベルの出力信号が生じ、トランジスタ１０ ｆがオン
して、リレー１０ ｇが付勢され電磁クラッチ９を通電
して接続状態にし、冷凍サイクルＣＣを運転させる。

しかして、吸入口１ａまたは１ｂを通って通風ダクト１
に導入された空気は、エバポレータ４にて冷却され、ヒ
ータコア５を通って加熱され、吹出口１Ｃまたは１ｄか
ら吹出される。

吹出空気の温度は、Ａ／Ｍダンパ７の手動操作により調
節し得る。

エバポレータ４の冷却作用がすすみ、冷気温度が調節位
置とヒステリシス（帰還抵抗１０ ｅによるもの）に対
応して定まる作動温度点まで低下すると、電圧比較器１
０ ａの出力信号は「１」レベルとなる。

これによって論理否定回路１０ Ｃを介してトランジス
タ１０ ｅがオフになり、アイドル回転数上昇手段１６
は消勢される。

また、これと同時に論理和否定回路１０ｄを介して、エ
ンジン回転数に関係なくトランジスタ１０ ｆがオフに
なり、リレー１０ｇが消勢され電磁クラッチ９への通電
を断って、冷凍サイクルＣＣを停止させる。

この後、冷気温度は徐々に上昇し始め、温度調節位置に
対応する作動温度点に達すると、電圧比較器１０ ａの
出力信号はｒ□、レベルになり、アイドル回転数上昇手
段１６を付勢するとともに、エンジン回転数が所定値以
上である場合にリレー１０ｇを付勢して、電磁クラッチ
９に通電し、冷凍サイクルＣＣを運転してエバポレータ
４の冷却作用を再開する。

このようにして、エバポレータ４は冷気温度が温度調節
位置に依存した温度にほぼ安定するように断続的に冷却
作用をなす。

その結果、温度調節位置に対して冷気温度は第４図に示
すごとく、調節位置が冷房側Ｃに近づくほど冷気温度が
低くなるように制御される。

このことは、夏季等の外気温度が高い時は、調節位置が
冷房側に近づき冷気温度を低めにして充分な冷房効果が
得られるようにし、逆に外気温度が低いときには、調節
位置が暖房側に近づくように動かされ冷気温度を高めに
して冷凍サイクルＣＣの稼動率を小さくすることを意味
する。

また一般的にいって吹出温度が低いほど冷気温度が上昇
するようにしているため、エバポレータ４の過冷却が防
止され、また外気温度が高いと冷却負荷が増加するため
過冷却の可能性が小さくなる。

以上本考案の一実施例につき説明したが本発明は実施例
の構成のみに限定されるものでなく、以下に説明するご
とき変形例にて実施することも可能である。

（１）比較回路手段は電圧比較型の電圧比較器１０ａに
限定されるものでなく、電圧値を一部デジタル値に変換
してテ゛ジタル比較するようにしてもよい。

（２）また、冷気温度検出器は正特性、負特性のいずれ
でも使用でき、例えば電圧比較型の比較器を用いる場合
、検出器の接続位置を抵抗特性に応じて変更すればよい
。

（３）また、図示しないが手動スイッチの投入時に位置
検出器１２の代わりに一定の抵抗値をもった抵抗を接続
する構成とすれば、温度調節位置と無関係に冷気温度を
定めることが可能になる。

（４）加熱調節用としてのＡ／Ｍダンパ７は公知の自動
制御装置、例えば車室内温度検出器、車室外温度検出器
、冷気温度検出器、および設定用可変抵抗器の合成抵抗
値に応動する増幅器を用いた制御装置によって駆動して
もよい。

以上述べたように本考案においては、温度調節位置に応
じて冷却用熱交換器の冷却作用を断続することにより、
結果的に冷却能力を連続制御するから、吹出温度に応じ
て必要なだけの冷却能力を予め発生するようにして、さ
らに加熱能力を調節することにより、所望の温度を得る
ことができるとともに、冷却用熱交換器とその冷凍サイ
クルの稼動率を低減することができ、また調節器の全温
度調節範囲において適度に冷却作用を行なって除湿機能
を得ることができ、さらに冷却用熱交換器の霜付きを防
止するのに寄与するなどの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す全体構成図、第２
図は第１図中の電気制御系を一部をブロックで示す電気
結線図、第３図は第２図中ブロックで示した電圧比歓器
１０ ａの詳細を示す電気結線図、第４図は本考案装置
の作動説明に供する温度調節位置と冷気温度との関係特
性図である。 １・・・・・・通風ダクト、３・・・・・・強制送風手
段をなすブロワモータ、４・・・・・・冷却用熱交換器
としての冷媒蒸発器（エバポレータ）、５・・・・・・
加熱用熱交換器としてのヒータコア、７・・・・・・温
度調節用ダンパ（Ａ／Ｍダンパ）、９・・・・・・切換
手段をなす電磁クラッチ、１０・・・・・・電気制御回
路、１０ ａ・・・・・・電圧比較器、１１・・・・・
・冷気温度検出器、１２・・・・・・位置検出器。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）下流側で車室に連通ずるとともに強制送風手段を
   具備した通風ダクト中に、冷却用熱交換器、この冷却用
   熱交換器の下流側に位置する加熱用熱交換器、少なくと
   もこの加熱用熱交換器の作動状態においてこの加熱用熱
   交換器とその側路を通る空気の混合比を調節する温度調
   節用ダンパ、前記冷却用熱交換器の作動と停止とを電気
   制御信号に対応して切換える切換手段、前記冷却用熱交
   換器の下流側空気の温度に対応した電気信号を生じる温
   度検出器、およびこの温度検出器からの信号を入力して
   前記冷却用熱交換器の下流側の温度が作動温度に達した
   か否かで前記冷却用熱交換器の作動と停止とを選択し上
   記切換手段を作動させる比較手段を備えた自動車用空調
   制御装置において、前記温度調節用ダンパの調節位置が
   冷房側から暖房側に移動するのに対応して連続的に変化
   する電気信号を生じる位置検出器と、この位置検出器の
   電気信号に応じて前記温度調節ダンパが冷房側がら暖房
   側に移動するのに対応して前記比較手段の前記作動温度
   を連続的に上昇側に補正する補正手段と、を具備してな
   る自動車用空調制御装置。
2. （２）前記温度検出器および前記位置検出器がそれぞれ
   可変抵抗器からなり、前記補正手段がこれら両可変抵抗
   器の直列接続分圧回路として構成され、その分圧点に前
   記冷却用熱交換器の下流側空気温度と前記温度調節用ダ
   ンパの調節位置とに応じた電圧信号を発生するようにな
   っており、前記比較回路が２人カコンパレータを含みそ
   の一方の入力端に上記電圧信号が印加され他方の入力端
   に予め設定した基準電圧が印加されるようになっている
   実用新案登録請求の範囲第（１）項に記載の自動車用空
   調制御装置。