JPS5981217A - 自動車用空調装置 - 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】 この発明は、エアミックスドアの開度調整を手動で行な
う半自動形式の自動車用空調装置に関するものである。

自動車用空調装置は、空気を媒介として車室内に出入す
る熱量を調整する出入熱調整装置を有し、該出入熱調整
装置は、車内又は車外の空気を空調ケース内に導入して
送風する送風機、この送風機により送風される空気を冷
却又は加熱するエバポレータ及びヒータコア、冷風と温
風との混合割合を調整するエアミックスドア等から構成
されている。かかる自動車用空調装置を大別すると、前
記熱調整装置の制御を人手により行なう手動形式のもの
と、車室内温度等の空調熱負荷を検出して自動制御する
自動形式のものとが従来から知られている。

従来の自動形式のものは、手動形式のものと比較して、
自動制御機能をもつので、その操作が簡便であるなどの
利点を有する一方、例えば特開昭５５−４７９１４号公
報等で明らかにされているように、エアミックスドアの
開度をも自動制御の対象としているので、エアミックス
ドアを動かすためのアクチュエータと、該エアミックス
ドアの開度を検出するポテンショメータとが設けられ、
かかるエアミックスドアの制御機器により価格が大幅に
上昇する欠点があった。

この発明は、上述したエアミックスドアの制御機器を設
けることに起因する価格の上昇を押えつ自動形式の自動
車用空調装置を提供することを課′題としている。しか
して、この発明の要旨とするを有する自動車用空調装置
において、前記エアミックスドア操作機能と連動して所
望の設定温度を定める設定器と、空調熱負荷を検出する
検出器と、該設定器及び検出器の信号を用いて送風機と
コンプレッサの電磁クラッチとスの通電を制御する電手
動一式のニアミックスドア操作轡構を有するので、特に
千アミックストアの制御機構を設ける必要がないし、上
記設定、器、検出器及び電気制御装置が設けられている
ので、送風機の回転数とコンプレッサの電磁り１．ラッ
チの断続とが自動制御され、そのため上記課題を達成す
ることができるものである。

以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、まず自動車用空調装置の概略について
説明すると、空調ケース１の最上流側に一３＝ は内気入口２と外気人口３とが２股に分かれる形で形成
され、その分かれた部分に内外気切換ドア４が設けられ
、該内外気切換ドア４により空調ケス１内に導入すべき
空気を内気と外気とに選択するよう、：なつアい：う。

送風機５は、空調ケース１内に空気を吸込んで後流側に
送風するためのもので、この送風機５の後流側にエバポ
レータ６とヒータコア７とが設けられている。

エバポレータ６は、コンプレッサ８、コンデンサ９、リ
キッドタンク、１０及びエクスパンシーンバルブ１１と
共に冷房サイクルを！成し、一方、ヒータコア７はエン
ジンの冷却水が循環する温水サイクルに挿入されている
。前記コンプレッサ８は、電磁クラッチ１２を介してエ
ンジンの回転が伝達されるようになっている。

ヒータコア７の前方にはエアミックスドア１３が設けら
れている。二゛のエアミックスドア１３は、ヒータコア
７を通過する空気と通過しない空気との割合をその開度
により調＊するもので１手動形：　′ ４一 式のエアミックスドア操作機構１４により操作される。

この実施例においては、エアミックスドア操作機構１４
は、エアミックスドア１３と温度設寓用レバー１５とが
リンク機構１６を介して連結されて構成されている。　
　　　、　　、　・１　：前記空調ケース１の後流側は
、上吹出口１７、下吹出口１８、及びデフロスト吹出口
１９に分かれて車室内に開口し、その分かれた部分にモ
ードドア２０．２１が設けられ、車室内に吹出す各吹出
口１７〜１９を適宜選択してモードを切換えることがで
きるようになっている。

設定！１４２２は、前記エアミックスドア操作機構１４
と連動して所望の設定温度を定めるもので、前記温度設
定レバー１５の位置に対応した設定温度Ｔｄが電圧値と
して下記する電気制御装置の演算部２．３に入力される
ようになっている。また。

該演算部２３に）は、空調熱負荷を検出する検出器が接
続され、この検出器は、この実施例においては、車室内
温度を検出する車内センサ、２４、外気温度を検出する
外気センサ２５、日射量を温度として検出する日射セン
サ２６．エバポレータ６の温度を検出するエバポレータ
センサ２７及びヒータコア７に流入出する温水の温度を
検出する水温センサ２８とから構成され、各センサ２４
〜２８で検出され゛た温度Ｔｒ、Ｔａ、Ｔｓ、Ｔｍ、’
　Ｔｗが電圧値として演算部２３に入力される。該検出
器は少なくとも車内センサ２４を有すれば足り、他のセ
ンサ２５〜２８は必要に応じて設けられる。

そして、演算部２３で演算された信号に基づいて前記送
風機５とコンプレッサ８の電磁クラッチ１２への通電が
送風機作動部２９とコンプレッサ作動部３０とを介して
制御されるようになっており。

かかる電気制御装置の回路構成例が第２図に示されてい
る。　・ 第２図において、前記設定器２２、車内センサ２４、外
気センサ２５及び日射センサ２６の各温度信号Ｔｄ、Ｔ
ｒ、Ｔａ、Ｔｓは、まず演算部２３の演算増幅回路３１
に電圧値として入力され、該演算増幅回路３１において
、下記する演算式に従って総合信号Ｅが求められる。　
　　　　　　　・Ｅ＝Ｔｒ＋ＫａＴａ＋ＫｓＴｓ−Ｋｄ
Ｔｄ−にただし、Ｋａ、Ｋｓ、Ｋｄ、には定数である。

この演算増幅回路３１の出力Ａは、第３図に示すように
、総合信号Ｅに比例した電圧ｖｅａとなり、反転増幅回
路３２と非反転増幅回路３３に送出される。

反転増幅回路３２と非反転増幅回路３３の出力端子は、
それぞれ選択回路３４に接続されている。

この選択回路３４は、後述するファンスイッチ５５がＯ
ＦＦでないことを前提として、接点３５ａと表示ランプ
３５ｂとから成るエアコンスイッチ３５により作動し、
該選択回路３４のスイッチ３４ａは、エアコンスイッチ
３５の接点３５ａが開かれているときは反転増幅回路３
２に接続され、エアコンスイッチ３５の接点３５ａが閉
じられると、非反転増幅回路３３側に切換わるようにな
っている。

上記選択回路３４の出力端子は、比較回路３６〜３８の
反転入力端子に接続され、該比較回路３６〜３８の非反
転入力端子には基準電圧Ｖｌ−Ｖ３が入力されるように
なっている。この基準電圧ｖｔ−Ｖ３は、Ｖ　１　＞Ｖ
２　＞Ｖ３　（１）関係にあり、選択回路３４の出力Ｂ
の特性と共に第４図にその関係が示しである。

即ち、総合信号Ｅに対する電圧Ｖｅｂは、エアコンスイ
ッチ３５がＯＦＦのときは反転増幅回路３２を介するの
で負特性の特性線Ｘに従って変化し、エアコンスイッチ
３５がＯＮのときは非反転増幅回路３３を介するので正
特性の特性線Ｙに従って変化し、該電圧Ｖｅｂが基準電
圧ｖ３を越える（即ち、Ｅ＜Ｅｓ又はＥ　＞　Ｅ　２と
なる）と比較回路３８の出力が反転して１′Ｌ′″に、
基準電圧ｖ２を越える（即ち、Ｅ　＜　Ｅ　３又はＥ＞
Ｅ４となる）と比較回路３７の出力が反転してｚｒＬ″
′に、基準電圧ｖ１を越える（即ち、Ｅ＜Ｅｌ又はＥ＞
Ｅｓとなる）と比較回路３６の出力が反転してＩＩ　Ｌ
　１１になる。２つの比較回路３６．３７の出力端子は
ノア回路３９．４０の入力端子の一方に接続され、比較
回路３８の出力端子はインバータ４１に接続されており
、前記２つの比較回路３９．４０の入カフ一 端子の他方には前記水温センサ２８から比較回路４１．
４２を介した信号が入力される。尚、比較回路３６〜３
８及び４１．４２には若干のヒステリス特性をもたせる
ように抵抗等が接続されている。

前記水温センサ２８で検出された温度信号Ｔｗは、電圧
値Ｖｗとして比較回路４２．４３の非反転入力端子に入
力され、該比較回路４２．４３の反転入力端子には基準
電圧Ｖ４．Ｖ５が入力されるようになっている。この基
準電圧Ｖ４１　Ｖ５は、Ｖ４＜Ｖ５の関係にあり、水温
センサ２８の出力特性と共に第５図にその関係が示しで
ある。

即ち、水温センサ２８は負特性で、゛温度信号ＴＶに相
当する電圧Ｖｗが基準電圧ｖ５より下がる（即ち、ｔｗ
＞ｔｗｌとなる）と、比較回路４３の出力が反転して＃
　Ｌ　Ｈに、電圧Ｖｗが基準電圧ｖ４より下がる（即ち
、ｔｗ）ｔｚとなる）と、比較回路４２の出力が反転し
てｔｔＬ”になる。トランジスタ４４〜４６は、そのベ
ースが前記ノア回路３９．４０及びインバータ４１の出
力端子に抵８− 抗４７〜４９を介して接続され、そのコレクタが下記す
る送風機作動部２９のリレー５０〜５２を介して直流電
源に接続され、そのエミッタが接地されており、ノア回
路３９，４０、インバータ４１の出力に基づいて０Ｎ−
ＯＦＦする。

送風機作動部２９は、切換接点５０ａ、５１ａを有する
リレー５０，５１と常開接点５２ａを有するリレー５２
とから構成され、送風機５に抵抗５３．５４が直列に接
続された駆動回路とファンスイッチ５５のＡ　ｕ　ｔ　
ｏ端子との間に設けられ、ファンスイッチ５５の可動接
点５５ａがＡ　ｕ　ｔ　。

端子に接続されている場合に送風機５を自動制御可能と
するようになっている。即ち、ファンスイッチ５５の可
動接点５５ａがＡ　ｕ　ｔ　ｏ端子に接続されている場
合、演算部２３のトランジスタ４６がＯＦＦでリレー５
２の常開接点５２ａが開かれているときは、送風機５の
駆動回路が成立しないので送風機５の回転は停止し、前
記トランジスタ４６のみがＯＮとなってリレー５２の常
開接点５２ａが閉じられると、抵抗５３．５４を介在し
た駆動回路が、その状態からトランジスタ４５がＯＮと
なってリレー５１の切換接点５１ａが切換えられると、
抵抗５３のみろ介在した駆動回路が、さらにその状態か
らトランジスタ４５がＯＮとなってリレー５０の切換接
点５０ａが切換えられると、抵抗５３．５４の介在のな
い駆動回路がそれぞれ成立するので、送風機５がそれぞ
れ低速、中速、高速に回転する。

したがって、総合信号Ｅに対する送風機５の回転数は第
６図に示す関係となり、総合信号Ｅの増減により送風機
５の回転数がステップ状に変化するものである。尚、フ
ァンスイッチ５５にはＡｕｔ。

端子の他にＯＦＦ、Ｈｉ、Ｍｅ、Ｌｏｗの各端子を有し
、手動での制御もできるようになっている。

次に前記コンプレッサ８の電磁クラッチ１２への通電制
御手段について説明すると前記演算増幅回路３１の出力
Ａが上下限設定回路５６に入力されてその電圧Ｖｅａが
、第７図に示すように、上限ＶＳと下限ｖ７に制限され
た出力りとなって比較回路５７の反転入力端子に入力さ
れる。一方、該比較回路５７の非反転入力端子にはエバ
ポレータセンサ２７の出力Ｆが入力され、この出力Ｆは
、第８図に示すように、負の特性をもって対応して電圧
Ｖｍとなる。そして、比較回路５７において、上記電圧
ＶｅａとＶｍとが比較され、Ｖｅａ＞Ｖｍのとき出力が
反転してＬ″となり、ノア回路５８の一つの入力端子に
送出される。ノア回路５８の他の２つの入力端子は、前
記比較回路３８の出力端子とエアコンスイッチ３５とに
接続されていると共に、該ノア回路５８の出力端子が抵
抗５９を介してトランジスタ６０のベースに接続されて
いる。したがって、該ノア回路５８の出力は、比較回路
３８．５７の出力が＃　Ｌ　ＩＩであり、且つファンス
イッチ５５がＯＦＦ以外でエアコンスイッチ３５の接点
３５ａを閉じたときのみＩＩ　ＨＨとなり、トランジス
タ６０をＯＮとする。

コンプレッサ作動部３０は、リレー６１から構成され、
前記トランジスタ６０がＯＮとなると。

該リレー６１の常開接点６１ｇが閉じて電磁クラッチ１
２に通電し、前記コンプレッサ８を駆動す１１− るようになっている。

したがって、エアコンスイッチ３５が閉成されると共に
、送風機５の駆動条件である比較回路３８の入力条件が
Ｖ　ａ　ｂ　＞Ｖ　３であることを前提として、コンプ
レッサ８の駆動条件は、総合信号Ｅとエバポレータセン
サ２７が検出する温度信号Ｔｍとの比較で定まり、その
比較レベルが第９図に示されている。即ち、比較レベル
は、総合信地ＥがＥ＜Ｅ’Ｆであると、比較回路５７の
反転入力端子への入力りが電圧ｖ６に制限され、温度Ｔ
　ｍ　ｈｌ　Ｔｍ　）　Ｔ　ｍ　２となって始めて比較
回路５７の出力が反転して“Ｌ″となるので、温度Ｔｍ
２に固定され、同様の理由により総合信号ＥがＥ７〜Ｅ
８では徐々に低温側に移動し、Ｅ＞Ｅａとなると凍結温
度に相当する温度Ｔｍｌまで低下して固定される。

尚、この実施例においては、送風機５の回転数の制御を
段階的に行なうようにしているが、すでに公知であるよ
うに送風機作動部２９シ；パワートランジスタを用いる
などしてリニア制御とすることもできる。

１２− 以上述べたように、この発明によれば、エアミツ、クス
ドアの操作は手動で行なうが、そのエアミックスドア操
作機構と送風機及びコンプレッサの陶御系と関連付けた
ので、価格の上昇を招かないで送風機とコンプレッサの
自動制御を行なうことができる。また、従来の自動形式
のものにあっては、エアミックスドアの制御機器を空調
ケースに取付ける必要があり、しかもその制御機器が自
動車の形式により多種類にのぼるので、手動形式のもの
を完成車に装備した後自動制御機能を付加する変更が困
難であったのに対し、この発明によれば、送風機作動部
やコンプレッサ作動部を介して電気制御装置に接続する
電気的な接続作業を行なえば足りるので、上記変更のた
めの作業を容易にすることができ、汎用性が増大してさ
らに価格を低下することができる等の効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し、第１図は自動車用空調
装置の概略図、第２図は電気制御装置の回路図、第３図
は同上の演算部における演算増幅回路の出力特性を示す
特性線図、第４図は同上における選択回路の出力特性を
示す特性線図、第５図は水温センサの出力特性を示す特
性線図、第６図は総合信号に対する送風機の回転数を示
す特性線図、第７図は演算部における上下限設定回路の
出力特性を示す特性線図、第８図はエバポレータセンサ
の出力特性を示す特性線図、第９図はコンプレッサの電
磁クラッチの比較レベル特性を示す特性線図である。 ５・・・送風機、８・・・コンプレッサ、１２・・・電
磁クラッチ、１３・・・エアミックスドア、１４・・・
エアミックスドア操作機構、２２・・・設定器、２４・
・・車内センサ、２５・・・外気センサ、２６・・・日
射センサ、２７・・・エバポレータセンサ、２８・・・
水温センサ。 特　許　出　願　人　　ヂーゼル機器株式会社１５− 第３図 第５図　　□ 一一−ＴＷ 第４図 、＋Ｅ ■、　　　９図 エアコンスイッチＯＦＦ 第７図 第９図 一一争−Ｅ 第８図 一→−Ｔｍ １０７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 手動形式のエアミックスドアの操作機構を有する自動車
   用空調装置において、前記エアミックスドアの操作機構
   と連動して所望の設定温度を定める設定器と、空調熱負
   荷を検出する検出器と、該設定器及び検出器の信号を用
   いて送風機とコンプレッサの電磁クラッチへの通電を制
   御する電気制御装置とを設けたことを特徴とする自動車
   用空調装置。