JPS6142095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼルエンジンを駆動源とする冷
媒循環型冷却装置を備えた空気調和装置の制御装
置に関し、特に動力デイーゼルエンジンの起動停
止を簡単化するものであつて、例えばバス車両用
として走行用とは別の補助デイーゼルエンジンと
ともに構成される空気調和装置に適用して有効な
ものである。

従来例えば特開昭51−13035号公報に示される
ように、内燃機関（ガソリンエンジン）を駆動源
として冷凍車の冷凍機を自動運転するものが示さ
れています。

上記公報のものによれば、油圧の変化に応じて
内燃機関の作動状況を検出するなどして、内燃機
関の運転制御を行なうようになつているが、機関
起動の際の、冷凍サイクルに及ぼす影響について
は何ら対策がなされていない。

しかしながら、上記のような内燃機関を駆動源
として冷媒を循環させる冷却装置を用いて冷房を
行なう場合、機関駆動前に、最大冷房能力が要求
され、この要求に基づいて、高回転の状態で機関
起動を行なうと、機関が起動した瞬間に冷媒が急
激に循環され始めるため、循環経路に大きな圧力
がかかるなどして故障の原因となるという問題が
ある。また、このように高速回転で起動を行なう
ことは、内燃機関自身にとつても好ましくない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、
内燃機関起動時の異常作動を防止するため、起動
時は、要求されている冷房能力と無関係に起動を
行なうことを目的とする。

そこで本発明では、上記目的を達成するために
デイーゼルエンジンを駆動源とする冷媒循環型冷
却装置を備えた空気調和装置の制御装置におい
て、 被空調空間を所望の空調状態にすべく前記冷却
装置に冷房能力を決定する制御指令を出力する冷
房能力制御回路と、 前記冷却装置の起動用スイツチと、 通電によつて作動する前記デイーゼルエンジン
の起動部材と、 前記デイーゼルエンジンの油圧に応動しエンジ
ン回転数の予め定めた値を境界として開閉の切換
わる油圧作動スイツチと、 前記冷房能力制御回路を制御可能状態にする冷
却モードスイツチと、 前記起動用スイツチの投入により前記油圧作動
スイツチが低油圧検出信号を生じていることを条
件に一定の時間を限度として前記起動部材に通電
を行なう第１制御回路と、前記デイーゼルエンジ
ンの起動により前記油圧作動スイツチが高油圧検
出信号を生じていることを条件に前記冷却モード
スイツチをオンさせる第２制御回路という技術手
段を採用する。

以下本発明を図面に示す一実施例に基いて説明
する。一般的な補助エンジン駆動型冷却装置の機
械的な配置を示す第１図において、凝縮器１と圧
縮器４、および蒸発器を含む冷却器部５、および
圧縮器４を駆動する小型のデイーゼルエンジン３
等は一体型のフレーム６上に固定され、図示しな
い公知の冷媒配管を用いて冷媒循環サイクルを形
成している。そしてフレーム６は図示しないバス
車両床下に取付けられ、前記冷却器部５で得られ
た冷風にて車室内を冷房とする構造となつてい
る。

第１図の冷却装置に作動的に結合される電気制
御系を第２図に示す。前記冷却装置における冷房
能力の切替は、補助デイーゼルエンジン３の回転
数を電磁ソレノイド２５，２８の付・消勢の組み
合わせを変えることによつて変化せしめ、ペンチ
ユリー開度を変えて行なつている。そして特にソ
レノイド２５，２８の両方が付勢された場合はエ
ンジンが停止する機構となつている。

１０はエンジン３の油圧に応動して開閉する油
圧作動スイツチで、デイーゼルエンジンの油量等
の検出のために用いてある公知の油圧スイツチの
作動圧力を変えることにより使用できる。デイー
ゼルエンジンの油圧をエンジン回転数と対比する
と、一般に第３図に示す特性３３が得られる。実
施例で用いた補助エンジン式冷却装置の最低回転
数は前記圧縮器４などの負荷より1000rpm以上と
なつている。この実施例に示す冷却装置において
は、電磁ソレノイド２５，２８の両付勢を除く３
段階の切換えにより３５，３６，３７で示される
３段の回転数で能力を制御することが可能であ
る。またエンジンのスタータ駆動時の回転数にお
ける油圧とのかねあいより油圧作動スイツチ１０
の作動圧力を３４で示される約2.5Kg／cm²に設定
しておくことにより、エンジンの起動をチエツク
する信号とすることができる。

つぎに第２図において装置全体の作動の要旨に
ついて説明を行なう。

まず冷却装置の起動用スイツチ８を閉成する
と、自己保持リレー３８が制御回路７によつて付
勢され、接点３９ａ，３９ｂが閉じ、油圧ランプ
９が点燈するとともに線１７を通して油圧作動ス
イツチ１０にランプ９の負荷電流を流す。制御回
路７は、線１７の電圧レベルが“０”レベルであ
るので、内蔵されたタイマーにより所定の時間、
例えば10秒間スタータ３２および予熱ヒータ３０
に通電させるため、各々リレーコイル１２，１３
を付勢し、それによりリレー接点３１，２９が閉
じられる。ここで１０秒以内にエンジンが起動さ
れれば、前述のエンジン油圧が上昇し油圧作動ス
イツチ１０が開放となり、それと同時にランプ９
およびリレー１２，１３への通電が切れ、また図
示しない冷却装置の制御回路への電源回路接点１
４ａを閉じるためにリレー１４が通電される。な
お、接点１４ａ以下の制御回路には冷却能力の制
御や冷気の吹出し制御等の機能を行なわせること
ができる。

起動用スイツチ８の閉成後、10秒間たつても油
圧作動スイツチ１０が開放されない場合、すわち
エンジン３が起動されないか十分な回転数に達し
ない場合には、リレーコイル１６が５秒間通電さ
れそれによりリレー接点２３，２７が同時に閉
じ、電磁ソレノイド２５，２８を吸引してエンジ
ン３を停止させる。また同時に起動不良ランプ１
１が５秒間点燈しエンジンの起動不良を知らせ
る。

冷却装置が作動した後停止のために起動用スイ
ツチ８が開放されると、油圧作動スイツチ１０が
閉じるまでリレー１６を通電し付勢してエンジン
３を停止状態にし、また自己保持リレー３８を消
勢して電気系を電源から遮断する。

スイツチ２４，２６は電磁ソレノイド２８，２
５を付勢・消勢させてエンジン回転数を変更し、
冷房能力の調整を行なうスイツチであり、これは
手動スイツチでもよく、接点１４ａ以下に接続さ
れる制御回路により自動制御してもよい。

エンジン保護用の冷却水温度が上昇した場合に
は水温センサ２１が閉じてランプ１８が点燈しや
はりリレー１６が通電されエンジンは停止する。
また冷却装置の保護用として、冷媒圧力が異常に
高くなつたり低くなつたりした場合には、圧力ス
イツチ２２が作動してランプ１９が点燈し同様リ
レー１６が通電されエンジンは停止される。ダイ
オード２０ａ，２０ｂは回り込み防止用のもので
ある。

次に、制御回路７において上記の各種の製御機
能を行なう具体的回路を第４図に示す。第４図に
おいて制御回路７は第２図に示す付体部品の一部
と結合され、その端子〜の番号を同一にして
ある。以下制御回路７の構成回路をブロツク毎に
分割して説明する。

(1) ７０１…定電圧回路。

起動用スイツチ８を閉成すると、ダイオード
７００ａを介して抵抗１ａおよび定電圧ダイオ
ード７００ｂが通電され、抵抗１ａと定電圧ダ
イオード1bとの接続点に一定の電圧を発生
し、定電圧を必要とする回路に供給する。

(2) ７０２…冷却装置の作動制御を起動する回
路。

起動用スイツチ８が閉成した状態でエンジン
回転数が規定レベルに達し油圧作動スイツチ１
０が開くと、トランジスタ２ａ，２ｂがオンし
てリレー１４に通電付勢する。また、起動用ス
イツチ８が開くか、油圧作動スイツチ１０が閉
じた場合には、リレー１４は消勢される。

(3) ７０３…第１のタイマ回路。

起動用スイツチ８を閉成すると定電圧回路７
０１から一定電圧を受けて、コンデンサ３ｂに
抵抗３ｄを介して充電電流が流れ、コンデンサ
３ｂの端子電圧は徐々に上昇する。そして10秒
が経過すると、トランジスタ３ｅはオンし、起
動用スイツチ８の閉成直後からオンしていたト
ランジスタ３ｃはオフし、終段トランジスタ３
ａがオンとなる。なおコンデンサ３ｂは、起動
用スイツチ８の開放により、放電回路７１０に
よつて瞬時に放電される。

(4) ７０４…エンジンの起動回路。

起動用スイツチ８が閉成されると、トランジ
スタ４ｂは抵抗４ｆ、ダイオード４ｅを介して
バイアスされオンする。これによつてスタータ
用リレー１２および予熱ヒータ用リレー１３を
通電し付勢する。エンジン回転数が上昇して油
圧作動スイツチ１０が開くと、トランジスタ４
ａはバイアスされてオンし、ダイオード４ｃを
介してトランジスタ４ｂのバイアス電流をバイ
パスさせ、トランジスタ４ｂをオフさせ、これ
によりリレー１２，１３を消勢して起動を停止
する。起動用スイツチ８が閉成され、10秒が経
過されたとき、まだ油圧作動スイツチ８が閉じ
ているときは、第１のタイマ回路７０３の出力
によつてダイオード４ｄを介してトランジスタ
４ｂのバイアス電流をバイパスさせ起動を停止
する。

(5) ７０５…起動不良表示制御回路。

トランジスタ５ｂは起動用スイツチ８の閉成
により抵抗５ｄおよびダイオード５ｅを介して
バイアスされたときオンし、警告ランプ１１を
点灯する。そのバイアス電流を制御するために
トランジスタ５ａとダイオード５ｃ（回路704
中に図示）とが設けられ、油圧作動スイツチ１
０が閉（エンジン回転数が低い）のためトラン
ジスタ４ａがオフで、しかもタイマ回路703に
おいてスイツチ８の閉成後10秒経過してトラン
ジスタ３ａがオフのとき、前記バイアス回路を
成立させエンジンの起動不良を表示する。な
お、ランプ類は起動用スイツチ８とともに車両
運転席の操作パネルに設けられる。

(6) ７０６…タイマ結合回路。

第１のタイマ回路７０３と起動用スイツチ８
の信号によつて、第２のタイマ回路７０７と停
止制御回路７０９とを制御する回路で、ダイオ
ード６ｃを通るトランジスタ６ｄのバイアス電
流をダイオード６ａまたは６ｂでバイパスする
かしないかによつてトランジスタ６ｄのオン・
オフを決定する。そして、起動用スイツチ８の
閉成後10秒以内ではトランジスタ３ａはオフ、
または起動用スイツチ８が閉じている間トラン
ジスタ６ｆもオフであるから、一旦起動スイツ
チ８を閉じると、トランジスタ６ｄはまずオン
となり、10秒が経過するかもしくは、10秒以内
に起動用スイツチ８が開放されるかのいずれか
の場合にオフとなる。

さらに、10秒経過であつても起動用スイツチ
８を一旦開放したのち閉成すると、第１のタイ
マ回路７０３は再びタイマ作動を始めるため、
トランジスタ３ａは10秒間だけオフとなり、し
かもトランジスタ６ｆも一旦オンとなつたのち
オフとなるから前記と同様トランジスタ６ｄは
オンとなり、起動用スイツチ８がその後閉じた
ままであれば10秒後にトランジスタ６ｄはオフ
となる。

(7) ７０７…第２のタイマ回路。

タイマ結合回路７０６の終段トランジスタ６
ｄがオンしている間、コンデンサ７ｂは放電状
態にあり、トランジスタ６ｄがオフするとコン
デンサ７ｂは抵抗７ｄを介して充電され、その
端子電圧は徐々に上昇する。そして５秒が経過
すると、トランジスタ７ｅはオンし起動用スイ
ツチ８の閉成直後からオンしていたトランジス
タ７ｃはオフし、終段トランジスタ７ａがオン
となる。トランジスタ７ａがオンすると冷却装
置の停止に関係する信号として回路７０８，７
０９に利用される。

(8) ７０８…自己保持制御回路。

自己保持リレー３８に通電し付勢するトラン
ジスタ８ａのオンオフを、そのバイアス電流を
ダイオード８ｂ，８ｃのいずれかを通つて供給
するか、あるいはダイオード８ｃを通るバイア
ス電流をダイオード８ｄでバイアスさせるかに
よつて決定する。起動用スイツチ８を閉じる
と、ダイオード８ｃを通つてバイアス電流が流
れトランジスタ８ａはオンし、自己保持リレー
３８を付勢してリレー接点３９ａ，３９ｂを付
勢する。エンジンが始動し回転数が上昇して油
圧作動スイツチ１０が開放するとトランジスタ
８ｅがオンしダイオード８ｂを通つてバイアス
電流が流れトランジスタ８ａはオンし続ける。
起動用スイツチ８を閉成して15秒が経過すると
第２のタイマ回路７０７の終段トランジスタ７
ａがオンして、ダイオード８ｃを逆バイアスに
するが、ダイオード８ｂを通つてバイアス電流
が流れるためトランジスタ８ａはオンし続け
る。

このとき起動用スイツチ８を開くと、後述す
るエンジン停止制御回路７０９によつてエンジ
ンが停止されようとするが、エンジン油圧が約
2.5Kg／cm²になるまでは油圧作動スイツチ１０
は開いており、エンジン油圧（回転数）が充分
下がるまで自己保持リレー３８を付勢し続け、
回路の電源を確保する。エンジン油圧が約2.5
Kg／cm²より低下し油圧作動スイツチ１０が閉じ
るとはじめてトランジスタ８ａはオフし、リレ
ー３８を付勢して回路の電源をすべて遮断す
る。

(9) ７０９…エンジン停止制御回路。

付勢時にエンジン停止すべくリレー接点２
３，２７を同時に閉成するリレー１６をトラン
ジスタ９ａのオンオフによつて、付・消勢する
回路で、ダイオード９ｃおよび抵抗９ａを通る
第１バイアス回路と、ダイオード９ｄおよび抵
抗９ｍを通る第２バイアス回路とを有する。第
１バイアス回路はダイオード９ｅ，９ｆ，９ｇ
および油圧作動スイツチ１０に応動するトラン
ジスタ９ｈからなる３系統のバイパス回路をも
ち、起動用スイツチ８を閉成した後、第１のタ
イマ回路７０３の信号によつてトランジスタ６
ｄがオフするまでの10秒間はダイオード９ｆに
よつてトランジスタ９ａのバイアスを禁止し、
10秒が経過した後油圧作動スイツチ１０がまだ
閉じたままの場合はさらに５秒が経過して第２
のタイマ回路７０７のトランジスタ７ａがオン
するまでの５秒間だけトランジスタ９ａをバイ
アスしてエンジンを停止させる。

また前述の自己保持制御回路７０８はこれと
同時にトランジスタ８ａがオフして自己保持リ
レー３８を消勢しリレー接点３９ｂを開放する
ためリレー１６は確実に消勢される。なお、こ
の実施例ではエンジンを停止させるのに５秒間
を設けたが必要により加減してもよいのはもち
ろんである。

起動用スイツチ８の閉成後エンジンが正常に
起動すればトランジスタ９ｂがオンとなつて、
第１バイアス回路はトランジスタ９ａにバイア
ス電流を供給しなくなる。

第２バイアス回路はトランジスタ９ｂのオフ
時にトランジスタ９ａをバイアスするもので、
ダイオード９ｉ・９ｊ・９ｋと若干の抵抗によ
りトランジスタ９ｂのバイアスを決定してい
る。エンジンが正常に起動されると、トランジ
スタ９ｈによつてダイオード９ｋは順バイア
ス、ダイオード９ｊは逆バイアスとなり、トラ
ンジスタ９ｂのオン・オフはダイオード９ｉが
順バイアスか、逆バイアスかで決まる。従つ
て、起動用スイツチ８が閉成されていれば、ダ
イオード９ｉを通つてトランジスタ９ｂはバイ
アスされオンとなり、起動用スイツチ８が開放
されたときトランジスタ９ｂはオフし、トラン
ジスタ９ａをオンさせ、停止用リレー１６を付
勢する。このリレー１６の付勢は、その直後に
再び起動用スイツチ８が閉成されれば解除され
るが、そうでない場合は前記自己保持制御回路
７０８によつてリレー３８が消勢されるまで、
すなわちエンジン回転数が低下して油圧作動ス
イツチ１０が閉じるまで続けられる。

(10) ７１０…被電回路。

一旦閉成した起動用スイツチ８を開いたとき
にトランジスタ１０ａがオフ、トランジスタ１
０ｂがオンとなつて第１のタイマ回路７０３の
コンデンサ３ｂを放電させる。

第４図に示す回路によれば、次の第１乃至第４
の制御機能を有する。

(A) 第１の制御機能 起動用スイツチ８を閉成すると、エンジンの起
動回路７０４は油圧作動スイツチ１０が閉（エン
ジン油圧が所定レベル以下）であれば、開になる
かもしくは第１のタイマ回路７０３により10秒が
経過するまでの間リレー１２，１３を付勢して、
スタータおよび予熱ヒータを作動させる。

(B) 第２の制御機能 起動用スイツチ８を閉成し、エンジンが正常に
起動されて油圧作動スイツチが開になると、回路
７０２はリレー１４を付勢して温度等の制御回路
への通電をリレー接点１４ａにより行なう。な
お、起動用スイツチ８を開放すれば通電は遮断さ
れる。

(C) 第３の制御機能 前記エンジン停止制御回路７０９の前記第１バ
イアス回路は、起動用スイツチ８が閉成されてか
ら第１のタイマ回路７０３により10秒経過したと
きに油圧作動スイツチ１０が開になつていないと
きは、さらに第２のタイマ回路７０７により５秒
が経過するまでリレー１６を付勢してエンジンを
停止する。

(D) 第４の制御機能 前記エンジン停止制御回路７０９の前記第２バ
イアス回路は、エンジンが正常に起動され油圧作
動スイツチ１０が開になつた状態では、起動用ス
イツチ８が開放されるとリレー１６を付勢してエ
ンジンを停止させる。このとき、自己保持制御回
路７０８において、油圧作動スイツチ８が閉じて
エンジンが停止することが確認されるとリレー３
８が消勢され、その結果電気制御回路７は全ての
電源が遮断され、同時にエンジン停止制御回路７
０９もその作動を停止する。

なお、上述した実施例では、上記第１乃至第４
の制御機能を、複数の単独機能を有する７０１乃
至７１０の個別回路の有機的な接続によつて発揮
するものであつたが、機能の主旨に従う範囲で個
別回路の構成およびその組合せは任意にとり得
る。予め設定したソフトウエアの制御プログラム
によつて処理を行うデジタルコンピユータによつ
て上記制御機能の全てを制御するようにしてもよ
いものである。また、エンジンの起動部材として
スータと予熱ヒータとを同時に作動させるほか時
間的な遅れを設けて予熱ヒータのみ先に非作動と
なるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明においては、要求さ
れる冷房能力とは無関係に、適切な回転数でデイ
ーゼルエンジンが起動され、その後エンジンが所
定の安定状態に達した後、冷房能力制御回路から
の制御指令に基づいて、エンジンの回転数が決定
されるため、エンジン起動時の冷媒循環型冷却装
置の異常作動が確実に防止できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はバス車両用空気調和装置に用いられる
一般的な補助エンジン駆動型冷却装置の機械的な
配置を示す概略平面図、第２図は本発明になる制
御装置の一実施例を一部をブロツクで示す電気結
線図、第３図は第２図に示す本発明装置の実施例
において用いた油圧作動スイツチの特性の例を示
す特性図、第４図は第２図の要部詳細を示す電気
結線図である。 ３……デイーゼルエンジン、７……電気制御装
置をなす制御回路、８……起動用スイツチ、１０
……油圧作動スイツチ、３２，３０……起動部材
をなすスタータ、予熱ヒータ、１４ａ……冷却モ
ードスイツチ、２５，２８……同時に通電された
ときエンジンを停止させる停止部材としての電磁
ソレノイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイーゼルエンジンを駆動源とする冷媒循環
   型冷却装置を備えた空気調和装置の制御装置にお
   いて、 被空調空間を所望の空調状態にすべく前記冷却
   装置に冷房能力を決定する制御指令を出力する冷
   房能力制御回路と、 前記冷却装置の起動用スイツチと、 通電によつて作動する前記デイーゼルエンジン
   の起動部材と、 前記デイーゼルエンジンの油圧に応動しエンジ
   ン回転数の予め定めた値を境界として開閉の切換
   わる油圧作動スイツチと、 前記冷房能力制御回路を制御可能状態にする冷
   却モードスイツチと、 前記起動用スイツチの投入により前記油圧作動
   スイツチが低油圧検出信号を生じていることを条
   件に一定の時間を限度として前記起動部材に通電
   を行なう第１制御回路と、前記デイーゼルエンジ
   ンの起動により前記油圧作動スイツチが高油圧検
   出信号を生じていることを条件に前記冷却モード
   スイツチをオンさせる第２制御回路と、 を備えることを特徴とする空気調和装置の制御
   装置。