JPS6146020Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車用空調機の制御装置に関する。

従来の空調機作動時のアイドル回転数制御装置
を第１図に示す。図において，コンプレツサを制
御するエアコンスイツチ．（図示しない）がオン
されると、コンプレツサが駆動されると共にソレ
ノイドバルブ１が励磁され，ソレノイドバルブ１
内のプランジヤ２を吸引する。従つて，ダイアフ
ラム３にマニホルド負圧が印加され，それと一体
化されたバルブ４が開き，図の矢印のように，燃
料あるいはいわゆる燃料噴射方式のものでは空気
がバイパス路５を通つて図示しないエンジンに吸
入される。６はエンジンの吸気通路に設けられた
スロツトルバルブで，アクセルペダルに連動する
ため，通常走行時はスロツトルバルブ６の開度に
より吸入空気量あるいは燃料が調節されることに
なる。アイドル時に関しては，あらかじめ定めら
れた所定の開度となるが，一般に空調機負荷（コ
ンプレツサ負荷）が加わると，エンジン回転数が
低下して異常騒音，振動，排ガスの問題が生じる
他，冷却フアンをエンジン駆動するものについて
は，車両冷却性能の悪化及び冷房性能の悪化に到
つていた。このため空調機作動時には前記バイパ
ス路からのバイパス空気または燃料を増量して，
アイドル回転数を所要量上昇している。この設定
は調整スクリユ７でなされる。即ち，調整スクリ
ユ７を締付けていけば、バイパス路５が狭くなり
バイパス流量が減少し，アイドル回転数が低下す
る。反対に調整スクリユ７をゆるめていけば，バ
イパス路５が広くなりバイパス流量が増加してア
イドル回転数が増加するわけであり，調整スクリ
ユ７はバイパス路５の通路面積を絞る絞り部を構
成し，その開度を制御する部材である。

上記従来のものには次の欠点がある。

調整スクリユ７は空調機装置時調整されるた
め，バイパス路７の開度が所定量に固定されてし
まい，夏季あるいは炎天下駐車中の車両の冷房開
始時のように，冷房負荷が大きい時はコンプレツ
サ消費動力が大きく，そのためエンジン回転数低
下が顕著となる。逆に，中間季，冬季あるいは長
時間運転後の室温が低下している時のように，冷
房負荷が小さい時はコンプレツサ消費動力が小さ
く，エンジン回転数が低下する割合も少ない結
果，エンジンは高冷房負荷時以上で回転すること
になる。

本来，冷房高負荷時程エンジン（コンプレツ
サ）回転数を高くして冷房能力を出す必要があ
り，低負荷時には所要冷房能力も小さくてよいこ
とからエンジン（コンプレツサ）回転数を低くす
る方が燃費騒音面から見ても好ましいものであつ
た。また，調整スクリユ７の設定を上記状態に応
じ再設定しなおすことは実用上不可能であつた。

本考案は，上記した点に鑑み提案されたもの
で，その目的とするところは，空調負荷が大きい
ときには，十分な空調効果が得られるようにする
と共に負荷の小さいときには，低燃費，低騒音化
を実現することができる自動車用空調機の制御装
置を提供することにある。

本考案は，走行用エンジンによりコンプレツサ
が駆動されると共にドライモードとエコノミーモ
ードに切替可能な手段を有する自動車用空調機に
おいて，ドライモード時は前記エンジンのアイド
ル回転数を高めの定回転に制御し，エコノミーモ
ード時はアイドル回転数をエンジン吸気温度に応
じて可変制御する制御機構を設けたことを特徴と
する自動車用空調機の制御装置を要旨とするもの
で、夏季の如く空調負荷の大きいときには，ドラ
イモードを採用しアイドル回転数を高めの定回転
に制御することができるため，十分な空調効果を
得ることができると共に中間季の如く負荷の小さ
いときには，エコノミーモード採用により，アイ
ドル回転数を吸気温度に応じて変化させ，低目に
して運転することがでるため低燃費，低騒音化を
計ることができる。

以下，本考案を実施例に基いて説明する。

第２図において，９は車載のバツテリ，１０は
イクニツシヨンスイツチ，１１はエンジンの吸入
空気温度を検知する吸気温センサで，一般にエン
ジン制御に流用されている公知のサーミスタの如
き感温抵抗素子であり，一般にエンジン吸気側の
エアクリーナ部に取付けられる。１２は，エアコ
ンのコンプレツサのオン，オフを制御するエアコ
ンスイツチで，図示されていないドライモード１
２ａとエコノミーモード１２ｂが選択可能になつ
ている。１３は，実際のエンジン回転数を検出す
る公知の回転数センサ，１４は，車両がアイドル
状態かいなかを検知するアイドルスイツチであ
る。１５は，制御装置で，上記各機器からの入力
データから後述する目標回転数との偏差値を演算
する演算回路１６，演算回路１６からの出力に応
じて必要パルス数を発生する発生器１７，ステツ
ピングモータ１９を駆動回路１８から構成されて
いる。ステツピングモード１９は各相Ａ，，
Ｂ，の差線２１，２２，２３，２４を有し，第
５図の如き出力パターンにより駆動され，必要方
向に順次出力して回転位置を決定する。

ロツド２０は，ステツピングモータ１９と同軸
で回転し，その回転によつて，エンジン吸入ライ
ンのメイン通路３１，即ち吸気通路のスロツトル
弁６を側路するバイパス路３０からの燃料または
空気量を制御するよう，第２図の上下方向（軸方
向）に移動しバイパス路３０の流路面積の開度が
決定される。即ち，ロツド２０はバイパス路３０
の流路面積を絞る絞り用ロツドである。なお，矢
印ａはエアクリーナからの，矢印ｂはマニホルド
への流れを示す。

制御装置１５は前述の各種入力情報から，アイ
ドル時の実際のエンジン回転数と，目標エンジン
回転数の偏差値に応じてステツピングモータ１９
の回転量（回転角）を演算するが，目標アイドル
エンジン回転数の一例を第３図に示す。

次に，エアコンスイツチ１２について説明す
る。ドライモード１２ａ，エコノミーモード１２
ｂの選択はプツシユ押ボタン式スイツチの１段目
がエコノミー，もう１度押した２段目の状態がド
ライモードというような公知のもので，エアコン
の蒸発器あるいは蒸発器周辺の温度を検知して，
コンプレツサのオン，オフを行うタイプでは，そ
のオフ指令値を両モードで切替えるようにしてい
る。すなわち，エコノミーモードではコンプレツ
サオフ指令値が例えば15℃（蒸発器あるいは蒸発
器周辺温度が15℃以下になるとコンプレツサをオ
フにする），ドライモードでは指令値が０℃（蒸
発器あるいは蒸発器周辺温度が０℃以下になると
コンプレツサをオフにする）に設定されている。

上記構造のシステムにおいて，冷房負荷の大き
い夏季炎天下の如き状態を考える。このような時
は一般に乗員は最大冷房を要求するのでエアコン
スイツチ１２はドライモード１２ａにする。従つ
て，コンプレツサのオフ指令値が０℃まで下るの
で，コンプレツサ運転時間が長くなるとともに，
エアコン吹出温度も低下する。一方，第３図の如
く，エンジン回転数の目標値はエンジン吸気温に
関係なく900rpmに固定されるので，制御装置１
５の演算回路１６は，実検出回転数との偏差を演
算し，その出力によりパルス発生器１７からはそ
れに応じたパルス数が発生され，駆動回路１８を
介してステツピングモータ１９は必要方向に回転
し，目標回転数に達すると所定の位置で保持され
る。コンプレツサ負荷が増大し，目標回転数より
低下してくると，偏差値演算結果から，第５図の
アイドル回転数増加方向に出力され，ロツド２０
は第２図の上方向へ移動し，バイパス通路が拡大
されバイパス通路３０を通る燃料あるいは燃料噴
射装置付のものでは空気量が増大し，アイドル回
転数が増加して，目標回転数900rpmに維持され
る。従つて，冷房能力が増大するため，高冷房負
荷時でも快適な空調が得られる。

一方，中間季等低冷房負荷時には，乗員はエア
コンスイツチ１２をエコノミー側に選択する。コ
ンプレツサのオフ指令値は15℃まで上昇するの
で，コンプレツサ運転時間が減少して省動力にな
る。また，アイドル時については，第３図に示し
た如く，エンジン吸気温度に応じて目標アイドル
エンジン回転数が変更される。吸気温センサ１１
はエンジン吸入される空気温度をエアコンスイツ
チ１２はエコノミーモード信号を，エンジン回転
数及びアイドル状態はそれぞれ回転数センサ１
３，及びアイドルスイツチ１４によりそれぞれ制
御装置１５にインプツトされる。演算回路１６は
第３図の目標回転数になるよう出力し，パルス発
生器１７，駆動回路１８を経て，ステツピングモ
ータ１９を回転駆動する。エンジン吸気温度は外
気条件の他に，アイドル運転経続時間によつても
影響を受ける。中間季においては例えば，10分経
過後60℃，20分経過後70℃というデータを得てお
り，これによつて，アイドル燃費及び騒音低減効
果が期待できる。第４図は，ドライモードとエコ
ノミーモード時でのアイドル回転数変化傾向を示
したものである。

なお，エンジン吸気温度に対して，エンジンの
アイドル回転数を連続的にコントロールするよう
にしてもよい。

以上の説明の如く，ドライモード時にはエンジ
ン回転数の定回転コントロール，エコノミーモー
ド時にはエンジン吸気温度に応じてアイドルエン
ジン回転数をコントロールするので，以下の効果
がある。

(1) 夏季の如く冷房負荷が大きい時は，ドライモ
ード採用によりコンプレツサのオフ指令値を下
げ，より低い冷風が得られるとともに，アイド
ル回転数が比較的高目の定回転にコントロール
されるため，冷房効果が十分に得られる。

(2) 中間季の如く冷房負荷が小さい時はエコノミ
ーモード採用によりコンプレツサのオフ指令値
を上げ，若干高めの冷風にコントロールすると
ともに，アイドル回転数がエンジン吸気温に応
じて変化するため，アイドル回転数が低目で運
転される頻度が増加し，省燃費，低騒音化が計
れる。

(3) エンジン吸気温センサ，アイドルスイツチ，
回転数センサ，制御装置，ステツピングモード
等の部品は，現在一般化されているマイコンに
よるエンジン制御部品を流用出来，エアコン部
品としてはエアコンスイツチ信号インプツト追
加のみでエンジン総合制御にドツキング可能と
なり安価に付加価値を増すことが出来る利点が
ある。

なお，上記実施例はエコノミーモード時のコン
プレツサのオフ指令値を一定値上げる（例えば15
℃）方式で説明したが，オフ指令値が連続的に変
化するいわゆる可変サーモ方式とすることもで
き，また，エンジン制御デバイスとしてステツピ
ングモータを用いているが，直流モータ，バキユ
ームアクチユエータ等を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空調機のアイドル回転数制御装
置を示す説明図，第２図は本考案による空調機の
制御装置を示す説明図，第３図は目標アイドルエ
ンジン回転数を示す図，第４図はドライモードと
エコノミーモード時でのアイドル回転数の変化傾
向を示す図，第５図はステツピングモータの出力
パターンを示す図である。 ６……スロツトルバルブ、１１……吸気温セン
サ、１２……エアコンスイツチ、１３……エンジ
ン回転数センサ、１４……アイドルスイツチ、１
５……制御装置、１６……演算回路、１７……パ
ルス発生器、１８……駆動回路、１９……ステツ
ピングモータ、２０……ロツド、３０……バイパ
ス路、３１……吸気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 走行用エンジンによりコンプレツサが駆動され
   ると共にドライモードとエコノミーモードに切替
   可能な手段を有する自動車用空調機において，ド
   ライモード時は前記エンジンのアイドル回転数を
   高めの定回転に制御し，エコノミーモード時は，
   アイドル回転数をエンジン吸気温度に応じて可変
   制御する制御機構を設けたことを特徴とする自動
   車用空調機の制御装置。