JPH01208216A - 車両用空気調和装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用空気調和装置に係り、特に自動車等の空
気調和装置におけるダンパ等の開閉度とブロワモータの
回転を関連させて風量を制御する車両用空気調和装置に
関する。

［従来の技術］ 従来の自動車等に用いられる空気調和装置は、例えばダ
ンパの開閉度と風量について説明すると、駆動モータに
よって制御されるダンパの開閉制御位置を最大ＣＯ’Ｏ
Ｌ又は最大ＨＯＴに設定すると、車室内の温度が最も早
く設定温度となる様に、ブロワモータを高速で回転して
風量を最大にするように設定されていた。また駆動モー
タによってダンパの開閉制御位置をＣ００Ｌ又はＨＯＴ
の最大と最低の中間位置に設定すると、ブロワモータは
低速で回転するようにして風量を調節てきるように設定
されていた。これらの制ｇｉ設定は、ダンパの開閉制御
をする駆動モータにプログラムスイッチ等を形成したり
してブロワモータの回転を制御していた。さらに風量を
無段階で制御てきるようにブロワモータの回転を制御す
る場合には、複雑な制御用増幅器を使用していた。その
ため、複雑なリンク機構や高価な１ｆ！Ｉｍ器か必要と
なっていた。

この問題を解決するために特開昭５８−２０９６０９号
公報て示される技術が開示されているが、この技術は駆
動モータの回転位置て、ブロワモータの回転数を制御し
ている。つまり、この技術は、アクチュエータに内蔵し
たプリント基板上にブロワモータのモータ電流を流す為
の導電パターンを形成し、ブロワモータによって駆動さ
れる出力ギアに可動接点を設け、これら導電パターンと
可動接点との接触によってブロワモータのモータ電流を
直接０Ｎ−ＯＦＦスイッチンクしている。

［発明か解決しようとする問題点］ しかしながら、上記特開昭５８−２０９６０９号公報て
開示された技術では、導電パターンと可動接点の接触に
よって直接ブロワモータ駆動用の電流を供給するように
しているため、導電パターンを大電流（最大１５Ａ程度
）に耐えられる十分な広さ（幅）のものとする必要かあ
った。また、可動接点と固定接点によるスイッチング機
構が複雑で大型化する問題もあった。さらに各導電パタ
ーンと接触子か０Ｎ−ＯＦＦする時に、″火花か発生し
て導電パターンが消耳し、導電パターンの耐久性にも問
題かあった。

本発明の目的は、上記各問題点を解決するためになされ
たものであり、小型て耐久性に優れ、タンバの開閉度に
応じてブロワモータの回転速度を制御させ空調エアーの
送風量とタンバの開閉度を関連させて調整できる車両用
空気調和装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段コ 上記目的を達成するために、本発明は、電源より供給さ
れる駆動電流の制御により回転速度を調整し空調エアー
の送風量を可変するブロワモータと、ダンパの開閉度を
可変調整可能とし空調エアーの吹出し状態を制御するダ
ンパ開閉用の駆動モータと、タンバの開閉度に応じ上記
ブロワモータへ供給する駆動電流を可変に制御するブロ
ワモータの速度調整手段と、を備える車両用空気調和装
置において、上記ブロワモータの速度調整手段は、駆動
用電源とブロワモータを備えた回路中に介装され几つベ
ース電流の制御によりブロワモータへの駆動電流の供給
を可変にするパワートランジスタと、ダンパ開閉用の駆
動モータに連動しダンパの開閉度に応じた抵抗値変化を
示し且つ該抵抗値変化の出力により上記パワートランジ
スタのベース電流を可変制御する可変抵抗と、から構成
したものである。

［作用コ 本発明によれば、ダンパの開閉度に応じてパワートラン
ジスタのベース電流なｎｆ変に制御することが可能とな
り、これにより電源からブロワモータへ供給される起動
電流（例えばコレクタ電流）を可変制御することができ
る。したかって、パワートランジスタと該トランジスタ
のベース電流を制御する可変抵抗のみで、タンバの開閉
度に応したブロワモータの最適な回転速度状態か得られ
る。また従来のブロワモータの速度：Ａ整手段のように
、大電流からなるブロワモータの駆動電流を導電パター
ン上に流すことがなく、速度調整手段の耐久性を向上す
ることか可能となる。この結果、小型で耐久性に優れ、
ダンパの開閉度に応じて、ブロワモータの回転速度を容
易に制御するブロワモータの速度調整手段を提供し、簡
素な構成により空調エアーの送風量とタンバの開閉度を
関連させて調整できる車両用空気調和装置を得ることが
できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明による車両用空気調和装置の一実施例を示し
、第１Ａ図は制御回路の構成図、第１Ｂ図は可変抵抗の
配設状態を示す斜視図、ｉｌｃ図は制御特性を示す特性
線図、第１Ｄ図は車両用空気調和装置の概略構成図であ
る。

第１Ｄ図において、符号１５は車両用空気調和装置の空
調ダクト、符号９はブロワモータ、符号１３は内・外気
導入口１４の切換ドア、符号１６は図示しないコンプレ
ッサ、コンデンサ、リキッドタンク、エクスパンション
バルブ等と共にクーラーサイクルを構成するエバボレー
夕、符号１７は導入された空気を加熱するヒータコア、
符号１８はダンパの１例としてのエアミックスドアであ
る。

ブロワモータ９は、内・外気導入口１４から導入される
内気または外気を空調ダクト１５内に圧送するもので、
圧送された内気または外気は。

クーラーサイクルが作動状態ではエバポレータ１６で冷
却される。

エアミックスドア１８は、後述する駆動モータの正逆の
回転により、その開閉度が調節されることて、ブロワモ
ータ９により圧送される内・外気またはエバポレータ１
６を通過する冷風のヒータコア１７へ通過する量を調節
するものである。

第’Ｉ　Ａ図は第１Ｄ図に示す車両用空気調和装置の制
御回路の構成図である。図中、記号Ｓｗはプロワスイッ
チ、符号９はブロワモータ、符号８は電源、符号１１は
リレー、符号２は駆動モータであり、駆動モータ２はエ
アミックスドア１８の開閉度を可変可能に開閉駆動する
。駆動モータ２はサーボモータ等の制御用モータで構成
され、該駆動モータ２は電源８から制御増幅器７を介し
て供給される駆動電流により作動する。駆動モータ２は
第１Ｂ図に示すように、その出力軸２ａにウオーム２ｂ
を結合し、さらに該つオーム２ｂにはウオームホイール
３が噛合される。ウオームホイール３はエアミックスド
ア１８の開閉を行なうアクチュエータ（図示せず）の回
動軸Ｆに軸支される。この結果、駆動モータ２が正逆方
向で回転駆動され、ウオーム２ｂからウオームホイール
３に回転力が伝達されることによりエアミックスドア１
８が開閉作動されることとなる。

駆動モータ位置制御用可変抵抗５及びブロワモータ制御
用可変抵抗６は、ウオームホイール３に対向して固定さ
れる配線基板４上で且つ回動軸Ｆの回動中心Ｏを挾む対
称位置に、扇形状の導電パターンとして蒸着等で形成さ
れている。

駆動モータ位置制御用可変抵抗５は抵抗体５ａと固定接
点５ｂとからなり、抵抗体５ａの両端部より端子５ｃ、
５ｄが、固定接点５ｂの一端部より端子５ｅが夫々配線
基板４上に導出されている。

ブロワモータ制御用可変抵抗６は、互いに相対する端部
が切離された２個の抵抗体６ａ、。

６ａ、と固定接点６ｂと、からなり、抵抗体６ａ□。

６ａ２の各一端部より端子６Ｃが、固定接点６ｂの一端
部より端子６ｅが、夫々配線基板４上に導出されている
。

また配線基板４に対面するウオームホイール３の円板部
には、アクチュエータの回動軸Ｆを対称に、摺動接点と
して先が二葉に別れた摺動子（ブラシ）３ａ１．３ａ２
が設けられている。モして摺動子３ａ、はブロワモータ
制御用可変抵抗６の抵抗体６ａ□、６ａ２及び固定接点
６ｂに、摺動子３ａ、は駆動モータ位置制御用可変抵抗
５の抵抗体５ａ及び固定接点５ｂに夫々摺接するように
なっている。このように、駆動モータ２の正逆方向の回
転によりウオームホイール３が正逆方向に回転し、この
回転に伴い、摺動子３ａ、は抵抗体６ａ、、６ａ２及び
固定接点６ｂに、摺動子３ａ２は抵抗体５ａ及び固定接
点５ｂの夫々摺接して移動することができる。即ち、駆
動モータ２の駆動モータ位置制御用可変抵抗５の抵抗値
と、ブロワモータ９のブロワモータ制御用可変抵抗６の
抵抗値とは、駆動モータ２の正逆の回転に応じて連動し
て変化するように構成されている。

上記ブロワモータ制御用可変抵抗６の抵抗体６ａ、、６
ａ２は、端子６ｃを介して電源８に接続され、また固定
接点６ｂは端子６ｅ、抵抗Ｒ１を介してエミッタ接地型
のパワートランジスタＱのベースに接続されている。こ
のパワートランジスタＱのコレクタ側はプロワモータ９
に接続され、ブロワモータ９の他端は電源８に接続され
ている。更に電源８と抵抗Ｒ８の端子６ｅ側との間に抵
抗Ｒ２が介装され、パワートランジスタＱのベースとア
ースとの間にノイズ防止用のコンデンサＣが接続されて
いる。このように、前記摺動子３ａ＋が各抵抗体６ａ□
、６ａ２に対して摺動されることで、パワートランジス
タＱのベース電流が可変制御される。そしてパワートラ
ンジスタＱは、ベース電流の制御により、電源８からブ
ロワモータ９に供給される駆動電流（コレクタ電流）を
可変に制御することが可能となる。

また制御増幅器７には、第１Ａ図に示すように駆動モー
タ２の位置制御用可変抵抗５が接続され、該駆動モータ
位置制御用可変抵抗５は端子５ｃと５ｄとの間に介装さ
れる。また端子５Ｃと５ｄの間には温度設定抵抗１０（
可変抵抗が介装され、該温度設定抵抗１０は摺動子１２
を矢印方向にスライド操作することでその抵抗値を可変
とする。すなわち、この摺動子１２は、車室内のインス
トルメントパネルに表示されるＭＡＸ−ＧＯＯＬとＭＡ
Ｘ−ＨＯＴの間を往復動し、該摺動子１２を所定のスラ
イド位置に設定することで、制御増幅器７に所定の設定
電圧Ｖｓｅｔを出力する。

一方、駆動モータ位置制御用可変抵抗５は、その出力電
圧Ｖｐか上記温度設定抵抗１０の設定電圧Ｖｓｅｔと平
衡状態となるまで端子５ｅに接続される摺動子３ａ２を
作動し、該平衡状態となるまでの間、制御増幅器７の差
動増幅を行なうこととしている。すなわち、制御増幅器
７は、駆動モータ位置制御用可変抵抗５の出力電圧Ｖｐ
が設定電圧Ｖｓｅｔに達するまての間、電流を駆動モー
タ２に供給し、駆動モータ２はその間、正または逆方向
に回転される。これにより、駆動モータ２か所定の回転
角度に達するまで動作され、エアミックスドア１８を所
定の開閉位置に開閉操作することが可能となる。

次に以上のように構成された車両用空気調和装置の動作
について説明する。

先ずプロワスイッチＳｗをＯＮにするとりレー１１か作
動し、電源８からブロワモータ９へ駆動電流が供給され
る。そして図示しない操作部を操作して、この操作部と
連動する摺動子１２によって車室内の温度を所望の温度
となるように、車内温度設定可変抵抗１０の抵抗値を設
定すると、制御増幅器７に所望の車室内の温度に相当す
る設定電圧Ｖｓｅｔが出力される。一方、駆動モータ位
置制御用可変抵抗５の抵抗体５ａの端子５ｄと、摺動子
３ａ２の端子５ｅとの間の抵抗値に応じた出力電圧Ｖｐ
か、制御増幅器７に出力される。

制御増幅器７は、出力電圧Ｖｐが設定電圧Ｖｓｅｔと同
じ値になるまで差動増幅を行う。即ち、制御増幅器７は
出力電圧Ｖｐが設定電圧Ｖ　ｓ　ｅ　ｔに達するまで、
駆動モータ２に端子２ｃ、２ｄから駆動電流を供給し、
この間駆動モータ２は正方向（または逆方向）に回転し
てつオームホイール３を正方向くまたは逆方向）に回転
せしめ、これによりエアミックスドア１８を所定位置に
開閉させる。

そして駆動モータ２の正逆の回転に伴い、エアミックス
ドア１８の開閉度に応じて、駆動モータ位置制御用可変
抵抗５とプロワモータ制御用可変抵抗゛６との各抵抗値
は、連動して変化するようになっているので、ブロワモ
ータ制御用可変抵抗６の抵抗値の変化に応して、パワー
トランジスタＱのベース電流か変化する。

これにより電源からブロワモータ９へ供給される駆動電
流（パワートランジスタＱのコレクタ電流）か可変制御
されて、ブロワモータ９の回転速度か変化し、エアミッ
クスドア１８の開閉度に応したブロワモータ９の風量が
得られる。

第１Ｃ図（イ）〜（ハ）は、車両用空気調和装置の制御
特性を示す特性線図である。第１Ｃ図（イ）て示すよう
に、タンバであるエアミックスドア１８の開閉度に応じ
、駆動モータ位置制御用可変抵抗５の出力電圧Ｖｐか変
化するのに伴って、第１Ｃ図（ロ）で示すように、ブロ
ワモータ９の速度を制御するブロワモータ制御用可変抵
抗６の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化により第１
Ｃ図（ハ）で示すように、ブロワモータ９の回転速度が
無段階で変化し、ブロワモータ９は、エアミックスドア
１８がＭＡＸ−ＣＯＯＬまたはＭＡＸ−ＨＯＴ側にある
場合に高速回転し、ＭＡＸ、−ＣＯＯＬとＭＡＸ−ＨＯ
Ｔ（７）中間位置にある場合では低速回転するようにな
っている。

上述のように、この実施例によれば、駆動モータ位置制
御用可変抵抗５と、ブロワモータ制御用可変抵抗６の各
抵抗値が連動して、エアミックドア１８の開閉度に応じ
て変化する。

従ってエアミックスドア１８の開閉度に応じてパワート
ランジスタＱのベース電流（最大５０ｍＡ程度）か可変
に制御され、これにより、電源８からブロワモータへ供
給される駆動電流（コレクタ電流）を制御することがで
き、エアミックスドア１８の開閉度に応じたブロワモー
タ９の最適な回転速度か得られる。また従来のブロワモ
ータの回転速度調整手段のような、大電流からなるブロ
ワモータの駆動電流を、ブロワモータ制御用可変抵抗６
の抵抗６ａ、、６ａ２固定接点６ｂの導電パターン上に
流す必要がなくなり、小型で耐久性に優れたブロワモー
タの速度調整が可能となる。

尚、上述の実施例においては、ダンパについてエアミッ
クスドア１８を例に上げて説明しているが１本発明はモ
ード切換ドア、内外気切換ドア等、他のダンパの開閉度
によって、ブロワモータの速度調整を行う場合について
も適用することがてきる。

また上記実施例においては、車室内温度設定可変抵抗ｌ
Ｏ及び駆動モータ位置制御用可変抵抗５を用いて、設定
電圧Ｖ　ｓ　ｅ　ｔと出力電圧Ｖｐとの差に応じて制御
増幅器７が駆動モータ２を回動させる構成を用いたが、
可変抵抗１０．５に替えて第２図に示すような可変抵抗
１０’　、５’を用い、これらの可変抵抗１０’　、５
’の抵抗値Ｒｓｅｔ、とＲｐとの差に応じて制御増幅器
７より駆動モータ２を回動させても第１図と同様の効果
か得られることは勿論である。

さらに、温度設定抵抗の設定操作をスライドスイッチに
よるマニュアル操作で行うことなく、車内に配設される
温度センサにより自動的に行うこととすることもてきる
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ブロワモータの駆
動電流はパワートランジスタのベース電流の変化により
制御するようになっており、そのベース電流はブロワモ
ータ制御用可変抵抗に流すたけであるので、小型にして
耐久性に優れたブロワモータの回転速度調整手段が得ら
れ、全体として簡易な構成で空調エアーの送風量とダン
パの開閉度を関連させて空調ダクトより車室内に送風す
る冷気と暖気との混合割合を調節できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る実施例を示し、第１Ａ図は制御回路
の構成図、第１Ｂ図は可変抵抗の配設状態を示す斜視図
、第１Ｃ図は制御特性を示す特性線図、第１Ｄ図は車両
用空気調和装置の概略構成図、第２図は他の制御回路の
構成図である。 ２・・・駆動モータ、 ３・・・回動部材（つオームホイール）、３ａ、、３ａ
、・・・摺動子、 ４・・・配線基板、 ５・・・駆動モータ位置制御用可変抵抗、５ａ、６ａ、
、６ａ２・・・抵抗体、 ５ｂ、６ｂ・・・固定接点、 ６・・・ブロワモータ制御用可変抵抗、７・・・制御増
幅器、 ８・・・電源、 ９・・・ブロワモータ、 １０・・・車室内温度設定可変抵抗、 １５・・・空調ダスト、 １８・・・ダンパ（エアミックスドア）、Ｃ・・・コン
デッサ、 Ｆ・・・回転軸、 Ｑ・・・パワートランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　電源より供給される駆動電流の制御により回転速
   度を調整し空調エアーの送風量を可変にするブロワモー
   タと、タンバの開閉度を可変に調整可能とし空調エアー
   の吹出し状態を制御するダンパ開閉用の駆動モータと、
   ダンパの開閉度に応じ上記ブロワモータへ供給する駆動
   電流を可変制御するブロワモータの速度調整手段と、を
   備える車両用空気調和装置において、上記ブロワモータ
   の速度調整手段は、駆動用電源とブロワモータを備えた
   回路中に介装され且つベース電流の制御によりブロワモ
   ータへの駆動電流の供給を可変するパワートランジスタ
   と、ダンパ開閉用の駆動モータに連動しダンパの開閉度
   に応じた抵抗値変化を示し且つ該抵抗値変化の出力によ
   り上記パワートランジスタのベース電流を可変制御する
   可変抵抗と、から構成されていることを特徴とする車両
   用空気調和装置。