JPH0138001B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エアミツ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ツ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、
エアミツクスドアの開度をも自動制御の対象とし
ているので、エアミツクスドアを動かすためのア
クチユエータと、該エアミツクスドアの開度を検
出するポテンシヨメータとが設けられ、かかるエ
アミツクスドアの制御機器により価格が大幅に上
昇する欠点があつた。

この発明は、上述したエアミツクスドアの制御
機器を設けることに起因する価格の上昇を押えつ
つ、従来の自動形式のものと同等の機能をもつ半
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
ところは、手動形式のエアミツクスドア操作機構
を有する自動車用空調装置において、前記エアミ
ツクスドア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
コンプレツサの電磁クラツチとへの通電を制御す
る電気制御装置とを設けたことにある。したがつ
て、手動形式のエアミツクスドア操作機構を有す
るので、特にエアミツクスド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
コンプレツサの電磁クラツ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
は内気入口２と外気入口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
ース１内に導入すべき空気を内気と外気とに選択
するようになつている。

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、コンプレツサ８、コンデン
サ９、リキツドタンク１０及びエクスパンシヨン
バルブ１１と共に冷房サイクルを構成し、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。前記コンプレツサ８
は、電磁クラツチ１２を介してエンジンの回転が
伝達されるようになつている。

ヒータコア７の前方にはエアミツクスドア１３
が設けられている。このエアミツクスドア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整するもので、手
動形式のエアミツクスドア操作機構１４により操
作される。この実施例においては、エアミツクス
ドア操作機構１４は、エアミツクスドア１３と温
度設定用レバー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。

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、その分かれた部分モードドア
２０，２１が設けられ、車室内に吹出する各吹出
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つている。

設定器２２は、前記エアミツクスドア操作機構
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２３に入力されるようになつている。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ボレータセンサ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とコンプレツサ８の電磁クラツチ１２
への通電が送風機作動部２９とコンプレツサ作動
部３０とを介して制御されるようになつており、
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，Tr，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つ
て総合信号Ｅが求められる。

Ｅ＝Tr＋KaTa＋KsTs−KdTd−Ｋ ただし、Ka、Ks、Kd、Ｋ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、後述するフアンスイツ
チ５５がOFFでないことを前提として、接点３
５ａと表示ランプ３５ｂとから成るエアコンスイ
ツチ３５により作動し、該選択回路３４のスイツ
チ３４ａは、エアコンスイツチ３５の接点３５ａ
が開かれているときは反転増幅回路３２に接続さ
れ、エアコンスイツチ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
なつている。

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３
６〜３８の非反転入力端子には基準電圧V₁〜V₃
が入力されるようになつている。この基準電圧
V₁〜V₃は、V₁＞V₂＞V₃の関係にあり、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
してある。

即ち、総合信号Ｅに対する電圧Vebは、エアコ
ンスイツチ３５がOFFのときは反転増幅回路３
２を介するので負特性の特性線Ｘに従つて変化
し、エアコンスイツチ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
つて変化し、該電圧Vebが基準電圧V₃を越える
（即ち、Ｅ＜E₅又はＥ＞E₂となる）と比較回路３
８の出力が反転して“Ｌ”に、基準電圧V₂を越
える（即ち、Ｅ＜E₃又はＥ＞E₄となる）と比較
回路３７の出力が反転して“Ｌ”に、基準電圧
V₁を越える（即ち、Ｅ＜E₁又はＥ＞E₆となる）
と比較回路３６の出力が反転して“Ｌ”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の入力端子
の他方には前記水温センサ２８から比較回路４
１，４２を介した信号が入力される。尚、比較回
路３６〜３８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。

前記温水センサ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
ようになつている。この基準電圧V₄，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てある。

即ち、水温センサ２８は負特性で、温度信号
Twに相当する電圧Vwが基準電圧V₅より下がる
（即ち、tw＞tw₁となる）と、比較回路４３の出
力が反転して“Ｌ”に、電圧Vwが基準電圧V₄よ
り下がる（即ち、tw＞t₂となる）と、比較回路４
２の出力が反転して“Ｌ”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、そのエミツタが接地されてお
り、ノア回路３９，４０、インバータ４１の出力
に基づいてON−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アン
スイツチ５５のAuto端子との間に設けられ、フ
アンスイツチ５５の可動接点５５ａがAuto端子
に接続されている場合に送風機５を自動制御可能
とするようになつている。即ち、フアンスイツチ
５５の可動接点５５ａがAuto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５２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４
６のみがONとなつてリレー５２の常開接点５２
ａ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
となつてリレー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となつ
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。

したがつて、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の回転数がステツプ状に変化す
るものである。尚、フアンスイツチ５５には
Auto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つてい
る。

次に前記コンプレツサ８の電磁クラツチ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
V₆と下限V₇に制限された出力Ｄとなつて比較回
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、負の特性をもつて対応して電
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ツチ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。したがつて、該ノア回路５８の出力は、比較
回路３８，５７の出力が“Ｌ”であり、且つフア
ンスイツチ５５がOFF以外でエアコンスイツチ
３５の接点３５ａを閉じたときのみ“Ｈ”とな
り、トランジスタ６０をONとする。

コンプレツサ作動部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６１ａが閉じて電磁クラ
ツチ１２に通電し、前記コンプレツサ８を駆動す
るようになつている。

したがつて、エアコンスイツチ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３
８の入力条件がVeb＞V₃であることを前提とし
て、コンブレツサ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＜E₇であると、比較回路５７の反転入力端子
への入力Ｄが電圧V₆に制限され、温度TmがTm
＞Tm₂となつて始めて比較回路５７の出力が反
転して“Ｌ”となるので、温度Tm₂に固定され、
同様の理由により総合信号ＥがE₇〜E₈では徐々
に低温側に移動し、Ｅ＞E₈となると凍結温度に
相当する温度Tm₁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にパワート
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。

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
ツクスドア操作機構と送風機及びコンプレツサの
制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ツ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つて
は、エアミツ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
る変更が困難であつたのに対し、この発明によれ
ば、送風機作動部やコンプレツサ作動部を介して
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
プレツサの電磁クラツチの比較レベル特性を示す
特性線図である。 ５……送風機、８……コンプレツサ、１２……
電磁クラツチ、１３……エアミツクスドア、１４
……エアミツクスドア操作機構、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 手動形式のエアミツ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、前記エアミツク
   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
   プレツサの電磁クラツ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。