JPH0628324Y2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用空気調和装置に係り、特に、ミック
スドア、インテークドア又は配風ドアのモードを切換え
る際に生じる負荷変動に応じてファンモータの回転速度
を低下させるようにしたファンの制御装置に関する。

（従来の技術） 一般的に自動車には、車室内の温度を乗員が要求する温
度に自動制御する空気調和装置が設置されている。

この空気調和装置における一般的なものが第５図に示さ
れており、以下のように構成されている。

空気流通路を形成する空気調和装置本体は、インテーク
ユニット１、クーラユニット２及びヒータユニット３と
で構成され、夫々のユニットは直列に接続されている。

インテークユニット１は、車室内に取入れる空気の内外
気の割合を調整するインテークドア６と、ファンモータ
４により駆動されるファン５とで構成されており、クー
ラユニット２には、冷媒を圧縮するコンプレッサ９に冷
媒配管８を介して接続されたエバポレータ７が設置され
ている。そして、ヒータユニット３には、クーラユニッ
ト２を通過した空気の加熱をするヒータコア１１と、ク
ーラユニット２で冷却した空気の全部又は一部をヒータ
コア１１に導くミックスドア１２と、ミックスドア１２
によりミックスされた空気を車室内の各部に吹出すベン
ト吹出口１３，デフ吹出口１４及びフット吹出口１５と
が設けられており、ベント吹出口１３，デフ吹出口１４
及びフット吹出口１５の各吹出口には、図示しないドア
が夫々設けられている。

一方、インテークドア６は、インテークドアアクチュエ
ータ１６により、ミックスドア１２は、ミックスドアア
クチュエータ２１により夫々駆動され、また、ベント吹
出口１３，デフ吹出口１４及びフット吹出口１５の各吹
出口に設けられているドアは、モードドアアクチュエー
タ１７により駆動されるようになっている。さらに、コ
ンプレッサ９には、図示しないエンジンの動力をコンプ
レッサ９に伝達するマグネットクラッチ１０が設けられ
ており、ファンモータ４、マグネットクラッチ１０、イ
ンテークドアアクチュエータ１６、モードドアアクチュ
エータ１７及びミックスドアアクチュエータ２１は車室
内外に設けられた各種センサ１９、車室内に設けたコン
トロールパネル２０及びミックスドアアクチュエータ２
１内に設けられてミックスドア１２の開度を検出するＰ
ＢＲ２２等の信号に基づいて、制御装置２３によってフ
ァンモータ４の回転数、マグネットクラッチ１０のオン
・オフ及びミックスドア１２の開度等が自動制御されて
いる。

さらに、前記空気調和装置本体内に設置されている各ド
アの開度及びファンモータ４の回転数を制御する制御装
置周辺の概略構成図が第６図に示されており、以下のよ
うに構成されている。

同図に示すように、制御装置２３内に設けられている入
力インタフェース２９には、ミックスドア１２の開度を
検出するＰＢＲ２２と、車室内に配設されたコントロー
ルパネル２０に設けられて車室内の制御温度を設定する
ＰＴＣ２０ａと、車室外の気温を検出する外気センサ２
４と、車室内の温度を検出する内気センサ２５と、日射
量を検出する日射センサ２６の検出信号を増幅する日射
センサアンプ２７と、エバポレータ７を通過する空気の
温度を検出する吸気温度センサ２８が接続され、これら
のセンサから出力された検出信号が夫々入力されてい
る。そして、入力インターフェース２９には、各種セン
サ１９から送出された信号に基づいて、ミックスドアア
クチュエータ２１の作動量を算出するミックスドア開度
算出部３０と、インテークドアアクチュエータ１６及び
モードドアクチュエータ１７の作動量を算出するモード
選択部３１と、ファンモータ４の回転速度を算出する風
量算出部３２が夫々接続されている。

そして、ミックスドア開度算出部３０は、入力インター
フェーズ２９を介して入力した各種センサ１９の検出信
号に基づいて、ミックスドア１２の開度を制御してい
る。

また、モード選択部３１では、入力インタフェース２９
を介して入力した各種センサ１９の検出信号及びミック
スドア開度算出部３０から出力された信号に基づいて、
インテークドアアクチュエータ１６及びモードドアアク
チュエータ１７を作動し、第７図の特性線Ｉ，IIに示す
ように、ミックスドア１２の開度に応じてベント吹出口
１３，デフ吹出口１４及びフット吹出口１５の各吹出口
に設けられているドアを駆動して吹出しモードを設定す
るとともに、インテークドア６開度を変化させている。

さらに、風量算出部３２では、入力インタフェース２９
を介して入力した各種センサ１９の検出信号に基づい
て、ファンモータ４の回転速度を算出された回転速度に
基づいて、ファンモータ４を駆動するようになってい
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかして、このような従来の制御装置２３にあっては、
ファンモータ４は、入力インタフェース２９から出力さ
れた信号のみに基づいて算出された回転速度で回転され
るようになっていた。

このため、ファンモータ４の回転速度が大きい時にイン
テークドア６，ミックスドア１２やベント吹出口１３，
デフ吹出口１４或いはフット吹出口１５の各吹出口に設
けられているドアを駆動すると、ファンモータ４の回転
速度が低いときに比較してドアの駆動負荷が増し、した
がって、インテークドアアクチュエータ１６，モードド
アアクチュエータ１７及びミックスドアアクチュエータ
２１に大きな駆動負荷がかかることになる。

このような不都合を解消すべく、特公昭６１−４６，３
４４号公報にはインテークドア或いは各種配風ドアが風
圧により大きく影響を受ける回動位置で、ファンモータ
の運転を停止或いは惰性運転させ、アクチュエータの作
動負荷を低減させる技術が示されている。

しかし、この技術によれば、ファンモータの回転速度と
は無関係に、インテークドア或いは各種配風ドアが所定
の開度になった場合には、ファンモータの回転速度低下
がなされるため、次のような欠点を有している。例え
ば、ファンモータの回転速度が遅く、アクチュエータの
作動負荷も小さい場合や、自動車の走行状態の変化に伴
って自然導入される空気の風圧（ラム圧）が小さい場
合、すなわち、車両のスピードが遅い場合等のように、
インテークドア或いは各種配風ドアへの負荷が小さくフ
ァンモータの速度低下が不必要な場合でも、一様にファ
ンモータの停止あるいは惰性運転を行なっているため
に、車室内における空調フィーリングの悪化を招く虞れ
がある。

本考案はこのような従来の欠点を除くべく成されたもの
であり、インテークドア，ミックスドア及び配風ドアを
効率良く制御する自動車用空気調和装置を提供すること
を目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、空気調和装置の空
気流通路内に空気を導入し、当該空気を車室内に送風す
る送風手段と、当該空気流通路内に配設されているドア
を駆動するアクチュエータとを備えた自動車用空気調和
装置において、当該アクチュエータの負荷を検出する負
荷検出手段と、当該負荷検出手段によって検出した当該
アクチュエータの負荷が所定値以上であるときには、当
該送風手段の送風量を低下させる送風量制御手段とを有
することを特徴とするものである。

（作用） 次に、本考案の作用を第１図に示す本考案に係る制御装
置の主要部ブロック図に基づいて説明する。

同図によれば、インテークドアアクチュエータ及びモー
ドドアアクチュエータの負荷を検出する負荷検出手段か
ら出力された信号に基づいて送風手段の送風量を算出し
て、この算出した送風量に基づいて、これらのアクチュ
エータの過負荷を防止する。

（実施例） 以下に本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図には、本考案に係る制御装置周辺の概略構成図が
示されており、以下のように構成されている。同図に示
すように、制御装置２３内に設けられている入力インタ
フェース２９には、ミックスドア１２の開度を検出する
ＰＢＲ２２と、車室内に配設されたコントロールパネル
２０に設けられ車室内の制御温度を設定するＰＴＣ２０
ａと、車室外の気温を検出する外気センサ２４と、車室
内の温度を検出する内気センサ２５と、日射量を検出す
る日射センサ２６の検出信号を増幅する日射センサアン
プ２７と、エバポレータ７を通過する空気温度を検出す
る吸気温度センサ２８と、モードドアアクチュエータ１
７及びインテークドアアクチュエータ１６の各々回動時
に流れる電流値を検出する負荷検出手段としての電流計
３３が接続され、これらセンサから出力された検出信号
が夫々入力されている。そして、入力インターフェース
２９には、各種センサ１９から送出された信号に基づい
て、ミックスドアアクチュエータ２１の作動量を算出す
るミックスドア開度算出部３０と、インテークドアアク
チュエータ１６及びモードドアアクチュエータ１７の作
動量を算出するモード選択部３１と、送風手段としての
ファンモータ４の回転速度を算出する風量制御手段とし
ての風量算出部３２から夫々接続されている。また、ミ
ックスドア開度算出部３０はモード選択部３１及び風量
算出部３２に、モード選択部３１は風量算出部３２に夫
々接続されている。

そして、ミックスドア開度算出部３０は、入力インタフ
ェース２９を介して入力した各種センサ１９の検出信号
に基づいて、ミックスドア１２の開度を制御している。

また、モード選択部３１では、入力インターフェース２
９を介して入力した各種センサ１９の検出信号及びミッ
クスドア開度算出部３０から出力された信号に基づい
て、インテークドアアクチュエータ１６及びモードドア
アクチュエータ１７を作動し、第７図の特性線Ｉ，IIに
示すように、ミックスドア１２の開度に応じてベント吹
出口１３，デフ吹出口１４及びフット吹出口１５の各吹
出口に設けられているドアを駆動して吹出しモードを設
定するとともに、インテークドア６の開度を変化させて
いる。

さらに、風量算出部３２では、入力インターフェース２
９を介して入力した各種センサ１９の検出信号，ミック
スドア開度算出部３０から出力された信号及びモード選
択部３１から出力された信号に基づいてファンモータ４
の回転速度を算出し、算出された回転速度に基づいて、
ファンモータ４を駆動するようになっている。

そして、このように構成された制御装置２３は、第３図
に示す動作フローチャートに基づいてファンモータ４，
インテークアクチュエータ１６，モードドアアクチュエ
ータ１７及びミックスドアアクチュエータ２１を制御す
る。

ステップ１ ミックスドア開度算出部３０よりのミックスドアアクチ
ュエータ２１を作動させるべき信号と、モード選択部３
１よりのインテークドアアクチュエータ１６又はモード
ドアアクチュエータ１７を作動させるべき信号の少なく
とも一方が風量制御手段としての風量算出部３２へ入力
されると、各アクチュエータに接続された負荷検出手段
としての電流計より各アクチュエータへ流れる電流値；
Ｉが夫々風量算出部３２へ入力される。

尚、アクチュエータが直流電動機であるため、アクチュ
エータを流れる電流値；Ｉは、その過負荷時には負荷に
略比例して増加する。

ステップ２ 風量算出部３２は、電流値；Ｉとアクチュエータの過負
荷を示す最低電流値；Ｉｍｉｎを比較する。そして、電
流値；Ｉが最低電流値；Ｉｍｉｎより大きければステッ
プ３へ、電流値；Ｉが最低電流値；ｍｉｎより小さけれ
ばステップ５へ夫々進む。

ステップ３ 電流値；Ｉが最低電流値；Ｉｍｉｎより大きいというこ
とは、アクチュエータが過負荷状態であるということな
ので、風量算出部３２は、電流値；Ｉが最低電流値；Ｉ
ｍｉｎの値を越えないように電流値；Ｉのフィードバッ
クしつつ、送風手段としてのファンモータ４の回転速度
を算出して、算出された回転速度に基づいてファンモー
タ４を駆動すべき信号を出力する。

ステップ４ 次に、風量算出部３２は、電流値；Ｉと最低電流値；Ｉ
ｍｉｎを比較する。そして、電流値；Ｉが最低電流値；
Ｉｍｉｎより小さければステップ５へ、電流値；Ｉが最
低電流値；Ｉｍｉｎより大きければステップ３へ夫々進
む。

ステップ５ 各アクチュエータは作動を完了して、風量算出部３２
は、入力インターフェース２９から出力された信号に基
づいてファンモータ４の回転速度を算出する通常の制御
を行なう。

このように、本実施例では、アクチュエータへ流れる電
流値の増減によりファンモータ制御を行なったが、別の
実施例として第４図には、第２図に示す電流計３３の代
わりに、アクチュエータのトルクを検出するトルクセン
サ（図示せず）を入力インターフェース２９に接続し
て、アクチュエータのトルク信号；Ｔの増減によりファ
ンモータ制御を行なった場合の動作フローチャートが示
されている。

この別の実施例と前述した実施例との相違点は、負荷検
出手段として電流計３３の代りにトルクセンサを用いた
ことと、タイマー（図示せず）を設けたことである。特
に、タイマーを設けたことによりアクチュエータを作動
して所定時間経過後にファンモータ４を通常制御させる
よにしている。また、この時間は、アクチュエータの半
周期時間より長く設定される。

以上詳細に説明したが、本実施例中、電流値あるいはト
ルク信号をフィードバックしつつファンモータの回転を
無段階に制御するようにしたけれども、一律にファンモ
ータの回転を低下させるかまたは停止させるか或いは段
階的に制御するようにしても良い。

また、本実施例をマイクロコンピュータにより構成した
が、本実施例と同様の動作をするならば電子回路等で構
成しても良い。

［考案の効果］ 以上の説明により明らかなように、本考案によれば、イ
ンテークドアアクチュエータ及びモードドアアクチュエ
ータの負荷を検出する負荷検出手段から出力された信号
に基づいてファンモータの回転速度を算出して前記ファ
ンモータを駆動するようにしたので、アクチュエータが
過負荷にならないように、その負荷を制限することがで
き、アクチュエータを保護すると共にアクチュエータの
耐久性を向上させることができる。さらには、ファンに
よる送風量の変化を必要最低限に抑えたので安定した動
作をする空気調和装置の提供を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る制御装置の主要部のブロック
図、第２図は本考案に係る制御装置周辺の概略構成図、
第３図及び第４図は本考案に係る制御装置の動作フロー
チャート、第５図は一般的な自動車用空気調和装置の概
略構成図、第６図は従来の制御装置周辺の概略構成図、
第７図は第６図に示した制御装置のモード選択部の動作
説明に供する図である。 ファンモータ（送風手段）…４、 インテークドア…６、 インテークドアアクチュエータ…１６、 モードドアアクチュエータ…１７、 風量算出部（風量制御手段）…３２、 電流計（負荷検出手段）…３３。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和装置の空気流通路内に空気を導入
   し、当該空気を車室内に送風する送風手段（４）と、当
   該空気流通路内に配設されているドアを駆動するアクチ
   ュエータとを備えた自動車用空気調和装置において、当
   該アクチュエータの負荷を検出する負荷検出手段（３
   ３）と、当該負荷検出手段（３３）によって検出した当
   該アクチュエータの負荷が所定値以上であるときには、
   当該送風手段（４）の送風量を低下させる風量制御手段
   （３２）とを有することを特徴とする自動車用空気調和
   装置。