JPS584617A - 車両用空調装置の自動制御装置 - 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】 本発明は車両用空調装置の自動制御装置に間するもので
、パス車両に装備される補助エンジン駆動式車両用冷房
装置に用いて好適なものである。

従来、車両用空調装置において、冷房モードと暖房モー
ドの間に送風用７→′ンによる送風のみを行う換気モー
ドを設ける場合に、車両天井部の冷房用上部吹出口から
風を吹き出すように設計すると、暖房モードから換気モ
ードへの切替時に下部吹出口から温風、を吹出すという
不具合が生じる。

また、逆に換気モードの風を車両床部の暖房用下部吹出
口から風を吹出すように設計すると、冷房モードから換
気モードへの切替時に下部吹出口から冷風を軟出すとい
う不具合が生じ、いずれも乗員の空調フィーリンクを損
うことになる。

本発明は上記点に鑑み、冷房モードと暖房モードとの間
に２つの換気モードを設け、その一方の冷房モード畜り
の換気モードでは上部吹出口から風を吹出し、他方の暖
房モード寄りの換気モードでは下部吹出口から風を吹出
すように構成することにより、上記不具合を解消して、
乗員の空調フィーリングを向上することを目的とする。

以下本発明を図に示す実施例について１１＠する０図示
のｖＩ＆施例は本発明をバス車両用空調装置に適用した
例であり４１１１図は空調装菅本体部１０９を示し、ど
の空調装置本体部ＩＱＯｉｉ図示しない架台上に一体的
に構成され、第２図に示すようにバス車両１０１のＩＩ
Ｆ−１０２の下方に架装されている。第１図および第２
図においては、ｌは空調装置駆動用の補助エンジンで、
ディーゼルエンジンよりなり、その一端側には冷凍サイ
クルの圧縮機２が直結されている。３は補助エンジン１
の他端−に直結された冷却用送風ファンで、榛助エンジ
ンｌのフジエータ４および冷凍サイクルのコンデれた空
気取入ロアから導入される空気（外気）によって冷却さ
れるようになっている。この空気取入ロアには外気温間
を検出する外気温センｔａが取付けられており、この外
気温センナ＄は通常サーミスタのごとき半導体感温素子
よりなる。

９はコンデンｔＳにて凝縮した液冷媒を溜めるレシーバ
、１０はこのレシーバ９から送られてくる液冷媒を減圧
して膨張させる膨張弁、１１はこの膨張弁１９で断熱膨
張した霧状の冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により周囲
の空気を冷却する蒸発器で、蒸発後のガス冷媒は圧縮機
ｌに再び吸入されて圧縮されるようになっている。

ｌ！は蒸発器１１を収納している空調ケーシングで、そ
の空気導入口１２ｍはバス車両１０１０床ｔａｘの開口
部１０３を経て、座１Ｆ：１・４の下方に設けられた車
室内空気取入口１３に連通している０また、空調ケーシ
ングｌ！には蒸発器１１の上流鰯に換気用の外気を導入
するための空気口ｌｚｂが設けられている。前記車室内
空気取入口１３には車室内空気湿炭を検出する室温セン
サ１４が取付けられており、この室温センｔ１４も通常
サーミスタ等の半導体感温素子よりなる。１５は空調ケ
ーシングｌ！内で蒸発器１１の下流−に直列に設置され
た加熱器で、＃！３図および第４図に示すように鳳の流
れ（矢印イ）の前後方向に積層された２つの熱交挟部１
５　ａ　ｓ　１５　ｂと１この３つの熱交換部１５ｍ、
１５ｂがともに連通している上部タンク１５ｏと、一方
の熱交換部１５ｍのみが連通している下部タンク１５４
と、他方の熱交換部ｉｓｂのみが連通している下部タン
ク１５・と、下部タンク１１５１１に設けられた温水入
口ＩＩｆと、上部タンクｌ５ｏＬｆｆけられた第１の温
水出口１５ｇと、下部タンク１５・に設けられた第２の
温水出口１５ｈとを有している。１６は空調ケーシング
１２の加熱器下流−に接続されたスクロール状の送風ケ
ーシングで、その内部にはシーツコツアン等を用いた送
風ファン１７が内蔵されている・ＩＩはこの送風ファン
１７の回転輪１７ｍに直結された駆動用モータ、１１は
駆動軸で、補動エンジンｌＯ回転がプーリベルト機構３
・を介し市伝達されるものであり、その端部にはＷＬ＠
クラッチ２１が設けられており、この電磁クラッチ２１
（ｆ）接続時には駆動軸１９の回転がプーリベルト機構
２２を介して送風ファン１７に伝達されるようになって
いる。

！３けレシーバ９内のガス冷媒を圧縮＠２の吸入側に直
接戻す冷媒バイパス管で、その途中には電磁弁２４が設
置されている。

前記した加熱器１５は補助エンジンｌの渇水（・冷却水
）および車両走行用主エンジン２５の温水（冷却水）を
熱源とするもので、加熱器１５の温水入口ｌｓｆは補助
エンジン１および主エンジン２ｉの温水吐出部に接続さ
れており、亀ｌの渇水出口ｆｉｇは補助エンジンｌの温
水吸入部に接続され、第２の温水出口１５には主エンジ
ン１１Ｓの温水吸入部に接続されている。そして、加熱
器ｌｉと補助エンジンｌとの間の温水の流れは電磁弁２
−によって断続されるようになっており、また加熱＃１
５よ主エンジン２５との曲の温水の流れは電磁弁３７に
よって断続されるようになっている。

１８は主エンジン２５のラジェータ、２９はこのラジェ
ータ２８の冷却ファンである。３ｏは主エンジン２５の
温水を加熱器１５に導入するための電動ポンプである。

第５図は上記した送風ケーシング１６の出口部１６ｍか
ら出た風の通風経路を示すもので１出口部１６ａＦｉ仕
切板１１１１ｂにより２つの通路１６ａ、１６ｄに区画
されており、その一方の通路１６゜は冷房用ダクト３１
と暖房用ダクト３２に分トされ、他方の通路１６ａも同
様に冷房用ダクト３３と暖房用ダク）３４に分肢されて
いる。冷房用ダク）３１，３ｍは左右の車体側板６に沿
って車両天井部まで配設され、車両天井部において車両
前後方向にはぼ全長にわたって設けられている天井ダク
）３５．３６に連通している。この天井ダク）３１，３
ｇには多数の上部υご出口３７が設けられている。＠房
用ダクト３２．３４ｉｌｔ床１０２の下面で車ｉＮｔ′
ＩｅＪ後方向にｉｆぼ全長にわたって設けられた床下ダ
ク）３ｇ、３１１に連通しており、この床下ダク）３ｇ
、３８には床面上に位置して設けられた多数の下藝欧出
口４０ｔＩＫ綾続されている。

冷房用ダク）＄１とＩｌ！房用ダクト３鵞の分岐点およ
び冷房用ダクト３３と暖房用ダクト３４の分岐点にはそ
れぞれ切替ダンパ４１，４ｍが設、けられており、この
ダンパ４１，４ｍにより上記両ダク）３１と３２の間お
よび３３と３４が切替えられる。この両ダンパ４１．４
２Ｖｉ電磁ソレノイドからなる通風切゛替装置４３によ
り連−作動するよう構成されており、この顧＠ａＳはそ
のソレノイドに通電されると電磁吸引力を生じて、作動
棒４１１を矢印ａ方向に吸引するもので、固定支点４３
１を中心としてリンク４３．を矢１印す方向に回動させ
、更にリンク４３ｄ、４３ｅを介してダンパ４１を実線
位置に操作するとともに、別のリンク４３ｆ１４３ｇを
介してダンパ４２を実線位置に操作するようになってい
る。上記装置４３への通電が遮断されると、作動棒４３
＆が図示しない内蔵スプリングにより矢印ａと逆方向へ
復帰してダンパ４１．４２がそれぞれ破線位置に操作さ
れるようになっている。

第６ＷＩ！Ｊは上記装置４ｓへの通電の断続（ＯＮ。

０ＦＦ）と、天井ダタト３５．３６および床下ダク）ｓ
ｓ、ｓｏの切替との関係を示すものである。

第７図は本発明装置の電気回路を示すもので、４４は温
ａｍｍ用電子演算装置で、外気温センサ８、型温センサ
１４、および温度設定用可変抵抗器４Ｓの合成抵抗値変
化を入力信号として、その合成抵抗値の大小に応じてＡ
−Ｍの１１の出力を出す比較回路４４ａと、この比較回
路４４ｍの出力を所定の演算処理してθ〜２の１１の出
力を出す演算回路４４ｂとを有している。４６．４７は
補助エンジンｌの回転数親御用の第１、第２の電磁ソレ
ノイドで、この両ンレノイド４６．４７は補助エンジン
１の吸気管の絞り弁（図示せず）の開度を調整して補助
エンジンｌの回転数を制御するものであり、第１の電磁
ソレノイド４６のみに通電されると補助エンジン１は低
速回転（Ｌｏ）となり、第３の電磁ソレノイド４７のみ
に通電されると補助エンジンｌは高速回転（Ｈｌ）とな
り、両ソレノイド４６．４７がともに通電されないとき
は中速回転（Ｍ・）となり、両ンレノイド４１゜４４が
ともに通電されたときは燃料噴射ポンプ（図示せず）の
停止レバーを引き補助エンジンｌが停止する構造となっ
ている。

４１１．４１％５・は送風ファン駆動用モー＃ｌ・の速
度制御用抵抗であり、この３つの抵抗４１％４＄。

５０の抵抗値Ｒ４−１Ｒ４・、Ｒｓｅｄｌａｓ）１４ｍ
）ｌｉｏの関係に定めである。従って、電子演算装置４
４の出力を例えばＸ％Ｗ１マ、υ、Ｗ＋ｖ十υにするこ
とにより、モータＩＩの連崖すなわち送風量をＳ段階に
切替えることができる。

５１は車両の電源バッテリ、５８はヒユーズ、５３は空
調作動スイッチである。

次に、本発明装置の作動について説明する。第８図は両
温度センサ８．１４と設定用可変抵抗４ｉの合成抵抗値
Ｒ１と、比較回路４４＆の１３の出力Ａ　ＮＭと、１３
の作動モードＭｌ〜Ｍｔｓと、空調仕様と、吹出口との
関係を示す。夏期の最大冷房を行う際には、サーミスタ
からなる両温麿七ンサ８．１４および可変抵抗４５の抵
抗値がいずれも小となり、その合成抵抗値Ｒｓが最小と
なり１比較回路４４＆の出力がムとなり、演算呵路４４
ｂによりＭｌの作動モードが選択される。このＭｌの作
動モードにおいては、第９図の表に示すように、？、９
％２の出力が出され、第２ンレノイド４γが通電され、
補助エンジンｌ　（すなわち圧縮機りが高速（Ｈｌ）で
回転するとともに、電磁クラッチ２１が通電され接続す
るので、ファン１７は補助エンジンｌにより高速で駆動
される。また、通風切替装置４３も通電され、冷房用の
天井ダク）１１％３・−の通風路を−く。これにより、
冷房能力は最大に発揮され、天井ダク）３１．ｌ＠の下
部吹出口ｓ１から車室ｔＯＳ内へ矢印口のごとく冷風を
吹出すことにより、車重１９ｓ内の冷房が良好になされ
る。

そして、車ｌｉｌ＠ｓ内の冷房が進行して室温が低下し
たり、あるいは可変抵抗４ｂによる設定温が上昇したり
、あるいは外気温が低下すると、合成抵抗値！−が増加
するので、作動モードはＭｓから―次Ｍｓ％Ｍｓ・−と
切換えられる・Ｍｇの作動モードでは、出力がＱ、Ｚと
なり、補助エンジンｌの速度が中途（Ｍ・）になって、
冷房能力が所定Ｉ＆（＠えは３，０ＯＯＫ−程度）低下
する。Ｍｌの作動モードでは出力が０１９％　２となり
、補助エンジンｌの速度が低速（Ｌｏ）となり、冷房能
力がさらに所定量低下する。Ｍ４の作動モードでは、出
力がＯｌＱ、Ｙ、Ｚとなり、補助エンジンｌの速度が低
＊（ＬＯ）になるとともに、Ｉｌａ弁２６が開弁して補
助エンジンｌの温水が加熱＠ＩＩの片側〇熱交要部１５
ｍを通過するようになり、ここで冷風が再加熱されるの
で、冷房能力がさらに所定ｉｔ低下する・Ｍｍの作動モ
ードでは、出力がＯｓＱ％Ｒ％２となり、上記電磁弁！
６が閉弁し、その代りに電磁弁！番が開弁し、レシーバ
−内のガス冷媒が圧ｋＪ＠２に直！１ｇ＆人されるので
、冷房能力かさらに低下する・Ｍ−の作動モードでは、
出力がＯｌＱ、Ｍ、Ｙ％２となり、上記両電磁弁２４．
２６がｗＪ時に開弁して冷房能力がざらに低下する。

以上のＭＩＮＭ＠の作動モードは１１１１ｍエンジンｌ
の運転による冷房モードを行なう場合であるが、次のＭ
？、ＭＩの作動モードは補助エンジン１を停止して、送
風のみを行う換気モードである。すなわち、Ｍ７の作動
モードでは出力がＵ、Ｖ、Ｗ。

２となり、吹出口は依然として冷房用の天井ダク）３５
％１＠が選択されており、そしてファン用モータ１８に
は３つの抵抗４８．４９，５０の並列回路を通して通電
されるので、モータ１８は最高速である第ｓ７に次ぐ速
度の第４途で回転し、天井ダクト３５．３６の吹出口３
７から吹出す風によって車室内が強制換気される。なお
、換気モードに切替わる時、短時間だけ第１１第２の両
ソレノイド４６．４７に同時に通電され、補助エンジン
ｌの運転が自動停止される。Ｍｓの作動モードでは出力
がＵ、Ｖ、Ｗとなり、Ｚの出力がなくなるので、通風切
替装置４３への通、電が遮断され、これにより第６図に
示すように床下ダクト３８．３９が選択され、この床下
ダク）３Ｂ、３９に接続された下部吹出口４０から矢印
ハのごとく風が吹出して、車室内が強制換気される。

休に、ＭＩ〜Ｍｌ　８０作動モードは温風の吹出しによ
る一ＩＩ毫−ドであり、Ｍ−の作動モードでは出力が３
、υとなり、温水−路の電動ポンプｌ・および電磁弁１
１が通電され、作動する。これにより、走行用エン、ジ
ンｍｓの温水が加熱器ｌＩＯ２つの１交換部１５＆、１
５％を通して流れるようになる。また、同時にファン用
モータＩＩには最大の抵抗値を持つ抵抗４Ｉを通して通
電され、モー＃ｌ＄は最低速度すなわち第１途で作動し
、暖房能力は最小に設定される０このとき、通風切替装
置４３はオフ状態を継続しているから、温風は床下ダク
トＳＳ、５ｅｔ−通って下部吹出口４・から車室内へ吹
出す。次に、Ｍｌ・の作動モードでは出力がＳ％Ｖとな
り、ファン用モータ１８に中間の抵抗値を持つ抵抗４ｓ
を通して通電され、モータ１８が第２速度で作動し、Ｗ
ｊ！Ｎ能力が所定量向上する。Ｍｌｌの作動モードでは
出力がＳ。

Ｗとなり、最小の抵抗値を持つ抵抗５０を通してファン
用モータ１８に通電され、モータｌ畠が第３連で作動し
、暖房能力がさらに向上する。Ｍｌｌの作動モードでは
出力が！ｉ、Ｕ、Ｖ、Ｗとなり、ファン用モータｌｓ＆
：ｓつの抵抗４虐、４９．５６の並列回路を通して通電
され、モータ１ｌｔＪ１＄４達で作動し、暖房能力がさ
らに向上する。Ｍ１３の作動モードでは出力がＳ％Ｘと
なり、ファン用モータＩＩには抵抗４８，４１、ｉ＠を
介スることなく［＊電源より通電され、モータｌ畠が最
高速＜ｔｔｉｓ達）で作動し、ｌｌＮ能力が最大となる
。

以上のごとく、電子演算装置４４の出力によりＭ１’％
’ＭＩＩの１３モードを選択することにより車室温度を
良好に自動制御で醗る〇 なお、本発明は上述した実施例に限定されることなくｉ
身装形可能であり、例えば加熱器１５への温水の流入を
断続する意個の電磁弁！＠、１７＃ｉ１個の三方電磁弁
に置換することもできる。

また１加熱＠ＩＩとしては温水式のものに限らず、灯油
等の燃料を燃焼させて、空気を加熱する燃焼式ヒータを
使用することもできる。

盲た、床下ダク）３ｇ、３−は床ｌｏ２の上方軸に設置
するようにしてもよい。

また、上述の実施例における冷房能力および暖房能力の
制御方法紘好適な一例にすぎず、他の方法に稙身変更す
ることもでき、例えば冷房能力の制御においてレシーバ
嘗のガス冷媒を直接圧縮機：の吸入側にバイパスさせる
かわりに、圧縮機８の吐出冷媒ガス（ホットガス）ヲ一
部バイパスさせて蒸発器！ｌに直接流入させる等の手段
を用いることができる。また、冷房能力の制御を圧縮機
２の回転数切換と加熱＠ＩＩの加熱作用断続との組合せ
により行ない、冷凍サイクルにおける冷媒のバイパスは
廃止してもよい。また、暖房能力の制御においても送風
量を調節するのに加え、加熱器１５への温水量を電動ポ
ンプＳＯの回転数、流量調節弁の付加等により調節する
ようにしてもよい。また、電子演算装置４４は、予め設
定したプロダラムに従って―珈演算を行うマイクロコン
ピュータを用いて構成してもよいことはもちろんである
。

上述したように本発明においては、冷房モードと暖房モ
ードとの間にｚつの換気モードを設け、その一方の冷房
モード寄りの換気モードでは上部吹出口から鳳を吹出し
、他方の暖房モード寄りの換気（・−ドでは下部吹出口
から風を吹出すように構成しているから、暖房モードか
ら換気モードへの切替時に上部吹出口から温風が吹出す
とか、逆に冷房そ一ドから換気モードへの切替時に下部
吹川口から冷風が吹出すという不具合を確実に防止でき
、乗員の空調フィーリングを向上できるという効果が大
である＠

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す冷凍ナイクルおよ
び温水囲路の系統図、第２図は本発明装置を装備したバ
ス車両の概略Ｉｒ面図、嬉１図は本発明装置における加
熱器の正面図、＃１４図はこの加熱器の■断面図、第１
１ｉ！ｉ！ＩＦｉ本発明験置の通風系統を示すダクト構
成図、第６図は本発明装置の通風切替装置の制御特性図
、第１図は本発明装置の電気−路間、＊　”図および第
ｓｖ！ｉは本発明装置の作動説明図である。 １−補助エンジン、１−圧縮機、暮、１４・一温度検出
手段をなすＩｌｌ膚センサ、１１−蒸発器、！２・−空
調ケーシング、１５−・加熱器、３７−上部吹出目、４
０−下部吹出口、４３−、通風切替装置、４４−・電子
演算装置、４８一温度設定手段をなす設定用可変抵抗器
。 代理人弁理士　岡　部　膳 手　　続　補　　正　書（自発） 昭和６６年８月Ｚ１日 特許庁長官　殿 １事件の表示 ２発明の名称 車両用空調装置の自動制御装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 （４２６）日本電装株式会社 代表者　平　野　　　史 ４代理人 郵便番号　４４８ 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 ６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の閤および図面？補正の内容 （１）明細書第１４頁第８行の「電動ポンプｔｏＪをｒ
［動ポンプｓｏｌに訂正１．Ｊす。 （２）図面の第７匹を別紙のとおり補正（符号「ｌｏ」
を符号「８０」に訂正）します。 （８）図面の第９図を別紙のとおり補正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ空調ケーシング内に設置された冷凍サイクルの蒸発■
   と、前記空調ケーシング内に設置された加熱器と、これ
   ら蒸発器および加熱器を通過した嵐を送風する送風用フ
   ァンと、車両天井部に設けられた上部吹出口と、車両床
   部に設けられた下部吹出口と、この両吹田口への通風路
   を切替える通風切替装置と、温度検出手段および温度設
   定手段Ｏ電気信号が人力され、この両電気−号に応じた
   出力信号を出し、前記蒸発器による冷房能力、前記加熱
   器による緩胛能力、および前記通風切替装置の作動を自
   動制御する電子演算装置とを具備し、前記上部吹出口か
   ら車室内へ冷風を歇出す冷房モードと前記下部吹出口か
   ら車室内へ温風を吹出す暖房モードとの間に前記送風用
   ファンによる送風のみを行う２つの換気モードを設け、
   この３つの換気モードのうち、冷房モード寄りの換気モ
   ードでは前記上部吹出口から車室内へ風を秋出し、■舅
   モード寄りの換気モードでは前記下部吹出口から車室内
   へ風を吹出すように＃４成したことを特徴とする車両用
   空調装置の自動制御装置。