JPS5870033A - 自動車用空気調和装置 - 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】

本発明は、アイドル回転数調整装置な備えた自動車用空
気−釦装置の改良に関する。 自動車用の空気調和装Ｗは、そのコンプレッサが走行用
エンジンで駆動される。従ってアイドル時には、コンプ
レッサ動力のためアイドル回転数が低下して、エンジン
のオーバーヒートやノッキングが発生しゃすい。従来は
、これを防止するため、およびアイドル時の冷房能力を
増強するために　エンジン出力を調節するスロットルバ
ルブの開度を増し、エンジンの回転およびエンジン冷却
用ラジェータファンの回転を増速している。 以下従来の自動車用空気調和装置及びそのアイドル回転
数■整装置について説明する。 第１図は自動車用空気調和装置の概要図である。 この空気調和装置は、コンプレッサ１をマグネットクラ
ッチ２とベルトを介してエンジンで駆動する。ヱパボレ
ータ１では、送風１１１４で送られた空気が冷却、減湿
され、送風ダクト５から室内へ吹き出される。また図中
５は膨張弁、１はしν−バタンク、８はコンデンサであ
る。 このコンデンサ８は、走行中は主に走行風で、アイドル
時はラジェータファンで冷却される。 １８２図は、従来のアイドル回転数調整装置を示す。 この装置は、エンジンの吸気管１１にある燃料流量調節
用スロットルバルブ１ｚと、これの開度操作をする負圧
アクチュエータＩＪ、および負圧アクチュエータ１ｊに
導入される圧力を切換える電磁弁１４から構成される。 アイドル時において、コンプレブ量運転スイッチ１５が
オンすると、バッテリー電源Ｊｇ（：よりＡ第１図に示
すコンプレッサ用マグネットクラッチ１のコイル２１と
電磁弁１４のコイル１４１１とカを励磁される。この励
磁により、無励磁の時（−閉じていた負圧用バルブ１７
が開りき、同時書＝、開いていた大気圧用バルブ１８が
閉じる。これにより、吸気管１１の負圧取出口１１ｍか
ら、ゴムホース１９、逆止弁２０を通して、負圧タンク
２１に貯蔵されている負圧が、′ｌ１ｆＨ弁Ｉ４の負圧
導入口１４ｍ、出力口１４ｂを経て、−Ｅ１己負圧アク
チュエータ１３の訣圧蔓２２に導力１れる。したがって
、負圧室ｚ２は大気圧力１ら負圧に切換わり、ダイアフ
ラムｘ３はリターンスに吸引され、シャフト２５、ロッ
ド２６を介して、上記スロツ）Ａ／バルブ１２が実線で
示すＣ位置から破線で示す６位蓋に回転し、開度が大と
なる。この結果、燃料流量が増加し、エンジン出力が増
大して、アイドル回転が増速することになる。 しかしこのアイドル回転数刺整装置は、次のような欠点
がある。 コンプレツ＋１の動力はコンデンサ８の凝縮圧力や、エ
バポレータ３の蒸発圧力の上昇にともない増加する。 凝縮圧力と蒸発圧力は、コンデン＋８の吸込み空気温度
の上昇や、エバポレータ３の吸込み空気温度の上昇など
の冷房負荷の増加にともない上昇する。このため、第２
図のアイドル回転数調整装置において、スロットルバル
ブ１２の増加１ｍ度が一定の場合には、第３図に示され
るように、冷房負荷の増加にともない、エンジン負荷が
増えて、アイドル時のエンジン回転数は大きく低下する
。 この結果、高外気温時などの冷房負荷が大きい時には、
アイドル時のエンジン回転数低下により、冷房能力不足
となり、室内が充分冷房されない欠点がある。 この欠点は、乗用車のアイドル状態が長時間継続する場
合には、エンジン排熱などの影響により、コンデンサ吸
込み空気温度が更に上昇してゆくので、一層助長される
。 また冷房負荷の大なる時に合わせて、そロットルパルブ
１ｘの開度を大きく設定すると、軽負萄時に、エンジン
回転数が更に増加して、輪金、振動が大となり、かつ燃
費の増加も大良くなる欠点がある。 以上讐約すれば、外気温が高く、かつ車内室温が高い時
にはコンプレッサ動力が大きく増加して、アイドル時の
エンジン回転数の低下刃１大きい。 一方、室温を低下させ名ためには、大きな冷房能力が必
要である。 したがって、スロットルバルブ１２の開度な大きく増加
して、アイドル回転数増加鎗な大にする必要がある。 これ暑一対し外気温が高い時でも、室温が高くなければ
、冷房能力増加を大にする必要がないから、アイドル回
転数増加は小さくて良い。 又、車内室温が高い時でも、外気温度が高くなければ、
コンプレッサ動力の増加は比較的小さいから、アイドル
回転数の低士量も大きくならない、したがって、騒音・
振動の低下や燃費低減の苑地から、スロットルバルブ開
度を大きくすることによりアイドル回転数を増加しすぎ
ることは避けるべきである。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは高外気温、かつ高車内憲温の場合、すな
わち、コンプレッサ動力が大で、かつ必要冷房能力が大
きい場合に、アイドル回転数の増加量を大にし、それ以
外では、増加量を小さく抑えることによって、室内の冷
房効果・快適性を維持しつつ、目１１１ＪｊＬのｍ％ｌ
低減と、エンジンの騒音・振動増加の防止とをはかるよ
うなアイドル回転数調整装置を備えた自動車用空気調和
装置な得んとするものである。 すなわち本発明は、自動車用２２ｆｉｌｌｌ和ＷＬ随に
おいて、外気温検出器と車内室温検出器を備え、外気温
検出値が成る設定値より大で、かつ、車内室温検出値が
、別の成る設定値より大なる場合に、コンプレッサ動力
が大であり、かつ必要冷房能力も大であると判別し、こ
の判別結果に基いて、スロットルバルブ開度などのエン
ジンのスロットルバルブ出力側−手役を制一手段により
２段階に操作し、もって大冷房能力が必要にもかかわら
ず、アイドル回転数の大きな低下が予想される場合には
、出力増加量が大となるようにエンジンのスロットルバ
ルブ出力側副手段を操作して、アイドル回転数増加量を
大にし、それ以外の場合には、出力増加量が小となるよ
うに操作して、アイドル回転数増加緻を小にするように
したものである。 以下本発明を図示する実施例にもとづいて説＝４図は、
自動車用空気調和装置のアイドル回転数Ｗａ装置を示す
説明囚、！８５囚は側軸手段のブロックダイアダラムで
ある。この装置は、エンジンのスロットルバルブ出力制
動手段である負圧アクチュエータ３１と、この負圧アク
チュエータＪ７を２ｙｊ階に制飢する出力操作手段であ
る２個の°嵯磁弁３２．３Ｂと、第５図に示す外気温検
出器３４及び車内室温検出器Ｊ５と、制御手段３Ｃとを
備えている。 上記負圧アクチュエータ３１は、上記第１１を磁弁３２
によって圧力切換がなされる第１負圧室３７と、第２１
！磁弁２３によって圧力切換がなされる第２負圧室３８
と、第１負圧嶌１７め圧力変化によって作動する第１ダ
イアフラム３９と、第２負圧室３８の圧力変化によって
作動する第２ダイアフラム４０とを具備している。 上記Ｉｌｌダイアフラム１ｊには、シャフト４１が固定
され、このνヤフ）４１にはプレート４ｚとプレー）４
７とがそれぞれスナップリング４４と４５とで固定され
ている。またプレート４ｊと負圧アクチュエータケース
４６との間には、リターンスプリング４１が介在してい
る。 更に第２ダイアフラム４０にはプレート４８が固定され
、このプレート４８は、負圧アクチュエータケース４６
とプレート４２との間に挿入されている。ここで第１ダ
イアプラム１９のストローク長は、第２ダイアプラム４
０のストローク長よりも長くなっている。

【に上記シャ
フト４１には、ロッド４ｇが取付けられ、このロッド４
９で吸気管５０内のスロットルバルブ６１の開閉度を制
御するものである。この吸気管５０には１．負圧取出口
５０３が形成され、ここにゴムホース５ｚ、逆止弁６３
、負圧ポンプｊ４が順に取付けられ、この負圧ポンプ５
４を第１．！Ｊ２電磁弁３２．３３の負圧導入口ｌｚｍ
、ｘｓａに接続している。 この第１電磁弁３ｚは、励磁コイル５５で開閉作動する
負圧用バルブ５６及び大気圧用ノ（ルブ５１を備え、上
記負圧導入口ＪＪｍ及び＠１員圧ｌ［３１に連通した出
力口ｓｘｂを形成している。 第２電磁弁３３も同様に励磁コイル５８で開閉作動する
負圧用バルブ５９及び大気圧用パルブーＯを備え、上記
負圧導入口Ｊｊｍ及び＠２負圧Ｎ３Ｉに連通した出力口
ｓｚｂを形成している。 この励磁コイルｉｓ、ｓｉｔは、リレーコイル６１で作
動されるリレー接点６２Ｎ、６２ｂのＯＮ、ＯＦＦによ
り励磁が切換えられ、リレーコイル６１は制御手段３６
の出力によって励磁される。なお図中６１はコンプレッ
サの運転スイッチ、−４はマグネットクラッチのコイル
、ｄｌｊはバッテリ電源である。 上記制御手段２６は、第５図に示すように外気温検出器
３４と車内室温検出１４ｚｇとの検出信号にもとづいて
上記リレーコイル６１を励磁するものである。ここで、
外気温検出器３４は。 通常車外の外気温を代表する場所に、又、車内Ｍ温検出
器３５は、車室内の富渇を代表する場所に取付けられる
。 なお、オートエアコンと称し、車内室温の自動調節機能
を有する空ｍ装蒙にあっては、あらかじめ、外気温検出
器と車内室温検出器を備えているので、これを共用する
ことができる。 上紀外気潟検出器３４の信号はヒステリシス要素ｇｇに
入力し、このヒステリシス要素６６は外気温検出器３４
の出力が、外気温設定値σ１とσ雪を境として、″、又
は１（）”を出力する。外気温設定値σ１と−１との差
″Ｉ（σ１−０２　）″はヒステリシスであり、外気温
のわずかな変化で、ひんばんにヒステリシス要素ｇｇの
出力が切換わることを防止する。 一方室内室温検出器３５の信号は、ヒステリシス要ｓ６
１に入力し、このヒステリシス要素６１は車内１１温検
出器３５の出力が、車内鴬〆渇設定値Ｊ１とａ麿を境と
して、＠１″′、又は＠０”を出力する。 ヒステリシス″（δ１−６１　）′″は、上記と同権に
車内室温のわずかな変化で、ひんばんにヒステリシス要
素６７の出力が切換わることを防止する。 これらヒステリシス要素６６．６７がらの信号は１、Ａ
ＮＤ要素６８に入力する。このＡＮＤ要素６８はヒステ
リシス要素６６の出力が１１″、かつヒステリシス要素
６７の出力が１′″の場合に１１”を出力し、それ以外
は１０ｍを出力する。 ＡＮＤ要素６８の出力が：】”又は＠Ｉｏ”に対応して
、第４図に示すリレーコイル６１が励磁し、又は無励磁
となる。 次にこのように構成された空気調和装置の作用を第１図
、および第４図〜第６図にもとづいて説明する。 コンプレッサ運転スイッチ６３がオンの時、バッテリー
１１諒ｓｓにより、コンプレッサ用りラツｆ　’＃＝４
　ノコイルＹ−が励磁され、コンプレッサ１は、クラッ
チｈ、ベルトを介して、エンジンで駆動される。 ココテ、自動車が走行状態からアイドル状態に皺った巻
金な考える。 高外気温であるが、走行瀘後で、車内室温は比較的低い
とする。 外気温検出器３４の出力が、σ１（℃）より大とすると
、ヒステリシス要素ε５の出力は′″１′″である。 しかし、車内室温検出器Ｓ５の出力が、−８（”Ｃ）よ
り小とすると、ヒステリシス要素＃１の出力が＠０１で
あるので、ＡＮＤ要素６ｇの出力は”０″となり、リレ
ーコイル６１は無励磁となり、リレー接点６２ｍがオフ
、リレー接点ｇｚｂがオンとなる。 これにより、Ｉ８２電磁弁ＪＪの動磁コイル５８は励磁
され、負圧用バルブ５９が開らき、大気圧用バルブ６０
は閉じ、吸気管５０の負圧が、負圧取出口ｇｏｓ％逆止
弁５３、負圧タンク５４、第２電磁弁Ｓ３の負圧導入口
ＪＪａ。 出力口ＪＪｂを経て、負圧アクチュエータ３１の第２負
圧室３８に導びかれる。 この時、第１゛−磁弁３ｚの励磁フィル６５は、無励磁
であり、負圧用バルブ５６は閉じ、大気圧用Ａ　ｋブ５
７が開き、負圧アクチェエータＪ１の第１負圧室Ｊ１に
は大気圧が導入されている。 したがって、１！Ｊ２ダイアフラム４ｏが、リターンス
プリング４７の力に打ち勝って吸引され、第２ダイアフ
ラム４ｏに固定されたプレート４ｇ、ｔ４よびプレート
４ｚ、スナップリング４４を介して、シャフト４１、ロ
ッド４ｇが矢゛印１の方向に第２ダイアフラム４ｏの移
動ストロークの小さな量で移動する。この結果吸気管５
０のスロットルバルブ５１は位＋Ｒｃから位置ｅに回転
して、開度が増加して、燃料流量が増し、アイドル回転
数は小さな値だけ増加する。 この時、Ｉ８１ダイアフラム３９は矢印１方回に吸引す
る力はないが、シャフト４１に固定されているので、シ
ャフト４１の移動にともない移動することになる。 上記作用により、高外気温であっても車内室温が比較的
低い時には、アイドル回転数の増加量が小さく、大幅に
増加することがないので、燃費増加と、エンジン騒音・
振動の増大を小さく抑えることができる。 次にアイドル状態が長時間継続して、車内室温が大きく
上昇してコンプレツ号動力が一加し冷房能力の低下が大
となってきたとする。 車内室温検出器３５の出力がａｓ（’Ｃ）より大となる
と、ヒステリシス要素６１の出力が１０′から＠１”に
反転し、かつ、ヒステリシス要素６６の出力も１１”で
あるので、ＡＮＩ５要素６８の出力は＠ｌ”となり、リ
レーコイル６１は励磁され、リレー接点６２ｍがオン、
リレー接点６１ｂがオフとなる。 したがって、１記のリレーコイル６１が無励磁の場合と
は逆に、第１電磁弁１２の励磁コイルｊ５がｌｉ！ｌｋ
ｌとなり、負圧用ノ（シブ５６カー開き、大気用バルブ
ｊ１が閉じる。一方第２亀磁弁３３では励磁コイル５８
が無励磁となり、負圧用バルブ５＃は閉じ、大気圧用）
（ルブ６０は開く、従って負圧アクチュエータ３１の＄
１負圧ＮＪ１には負圧が、第２負圧室３８には、大気圧
が導入される。 これにより、第１ダイアフラム３９がリターンスプリン
グ４１の力に打勝って吸引され、シャツ）４１、ロッド
４９が矢印ａの方向に大きく移動する。この結果、スロ
ットルバルブ５１は位ｉｆｅから更に位置ｆまで回転し
て、燃料流量が更に増し、アイドル回転数は大きく増加
することになる。 この時、第２ダイアプラム４０は不作動の状態であり第
４図の位置にある。 上記作用により、コンプレッサ１の冷凍能力が増加する
とともに、ラジェータファン（図示せず）の風量が増加
して、コンデンサ８の凝縮能力も増加し、これらの効果
によって、車内室温の上昇は抑えられる。 次にその他の条件の場合について説明する。 高車内室温であっても、直外気温でない場合には、ヒス
テリシス要ｘｔｔｅの出力は１０”、ヒステリシス要素
６７の出力は′１′であるので、ＡＮＤ要素６８の出力
は１０”である。高外気温でも、高車内室温でもない場
合にも、同様にＡＮＤ要素６Ｊの出力は＠Ｏ”であるの
でいずれも、アイドル回転数増加量は小である。 又、コンプレッサ運転スイッチ６３がオフの時は、制御
手段３６の出力如何にかかわらず、クラッチコイル６４
、電磁弁ｓｚ、ｘｓの励磁コイルｔｉｓ、ｓｔｔがいず
れもバッテリ６６で励磁されず、よって、負圧アクチュ
エータ３１の負圧菟ｊ１と３８には、いずれも大気圧が
導入され、ダイアフラム３９と４０は吸引されず、第４
図の位置にある。このため、スロットルバルブ５１の位
置はＣであり、燃料流量の増加はない。 以上に説明した、コンプレツ＋１のオン／オフや、外気
温、車内室温の変化にともなう、スロットルバルブ５１
の開度増加電とアイドル時のエンジン回転数の変化の様
子を＄６図に示す。 図中、′冷房負荷”は、′外気温、車内室温”を置きか
えたものである。又、Ａ点は外＠、諷がσｌ（’Ｃ）以
上で、かつ車内室温がａｔ（’Ｃ）以上になる点である
。第６図から本発明によれば、冷房負荷が増加した場合
にアイドル時のエンジン回転数が低下するのを防止でき
ることがわかる。 以上説明したように本発明によれば、コンプレッサ運転
時のアイドル回転数増加量を大、小２段階に一輪する構
造とし、この増加量の切換えを、外気温が成る設定値よ
りも大で、かつ、車内室温も別の成る設定値よりも大な
ることを条件として行うよりにしたので、アイドル回転
数の大きな増加が必要な場合、−Ｃなわち、コンプレッ
サ動力増大のために、アイドル回転数低下が大となり、
これが原因で、室内が本島となる場合にのみ、アイドル
回転数増加替を大として、室内の？？！房効果・快適性
を維持し、それ以外では、アイドル回転数増加量を小に
することができるので、従来の装置に比較して、燃費の
低減とエンジン騒１・振動の低下を図れる顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用空気調和装置の概要図、第２図は同装
置における従来のアイドル回転数調整装置の説明図、第
３図は同装置における冷房負荷とコンプレッサオン−オ
フ、スロットルバルブ開度増加量、アイドル時のエンジ
ン回転数との関係を示す図、第４図は本発明の一実施例
を示す自動車用空気調和装置のアイドル回転数１整装置
の説明図、第５図は同装置の制御手段を示すブロックダ
イアダラム図、第６図は同装置における冷房負荷とコン
プレッサオン−オフ、スロットルバルブ開度ｉ加量、ア
イドル時のエンジン回転数との関係を示す図である。 ３１・・・負圧アクチュエータ、３２・・・第１電磁弁
、ＪＪａ・・・負圧導入口、ｊｆｆｂ・・・出力口、２
３・・・第２１！磁弁、ｊｊａ・・・負圧導入口、ＪＪ
ｂ−・・出力口、１４・・・外気温検出器、３５・・・
車内室温検出器、１６・・・制御手段、３１・・・第１
負圧蔓、３８・・・第２負圧嶌、１９・・・第１ダイア
プラム、４０・・・Ｉ８２ダイアフラム、４１・°°シ
ャフト、４１．４３・・・プレート、４４．４５・・・
スナップリング、４６・・・負圧アクチュエータケース
、４７・・・リターンスプリング、４８・・・プレート
、４９・・・ロッド、５０・・・吸気管、５０ｍ・・・
負圧取出口、５１・・・スロットルバルブ、５２・・・
ゴムホース、５３・・・逆止弁、５４・・・負圧ポンプ
、５５゜５８・・・励磁コイル、５６．５９・・・負圧
用バルブ、ｔｓｒ、ｉａｏ・°大気圧用バルブ、６１°
・・リレーコイル、６１ｍ、６２ｂ−・・リレー接点、
６３・・・コンプレッサの運転スイッチ、６４・・・マ
グネットクラッチのコイル、６５・・・バッテリＮｆｌ
、６６゜６７・・・ヒステリシス要素、６８・・・ＡＮ
ＤＱ素。 −人復代理人弁理士　　鈴　　江　　武　　彦第３図 第４図 −−−Ｊ 第５ＷＡ ６ 第６図 １１〜　−　　　　　　　　　Ａ　　　人々唐良埼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのスロットルバルブ出力操作手段を２段階に制
   御する出力操作手段と、外気温検出器及び車内蚕温検出
   器と、これら検出器の出力値にもとづいて前記出力操作
   手段を２段階に切換える信号を発生する制訓手段とを員
   備し、Ｅ記外気温検出器役び厚内室温検出器の出力がい
   ずれも設定値以上のときに、エンジン出力の増加量を大
   となし、それ以外のときにエンジン出力の増加量を小と
   なすようにしてなる自動車用空気調和装置。