JPS59164221A - 自動車用空調装置の制御装置 - 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】 本発明は自動車用空調装置の制御装置に関するもので、
特に補助エンジンにより駆動されル冷凍サイクルにより
空気冷却作用を発揮するエバポレータを有する型の、例
えばバス車両用の空調装置の冷房能力制御に好適なもの
である。

従来、この種の制御装置は、補助エンジンの回転速度に
より冷凍サイクルの冷房能力を調節することが知られて
いるが、本発明はこのことを利用して、車室の熱負荷の
検出信号と操作機器の操作イホ号とに対応して、冷房能
力の自動調節と、冷房装置としての運転、停止の選択と
を、可能にする自動車用空調装置の制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

このため、本発明では、補助エンジンの回転速度調節部
材に連結されてこの調節部材を所定の移動範囲で変位さ
せる過程で上記補助エンジンの運転および停止とともに
運転中の回転速度を変化させる電気−機械作動器と、車
室の熱負荷の検出信号および操作機器の操作信号に対応
して上記電気−機械作動器を制御し上記調節部材を変位
させる電気制御回路と、を備えたものである。

電気制御回路は、好ましくは、上記検出信号および操作
信号に対応して、上記補助エンジンの回転速度の目標と
する段階を設定するように構成される。これと、付随し
て、上記補助エンジンの実際の回転速度を検出する検出
手段を設け、その検出信号より得られる回転速度と、上
記設定された回転速度とを比較し、比較結果に応じて上
記調節部材の位置を帰還制御することが更に望ましい。

このことにより、冷凍サイクルの運転状態等が変化して
補助エンジンの動力負荷が変化したとしても圧縮機は予
め設定された目標回転速度に維持され、予定された冷房
能力を常に発揮し得る。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明す
る。第１図は本発明が適用された自動車用空調装置の概
略的な構成を示すものである。

第１図において、符号ｌは、図示の全ての構成要素とと
もに適当なフレーム（図示せず）によって支持され、バ
ス車両の床下空間に支持された補助エンジンを示してい
る。補助エンジン１は、ディーゼルエンジンが用いられ
、２は燃料噴射ポンプ、３はその燃料調量ランク、４は
各気筒に設けられたグロープラグに給電するための端子
板、５はマフラー、６は出力軸、７は冷却ファン、８は
ラジェータをそれぞれ表わし、その他の構成部品は図示
を省略しである。

上記ラック３は補助エンジンの回転速度をその調節位置
によって規定するとともに、調節位置の一端においては
エンジンへの燃料供給を完全に断つことによって補助エ
ン・ジン１の運転を停止させるようになっている。９は
ステッピングモータで本発明の電気−機械作動器をなす
もので、４相の電気信号を受けて出力ロットの位置を微
小ステップずつ変位させ、出力ロンドに連結されたリン
ク１０を介してラック３の位置を変化させることによっ
て補助エンジン１の回転速度を調節するとともに、エン
ジン１の停止を行なう。

１１は冷媒圧縮機であって、詳細を省略して示す冷凍サ
イクル１２の構成要素である。圧縮機１１は電磁クラッ
チ１３、ベルト１４、および符号を付してないプーリを
介して上記エンジン１から回転駆動力を受けるようにな
っている。１５は冷凍サイクル１２に含まれる凝縮器、
１６は同じく蒸発器、１７は同じく減圧弁である。凝縮
器１５は上記ラジェータ８とともに、上記ファン７によ
り発生される空気流路に配置されている。

蒸発器１Ｇは、遠心ファン２ｏとともに空気冷却ケース
１８の内に配置されている。空気冷却ケース１８は車両
床板を貫通する開口部１９より遠心ファン２０により空
気を導入し、吐出側開口部２１に向かって空気を吹き出
すように構成されている。吐出側開口部２１には、図示
しない空気ダクトが接続され、そのダクトを介して床上
の複数の空気吹出口に蒸発器１６を通して冷却された空
気を供給するようになっている。空気圧送のためのファ
ン２０は、上記補助エンジン１の出力軸６より回転伝達
機構２２を介して回転駆動されるようになっている。

上記構成要素のうち、電気制御回路によって電気的に制
御されるものは、ステソピングモーク９と電磁クラッチ
１３とである。一方、電気制御回路に対して、熱負荷お
よび作動状態の検出信号を与えるために、○印で示すい
くつかの検出手段が図示されている。２３は車室内空気
温度を検出する内気センサで、吸入側開口部１９の内側
に設置されている。２４は車室外空気温度を検出する外
気センサで、エンジン冷却ファン７によって惹起される
空気流路の入口部に設置されるでいる。２５は冷却度セ
ンサで、蒸発器１６のフィンの表面温度を検出する。以
上のセンサ２３．２４．２５は周囲温度により内部抵抗
が変化するサーミスタが使用される。

２６はエンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ
で、エンジン１のスタータリングギヤ（図示せず）の凹
凸によって生じる磁気回路の磁気抵抗の大きさの変化を
周波数信号として生じる電磁ピックアップが使用される
。２７はエンジンの油圧スイッチで、油圧が以上レベル
になったときに閉成する。また２８はエンジンの冷却水
温度が異常上昇したときに閉成する水温スイッチを示し
ている。２９．３０は冷凍サイクル１２の低圧側圧力と
高圧側圧力とにそれぞれ応答して、異常レベルになると
閉成する低圧スイッチおよび高圧スイッチである。

第２図は、電気制御回路に対して、乗員の操作に基づく
操作信号を発生する操作機器と、空調装置の作動状態を
表示する表示装置とを備えた、操作パネル３１を示して
いる。３２は車室内空気温度の制御目標温度を設定する
温度設定器で、温度の表示目盛３３に従って操作ノブを
スライドさせることができ、操作位置に対応した抵抗値
を発生するようになっている。３４は水温異常表示ラン
プ、３５は油圧異常表示ランプ、３６は冷媒圧力異常表
示ランプ、３７は燃料噴射ポンプが始動可能状態である
かどうかを示す始動ランプである。

３８は運転モード切替スイッチで、自動運転モード、弱
冷運転モーＦ、停止モードを操作ノブの移動によって選
択できるようになっている。３９はキースイッチで、キ
ーの挿入回動により、グロープラグによる予熱（ＰＨ）
　、停止（ＯＦ　Ｆ）、運転（ＯＮ）　、始動（ＳＴ）
を切替えることができる。４１はグロープラグが充分に
加熱されたときに点灯する表示ランプである。

第３図は上記のバス車両用空調装置を、電気的に制御す
る電気制御回路を図示したものである。

第３図′の４２は先に説明した電気部品が久方回路また
は出力回路に接続された回路パンケージを示し、この回
路パッケージ４２は第２図に示す操作パネル３１の背部
に一体に組み込まれている。図示されているように、温
度設定器３２、内気センサ２３、および外気センサ２５
は直列に接続されてパッケージ４２に接続しである。こ
の直列回路はパンケージ４２内において調節抵抗４３と
さらに直列に接続され、定電圧端子４４より調節抵抗４
３を介して一定の電圧が与えられ、調節抵抗４３との接
続点に設定器３２およびセンサ２３．２４の合成抵抗値
に対応した電圧信号を生じる。この電圧信号は前置増幅
回路４５で増幅され、Ａ−Ｄ変換回路４６の第１の入力
端子■１に印加されている。

冷却度センサ２５は調節抵抗４７と直列に接続され、そ
の接続点に生じる電圧信号はＡ−Ｄ変換回路４６の第２
の入力端子Ｉ２に印加される。Ａ−Ｄ変換回路４６は、
公知のものであってマイクロコンピュータ４８の指令信
号により第１の入力端子■１と第２の入力端子Ｉ２とを
選択するとともに、マイクロコンピュータ４８の別の指
令信号により内蔵するＤ−Ａ変換用ラダー抵抗の抵抗値
を変化させて可変電圧信号を発生し、上記選択した入力
信号と可変電圧信号とを比較して、両者が略一致したと
きにマイクロコンピュータ４８に一致信号を送出するよ
うに構成されている。

回転速度センサ２６は波形整形用増幅回路４９と接続さ
れ、回転速度に比例した周波数の矩形パルス列信号に整
形され、このパルス列信号はバッファ５０を介してマイ
クロコンピュータ４８の外部割込入力端子ＩＮＴに印加
される。

キースイッチ４０の始動接点（ＳＴ）と接続された線５
１はバッファ５２を介してマイクロコンピュータ５２の
１つの入力端子ＳＴに接続されている。３８Ａ、３８Ｂ
は操作パネル３）の運転モード切替スイッチ３８により
開閉されるスイッチであり、ストップスイッチ３８Ａは
上記モード切替スイッチ３８が停止モードを選択したと
きに閉成し他のモードのときに開放する。また自動／手
動切替スイッチ３８Ｂは運転モード切替スイッチ３８が
自動運転モードを選択したときに閉成し、弱冷運転モー
ドまたは停止モードを選択したときに開放するようにな
っている。ストップスイッチ３８Ａおよび自動／始動切
替スイッチ３８Ｂはそれぞれバッファ５３．５４を介し
てコンピュータ４８の入力端子ＳＴＰ、Ａ／Ｍにそれぞ
れ接続しである。

パッケージ４２内の電気部品への給電は、キースイッチ
４０が運転位置にあるときと始動位置にあるときに接触
される端子より線５５を介してなされる。線５５よりパ
ンケージ４２内に導入された電源ＶＢは、一方ではコン
ピュータ４８の出力側バッファに対してはそのまま給電
するように接続され（図示せず）、他方ではコンピュー
タ４８の入力側バッファに対しては電圧安定化回路５６
により一定した電圧に変換されて定電圧端子ＶＣ４４か
ら給電されるようになっている。電圧安定化回路５６は
コンピュータ４８に対しても動作電源として一定電圧を
与え、また一定電圧を１発生開始するまでの間コンピュ
ータ４８にリセット信号を与える。

水温スイッチ２７は、パッケージ４２の外部において、
水温ランプ３４と直列にして、線５５と接地との間に接
続されている。また、低圧スイッチ２９、高圧スイッチ
３０は並列接続された上、れいばあ圧力異常表示ランプ
３６と直列にして、線５５と接地との間に接続されてい
る。このため水温スイッチ２７、および各圧力スイッチ
２９．３９が各々異常を検出した場合は、キースイッチ
４０が投入状態にある間で、しかもその検出している期
間だけ、各異常表示ランプ３４．３６が点灯される。

油圧スイッチ２８もパンケージ４２の外部で油圧異常表
示ランプ３５と直列接続されており、補助エンジン１の
油圧が異常レベルのときにランプ３５が点灯するように
なっている。

この例では、上記異常表示ランプ３４．３５．３６のう
ち、水温異常表示センサ３４と冷媒圧力異常表示ランプ
３６とは、一旦点灯した後はコンピュータ４Ｂの指令に
より点灯状態を保持可能とする回路構成としである。す
なわち、スイッチ２７、およびスイッチ２９．３０はそ
れぞれその開閉に対応したレベル信号を、人カバソファ
５７．５Ｂを介してコンピュータ４８の入力端子ＴＳ。

ＰＳに与えるようになっており、さらにコンピュータ４
８の出力端子ＴＬは出力５９を介して水温異常表示ラン
プ８４に、コンピュータ４８の出力端子ＰＬは出力バッ
ファ６０を介して冷媒圧力異常表示ランプ３６に接続さ
れている。

始動ランプ３７は、コンピュータ４８の判断のみにより
点灯されるもので、出力バッファ６１を介してコンピュ
ータ４８の出力端子ＳＬに接続されている。

補助エンジン１の回転速度の段階およびその停止を一連
の変位過程で調節するステッピングモータ９の４相の励
磁コイルの各々は、コンピュータ４８の４つの出力端子
群Ｐから、出カバソファ６２．６３．６４．６５を介し
て付勢、消勢されるようになっている。

冷凍サイクル１１の運転、停止を選択する電磁クラッチ
１３はクラッチリレー１３Ａの常開接点がリレーコイル
の付勢により閉成されたときに、線５５より給電されて
、連結状態を実現するように接続され、リレー１３Ａは
コンピュータ４８の出力端子ＭＣよりバッファ６６を介
して付勢、消勢が制御されるようになっている。

マイクロコンピュータ４Ｂは、クロック回路６７て作成
されるクロックパルスに同期して、予めプログラムされ
た制御プログラムを実行し、この実行過程で各センサお
よびスイッチからもたらされる情報を入力端子、より入
力し、補助エンジン１の回転速度の段階、冷凍サイクル
の運転と停止、および各表示ランプの点灯と消灯を制御
するための出力信号を出力端子に発生する。

マイクロコンピュータ４８それ自体は、公知のものであ
って、制御プログラムを記憶したプログラムメモリ、デ
ータを一時記憶するための一時記憶メモリ、制御プログ
ラムを一定単位毎に順次解読し実行するＣＰＵ、ＣＰＵ
の動作タイミングを作成するタイミング回路、および入
力端子と出力端子をＣＰＵと結合するための回路を含ん
で構成されている。

第３図において、６８は車載バッテリであり、バス車両
の原動エンジンのバッテリおよび充電装置を兼用するこ
とができる。必要ならば、補助エンジンの専用エンジン
および充電装置を備えることもできる。車載バッテリ６
８はヒユーズ６９を介してキースイッチ４０と接続され
ている。

７０はグロープラグ４Ａに対する公知の予熱通電回路で
あって、キースイッチ４０の予熱接点に接続され、キー
スイッチ４０が予熱位置にある場合に、補助エンジン１
のグロープラグ４Ａに通電し、グロープラグ４Ａを加熱
するとともに、所定の通電状態が経過すると予熱完了表
示ランプ４１を点灯するようになっている。

以上のように構成された電気制御回路は、マイクロコン
ピュータ４８にプログラムされた制御プログラムに従っ
て作動する。第４図ないし第１０図はその制御プログラ
ムの内容を図示したものである。図のうち、第３図ない
し第７図は繰り返し実行される一連のメインルーチン、
第８図は外部割込に基づいて実行される割込ルーチン、
第９図と第１０図はメインルーチンで使用されるサブル
ーチン、をそれぞれ表わす。

制御プログラムの内容の説明の前に、この装置における
冷房段階および回転速度段階の調節の概要について第１
１図、第１２図を参照して説明する。第１１図の横軸は
温度設定器３２、内気センサ２３、および外気センサ２
４の直列合成抵抗Ｒの大きさ、言い換えるとＡ−Ｄ変換
回路４６に入力端子■１に印加される電圧信号のレベル
、を表わしている。この合成信号１１は、内気センサ２
３で検出される車室内空気温度が上昇するほど、外気セ
ンサで検出される車室外空気温度が上昇するほど、また
温度設定器３２で設定される目標制御温度が下降される
ほど、大きい値をとる。

第１１図の縦軸は、冷房段階ＣＣおよび回転速度制御段
階ＥＬを示し、冷房段階ＣＣは符号０、■、２．３の順
に冷房能力が低下する４段階で表・わされ、回転速９度
段階ＥＬは同様の符号で０．１．２の順に回転速度が低
下する３段階で表わされる。

この図の横軸と縦軸に示す対応関係は、図示のように強
力冷房段階Ｈ１％中間冷房段階Ｍｅ、弱冷房段階ＬＯ１
および送風・段階の４つの作動モードの区分と一致する
ものである。なお、こうした対応関係は、コンピュータ
４８の制御プログラムの成立ちにおいて予め設定されて
いる。

第１２図は、回転速度段階をステッピングモータ９の出
力ロンドの変位に対応して示すものである。ステッピン
グモータ９の出力ロンドの位置は一つの直線上を可逆的
に移動し、その位置を示すデータＰは、上記の速度段階
ＥＬ　（０，１，２）に対応する基準位置（Ｐｏ、ＰＩ
％Ｐ２）を含む移動範囲の内で、ステッピングモータ９
が有する分解能が許容する微小単位ｐずつ、コンピュー
タ４８の指令によって変化する。

次にマイクロコンピュータ４８の制御プログラムを、第
４図以下を参照して説明する。制御プログラムはマイク
ロコンピュータ４８の動作を規定すると同時に、電気制
御回路、ひいては空調装置全体の動作を規定するもので
ある。

コンピュータ４８は、キースイッチ４０が投入され電圧
安定化回路５６から動作電源が供給されまたリセット信
号が付与された後に、第４図のステップ１００からプロ
グラムに規定された命令を逐次実行する。

ステップ１０１でコンピュータ４８は、再スタートフラ
グをチェックし、結果がＮＯの場合、ステップ１０２で
再スタートフラグをセットし、ステップ１０３以下を実
行する。ステップ１０３では、冷凍サイクル１２の運転
を停止させる命令を出力する。ずなわち、出力端子ＭＣ
に消勢レベル（０）の出力信号を付与する。このため、
出力バッファ６６の出力側は付勢（オープン）レベルと
なり、クラッチリレー１３Ａが消勢されるため、電磁ク
ラッチ１３は遮断される。従って、圧縮機１１は補助エ
ンジン１から切り離されて、補助エンジン１の始動の際
に余分な負荷となるのを防止する。

コンピュータ４８は、ステップ１０４でステッピングモ
ータ９に対して補助エンジン１の回転速度段階を低速度
段階（ＥＬ＝１）にセットする。

このため、ステッピングモータ９に対して出力端子群Ｐ
より低速度位置Ｐ＝Ｐ２を実現するための出力信号を付
与する。この際、ステッピングモータ９の初期位置を明
確にするため、ステッピングモータ９に対して、一旦出
力ロンドをストップ側位置にまでつきあてさせるように
、ある時間だけステッピングモータ９に出力ロンドを第
１２図の右方向に移動させ続ける出力信号を付与した後
に低速度位置を実現するための出力信号を付与する。

ステップ１０５で、コンピュータ４８は出力端子ＳＬに
付勢レベル（１）の出力信号を付与する。

出カバソファ６１はこれを受けて、始動ランプ３７を点
灯させ、運転者に補助エンジン１が始動可能になったこ
とを知らせる。この状態までに、冷凍サイクル１２は補
助エンジン１から分離され、かつ燃料噴射ポンプ２の制
御ラック３は低速度段階に設定されており、始動可能状
態が得られている。なお、冬季などのようにグロープラ
グ４Ａを加熱すべき場合は、運転者はキースイッチ４０
を運転位置（ＯＮ）に投入する前に、予熱位置（ＰＨ）
に操作して予熱通電回路７０がグロープラグ４Ａに所定
の通電を行なったことを表示ランプ４１で確認した後に
、キースイッチ４０を運転位置に投入することができる
。

さて、始動ランプ３７が点灯した後、コンピュータ４８
は運転者がキースイッチ４０を始動操作したかどうかを
ステップ１０６．１０７でチェックする。すなわち、ス
テップ１０６で入力端子ＳＴに印加される信号、レベル
が付勢レベルから消勢レベルに変化したことをチェック
し、ステップ１０７で入力端子ＳＴに印加される信号レ
ベルが消勢レベルから付勢レベルに復帰したことをチェ
ックする。両チェック結果がＹＥＳとなったとき、キー
スイ・７チ４０が一旦始動位置（ＳＴ）に操作された後
に、（始動が完了して）運転位置（ＯＮ）に戻されたこ
とを判断するのである。

コンピュータ４８は、補助エンジン１の始動を確認する
と、ステップ１０８で始動ランプ３７を消灯させる。す
なわち、出力端子ＳＬに消勢レベル信号を付与する。こ
の後、コンピュータ４８は第５図ないし第７図に示され
る循環ルーチンの処理を開始する。なお、ステップ１０
１．１０２にかかる再スタートフラグは、キースイッチ
４０が運転位置または始動位置に投入され続けている間
に、何らかの理由で電源電圧が低下し電圧安定化回路５
６よりリセット信号がコンピュータ４８に付与されたと
き、コンピュータ４８がステップ１０３以下の処理を実
行してしまうのを防止するために役立つ。

第５図には、コンピュータ４８の主として、異常対策処
理と、停止処理とが示されている。

コンピュータ４８は、ステップ１０９．１１０で入力端
子ＰＳ、ＴＳに印加される信号レベルを判定し、それに
よって冷媒圧力スイッチ２９．３０の開閉状態、水温ス
イッチ２７の開閉状態をそれぞれチェックする。これら
スイッチに異常がない場合は、ステップ１１１で運転モ
ード切替スイッチ３８のスイッチ３８Ａが投入されてい
るかどうか、つまり運転モードが停止モードであるかを
判定する。

ここでもし、低圧スイッチ２９または高圧スイ・７チ３
０のいずれかが異常を検知して閉成していると、コンピ
ュータ４８の入力端子ＰＳが付勢レベルになるので、コ
ンピュータ４８はステップ１０９からステップ１１２へ
と処理を分岐する。ステップ１１２でコンピュータ４８
は、出力端子ＰＬに付勢レベル信号を付与する。これに
より、操作パネル３１の圧力異常表示ランプ３６が点灯
される。

また、水温スイッチ２７が異常を検知して閉成した場合
は、コンピュータ４８はステップ１１３へ処理を分岐し
、出力端子ＴＬに付勢レベル信号を付与し、これにより
水温異常表示ランプ３４が点灯される。なお、図示のプ
ログラムではステップ１０９．１１２が優先的に処理さ
れ、もしステップ１１２が処理されたときはステップ１
１０が処理されず、水温スイッチ２７が異常を検知した
ことが看過される。詳述しないが必要により、ステップ
１１２を処理した後にステップ１１０を処理するように
プログラムの配置を変更することができる。

上記のようにして、コンピュータ４８が異常を検出した
場合、ならびに運転モード切替スイッチ３８が停止モー
ドであることを検出した場合、コンピュータ４８はステ
ップ１１４．１１５を処理した後にグイナミンクストッ
プ１１６によって以後の入力、出力に関する処理を停止
する。ステップ１１４でコンピュータ４８は、電磁クラ
ッチ１３を遮断し、冷凍サイクル１２を補助エンジン１
から切り離す出力信号を発生する。

さらにステップ１１５では、補助エンジン１の燃料供給
を断って補助エンジン１を停止させる出力信号を発生ず
る。補助エンジン１を停止するには、燃料噴射ポンプ２
の燃料調量ラック３を停止位置に移動７させるように、
出力端子群Ｐに信号を付与する。これにより、ステンビ
ングモータ９はその出力ロンドを第１２図の右方向の限
界位置Ｐ−■となる位置につきあてるまで移動させる。

かくして、補助エンジンｌは運転を停止する。

コンピュータ４８がグイナミソクストップすることによ
り、そのときまでになされた出力信号の状態は保持され
る。このため、補助エンジン１は停止されたまま、冷凍
サイクル１２は停止したまま、また水温異常表示ランプ
３４や冷媒圧力異常表示ランプ３６が点灯中ならそのま
ま、の状態がが保持される。

第５図に示されるプログラムは、空調装置が正常に運転
されていて、運転モード切替スイッチ３８が停止モード
を選択しない限り、端子Ａから端子Ｂへと通過されるだ
けである。第６図には、空調装置の運転モードのうち、
自動運転モードを行なうためのプログラムが示されてい
る。

１６図のステップ１１７において、コンピュータ４８は
運転モード切替スイッチ３８が自動運転モードを指示し
ているか、弱冷運転モードを指示しているかを判定する
。このため、コンピュータ４８はスイッチ３８Ａの開閉
によって変化する入力端子Ａ／Ｍに印加される信号レベ
ルをチェックする。そしてもし、自動運転モードが選択
されている場合は、ステップ１１８以下の自動運転制御
プログラムが実行された後に、先のステップ１０９へ復
帰し、弱冷運転モードが選択されている場合は第７図に
示す弱冷運転制御プログラムが実行された後に、ステッ
プ１０９が再度処理される。

自動運転モードである場合、コンピュータ４８はステッ
プ１１８でＡ−Ｄ変換回路４６をして、入力端子■１に
印加される熱負荷合成信号をＡ−Ｄ変換させ、デジタル
値信号として内蔵のＲＡＭに一時記憶する。

次いで、コンピュータ４８は、ステップ１１９で、記憶
されたこの合成信号１１に基づいて空調装置の冷房段階
ＣＣを設定する。この場合、冷房段階ＣＣは合成信号１
１に対して第１１図に示す一義的な関係にあるため、合
成信号１１の値を予め低められた複数の比較値と順次比
較することによって、どの冷房段階に続するかが判定さ
れる。

かくして設定された冷房段階は、０．１．２．３の符号
としてＲＡＭに一時記憶される。

さらにコンピュータ４８は、ステップ１２０で冷房段階
ＣＣに対応して補助エンジン１０回転速度の段階ＥＬを
設定する。この場合も、回転速度段階ＥＬは、第１１図
に示すように、冷房段階ＣＣと一義的な関係にあるため
、冷房段階ｃｃに応じて０，１．２の符号を段階ＥＬを
示すＲＡＭ記憶エリアに一時記憶することができる。な
お、合成信号１１に対する冷房段階ＣＣ１および回転速
度段階ＥＬ決め方において、適当なヒステリシスを設け
ることができる。

コンピュータ４８は、ステップ１２１において、上記の
ように設定された冷房段階Ｃｃが送風段階に相当するか
を判定する。この判定は冷房段階ＣＣを示す符号が、３
に相当するかをチェックするのみでよい。

送風段階にない場合、コンピュータ４゛８はステップ１
２２で第１０図に示すサブルーチンプログラムを実行す
る。サブルーチン１２２は、後述のように空気冷却ケー
ス１８に収納された蒸発器１６にフロスト（霜付き）が
生じないように１、電磁クラッチ１３を断続させて冷凍
サイクル１２を間欠運転させる処理である。

コンピュータ４８はステップ１２４に示すサブルーチン
を実行する。サブルーチン１２４は、補助エンジン１を
設定された回転速度段階に維持するようにステッピング
モータ９を制御して燃料調量ラック６の位置を調節する
処理であり、第９図を参照して後で詳しく説明する。

ステップ１２１での判定の結果、冷房段階ＣＣが送風段
階（−３）にある場合、コンピュータ４８はステップ１
２５で電磁クラッチ１３を遮断する出力信号を出力端子
ＭＣに付与し、冷凍サイクル１２の作動を停止させる。

図示のように、冷凍サイクル１２が補助エンジンＩから
切り離される場合は、冷房段階ＣＣが送風段階であると
き（ステップ１２５）と、フロスト防止のために冷凍サ
イクルを停止する場合（サブルーチン１２２）と、であ
る。　第７図には、弱冷運転の場合のコンピュータ４８
の制御プログラムが図示されている。コンピュータ４８
は先のステップ１１７で運転モード切替スイッチ３８が
停止モードであることを判定した場合に、第７図のステ
ソゲ１２６以下を実行する。

コンピュータ４８はステップ１２６で、冷房段階ＣＣを
予め設定された一つの段階、ずなゎぢ符号２で表わされ
る弱冷段階に設定し、このことを記憶する。さらにコン
ピュータ４８はステップ１２７で、回転速度段階ＥＬを
符号２で示す低速段階に設定し、このことを記憶する。

次いで、ステップ１２７に示すステッピングモータ９の
位置調節による回転速度制御サブルーチンと、ステップ
１２８に示すフロスト防止のサブルーチンと、を実行す
る。この後、コンピュータ４８は先ノステップ１０９か
らプログラムの実行を繰り返す。

第８図は、コンピュータ４８における外部割込プログラ
ムを示すもので、このプログラムによりコンピュータ４
８は回転速度制御サブルーチンで使用する補助エンジン
１の現実の回転速度データの入力処理を行なう。

コンピュータ４８の割込入力端子ＩＮＴに電磁ビックア
ンプ２６の検出に基づく整形パルス列信号が印加される
と、その立ち下がりタイミングにてコンピュータ４８は
処理中のメインプログラムの処理を一時中断し、ステッ
プ２００の実行を始め、ステップ２０３までの一連の割
込処理を終了すると、中断していたメインプログラムの
処理を再開する。

ステップ２０１でコンピュータ４８は、その時点におけ
る内蔵フリーランカウンタのデータを一時記憶する。こ
のデータは、割込毎に隣り合う順に数回分が連続して記
憶されるようになっており、ステップ２０２でこれらの
データの配列を整理するためのシフト処理を行なう。

次に第９図に示される回転速度制御サブルーチン（先の
ステップ１２４．１２７）について説明する。

ステップ３００でコンビ瓢−夕４８は、サブルーチンプ
ログラムの処理開始に先立って実行中のメインプログラ
ムのアドレスを退避する。次いでステップ３０１で、先
の外部割込プログラムにょ　　　　゛って用意されてい
る数個のフリーランカウンタのデータを基に、補助エン
ジン１の実際の回転速度を示すデータＮを計算する。こ
の場合、電磁ビックアソブ２６によって検知されるエン
ジン１のスタータリングギヤのピッチは決まっているか
ら、コンピュータ４８は上記数個のデータについて、最
新のデータから次に新しいデータをＮ算し、さらに新し
いデータからその次に新しいデータを減算するというよ
うに減算を繰り返して数個の減算値を得、この数個の減
算値の平均値を求めることにより、回転速度Ｎを算出す
る。

コンピュータ４８は、ステップ３０２．３０３、および
ステップ３０４で回転速度段階が各々符号０．１．２で
示す値に変化したかどうかを判定する。回転速度段階が
変化した場合、コンピュータ４８は各判定ステップから
基準回転速度段階を設定するための設定ステップ３０５
〜３１０へ処理を分岐する。

回転速度段階がＥＬ＝０の段階に新たに設定された場合
、コンピュータ４８はステップ３０５で基準回転速度を
示すデータＮｏとして、例えば２０００（ｒｐｍ）の値
をセットする。さらに、このとき、燃料調量ラック３を
して通常２０００　（ｒｐｍ）の回転速度を得ることが
できる位置を得るため、ステッピングモータ９の出力ロ
ンドの位置データＰとして２０００（ｒｐｍ）に対応す
る基準位置データＰａをセットし、このセットされた位
置をステッピングモータ９で実現するように出力端子群
Ｐより出力信号を発生する。

同様にして、回転速度段階ＥＬが１または２に設定され
た場合、コンピュータ４８はステップ３０７と３０８、
およびステップ３０９と３１０で基準回転速度データＮ
ｏとして１６５０（ｒｐｍ）、１３００（ｒｐｍ）の値
をそれぞれセットするとともに、位置データＰとしてＰ
Ｉ、Ｐ２の値をそれぞれセットし、出力端子群Ｐより出
力する。

この実施例において、補助エンジンｌの回転速度段階は
、停止の他に、上記のように３段階に区分されている。

そして、一旦回転速度段階が設定され、その後に変更が
なければ、コンピュータ４８はステップ３０２〜３０４
を経由してステップ３１１を実行する。なお、上記の個
々の回転速度の設定値はエンジン１および空調装置の特
性に応じて任意に設定できるものである。

ステップ３１１でコンピュータ４８は、ステップ３０１
で計算した実際の回転速度Ｎとステップ３０５．３０７
、または３０９で設定された回転速度段階毎の基準回転
速度Ｎｏとの偏差ΔＮを計算する。計算結果得られる偏
差ΔＮは、補助エンジン１の実際の回転速度の目標回転
速度に対するずれを表わす。

次いでコンピュータ４８は、ステップ３１２で偏差ΔＮ
が誤差領域内か、その領域外の正の領域か、あるいは領
域外の負の領域か、を判定する。

この場合、誤差領域は負の符号をもつｎｌＯ値から正の
符号をもつｎ２の値までの範囲に定めである。偏差ΔＮ
が誤差領域外であってしかも負の符号をもつ場合、コン
ピュータ４８はステップ３１２からステップ３１３へ処
理を分岐する。また、誤差領域外であってしかも正の符
号をもつ場合コンピュータ４８はステップ３１４へ処理
を分岐する。

ステップ３１３でコンピュータ４８は、既にセットされ
ている燃料調量ラック３の調節位置データＰからステッ
ピングモータ９の一つの分解能単位に相当する微小デー
タｐを減算し、ステッピングモータ９を駆動するために
出力端子Ｐから出力信号を出力する。すなわち、偏差Δ
Ｎが負符号の場合は、実際の回転速度が基準回転速度よ
り低下している場合であるのでミ調節位置データＰを減
算して高速側にずらすことにより、実際の回転速度を基
準回転速度に接近させるのである。

一方、ステップ３１４でコンピュータ４８は、調節位置
データＰに単位データｐを加算することによって、ステ
ッピングモータ９の出力ロンド位置を低速側に移動させ
、補助エンジン１の回転速度を基準回転速度に接近させ
るように増速させるのである。

しかして、実際の回転速度が基準回転速度の誤差領域内
であるときは、ステップ３１３．３１４ババスするため
、燃料調量ラック３の位置はそのまま維持される。

かくして、このサブルーチンプログラムがコンピユータ
４８によって実行される結果、補助エンジン１の回転速
度は、車室内空気温度、車室外空気温度、および目標制
御温度によって設定された段階に、接近され維持される
ように調節される。

なお、制御上でハンチングを起すのを防止するため、こ
のサブルーヂンプログラムが実行される周期を充分に長
く設定するか、少なくともステップ３１３．３１４が一
旦処理された後はこれらステップ３１３．３１４の処理
をある一定時間にわたって禁止するようにマスクプログ
ラムを付加してもよい。

サブルーヂンプログラムの実行は、ステップ３１５で、
中断中のメインプログラムのアドレスを復帰させること
によって終了する。

次に第１０図に示すフロスト防止サブルーチンについて
説明する。ステップ４００からコンピュータ４８は処理
を開始し、ステップ４０１では、Ａ−Ｄ変換回路４６の
入力端子■２に印加される蒸発器１６の冷却度に対応す
る電圧信号をデジタル値信号に変換して一時記憶する。

次いでコンピュータ４８は、ステップ４０２で電磁クラ
ッチ１３かいま現在連結されているか遮断されているか
を、チェックする。そして、電磁クラッチ１３が付勢さ
れて冷凍サイクルが作動状態にある場合、コンピュータ
４８はステップ４０３で、冷却度Ｉ２が予め設定された
基準冷却度ｔｏ１例えば０℃より低いかを判定する。蒸
発器１６がこの基準冷却度より低い場合、フロスト防止
のため、コンピュータ４８はステップ４０４と４０５と
を実行する。

すなわち、ステップ４０４でコンピュータ４８は、回転
速度段階ＥＬを符号２で示される低速段階に設定し、ス
テップ４０５で電磁クラッチ１３を遮断すべく出力端子
ＭＣに付勢レベルの出力信号を付与する。

また、電磁クラツチ１３が遮断されて冷凍サイクル１２
が停止状態にあるときは、コンピュータは、ステップ４
０６で冷却度Ｉ２が予め設定された別の基準冷却度１＋
（ただし、ｔｏ＜ｔ＋）、例えば３℃より低いかを判定
し、もし低いと判定された場合は、ステップ４０４とス
テップ４０５とが同様に実行される。

電磁クラッチ１３が遮断された場合であって、冷却度Ｉ
２が基準値ｔ２以上となった場合には、コンピュータ４
８はステップ４０７で出力端子ＭＣに消勢レベル信号を
付与して、電磁クラッチ１３を連結させる出力信号を発
生する。

従ってこのサブル７ヂンが実行されると、蒸発器１６が
冷遇ぎの場合に、冷凍サイクル１２を補助エンジン１か
ら切り離すとともに、回転速度を低速段階に設定するこ
とにより、蒸発器１６にフロストが生じるのを防止し、
その後蒸発器１６の冷却度が上昇してくると、冷凍サイ
クル１２を補助エンジン１に連結して作動させるように
制御がなされる。ここで、冷凍サイクル１２の遮断とと
もに、補助エンジン１の回転速度が低速段階に設定され
た場合、自動運転モードである場合には、合成信号■１
がいかなる値にあろうとも、先のステップ１２０での設
定は無効にされ、回転速度段階は低速段階に変更される
。

以上説明した制御プログラムがコンピュータ４８によっ
て実行される結果、空調装置の冷房能力は、自動運転モ
ードにあっては、温度設定器３２により設定される値と
、内気セット２３および外気セット２４で検出される熱
負荷の値とに応じて調節される補助エンジン１の回転速
度の段階の選択と、電磁クラッチ１３による冷凍サイク
ル１２の運転と停止とにより、段階的に変化される。ま
た、弱冷運転モードにあっては、空調装置の冷房能力は
補助エンジン１の一つの低速段階に固定される。そして
、電気制御回路は、設定された冷房能力の各段階におい
て、各段階毎に予め設定された補助エンジン１の基準回
転速度を実現するように実際の回転速度を検出し比較す
ることによって帰還制御を行なう。

かくして、空調装置は、各段階毎に予定の冷房能力を発
揮することができ、車室内空気温度を温度設定器３２の
設定値に対応させることができる。

この空調装置において、冷房能力を調節する電気−機械
作動器（ステンビングモータ９）は、補助エンジン１の
停止をも行なうことができるものであって、異常状態を
検出したときや運転モード切替スイッチ３８を停止モー
ドに操作したときには、補助エンジン１を直ちに停止さ
せることができる。異常停止の場合は、補助エンジン１
の停止とともに、冷凍サイクル１２のエンジン１からの
切り離し、および異常表示ランプの点灯が同時になされ
、かつそのままの状態が保持されるため、異常状態が持
続されることが確実に防止される。

なお、本発明は上述した実施例のみに限定されるもので
なく、特許請求の範囲の記載の範囲内で変形実施するこ
とができる。例えは、制御プログラムの部分的変更例え
ばステップ１１４と１１５、あるいは１０３と１０４の
置換や、操作パネル３１の始動ランプ３７の機能を他の
ランプに兼用させることなどは言うまでもない、。

以上述べたように本発明によれば、熱負荷の検出信号と
操作機器の操作信号とに対応して、冷房能力の自動調節
と、冷房装置としての運転、停止の選択とを、簡単な構
成部品によって実現することができる優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される／ｓｊス車両用空調装置の
概略構成を示す平面図、第２図番よ同空調装置の操作パ
ネルを示す平面図、第３１９１よ同装置の電気制御回路
を示す電気結線図、第４図なり）ｔ、第１０図は第４図
中のマイクロコンピュータ４８０期Ｉ御プログラムを示
すフローチャート、第１１図（よ同装置の作動特性図、
第１２図は同装置のステ・ノビングモータ９の調節位置
の説明図である。 １・・・補助エンジン、２・・・燃料噴射ポンプ、３・
・・燃料調量ランク、９・・・ステ・ンピングモータ　
（電気−機械作動器）、１１・・・圧縮機、１２・・・
冷凍サイクル、１３・・・電磁クラ・ノチ、１６・・・
蒸発器、１８・・・空気冷却ケース、２０・・・遠心フ
ァン、２３・・・内気センサ（第２の検出素子）、２４
・・・外気センサ（第３の検出素子）、２６・・・電磁
ピ・ノクア・ンプ（第１の検出素子）、３２・・・温度
設定器、３８・・・運転モード切替スイッチ、４吐・・
キースイ・ノチ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）補助エンジンにより駆動される冷凍サイクルによ
   り空気冷却作用を発揮するエバポレータを有する自動車
   用空調装置において、 上記補助エンジンの回転速度調節部材に連結されてこの
   調節部材を所定の移動範囲で変位させる過程で上記補助
   エンジンの運転および停止とともに運転中の回転速度を
   変化させる電気−機械作動器、と 車室の熱負荷の検出信号および操作機器の操作信号に対
   応して上記電気−機械作動器を制御し上記調節部材を変
   位させる電気制御回路と、を備えてなる自動車用空調装
   置の制御装置。
2. （２）上記制御回路が、上記補助エンジンの実際の回転
   速度を検出する第１の検出素子を包含し、この検出素子
   で検出される回転速度を目標回転速度に帰還制御するよ
   うになっている特許請求の範囲第１項の自動車用空調装
   置の制御装置。
3. （３）上記制御回路が、車室内空気温度を検出する第２
   の検出素子および車室外空気温度を検出する第３の検出
   素子を包含し、これら検出素子で検出される熱負荷状態
   に応じて上記目標回転速度を設定するようになっている
   特許請求の範囲第１項または第２項の自動車用空調装置
   の制御装置。
4. （４）上記制御回路が、車室内空気温度を検出する第２
   の検出素子、車室外空気温度を検出する第３の検出素子
   および車室内の目標空気温度を設定する温度設定器を包
   含し、上記検出素子の検出信号と上記設定器の設定信号
   とで定められる熱負荷状態に応じて上記目標回転速度を
   設定するようになっている特許請求の範囲第１項または
   第２項の自動車用空調装置の制御装置。
5. （５）上記制御回路が、上記操作機器として冷房段階を
   手動モード、で設定するスイッチを包含している特許請
   求の範囲第１項または第２項の自動車用空調装置の制御
   装置。
6. （６）上記制御回路が、上記操作機器として上記補助エ
   ンジンを停止させる停止信号を発生ずるスイッチを包含
   している特許請求の範囲第１項または第２項の自動車用
   空調装置の制御装置。
7. （７）上記電気−機械作動器が、ステッピングモータか
   らなる特許請求の範ｒＩＪＪ第１項の自動車用空調装置
   の制御装置。
8. （８）上記制御回路が、運転開始に先立って上記ステッ
   ピングモータを予め設定された初期位置に移動させる手
   段を包含している特許請求の範囲第７項の自動車用空調
   装置の制御回路。