JPS5939331B2

JPS5939331B2 - 自動車用空気調和装置の操作装置

Info

Publication number: JPS5939331B2
Application number: JP55042243A
Authority: JP
Inventors: 一雄行友; 鎮男角田
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1984-09-22
Also published as: JPS56138013A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車の車室内の空気調和を行う自動車用空気
調和装置の操作装置に関する。

従来より、この種の自動車用空気調和装置としては、例
えば第１図および第２図に夫々その操作パネルおよび構
造を示すようなものが知られている。

上記第１図において、１０１は操作パネル、１０２はフ
ァンスイッチ、１０３は温度レバー、１０４はモードレ
バー、１０５は内外気切換レバーであって、これらファ
ンスイッチ１０２、温度レバー１０３、モードレバー１
０４および内外気切換レバー１０５は、その機能を表す
絵もしくは記号とともに、−上記操作パネル１０１上に
配置している。

また、上記のような操作パネル１０１を備えた自動車用
空気調和装置は、第２図に示すように、上記ファンスイ
ッチ１０２によりブロア１０６の回転を多段に切り換え
、内外気切換レバー１０５でエアインテークドア１０５
′を実線位置および二点鎖線位置に夫々切り換えて取り
入れた内気Ａｏもしくは外気Ａ□の送給量を調節する一
方、温度レバー１０３によりエアミックスドア１０８の
位置およびヒータコア１１０のウォータコック（図示せ
ず。

）の開度を変えてヒータコア１１０を通る空気の温度を
調節し、モードレバー１０４に連動するベントドア１０
９とフロアドア１１１で切り換えて、上記の空気を足元
ノズル１１２とデフロスタノズル１１３に送り出すよう
にしている。

但し、上記第２図において、１０７はクーラコア、１１
４は該クーラコア１０７により冷やされた空気を吹き出
す冷気吹出し口である。

しかしながら、上記のような自動車用空気調和装置にお
いては、ブロア１０６による送風量とヒータコア１１０
もしくはクーラコア１０７による熱交換量との制御は互
いに独立して設けられているファンスイッチ１０２と温
度レバー１０３とによりそれぞれ無関係に行なわれ両操
作問に関連性がない上、ファンスイッチ１０２はツマミ
を段階的に切り換えてブロアモータ１０６の回転数を切
り換えるのに対して、温度調節は温度レバー１０３のス
トローク量を変えて行うようにしているため、両者の操
作感覚が異なるうえ、温度レバー１０３を左右にストロ
ークさせて温度調節を行う関係上、ファンスイッチ１０
２、温度レバー１０３、モードレバー１０４および内外
気切換レバー１０５等は互いに離れて配置されているた
め、自動車の運転中の操作性も低いものであった。

本発明は従来の自動車用空気調和装置の操作袋装置にお
ける上記問題点に鑑みてなされたものであって、ブロア
および熱交換ユニットの操作スイッチをマトリックス状
として一体化し、操作性の向上を図った自動車用空気調
和装置の操作装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、ブロアによる送風
を熱交換ユニットにより熱交換して自動車の車室内に導
入する自動車用空気調和装置において、縦横に多数の操
作スイッチかマトリックス状に配列され、かつ縦または
横の一方に上記ブロアによる送風量を示す文字もしくは
記号が縦もしくは横の他方に上記熱交換ユニットによる
熱交換量を示す文字もしくは記号が夫々設けられたスイ
ッチパネルと、上記送風量を示す文字もしくは記号に対応する縦列もし
くは横列の各列の操作スイッチの信号が入力される、夫
々の第１論理回路と、上記熱交換量を示す文字もしくは記号に対応する縦列も
しくは横列の各列の操作スイッチの信号が入力される夫
々の第２論理回路と、上記第１論理回路の夫々の出力信号が入力され、上記送
風量を示す文字もしくは記号に対応する各列の信号に応
じて上記ブロアの送風量を多段に制御する第１制御手段
と、上記第２論理回路の夫々の出力信号が入力され、上記熱
交換量を示す文字もしくは記号に対応する各列の信号に
応じて上記熱交換ユニットの熱交換量を多段に制御する
第２制御手段とからなることを特徴としている。

以下本発明の実施例を示す図面を参照して詳細に説明す
る。

第３図において、１ないし９は抑圧によりオンする通常
の電気接点もしくは感圧導電性ゴムを使用した押ボタン
スイッチ、１０はこれら押ボタンスイッチ１．・・・、
９と同一の構造を有するオフスイッチ、１０ａは略正方
形状を有するスイッチパネルである。

上記スイッチパネル１０ａには、上記の９個の押ボタン
スイッチ１．・・・、９を３行×３列のマトリックス状
に配列し、第１夕１泪の押ボタンスイッチ１，４および
７の側部にブロア１０６の回転数の大きさを表わすＨＩ
ＧＨ，ＬＯＷ等の記号を表示するとともに、第１行目の
押ボタンスイッチ１゜２および３の上側には、車室内に
供給される空気の温度の高低を示すＣ０ＬＤ、ＷＡＲＭ
等の記号を表示している。

なお、上記記号は絵もしくは色による記号としてもよく
、また、この場合記号を各操作スイッチト・・９の押圧
面に直接表示してもよい。

上記押ボタンスイッチ１．・・・、９の下に横長のオフ
スイッチ１０を配置し、次に述べる第４図に示す回路に
より、押ボタンスイッチ１．・・・、９およびオフスイ
ッチ１０の押圧操作で、ブロア１０６の回転および自動
車のエンジン（図示せず。

）からヒータコア１１０へ流れ込む冷却水の量を調節す
るウォータコック３０（後述）の開度を制御し送風量及
び熱交換量を調節するようにしている。

なお、熱交換量の調節はエヤミックスドア１０８の開度
を制御することで調節するようにしてもよい。

上記第４図において、１ないし９は上記の押ボタンスイ
ッチ、１０は上記のオフスイッチ、１１゜・・・、１９
は上記押ボタンスイッチ１．・・・、９がオンしたこと
を記憶するとともに上記オフスイッチ１０でリセットさ
れるＤ−Ｔフリップフロップである。

上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・、１９の各デ
ータ端子り、・・・、Ｄと直流電源＋Ｖｃｃとの間には
上記の押ボタンスイッチ１．・・・、９を夫々接続する
とともに、上記各データ端子りとアースとの間には抵抗
Ｒ１，・・・、Ｒｏを夫々接続している。

一方、上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・。

１９の各リセット端子Ｒ２・・・、Ｒを相互に接続し、
これらリセット端子Ｒ９・・・、Ｒと上記直流電源子Ｖ
ｃｃとの間にはオフスイッチ１０を、また、上記リセッ
ト端子Ｒ２・・・、Ｒ羨アースとの間には抵抗Ｒ１０を
夫々接続している。

上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・、１９の各ト
リガ端子Ｔ、・・・、Ｔは相互に接続して、次に述べる
単安定マルチバイブレーク２０からトリガパルスを入力
している。

上記単安定マルチバイブレーク２０は、押ボタンスイッ
チ１．・・・、９の各出力を入力とする９人力のオアゲ
゛−トの出力がトリが端子Ｔに入力してトリガされ、抵
抗Ｒ１１とコンデンサＣとの時定数により定まるパルス
巾を有する下向きのトリガパルスをＱ端子から出力する
回路で、上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・、１
９はいずれも上記のトリガパルスの立上りのタイミング
でトリガされるようにしている。

次に、上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・。

１９の出力は、ブロア１０６（第２図参照）を駆動する
ブロアモータＭの回転数を変化させるブロアモータ制御
回路１０６ａおよびウォータコック３０の開度を段階的
に変化させる二重ダイヤフラム２９の制御回路２９ａに
夫々入力している。

上記ブロアモータ制御回路１０６ａは、それぞれ第１論
理回路であるオアゲート２２，２３および２４（！：、
第１制御手段を構成するトランジスタＱ、、Ｑ２．
Ｑ３および抵抗Ｒ□２．Ｒ１３とからなり、上記オア
ゲート２２には第１の横列に配置された押ボタンスイッ
チ１，２および３のオンによって夫々ＨレベルとなるＤ
−Ｔフリップフロップ１１゜１２および１３の各Ｑ出力
が入力し、オアゲート２３には第２の横列に配置された
押ボタンスイッチ４，５および６のオンによって夫々Ｈ
レベルとなるＤ−Ｔフリップフロップ１４．１５および
１６の各Ｑ出力が、また、オアゲート２４には第３の横
列に配置された押ボタンスイッチ７．８および９のオン
によって夫々ＨレベルとなるＤ−Ｔフリップフロップ１
７．１８および１９の各Ｑ出力が夫々入力している。

上記オアゲート２２，２３および２４の各出力は夫々ブ
ロアモータＭの回転数を制御するトランジスタＱ１．Ｑ
２およびＱ３の各ベースに入力している。

上記トランジスタＱ１．Ｑ２およびＱ３のエミッタは
夫々アースに接続する一方、トランジスタＱ１のコレク
タと直流電源＋Ｖｃｃとの間には上記プロアモータＭを
接続し、トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタ
Ｑ２のコレクタとの間には抵抗Ｒ１２を、また、トラン
ジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタと
の間には抵抗Ｒ１３を夫々接続している。

一方、二重ダイヤフラム２９の制御回路２９ａは、各第
２論理回路であるオアゲート２５および２６と、第２制
御手段を構成するトランジスタＱ４．Ｑ、、ソレノイ
ドバルブ２７および２８とからなる。

上記のオアゲート２５には第３の縦列、）こ配置された
押ボタンスイッチ３，６および９のオンによって夫々Ｈ
レベルとなるＤ−Ｔフリップフロップ１３．１６および
１９の各Ｑ出力を入力し、いま一つのオアゲート２６に
は、第２の縦列および第３の縦列に夫々配置された押ボ
タンスイッチ２゜５．８および３，６，９のオンによっ
て夫々ＨレベルとなるＤ−Ｔフリップフロップ１２，１
５゜１８および１３，１６，１９の各Ｑ出力を入力して
いる。

上記オアゲ゛−ト２５および２６の各出力は夫々ソレノ
イドバルブ２７および２８の開閉を制御するトランジス
タＱ４およびＱ５の各ベースに入力している。

上記トランジスタＱ４およびＱ５の各エミッタは夫々ア
ースに接続する一方、トランジスタＱ４のコレクタと
直流電源＋Ｖｃｃとの間にソレノイドバルブ２７のソレ
ノイド部２７ａを接続し、いま一つのトランジスタＱ、
のコレクタと直流電源子Ｖｃｃとの間にはソレノイドバ
ルブ２８のソレノイド部２８ａを接続している。

上記ソレノイドバルブ２７および２８は、エンジンの吸
気管（図示せず。

）から内部にスプリング３１ａおよび３２ａを夫々縮装
した２つの部屋３１と３２とからなる二重ダイヤフラム
２９の上記部屋３１および３２に夫々導入される負圧を
オン、オフするバルブであって、これらソレノイドバル
ブ２７および２８は、上記の吸気管から二重ダイヤフラ
ム２９の部屋３１および３２に至る配管３３および３４
の途中に夫々接続している。

上記二重ダイヤフラム２９の部屋３２のダイヤフラム弁
３５の変位をロッド３６によってウォータコック３０に
、伝達し、上記変位に応じてウォータコック３０の開度
を変えてヒータコア１１０に供給されるエンジンの冷却
水の量を調節し、ブロア１０６から送給されてくる空気
のヒータコア１１０における熱交換量を調節するように
している。

なお、上記第４図において、Ｄ−Ｔフリップフロップ１
１．・・・、１９の各出力端子Ｑには、押ボタンスイッ
チ１．・・・、９がオンであることを表示する発光ダイ
オードＤ□、・・・、Ｄ、の各カソードを接続するとと
もに、これら発光ダイオードＤ。

・・・、Ｄ、の各アノードは直流電源＋Ｖｃｃに接続し
ている。

上記発光ダイオードＤ１．・・・、Ｄ９は夫々押ボタン
スイッチ１．・・・、９の押圧面の下部に配置し、その
光が上記抑圧面に夫々設けた孔等から外部に透過するよ
うにしている（第３図参照）。

次に動作を説明する。

今、Ｄ−Ｔフリップフロップ１１．・・・、１９がすべ
てリセットされており、その各Ｑ出力およびＱ出力は夫
々ＬレベルおよびＨレベルとなっているものとする。

ブロアモータ制御回路１０６ａのトランジスタＱ、、
Ｑ２．Ｑ３および制御回路２９ａのトランジスタＱ
、、Ｑ５はいずれもオフしている。

上記トランジスタＱ１．Ｑ２およびＱ３のオフにより、
ブロアモータＭは停止しており、また、トランジスタＱ
４およびＱ５のオフにより、二重ダイヤフラム２９には
エンジンの吸気管より負圧が導入されないため、ウォー
タコック３０は全閉状態にある。

上記状態において、３行×３列のマトリックス状に配列
された９個の押ボタンスイッチ１．・・・。

９のうち、例えば第１行目の押ボタンスイッチ１をオン
とすれば、Ｄ−Ｔフリップフロップ１１のデータ入力は
Ｈレベルとなる。

一方、単安定マルチバイブレーク２０は押ボタンスイッ
チ１の上記オンの時点でトリガされてそのＱ出力はＬレ
ベルに立ち下がり、ＣｘＲｏ、によって定まる一定の時
間後（例えば、数１０ｍ５ｅｃ）にＨレベルに立ち上が
る。

単安定マルチバイブレーク２０のＱ出力がＨレベルに立
ち上がると、Ｄ−Ｔフリップフロップ１１はトリガされ
、そのＱ出力および亜出力は夫夫Ｑ＝Ｈ，Ｑ＝Ｌとなる
。

Ｑ＝Ｌにより発光ダイオードＤ１が点燈するとともに、
Ｑ＝ＨによりトランジスタＱ１がオンし、プロアモータ
Ｍには直流電圧＋Ｖｃｃが抵抗Ｒ□２およびＲ１３によ
る電圧ドロップなしに印加されるため、上記プロアモー
タＭは高速回転する。

一方、このとき、制御回路２９ａのオアゲート２５およ
び２６には上記Ｄ−Ｔフリップフロップ１１の出力Ｑが
入力していないため、トランジスタＱ４およびＱ５はオ
フで、ソレノイドバルブ２７および２８はいずれも閉じ
ている。

従って、二重ダイヤフラム２９はそのバネ３１ａおよび
３２ａのバネ力によりロッド３６を矢印方向に付勢し、
ウォータコック３０を全閉状態としているため、ブロア
１０６から送給される空気はそのま５車室に流入する。

上記状態で、さらに押ボタンスイッチ２を押すと、上記
と同様にして、Ｄ−Ｔフリップフロップ１２の出力Ｑお
よびＱは夫々Ｑ＝ＨおよびＱ＝Ｌとなる。

なお、Ｄ−Ｔフリップフロップ１１はデータ入力にはＬ
レベルが入力され、トリガ端子Ｔには上記単安定マルチ
バイブレーク２０のＱ端子出力が入力されるが、単安定
マルチバイブレーク２０のＱ端子出力が上記のように、
Ｈレベルに立上るとともに、Ｄ−Ｔフリップフロップ１
１の出力Ｑおよび亜は夫々Ｑ＝ＬおよびＱ＝Ｈとなる。

上記から、プロアモータ制御回路１０６ａではトランジ
スタＱ１がオン状態で、プロアモータＭは上記と同様に
高速回転するのに対し、制御回路２９ａでは上記出力Ｑ
がオアゲ゛−ト２６に入力するため、トランジスタＱ５
がオンとしてソレノイドバルブ２８を開く。

従って、二重ダイヤフラム２９の部屋３２には負圧が導
入されるため、ダイヤフラム弁３５はスプリング３２ａ
を圧縮する方向に変位し、ウオークコック３０を半開す
る。

このため、ヒータコア３２にはエンジンの冷却水が流れ
込み、該ヒータコア３２はウォータコック３０の開度に
応じてブロア１０６から送給される空気の熱交換を行っ
た後、車室に送り出すことになる。

上記状態で、さらに押ボタンスイッチ３をオンとすると
、Ｄ−Ｔフリップフロップ１３の出力ＱおよびＱは夫々
Ｑ二ＨおよびＱ＝Ｌとなる。

なお、Ｄ−Ｔフリップフロップ１２の出力ＱおよびＱは
上記のように単安定マルチバイブレーク２０によりＱ＝
Ｌおよびζ−Ｈとなる。

上記から、ブロアモータＭは、上記と同様に高速回転を
続けるのに対して、制御回路２９ａのオアゲート２５お
よび２６に夫々上記出力Ｑ＝Ｈが入力するため、二重ダ
イヤフラム２９はウォータコック３０を全開する。

従って、上記状態ではヒータコア３２の熱交換量が最大
となり、車室内に送り出される空気の温度は最大となる
。

次に、第２行目の押ボタンスイッチ４，５および６を順
次押圧してオンとすると、この場合は、ブロアモータ制
御回路１０６ａのトランジスタＱ２がオンするため、プ
ロアモータＭは上記抵抗Ｒ１２による電圧ドロップ分だ
け減速されて中速で回転する一方、ウォータコック３０
は、第１行目の押ボタンスイッチ１，２および３をオン
とした場合と同様に、順次、全閉、半開および全開とな
り、車室内に送り出される空気の温度が段階的に上昇す
る。

第３行目の押ボタンスイッチ７．８および９を順次押圧
してオンとした場合は、ブロアモータ制御回路１０６ａ
のトランジスタＱ３がオンするため、プロアモータＭは
上記抵抗Ｒ１□とＲｌＢとによる電圧ドロップにより減
速されて低速で回転する一方、ウォータコック３０は、
上記と同様、押ボタンスイッチ７をオンとしたときは全
開、押ボタンスイッチ８をオンとしたときは半開、押ボ
タンスイッチ９をオンとしたときは全開となり、車室内
に送り出される空気の温度が段階的に上昇することにな
る。

上記の説明から、マトリックス状に配列した押ボタンス
イッチ１．・・・、９のうち、スイッチパネル１０ａの
右上隅に発光ダイオードが点燈しているほど、ブロアモ
ータＭの送風量とヒータコア３２の熱交換量が大きくな
り、逆に、スイッチパネル１０ａの左下隅に発光ダイオ
ードが点燈しているほど、上記送風量と熱交換量が小さ
くなり、上記の送風量と熱交換量とが二次元的にグラフ
ィック表示され、操作性が非常に向上することが分る。

本実施例では、二重ダイヤフラム２９を用いることによ
り、本実施例のように三つの状態を切換えるのに２個の
第２論理回路で構成したので、構成が簡単で安価である
。

以上の説明において、本発明の基本的な実施例について
説明したが、例えば、制御回路２９ａは本実施例に現定
されず、ブロアモータ制御回路１０６ａのように３個の
論理回路で構成されたものであってもよい。

また、ブロアモータ制御回路１０６ａにチョッパ回路等
を使用してさらに多段にブロアモータの回転数を変える
等、本発明の要旨の範囲で種々の構成とすることができ
る。

以上、詳述したことからも明らかなように、本発明は、
縦横に多数の操作スイッチをマトリックス状に配列した
スイッチパネルを使用してブロアの送風量を多段に制御
する第１制御手段および熱交換量を制御する第２制御手
段を制御するようにしたから、第１制御手段および第２
制御手段の操作スイッチがマトリックス状に一体化され
て配列されるため、運転者は所望の送風量と熱交換量を
得る押ボタンスイッチの位置を手指の感覚で知覚して操
作することができ、操作性が非常に向上する。

また、オンとなった押ボタンスイッチから光が投射され
るようにすれば、送風量と熱交換量が二次元的にグラフ
ィック表示され、その操作性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車用空気調和装置の操作パネルの平
面図、第２図は自動車用空気調和装置の説明図、第３図
は本発明に係る自動車用空気調和装置の操作スイッチの
平面図、第４図は第３図の操作スイッチを備えた自動車
用空気調和装置の回路図である。１、・・・、９・・・・・・押ボタンスイッチ、１０・
・・・・・オフスイッチ、１０ａ・・・・・・スイッチ
パネル、１１゜・・・１９・・・・・・Ｄ−Ｔフリップ
フロップ、２２，２３゜２４．２５，２６・・・・・・
オアゲート、２９ａ・・・・・・制御回路、２９・・・
・・・二重ダイヤフラム、３０・・・・・・ウオークコ
ック、１０６ａ・・・・・・ブロアモータ制御回路、１
０６・・・・・・ブロア、Ｍ・・・・・・ブロアモータ
、Ｄ、・・・、Ｄ、・・・・・・発光ダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】１ブロアによる送風を熱交換ユニットにより熱交換し
て自動車の車室内に導入する自動車用空気調和装置にお
いて、縦横に多数の操作スイッチがマトリックス状に配
列され、かつ縦または横の一力に上記ブロアによる送風
量を示す文字もしくは記号が縦もしくは横の他方に上記
熱交換ユニットによる熱交換量を示す文字もしくは記号
が夫々設けられたスイッチパネルと、上記送風量を示す文字もしくは記号に対応する縦列もし
くは横列の各列の操作スイッチの信号が入力される、夫
々の第１論理回路と、上記熱交換量を示す文字もしくは記号に対応する縦列も
しくは横列の各列の操作スイッチの信号が入力される夫
々の第２論理回路と、上記第１論理回路の夫々の出力信号が入力され、上記送
風量を示す文字もしくは記号に対応する各列の信号に応
じて上記ブロアの送風量を多段に制御する第１制御手段
と、上記第２論理回路の夫々の出力信号が入力され、上記熱
交換量を示す文字もしくは記号に対応する各列の信号に
応じて上記熱交換ユニットの熱交換量を多段に制御する
第２制御手段と、からなることを特徴とする自動車用空気調和装置の操作
装置。