JPS6150802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車に用いられる空調装置の空気冷
却部（これを冷房装置という）に関し、特に冷媒
圧縮機の作動を制御するものである。

一般に、冷房専用の空調装置あるいは冷却空気
の再加熱部も備えた空調装置においては、自動車
用エンジンから回転駆動力を受けて冷媒圧縮機を
作用させ、それによつて循環される冷媒を用いて
冷却用熱交換器が吸熱作用をなすように構成され
ている。

しかして、その圧縮機において、冷媒ガスの不
足のため同ガスに混入される潤滑オイルの効果が
弱められたり、あるいは部品の破損などのために
圧縮機がロツクしたまま停止すると、自動車用エ
ンジンや電磁クラツチなどの連結部品に多大な負
荷が加わり、２次的な故障を生じるおそれが生じ
る。

本発明は上述した２次故障を防止し得る自動車
用冷房装置を提供することを目的とする。本発明
は、エンジン回転数とコンプレツサ回転数を比較
し、両者の比率が所定の関係にない場合、電磁ク
ラツチを消勢するとともに消勢状態を維持するた
めの保持回路を設けたことを特徴とする。さら
に、本発明の好適実施例では偶発的な誤作動によ
り、冷房装置が作動となくなることを防止するた
め、保持回路の解除機構を設けている。

以下本発明を添付図に示す第１、第２の実施例
について説明する。まず、第１の実施例を示す第
１図において、１は自動車エンジンの回転に対応
した周期のパルス信号を生じるパルス発生器で、
たとえば同エンジンの火花点火装置から点火と同
期したパルス信号が取り出される。一方、２は冷
媒圧縮機の回転に対応した周期のパルス信号を生
じるパルス発生器で、たとえば特開昭56−64183
号に示されるごとき電磁ピツクアツプが使用され
る。ここで、冷媒圧縮機は周知の手段、たとえば
ベルト、プーリー、さらに電磁クラツチ２Ａを介
して、自動車エンジンと作用的に連結されほぼ１
対１の回転速度比で駆動される。

２つのパルス発生器１、２の各々のパルス出力
は、各々波形整形回路３、４に入力され、所定の
波形面積を有する整形パルス２信号に各々変換さ
れる。さらに、それら整形パルス信号は、各々周
波数―電圧変換回路５、６に入力され、各々パル
ス信号の周波数に比例した値の直流電圧を生じ
る。

しかして第１の周波数―電圧変換回路５は、自
動車用エンジンの回転速度に比例した値の直流電
圧を生じ、一方第２の周波数―電圧変換回路６は
冷媒圧縮機の回転速度に比例した値の直流電圧を
生じる。

７は電圧比較回路で、２つの周波数―電圧変換
回路の出力電圧を比較することによつて、圧縮機
が自動車用エンジンによつて正常に回転駆動され
ているか否かを示す比較信号を生じる。ところ
で、圧縮機は電磁クラツチ９の連結時において
は、自動車エンジンの回転速度と所定の比をもつ
て回転駆動される。この場合において、ベルトな
どにスリツプを生じて、速度比が変化することが
あるが、比較回路７は、自動車用エンジンの回転
速度に対して通常おこり得るスリツプの分よりも
圧縮機の回転速度が著しく低下した場合にハイレ
ベル、そうでないときローレベルの比較信号を生
じる。

このため、たとえばパルス発生器１と２とが、
同一の回転速度であるときに同一の周波数のパル
ス信号を発生するものとすると、第１の周波数―
電圧変換回路５における周波数―電圧特性の傾斜
が第２の周波数―電圧変換回路６のそれに比して
小さいように予め設定しておけば、比較回路７
は、圧縮機の回転速度がエンジンより著しく低下
して、第２の周波数―電圧変換回路６の直流電圧
の値が第１の周波数―電圧変換回路５の直流電圧
の値より小さくなつたとき、ハイレベルの出力を
生じるように構成することができる。

ホールド回路８は詳細例は第２図に示すが、比
較回路７がローレベルのときは、クラツチ駆動信
号を生じ、比較回路７がハイレベルのときはクラ
ツチ停止信号を生じるように構成され、一度クラ
ツチを停止状態にすると比較回路７がローレベル
出力に移行しても停止状態を維持するように構成
されている。

しかしてこの装置によると、エンジン回転速度
に比して圧縮機回転速度が著しく低いと電磁クラ
ツチ９をOFFして冷房装置を停止する。この場
合再度、冷房装置を運転しようとしても、ホール
ド回転８の働きにより、冷房装置は停止状態を維
持する。

第２図にホールド回路８の詳細を示す。１０は
PNPトランジスタで、比較回路７がローレベル出
力のときOFF状態にあり、電磁クラツチ９は電
源１１より温度ヒユーズ１２を介して電圧供給を
受けるため、クラツチ９は付勢状態にある。ま
た、温度ヒユーズ１２と発熱抵抗１３は熱的に結
合されており、比較回路７がハイレベルのときは
PNPトランジスタ１０がONするため、発熱抵抗
１３は通電状態となりジユール熱を発生する。こ
のため温度ヒユーズ１２を溶断せしめ、クラツチ
９は消勢状態となり、以後比較回路７の出力にか
かわらず冷房装置は停止状態を維持する。

また、ホールド回路９は第３図に示すような温
度ヒユーズ１５を用いて構成することもできる。

上記の第２図、第３図に対応する実施例は、ク
ラツチを消勢して遮断状態に固定するが、リレー
等を用いて条件付でホールド機能を持たせ、希望
に応じて保持を解除することも可能である。例え
ば第４図に示すホールド回路８の実施例におい
て、リレー１９は、比較回路７がハイレベル出力
の時にリレー１９の接点が１９Ａから１９Ｂに移
行するように構成されており、比較出力がローレ
ベルになつても、電源取出部２０より電源が供給
されている限り、クラツチは遮断され続ける。こ
れを解除するためには、手動によるリセツトスイ
ツチ２１を開くか、電源取出部２０の電源を
OFFすればよい。したがつて電源取出部２０の
接続先を、イグニツシヨンキースイツチ、エアコ
ンスイツチ等のスイツチ２０Ａに選ぶことにより
解除信号を任意に選べる。

第４図は第５図に示すようなトランジスタ回路
で構成することも可能である。第５図において、
トランジスタTrとTrは正帰還抵抗Ｒによつてヒ
ステリシスが付与されており、リセツトスイツチ
２０Ａによつてオールド状態を解除できる。

次に第６図以下に図示する本発明の別の実施例
について説明する。第６図において、パルス発生
器１、２ならびに波形整形回路３、４は、第１図
図示の例と同じである。

第１、第２の周波数―電圧変換回路５、６は同
一の周波数―電圧特性を有し、パルス信号の周波
数が同じなら出力に得られる直流電圧の値も同じ
となる。従つて、両変換回路は同一の回路構成と
することができる。いま、圧縮機は自動車用エン
ジンによつて、回転速度の比にして0.9ないし1.1
の回転速度で駆動されるものとする。

２１は電圧値判別回路として用いられる電圧比
較回路で、第１の周波数―電圧変換回路５の出力
電圧を所定の基準電圧２１Ａと比較する。この比
較回路２１においては、自動車エンジンの回転速
度が基準電圧２１Ａ相当値を越えるとハイレベ
ル、それ以下でローレベルとなつて、冷媒圧縮機
を自動車エンジンの負荷として接続するのに適し
た回転速度であるか否かを判定する。

エンジン回転速度と圧縮機の回転速度との検出
比を設定する目的で、この実施例においては分圧
器７Ａを備えている。分圧器７Ａは、たとえば第
７図に示すように、分圧低抗３２、３３を用いて
構成され、エンジン回転速度を示す第１の変換回
路５の出力電圧のみを所定の比率で減少させる。
このため、電圧比較回路７においては、その分圧
電圧と第２の変換回路６の出力とを単に大小比較
することにより、圧縮機回転速度がエンジン回転
速度に対して著しく低下したか否かを判別し得
る。

遅延回路２２は電磁クラツチ９を付勢する時点
において、比較回路７があたかも圧縮機が正常に
駆動されているかのごとき出力を生じるように作
用する。すなわち、第８図に例示するように判定
回路２２において、電磁クラツチを付勢するべき
ハイレベル信号が発生したとき、遅延回路２３Ａ
はハイレベル信号の立ち上がりから所定時間だけ
遅れてリレーコイル２３Ｂを付勢する。このため
リレー接点の可動端２３Ｅには、リレーコイル２
３Ｂが付勢されるまでは常閉接点２３Ｄを介して
電源端子２３Ｆからハイレベル信号が与えられ、
比較回路７に入力する。したがつて、比較回路７
はこの所定時間内は少なくともハイレベルのクラ
ツチ付勢信号を発生する。所定時間が経過する
と、リレーコイル２３Ｂが付勢され、リレー接点
の可動端２３Ｅには常閉接点２３Ｃを介して、第
２の周波数―電圧変換回路６の出力電圧が与えら
れ、比較回路７は実質適に機能し始める。

第６図中符号２４は、図示しない冷媒蒸発器の
温度を測定する温度測定子で、サーミスタなどが
用いられる。この温度測定子では、冷房装置の冷
却度合が直流電圧値として検出され、その冷却度
合は電圧比較回路２５において予め定めた基準電
圧と比較することにより、冷却の要否を示すハ
イ、ローレベルの信号として取り出される。ここ
で、冷却が必要であるときハイレベルになるとす
ると、判定回路２２は、論理積回路として構成さ
れ、温度測定子２４の測定温度が高く冷却が必要
で、かつエンジン回転速度が十分に高いとき、判
定回路２２は電磁クラツチの付勢を要求するハイ
レベルの出力を生じる。

判定回路２２の出力は、論理積回路として構成
される駆動判定回路２６にホールド回路８の出力
とともに入力され、電磁クラツチの付勢を制御す
るために用いられる。

かくして、この装置は自動車用エンジンの回転
速度、この回転速度と圧縮機回転速度との比、さ
らに冷房装置の冷却度合の各状態を総合して、冷
房装置の制御を行なうことができる。なお、冷却
度合を測定するために、冷媒蒸発器の表面あるい
は近傍の温度のほかに、低圧側配管の圧力などの
信号を用いることができる。また、測定子２４と
比較回路２５の組合せの代わりに、動作点の調節
可能、あるいは固定されたサーモスタツトを用い
ることができる。なお、第６図において、比較回
路２５は基準電圧２５Ａの値を分圧器などで調節
可能とすることにより、冷房装置の温度調節を行
なうことができる。

次に第６図において、２７は駆動判定回路で、
増幅回路２８を介して、エンジンのアイドルアツ
プ装置２９を作動、停止するための判定信号を作
成する。駆動判定回路２７は論理積回路として構
成され、比較回路２５の出力が冷却の必要を示す
ハイレベルで、ホールド回路８の出力が圧縮機の
正常駆動を示すローレベルのとき、ハイレベル信
号を生じて、アイドルアツプ装置２９を作動す
る。このアイドルアツプ装置は公知のもので、自
動車エンジンのアイドル回転数を高め、アイドル
時においてもエンジンに圧縮機の充分な回転駆動
が得られるようにする。

３０は警報回路であつて、ホールド回路８の出
力を反転増幅して、ランプなどの警報器３１に与
える。これによつて、圧縮機の異常を乗員に知ら
せることができる。

２４は自動車用バツテリ、３５はイグニツシヨ
ンスイツチを示す。なお、以上のべた実施例で
は、回転数を一旦直流電圧レベルに変換して判定
する方法について述べたがカウンタ等を用いて、
デジタル信号のまま信号処理することも可能であ
る。

以上述べたように、本発明によると、圧縮機の
故障を、簡単な回路構成で検出して電磁クラツチ
の制御信号に用いることができ、さらに、故障状
態のときに保持可能にすることにより、故障状態
にある圧縮機を再度運転することによる故障の拡
大を防止することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図中ホールド回路８の詳細を示す電
気結線図、第３図ないし第５図は各々上記ホール
ド回路の他の実施例を示す電気結線図、第６図は
本発明の別の実施例を示すブロツク図、第７図は
第６図中分圧器７Ａの詳細を示す電気結線図、第
８図は第６図中遅動回路２３の詳細を示す電気結
線図である。 ３，５…第１の回転数検出回路をなす波形整形
回路と周波数―電圧変換回路、２，６…第２の回
転数検出回路をなす波形整形回路と周波数電圧変
換回路、７…比較回路、８…保持回路をなすホー
ルド回路、９…電磁クラツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷媒圧縮機と自動車用エンジンとを電磁クラ
   ツチを介して作用的に連結し、その電磁クラツチ
   への通電を断続することにより冷媒圧縮機の作動
   を制御する自動車用冷房装置であつて、 前記自動車用エンジンの回転に対応した周期の
   パルス信号を受けて、エンジン回転数を検出する
   第１の回転数検出回路、 前記冷媒圧縮機の回転に対応した周期のパルス
   信号を受けて、冷媒圧縮機の回転数を検出する第
   ２のエンジン回転数検出回路、 前記第１の回転数検出回路の出力と前記第２の
   回転数検出回路の出力を比較して、両出力の値が
   所定の比率関係にあるか否かを判別する比較回
   路、および 前記比較回路の出力に対応して前記電磁クラツ
   チへの通電の断続を決定し、断の場合に断状態を
   継続せしめる断状態保持回路、 を具備してなる自動車用冷房装置。 ２ 前記断状態保持回路に断状態を解除する回路
   手段を具備してなる特許請求の範囲第１項に記載
   された自動車用冷房装置。 ３ 前記断状態保持回路に断状態を解除する回路
   手段を有し、その断状態解除信号を冷房装置のメ
   インスイツチに兼務させるようにした特許請求の
   範囲第１項に記載された自動車用冷房装置。 ４ 前記断状態保持回路に断状態を解除する回路
   手段を有し、その解除信号入力を自動車のキース
   イツチに兼務させるようにした特許請求の範囲第
   １項に記載された自動車用冷房装置。