JPS623283Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輛用空調装置に関し、特にヒータコ
アへの単位時間当たりの温水流入量を弁の開閉で
制御して温度制御を行なうヒータユニツト制御装
置に関する。

これまでのこの種の制御装置としては、外気温
度、車内温度、車内設定温度等の入力信号に応じ
てパルス幅が変化するパルス信号を出力し、この
パルス信号によりヒータコアへの温水流路に設け
た弁を開閉するものがある。ヒータコアによる空
気の加熱量を増加させるには開弁比を高くし、減
少させるには逆にする。第１図はこの制御特性を
示すが、加熱量は開弁比だけでなく、エンジン回
転数の影響を受ける。すなわち、ヒータコアに流
入する温水はエンジン冷却水であり、この温水は
エンジンで駆動されるポンプで供給されるからで
ある。

このような影響による温度制御の不安定性を解
消するために、第２図に示したように、ヒータコ
ア１の入口に電磁弁２を設ける他に、出入口に弁
３を設けて一定量以上の温水は出口側へ戻すこと
により、ヒータコア１への温水流入量を定流量化
することが行なわれている。しかしこのような例
は、配管作業が面倒であり、第３図に弁３の流量
特性を示したように、弁３は一定量以上の温水流
入を阻止するリミツタとして作用しているだけな
ので、エンジンの低回転域で温水流入量が不足す
るという問題点を解決することができない。また
この種の弁は取付け、配管が非常にわずらわしい
という欠点がある。

そこで本考案の目的はエンジンの回転数変動の
影響を受けずに安定した温度制御を行なうことが
できるヒータユニツトの制御装置を提供すること
にある。

本考案によるヒータユニツト制御装置は、所定
部位、例えば車室内の温度設定に応じて単位時間
あたりの温水流入弁の開弁時間を制御すると共に
エンジン回転数に対応した信号、例えばエンジン
回転数に対応してパルス間隔が変化するイグニシ
ヨンパルスを利用して前記温水流入弁の開弁時間
を補正するようにしたものである。

以下に本考案の実施例を説明する。

第４図、第５図はそれぞれ、本考案装置をマイ
クロコンピユータを利用して実現したブロツク構
成図及び動作推移を示すフローチヤート図であ
る。

第４図において、エンジンに配設されたイグニ
シヨンコイル１０からのパルス信号が波形整形回
路１１を通してマイクロコンピユータ（以下、マ
イコンと略称する）１２へ送られる。マイコン１
２ではエンジン回転数に応じてパルス間隔の異る
パルスをデイジタル信号として受ける。また車内
温度あるいはヒータコア出口温度等の温度設定器
１３からの電圧信号はＡ−Ｄ変換器１４を通して
マイコン１２へ送られる。マイコン１２では、Ａ
−Ｄ変換器１４からの信号にもとづいて所定の演
算を行なつて電磁弁による温水流入弁１５の基本
開弁時間を算出し、続いて波形整形回路１１から
の信号にもとづいて所定の演算を行なつて前記基
本開弁時間を補正する。１６は弁開閉駆動回路で
あり、マイコン１２からの信号にもとづいて温水
流入弁１５を開閉する。１７はヒータコアであ
る。

次に、第５図をも参照して動作推移を説明す
る。

ステツプで始動すると初期設定が実施され、
ステツプでタイマがセツトされる。このタイマ
はマイコン内蔵のものであり、温水流入弁１５の
開閉の周期を設定する。

ステツプでは、マイコン１２において温度設
定器１３による設定温度Tsを表わす信号と、波
形整形回路１１からのエンジン回転数Ｎを表わす
信号とが読み込まれる。

ステツプでは、設定温度Tsを表わす信号に
もとづいて温水流入弁１５の基本開弁時間ｔ_bを
算出する。ここでは温度設定器１３の調節範囲で
基本開弁時間０〜ｔ setを直線的に変化させる
ようにしている。すなわち、基本開弁時間ｔ_bを
設定温度Ｔ_sの一次式ｔ_b＝K₀・Ｔ_s（但し、K₀は
定数）から算出できるようにしている。

ステツプでは、基本開弁時間ｔ_bをエンジン
回転数Ｎにもとづいて補正する。ここでは基本開
弁時間に対する補正特性をあらかじめ実験により
求め補正計算式を得ている。すなわち、補正開弁
時間ｔ_rを、以下に示すエンジン回転数Ｎと基本
開弁時間ｔ_bとの二次式から算出できるようにし
ている。

ｔ_r＝K₁・Ｎ・ｔ_b＋K₂・Ｎ＋K₃・ｔ_b＋K₄ （但し、Ｎ＜N₁の時） ｔ_r＝K₅・Ｎ・ｔ_b＋K₆・Ｎ＋K₇・ｔ_b＋K₈ （但し、Ｎ≧N₁の時） 但し、K₁〜K₈は定数 ステツプ，では、時間経過のチエツクが行
なわれ、ステツプでセツトされたタイマがステ
ツプでカウントアツプされるまで、ステツプ
−−−−−が繰り返し実行される。そ
してステツプからタイマの設定周期ｔ setが
経過すると、ステツプで補正開弁時間ｔ_rを規
定する信号がマイコン１２から弁開閉駆動回路１
６へ出力され、温水流入弁１５が開となる。

この後、ステツプに戻りタイマがセツトされ
て上記動作を繰り返す。一方、温水流入弁１５は
補正開弁時間ｔ_r経過後は閉となる。ここで、タ
イマの設定周期ｔ set≧補正開弁時間ｔ_rである
ことは言うまでも無い。

以上のように、本実施例ではマイコン内蔵のタ
イマで設定された周期ｔ set毎にエンジン回転
数の変化に応じて最適の補正開弁時間ｔ_rを算出
して温水流入弁を開とするように作用する。した
がつて、あらゆる走行状況に応じてエンジン回転
数に左右されない安定した温度に維持することが
できる。

なお、上記実施例ではエンジン回転数に対応し
た信号としてイグニシヨンパルスを利用している
が、これ以外の信号の入力回路を設けて複数種類
の信号を選択的に使用できるようにしても良い。
また補正開弁時間ｔ_rを得る方法も上記実施例に
限定されるものではない。例えば、基本開弁時間
ｔ_bに対するエンジン回転数変動による補正値を
あらかじめメモリに記憶させておき、その都度読
み出して基本開弁時間ｔ_bに加えるようにしても
良い。

第６図は電子回路で実現した本考案の他の実施
例の回路図であり、第７図はその各部の動作推移
を示すチヤート図である。

２０はエンジン回転数に応じてパルス間隔の異
なるイグニシヨンパルスをアナログ電圧Vaに変
換する回路である。この変換回路２０には、イグ
ニシヨンプラグ２１を励起するイグニシヨンコイ
ル２２に供給されるイグニシヨンパルスが供給さ
れる。すなわち、エンジン回転数が高くなるとイ
グニシヨンパルスの間隔が狭くなつて電圧Vaは
高くなり、逆にエンジン回転数が低下すれば電圧
Vaも低下する。

第８図はエンジン回転数に応じて変化する電圧
Vaを示した図で、可変抵抗VRの操作により特性
が曲線イ，ロ，ハのように変化する。可変抵抗
VRは温度制御の強弱を切り換えるためのもので
ある。

３０は発振回路であり、あらかじめ定められた
最大値、最小値を持ち定周期の三角波信号Vbを
出力する。４０はスイツチング回路であり、電圧
VaとVbとを比較する比較器４１を有し、その比
較結果に応じてトランジスタQ₂をオン、オフ制
御する。すなわち、電圧Va＜Vbでトランジスタ
Q₂をオンにして電磁弁による温水流入弁１５を
開とし、電圧Va＞VbでトランジスタQ₂はオフと
なり温水流入弁１５は閉となる。温水流入弁１５
はヒータユニツトにおけるヒータコアへの温水流
路に設けられてヒータコアへの温水流入をオン、
オフする。

ここで、電圧Vbの最大値、最小値は、あらか
じめ想定されるエンジン回転数の最高及び最低時
に得られる電圧Vamax、電圧Vaminを含むよう
な値に設定される。このような回路構成とするこ
とによりエンジン回転数が変化した時、可変抵抗
VRが固定してあつても第８図に示すように電圧
Vaが変化し、この電圧Vaのレベルに応じて温水
流入弁１５の開弁時間が補正される。したがつて
可変抵抗VRで基本となる暖房状態を設定すれ
ば、電圧Vaが電圧Vbの最大値と最小値との範囲
内にある間はエンジン回転数変化の影響を受けず
にヒータコアに流入する平均温水量を一定とする
ことができる。

以上説明してきたように、本考案ではヒータユ
ニツトにおけるヒータコアに流入する温水量を弁
の開閉で制御して車内温度制御を行なう装置に、
エンジン回転数に対応した信号を利用することに
より、あらゆる走行状態に応じてエンジン回転数
に左右されない安定した吹出し空気温度を得るこ
とができ、実用的価値は高い。

なお、エンジン回転数に対応したレベルの信号
を得るためにイグニシヨンパルスを利用している
が、このパルスは車種、例えば４気筒、６気筒エ
ンジン等の種別により、エンジン回転数とイグニ
シヨンパルスとの対応にずれが生ずる場合があ
る。この場合、変換回路２０のCR回路の時定数
を切替え可能にするか、あるいは第４図における
波形整形回路１１の後段に分周回路を追加するな
どして入力回路を複数系統設け選択的に使用して
同一の対応関係をとることにより、汎用性を高め
ることができ、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温水流入量制御方式における開
弁比と吹出し空気温度との関係を示した特性図、
第２図は定流量弁を使用した従来の制御方式を示
した図、第３図はこの制御方式によるエンジン回
転数と温水流入量との関係を示した図、第４図は
マイコン利用による本考案の一実施例のブロツク
構成図、第５図はその動作のフローチヤート図、
第６図は本考案の他の実施例の回路図、第７図は
その各部の信号及び動作状態の推移を示した図、
第８図は第６図におけるａ点の電圧とエンジン回
転数との関係を示した特性図。 図中、１０はイグニシヨンコイル、１１は波形
整形回路、１２はマイクロコンピユータ、１３は
温度設定器、１４はＡ／Ｄ変換器、１５は温水流
入弁、１６は弁開閉駆動回路、１７はヒータコ
ア、２０は変換回路、３０は発振回路、４０はス
イツチング回路、２１は点火プラグ、２２はイグ
ニシヨンコイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ヒータコアへの温水流路を弁で開閉して単位
   時間あたりの温水流量を制御することにより車
   内温度制御を行なうヒータユニツトを備えた車
   輛用空調装置において、あらかじめ定められた
   箇所の温度設定に伴い変化する信号を発生する
   第１の信号発生手段と、エンジン回転数に対応
   した信号を発生する第２の信号発生手段と、前
   記２つの信号に応じて異なるパルス幅を有する
   パルスを前記弁の開閉用信号として発生する第
   ３の信号発生手段とから成ることを特徴とする
   車輛用空調装置のヒータユニツト制御装置。 ２ 第２の信号発生手段として、特性の異る複数
   の回路を選択的に使用可能に設けたことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の車
   輛用空調装置のヒータユニツト制御装置。