JPS6345364Y2

JPS6345364Y2 -

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Publication number: JPS6345364Y2
Application number: JP1982184437U
Authority: JP
Priority date: 1982-12-06
Filing date: 1982-12-06
Publication date: 1988-11-25
Also published as: JPS5988311U

Description

【考案の詳細な説明】本発明は、車両用空調機の制御装置に関するも
ので、特にオートエアコンの省エネルギー化を目
的とした制御装置に関するものである。

近年、車両用空調機の制御を自動化したオート
マチツク・エアコンデイシヨニングシステム（以
下、オートエアコンと略す）が多く搭載されるよ
うになつてきている。このようなオートエアコン
の構成図を第１図に示す。このシステムの温調は
フアン１０により吸込まれた空気をエバポレータ
１で冷却し、これをヒータ２で加熱して車室内に
吹出させることにより行なわれている。この時の
吹出し温度はエアミツクスダンパ３の開度を調整
することにより行なわれ、エアミツクスダンパ３
の制御は温度設定値、車室内温度、ダクト温度、
日射量の値をコントロールユニツト４で処理する
ことにより行なわれている。ここで、温度設定値
は温度設定抵抗５により設定され、車室内温度は
室温センサ６により、また、日射量は日射センサ
７により検出される。第２図ＡないしＤは冷暖房
負荷に対する各部の状態を示すものである。

第２図Ｃに示された車室内吹出し空気温度の曲
線において、矢印ａはエバポレータ１からの吹出
空気温度、矢印ｂは再熱作用、矢印ｃはコンプレ
ツサ９を使用していない領域、矢印ｄはエネルギ
ーロス領域を示している。

同図から判るように従来のオートエアコンでは
エバポレータ１からの吹出し温度を常に一定に保
ち、その後エアミツクスダンパ３を調整（すなわ
ち、冷風とヒータ２を通つた温風の混合割合を調
整）して温調している。従つて、近年ガソリンの
高値に相応して議論が高まつてきた省エネルギー
の点から考えると、エバポレータ１で冷却した空
気をヒータ２で再熱して温調を行なう従来のオー
トエアコンは省エネルギーに反するということに
なる。

また、従来のオートエアコンの制御装置ではブ
ロア切換スイツチ８と冷暖房制御用のダンパアク
チユエータを直結して制御するようにしており、
冷房負荷の少ない春秋の場合でもコンプレツサ９
を常時作動させなければならないため省エネルギ
ー運転を効果的に実現させることは困難であつ
た。

本考案は上記した点に鑑み提案されたもので、
少なくとも車室内温度センサからなる熱負荷指令
値を出力する熱負荷指令値発生回路と、エアミツ
クスダンパと連動したポテンシヨメータからなる
エアミツクスダンパ開度フイードバツク量発生回
路とによりエアミツクスダンパを制御するエアミ
ツクスダンパアクチユエータ制御回路において、
上記ポテンシヨメータに並列に、省エネ運転モー
ドと除湿モードとに切換可能な切換手段に応動し
て接断自在に配設された固定抵抗を結線し、上記
省エネ運転モードでは、上記固定抵抗を接続とし
上記熱負荷指令値が冷暖房のほぼ中間点に相当す
る位置でエアミツクスダンパを全閉となるように
すると共に、上記熱負荷指令値を入力し熱負荷指
令値が上記ほぼ中間点に相当する位置より大きい
領域では、エバポレータ吹出空気温度センサから
なるコンプレツサON，OFF信号を出力するコン
プレツサON，OFF制御回路によりコンプレツサ
のオン、オフのデユーテイ比を変えて温度調節
し、上記除湿運転モードでは、上記固定抵抗を遮
断すると共に、上記切換手段に連動する除湿制御
回路により熱負荷指令値の入力を遮断してコンプ
レツサON，OFF制御回路により常時コンプレツ
サをオンとすることを特徴とする車両用空調機の
制御装置。を要旨とするものであり、その目的と
するところは、無駄なコンプレツサの作動を押
え、省エネルギー化を実現できる車両用空調機の
制御装置を提供することにある。

以下、本考案を図示実施例に基いて説明する。

第３図は制御装置の回路図で、２１は定電圧発
生回路、２２は熱負荷指令値発生回路、２３はエ
アミツクスダンパ開度フイードバツク量発生回
路、２４はエアミツクスダンパアクチユエータ制
御回路、２５はブロア制御回路、２６はコンプレ
ツサのON・OFF制御回路、２７は除湿制御回路
である。

熱負荷指令値発生回路２２は固定抵抗（RI）
２８、温度設定用可変抵抗（VRS）２９、車室
内温度センサ（Rr）３０、車外温度センサ
（Rφ）３１、及び並列に配設された日射量センサ
（SS）３２と固定抵抗（R2）３３が直列に配設さ
れ、ａ点にＶ＝Ａ−Ｂ・VRS＋Ｃ・Rr ＋Ｄ・Rφ＋Ｅ・SS ……(1) の電位（単位はボルト）が発生するようになつて
いる。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは適当に定め
られる定数である。

ａ点に発生した電位は、さらにバツフア
（IC1）３４によりインピーダンス変換され、ａ
点と同じ電位のｂ点の電位が与えられるようにな
つており、このｂ点の電位を指令値と称する。

エアミツクスダンパ開度フイードバツク量発生
回路２３は、エアミツクスダンパ５１と連動した
ポテンシヨメータ（VRP）３５、固定抵抗
（R4）３７，（R5）３８，（R6）３９、が直列に
配設され、さらに固定抵抗（R3）３６が後述す
るドライリレー（RYD）１０３のリレー接点
（RYD）103aのON・OFFに伴ないポテンシヨメ
ータ（VRP）３５と並列接続されたり、又は接
続開放されたりするように配設されている。

ドライリレー接点103aは省エネ運転時ON、除
湿運転時OFFとなるものであり、エアミツクス
ダンパ開度とｃ〜ｄ点間の合成抵抗の関係は第５
図に示すようになる。

つまり、除湿運転時のｃ〜ｄ点間抵抗Rc〜
ｄ・Ｄは、 Rc〜ｄ・Ｄ＝VRP ……(2) 省エネ運転時のｃ〜ｄ点間抵抗Rc_〜d・Ｅは、 Rc〜ｄ・Ｅ＝VRP×R3／VRP＋R3 ……(3) となる。

ここで、第５図に示すイ点の抵抗又は合成抵
抗、つまりMAXHOT側の抵抗は除湿運転、省
エネ運転時ともほとんど同じ値となるよう、さら
に、ハ点の合成抵抗は除湿運転のイ〜ロの抵抗変
動分の約60％になるように固定抵抗（R3）３６
が適当に決められている。また、第４図Ｄに示す
所定の制御範囲で変動する前記式(1)で与えられる
ａ点又はｂ点の電位すなわち指令値と、所定のフ
イードバツク範囲で変動するポテンシヨメータ
（VRP）３５の抵抗変化によつて変動するｄ点の
電位とはほぼ同じ値となるよう動作するが、快適
温調性の観点からポテンシヨメータ（VRP）３
５の抵抗特性及び固定抵抗（R4）３７，（R5）
３８，（R6）３９の抵抗値は適当に決められてい
る。

エアミツクスダンパアクチユエータ制御回路２
４は、比較演算器（IC2）４０，（IC3）４１、及
びトランジスタ４２乃至４９、エアミツクスダン
パアクチユエータモータ５０、エアミツクスダン
パ５１、フイードバツク用ポテンシヨメータ
（VRP）３５等より構成され、ｂ点とｄ点又はｂ
点とｅ点の電位差によりエアミツクスダンパ開度
が変動し、これに連動したポテンシヨメータ
（VRP）３５の抵抗はｂ点とｄ点又はｂ点とｅ点
の電位差を小さくする方向に動く。ここで、固定
抵抗（R5）３８は比較演算器（IC2）４０，
（IC3）４１の両方ともOFFとなる不感帯であり、
固定抵抗５２，５３は比較演算器４０，４１のヒ
ステリシスを持たせるものであり、これらは快適
温調を得るため適当に決められる。

また、除湿運転時、ドライリレー１０３の接点
１０３ａは開放状態で、この時の指令値とエアミ
ツクスダンパ開度の関係は第４図Ｂの点線のよう
になるが、省エネ運転にすると、前述の通り、ポ
テンシヨメータ（VRP）３５に固定抵抗（R3）
３６が並列接続されることになるため、ｄ点及び
ｅ点の電位が上昇し、比較演算器（IC3）４１が
ON、（IC2）４０がOFFとなり、エアミツクスダ
ンパ５１及びポテンシヨメータ（VRP）３５が
COOL側に移動し、ｂ点の電位に、ｄ点、ｅ点の
電位が近づいたところで停止する。この固定抵抗
（R3）３６の並列抵抗配置によるエアミツクスダ
ンパ５１のCOOL側への指令値に対する変動量は
第４図Ｂのイ点付近になるように前述の如く固定
抵抗（R3）３６の値は適当に決められている。

ブロア制御回路２５は比較演算器（IC4）５
４，（IC5）５５，（IC6）５６のマイナス側、比
較演算器（IC7）５７，（IC8）５８，（IC9）５９
のプラス側に指令値、上記比較演算器５４，５
５，５６のプラス側に固定抵抗６０，６１，６
２，６３にて分圧された電位、上記比較演算器５
７，５８，５９のマイナス側に固定抵抗６４，６
５，６６，６７にて分圧された電位が加わり、そ
の比較演算された結果が後段のトランジスタ６８
乃至７３、７４乃至７９、及びパワリレー
（RY1）８０，（RY2）８１，（RY3）８２等を介
しブロアと直列に配設された固定抵抗８３乃至８
５を各々パワーリレーの接点８０ａ，８１ａ，８
２ａを介して短絡することによりフアンモータ８
６への電圧を切換え、風量を段階的に増減するよ
うになつている。ここで、比較演算器５４，５
５，５６は暖房領域の切換、比較演算器５７，５
８，５９は冷房領域の切換を行なつており、固定
抵抗６０乃至６３、及び６４乃至６７の抵抗値は
温調性の観点から適当に決められるが第４図Ａの
ような特性を持つようになつている。

コンプレツサON・OFF制御回路２６は、エバ
ポレータ吹出空気温度センサ（RE）８７及びこ
れと直列に配設された固定抵抗８８，８９とで分
圧されたｇ点の電位、つまりエバポレータ吹出空
気温度に対応した電位が比較演算器（IC10）９
０のプラス側に入るようになつており、一方、マ
イナス側より指令値が与えられるため、指令値の
電位の大小に伴ない比較演算器９０がON・OFF
するのに必要なｇ点の電位は変動するようになつ
ている。トランジスタ（TR1）９４がONの場合
の指令値とエバポレータ吹出空気温度の関係は第
４図Ｃの省エネ運転時のロス領域で示される。さ
らにｇ点の電位は比較演算器（IC11）９１のマ
イナス側にも入力され、固定抵抗９２，９３の分
電圧と比較演算を行ないトランジスタ（TR2）
９５がONの場合のエバポレータ吹出空気温度の
関係は第４図Ｃの除湿運転時及び省エネ運転時の
ハ領域のようになる。なお、比較演算器９１の
ON・OFFによりエバポレータ吹出温度センサ８
７の平均温度はエバポレータの氷結防止温度に相
当する。またトランジスタ９４，９５はANDの
構成になつており、エアコンスイツチ（Ａ／Ｃ
Ｓ／Ｗ）９８がONの場合、トランジスタ９６，
９７、パワーリレー（（RYM）９９及びその接
点９９ａを介してコンプレツサ（COMP）１０
０のON・OFFを行なあうことによりエバポレー
タ１０１による冷却作用のON・OFFがなされ、
その出口に配置されたエバポレータ吹出空気温度
センサ８７は吹出空気温度を検出し、平均として
ｇ点の電位がｆ点の電位と同電位となるようにコ
ンプレツサのON・OFFを繰返すようになつてい
る。

省エネ運転の場合、第４図Ｂに示すように冷房
負荷領域ではエアミツクスダンパ５１は全閉
（MAXCOOL）となつているため、オートエア
コンとしての温調は、上記のように指令値対応の
エバポレータ吹出空気温度を作り出すことによつ
て行ない、この関係を作り出すために固定抵抗８
８，８９は適当に決められている。

除湿制御回路２７は除湿運転時のドライスイツ
チ（DS／ｗ）１０２のONに伴いドライリレー
（RYD）１０３が励磁され、前述の如くリレー接
点１０３ａのOFFに伴い固定抵抗（R3）３６の
ポテンシヨメータ（VRP）３５への並列接続が
解除されると共にトランジスタ（TR3）１０４
がONとなり、ｆ点を接地する役目を行なう。ｆ
点の接地により比較演算器９０は常時ONとなり
コンプレツサ１００のON・OFFは比較演算器９
１のみに左右されて行なわれることになる。つま
り省エネ運転時のように指令値対応でエバポレー
タ吹出空気温度を変動させることをせず単にエバ
ポレータ１０１の氷結を防止する作用を持つこと
になる。

つぎに作用を説明する。

本実施例において、ある室内温度設定値が与え
られると、最終的に熱負荷と冷暖房能力の適合を
計り、室内温度を設定温度に一致させるよう動作
する。

まず、温度設定用可変抵抗器２９により希望す
る車内温度を設定する。そして車室内温度センサ
３０、車外温度センサ３１、及び日射センサ３２
で検出された各温度及び日射量から前記(1)により
ａ点での電位、すなわちｂ点での電位が指令値と
して与えられる。この指令値Ｖは第４図Ｄに示す
ようにＶ〜V₀で変動しＶ＝０の場合に最大暖房、
Ｖ＝V₀の場合に最大冷房となる。そして、ブロ
ア制御回路２５を介して前述したようにフアンモ
ータ８６に第４図Ａに示すようなフアン電圧を印
加し、冷暖房負荷の大きい領域で段階的に風量が
増大するようフアンモータ８６を駆動する。

また、上記指令値はエアミツクスダンパアクチ
ユエータ制御回路２４に入り、前述のようにして
エアミツクスダンパ５１が駆動され、この結果、
エアミツクスダンパ５１は第４図Ｂに示すように
冷房負荷時あるいは暖房負荷時においてその開度
が制御される。ここで、ドライスイツチ１０２が
OFFである省エネ運転のとき、前述したように
指令値Ｖが約0.6×V₀の位置で、エアミツクスダ
ンパ５１の開度はMAXCOOL位置となる。

さらに、上記指令値はコンプレツサON・OFF
制御回路２６に入力され、エアコンスイツチ９８
がONの場合、コンプレツサ１００をON・OFF
制御する。すなわち、ドライスイツチ１０２が
OFFである省エネ運転のときは前述したように
ｇ点の電位がｆ点の電位と同電位となるようにコ
ンプレツサ１００のON・OFFを繰り返し、第４
図Ｂに示したように冷房負荷領域では、エアミツ
クスダンパ５１が全閉（MAXCOOL）となつて
いるためコンプレツサ１００のON・OFFによ
り、第４図Ｃに示すような指令値対応のエバポレ
ータ吹出空気温度を作り出すことによつてオート
エアコンとしての温調を行ない、一方、ドライス
イツチ１０２をONにしたときの除湿運転時は省
エネ運転時のように指令値対応でエバポレータ吹
出空気温度を変動させることはせず、従来のもの
と同様、コンプレツサは前述のように比較器９１
によりエバポレータの氷結を防止しながら運転さ
れ、エバポレータ吹出空気を一定に保ち、エアミ
ツクスダンパ５１の開度を制御することによつて
温調が行なわれる。

以上のように、省エネ運転と除湿運転とに切換
可能とし、省エネ運転時の温調はエアミツクスダ
ンパによらず、コンプレツサのON・OFFにより
エバポレータの吹出空気温度を制御することによ
つて行なつているため、無駄なコンプレツサの作
動を押えることができ、これによつて省エネルギ
ー化を実現することができる。また、冷暖房負荷
の大きい領域では、フアンによる風量を段階的に
増大させるようにしているため負荷に対応した快
適な温調ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエアコンの構成図、第２図Ａ乃
至Ｄはそのシーケンス図、第３図は本考案の一実
施例を示す制御回路図、第４図Ａ乃至Ｄはそのシ
ーケンス図、第５図はエアミツクスダンパ開度と
ポテンシヨメータ合成抵抗の関係を示す図であ
る。２１……定電圧発生回路、２２……熱負荷指令
値発生回路、２３……エアミツクスダンパ開度フ
イードバツク量発生回路、２４……エアミツクス
ダンパアクチユエータ制御回路、２５……ブロア
制御回路、２６……コンプレツサON・OFF制御
回路、２７……除湿制御回路、３５……ポテンシ
ヨメータ、３６……固定抵抗、５１……エアミツ
クスダンパ、８６……フアンモータ、１００……
コンプレツサ、１０２……ドライスイツチ、１０
３……ドライリレー、１０３ａ……ドライリレー
接点。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

少なくとも車室内温度センサからなる熱負荷指
令値を出力する熱負荷指令値発生回路と、エアミ
ツクスダンパと連動したポテンシヨメータからな
るエアミツクスダンパ開度フイードバツク量発生
回路とによりエアミツクスダンパを制御するエア
ミツクスダンパアクチユエータ制御回路におい
て、上記ポテンシヨメータに並列に、省エネ運転
モードと除湿モードとに切換可能な切換手段に応
動して接断自在に配設された固定抵抗を結線し、
上記省エネ運転モードでは、上記固定抵抗を接続
とし上記熱負荷指令値が冷暖房のほぼ中間点に相
当する位置でエアミツクスダンパを全閉となるよ
うにすると共に、上記熱負荷指令値を入力し熱負
荷指令値が上記ほぼ中間点に相当する位置より大
きい領域では、エバポレータ吹出空気温度センサ
からなるコンプレツサON、OFF信号を出力する
コンプレツサON、OFF制御回路によりコンプレ
ツサのオン、オフのデユーテイ比を変えて温度調
節し、上記除湿運転モードでは、上記固定抵抗を
遮断すると共に、上記切換手段に連動する除湿制
御回路により熱負荷指令値の入力を遮断してコン
プレツサON、OFF制御回路により常時コンプレ
ツサをオンとすることを特徴とする車両用空調機
の制御装置。