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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugklimaanlage
und insbesondere auf eine Kraftfahrzeugklimaanlage, die die
Temperatur des Luftflusses aus zu einem Raum gemäß eines Winkels
einer Luftmischklappe steuert, die durch ein Motorstellglied
angetrieben wird.
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Eine herkömmliche Kraftfahrzeugklimaanlage, die eine
automatische Lufttemperatursteuerfunktion enthält, ist mit einer ersten
Steuerschaltung versehen. Die erste Steuerschaltung berechnet
einen gewünschten Winkel einer Luftmischklappe gemäß einer
vorbestimmten Temperatur, einer Außenlufttemperatur und einer
Innenlufttemperatur usw. und treibt die Luftmischklappe durch eine
Antriebsvorrichtung z.B. ein Motorstellglied so an, daß sie den
gewünschten Winkel annimmt, wodurch die Temperatur des
Luftflusses gesteuert wird.
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Bei der obigen Kraftfahrzeugklimaanlage wird die
Luftmischklappe, wenn ein Hebel zum Vorherbestimmen der Temperatur des
Luftflusses auf maximale Heizung oder Kühlung gestellt wird,
zwangsweise in die Position für die maximale Heizung oder Kühlung
unabhängig von den obigen Bedingungen bewegt. Die Steuerung der
Luftmischklappe wird durch eine zweite Steuerschaltung
durchgeführt, die von der ersten Steuerschaltung verschieden ist.
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Wenn zusätzlich die Luftmischklappe durch einen Fremdkörper
blockiert ist oder wenn ein Untersetzungsgetriebe für das
Motorstellglied durch irgendeinen Grund blockiert ist, ist die
Bewegung des Motorstellgliedes blockiert. Wenn die Dinge zum
Schlimmsten kommen, wird der Motor zerstört und kann ein Feuer
verursachen. Zum Verhindern der obigen Probleme ist eine
Blokkierungserfassungsfunktion enthalten, die die Zufuhr von
Elektrizität kontinuierlich gemäß erfaßter Signale davon in einem
Mikrocomputer in der ersten Steuerschaltung stoppt.
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Da jedoch die Steuerung für maximale Heizung oder Kühlung die
zweite Steuerschaltung ist und nicht durch den obigen
Mikrocomputer durchgeführt wird, kann die Blockierungserfassungsfunktion
nicht tätig sein.
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Die JP-A-55/22 645 offenbart eine Kraftfahrzeugklimaanlage mit
einer ersten Steuerschaltung zum automatischen Steuern eines
Winkels einer Luftmischklappe gemäß einer Mehrzahl von
Bedingungen; und gemäß der Erfindung ist eine derartige Anlage
gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung zum Einstellen einer
maximalen Heizung oder Kühlung und eine zweite Steuerschaltung zum
Bewegen der Luftmischklappe in eine Position für die maximale
Heizung oder Kühlung unabhängig von den Bedingungen und gemäß
der Tätigkeit der Schalteinrichtung; wobei die zweite
Steuerschaltung eine Treiberschaltung zum Ausgeben eines
Treibersignales zum Bewegen der Luftmischklappe nur während einer
vorbestimmten Zeit in die Position fur maximale Heizung oder Kühlung
aufweist.
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In den begleitenden Zeichnungen:
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Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer
Kraftfahrzeugklimaanlage gemäß einer Ausführungsform
dieser Erfindung;
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Figur 2 ist ein Schaltiagramm einer
Motorstellgliedtreiberschaltung, wie sie in Figur 1 gezeigt ist; und
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Figur 3 ist ein Diagramm zum Darstellen des Verhältnisses
zwischen einer Zeit und einer Spannung bei einem
Komparator.
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Mit Bezug auf Figur 1, eine Luftmischklappe 1 ist rückwärts von
einem Verdampfer 2 vorgesehen und steuert das Volumen der Luft,
die zu einem Heizkern 3 geblasen wird, wodurch die Temperatur
der herausgeblasenen Luft gesteuert wird. Ein Motorstellglied 4
ist mit der Luftmischklappe 1 durch einen Draht oder eine
Verbindung
zum Verändern eines Öffnungswinkels der Luftmischklappe
1 verbunden. Wenn die Luftmischklappe 1 an P1 positioniert ist,
ist die Kraftfahrzeugklimaanlage am maximalen Heizen, und wenn
die Klappe 1 an P2 positioniert ist, ist die Anlage am maximalen
Kühlen. Ein Potentiometer (nicht gezeigt) ist in dem
Motorstellglied 4 vorgesehen und gibt elektrisch ein Positionssignal des
Motorstellgliedes 4 aus.
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Eine erste Steuerschaltung zum automatischen Steuern der
Temperatur der ausgeblasenen Luft steuert den Betrieb eines Motors 9
gemäß einem Steuerprogramm in einem Mikrocomputer 8. Eine
Mehrzahl von Sensoren 6, z.B. ein Innenlufttemperatursensor, ein
Außenlufttemperatursensor, ein Verdampfertemperatursensor, ein
Wassertemperatursensor, ein Isolationssensor und eine
Temperatureinstellvorrichtung und des Potentiometer des
Motorstellgliedes 4 ist dem Mikrocomputer 8 verbunden, der mit dem
Motorstellglied 4 durch eine Stellgliedtreiberschaltung 9 verbunden ist.
Die Luftmischklappe 1 wird in die Richtung eines Pfeiles D
getrieben, wenn das Motorstellglied 4 ein positives Signal
ausgibt. Ein Einstellschalter 10 für maximale Heizung, der auf
einem Temperatureinstellhebel vorgesehen ist, ist mit der
Motorstellgliedtreiberschaltung 9 verbunden und geschlossen, wenn
maximale Heizung eingestellt ist. Eine zweite Steuerschaltung
enthält den Einstellschalter 10 für maximales Heizen und bewegt
die Luftmischklappe 1 in die maximale Heizposition unabhängig
von den Ausgangssignalen von den Sensoren 6. Ein Zündschalter 11
verbindet den Einstellschalter 10 für maximales Heizen mit einer
Kraftfahrzeugbatterie 12.
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Unter Bezugnahme auf Figur 2, ist ein Schaltdiagramm der
Motorstellgliedtreiberschaltung 9 gezeigt.
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Eine integrierte Schaltung 14 für das Motortreiben weist 4
Anschlüsse auf; zwei Anschlüsse sind Eingangsanschlüsse e und f,
und die beiden anderen Anschlüsse sind Ausgangsanschlüsse g und
h. Die Beziehung zwischen den Eingängen e und f, den Ausgängen g
und h und einer Rotationsrichtung des Motorstellgliedes 4 ist in
der folgenden Darstellung angegeben.
Eingang Ausgang Motorstellglied
Rotationsrichtung
Stop
Rückwärtsrotationsrichtung
Vorwärtsrotationsrichtung
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Der Betrieb des Motorstellgliedes 4 in einer gewöhnlichen
automatischen Steuerung wird jetzt im folgenden beschrieben. Wenn
ein Motor 15 in dem Motorstellglied 4 in die
Rückwärtsrotationsrichtung gedreht wird, werden Signale "1" und "0" von den
Anschlüssen b beziehungsweise c des Mikrocomputers 8 ausgegeben.
Das Signal "1", das von dem Anschluß b ausgegeben wird, wird an
die Basis eines Transistors Tr2 durch eine Diode D1 und einen
Widerstand R2 angelegt. Da ein Transistor Tr1 aus ist, ist der
Transistor Tr2 eingeschaltet. Eine Versorgungsspannung Vcc ist
an den Kollektor des Transistors Tr2 angelegt, und der
Transistor Tr2 ist ein, und dadurch wird das Signal in "0", das von
dem Anschluß c ausgegeben wird, an den Eingangsanschluß f der
integrierten Schaltung 14 angelegt. Entsprechend wird, da das
Signal "0" von dem Anschluß c an einen Transistor Tr3 ausgegeben
wird, der Transistor Tr3 abgeschaltet. Die Versorgungsspannung
Vcc wird an den Kollektor des Transistor Tr3 durch einen
Widerstand R3 angelegt. Das Transistor Tr3 aus ist, wird das Signal
"1" an den Eingangsanschluß e der integrierten Schaltung 14
angelegt. Folglich werden Signale "1" und "0" von den
Ausgangsanschlüssen g bzw. h ausgegeben, und der Motor 5 wird in die
Rückwärtsrotationsrichtung gedreht.
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Umgekehrt, wenn der Motor 15 in dem Motorstellglied 4 in die
Vorwärtsrichtung gedreht wird, werden Signale "0" und "1" von
den Anschlüssen b bzw. c des Mikrocomputers 8 ausgegeben.
Folglich ist der Transistor Tr2 aus und der Transistor Tr1, ein und
Signale "0" und "1" werden an die Eingangsanschlüsse e bzw. f
der integrierten Schaltung 14 eingegeben. Signale "0" und
Signale
"1" werden von den Ausgangsanschlüssen g und h der
integrierten Schaltung 14 ausgegeben, und dadurch wird der Motor 15 in
die Vorwärtsrotationsrichtung gedreht.
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Die Drehung des Motorstellgliedes 4 für maximale Heizung wird im
folgenden beschrieben. Wenn ein Hebel zum Einstellen der
Temperatur der herausgeblasenen Luft auf maximale Heizung eingestellt
ist, wird der Schalter 10 eingeschaltet, und die
Versorgungsspannung Vcc wird an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß
(+) eines Komparators 16 in einer Verzögerungsschaltung 13
angelegt. Folglich wird das Signal "1" von dem Ausgangsanschluß Z
des Komparators 16 für eine vorbestimmte Zeit ausgegeben, und
der Transistor Tr1 wird eingeschaltet. Somit wird der Transistor
Tr2 abgeschaltet trotz des Einganges von dem Anschluß b des
Mikrocomputers 8, und das Signal "1" wird an den Eingangsanschluß
f der integrierten Schaltung 14 für eine vorbestimmte Zeit
eingegeben. Die Versorgungsspannung Vcc wird auch an die Basis des
Transistors Tr3 durch eine Diode D4 angelegt, und dadurch wird
der Transistor Tr3 trotz des Einganges von dem Anschluß c des
Mikrocomputers 8 eingeschaltet, und ein Signal "0" wird an den
Eingangsanschluß e der integrierten Schaltung 14 angelegt.
Nachdem die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird das Signal "0"
von dem Ausgangsanschluß Z des Komparators 16 ausgegeben.
Folglich wird der Transistor Tr? ausgeschaltet, und der Transistor
Tr2 wird trotz des Einganges von dem Anschluß b des
Mikrocomputer 8 eingeschaltet, da die Versorgungsspannung Vcc an die Basis
des Transistors Tr2 durch eine Diode D3 angelegt wird. Somit
wird das Signal "0" an den Eingangsanschluß f der integrierten
Schaltung 14 eingegeben. Die Versorgung an den Transistor Tr3
mit der Versorgungsspannung Vcc wird kontinuierlich
durchgeführt, und das Signal "0" wird ebenfalls kontinuierlich an den
Eingangsanschluß e der integrierten Schaltung 14 eingegeben.
Daher wird der Motor 15 gestoppt.
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Wie oben erwähnt werden, nachdem der Schalter 10 eingeschaltet
ist, Signale "0" und "1" an die Eingangsanschlüsse e bzw. f der
integrierten Schaltung 14 eingegeben, während nur einer
vorbestimmten Zeit trotz des Ausganges von den Anschlüssen b und c
des Mikrocomputers 8. Nachdem die vorbestimmte Zeit abgelaufen
ist, werden Signale "0" und "1" an die Eingangsanschlüsse e und
f eingegeben, und dadurch wird der Motor 15 gestoppt, d.h. ein
Signal für normale Rotationsrichtung wird an dem Motor 15 nur
für eine vorbestimmte Zeit eingegeben. Die vorbestimmte Zeit,
d.h. Verzögerungszeit wird so vorbestimmt, daß sie die Zeit ist,
innerhalb der sich die Luftmischklappe 1 von einer Position für
minimale Heizung zu der für maximale Heizung bewegen kann.
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Der Verzögerungsbetrieb der Verzögerungsschaltung 13 wird im
folgenden Beschrieben. Wenn der Schalter 10 geschlossen wird und
die Versorgungsspannung an die Verzögerungsschaltung 13 angelegt
wird, wird die Spannung an einen Punkt Y durch eine Kurve A
angezeigt, wie sie in Figur 3 gemäß der Eigenschaften des
elektrischen Aufladens eines Kondensators C1 und Widerstandes R4
gezeigt ist. Der Komparator 16 wird als Differenzialverstärker
betrieben. Die Spannung an dem Punkt Y wird an den
nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) angelegt, und eine
Referenzspannung Va, die durch eine gerade Linie B in Figur 3 dargestellt
ist, wird an seinen invertierenden Anschluß angelegt. Folglich
wird, wie durch eine Linie C in Figur 3 gezeigt ist, wenn die
Spannung an dem Punkt Y höher als die Referenzspannung Va ist,
das Signal "1" von dem Ausgangsanschluß Z des Komparators 16,
d.h. einem Diffezenzialverstärker ausgegeben. Sonst wird das
Signal "0" von dem Ausgangsanschluß Z des Komparators 16
ausgegeben.
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Gemäß der obigen Konstruktion und Operation wird das
Motorstellglied 4 am Zerstören gehindert, wenn maximale Heizung benötigt
wird, selbst wenn die Luftmischklappe 1 oder ein
Untersetzungsgetriebe blockiert ist, da ein Treibersignal an das
Motorstellglied 4 nur während einer vorbestimmten Zeit ausgegeben wird,
während der das Motorstellglied sich nicht überhitzt.