JP2009090823A - センサ識別機能付き車両用エアコン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車内ＬＡＮからの外部信号を使用せずに、エアコン制御手段自身によって、接続されたセンサの種類を安価な構成で識別可能なセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置を提供する。
【解決手段】車両用エアコン制御装置ＣＡのエアコンＥＣＵ１０（エアコン制御手段）には、同じ物理量である日射量を検出する２種類の日射センサＡ，Ｂを接続可能な接続端子Ｔ１，Ｔ２またはＴ１，Ｔ３を含んでなる入力回路１２，１３が予め個別に設けられる。エアコンＥＣＵ１０によるステップＳ１３の処理の実行（比較手段）によって、入力回路１２，１３に流れる電流に応じた電圧値が比較される。ステップＳ１４またはステップＳ１５の処理の実行によって、電圧値が大きい方の入力回路１２，１３に基づいて接続されているのが日射センサＡであるか日射センサＢであるかが決定され、その決定されたセンサによる電圧値（Ａ／Ｄ変換値）を使用して以後の計算処理が実行される。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用エアコン制御装置に関し、特にセンサ識別機能を備えたセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置に関する。

車両用エアコンの制御装置（エアコン制御手段）には、例えば下記特許文献１に記載されているように、日射センサを始めとする各種センサが入力接続されている。各種センサは、それぞれ所定の物理量（例えば日射量、温度）を検出して各センサ値（例えば電流値）を制御装置へ出力する。そして、制御装置は、各センサ値に基づいて車室内の空調制御に必要な各種計算をする。
特許第３８２６５４９号公報

ところで、上記した各種センサのうち例えば日射センサにおいては、オートライトコントロールシステム（車両周囲の明暗に応じてヘッドランプ等を自動的に点灯、消灯させるシステム）と共用化されてライトコントロールセンサと一体になったものと、あくまでも従来のエアコン制御のみに使用される単独のものとがあり、車種に応じて検出特性の異なる種類のものが用いられるようになった。この場合、どちらの種類にも対応できるように、制御装置には各種類に対応した接続端子を含む入力回路が設けられる。そして、制御装置は、通常、どちらの種類のものが接続されているかをＣＡＮ等の車内ＬＡＮからの外部信号に含まれる識別信号（例えば、種類を識別するために設定されるフラグ）により判定し、接続されていると判定した日射センサに対応するテーブルを参照して、以後の計算処理を実行する。

しかしながら、車内ＬＡＮからの外部信号は、本来的にセンサの種類を識別する専用に設けられた信号ではないことが多い。このため、車内ＬＡＮからの外部信号を利用する方法では、センサの種類を識別できない場合が存在する可能性がある。内気センサ、外気センサなどの日射センサ以外のセンサについても、将来的には検出特性（例えば、抵抗値）の異なる種類のものを選択的に使用可能な構成にすることが予想され、日射センサの場合と同様の問題が発生する可能性がある。これに対して、入力回路毎にハードウェアとしての判定回路を設けてセンサの種類を識別するように構成すれば、上記した問題を解消することはできるが、コストアップは免れない。

本発明の課題は、車内ＬＡＮからの外部信号を使用せずに、エアコン制御手段自身によって、接続されたセンサの種類を安価な構成で識別可能なセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明のセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置は、同じ物理量を検出する複数種類のセンサを接続可能な接続端子を含んでなる入力回路が予め個別に設けられ、入力回路のいずれか一つに接続されたセンサによるセンサ値を使用して以後の計算処理を実行するように設定されたエアコン制御手段を備え、エアコン制御手段は、入力回路の全てのセンサ値の大小を比較する比較手段を備えており、比較手段による比較の結果に応じて、接続されているセンサを決定し、その決定したセンサによるセンサ値を使用して計算処理を実行することを特徴とする。この場合、センサは、例えば、日射量を検出する日射センサであると好適である。

このセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置では、エアコン制御手段に同じ物理量を検出する複数種類のセンサを接続可能な入力端子を含んでなる入力回路が予め個別に設けられている。そして、エアコン制御手段の比較手段によって、入力回路の全てのセンサ値の大小が比較され、その比較の結果に応じて、接続されているセンサが決定されて、その決定されたセンサによるセンサ値を使用してその後の計算処理が実行される。

このため、車内ＬＡＮからの外部信号を使用することなく、しかも入力回路毎にハードウェアとしての判定回路を設けることなく、簡易なプログラムの実行によって、エアコン制御手段に接続されているセンサを識別することができる。したがって、センサの識別性の精度を安価な構成で良好に確保することができる。

本発明の実施に際して、エアコン制御手段は、入力回路の全てのセンサ値に基づいてセンサ故障を判定する判定手段を備えており、比較手段は、判定手段によりセンサが故障していないと判定されたことを条件として、比較処理を実行するように構成するとよい。この場合、センサ故障は、例えば、センサのショートを原因とするものであるとよい。

これによれば、判定手段により入力回路の全てにおけるセンサ値に基づいてセンサ故障が判定され、センサが故障していないと判定されたことを条件として、比較処理が実行される。このため、センサ故障時にはそのセンサ値が使用されないので、エアコンの正常な作動を良好に維持することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は本発明を適用した車両用エアコン制御装置ＣＡが車両に装着された状態を示す斜視図である。車両用エアコン制御装置ＣＡは、コントロールパネルＣＰと一体化されたエアコンＥＣＵ１０と、このエアコンＥＣＵ１０に接続された日射センサ２０を始めとする各種センサを含んで構成されている。

エアコンＥＣＵ１０（エアコン制御手段）は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータ１１（以下、単にマイコン１１という）を主要構成部品としており、イグニッションスイッチのオンおよびコントロールパネルＣＰのオンによりＲＯＭ等に記憶された図４のセンサ識別プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し、その実行に応じた制御信号を図示を省略するエアコンユニットの駆動回路に出力する。このエアコンＥＣＵ１０には、図２および図３に示すように、電源供給線ＬＢを介してバッテリＢＴのプラス極が接続されており、バッテリＢＴの電源電圧が図示を省略するＩＣ等により所定の電圧レベル（例えば５Ｖ）とされてマイコン１１に供給される。

また、エアコンＥＣＵ１０には、日射センサ２０の種類に応じて、ある種類の日射センサ２０（以下、日射センサＡという）が外部信号線Ｌ１，Ｌ２を介してそれぞれ接続される接続端子Ｔ１，Ｔ２を含んでなる入力回路１２と、それとは別の種類の日射センサ２０（以下、日射センサＢという）が外部信号線Ｌ１，Ｌ３を介してそれぞれ接続される接続端子Ｔ１，Ｔ３を含んでなる入力回路１３とが設けられている。

入力回路１２は、抵抗Ｒ１を介してエアコンＥＣＵ１０のグランドに接続され、入力回路１３は、抵抗Ｒ２を介してエアコンＥＣＵ１０のグランドに接続されている。マイコン１１には、入力回路１２，１３に流れる電流の大きさに応じた電圧がＡ／Ｄ変換されて取り込まれる。

図１に戻って、日射センサ２０は、内部に組み込まれたフォトダイオードにより日射量を検出するものであり、インストルメントパネルの上部に取り付けられている。日射センサ２０のうちのどちらの種類の日射センサＡ，Ｂも、日射量の変化に伴い出力される電流が変化するものであるが、その出力電流の変化特性が異なっている。マイコン１１のＲＯＭ等には、日射センサＡ，Ｂの出力電流に対応した電圧値のＡ／Ｄ変換値に基づいて日射量を計算するための日射量テーブルがそれぞれ記憶されていて、接続された日射センサＡ，Ｂに対応して、いずれか一方の日射量テーブルが参照されるようになっている。計算された日射量は、空調制御に必要な各種計算をするために使用される。

次に、上記のように構成した本実施形態の作動について説明する。エアコンＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチのオンおよびコントロールパネルＣＰのオンによりＲＯＭ等に記憶されている図４のセンサ識別プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。

このセンサ識別プログラムは、ステップＳ１０にてその実行が開始され、ステップＳ１１にて、日射センサＡが接続される入力回路１２に流れる電流の大きさに応じた電圧値が異常値（例えば５Ｖ）ではないか否かを判定する。最初に、図２に示したように、日射センサＡが接続端子Ｔ１，Ｔ２に接続されており、この日射センサＡがショートしていない場合について説明する。

この場合は、Ａ入力すなわち日射センサＡが接続される入力回路１２に流れる電流の大きさに応じた電圧値が、日射量に応じた異常値未満（例えば５Ｖ未満）の正の値となるので、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、日射センサＢが接続される入力回路１３に流れる電流の大きさに応じた電圧値が異常値（例えば５Ｖ）ではないか否かを判定する。図２に示したように日射センサＢが接続端子Ｔ１，Ｔ３に接続されていない場合には、Ｂ入力すなわち日射センサＢが接続される入力回路１３に流れる電流の大きさに応じた電圧値が最小値（例えば０Ｖ）となるので、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、Ａ入力がＢ入力よりも大きいか否かを判定する。Ａ入力は正の値であり、Ｂ入力は最小値であるので、ステップＳ１３にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１４にてセンサＡを使用、すなわち日射センサＡが接続されているものと決定して、以後の計算処理では日射センサＡに対応した日射量テーブルを参照して日射量を計算する。ステップＳ１４の処理後、ステップＳ１７にてこのセンサ識別プログラムの実行を終了する。

一方、日射センサＡが接続端子Ｔ１，Ｔ２に接続されているが、この日射センサＡがショートしている場合について説明する。この場合は、Ａ入力が異常値（例えば５Ｖ）となるので、ステップＳ１１にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１６の処理を実行する。ステップＳ１６では、デフォルト処理、すなわち日射センサＡを表すダイアグコードおよび故障内容（ショート）をＲＡＭ等に記憶させるとともに、コントロールパネルＣＰに出力してユーザに報知する等のエラー処理を実行する。このとき、日射センサＡによるＡ入力を使用せずに、Ａ入力がないものとして、あるいは初期設定値等を使用して以後の計算処理を実行する。

次に、図３に示したように、日射センサＢが接続端子Ｔ１，Ｔ３に接続されており、この日射センサＢがショートしていない場合について説明する。

この場合は、Ａ入力すなわち日射センサＡが接続される入力回路１２に流れる電流の大きさに応じた電圧値が最小値（例えば０Ｖ）となるので、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１２に進む。日射センサＢが接続される入力回路１３に流れる電流の大きさに応じた電圧値は、日射量に応じた異常値未満（例えば５Ｖ未満）の正の値となるので、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３に進む。Ａ入力は最小値であり、Ｂ入力は正の値であるので、ステップＳ１３にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１５にてセンサＢを使用、すなわち日射センサＢが接続されているものと決定して、以後の計算処理では日射センサＢに対応した日射量テーブルを参照して日射量を計算する。ステップＳ１５の処理後、ステップＳ１７にてこのセンサ識別プログラムの実行を終了する。

一方、日射センサＢが接続端子Ｔ１，Ｔ３に接続されているが、この日射センサＢがショートしている場合には、Ａ入力が最小値（例えば０Ｖ）となるので、ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」と判定し、Ｂ入力が異常値（例えば５Ｖ）となるので、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６の処理を実行する。ステップＳ１６では、日射センサＢを表すダイアグコードおよび故障内容（ショート）をＲＡＭ等に記憶させるとともに、コントロールパネルＣＰに出力してユーザに報知する等のエラー処理を実行する。このとき、日射センサＢによるＢ入力を使用せずに、Ｂ入力がないものとして、あるいは初期設定値等を使用して以後の計算処理を実行する。

以上の説明からも明らかなように、この実施形態では、エアコンＥＣＵ１０に、同じ物理量である日射量を検出する２種類の日射センサＡ，Ｂを接続可能な接続端子Ｔ１，Ｔ２またはＴ１，Ｔ３を含んでなる入力回路１２，１３が予め個別に設けられている。そして、エアコンＥＣＵ１０によるステップＳ１３の処理の実行によって、入力回路１２，１３に流れる電流に応じた電圧値が比較される。そして、ステップＳ１４またはステップＳ１５の処理の実行によって、電圧値が大きい方の入力回路１２，１３に基づいて接続されているのが日射センサＡであるか日射センサＢであるかが決定され、その決定されたセンサによる電圧値（Ａ／Ｄ変換値）を使用して以後の計算処理（決定された日射センサに対応した日射量テーブルを参照した日射量の計算）が実行される。

これにより、車内ＬＡＮからの外部信号を使用することなく、しかも入力回路１２，１３毎にハードウェアとしての判定回路を設けることなく、図４に示したような簡易なセンサ識別プログラムの実行によって、エアコンＥＣＵ１０に接続されている日射センサ２０を識別することができる。したがって、日射センサ２０の識別性の精度を安価な構成で良好に確保することができる。

また、上記実施形態では、エアコンＥＣＵ１０によるステップＳ１１，Ｓ１２の処理の実行によって、入力回路１２，１３に流れる電流に応じた電圧値に基づいて日射センサＡ，Ｂの故障（ショート）が判定され、日射センサＡ，Ｂが故障していないことを条件として、ステップＳ１３の処理が実行される。

これにより、日射センサＡ，Ｂの故障（ショート）時にはその電圧値が使用されないので、エアコンユニットの正常な作動を良好に維持することができる。

なお、上記実施形態では、本発明によるセンサとして日射センサ２０を採用したが、例えば内気センサ、外気センサなどを採用してもよい。この場合、内気センサ等からエアコンＥＣＵ１０へのセンサ値の取り込みは、内気センサ等のショート時に入力が０Ｖとなるように構成される。したがって、この場合には、例えば図４のステップＳ１１の処理とステップＳ１２の処理とを一つにまとめて、Ａ入力が０Ｖであり、かつＢ入力が０Ｖであるときデフォルト処理を実行するように構成するとともに、ステップＳ１３にてＡ入力がＢ入力よりも小さいか否か（Ａ入力＜Ｂ入力）を判定するように構成して、ステップＳ１４またはステップＳ１５の処理の実行によって、電圧値が小さい方（電圧値でなく物理値で判定しても良い。）の入力回路１２，１３に基づいて接続されている内気センサ等の種類を決定するように構成すればよい。

また、上記実施形態では、日射センサ２０の故障を判定するために、センサのＡ入力、Ｂ入力が５Ｖであるか否かを判定するように構成したが、これに限らず、例えば想定される日射量の上限値を超えるセンサ値が検出された場合、および想定される日射量の下限値に満たないセンサ値が検出された場合に、デフォルト処理を実行するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、日射センサ２０として２種類の日射センサＡ，Ｂを用いたが、３種類以上のセンサを用いる仕様とすることも可能である。

また、上記実施形態では、図４のセンサ識別プログラムが主として車両の走行時に実行され、実際に接続されているセンサが決定された後も、ステップＳ１３の判定処理が実行されるように構成したが、これに代えて、例えば工場の出荷段階で日射センサ２０に光を当てる等して、図４のセンサ識別プログラムを実行させ、実際に接続されているセンサを決定した後、そのセンサを記憶して、以後は図４のセンサ識別プログラムの実行に際してステップＳ１３の判定処理が実行されないように構成することも可能である。

本発明を適用した車両用エアコン制御装置が車両に装着された状態を示す斜視図である。 図１のエアコンＥＣＵと日射センサとの接続仕様を示すブロック図。 図１のエアコンＥＣＵと日射センサとの接続仕様を示すブロック図。 図１のエアコンＥＣＵにより実行されるセンサ識別プログラムを示すフローチャート。

符号の説明

ＣＡ 車両用エアコン制御装置
ＣＰ コントロールパネル
１０ エアコンＥＣＵ（エアコン制御手段）
ＢＴ バッテリ
ＬＢ 電源供給線
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 外部信号線
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 接続端子
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
１１ マイコン
１２，１３ 入力回路
２０ 日射センサＡ，日射センサＢ

Claims (4)

1. 同じ物理量を検出する複数種類のセンサを接続可能な接続端子を含んでなる入力回路が予め個別に設けられ、前記入力回路のいずれか一つに接続されたセンサによるセンサ値を使用して以後の計算処理を実行するように設定されたエアコン制御手段を備え、
   前記エアコン制御手段は、前記入力回路の全てのセンサ値の大小を比較する比較手段を備えており、前記比較手段による比較の結果に応じて、接続されているセンサを決定し、その決定したセンサによるセンサ値を使用して前記計算処理を実行することを特徴とするセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置。
2. 前記エアコン制御手段は、前記入力回路の全てのセンサ値に基づいてセンサ故障を判定する判定手段を備えており、前記比較手段は、前記判定手段により前記センサが故障していないと判定されたことを条件として、比較処理を実行する請求項１に記載のセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置。
3. 前記センサ故障は、前記センサのショートを原因とするものである請求項２に記載のセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置。
4. 前記センサは、日射量を検出する日射センサである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ識別機能付き車両用エアコン制御装置。

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