JP3633046B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷気及び暖気を混合してなる空調用エアを複数の吹出口から車室内に供給する際の空調状態をアクチュエータの制御位置に応じて変化させるようにした車両用空調制御装置に関し、特にアクチュエータの制御位置を検出する検出手段の故障時の対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空調制御装置では、一般に、エアを冷却する冷却用熱交換器と、エアを加熱する加熱用熱交換器と、これら熱交換器からの冷暖気が所定の割合で混合されてなる空調用エアを車室内に吹き出す複数の吹出口と、予め設定された複数の制御位置にそれぞれ位置付けられるように作動しかつ該制御位置に応じて空調状態を変化させるアクチュエータとを有してなる空調装置に対し、上記アクチュエータの制御位置を検出する位置検出手段と、外気温等に基づき、上記アクチュエータを位置検出手段により検出される制御位置に位置付けられるように作動させつつ車内温度が設定温度に近付くように上記空調装置を制御する制御手段とが備えられている。そして、上記アクチュエータとしては、冷暖気の混合割合を変化させるエアミックスアクチュエータや、吹出モードを切り換えるモード切換アクチュエータ等がある。
【０００３】
例えば、上記エアミックスアクチュエータの場合では、上記冷却用熱交換器の下流側にある加熱用熱交換器のエア入口側に配置されたエアミックスダンパの開度を無段階に変化させるように作動する。つまり、冷却用熱交換器に対しエアミックスダンパが全閉となる開度θ＝１のときには、該冷却用熱交換器からのエアの全てを加熱用熱交換器に供給する一方、全開となる開度θ＝０のときにはエアの全てが加熱用熱交換器を迂回するようになる。したがって、エアミックスアクチュエータが制御位置に応じてエアミックスダンパの開度θを０〜１の範囲で変化させることにより、空調用エアの吹出温度を調整することができる。
【０００４】
その際に、上記エアミックスアクチュエータには、該アクチュエータの制御位置を検出するエアミックスポテンショメータが連設されており、このポテンショメータの検出信号に基づいて所定の制御位置に位置付けられるようにその作動が制御される。したがって、上記アクチュエータ自体が故障した場合でも、またポテンショメータが故障した場合でも、適正な吹出温度の制御は困難になる。
【０００５】
ところで、例えば特開平２−１６２１１７号公報に記載されているように、位置検出手段により検出されたアクチュエータの制御位置と、上記位置検出手段を含む入力手段群からの信号に基づいて演算された目標位置との差値の絶対値が所定量を超えている状態が所定時間に亘って継続された場合に、上記アクチュエータが故障しているとの判定を行うようにする技術は知られている。
【０００６】
一方、上記位置検出手段が故障した場合の従来の対策としては、アクチュエータをその現在の制御位置から変化させないように固定することもあるが、一般には、最悪の事態を考慮して、寒さから乗員を守ることができるように全暖房状態の制御位置にアクチュエータを駆動制御するようになされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の対策では、車内温度が低下するような環境状態に対応することはできる反面、例えば夏季等、車内温度の高くなる環境状態の下では、空調性は大幅に悪化することになり、実際には全く使用することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、モード切換アクチュエータが複数の制御位置にそれぞれ位置付けられるように作動することで、その制御位置に応じて空調状態を変化させる車両用空調制御装置において、上記モード切換アクチュエータの制御位置を検出する位置検出手段が故障した場合に、上記アクチュエータを適正に駆動制御することで、車内温度に影響する環境要因の状態に応じた最低限の空調性を保持できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、モード切換アクチュエータの制御位置を検出できない場合でも、その両作動端にある制御位置に強制的に位置付けることは可能であるとの知見に基づき、モード切換アクチュエータが上記各制御位置にそれぞれ位置付けられたときの空調性を互いに比較した上で、外気温等の環境状態に適した側の作動端の制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させることとした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、図１に示すように、エアを冷却する冷却部１２と、エアを加熱する加熱部１４と、各々、これら冷却部１２及び加熱部１４からの冷暖気が混合されてなる空調用エアを車室内に吹き出すベント吹出口５、フット吹出口６及びデフロスタ吹出口７と、予め設定された複数の制御位置にそれぞれ位置付けられるように作動して吹出モードを切り換え、かつ一方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記ベント吹出口５から吹き出されるベントモードに切り換える一方、他方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記デフロスタ吹出口７から吹き出されるデフロストモードに切り換えるモード切換アクチュエータ２０とを有してなる空調手段Ａと、外気温を検出する外気温検出手段２５と、上記モード切換アクチュエータ２０の制御位置を検出する位置検出手段５０と、上記外気温検出手段２５の検出結果に基づき、上記モード切換アクチュエータ２０を位置検出手段５０により検出される所定の制御位置に位置付けられるように作動させつつ車内温度が設定温度に近付くように上記空調手段Ａを制御する制御手段２２とを備えた車両用空調制御装置が前提である。
【００１１】
そして、上記制御手段２２は、上記位置検出手段５０の故障を判定する故障判定手段４４と、上記位置検出手段５０が故障したと判定されたときに、外気温検出手段２５の検出結果に基づいて上記モード切換アクチュエータ２０をベントモード及びデフロストモードの一方の制御位置に位置付けられるように作動させるフェイルセーフ手段４５とを備えているものとする。
【００１２】
上記の構成では、故障判定手段４４により、位置検出手段５０が故障したと判定されたとき、モード切換アクチュエータ２０は、フェイルセーフ手段４５により、外気温検出手段２５の検出結果に基づいて、該アクチュエータ２０の両作動端にある各制御位置の一方に位置付けられるように作動する。
【００１３】
請求項２の発明では、上記フェイルセーフ手段４５は、上記外気温検出手段２５により検出された外気温が第１の所定値を超えていることを判定する第１判定手段４７と、上記外気温検出手段２５により検出された外気温が、上記第１の所定値よりも低い第２の所定値以下であることを判定する第２判定手段４８とを有していて、上記第１判定手段４７により外気温が第１の所定値を超えていると判定されたときに、ベントモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータ２０を作動させる一方、上記第２判定手段４８により外気温が第２の所定値以下であると判定されたときに、デフロストモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータ２０を作動させる構成とされているものとする。
【００１４】
上記の構成では、第１判定手段４７により、上記外気温が第１の所定値を超えていることを判定され、超えていると判定されたときには、モード切換アクチュエータ２０はベントモードの制御位置に位置付けられるように作動する。よって、位置検出手段５０が故障した場合でも、外気温が第１の所定値を超えているときには、冷風がベント吹出口５から乗員の顔に向かって吹き出されるようにでき、冷房時の空調性が維持される。
【００１５】
一方、第２判定手段４８により、上記外気温が上記第１の所定値よりも低い第２の所定値以下であることを判定され、以下であると判定されたときには、モード切換アクチュエータ２０はデフロストモードの制御位置に位置付けられるように作動する。よって、位置検出手段５０が故障した場合でも、外気温が第１の所定値よりも低い第２の所定値以下のときには、空調用エアがデフロスタ吹出口７から吹き出すことで、フロントガラス面のデフロストが行われる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施例に係る車両用空調制御装置の全体構成を示し、この空調制御装置に備えられた車両用の空調装置Ａは、空調用エアを車室内に導く通風ダクト１を有する。
【００１７】
上記通風ダクト１の上流側には、外気を導入するための外気導入口２と、車室内のエアを導入するための内気導入口３と、上記外気導入口２及び内気導入口３を選択的に開閉する内外気切換ダンパ４とが配設されている。一方、通風ダクト１の下流側には、ベント吹出口５と、フット吹出口６と、デフロスタ吹出口７とが設けられているとともに、モード切換ダンパ８，９，１０が所定位置に配置されている。このモード切換ダンパ８〜１０は、上記各吹出口５〜７に連通するダクト部分を選択的に開閉することにより、各吹出口５〜７から車室内に導出される空調用エアの吹出量を調節するようになされている。
【００１８】
また、上記空調装置Ａは、通風ダクト１の上流側に配設された可変風量式の送風機１１と、その下流側に配設された冷却部としての冷却用熱交換器１２と、その下流側に配設されたエアミックスダンパ１３及び加熱部としての加熱用熱交換器１４とを有している。上記送風機１１は、外気導入口２ないし内気導入口３から通風ダクト１内にエアを取り入れてそれを上記各吹出口５〜７から車室内に吹き出すようになされている。また、上記冷却用熱交換器１２は、エバポレータとしての機能を有し、コンプレッサ１５、コンデンサ１６及びレシーバ１７を有する冷媒循環回路Ｘに接続されている。上記コンプレッサ１５は、後述する電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御によってエンジン１８の回転要素に対し選択的に締結及び解放がなされるようになっている。上記加熱用熱交換器１４は、ヒータコアとして構成され、エンジン１８の冷却水循環路に接続されている。この加熱用熱交換器１４に通水される熱源としてのエンジン冷却水の流量は、エアミックスダンパ１３と関連して制御される図外の開閉制御弁によって制御される。
【００１９】
上記加熱用熱交換器１４の通風量は、上記冷却用熱交換器１２と加熱用熱交換器１４との間に配設されたエアミックスダンパ１３の開度に応じて制御されるようになっている。このエアミックスダンパ１３は、冷却用熱交換器１２を通過した空調用エアを選択的に加熱用熱交換器１４に案内し、該エアミックスダンパ１３の位置制御に応じて加熱用熱交換器１４で加熱されるエアと、加熱用熱交換器１４を迂回するエアとの混合比を調節するようになされている。すなわち、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通さずに上記各吹出口５〜７に送る図２に実線で示す全閉位置と、空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通して上記各吹出口５〜７に送る同図に仮想線で示す全開位置とに選択的に設定し得るとともに、空調用エアの一部を加熱用熱交換器１４を通して上記各吹出口５〜７に送る中間位置に設定し得るようになっている。そして、上記エアミックスダンパ１３は、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４に供給される全閉位置（θ＝１）と、空調用エアの全てが上記加熱用熱交換器１４を迂回する全開位置（θ＝０）との間で、開度θが無段階に調節されており、このことで、空調用エアの吹出温度Ｔを開度θ＝１にて得られる最高温度と、開度θ＝０にて得られる最低温度との範囲内で上記空調用エアの混合比に応じて無段階に調節するようになされている。上記エアミックスダンパ１３の開度θは、次式によって、
θ＝（Ｔ−Ｔｅ）／（Ｋｗ・Ｔｗ−Ｔｅ）
与えられる。尚、上記式において、Ｔｅは冷却用熱交換器１２のエア出口温度、Ｔｗはエンジン冷却水の温度、Ｋｗは該冷却水温度Ｔｗを加熱用熱交換器１４のエア出口温度に換算するための係数である。
【００２０】
また、上記車両用空調制御装置には、内外気切換ダンパ４を駆動する電動モータからなる内外気切換アクチュエータ１９、モード切換ダンパ８〜１０を駆動する電動モータからなるモード切換アクチュエータ２０、及び上記エアミックスダンパ１３を駆動するサーボモータからなるエアミックスアクチュエータ２１等、各種ダンパの駆動手段と、上記各モータ１９〜２１の作動状態及び送風機１１の送風量を制御する制御手段としての制御部２２と、車室内の設定温度Ｔset 等の空調条件をマニュアル設定するための操作部２３とが備えられている。
【００２１】
上記モード切換アクチュエータ２０には、モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置に対応する該アクチュエータ２０のストロークを検出する位置検出手段としてのモードポテンショメータ５０が取り付けられている。このポテンショメータ５０は、図３に示すように、各モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置に応じて１０〜９０％の範囲で検出信号が得られるようになっていて、その検出信号は上記制御部２２に入力されるようになっている。
【００２２】
一方、上記エアミックスアクチュエータ２１には、上記エアミックスダンパ１３の開度を検出する位置検出手段としてのエアミックスポテンショメータ２９が取り付けられている。このポテンショメータ２９は、図４に示すように、エアミックスダンパ１３の開度θに応じて１０〜９０％の範囲で検出信号が得られるようになっており、その検出信号は上記モードポテンショメータ２０の場合と同じく制御部２２に入力されるようになされている。
【００２３】
上記操作部２３には、乗員によって操作される各種スイッチ類、例えば空調の自動制御及びマニュアル制御を選択するためのオートスイッチ２３ａと、乗員が要求する車室内温度の設定値Ｔset をマニュアル設定するための車室内温度設定スイッチ２３ｂと、内外気の導入割合をマニュアル設定するための内外気切換スイッチ２３ｃと、吹出モードを選択するための吹出モード切換スイッチ２３ｄと、デフロスタ吹出口７の開度をマニュアル設定するためのデフロスタスイッチ２３ｅとが設けられている。上記車室内温度設定スイッチ２３ｂは、制御目標室温度Ｔset を１８℃〜３２℃の範囲内で入力するようになされている。
【００２４】
上記制御部２２は、図５に示すように、安定化電源３２に接続され、操作部２３に表示データを出力するＣＰＵ３０（マイクロプロセッサ）を有している。このＣＰＵ３０は、ドライバ３５〜３７を介して上記各モータ１９〜２１を駆動させるとともに、ドライバ３８を介して上記コンプレッサ１５の電磁クラッチ３１を締結及び解放するようになされている。すなわち、この制御部２２は、上記アクチュエータ１９，２０を作動させることで空調モードを切り換えるとともに、エアミックスアクチュエータ２１を作動させることでエアミックスダンパ１３の開度θを調節するようになっている。また、制御部２２は、送風機１１のブロアモータ１１ａを駆動するＤ／Ａ変換器３３及びドライバ３４を有し、上記ブロアモータ１１ａの作動及び停止を制御するとともに、ブロアモータ１１ａに対する印加電圧を制御することにより、送風機１１の送風量を調節して空調装置Ａの吹出風量Ｖを制御するようになされている。
【００２５】
さらに、上記空調制御装置には、環境条件を検出する各種センサ類、例えば通風ダクト１内に導入された内気温度等に基づいて車室内温度Ｔｒを検出する室温センサ２４と、外気温度Ｔａを検出する外気検出手段としての外気温センサ２５と、日射量Ｔｓを検出する日射センサ２６と、冷却用熱交換器１２のエア出口温度Ｔｅを検出するダクトセンサ２７と、エンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ２８とが配設されていて、これらのセンサ２４〜２８の検出信号も上記制御部２２に入力されるようになっている。
【００２６】
上記制御部２２では、上記各センサ２４〜２８及びポテンショメータ２９，５０の検出信号に応じ、空調装置Ａの熱交換能力と、車体に作用する熱負荷との熱バランスを制御して車室内温度Ｔｒを上記設定温度Ｔset に維持するための基本条件、つまり空調装置Ａの吹出温度Ｔと、吹出風量Ｖつまり送風機１１の送風量との相関関係を求める図外の演算回路が設けられている。例えば、空調装置Ａの熱交換能力をＱA 、外気温度Ｔａと車室内温度Ｔｒとの温度差による伝熱負荷をＱU 、日射による熱負荷をＱS 、乗員の人体発熱による熱負荷をＱM 、エンジン等の車両機器類から発生する熱負荷をＱE とすると、冷房運転時の熱収支は、下記の熱バランス式１）により、
ＱA ＝ＱU −ＱS −ＱM −ＱE …１）
但し、ＱA ＝Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔｒ）
ＱU ＝Ｋ・Ａ（Ｔｒ−Ｔａ）
ＱS ＝Ｋｓ・Ｔｓ
定義される。尚、上記式１）において、Ｃｐは空気定圧比熱、γは空気の比重、Ｋは熱通過率、Ａは伝熱面積、Ｋｓは日射−伝熱変換係数、Ｔｓは日射量の温度換算値である。
【００２７】
また、上記式１）において、乗員の人体発熱による熱負荷ＱM 及びエンジン等の車両機器類から発生する熱負荷ＱE は近似的に一定であるとみなし、これを定数Ｃに置き換えると、上記の式１）を下記の熱バランス式２）により、
Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔｒ）＝Ｋ・Ａ（Ｔｒ−Ｔａ）−Ｋｓ・Ｔｓ−Ｃ …２）
表現することができる。そして、上記式２）において、車室内温度Ｔｒと、マニュアル設定された制御目標室温度Ｔset とが実質的に等しいと仮定すると、上記の式２）を下記の熱バランス式３）により、
Ｃｐ・γ・Ｖ（Ｔ−Ｔset ）＝Ｋ・Ａ（Ｔset −Ｔａ）−Ｋｓ・Ｔｓ−Ｃ …３）
表現することができる。したがって、上記式３）に基づいて空調用エアの吹出温度Ｔと吹出風量Ｖとの相関関係を求めることができる。
【００２８】
−基本制御動作−
ここで、上記制御部２２における基本制御動作を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ１において初期設定を行った後、ステップＳ２において、操作部２３の車室内温度設定スイッチ２３ｂにより設定された車室内温度の設定データ、各センサ２４〜２８の検出信号、モードポテンショメータ５０の検出データＰｍ、及びエアミックスポテンショメータ２９の検出データＰａをそれぞれ入力する。
【００３０】
次に、ステップＳ３において、車室内温度の設定値Ｔ set 及び上記各センサ２４〜２８により検出された種々の環境状態に基づき、空調用エアの吹出温度Ｔ及び吹出風量Ｖの制御値を演算する。
【００３１】
ステップＳ４では、モードポテンショメータ５０の検出データＰｍが、モード切換アクチュエータ２０のストロークに対応する値であるか否かを判断する。すなわち、検出データＰｍが各モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置に応じた１０〜９０の範囲内にあるか否かを判断し、範囲内（１０％≦Ｐｍ≦９０％）であればモードポテンショメータ５０は正常であると判定し、通常の制御動作であるステップＳ５に進む。一方、範囲外（Ｐｍ＜１０％、又は９０％＜Ｐｍ）であったときには、ポテンショメータ５０の故障と判定し、ステップＳ６のモードポテンショメータフェイルセーフ制御に進む。
【００３２】
上記正常判定のときには、ステップＳ５において、ステップＳ３で求められた制御値に基づいて各モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置を決定した後、ステップＳ７において、上記検出データＰｍに基づき、モード切換アクチュエータ２０のストロークが、決定した各モード切換ダンパ８〜１０の開閉位置と合致するようにモード切換アクチュエータ２０を駆動制御する。
【００３３】
そして、ステップＳ８では、エアミックスポテンショメータ２９の検出データＰａが、エアミックスダンパ１３の開度θに対応する値であるか否かを判断する。すなわち、上記検出データＰａがエアミックスダンパ１３の開度θに応じた１０〜９０％の範囲内にあるか否かを判断し、範囲内（１０％≦Ｐａ≦９０％）であればポテンショメータ２９は正常であると判定し、通常の制御動作であるステップＳ９に進む。一方、上記検出データＰａが範囲外（Ｐａ＜１０％、又は９０％＜Ｐａ）であったときには、エアミックスポテンショメータ２９の故障と判定し、ステップＳ１０に進む。
【００３４】
また、上記正常判定のときには、ステップＳ９において、上記ステップＳ３で求められた制御値に基づいてエアミックスダンパ１３の開度θを決定した後、ステップＳ１１において、検出データＰａを基に、エアミックスアクチュエータ２１のストロークが、決定したエアミックスダンパ１３の開度θと合致するようにエアミックスアクチュエータ２１を作動させる。
【００３５】
次いで、ステップＳ１２において、内外気切換ダンパ４の開閉位置を調節することにより、内外気の導入割合を制御する内外気制御を実行した後、ステップＳ１３において、コンプレッサ１５の作動状態をＯＮ／ＯＦＦ制御するコンプレッサ制御を実行する。
【００３６】
上記モードポテンショメータ５０の故障と判定したときのステップＳ６における制御動作を、図７のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００３７】
まず、ステップＳ１０１において、検出された外気温度Ｔａが基準温度Ｔa1（本実施例ではＴa1＝１５℃）以上であるか否か（Ｔａ≧Ｔa1）を判定する。そして、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ１０２において、モード切換ダンパ８〜１０がベント吹出口５を開とする方向に駆動された状態にあるか否かを判定する。ここで、ＮＯと判定されたときにはステップＳ１０３に進み、ベント吹出口５が開となる方向に所定時間だけモード切換アクチュエータ２０を作動させる。一方、ＹＥＳと判定されたときには、前回の制御処理において既に本フェイルセーフ制御が行われたと見做し、上記アクチュエータ２０を作動させずにステップＳ６を抜ける。
【００３８】
一方、上記ステップＳ１０１での判定がＮＯのときには、ステップＳ１０４において、モード切換ダンパ８〜１０がデフロスタ吹出口７を開とする方向に駆動された状態にあるか否かを判定する。ここで、ＮＯと判定されたときにはステップＳ１０５に進み、デフロスタ吹出口７が開となる方向に所定時間だけモード切換アクチュエータ２０を作動させる。一方、ＹＥＳと判定されたときには、上記ステップＳ１０２でＹＥＳと判定された場合と同様に、前回の制御処理において既に本フェイルセーフ制御が行われたと見做し、上記アクチュエータ２０を作動させずにステップＳ６を抜ける。
【００３９】
次に、上記エアミックスポテンショメータ２９が故障していると判定したときのステップＳ１０における制御動作を、図８のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００４０】
まず、ステップＳ２０１において、検出された外気温度Ｔａが基準温度Ｔa1（本実施例ではＴa1＝１５℃）以上であるか否か（Ｔａ≧Ｔa1）を判定する。そして、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ２０２において、空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４を迂回する全開位置（θ＝０）となる方向にエアミックスダンパ１３が駆動された状態にあるか否かを判定する。ここで、ＮＯと判定されたときにはステップＳ２０３に進み、θ＝０となる方向に所定時間だけエアミックスアクチュエータ２１を作動させる。一方、ＹＥＳと判定されたときには、前回の制御処理において既に本フェイルセーフ制御が行われたと見做し、上記アクチュエータ２１を作動させずにステップＳ１０を抜ける。
【００４１】
一方、上記ステップＳ２０１での判定がＮＯのときには、ステップＳ２０４において、空調用エアの全てが加熱用熱交換器１４に供給される全閉位置（θ＝１）となる方向にエアミックスダンパ１３が駆動された状態にあるか否かを判定する。ここで、ＮＯと判定されたときにはステップＳ２０５に進み、θ＝１となる方向に所定時間だけエアミックスアクチュエータ２１を作動させる。一方、ＹＥＳと判定されたときには、上記ステップＳ２０２でＹＥＳと判定された場合と同様に、前回の制御処理において既に本フェイルセーフ制御が行われたと見做し、上記アクチュエータ２１を作動させずにステップＳ１０を抜ける。
【００４２】
したがって、本実施例によれば、モードポテンショメータ５０のフェイルセーフ制御により、このポテンショメータ５０が故障した場合に、環境状態を最低限考慮した吹出口から空調用エアを導出させることができる。すなわち、外気温度Ｔａが高くて冷房を要するような場合には、冷風を乗員の顔の側に吹き出せるベント吹出口５に切り換えることができ、これとは逆に、外気温度Ｔａが低くて窓が曇り易くなる状況においては、フロントガラス面に風を吹き出すデフロスタ吹出口７に切り換えることができる。
【００４３】
また、エアミックスポテンショメータ２９のフェイルセーフ制御により、このポテンショメータ２９が故障した場合においても、環境状態を最低限考慮したエアミックス開度とすることができる。すなわち、外気温度Ｔａが高くて冷房を要するような場合には、冷却用熱交換器１２からの冷気を加熱用熱交換器１４を迂回させることで空調用エア温度を低くすることができる一方、逆に外気温度Ｔａが低い状況においては空調用エアの全てを加熱用熱交換器１４を通過させることで空調用エア温度を高くすることができる。
【００４４】
尚、上記実施例では、エアミックスポテンショメータ２９の故障判定時におけるエアミックス開度制御を、環境状態としての外気温度Ｔａに基づいて行うようにしているが、上記環境状態はこれに限られるものではなく、例えば、外気温度Ｔａと車室内温度Ｔｒとの間の温度差による伝熱負荷や日射による熱負荷等により車両熱負荷を求め、その車両熱負荷に基づいて制御を行うようにすることもできる。
【００４５】
また、上記実施例では、外気温度Ｔａが単一の基準温度Ｔa1以上であるか否かにより制御判定するようにしているが、外気温度Ｔａが基準温度Ｔa1と略同じであって動作チャタリングが生じるような場合には、図９及び図１０に示す本発明の他の実施例のように、第１の所定値Ｔa2と、この第１の所定値Ｔa2よりも低い第２の所定値Ｔa3とをそれぞれ設定しておき、一方（例えばθ＝１）から他方（例えばθ＝０）の位置に駆動するようにアクチュエータを作動させる場合には、第１の所定値Ｔa2で制御動作を行い、逆（例えばθ＝０からθ＝１）の場合には第２の所定値Ｔa3で制御動作を行うよう、ヒステリシスを持たせて制御することも勿論可能である。
【００４６】
また、上記実施例では、モードポテンショメータ５０及びエアミックスポテンショメータ２９の両方の故障判定とフェイルセーフ制御とを行うようにしているが、必ずしもその必要はなく、モードポテンショメータ５０のみフェイルセーフ制御を行うようにすることもできる。
【００４７】
また、上記実施例では、モードポテンショメータ５０及びエアミックスポテンショメータ２９の両方の故障判定とフェイルセーフ制御を行い、何れもフェイルセーフ制御における判定基準として外気温度に対する同じ基準温度Ｔa1により制御を行うようにしているが、必ずしもその必要はなく、モードポテンショメータ５０のみフェイルセーフ制御を行うようにしても、又はモードポテンショメータ５０とエアミックスポテンショメータ２９とで異なる基準温度を用いるようにすることもできる。
【００４８】
さらに、上記実施例では、故障と判定したときに一定のフェイルセーフ制御に入るようにした例について説明したが、例えば、ポテンショメータ故障状態で空調制御を起動した場合には上記実施例のフェイルセーフ制御を行い、空調制御中にポテンショメータが故障したときにはその位置でアクチュエータの作動を停止する等、上記実施例のフェイルセーフ制御に加えて別のフェイルセーフ制御を持たせ、故障状態に応じて選択するようにすることもできる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、エアを冷却する冷却部と、エアを加熱する加熱部と、各々、該冷却部及び加熱部からの冷暖気が混合されてなる空調用エアを車室内に吹き出すベント吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口と、予め設定された複数の制御位置にそれぞれ位置付けられるように作動して吹出モードを切り換え、かつ一方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記ベント吹出口から吹き出されるベントモードに切り換える一方、他方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記デフロスタ吹出口から吹き出されるデフロストモードに切り換えるモード切換アクチュエータとを有してなる空調手段と、外気温を検出する外気温検出手段と、上記モード切換アクチュエータの制御位置を検出する位置検出手段と、上記外気温検出手段の検出結果に基づき、上記モード切換アクチュエータを位置検出手段により検出される所定の制御位置に位置付けられるように作動させつつ車内温度が設定温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、上記制御手段に、上記位置検出手段の故障を判定する故障判定手段と、上記位置検出手段が故障したと判定されたときに、外気温検出手段の検出結果に基づいて上記モード切換アクチュエータをベントモード及びデフロストモードの一方の制御位置に位置付けられるように作動させるフェイルセーフ手段とを備えさせ、さらに、上記フェイルセーフ手段において、上記外気温が基準温度以上であるときには、ベントモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させる一方、上記基準温度未満あるときには、デフロストモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させるようにしたので、上記外気温に基づいた吹出モードの切換えを適正に行うことができ、位置検出手段の故障に伴う空調性の悪化を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空調制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両用空調制御装置を示す全体構成図である。
【図３】モードポテンショメータの検出値と吹出モードとの関係を示す特性図である。
【図４】エアミックスポテンショの検出信号とエアミックスダンパの開度との関係を示す特性図である。
【図５】車両用空調制御装置を示す電気回路図である。
【図６】制御部における基本制御動作を示すフローチャート図である。
【図７】基本制御動作のうちのモードポテンショメータのフェイルセーフ制御の動作を示すフローチャート図である。
【図８】基本制御動作のうちのエアミックスポテンショメータのフェイルセーフ制御の動作を示すフローチャート図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るエアミックス開度変更時の第１及び第２の所定値を示す特性図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る吹出モード切換時の第１及び第２の所定値を示す特性図である。
【符号の説明】
５ ベント吹出口
６ フット吹出口
７ デフロスタ吹出口
１２ 冷却用熱交換器（冷却部）
１４ 加熱用熱交換器（加熱部）
２０ モード切換アクチュエータ
２２ 制御部（制御手段）
２５ 外気温センサ（外気温検出手段）
４４ 故障判定手段
４５ フェイルセーフ手段
４７ 第１判定手段
４８ 第２判定手段
５０ モードポテンショメータ（位置検出手段）
Ａ 空調装置（空調手段）
Ｔｒ 車内温度
Ｔset 設定温度
Ｔａ 外気温
Ｔ a1 基準温度
Ｔa2 第１の所定値
Ｔa3 第２の所定値

Claims (2)

1. エアを冷却する冷却部と、エアを加熱する加熱部と、各々、該冷却部及び加熱部からの冷暖気が混合されてなる空調用エアを車室内に吹き出すベント吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口と、予め設定された複数の制御位置にそれぞれ位置付けられるように作動して吹出モードを切り換え、かつ一方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記ベント吹出口から吹き出されるベントモードに切り換える一方、他方の作動端にある制御位置に位置付けられたときに空調用エアが上記デフロスタ吹出口から吹き出されるデフロストモードに切り換えるモード切換アクチュエータとを有してなる空調手段と、
   外気温を検出する外気温検出手段と、
   上記モード切換アクチュエータの制御位置を検出する位置検出手段と、
   上記外気温検出手段の検出結果に基づき、上記モード切換アクチュエータを位置検出手段により検出される所定の制御位置に位置付けられるように作動させつつ車内温度が設定温度に近付くように上記空調手段を制御する制御手段とを備えた車両用空調制御装置において、
   上記制御手段は、
   上記位置検出手段の故障を判定する故障判定手段と、
   上記位置検出手段が故障したと判定されたときに、外気温検出手段の検出結果に基づいて上記モード切換アクチュエータをベントモード及びデフロストモードの一方の制御位置に位置付けられるように作動させるフェイルセーフ手段とを備え、
   上記フェイルセーフ手段は、
   上記外気温検出手段により検出された外気温が基準温度以上であるときに、ベントモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させる一方、上記外気温検出手段により検出された外気温が基準温度未満であるときに、デフロストモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させる構成とされている
   ことを特徴とする車両用空調制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調制御装置において、
   基準温度は、第１の所定値と、該第１の所定値よりも低い第２の所定値とからなり、
   フェイルセーフ手段は、
   外気温検出手段により検出された外気温が上記第１の所定値を超えていることを判定する第１判定手段と、
   上記外気温検出手段により検出された外気温が、上記第２の所定値以下であることを判定する第２判定手段とを有し、
   上記第１判定手段により外気温が第１の所定値を超えていると判定されたときに、ベントモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させる一方、上記第２判定手段により外気温が第２の所定値以下であると判定されたときに、デフロストモードの制御位置に位置付けられるようにモード切換アクチュエータを作動させる構成とされている
   ことを特徴とする車両用空調制御装置。

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