JP3661294B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関するものであって、外気温センサの電気配線接触不良時に外気温センサの検出温を補正するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置は、外気温センサの検出データ等に基づいて車室内の空調風の温度を制御するようにするものが周知である。そして、このような外気温センサは、例えば車室外でエンジンルーム内に設置されることがあるので、エンジンルームでの熱を受けて車両渋滞時には実際の外気温より高い温度を検出することがある。そして、このように外気温センサが検出する外気温が実際の外気温より高くなると、精度良く空調制御が行えないので、従来外気温センサの検出温の上昇を遅延させる遅延制御を行っている。
【０００３】
そして、実公平６─１８８０３号公報には以下の事が記載されている。
外気温センサの電気配線の接触不良時では、外気温センサは−３０°Ｃといった極低温の信号を発し、この後接触不良が解消すると、外気温センサの検出温が実際の外気温を検出して上昇する。従って、この際に上述した遅延制御を行うと、実際の外気温が素早く検出できない。
【０００４】
そこで、上記公報装置では、外気温センサの検出温が所定の基準値より低くなると接触不良と判定し、その後外気温センサの検出温が所定の基準値より高くなると接触不良が復帰したと判定し、接触不良時から接触不良が復帰したときには、遅延制御をキャンセルし、外気温センサの接触不良が復帰時の最新の外気温センサの検出値を空調制御の演算データとして使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らの検討によると、外気温センサの電気配線の接触不良が復帰した際における外気温センサの検出温は、遅延制御をキャンセルしても、実際の外気温とはかけ離れているということが分かった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
つまり、本発明者の検討によると、実際の外気温が２０°Ｃで、図５に示すように外気温センサの検出温がほぼ２０°Ｃで正常の場合から、外気温センサの接触不良を起こした後に、接触不良が解消したとしても、直ぐさま外気温センサの検出温は正常な検出温（２０°Ｃ）とならずに、徐々に上昇することが分かった。
【０００７】
このような挙動を示す理由としては、一般的に外気温センサは、サーミスタ等の温度抵抗素子にて構成されており、外気温センサは自己発熱を抑えるために微小電流（１ｍＡ以下）にて作動するようになっている。そして、外気温センサが接触不良が不安定で、接触不良部の接触抵抗の微小変化によって、外気温センサに所定の電流が流れないために、上述した挙動を示しているのでないかと考えられる。
【０００８】
そこで、請求項１および請求項２の発明では、異常判定手段（Ｓ２）によって、外気温センサ（１２）が異常と判定されたのち、記憶手段（１１）に記憶された最新のデータ（ＴＡＭ５）とこの最新データの直前の前回データ（ＴＡＭ４）が正常で、この前回データ（ＴＡＭ４）と最新のデータ（ＴＡＭ５）との差が所定値より小さいときには前記前回データ（ＴＡＭ４）もしくは最新のデータ（ＴＡＭ５）を演算データとし、
異常判定手段（Ｓ２）によって外気温センサ（１２）が異常と判定されている間、および前回データ（ＴＡＭ４）と最新のデータ（ＴＡＭ５）との差が所定値より大きいと判定されている間（Ｔ２〜Ｔ４）は、
記憶手段（１１）に記憶されている異常となる前の正常なデータ（ＴＡＭ０）を演算データとし、この演算データに基づいて空調制御することを特徴としている。
【０００９】
これにより、外気温センサが異常から復帰した際に、直ぐに最新のデータを演算データとせずに、最新のデータとこの最新データの直前の前回データとの差が、所定値より小さくなると、外気温センサが実際の外気温を検出していると見なして、演算データを最新データもしくは前回データとするので、この演算データを用いて精度良く空調制御を行うことができる。
【００１０】
また、異常判定手段によって、記憶手段に記憶されているデータが異常と判定されている間、および最新のデータとこの最新データの直前の前回データが正常で、前回データと最新のデータとの差が所定値より大きいと判定されている間（異常から復帰した際に外気温が上昇する過程で、外気温センサの検出温が、実際の外気温とかけ離れているとき）でも、異常となる前の正常なデータを演算データを用いて精度良く空調制御を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に車両用空調装置の全体構成図を示す。
車両用空調装置１は、周知のものであって空調ケース２内に各空調機能部品が 配置されて構成されている。空調ケース２内の空気上流側には、空調ケース２内に車室内に向かう空気流を発生させる送風機３が配置されている。送風機３の上流側には、外気導入口８および内気導入口９が形成されており、これら外気導入口８および内気導入口９は、内外気切換ドア１０にて選択的に開閉される。これにより、車両用空調装置１は、内外気モードとして周知の内気循環モードと外気導入モードとが切換可能となっている。
【００１２】
空調ケース２内で、送風機３の空気下流側には、周知の冷凍サイクルの一構成部であるエバポレータ４が配置されている。エバポレータ４の下流側で、空調ケース内の流路の一部には、車両エンジン冷却水を熱源とするヒータコア５が配置されている。これにより、エバポレータ４の下流側で空調ケース２内の流路は、エバポレータ４を通過した送風空気が、ヒータコア５をバイパスするバイパス通路６が設けられている。
【００１３】
そして、エバポレータ４とヒータコア５との間には、エバポレータ４を通過した送風空気のうち、バイパス通路６を通過する風量とヒータコア５を通過する風量を調整するエアミックスドア７が設けられている。
また、図１中図示しないが、ヒータコア５の空気下流側における空調ケース２には、車室内に設けられた周知のフェイス吹出口、フット吹出口、デフロスタ吹出口に連通するフェイス開口部、フット開口部、デフロスタ開口部が設けられている。そして、これら開口部には、図示しない吹出口切換ドアが設置され、これにより、吹出モードとして、周知のフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモードが切換可能となっている。
【００１４】
そして、このような車両用空調装置は、図２に示す制御装置１１によって自動的に上記内外気モード、吹出モード、送風機３の送風量（印加電圧）、エアミックスドア７の開度が制御されるようになっている。
以下、制御装置１１について説明する。制御装置１１は周知の電子制御装置であって、データを一時的に記憶するＲＡＭや、空調制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、ＲＡＭに記憶されたデータに基づいて演算処理するＣＰＵ等からなる周知のものである。
【００１５】
制御装置１１は、入力端子として、車室外の温度（以下、外気温）を検出する外気温センサ１２、車室内温度を検出する内気温センサ１３、車室内に入り込む日射量を検出する日射センサ１４、エバポレータ４の下流直後の温度を検出する温度センサ１５、ヒータコア４に流入する冷却水温度を検出する冷却水温センサ１６が接続されている。なお、外気温センサ１２は、サーミスタ等の温度抵抗素子にて構成されている。
【００１６】
また、制御装置１１は、入力端子として、車室内に設置された空調操作パネル１７が接続されており、この空調操作パネル１７には車室内の設定温度を設定する温度設定器１７ａ等が設けられている。
一方、制御装置１１は、出力端子として、送風機３の駆動用モータ３ａ、内気外気切換ドア１０を駆動するサーボモータ１０ａ、エアミックスドア７を駆動すサーボモータ７ａ、図示しない吹出口切換ドアを駆動するサーボモータ１８が接続されている。
【００１７】
そして、制御装置１１は、図示しないイグニッションスイッチがオンされると電力が供給されるように構成されており、制御装置１１は、上記入力端子からの入力信号をＲＡＭ内にデータとして一時的に記憶し、このデータをＣＰＵにて演算してＲＯＭ内の空調制御プログラムを実行するようになっている。
そして、上述したエアミックスドア７は、制御装置１１によって空調環境に応じた目標開度を算出し、この目標開度となるように実際の開度を調整するようなっている。簡単に図３で示すブロック図にて説明すると、先ず上記各種センサ１２〜１６の検出値および温度設定器１７の設定温度をデータとして入力する。そして、ブロックｂにてこのデータを記憶しておき、ブロックｃにてエアミックスドア７の目標開度を算出し、最後にブロックｄにてこの目標開度となるようにサーボモータ７ａを駆動するようになっている。なお、制御装置１１は、サーボモータ７ａには周知のポテンショメータが設けられていることから、サーボモータ７ａの現在位置を確認できるようになっている。
【００１８】
従って、上述したように外気温センサ１２の電気配線が接触不良（断線）を起こすと、制御装置１１は外気温センサ１２からの信号が、現実の外気温とは全くかけ離れた値となるので、空調制御の精度が著しく悪くなる。
そこで、本実施形態では、このような問題に対処するために以下のような外気温補正制御を行う。図４に本実施形態における外気温補正制御のフローチャートを示す。なお、このフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチがオンされたときに実行されるようになっており、図３中ブロックａ、ｂで示したエアミックスドア７の目標開度を算出する前の補正である。また、このフローチャートは、制御周期が４秒となっている。
【００１９】
先ず、イグニッションスイッチがオンされて、スタートするとフラグが０にセットされる。そして、ステップＳ１では、この時点の外気温センサ１２の検出温Ｔを入力（ＲＡＭ内に入力）する。
ステップＳ２では、ステップＳ１にて入力された検出温Ｔが、所定値（本実施形態では−３０°Ｃ）より低いか否かを判定する。つまり、ステップＳ２では外気温センサの電気配線が接触不良（断線）を起こしている否かを判定するものであって、本実施形態の外気温センサ１２は、外気温センサ１２が接触不良時には制御装置１１に温度にして約─４０°Ｃに相当する信号を出力するようになっているからである。
【００２０】
そこで、ステップＳ２にて検出温Ｔが−３０°Ｃより低いと判定されると、外気温センサ１２が接触不良を起こしていると判定して、外気温センサ１２の検出値を補正するためにステップＳ３に進む。また、ステップＳ２にて検出温Ｔが−３０°Ｃより高いと判定されると、外気温センサ１２は正常（接触不良を起こしてしない）と判定されて、ステップＳ４に進む。
【００２１】
先ず、外気温センサ１２が正常で、ステップＳ４に進むと、フラグに１がセットされているか否かが判定される。そして、イグニッションスイッチがオンされたのち、外気温センサ１２が常に正常である場合は、ステップＳ４では、ＮＯと判定されて、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、外気温センサ１２の検出値Ｔの上昇を遅延させる遅延補正が行われる。この遅延補正は、本実施形態では車両停車中（例えば、車速にて分かる）に、外気温センサ１２の検出温Ｔが、単位時間当たりに所定値以上上昇した場合、この単位時間当たりの増加量をこの所定値より小さく補正するものである。例えば、本実施形態では、１分間に外気温センサ１２の検出温Ｔが２°Ｃ以上上昇した場合、１分間に０．２°Ｃづつしか増加させないようにする。
従って、図４中図示されていないが、ステップＳ６にて外気温センサ１２の検出温の上昇が２°Ｃより小さい時は、ステップＳ７に進んで、ステップＳ１にて読み込まれた検出温Ｔを空調制御の演算データとして使用する。一方、外気温センサ１２の検出温の上昇が２°Ｃより大きいときには、上記遅延補正を行ってステップＳ７に進む。
【００２２】
一方、ステップＳ３では、外気温センサ１２が接触不良を起こしているとしてフラグに１をセットし、ステップＳ５に進み、ステップＳ５では接触不良の直前におけるＲＡＭ内に記憶されている正常なデータを演算データとして用いる。
そして、一端ステップＳ２にて外気温センサ１２が接触不良を起こしていると判定されたのち、外気温センサ１２が正常な状態に復帰した、つまりステップＳ２にてＮＯと判定されると、ステップＳ４に進む。この場合、ステップＳ４ではＹＥＳと判定され、ステップＳ８に進む。
【００２３】
ステップＳ８では、ステップＳ１にて記憶された最新データと、この最新データの前に記憶された前回データとの差が所定値（本実施形態では１°Ｃ）より小さいか否かが判定される。つまり、上述したように外気温センサ１２が接触不良から正常な状態に復帰したとしても、外気温センサは直ぐさま正しい外気温を検出せずに、正しい外気温に向かって徐々に上昇する（通常外気温は−４０°Ｃより高い）ので、外気温センサ１２の検出温Ｔは、実際の外気温とはかけ離れている。
【００２４】
従って、本実施形態では、ステップＳ８にて最新データと、この最新データの前に記憶された前回データとの差が１°Ｃより小さいと判定されると、外気温センサ１２の検出温Ｔが、実際の外気温と同程度に近づいたと判定し、ステップＳ９にてフラグを０にリセットし、ステップＳ７に進んで最新データを演算データとする。
【００２５】
次に、このフローチャートの作動を図５に示すタイムチャートにて具体的に説明する。なお、Ｔ０〜Ｔ４は、図４のフローチャートの制御周期時を示す。また、この場合、実際の外気温は２０°Ｃとする。
先ず、外気温センサ１２が正常である時間Ｔ０では、外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ０は２０°Ｃとなる。そして、４秒後である時間Ｔ１までの間に、外気温センサ１２が接触不良を起こしたならば、時間Ｔ１における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ１は、−４０°Ｃとなる。そして、この断線時（時間Ｔ１）における演算データは、図５中点線で示すように断線前の時間Ｔ０におけるデータＴＡＭ０を使用する。
【００２６】
そして、時間Ｔ２にて、外気温センサ１２が接触不良から復帰し、正常な状態となり、さらに時間Ｔ３においても外気温センサ１２が正常な状態のとき、時間Ｔ２における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ２と、時間Ｔ３における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ３との差が１°Ｃより大きいければ、時間Ｔ２および時間Ｔ３における演算データは、さらに図５中点線で示す断線前の時間Ｔ０におけるデータＴＡＭ０を使用する。
【００２７】
そして、時間Ｔ４においても外気温センサ１２が正常な状態であると、時間Ｔ３における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ３と、時間Ｔ４における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ４との差が１°Ｃより大きいと、時間Ｔ３および時間Ｔ４における演算データは、依然図５中点線で示す断線前の時間Ｔ０におけるデータＴＡＭ０を使用する。
【００２８】
時間Ｔ５においても外気温センサ１２が正常な状態であると、時間Ｔ４における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ４と、時間Ｔ５における外気温センサ１２の検出温ＴＡＭ５との差が１°Ｃより小さくなると、外気温センサ１２は接触不良から復帰し、実際の外気温を検出していると見なし、演算データを最新データＴＡＭ５とする。
【００２９】
以上により、外気温センサ１２が接触不良を起こしている際でも、接触不良を起こす前の正常なデータＴＡＭ０を演算データとするので、空調制御を精度良く行うことができる。
また、外気温センサ１２が接触不良から正常な状態に復帰したのち、直ぐに復帰時のデータ（ＴＡＭ２）を演算データとせずに、外気温センサ１２の検出値が実際の外気温に向かって上昇する過程で、例えばデータＴＡＭ３とデータＴＡＭ４との差が１°Ｃより大きいときは、外気温センサ１２の検出温が実際の外気温とかけ離れていると見なし、接触不良を起こす前の正常なデータを演算データとするので、さらに持続して空調制御を精度良く行うことができる。
【００３０】
そして、例えばデータＴＡＭ３とデータＴＡＭ４との差が１°Ｃより小さくなると、外気温センサ１２は、実際の外気温を検出していると見なし、最新のデータを演算データとし、この演算データに基づいて空調制御を精度良く行うことができる。
なお、上述した実施形態では、外気温センサ１２が接触不良から正常な状態に復帰したのち、前回のデータＴＡＭ４と最新データＴＡＭ５との差が１°Ｃより小さいときに、演算データとして最新データＴＡＭ５を使用したが、ＴＡＭ４を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】上記実施形態における車両用空調装置の制御装置の構成図である。
【図３】上記実施形態におけるエアミックスドア７の制御ブロック図である。
【図４】上記実施形態における外気温補正を示すフローチャートである。
【図５】上記実施形態における外気温補正を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…車両用空調装置、１１…制御装置、１２…外気温センサ

Claims (2)

1. 外気温を検出する外気温センサ（１２）と、この外気温センサ（１２）の検出温をデータとして記憶する記憶手段（１１）と、この記憶手段（１１）によって記憶されたデータを基準値と比較して外気温センサ（１２）の異常正常を判定する異常判定手段（Ｓ２）とを備えた車両用空調装置であって、前記異常判定手段（Ｓ２）によって、前記外気温センサ（１２）が異常と判定されたのち、前記記憶手段（１１）に記憶された最新のデータ（ＴＡＭ５）とこの最新データの直前の前回データ（ＴＡＭ４）が正常で、この前回データ（ＴＡＭ４）と前記最新のデータ（ＴＡＭ５）との差が所定値より小さいときには前記前回データ（ＴＡＭ４）もしくは前記最新のデータ（ＴＡＭ５）を演算データとし、
   前記異常判定手段（Ｓ２）によって外気温センサ（１２）が異常と判定されている間、および前記前回データ（ＴＡＭ４）と前記最新のデータ（ＴＡＭ５）との差が前記所定値より大きいと判定されている間（Ｔ２〜Ｔ４）は、
   前記記憶手段（１１）に記憶されている異常となる前の正常なデータ（ＴＡＭ０）を演算データとし、この演算データに基づいて空調制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記異常判定手段（Ｓ２）によって、前記外気温センサ（１２）が異常と判定されたのち、前記記憶手段（１１）に記憶された最新のデータ（ＴＡＭ５）とこの最新データの直前の前回データ（ＴＡＭ４）が正常で、この前回データ（ＴＡＭ４）と前記最新のデータ（ＴＡＭ５）との差が所定値より小さいときには前記最新のデータ（ＴＡＭ５）を演算データとすることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。

Images