JPH0231912A - 車両用空調装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両用空調装置の故障診断機能を備えた装
置に関する。

（従来の技術） マイクロコンピュータを用いて操作パネル等の表示系や
各種空調機器を自動制御する車両用空調装置には、前記
マイクロコンピュータに内蔵された故障診断プログラム
を用いて故障診断を行なうようにしているものが多い。

そのようなものの例として、・特開昭５７−１３５２０
号公報に示されているものは、故障診断モードになると
診断負荷（送風機等）を所定時間間隔で順次オンオフさ
せて動作検査をし、次に入力信号が正常に受付けられる
かどうかを検査するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、最近の車両用空調装置においては。

多種多様の空調制御に対応するために、冷房サイクルの
コンプレッサに容量可変型のものが用いられつつある。

このため、このようなコンプレッサを上述の方法で故障
診断したのでは、コンプレッサの作動、非作動をチエツ
クすることはできるものの、吐出容量を変化させる作動
部材が外部からの制御信号に応じて作動し、吐出容量が
変化するかどうかまでは診断することができなかった。

そこで、この発明においては、上記問題点を解消し、容
量可変部材の故障診断を確実に行なえる車両用空調装置
の故障診断装置を提供することを課題としている。

（ｍ１題を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、第１図に示
すようにエバポレータと外部制御可能な容量可変部材を
備えたコンプレッサとを含む冷房サイクルと、空気の加
熱能力を調節する加熱能力調節手段とを有する車両用空
調装置において、前記加熱能力を最小に固定し、前記容
量可変部材への制御信号を所定のテストパターンに基づ
いて順次変化させる診断を指令する指令手段と、この指
令手段の出力に応じて前記加熱能力調節手段とコンプレ
ッサを制御する制御手段とを設けたことにある。

（作用） したがって、故障診断の中に容量可変部材への制御信号
を変化させるテストパターンを設けたので、コンプレッ
サの容量可変部材が正常に動いていれば吐出容量が変化
してエバポレータを通過した空気の温度が変化するはず
であり、吹出空気の温度変化を真べることで容量可変部
材の動作確認が行なえる。しかも、加熱能力が最小に固
定されているので、エバポレータの冷却温度の変化が分
かりやすくなり、確実な診断が行なえるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、車両用空調装置は、空調ダクト１の最
上流側にインテーク切換装置２が設けられ、このインテ
ーク切換装置２は、内気人口３と外気人口４とが分かれ
た部分に内外気切換ドア５が配置され、この内外気切換
ドア５をアクチュエータ６により操作して空調ダクト１
内に導入する空気を内気と外気とに選択できる所望の吸
入モードが得られるようになっている。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸込んで下流側に
送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレータ
８とヒータコア９とが設けられている。また、ヒータコ
ア９の前方には、エアミックスドア１０が設けられてお
り、このエアミックスドア１０の開度をアクチュエータ
１１により調節することで、ヒータコア９を通過する空
気と、ヒータコア９をバイパスする空気との量が変えら
れ、その結果、吹出空気の温度制御されるようになって
いる。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹出
口１２、ベント吹出口１３及び足元吹出口１４に分かれ
て車室１５に開口し、その分かれた部分にモードドア１
６ａ、１６ｂ、１６ｃが設けられ、このモードドア１６
ａ、１６ｂ、１６ｃをアクチュエータ１７で操作するこ
とにより所望の吹出モードが得られるようになっている
。

前記エバポレータ８は、下記するコンプレッサ１８、コ
ンデンサ１９、リキッドタンク２０及びエクスパンショ
ンバルブ２１と共に冷房サイクルを構成している。コン
プレッサ１８は、例えばワブルプレート式であり、第２
図に示すように、電磁クラッチ２３を介してエンジン２
２に連結された駆動軸２４がコンプレッサ本体２５に挿
入され、この駆動軸２４にワブルプレート２６がヒンジ
ボール２７を介して結合されている。このワブルプレー
ト２６は、コンプレッサ本体２５内に形成されたクラン
ク室２８にヒンジボール２７を支点として駆動軸２４に
対して揺動自在に支持されており、該ワブルプレート２
６に連結されたピストン２９を揺動角に応じてシリンダ
ボア３０内で往復動させるようにしである。また、コン
プレッサ１８には、圧力制御弁３１がクランク室２８に
望むように設けられ、この圧力制御弁３１は、クランク
室２８と吸入側へ通じる吸入室３２との連通状態を調節
する弁体３３と、吸入室３２内の圧力に応じて前記弁体
３３を動かす圧力応動部材３４と、前記弁体３３を電磁
コイル３５への通電量（ＩＳＯＬ）に応じて動かすソレ
ノイド３６とを有し、電磁コイル３５への通電量（Ｉ　
５ＱＬ）を外部からコントロールすることによりピスト
ン２９とシリンダボア３０との間からクランク室２８内
に漏れるブローバイガスが吸入側へ戻る量を調節するよ
うになっている。しかして、圧力制御弁３１等からコン
プレッサ１８の容量を変える容量可変装置３７が構成さ
れ、電磁コイル３５に流れる電流量（Ｉ８ＱＬ）が上昇
してソレノイド３６の磁力が上昇すると、弁体３３にク
ランク室２８と吸入室３２との連通を絞る方向の力が働
き、クランク室２８から吸入室３２へ漏れるブローバイ
ガスの量が少なくなる。

このため、クランク室２８内の圧力が増大してピストン
２９の背面に作用する力が大きくなるので、ワブルプレ
ート２６がヒンジボール２７を支点として揺動角度が小
さくなる方向に回動し、ピストン２９のストローク、即
ち、コンプレッサの容量が小さくなるものである。

尚、容量可変装置３７は、上述した吸入側へ戻すブロー
バイガスの量を圧力制御弁により調節するものばかりで
なく、コンプレッサの使用する気筒数を変えるもの、コ
ンプレッサとエンジン２２とを連結するベルト伝達装置
のプーリ比を変えるもの、あるいは、ベーン型コンプレ
ッサにあって有効ベーンの枚数を変えるもの等、実質的
に容量を変えるものであればよい。また、この実施例に
おいては、Ｉ　３０Ｌを吐出容量が最大となるＯＡから
最小となる０、６Ａまでの範囲で可変できるようになっ
ている。

そして、前記アクチュエータ６．１１．１７、送風機７
のモータ、コンプレッサ１８の電磁クラッチ２３及び容
量可変装置３７は、それぞれ駆動回路４０ａ〜４０ｆを
介してマイクロコンピュータ４１からの出力信号に基づ
いて制御される。このマイクロコンピュータ４１は１図
示しない中央処理装置（ｃｐｕ）、読出し専用メモリ（
ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力
ボート（Ｉｌｏ）、水晶振動子４２を伴って基準パルス
を発生するクロック発生部等を持つそれ自体周知のもの
で、該マイクロコンピュータ４１には、車室内の温度を
検出する車室内温度センサ４３等からの出力信号がマル
チプレクサ４４を介して選択され、Ａ／Ｄ変換器４５を
介してデジタル信号に変換されて入力される。

また、マイクロコンピュータ４には、操作パネル４６か
らの出力信号が入力される。この操作パネル４６には、
表示回路４７を介してマイクロコンピュータ４１で制御
され、送風機の速度、吹出モード、＠度等を表示する表
示部４８と、コンプレッサ１８等の空調機器のすべてを
オート制御状態に設定するＡＵＴＯスイッチ４９、コン
プレッサを通常の稼動状態から経済的は稼動状態に切換
えるＥＣ０Ｎスイツチ５ｏ、送風機やコンプレッサを停
止させ表示部４８を消灯させるＯＦＦスイッチ５〕１、
吹出モードをデフロストモードに設定するデフスイッチ
５２、吸入モードを内気吸入（ＲＥＣ）と外気吸入（Ｆ
ＲＥＳＨ）とに切換えるインテークスイッチ５３、表示
部４８の温度表示箇所５８に外気温を表示するＡＭＢス
イッチ５４が設けられており、その他に車室内の目標温
度を設定するアップダウンスイッチ５５ａ、５５ｂ、吹
出モードをベント、パイレベル、ヒートの順で切換える
ＭＯＤＥスイッチ５６、送風機の回転速度−を設定する
ファンスイッチ５７とが設けられている。表示部４８の
温度表示箇所５８には通常、目標温度が表示されるよう
になっており、アップダウンスイッチ５５ａ、５５ｂの
操作でこの表示温度を変えることができるようになって
いる。また、表示部４８の吹出モードの表示は吹出モー
ドを表す空気流の矢印やデフロストマークを選択的に点
灯させることにより行なわれ、ＭＯＤＥスイッチやデフ
スイッチ５２で選択された吹出モードを示すように表示
される。更に、表示部４８の送風機速度の表示は、４枚
の羽根を表した図形によって羽根を点灯させることで行
なわれ、ファンスイッチ５７の操作で送風機の回転が停
止、１速（Ｌ（Ｖ）、２速（ＭＩＤ）、３速（ＨＩ）、
　４速（ＭＡＸ　ＨＩ）の順で順次切換えられる。また
、表示部４８には、前述したＡＩＪＴＯスイッチ４９の
投入により“ＡＵＴＯ”と”　Ａ　／　Ｃ”の文字が点
灯し、　ＥＣ０Ｎスイツチ５０の投入により”　Ａ　／
　Ｃ”の代わりに’ＥＣ０Ｎ”の文字が点灯し、ＭＯＤ
Ｅスイッチ５６やファンスイッチ５７が操作されること
により“Ｍ　Ａ　Ｎ　Ｕ　Ａ　Ｌ　”の文字が点灯する
ようになっている。

第３図において、前述したマイクロコンピュータ４１に
よる制御例がフローチャートとして示され、マイクロコ
ンピュータ４１は、イグニッションスイッチを投入する
ことによりステップ６０からプログラムの実行を開始し
、ステップ６２におイテ、イグニッションスイッチを投
入してから所定時間ｔｚ（例えば１０ｓｅｃ）内である
か否かを判定し、所定時間ｔ１内であればステップ６４
において前述したＯＦＦスイッチ５１が所定時間ｔｚ（
ｔｚはｔ工より小さく例えば５ｓｅｃ）以上押されたか
否かを判定する。そして、ｔ４秒以内にＯＦＦスイッチ
５１がｔ２秒以上押されれば故障診断モードに入り（ス
テップ６６）、それ以外であれば空調機器を通常の状態
で制御する通常制御モードに入る（ステップ６８）。

故障診断モードの概略は第４図に示されるようなもので
、診断内容の異なる複数の診断ステップを有し、故障診
断モードに入った時点では診断ステップ１が実行され、
前記アップスイッチ５５ａを押すたびに次の診断ステッ
プ２，３．４・・・を実行するようになっている。また
、ダウンスイッチ５５ｂの操作で前の診断ステップに戻
るようになっており、各診断ステップにおいてＡＵＴＯ
スイッチ４９が押された時点で故障診断を終了して通常
制御モードに移行するようになっている。

例えば、診断ステップ４にコンプレッサを含む空調機器
の故障診断プログラムが内蔵されているとすると、故障
診断モードに入った時点で３回アップスイッチ５５ａを
押すことによってこのプログラムを実行させることがで
きる。

第５図において、この診断ステップ４の具体的な内容が
フローチャートとして示され、この診断ステップ４はス
テップ７ｏから実行を開始し、ステップ７２で空調機器
等を診断コード「４１」の状態に設定する。診断コード
と空調機器の設定状態は予め第７図の表で示すように対
応付けられており、例えば診断コード「４１」の状態と
は前記表示部４８の温度表示箇所５８にコード番号の”
４１’″を表示し、吹出モードをベントモードに、吸入
モードを内気吸入（ＲＦＣ）に、エアミックスドア位置
を暖房能力を最小とする位置、即ち第１図の二点鎖線で
示すフルクール位置に、送風機の回転速度を１速に、コ
ンプレッサ１８の圧力制御弁３１への供給電流Ｉｓｏシ
を０．３Ａにそれぞれ設定する状態をいう。

このように設定された後は、ステップ７４へ進んで第６
図で示されるサブルーチンＩが実行され。

このサブルーチン■で前記アップダウンスイッチ５５ａ
の操作、ダウンスイッチ５５ｂの操作、ＡＵＴＯスイッ
チ４９の操作の有無を判定しくステップ７４ａ〜７４ｃ
）、アップダウンスイッチ５５ａが押された場合には次
の診断ステップ５へ、ダウンスイッチ５５ｂが押された
場合には前の診断ステップ３へ、ＡＵＴＯスイッチ４９
が押された場合には通常制御モードへそれぞれ移行する
処理が行なわれる（ステップ７４ｄ〜７４ｇ）。

このサブルーチンエの後は、ステップ７６において前記
ＡＭＢスイッチ５４が押されたか否かを判定し、　ＡＭ
Ｂスイッチ５４が押されていない場合にはステップ７２
に戻って診断コード「４１」の状態が持続され、ＡＭＢ
スイッチ５４が押された場合にはステップ７８へ進んで
診断コード４２の状態を設定する。以後、ＡＭＢスイッ
チ５４が押されるたびに診断コードが更新され、最後の
診断コード（例えばｒ４８Ｊ）の後は再び「４１」に戻
るようになっている。

この実施例においては、診断コード「４１」から「４３
」まででコンプレッサの故障を診断するテストパターン
が構成されており、診断コード「４２」ではコンプレッ
サ１８への供給電流（Ｉｓｏ）を最小の吐出容量となる
０、６Ａに設定し、診断コード「４３」では最大の吐出
容量となるＯＡを設定し吹出モード、吸入モード、エア
ミックスドアの位置、ファンの速度についてはいずれの
場合も診断コード「４１」と同様の状態に設定する。し
たがって、コンプレッサの容量可変に携わる部材が正常
に動いていれば、コンプレッサ８の冷却能力は診断コー
ド「４１」で中位、「４２」で最小、「４３」で最大と
なり、エアミックスドア１０はいずれの場合もフルクー
ル位置に固定されているので、エバポレータ８で冷却さ
れた空気は温められることなくベント吹出口１２から車
室内にそのまま吹出され、吹出空気の温度は診断コード
「４１Ｊの状態のときよりも「４２」の状態の方が高く
、また「４３」の状態の方が低くなる。この変化を温度
表示箇所５８に表示されたコード番号を見ながら例えば
体感によって確認すれば、コンプレッサ１８の容量可変
部材が一応動いていることを確認することができる。

尚、Ｉ　ｓｏシと吐出容量とが正確に一致しているかど
うかまでは上述した診断では調べることはできないが、
このような詳細な診断はコンプレッサ１８が上記診断を
もって故障していると認識した後に別個に行なえば足り
る。また、この実施例においては、暖房能力を最小とす
る手段としてエアミックスドア１ｏをフルクール位置に
固定するようにしているが、熱媒流量を制御できる加熱
装置にあっては熱媒流量を零としてもよい。更に、エバ
ポレータ直後の空気を直接車室内に供給するバイパス通
路を有する空調装置においては、コンプレッサの上記診
断が行なわれている間はバイパス通路を全開にするよう
にしてもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、暖房能力を最小
にした上で容量可変部材への制御信号を変化させるテス
トパターンを設けたので、故障診断時に制御信号の変化
に伴って吹出空気の温度が変化するか否かを明確に知る
ことができ、コンプレッサの容量可変部材の動作確認が
確実に行なえるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は同上
に用いられるコンプレッサの断面図、第３図はマイクロ
コンピュータの制御例を示すフローチャート、第４図は
同上における故障診断モードの概略を示す構成図、第５
図は同上における診断ステップ４の具体的内容を示すフ
ローチャート、第６図は同上のフローで使われるサブル
ーチンを示すフローチャート、第７図は診断コードとそ
の内容を示す一覧表である。 ８・・・エバポレータ、９・・・ヒータコア、１０・・
・エアミックスドア、１８・・・コンプレッサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エバポレータと外部制御可能な容量可変部材を備えた
   コンプレッサとを含む冷房サイクルと、空気の加熱能力
   を調節する加熱能力調節手段とを有する車両用空調装置
   において、 前記加熱能力を最小に固定し、前記容量可変部材への制
   御信号を所定のテストパターンに基づいて順次変化させ
   る診断を指令する指令手段と、この指令手段の出力に応
   じて前記加熱能力調節手段とコンプレッサを制御する制
   御手段とを設けたことを特徴とする車両用空調装置の故
   障診断装置。