JPH0999729A - 自動車用空調システム - Google Patents

自動車用空調システム

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JPH0999729A
JPH0999729A JP7256588A JP25658895A JPH0999729A JP H0999729 A JPH0999729 A JP H0999729A JP 7256588 A JP7256588 A JP 7256588A JP 25658895 A JP25658895 A JP 25658895A JP H0999729 A JPH0999729 A JP H0999729A
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    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同種の複数のアクチュエータを用いた「自動
車用空調システム」において、従来と同等の自己診断機
能を得る。 【解決手段】 診断対象となるアクチュエータに所定の
ドア位置データを送信した後、そのアクチュエータから
目標位置到達信号を受信したかどうかによってドア位置
の点検を行い、結果を表示部に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同種の複数のアク
チュエータを用いた自動車用空調システムに係り、特に
自己診断機能を有するものに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用空調装置に用いられるアクチュ
エータ制御システムとして、ハーネス本数の削減とシス
テムコストの低減などを図るため、ドアを駆動するアク
チュエータをすべてICを内蔵したPBR方式のアクチ
ュエータに統一し、これらをオートアンプによって1本
の通信線を介してシリアル通信を使って総合的に制御す
るようにしたシステムが現在開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
システムにあっては、オートアンプは単に各アクチュエ
ータへ制御データ(目標位置)を送信するだけであり、
ドアの具体的な位置決め制御は各アクチュエータが前記
目標位置データにより現在位置を監視しながら自身で行
うようになっているため、各アクチュエータの位置検出
信号はオートアンプにフィードバックされず、したがっ
て、オートエアコンにおいて従来一般に行われていた自
己診断によるドア位置の点検はできなかった。
【0004】本発明は、上記のアクチュエータ制御シス
テムにおいて、従来と同等の自己診断機能を有する自動
車用空調システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、空調ユニット内に配設された各種のドア
に対し、前記ドアを駆動するモータと、前記ドアの現在
位置を電圧として出力する位置検出手段と、与えられた
目標位置データと前記位置検出手段の出力とに基づいて
前記モータを制御する制御回路とを備えた同種の複数の
アクチュエータを設け、これら同種の複数のアクチュエ
ータを双方向シリアル通信を使って制御手段によって総
合制御するようにした自動車用空調システムにおいて、
前記制御手段は、前記複数のアクチュエータの中の一つ
の対象アクチュエータに所定の点検用ドア位置情報を送
信した後、その対象アクチュエータから目標位置到達信
号を受信したかどうかを検出して、その結果を表示部に
表示させるものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の自動車用空調シス
テムの一実施例を示す構成図である。この自動車用空調
システムは、従来と同様の空調ユニット1を有してお
り、この空調ユニット1はインテークユニット2とクー
リングユニット3とヒータユニット4からなっている。
インテークユニット2には外気取入口5と内気取入口6
が開設されており、それらはインテークドア7によって
選択的に開閉される。このインテークドア7によってフ
ァンが8が吸入する外気と内気の割合が調節される。こ
こでは、たとえば、インテークドア7の位置によって外
気導入、内気循環、20%外気導入(半外気)が選択可
能となっている。また、クーリングユニット3にはエバ
ポレータ9が内設されている。インテークユニット2で
取り入れられた空気はエバポレータ9で冷媒との熱交換
により冷却されてヒータユニット4に送られる。ヒータ
ユニット4の上流には温水を利用して空気を加熱するヒ
ータコア10が内設されており、このヒータコア10の
上流にはエアミックスドア11が回動自在に取り付けら
れている。エアミックスドア11によって、ヒータコア
10を迂回する冷風とヒータコア10を通過した温風の
割合が調節され、車室内に吹き出される空気の温度が調
節される。温調後の空気は各種の吹出口からダクトを介
して車室内の所定の場所に吹き出される。ここでは、フ
ロントウインドウの内面に向けて空気を吹き出すための
デフ吹出口12と、乗員の上半身に向けて風を送るため
のベント吹出口13と、乗員の足元に向けて風を送るた
めのフット吹出口14とが設けられている。各吹出口1
2〜14はそれぞれデフドア15、ベントドア16、フ
ットドア17(これらをまとめてモードドアという。)
によって開閉される。これらのモードドア15〜17に
よって吹出口12〜14が選択され、その組み合わせに
応じた吹出口モードが実現される。ここでは、たとえ
ば、専らベント吹出口13から風を吹き出すVENTモ
ード、ベント吹出口13とフット吹出口14からそれぞ
れ風を吹き出すB/Lモード、主にフット吹出口14か
ら風を吹き出すFOOTモード、デフ吹出口12とフッ
ト吹出口14からそれぞれ風を吹き出すD/Fモード、
専らデフ吹出口12から風を吹き出すDEFモードが選
択可能となっている。
【0007】上記した各ドア7、11、15〜17はそ
れぞれアクチュエータ18a、18b、18cによって
リンクを介して開閉駆動される。すなわち、インテーク
ドア7はインテークドアアクチュエータ18aによって
開閉され、エアミックスドア11はエアミックスドアア
クチュエータ18bによって開閉され、モードドア15
〜17はモードドアアクチュエータ18cによって開閉
される。
【0008】各アクチュエータ18a〜18cはすべて
同じ1種類のアクチュエータで構成されている。このア
クチュエータ18は、ドアを駆動するモータ19とドア
の現在位置を電圧として検出するPBR(ポテンショ・
バランス・レジスタ)20を内蔵したいわゆるPBR方
式のモータアクチュエータであり、本システムに専用の
IC(カスタムIC)21を内蔵している。位置検出手
段はPBR20で構成され、制御回路はカスタムIC2
1で構成されている。PBR20は可変抵抗であり、ア
クチュエータ18のシャフトと連動して移動しドア位置
に対応するモータ回転位置を電圧値に変換して出力する
ものである。モータ19とPBR20はそれぞれカスタ
ムIC21に接続されている。カスタムIC21は、マ
イコンを内蔵しており、後述するオートアンプと通信
し、与えられた目標位置データとPBR20の出力とに
基づいてモータ19を正転させるか、逆転させるか、ま
たは停止させるかを決定し、この決定に応じてモータ1
9を正転、逆転、または停止させる機能を有している。
すなわち、カスタムIC21は、外部と通信する機能、
モータ19の制御信号を生成する機能、モータ19の駆
動信号を出力する機能を備えている。このカスタムIC
21によってアクチュエータ18は自身でモータ19の
停止制御を行うことができる。なお、カスタムIC21
は、たとえば、アクチュエータ18内に設けられた図示
しない回路基板上に装填されている。
【0009】各アクチュエータ18a〜18cはマイコ
ンを内蔵したオートアンプ22によって総合的に制御さ
れる。制御手段はオートアンプ22で構成されている。
オートアンプ22と各アクチュエータ18a〜18cと
は1本の電源線23と1本の通信線24とで接続されて
いる。より詳細には、オートアンプ22にはアクチュエ
ータ用に1本の電源線23と1本の通信線24とが接続
されており、それぞれが途中で分岐して各アクチュエー
タ18a〜18cに接続されている。また、アクチュエ
ータ18には1本のアース線25が設けられている。し
たがって、各アクチュエータ18a〜18cはそれぞれ
1本の電源線23と1本の通信線24と1本のアース線
25を持つことになり、オートアンプ22と各アクチュ
エータ18a〜18cの間のハーネスの数は合計で9本
となり、従来の一般的なシステムと比べて大幅に削減さ
れている。
【0010】ここでは、オートアンプ22と各アクチュ
エータ18a〜18cの間でやり取りされる通信信号は
1本の通信線24のみで伝送され(1線式)、双方向の
通信が行われるようになっている。通信信号は1本の通
信線24を使って送受信するため、本システムでは情報
を直列伝送するシリアル通信を用いている。すなわち、
本システムでは、オートアンプ22は各アクチュエータ
18a〜18cをシリアル通信を使って制御するように
構成されている。
【0011】オートアンプ22と各アクチュエータ18
a〜18cの間で送受信される通信信号(シリアル信
号)は、たとえば、図2に示すように構成されている。
信号名がSOM(Start Of Message)は、ビット数が8/
3ビットで、送信開始を表わす符号である。ADR(ア
ドレス)は、3ビットで、送信対象とするアクチュエー
タのアドレスを表わす信号である。つまり、本システム
では、オートアンプ22からすべてのアクチュエータ1
8a〜18cに共通の信号が同時に送信されるため、ど
のアクチュエータに向けた通信信号であるかをこのAD
Rの信号によって表わしている。ENA(イネーブル)
は、1ビットで、モータ駆動許可かモータ駆動禁止かを
表わす信号であって、これにより、異常時にはモータを
強制的に停止させることができる。DATA(データ)
は、7ビットで、各アクチュエータ18a〜18cに対
応した制御データ、つまりオートアンプ22の演算結果
としてのドア目標停止位置を表わす信号である。PRT
Y(パリティ)は、1ビットで、ADR、ENA、DA
TAに対する奇数パリティを表わす信号である。奇数で
あれば正常、偶数であれば異常があったと判断される。
以上は、オートアンプ22からアクチュエータ18に送
られる情報である。POS(モータ位置)は、1ビット
で、アクチュエータからの送信信号であり、目標位置到
達情報として目標位置に到達したか未到達かを表わす信
号である。たとえば、目標位置に到達した場合は“0”
(目標位置到達信号または一致信号という。)、目標位
置に未到達の場合は“1”で表わされる。
【0012】すなわち、通信線17上を送受信される通
信信号(シリアル信号)は、オートアンプ22から各ア
クチュエータ18a〜18cへの情報として、アクチュ
エータの識別情報(アドレス)(ADR)、モータの作
動・停止信号(ENA)、目標位置信号(DATA)、
およびエラー検知情報(PRTY)、また、各アクチュ
エータ18a〜18cからオートアンプ22への情報と
して、目標位置到達情報(POS)からなっている。
【0013】オートアンプ22にはスイッチ類やディス
プレイを備えた操作/表示部26が接続されている。図
4は操作/表示部26の一例を示す外観図である。ここ
では、操作/表示部26は、手動スイッチとして、コン
プレッサをON/OFFするエアコン(A/C)スイッ
チ27、ファン8の回転スピードを選択するファンスイ
ッチ28、システム全体をOFFするOFFスイッチ2
9、コンプレッサをONしシステムを自動制御するオー
ト(AUTO)スイッチ30、吹出口モードを選択する
モードスイッチ31、希望の温度を設定するための温度
調節スイッチ32a、32b(スイッチ32aは下降
用、スイッチ32bは上昇用)、吸込口を内気循環に固
定するRECスイッチ33、および吹出口をDEFに固
定するDEFスイッチ34を有し、また、表示部とし
て、ファンスピードや設定温度などを表示する表示部3
5、および選択された吹出口モードを表示灯の点灯によ
り表示する表示部36を有している。後述する自己診断
の結果は表示部35に番号で表示される。RECスイッ
チ33とDEFスイッチ34はそれぞれON時に点灯す
る表示灯を備えている。なお、オートアンプ22と操作
/表示部26は、たとえば、一体化されて1台のコント
ローラを構成している。
【0014】コントローラには図示しないバッテリが接
続されている。各アクチュエータ18a〜18cへの電
力供給は、このバッテリからオートアンプ22と電源線
23を介して行われる。
【0015】また、図示しないが、オートアンプ22に
は各種センサ(車室内空気の温度を検出する内気セン
サ、外気温度を検出する外気センサ、日射量を検出する
日射センサなど)も接続されている。オートアンプ22
は、これら各センサや上記の各スイッチ26〜34など
の信号を演算処理して、各アクチュエータ18a〜18
cを作動させるための情報(ドア目標停止位置など)を
1本の通信線24を介して送信する。各アクチュエータ
18a〜18cは、オートアンプ22から送信されてき
たデータ(目標位置)により、ドアの現在位置を電圧で
示すPBR20の出力を監視しながらモータ19を駆動
し、ドアを回動させて目標停止位置に近づける。
【0016】この空調システムは、上記のオートエアコ
ン機能に加えて、各部の診断を自動的に行う自己診断機
能を有している。オートエアコン制御モードから自己診
断モードへの切り替え、および自己診断モードからオー
トエアコン制御モードへの復帰はそれぞれ所定の操作に
よって行われる。自己診断プログラムは故障箇所を容易
に発見するためのもので、いくつかの自己診断ステップ
から構成されている。たとえば、表示部と表示灯(LE
D)のセグメントチェックを目視にて点灯状態を点検す
ることにより行うステップ1、各センサのデータを点検
し結果(断線またはショート)を表示するステップ2、
各アクチュエータを作動させてドア位置を点検し結果を
表示するステップ3、各出力機器へ強制的に出力し目視
等により作動状態を点検するステップ4などから構成さ
れている。本発明では、上記のステップ3のドア位置の
点検に関し、従来のように各アクチュエータの位置検出
信号によってではなく、各アクチュエータから送信され
てくるPOS信号(目標位置到達情報)を利用してステ
ップ3の診断を行うようにしている。なお、ステップ3
以外の自己診断ステップの処理は従来のとおりに行われ
る。
【0017】すなわち、ステップ3の自己診断では、各
アクチュエータ、つまりモードドアアクチュエータ18
c、エアミックスドアアクチュエータ18b、インテー
クドアアクチュエータ18aを診断部位とし、オートア
ンプ22によって、これら各アクチュエータ18a〜1
8cを所定のドア位置にそれぞれ作動させてPOS信号
を点検し、結果を操作/表示部26の表示部35に番号
で表示するように構成されている。たとえば、表示番号
とそれに対応するドア位置は図4に示すとおりである。
同図に示すように、ここでは、モードドアアクチュエー
タ18cのドア位置として、VENT、B/L、FOO
T、D/F、DEFが、エアミックスドアアクチュエー
タ18bのドア位置として、エアミックスドア開度50
%が、また、インテークドアアクチュエータ18aのド
ア位置として、外気導入、半外気(20%外気導入)、
内気循環がそれぞれ点検される。
【0018】図5はオートアンプ22の自己診断ステッ
プ3の動作を示すメインフローチャートである。所定の
操作によりステップ3の自己診断プログラムがスタート
すると、オートアンプ22は、順に、モードドアアクチ
ュエータ18cを診断対象とするモードドア位置の点検
処理(ステップS1)、エアミックスドアアクチュエー
タ18bを診断対象とするエアミックスドア位置の点検
処理(ステップS2)、インテークドアアクチュエータ
18aを診断対象とするインテークドア位置の点検処理
(ステップS3)を行い、全ドア位置の点検処理が終了
すると、後述する所定のメモリに記憶されたデータに基
づいて、上記の点検の結果をまとめて操作/表示部26
の表示部35に番号で表示する(ステップS4)。具体
的には、全ドア位置が正常である場合には“30”が表
示部35に点灯し、異常時には異常のあるドア位置の表
示番号が表示部35に表示される。複数のドア位置に異
常がある場合は、それらの表示番号が順次表示部35に
表示される。以上により、いずれかのドア位置が異常と
判断された場合は、モードドアアクチュエータ18c、
エアミックスドアアクチュエータ18b、またはインテ
ークドアアクチュエータ18aの不良となる。
【0019】図6は図5のモードドア位置点検処理のフ
ローチャートである。オートアンプ22は、モードドア
アクチュエータ18cを送信対象として、まずこのモー
ドドアアクチュエータ18cに対し点検用ドア位置情報
としてのVENT信号(VENT位置を目標位置とする
信号)を1本の通信線24を介して送信する(ステップ
S10)。これにより、モードドアアクチュエータ18
cは、オートアンプ22から送信されてきた目標位置デ
ータ(VENT信号)により、PBR20の出力を監視
しながらモータ19を駆動してドアを回動させ、目標位
置(VENT位置)に到達しているかしていないかに応
じて“0”または“1”の信号をPOS信号としてオー
トアンプ22に送る。オートアンプ22は、モードドア
アクチュエータ18cから送信されたPOS信号によ
り、目標位置到達信号(一致信号)である“0”の信号
を受信したかどうかを判断し(ステップS11)、この
判断の結果を所定のメモリに記憶する(ステップS1
2)。すなわち、ステップS11の判断の結果としてY
ESであれば、当該VENT位置は正常である旨のデー
タが記憶され、一方NOであれば、当該VENT位置は
異常である旨のデータが記憶される。
【0020】それから、同様にして、順に、まずB/L
位置のチェックを行うべく、B/L信号(B/L位置を
目標位置とする信号)をモードドアアクチュエータ18
cに送信した後、当該アクチュエータ18cからの一致
信号“0”の受信の有無を判断し、結果を所定のメモリ
に記憶する(ステップS13〜ステップS15)。次
に、FOOT位置のチェックを行うべく、FOOT信号
(FOOT位置を目標位置とする信号)をモードドアア
クチュエータ18cに送信した後、当該アクチュエータ
18cからの一致信号“0”の受信の有無を判断し、結
果を所定のメモリに記憶する(ステップS16〜ステッ
プS18)。次に、D/F位置のチェックを行うべく、
D/F信号(D/F位置を目標位置とする信号)をモー
ドドアアクチュエータ18cに送信した後、当該アクチ
ュエータ18cからの一致信号“0”の受信の有無を判
断し、結果を所定のメモリに記憶する(ステップS19
〜ステップS21)。そして最後に、DEF位置のチェ
ックを行うべく、DEF信号(DEF位置を目標位置と
する信号)をモードドアアクチュエータ18cに送信し
た後、当該アクチュエータ18cからの一致信号“0”
の受信の有無を判断し、結果を所定のメモリに記憶し
(ステップS22〜ステップS24)、リターンする。
【0021】図7は図5のエアミックスドア位置点検処
理のフローチャートである。オートアンプ22は、エア
ミックスドアアクチュエータ18bを送信対象として、
このエアミックスドアアクチュエータ18bに対し点検
用ドア位置情報としてのドア開度50%信号(ドア開度
50%の位置を目標位置とする信号)を送信した後(ス
テップS30)、このエアミックスドアアクチュエータ
18bからの一致信号“0”の受信の有無を判断し(ス
テップS31)、結果を所定のメモリに記憶し(ステッ
プS32)、リターンする。
【0022】図8は図5のインテークドア位置点検処理
のフローチャートである。オートアンプ22は、インテ
ークドアアクチュエータ18aを送信対象として、ま
ず、このインテークドアアクチュエータ18aに対し点
検用ドア位置情報としての外気信号(外気導入位置を目
標位置とする信号)を送信した後(ステップS40)、
このインテークドアアクチュエータ18aからの一致信
号“0”の受信の有無を判断し(ステップS41)、結
果を所定のメモリに記憶する(ステップS42)。次
に、半外気導入位置のチェックを行うべく、半外気信号
(半外気導入位置を目標位置とする信号)をインテーク
ドアアクチュエータ18aに送信した後、当該アクチュ
エータ18aからの一致信号“0”の受信の有無を判断
し、結果を所定のメモリに記憶する(ステップS43〜
ステップS45)。そして次に、内気循環位置のチェッ
クを行うべく、内気信号(内気循環位置を目標位置とす
る信号)をインテークドアアクチュエータ18aに送信
した後、当該アクチュエータ18aからの一致信号
“0”の受信の有無を判断し、結果を所定のメモリに記
憶し(ステップS46〜ステップS48)、リターンす
る。
【0023】なお、上記の例では、全ドア位置を点検し
た後結果をまとめて表示するようにしているが、これに
限定されるわけではない。たとえば、各ドア位置を点検
し、その結果異常があると判断された場合には、その都
度異常のあるドア位置を表示するようにしてもよい。ま
た、このように各ドア位置の点検時に異常と判断される
たびにそのドア位置を表示するとともに、全ドア位置の
点検終了時においても結果をまとめて表示するようにし
てもよい。
【0024】したがって、本実施形態によれば、ドア位
置点検の自己診断プログラムにおいて、各アクチュエー
タ18a〜18cから送信されてくるPOS信号(目標
位置到達情報)を利用してドア位置の点検を行うように
したので、本システムにおいても従来と同等の自己診断
機能を持つことが可能となり、不具合箇所を早期に発見
できるようになり、商品性が向上する。
【0025】なお、上記の例では、3つのアクチュエー
タ18a〜18cを用いたシステムについて説明した
が、使用するアクチュエータの数はこれに限定されない
ことはもちろんである。たとえば、本実施形態のように
ADR(アドレス)信号が3ビットである場合には、合
計8台までのアクチュエータを1台のオートアンプ15
に接続することができ、各アクチュエータの各ドア位置
をそれぞれ点検することができる。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
アクチュエータから送信されてくる目標位置到達信号を
利用して各アクチュエータのドア位置の点検を行うの
で、従来どおりの自己診断を行うことが可能となり、商
品性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の自動車用空調システムの実施の一形
態を示す構成図
【図2】 通信信号の構成を示す図
【図3】 操作/表示部の構成を示す図
【図4】 表示番号とそれに対応するドア位置を示す図
【図5】 オートアンプの自己診断プログラムの一部を
示すメインフローチャート
【図6】 図5のモードドア位置点検処理のフローチャ
ート
【図7】 図5のエアミックスドア位置点検処理のフロ
ーチャート
【図8】 図5のインテークドア位置点検処理のフロー
チャート
【符号の説明】
1…空調ユニット 7…インテークドア 11…エアミックスドア 15、16、17…モードドア 18a、18b、18c…アクチュエータ 19…モータ 20…PBR(位置検出手段) 21a、21b、21c…カスタムIC(制御回路) 22…オートアンプ(制御手段) 23…電源線 24…通信線 26…操作/表示部 35…表示部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調ユニット(1)内に配設された各種
    のドア(7、11、15〜17)に対し、前記ドア
    (7、11、15〜17)を駆動するモータ(19)
    と、前記ドア(7、11、15〜17)の現在位置を電
    圧として出力する位置検出手段(20)と、与えられた
    目標位置データと前記位置検出手段(20)の出力とに
    基づいて前記モータ(19)を制御する制御回路(2
    1)とを備えた同種の複数のアクチュエータ(18a〜
    18c)を設け、これら同種の複数のアクチュエータ
    (18a〜18c)を双方向シリアル通信を使って制御
    手段(22)によって総合制御するようにした自動車用
    空調システムにおいて、 前記制御手段(22)は、前記複数のアクチュエータ
    (18a〜18c)の中の一つの対象アクチュエータ
    (18)に所定の点検用ドア位置情報を送信した後、そ
    の対象アクチュエータ(18)から目標位置到達信号を
    受信したかどうかを検出して、その結果を表示部(3
    5)に表示させることを特徴とする自動車用空調システ
    ム。
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