JPH10278552A - 車両用エアコンシステムのドア制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のドアアクチュエータを駆動制御する車
両エアコンシステムにおいて、アクチュエータがコマ送
り状態となることを防止して空調制御ユニットのガサガ
サ音の発生を防止することができるドア制御装置を提供
することにある。 【解決手段】 複数のドアアクチュエータを駆動制御す
る車両用エアコンシステムのドア制御装置において、エ
アコンアンプユニットに、第１の所定周期でインテーク
ドアアクチュエータを制御するインテーク処理手段と、
前記第１の所定周期でモードドアアクチュエータを制御
するモード処理手段ｋと、前記第１の所定周期よりも遥
かに短い第２の所定周期でエアミックスドアアクチュエ
ータを制御するエアミックス処理手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコンアンプユ
ニット（親局）と複数のドアアクチュエータ（子局）と
を１本の通信線と１本の電源線を介して接続することで
ＬＡＮ化し、複数のドアの開度を制御する車両用エアコ
ンシステムのドア制御装置に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用エアコンシステムとして
は、エアコンアンプユニットに各ドアアクチュエータを
駆動するアクチュエータ駆動回路を組み込み、エアミッ
クスドア用、モードドア用、インテークドア用の各アク
チュエータと駆動回路とを１本の通信線および１本の電
源線で接続し、エアコンアンプユニットを親局、各ドア
アクチュエータを子局とするＬＡＮ形式のものが知られ
ている。

【０００３】このような車両用エアコンシステムにおい
ては、オーディオノイズあるいは電波障害等の影響を受
けないように、１本の通信線によるアクチュエータへの
通信周期を１００ｍＳ（ミリ秒）、すなわち３個のアク
チュエータで構成されている場合には各アクチュエータ
に対して３００ｍＳの通信周期としている。このとき各
アクチュエータは、１ビット／５０ｍＳの速度で送信さ
れる目標室温（目標となる車室内温度）となるように制
御偏差値（目標室温と実室温との差）をゼロとするよう
な制御を行う。例えば、エアミックスドアアクチュエー
タにおいては、目標温度を１ビット／５０ｍＳで変化さ
せ、目標温度対ドア開度特性から空調制御ユニットの効
率を算出し、仮吹出温度つまり仮実室温を求め、この仮
実室温と各センサ値から算出した目標吹出温度つまり目
標室温との差（室温制御偏差値）が所定温度以内の場合
には目標室温を変化させず、室温制御偏差値が所定温度
を越えたら目標室温を１ビット／５０ｍＳで変化させ
る。このように、各アクチュエータは１ビット／５０ｍ
Ｓの速度で目標室温を変化させているので、例えば３個
のアクチュエータで構成されている場合には通信周期が
３００ｍＳとなり、目標室温変化は１周期３００ｍＳで
６ビットとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用エアコンシステムのドア制御装置においては、目
標室温変化が１周期３００ｍＳで６ビットであるので、
アクチュエータが容易に目標室温変化に追随し、アクチ
ュエータが図６に示すようなコマ送り動作（アクチュエ
ータ動作量が一定速度で変化するライン動作とアクチュ
エータ動作量がゼロである静止動作とが存在する動作）
となり、特にエアミックスドアアクチュエータにおいて
ガサガサ音（リンクがた、モータ軸スライド、減速ギヤ
のバックラッシュ等による共振音）が発生する。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、複数の
ドアアクチュエータを駆動制御する車両エアコンシステ
ムにおいて、アクチュエータがコマ送り動作となること
を防止して空調制御ユニットのガサガサ音の発生を防止
することができるドア制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題の解決手段１（請求項１）は、
図１のクレーム対応図に示すように、モードスイッチや
温度調整ダイヤル等のスイッチ類が設けられている操作
部ａを有するコントローラｂと、内蔵しているマイコン
によってスイッチ類やセンサ類からの入力信号をプログ
ラムにしたがって演算処理し、空調制御ユニットに設け
られているファンモータｃや複数のドアアクチュエータ
ｄ、ｅ、ｆを駆動制御するエアコンアンプユニットｇ
と、前記エアコンアンプユニットｇと前記複数のドアア
クチュエータｄ、ｅ、ｆとを接続する１本の通信線ｈお
よび１本の電源線ｉとを備えた車両用エアコンシステム
のドア制御装置において、前記エアコンアンプユニット
ｇに、第１の所定周期でインテークドアアクチュエータ
ｄを制御するインテーク処理手段ｊと、前記第１の所定
周期でモードドアアクチュエータｅを制御するモード処
理手段ｋと、前記第１の所定周期よりも遥かに短い第２
の所定周期でエアミックスドアアクチュエータｆを制御
するエアミックス処理手段ｌとを設けたことを特徴とす
る。

【０００７】（解決手段２）上記課題の解決手段２（請
求項２）は、請求項１記載の車両用エアコンシステムの
ドア制御装置において、前記第１の所定周期を３００ミ
リ秒とし、前記第２の所定周期を制御偏差値の絶対値が
所定温度よりも大きいときには５０ミリ秒、制御偏差値
の絶対値が所定温度以内のときは２５ミリ秒とすること
を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）実施の形態１は、解決手段１、２に対
応する車両用エアコンシステムのドア制御装置である。

【０００９】まず、構成を説明する。

【００１０】図２は実施の形態１のドア制御装置が適用
された車両用エアコンシステムを示す構成図である。

【００１１】車両用エアコンシステムのメカ系として、
図２の上部に示すように、インテークユニットケース
１、外気側吸込口２、室内側吸込口３、ブロアファン
４、ブロアファンモータ５、インテークドア６、エバポ
レータ８、クーリングユニットケース９、ベント吹出口
１０、デフ吹出口１１、フット吹出口１２、ヒータコア
１３、エアミックスドア１４、ベントドア１６、デフド
ア１７、フットドア１８、ヒータユニットケース１９を
備えている。７ａ、７ｂはインテークドア６の室内側位
置、外気側位置、１５ａ、１５ｂはエアミックスドア１
４の全開位置、全閉位置である。

【００１２】車両用エアコンシステムの制御系として、
図２の中部から下部に示すように、ファンコントロール
回路２０、インテークドアアクチュエータ２１、エアミ
ックスドアアクチュエータ２２、モードドアアクチュエ
ータ２３、エアコンアンプユニット２４、インテーク処
理手段２５ａ、モード処理手段２５ｂ、エアミックス処
理手段２５ｃ、メモリ２５ｄ、水温センサ２６、冷媒温
度センサ２７、内気センサ２８、外気センサ２９、日射
センサ３０、吸込温度センサ３１、コントローラ３２を
備えている。なお、上記車両用エアコンシステムのメカ
系とファンコントロール回路２０、アクチュエータ２１
〜２３とは空調制御ユニットを構成する。

【００１３】前記ファンコントロール回路２０は、エア
コンアンプユニット２４からの指令によりブロアファン
モータ５への印加電圧を無段階に制御する。

【００１４】前記インテークドアアクチュエータ２１
は、エアコンアンプユニット２４にてインテークドア６
の開度（内気、半外気、外気）が決定されると、決定し
たドア開度にインテークドア６を動かす。

【００１５】前記エアミックスドアアクチュエータ２２
は、エアコンアンプユニット２４にて仮想ドア開度が決
定されると、仮想ドア開度のデータを受信して仮想ドア
開度に一致するドア開度が得られるようにエアミックス
ドア１４を動作させる。すなわち、エアミックスドアア
クチュエータ２２は、エアコンアンプユニット２４にお
いて仮想ドア開度と各種センサ値とから決定された目標
室温を通信線３６により受信し、目標室温対ドア開度特
性から空調制御ユニットの効率を算出し、仮吹出温度つ
まり仮実室温を求め、この仮実室温が目標室温に一致す
るようにエアミックスドア１４を動作させる。

【００１６】前記モードドアアクチュエータ２３は、エ
アコンアンプユニット２４にて目標モードドア位置が決
定されると、モードドア（ベントドア１６、デフドア１
７およびフットドア１８の総称）を開閉させる。

【００１７】前記エアコンアンプユニット２４は、内蔵
しているマイコンによって各スイッチやセンサ類からの
入力信号をプログラムにしたがって演算処理し、ブロア
ファンモータ５や各ドアアクチュエータ２１〜２３、図
示しないコンプレッサ等を総合的に制御する。各ドアア
クチュエータ２１〜２３は、１本の通信線３６により制
御されると共に、エアコンアンプユニット２４から電源
線３７を介して電源が供給される。

【００１８】前記水温センサ２６はヒータコアへ流通す
るエンジン冷却水温を、冷媒温度センサ２７は冷媒温度
を、内気センサ２８は車室内気温度ＴINC を、外気セン
サ２９は外気温度Ｔamを、日射センサ３０は車室へ差し
込む日射量ＱSUN を、吸込温度センサ３１はエバポレー
タを通過し、ヒータユニットケースへ吸込まれる空気の
吸込温度ＴINT をそれぞれ検出し、エアコンアンプユニ
ット２４に入力する。

【００１９】前記コントローラ３２は、車室内のコント
ロールパネル部に装備され、モードやファン速度、温度
等を表示する表示部３２ａと、モードスイッチや温度調
節ダイヤル等が設けられている操作部３２ｂと、表示部
３２ａへの表示出力や操作部３２ｂからのスイッチ入
力、エアコンアンプユニット２４とのデータ通信を行う
操作・表示・通信回路３２ｃとによって構成されてい
る。操作・表示・通信回路３２ｃとエアコンアンプユニ
ット２４とは、操作データ線３３とクロック信号線３４
と表示通信データ線３５とにより接続されている。

【００２０】次に、エアコンアンプユニット２４の動作
を図３〜図６を用いて説明する。

【００２１】図３に示すように、まずエアコンアンプユ
ニット２４の制御手段（図示せず）は、５０ｍＳタイ
マ、１００ｍＳタイマ（図示せず）をそれぞれをセット
し、５０ｍＳフラグ、１００ｍＳフラグをオンとする
（Ｓ１）。次に、２５ｍＳフラグ、５０ｍＳフラグのい
ずれがオンかを判定する（Ｓ２）。最初は５０ｍＳフラ
グがオンであるので、ステップ３に移行し、タイマセッ
トから５０ｍＳが経過したか否かを５０ｍＳタイマの出
力値を制御手段に入力して判定する。タイマセットから
５０ｍＳ経過している場合には、エアミックス処理手段
２５ｃはエアミックス処理を行い（Ｓ４）、経過してい
なければステップ５へ移行する。エアミックス処理の詳
細は後述する図４のフローチャートに示す。

【００２２】ステップ５では、タイマセットから１００
ｍＳが経過したか否かを１００ｍＳタイマの出力値を制
御手段に入力して判定する。タイマセットから１００ｍ
Ｓ経過している場合には、インテーク処理手段２５ａは
インテーク処理を行い（Ｓ６）、モード処理手段２５ｂ
はモード処理を行う（Ｓ７）。タイマセットから１００
ｍＳ経過していなければステップ８へ移行してその他の
処理を行い、ステップ２に戻る。

【００２３】ステップ２で、２５ｍＳフラグがオンであ
ると判定したときには、ステップ９へ移行する。２５ｍ
Ｓフラグがオンとなるのは、少なくとも１回はエアミッ
クス処理を通過して２５ｍＳタイマ（図示せず）がセッ
ト状態となった後である。ステップ９で、タイマセット
から２５ｍＳが経過したか否かを２５ｍＳタイマの出力
値を制御手段に入力して判定する。タイマセットから２
５ｍＳ経過している場合にはエアミックス処理を行い
（Ｓ４）、経過していなければステップ５へ移行する。

【００２４】ステップ２で２５ｍＳフラグ、５０ｍＳフ
ラグのいずれがオンかを判定するのは、後に詳細に説明
するように、目標温度と実温度とが接近したときに制御
周期を短くしてハンチングを防止するためである。

【００２５】次に、図４を用いて図３のエアミックス処
理を詳細に説明する。

【００２６】プログラムがスタートすると、エアミック
ス処理手段２５ｃは、各種のデータ値、具体的には操作
部３２ｂからの設定温度、内気センサ２８からの内気温
度（車室内温度）ＴINC 、外気センサ２９からの外気温
度Ｔam、日射センサ３０からの日射量ＱSUN 、吸込温度
センサ３１からの吸込温度ＴINT などを入力し（Ｓ１
１）、あらかじめ設定された車両熱平衡定数を用いて所
定の演算式により、車室内の吹出空気の目標温度（目標
室温）Ｔｍを算出する（Ｓ１２）。

【００２７】次に、メモリ２５ｄに記憶されている制御
パラメータ（ドア開度目標値）Ｘｍを入力し（Ｓ１
３）、所定の演算式を用いて、エアミックスドア１４の
開度Ｘを推定する（Ｓ１４）。メモリ２５ｄには、制御
パラメータＸｍの初期値として、適当な所定の値たとえ
ば０．５（５０％）が登録されている。このようにドア
開度Ｘの推定（算出）にあたってメモリ値を使用するの
はＰＢＲ（ポテンショ・バランス・レジスタ）値の入力
がないためである。

【００２８】次に、ステップ１２で求めた目標室温Ｔｍ
とステップ１４で求めたドア開度Ｘとから、例えば次に
示す演算式（１）により、中間制御パラメータとしての
制御偏差値Ｓを算出する。 Ｓ＝Ｔｍ−（Ｆ・Ｘｍ＋Ｇ）・（８２−ＴINT)−ＴINT ……（１） ここで、Ｆ、Ｇは定数である。

【００２９】制御偏差値Ｓが求まると、Ｓを±２℃と比
較する（Ｓ１６）。比較の結果、Ｓが２℃よりも大きい
と判定したときは操作量Ｘσ＝１とし（Ｓ１７）、Ｓが
−２℃未満と判定したときは操作量Ｘσ＝０とし（Ｓ１
８）、−２℃≦Ｓ≦２℃と判定したときは操作量Ｘσ＝
Ｘｍとする（Ｓ１９）。

【００３０】次に、Ｓを±５℃と比較する（Ｓ２０）。
比較の結果、Ｓが５℃よりも大きいと判定したときは、
５０ｍＳタイマをセット、５０ｍＳフラグをオンとし
（Ｓ２１）、２５ｍＳタイマをリセット、２５ｍＳフラ
グをオフとする（Ｓ２２）。ステップ２０での比較の結
果、Ｓが−５℃未満と判定したときは、５０ｍＳタイマ
をセット、５０ｍＳフラグをオンとし（Ｓ２３）、２５
ｍＳタイマをリセット、２５ｍＳフラグをオフとする
（Ｓ２４）。ステップ１６での比較の結果、−５℃≦Ｓ
≦５℃と判定したときは、２５ｍＳタイマをセット、２
５ｍＳフラグをオンとし（Ｓ２５）、５０ｍＳタイマを
リセット、５０ｍＳフラグをオフとする（Ｓ２６）。

【００３１】次に、制御パラメータＸｍの変化量ΔＸｍ
を、τを一次送れの時定数として、次の演算式（２）に
より算出する（Ｓ２７）。 ΔＸｍ＝（Ｘσ−Ｘｍ）／τ……（２）

【００３２】変化量ΔＸｍが求まると、これを現在のＸ
ｍに加算して制御パラメータＸｍの値を補正する（Ｓ２
８）。ステップ２８で得られた補正後の制御パラメータ
Ｘｍは、メモリ２５ｄに記憶更新された後（Ｓ２９）、
エアミックスドアアクチュエータ２２用の制御データと
して、通信線３６を介して、エアミックスドアアクチュ
エータ２２に向けて送信される（Ｓ３０）。ここで、エ
アコンアンプユニット２４からエアミックスドアアクチ
ュエータ２２への通信速度は２ビット／５０ｍＳつまり
３００ｍＳで１２ビットである。このような高速の制御
パラメータＸｍの変化すなわち目標室温の変化にはエア
ミックスドアアクチュエータ２５ｃは追従できず、従っ
て、図６に示すようなコマ送り動作は解消され、図５に
示すような一定速度で変化するライン動作となる。しか
し、制御パラメータＸｍを２ビット／５０ｍＳとする
と、実室温が目標室温に近付いたときにハンチングが生
じやすいので、ステップ２０で示すように−５℃≦Ｓ≦
５℃の範囲では１ビット／２５ｍＳというように細かい
ステップで変化するように設定した。ステップ２９の処
理が終了すると、図３のステップ５へリターンする。

【００３３】次に、効果を説明する。図４のステップ２
０〜ステップ２６に示すように、制御偏差値Ｓの絶対値
が大きいとき（ここでは５℃を越える値のとき）には通
信速度を２ビット／５０ｍＳとしたことにより、エアミ
ックスドアアクチュエータ２２のコマ送り動作は解消さ
れるので、ガサガサ音の発生を防止することができる。
また、制御偏差値Ｓが所定温度（ここでは５℃）以内の
ときには通信速度を１ビット／２５ｍＳとしたことによ
り、目標室温が細かいステップで変化するので、実室温
が目標室温に近付いたときのハンチングを防止すること
ができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、複数の
ドアアクチュエータを駆動制御する車両用エアコンシス
テムのドア制御装置において、エアコンアンプユニット
に、第１の所定周期でインテークドアアクチュエータを
制御するインテーク処理手段と、第１の所定周期でモー
ドドアアクチュエータを制御するモード処理手段と、第
１の所定周期よりも遥かに短い第２の所定周期でエアミ
ックスドアアクチュエータを制御するエアミックス処理
手段とを設けたため、エアミックス処理手段において制
御偏差値の絶対値が大きいときには通信速度を高速化す
ることができるので、エアミックスドアアクチュエータ
をコマ送りするような動作を解消することができ、ガサ
ガサ音の発生を防止することができるという効果が得ら
れる。

【００３５】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置におい
て、第１の所定周期を３００ミリ秒とし、第２の所定周
期を制御偏差値の絶対値が所定温度よりも大きいときに
は５０ミリ秒、制御偏差値の絶対値が所定温度以内のと
きは２５ミリ秒とするため、目標室温が細かいステップ
で変化するようにすることができるので、実室温が目標
室温に近付いたときのハンチングを防止することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用エアコンシステムのドア制御装
置を示すクレーム対応図である。

【図２】実施の形態１のドア制御装置が適用された車両
用エアコンシステムを示す構成図である。

【図３】実施の形態１のドア制御装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図４】実施の形態１のドア制御装置におけるエアミッ
クス処理を示すフローチャートである。

【図５】エアミックスドアアクチュエータの動作量を示
すグラフ図である。

【図６】従来のドア制御装置におけるエアミックスドア
アクチュエータの動作量を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ インテークユニットケース ２ 外気側吸込口 ３ 室内側吸込口 ４ ブロアファン ５ ブロアファンモータ ６ インテークドア ７ａ 室内側位置 ７ｂ 外気側位置 ８ エバポレータ ９ クーリングユニットケース １０ ベント吹出口 １１ デフ吹出口 １２ フット吹出口 １３ ヒータコア １４ エアミックスドア １５ａ 全開位置 １５ｂ 全閉位置 １６ ベントドア １７ デフドア １８ フットドア １９ ヒータユニットケース ２０ ファンコントロール回路 ２１ インテークドアアクチュエータ ２２ エアミックスドアアクチュエータ ２３ モードドアアクチュエータ ２４ エアコンアンプユニット ２５ａ インテーク処理手段 ２５ｂ モード処理手段 ２５ｃ エアミックス処理手段 ２５ｄ メモリ２５ ２６ 水温センサ ２７ 冷媒温度センサ ２８ 内気センサ ２９ 外気センサ ３０ 日射センサ ３１ 吸込温度センサ ３２ コントローラ ３２ａ 表示部 ３２ｂ 操作部 ３２ｃ 操作・表示・通信回路 ３３ 操作データ線 ３４ クロック信号線 ３５ 表示通信データ線 ３６ 通信線 ３７ 電源線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モードスイッチや温度調整ダイヤル等の
   スイッチ類が設けられている操作部を有するコントロー
   ラと、内蔵しているマイコンによってスイッチ類やセン
   サ類からの入力信号をプログラムにしたがって演算処理
   し、空調制御ユニットに設けられているファンモータや
   複数のドアアクチュエータを駆動制御するエアコンアン
   プユニットと、前記エアコンアンプユニットと前記複数
   のドアアクチュエータとを接続する１本の通信線および
   １本の電源線とを備えた車両用エアコンシステムのドア
   制御装置において、前記エアコンアンプユニットに、第
   １の所定周期でインテークドアアクチュエータを制御す
   るインテーク処理手段と、前記第１の所定周期でモード
   ドアアクチュエータを制御するモード処理手段と、前記
   第１の所定周期よりも遥かに短い第２の所定周期でエア
   ミックスドアアクチュエータを制御するエアミックス処
   理手段とを設けたことを特徴とする車両用エアコンシス
   テムのドア制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用エアコンシステム
   のドア制御装置において、前記第１の所定周期を３００
   ミリ秒とし、前記第２の所定周期を制御偏差値の絶対値
   が所定温度よりも大きいときには５０ミリ秒、制御偏差
   値の絶対値が所定温度以内のときは２５ミリ秒とするこ
   とを特徴とする車両用エアコンシステムのドア制御装
   置。