JPS60185618A - 自動車用空気調和装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動車用空気調和装置に係ｐ１放熱量制御用温
調ドアの基準位置をめるのに好適な故障検出法に関する
。

〔発明の背景〕

従来の基準位置検出法セしては、特願昭５５−１５９５
３２のごとく、システム起動時にフルストローク動作さ
せ、両端の機械的位置を検出する方法がおった。しかし
、この方法では、フルストローク動作させている間の待
ち時間が必要である問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、基準位置検出までの待ち時間をなくす
とともに、確実に基準位置を検出するのに好適な自動車
用空気調和装置を提供するようにしたところにおる。

〔発明の概要〕

本発明は、温調ドアの機械的基準位置取込み時の使用状
態に応じて基準位置を定め、その機械的基準位置を検出
した後、その位置を基準に該温調ドアの目標位置を定め
、位置制御するもので、位置検出間も温調を可能にした
ものである。

温調ドアが機械的限界位置に行かなくても済むような比
較的熱負荷が少ない領域では機械的基準位置を検出して
いる間一時的に最適の開度から、ずれることになるが、
そのときは風量そのものが少なく□まだ加熱すべきとき
は加熱冷却すべきときは冷却するので問題にならない。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図面によシ説明する。第１図は本発
明による自動車用空気調和装置の実施例を示す全体構成
図でおる。本実施例の自動車用空気調和装置は、車室内
、外から空気を吸込み、加熱又は冷却して空気調和され
る車室内に吹出す熱変換部１とこの熱交換部１の各機器
を電気的に制御する制御部２とこの装置の起動停止、希
望設定温度を制御部２に入力する操作部３及び車室温信
号を制御部２に入力するセンサー類から構成されている
。制御部１には車室外からの空気を吸入する外気吸込口
１０１、車室内空気を吸入する内気吸込口１０２を備え
１．−これらの吸込口を開閉制御する吸込口ドア１１１
が設けられている。この吸込口ドア１１１は２段アクシ
ョンの負圧アクチェータ１１２とリターンスプリング１
１３によ＃）３位置に制御される。即もこの負圧アクチ
ェータ１１２の各々の負圧作動室は電磁弁１１４，１１
５を介して負圧ポンプなどの負圧源に接続されておシ、
吸込口ドア１１１は、電磁弁１１４，１１５両者共に通
電されないときには、リターンスプリング１１３の力に
よシ外気吸込口１０１を閉じ、内気吸込の状態となシ、
電磁弁１１４，１１５両者共に通電されると負圧アクチ
ェータ１１２０両負圧作動室に供給される負圧力によシ
内気吸込口１０１を閉以外気吸込みの状態となる。又、
電磁弁１１５に通電され電磁弁１１４に通電されないと
きには、負圧アクチェータ１１２の一方の負圧作動室の
みに負圧力が作用するため吸入口ドア１１１は前記状態
の中間位置に停止し外気吸込口１０１、内気吸込口１０
２共に開かれ内外気吸込の状態となる。

熱交換部ユニットケース１００には前記吸込口がら空気
を吸込み後述の熱交換部に送るブロワ−１２１が設けら
れている。このブロワ−１２１による風量は、制御部２
により制御されるドライノ＜　１−１２３によりモータ
１２２に供給される印加電圧が制御されることによ多制
御される。ブロワ−１２１の下流には蒸発器１３１が設
けられ、この蒸発器１３１はコンプレッサ１３２、コン
デンサ、膨張弁などで圧縮冷凍サイクルを構成しておシ
、これを通過する空気の冷却手段と成′つている。

コンプレッサ１３２は自動車のエンジンによシミ磁りラ
ッチ１３２ａを介して駆動され、その駆動、非駆動は制
御部２の制御信号によ多制御されるコンプレッサリン−
１３２ｂによシ前記電磁クラッチ１３２ａを励磁、非励
磁することによ）行われる。

更に蒸発器１３１の下流には加熱手段となるヒータコア
１４１が設けられており、このヒータコア１４１には自
動車のエンジン冷却水（温水）が循環し−Ｃ１このヒー
タコア１４１を通過する空気を加熱する。このヒータコ
ア１４１を通過する空気量を増減することによシ加熱量
を制御するための温調ドア１４２が設けられている。こ
の温調ドア１４２は電磁弁１４５，１４６を介して前記
負圧源に接続された負圧アクチェータ１−４３とリター
ンスプリング１４４によシ回動する。電磁弁１４５が通
電されず、１４６が通電されるときは、負圧アクチェー
タ１４３の負圧作動室は電磁弁１４５．１４６を経て大
気に導通する。ために負圧力が作用せず、リターンスプ
リング１４４によシ温調ドア１４２は第１図にてθが、
減少する方向に回動する、換言するとヒータコア１４１
を通過する空気量を増加させることになる。電磁弁１４
５．１４６が共に通電される。ときには負圧アクチェー
タ１４１の負圧作動室は電磁弁１４６゜１４５を経て負
圧源に導通され、負圧力が作用する、この結果温調ドア
１４２はリターンスプリング１４４に抗し前記θの増大
する方向に回動する。

即ちヒータコア１４１を通過する空気量を減少させる方
向に作動する。温調ドア１４２と連動して作動するポテ
ンショメータ１４７は上記温調ドア１４２の位置に対応
する位置信号を電圧ＶＴＯ形で制御部２に入力し、θの
増加につれてＶＴが上昇する。このとき、目標位置と検
出位置の差１ΔＶＴ　Ｉが所定時間大きいときは、故障
と判断する。

温調ドア１４２は、上記の構成にて帰還制御されヒヘタ
コア１４１を通過する空気量はブロワ−１２１によシ送
られるプロワ−風量ＡのＯ（θが最大ンから１００％（
θがＯ）まで制御される。

又、ヒータコア１４１を通過しない空気は、ヒータコア
１４１に並列に設けられたバイパス１０３を通り、ヒー
タコア１４１を通過し加熱された空気と混合して車空内
に吹出される。蒸発器１３１とヒータコア１４１又はバ
イパス１０３を通過した空気は車室内への上吹出口１０
４、下吹出口１０５又はフロントガラスへのデフ吹出口
１０６から車空内へ吹出される。車室内への空気の吹出
口を切換えるモードドア１５１が設けられておｐｌこの
モードドア１５１も前記吸入口に７１１１と同様２段ア
クション負圧アクチェータ１５２により３位置に制御さ
れる。負圧アクチェータ１５２の２個の負圧作動室は各
々電磁弁１５４，１５５を介して前記負圧源に接続され
七居シ、電磁弁１５４．１５５の両者に通電されていな
いときにはリターンスプリング１５３によシ上吹出口１
０４が閉じられ上記空気は下吹出口１０５から吹出され
る。又、電磁弁１５４，１５５両者に通電されていると
きは負圧アクチェータ１５２の両負圧作動室に負圧源が
接続状態とな多モードドア１５１は下吹出口１０５を閉
じ、上記空気は上吹出口１０４から吹出される。電磁弁
１５４が通電され、電磁弁１５５に通電されない場合に
は負圧アクチェータ１５２の１方の負圧作動室のみが前
記負圧源に接続されるためモードドア１５Ｎは上記状態
の中間位置、上吹出口１０４、下吹出口１０５両者共開
いた状態となυ前記空気は両次出口から吹出される、い
わゆるパイレベルの状態となる。デフ吹出口１０６はデ
フドア１５６により開閉される（デフドアが閉状態でも
通常少量の吐出空気が有る様構成されるのが普通である
）。

デフドア１５６は電磁弁１５９を介して前記負圧源に接
続された負圧アク戸エーク１５７とリターンスプリング
１５８によシ作動される。電磁弁１５９に通電されたと
きには負圧アクチェータ１５７に負圧力が作用しデフド
ア１５６はリターンスプリング１５８に抗して開き、電
磁弁１５９に通電されないときにはデフドア１５６はリ
ターンスプリング１５８によシ閉じられる。

前記蒸発器１３１の直ぐ下流にサーミスターなどによる
、蒸発器１３１通過直後の空気温度、即ち吐気温Ｔｃを
検出する吐気温上ンザー１６０が設けられ、吐気温Ｔｃ
を電圧ＶＣの形で制御部２に入力している。単室の適当
な位置に車皇温センサー１７０が取付けられ単基温度Ｔ
Ｒを電圧ＶＢの形で制御部２に入力している。

制御部２は前記センサー類、操作部３からのアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、こ
のＡ／Ｄ変換器２１と操作部３からのディジタル信号を
演算処理するマイクロコンピュータ２２と、このマイク
ロコンピュータ２２の出力信号によシ前記熱交換部ｌの
各機器を制御するインターフェース回路２３とから構成
されている。このインターフェース回路２３は前記熱交
換部ｌの電磁弁１１４，１１５，１４５，１４６゜１５
４．１５５，１５９、コンプレッサーリル−１３２ｂ及
び操作部３のスイッチ内蔵ランプ３０１〜３０６を制御
するスイッチ素子としてのトランジスター２３１〜２４
４、前記モータ１２２に電力を供給するドライバー１２
３にアナログ電圧を供給するためのＤ／Ａ変換器２４５
、さらに、バッテリ４１からの電源電圧を５ｖに変換す
るレギュレータ２４６及びアクセサリスイッチ４２のオ
ンオン信号を入力するための抵抗２４７，２４８そして
、故障内容表示スイッチ４３の信号を入力するための抵
抗２４９よυ構成される。

操作部３は、本装置を起動する”ＡＵＴＯ“スイッチ３
１１、停止する“ＯＦＦ　”スイッチ３１２、その他マ
ニュアル設定のためのスイッチ３１３〜３１６及び設定
等をモニタするために各スイッチに内蔵されたランプ３
０１〜３０６などから構成される。上記温度設定器３１
によシ設定される単室の希望温度（目標設定温度Ｔｓ）
は電圧Ｖｓとして制御部２に入力され、スイッチ３１１
〜３１６は、電圧の高低の形で制御部２に入力される。

以上の構成よシなる本実施例による自動空調装置の動作
について説明する。

第２図、第３図は、以下に示す処理手順を記憶しておく
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２２ａにあらかじめプロ
グラムされ、中央処理装置（ＣＰＵ）２２ｂにて処理さ
れる制御部２の作動フローチャートである。本装置の作
動は、バッテリ４１に本装置を接続したとき、及び、ア
クセサリスイッチ４２がオンしたときに発生するリセッ
ト毎に起動し、背影的に実行される第２図のメインルー
チンと、システムクロックを計数するタイマ２２０によ
シ一定時間間隔で発生する割込み毎に前記メインルーチ
ンを一時停止させて実行する第３図の割込みルーチンと
から成る。

まず、第２図のメインルーチンから説明する。

ステップ（２０１）ではマイクロコンピュータ２２の出
力をオフし、熱交換器１のシステムを停止させる。ステ
ップ（２０２）では今回のリセットがバッテリ４１に本
装置を接続したために発生したものか判定し、バッテリ
接続直後のときは、ステップ（２０３）でデータ格納用
のランダムアクセスメモリ（１’ＬＡＭ）２２ｄの記憶
を初期状態にし、ステップ（２０４）では後述するステ
ップ（♀１１）〜（２２１）で各データの初期値を取込
むよう、Ｈｏ１ｔのフラグをＲＡＭ２２ｄにセットする
。ステップ（２０５）ではアクセサリスイッチ（ｉｃｅ
）４２がオンしているか判断し、それぞれの、場合の処
理に分ける。ステップ（２０６）では今回のリセット前
までマイクロコンピュータ２２の動作が停止し、ＲＡＭ
２２ｄのみに記憶保持のため電力が供給されるＨｏ１ｔ
状態であったか判断する。真のときはステップ（２０７
）。

（２０８）でＩ（ｏｆｔ状態を続けさせ、偽のときは割
込み許可をし、後述する割込ルーチ中でＡｃｅオフ後一
定時間が経過し、ＨＯＩｔ状態になるまでステップ（２
０９）で何もしなりで待つ。

一方、へｃｃオンのときは、ステップ（２１０）で今回
のリセット前まで）（ｏｆｔ状態であったか判断し、真
のときはステップ（２１１）〜（２２１）の初期値を取
込む処理をする。ステップ（２１１）ではＡ　ｃ　ｃオ
フ前に熱交換器１ｆ、動作させるモードで終了したか判
断し、真のときはステップ（２１２）で熱交換器制御モ
ードをＡＵＴＯ”にし、偽のときはステップ（２１３）
で熱交換器制御モードを＠ＯＦＦ“にする。ステップ（
２１４）て、は几ＡＭ２２ｄの中に割当てた故障データ
用の領域２２ｄ、〜２２ｄ、のデータを順次古い領域に
移し、最も新しい故障データ用の領域２２ｄ□の内容を
消去する。ステップ（２１５）では温度設定器３１で設
定した希望温度の電圧Ｖｓ及び車室温センサー１７０の
信号電圧Ｖｎを入力し、ステップ（２１６）では入力し
たＶＲが通常取り得る温度に相当する電圧の範囲内にあ
るか判断し、前記範囲を超えるときは車室温センサライ
ンの故障と判断して前記ＲＡＭ中の故障データ用領域２
２ｄｌの該当場所に故障検出のフラグをセットする。ス
テップ（２１７）では前記Ｖｓ　、ＶｎからＲＯＭ２２
ａＫあらかじめ記憶させである電圧から温度への変換テ
ープを使い、設定温度ＴＩ＋１車室温度Ｔ８に変換する
。ステップ（２１８）では制御開始の時点で温調ドア１
４２ｔ−最大暖房位置（１；’Ｈ）側に制御するのか、
最大冷房位置（ＦＣ）側に制御するのかＴｓとＴ！Ｌの
大小により判断する。Ｔｓ≧ＴＲのときはステップ（２
１９）で温調ドア１４２０基準位置をＦＨとし、一方、
Ｔａ＜ＴＲのときはステップ（２２０）で温調ドア１４
２の基準位置をＦＣにする。ステップ（２２１）では温
調ドア位置検出用フィードバックポテンショ信号電圧Ｖ
Ｔを入力し、温調ドア最大暖房位置信号電圧ＶＴＦＭ及
び温調ドア最大冷房位置信号電圧Ｖ　Ｔ　Ｆ　Ｃの初期
値とする。ステップ（２２２）以降は以下の処理を繰返
す。

ステップ（２２３）ではＡｃｅスイッチ４２がオンして
いるか判断し、真のときは以下の処理を行なう。ステッ
プ（２２４）でＶＩ＋、’ＶＢ及び吐気温センサ１６０
の信号電圧Ｖｃを入力し、ステップ（２２５）では車室
温センサ１７０と吐気温センサ１６０についてステップ
（２１６）と同様の方法で故障の検知を行ない、故障検
出時は前記故障データ用領域２２ｄｌの該当場所に故障
検出ののフラグをセットする。ステップ（２２６）では
ステップ（２１７）と同様の方法でＶｇ　、　ＶＲ。

ＶａからＴａ、Ｔｎ及び吐気温度Ｔｃに変換する。

ステップ（２２７）ではＴｓとＴ３の差分ΔＴ及びΔＴ
の時間積分値等からめる放熱量制御信号Ｘを計算する。

熱交換器１は当該Ｘに基づき制御される。ステップ（２
２８）では温調ドア１４２の目標電圧Ｖ　Ｔ　Ｏと検出
位置電圧Ｖｒの差が所定範囲に入っているときは正常で
あると判断し、後−述する温調ドアずれ時間のカウンタ
をクリアする。

ステップ（２２９）では温調ドア１４２の目標電圧Ｖｔ
ｏをめる。その詳細を第４図で説明する。

ステップ（２４０）では最大暖房位置電圧ＶＴｒｎの更
新が必要か判定し、真のときは、ステップ（２４１）で
Ｖ　ＴＦ　ＩＩの更新を行なう。ステップ（２４２）で
は最大冷房位置電圧Ｖ　Ｔ　Ｆ　Ｃの更新が必要か判定
し、真のときは、ステップ（２４３）でＶＴＦ（！の更
新を行なう。ステップ（２４４）では基準位置の入力が
完了したか判断し、真のときは、ステップ（２４５）で
Ｘよシ温調ドア１４２の目標開度θをめる。ステップ（
２４６）では温１Ｋ　）”７１４２（Ｄ’１ｍｔ１−幅
（Ｖｔ　ｙｃ　Ｖｔｙｉ　）カ所定値（Ｖｗｏ）に到達
していないか判断し、未達のとキハ１．ｘ、テツ７’　
（２４７）　テ振し幅（Ｖｗ　）　′ｆｔ前記Ｖｗｏと
し、到達しているときは、ステップ、（２４８）で実測
値（’ｂｙｃ　Ｖｔｒｎ　）’１７：振れ幅（Ｖｗ）と
する。ステップ（２４９）では温調ドア１４２の基準位
置がＦＨであるか判断し、真のときは、ステップ（ｚ５
０）でＦＨを基準に温調ドア目標電圧（Ｖｔｏ）をめ、
偽のときは、ステップ（２５１）でＦＣを基準に前記Ｖ
ＴＯをめる。

一方、ステップ（２４４）で基準位置がまだ入力されて
いないと判断したときは、ステップ（２５２）で基準位
置がＦＨであるか判断し、真のときは、ステップ（２５
３）で７丁が減少しなくなシ、ＦＨに到達したと判断し
たときは、ステップ（２５４）で基準位置入力が完了し
たことを示すフラグをＲＡＭ２２ｄ中の所定領域にセッ
トする。基準位置がＦＣのときは、ステップ（２５５）
でＶＴが増加しなくなり、ＦＣに到達したと判断したと
きは、ステップ（２５６）でステップ（２５４）同様に
完了のフラグをセットし、ステップ（２５７）では八ｃ
ｃのみオンし、エンジンが回わりておらず負圧がないた
め、逆にＦＨ側へ移動していないか判断し、そのときは
、ステップ（２５８）で基準位置をＦＨに切替える。

説明を第２図に戻す。ステップ（２３０）では前記Ｘに
基づき吸込口ドア１１１、モードドア１５１及びデフド
ア１５６の制御位置を判定する。

ステップ（２３１）では前記Ｘに基づき蒸発器１３１の
目標吐気温をめ、ステップ（２２６）でめた吐気温Ｔｃ
と比較し、コンプレッサリレー１３２ｂの動作判定をす
る。ステップ（２３２）でハＫＪ記Ｘに基づきファンコ
ントロール１２３の目標値を計算する。ステップ（２３
３）ではステップ（２３０）〜（２３２）でめた制御位
置に吸込口ドア１１１、モードドア１５１、デフドア１
５６を制御し、コンプレッサリレー１３２ｂのオンオフ
、さらにファンコントロール１２３を目標値に制御する
。

第３図に割込みフローを示す。本プログラムは、タイマ
２２Ｃからの割込みによシ定期的（約１０ｍ５ｅｃ）に
起動し、第２図のメインフローを一時停止させて実行さ
れる。ステップ（２６０）ではメイン７０−で使用中の
各レジスタの内容をＲＡＭ２２ｄ中の所定領域の退避さ
せ、保存する。

ステップ（２６１）ではＡ　ｃ　ｃがオンか判断し、オ
フのときはステップ（２６２）でランプ制御用トランジ
スタ２３９〜２４４をオフし、スイッチ内蔵ランプ３０
１〜３０６をオフし、ステップ（２６３）でＡ　ｃ　ｃ
オフ後の割込み回数を計数してＡｃｅオフ時間を計９、
ステップ（２６４）で１０分経過したと判断したら、ス
テップ（２６５）でＲＡＭ２２ｄの所定領域に前記Ｈｏ
１ｔフラグをセットし、ステップ（２’６６）で前述の
ＨＯ日状態にし、次のリセットがかかるのを待つ。

一方、Ａａｃオンオフきは、ステップ（２６７）で故障
内容表示ステップ４３がオンしているか判断し、オンし
ているときは、ステップ（２６Ｂ）でＲＡＭ２２ｄ中の
前記故障データ用の領域２２ｄｌ〜２２ｄｉについて故
障検出項目それぞれについての論′理和をとシ、ステッ
プ（２６９）でランプ３０２〜３０６中から故障検出項
目に対応するものを点灯させ、故障内容を表示する。一
方、故障内容表示スイッチ４３がオフしているときは、
ステップ（２７０）で熱交換器１の作動に応じた表示を
ランプ３０２〜３０６にて行なう。

ステップ（２７１）では温調ドア１４２に連動するポテ
ンション１４７の電圧ＶＴを入力する。ステップ（２７
２）では、基準位置の入力が完了したか判断し、未完の
場合は、ステップ（２７３）で基準位置の判定をし、基
準位置がＦＨのときはステップ（２７４）で温調ドア１
４２ｋＦＨにする制御をし、基準位、置７５ＥＦＣのと
きはステップ（肉５）で温調ドア１４２をＦＣにする制
御をする。一方、基準位置の入力が完了しているときは
、ステップ（２７６）で温調ドア１４２の目標電圧ＶＴ
Ｏと検出電圧ＶＴの大小を比較し、冷房側に行き過ぎて
いる場合はステップ（２７７）で温調ドア１４２をＦＨ
側へ移動させる制御をし、目積位置にあるときはステッ
プ（２７８）で温調ドア１４２を停止させる制御をし、
暖房側へ行き過ぎている場合はステップ（２７９）で温
調ドア１４２をＦＣ側へ移動させる制御をする。ステッ
プ（２８０）ではＲＡＭ２２ｄ中に設けた前述の温調ド
アずれ時間計測用のカウンタをカウントアツプし、温調
ドア位置に目標とのずれがアシ、ステップ（２２８）に
おけるクリア処理がないと、ステップ（２８１）で１０
秒相当の割込み回数に到達し、ステップ（２８２）で温
調ドア１４２故障のフラグをＲＡＭ２２ｄ中の所定領域
にセットする。ステップ（２８３）では最も新しい故障
データ用の領域２２ｄｌに故障検出のフラグがセットさ
・れているか判足し、存在するときは、”ＡＵＴＯ”ラ
ンプ３０１のオンオンによる故障光示処理に移る。ステ
ップ（２，８４）では″ＡＵＴＯ″ランプ３０１が点灯
しているか判断し、点灯しているときはステップ（２８
５）で“ＡＵＴＯ“ランプ３０１を消灯し、消えている
ときはステップ（２８６）でＡＵＴＯ“ランプ　“３０
１を点灯する。ステップ（２８７）ではスイッチ３１１
〜３１６の状態を時分割で入カレ、押されたスイッチが
あれば、当該スイッチに対応するマニュアル設定あるい
はその解除等を行なう。

ステップ（２８８）ではステップ（２２７）における時
間積分のための積分加算処理を行なう。ステップ（２８
９）ではステップ（２６０）で退避したメインルーチン
のレジスタをＲＡＭ２２ｄから戻し、ステップ（２９０
）で処理をメインルーチンに戻す。

本発明の一実施例によれば、アクセサリスイッチのみオ
ンしてエンジンが停止し、エンジン負圧がないことを温
調ドアの動きから検出し、基準位置を切換え、誤った位
置を基準として取込むことを防止できる効果があシ、ま
た、Ａｃｃオフ後ｌＯ分以上経過後のＡ　ｃ　ｃオン時
に温調ドアの基準位置を取込むため、エンスト、簡単な
用事等による短時間のエンジン停止後に基準位置を取直
さずに済む効果がある。

〔発明の効果〕

木兄４明によれば、温調しながら温調ドア基準位置を取
込むことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図の
制御部のメインルーチンフロー図第３図は第１図の制御
部の割込みルーチンフロー図、第４図は第３図の温調ド
ア目標電圧計算の詳細フロー図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却手段、加熱手段及び冷却手段あるいは加熱手段
   を通過する空気の割合を制御して車室内への放熱量を制
   御する温調ドア及び該ドアの位置検出手段を備えた自動
   車用空気調和装置において、前記温調ドアの機械的基準
   位置取込み時の使用状態に応じて該基準位置を最大暖房
   位置あるいは最大冷房位置とし、その方向に前記温調ド
   アを制御し、機械的基準位置を取込み、該温調ドア目標
   位置を該基準位置よシ定め、位置制御するととビ特徴と
   する自動車用空気調和装置。