JPS62163813A - センサの異常診断機能を有する車両用空調制御装置 - 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〕 本発明は自動車用空調制御装置であってセンサ入力の異
常診断機能を有するものに関するものである。

〔従来の技術〕

より好適な車室内環境の実現を目毒して自動車用空調制
御装置の機能が複雑化するに従い、その制御装置も、近
年マイクロコンピュータ等を搭載すると共に、温度セン
サ等の多数の検出手段から制御に関する情報を入力し、
緻密な条件判断を行ってダンパ開度や風量等を制御する
構成となってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

車室内環境を制御するこうした制御装置、即ち、自動車
用空調制御装置の高度化、複雑化が進むにつれて、外部
からの人出力信号だけでは内部の作動状態を詳細に確認
することが非常に困難なこととなり、特に空調機の異常
発生時に内部作動状態を分析するに当っては、特殊な大
型検査装置を用いなければならないという問題が生じた
。しかしながら、全国各地に点在する多くの自動車サー
ビス店で大型検査装置を設置することは極めて困難な上
、このような大型装置を自動車室内に持ち込んで点検す
ることは現実的でないという問題点もあった。

また、例え大型の検査装置を用いたとしても、刻々と変
化する運転条件に応じて故障時等にも各アクチュエータ
の制御状態は変化するので異常発生時の症状をそのまま
保持することができないと言う欠点があった。一方、故
障時等には各アクチュエータの制御状態を予め設定した
制御条件に切替える方法も考えられるが、この方法では
運転条件からかけはなれた制御となってしまい実際的で
はないという問題点もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明がとった構成は第
１図に例示する如くであって、本発明の制御変数の表示
機能を有する自動車用空調制御装置は、 空調条件の設定を行なう設定器Ｍｌ及び空調状態を検出
する各種センサＭ、からの信号を入力する入力手段Ｍ、
と、 この入力手段からの入力信号に基づいて所望の空調状態
を発生せしめる制御を行なう空調制御手段Ｍ４とを備え
る車両用空調制御装置において、前記空調制御手段の制
御モードを通常の空調状態制御モードからセンサ診断モ
ードに移行せしめる切換手段Ｍ５と、 前記センサの異常を報知する報知手段Ｍ６とを具備し、
かつ前記空調制御手段Ｍ４は、さらに前記各種センサの
異常状態を検出する検出手段Ｍ　ａ　ｒと、 前記検出手段Ｍ　４　Ｈによって検出された前記各種セ
ンサＭ２の異常状態を記憶する記憶手段Ｍ４２と、前記
空調制御手段Ｍ４が前記切換手段によってセンサ診断モ
ードに切換えられている時、前記記憶手段Ｍ４□に記憶
されている異常記憶と、現在継続中の異常とを前記報知
手段Ｍ６に区別して報知せしめる報知制御信号を出力す
る報知制御手段Ｍ４コとを備えるという技術手段を採用
する。

〔作用〕

上記の構成を有する本発明の制御変数の表示機能を有す
る自動車用空調制御装置によれば、通常の空調制御では
設定器Ｍ、がら空調条件と、一方、各種センサＭ２がら
空調状態を、各々、入力手段Ｍ３を介して空調制御手段
Ｍ４に入力し、空調制御手段Ｍ、はこれに基づいて・、
所望の空調状態になるように制御を行なう。この場合、
センサＭ。

に異常があれば、検出手段Ｍ　４１がその異常状態を判
別し、検出された異常状態は記憶手段Ｍ４□内に記憶さ
れる。

次に切換手段Ｍ５によって空調制御手段Ｍ４が、センサ
診断モードに切換えられると、報知制御手段Ｍ４３は、
過去に記憶手段Ｍ４□内に記憶されている異常状態と、
現在′ｍ続してセンサＭ、に発生している異常状態を各
々区別して、報知手段Ｍ６により報知せしめるように制
御を行なう。

〔実施例〕

以下図面により、本発明を一般に広く用いられている冷
風温風混合方式の自動車用空調制御装置に適用した場合
の実施例について説明する。

先ず、第２図は空調システムの全体を示すもので、通風
ダクト１の上流側に外気吸込口２及び内気吸込口３ａ、
３ｂが設けられ、内外気切換えダンパ４ａ、４ｂの開閉
によって通風ダクト１内に外気又は内気が選択的に吸込
まれる。該内外気切換えダンパ４ａ、４ｂは電磁弁５ａ
、５ｂで制御されるダイヤフラム作動器５ａ、６ｂによ
って開閉するようになされる。７は通風ダクト１内に設
置された電動送風機（ブロワモータ）で、吸込んだ空気
を通風ダクト１の下流側へ送風するものである。

冷凍サイクルは、冷媒蒸発器（エバポレータ）８、膨張
弁９、受液器１０、凝縮器１１及び圧縮機１４であって
電磁クラッチ１２を介して自動車のエンジン１３で駆動
されるもので構成され、前記冷媒蒸発器８によって通風
ダクト１内を通過する空気が冷却されるようになされて
いる。

１５はエンジン１３の冷却水を熱源とする加熱器（ヒー
タコア）で、通風ダクト１内の前記冷媒蒸発器８の下流
に直列に設けられ、電磁弁（ウォータバルブ）１６によ
って制御される。１７は温度調整ダンパ（エアミックス
ダンパ）で、前記加熱器１５の前部に設けられ、加熱器
１５を通過し加熱される空気量とバイアス通路１８を通
過する低温の空気量との割合を調整することにより吹出
湯度を調整できるようになされ、該温度調整ダンパ１７
はダイヤフラム作動器１９によって開度が調整される。

２０は該ダイヤフラム作動器１９に供給する負圧を調整
する負圧調整器で、２個の電磁弁２１．２２を内蔵し、
この２個の電磁弁２１゜２２によって負圧管２３と大気
開放口２４とをそれぞれ開閉する構成とし、該負圧管２
３にはエンジン１３の吸気負圧が加わるようになされ、
また前記温度調整用ダンパ１７の開度はポテンショメー
タＴＴＰによって検出できるようになされている。

２６は暖房用吹出口で、自動車室内の乗員足元部に暖風
を吹出し、２７はデフ用吹出口で、前面窓ガラス部に暖
風を吹出し、また２８は冷房用吹出口で、室内の乗員上
半身に向かって冷風を吹出すもので、それぞれの吹出口
の切換えは吹出モード切換えダンパ２９，３０．３１で
行われ、この内２９は暖房用切換ダンパで、電磁弁３２
で制御されるダイヤフラム作動器３３により開閉し、３
０．３１はデフ、冷房用切換ダンパで、電磁弁３４で制
御されるダイヤフラム作動器３５により開閉するように
なされている。

次に、第３図は制御回路のブロック図で、マイクロコン
ピュータ３６は各種の情報信号を受け、これに基づいて
予め設定された制御プログラムに従って演算等の処理を
行い、前記空調システムの各種アクチュエータ、即ち電
磁弁５ａ、５ｂ、１６、’　２１．２２．３２及び３４
等の作動等を電気的に指令し、空調機全体を制御するも
ので、次の各部から構成される。

３７は各種運転モードを切換えるパネルスイッチで第５
図に示される表示パネル７１に設けられている。３８は
パネルスイッチ３７の入力を選択するセレクタ、３９は
内気センサＳＴ！１％外気センサＳＴＡＭｓ日射センサ
ＳＳＴ％エバ後センサＳＴい水温センサＳＴいポテンシ
ョメータ５ＴＰ２５などからなる各種センサ４０からの
各入力信号を選択するアナログスイッチ、４１は３亥ア
ナログスイ・７チ３９からのアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換回路、４２は制御用プログラム
を内蔵した中央処理装置（以下、ＣＰＵと称する）、４
３は出力信号の制御プログラムを内蔵したＣＰＵ、４４
は設定した温度を表示する設定温度表示器、４５はモー
ド表示用ランプ４６を駆動するランプドライバ、４７は
各種アクチュエータ４８、即ち前記ｉｆ電磁弁ａ、５ｂ
、１６，２１，２２゜３２．３４及び図示しないヒータ
リレー及びＭｇＣ用リレーを駆動するアクチュエータ用
ドライバ、４９はブロワモータ５０を駆動するブロワモ
ータ用ドライバ、５１はブロワモータ５０のロック検出
回路、５２は前記パネルスイッチ３７から有効な人力が
あった時に鳴動するブザー、５３はバックアンプ及びリ
セット信号の制御回路、５４は定電圧電源回路で、エン
ジンのイグニッションスイッチを介してバッテリ５５に
接続されている。また、前記ＣＰＵ４２にはイグニッシ
ョンスイッチ部ＳＩのアクセサリ端子ＡＣＣに接続され
た診断用信号線５６が接続され、更に前記モード表示用
ランプ４６には夜間照明と減光を行なうための夜間照明
減光回路５７が接続されている。

第４図は表示パネル７１の一例を示すもので、４４は設
定温度表示器であり通常の運転モードにおいては設定温
度が、一方異常表示モードにおいては異常コードが表示
されるものであり、通常の運転モードでは、設定スイッ
チ７１０　（上昇用）。

７２０　（下降用）を操作することによって所望の設定
温度が表示される。また表示パネルにおいて７１１．７
１２はそれぞれ内気循環モード、外気導入モードにする
ためのスイッチである。７２は空調装置を前記設定温度
になるように温度調節ダンパ１７の開度を自動制御する
自動制御スイッチである。７３はブロワ７及び圧縮機を
停止させるためのスイッチである。７４．７５はそれぞ
れブロワ７の風量を低、高に調整するスイッチである。

７６はコンプレッサエ４の吐出容量を可変するなどして
、コンプレッサ１４の稼動率を減少させるスイッチであ
る。７７は電磁クラッチ１２をオンしてコンプレッサ１
４を作動せしめるためのエアコンスイッチである。７７
’、７８，７９，８０゜８１は空調モードを選択するた
めのスイッチで、それぞれベントスイッチ７８、ペイレ
ベルスイッチ７９、ヒータスイッチ８０、デフロスタス
イッチ８１となっている。

また、この表示パネル７１は、マイクロコンピュータ３
６の制御モードを通常の空調状態制御と、センサ診断制
御モードとを切換えるための切換手段としての機能を兼
ね備えている。

すなわち、イグニッションスイッチが第３図に示すアク
セサリ位置Ａｃｅに切換えられている時、上記パネルス
イッチ３７のうち、自動制御スイッチ７２と、デフロス
タスイッチ８１を同時にオンすると、マイクロコンピュ
ータ３６は、センサ診断制御に切換ねるようになってい
る。また、センサ診断制御の時、上記“ＯＦＦ”スイッ
チ７３をオンすると、通常制御に戻るようになっている
。

なお、表示パネル７１には、通常の運転モードにおいて
はスイッチを受は付けた時鳴動し、異常表示モードにお
いては現在故障の時鳴動するブザー８１が設けられてい
る。

次に、上記構成を有する本実施例の具体的作動について
説明する。

第５図は制御プログラムを表わすフローチャートで、以
下に各ステップに表された処理を説明する。・ １００は、ＩＧスイッチをＡｃｃ位置またＯＮ位置に切
換える電源投入等によりＣＰＵ４２，４３にリセット信
号が与えられ、プログラムの実行をスタートするステッ
プを表わす。

１０１は、各ランプ、アクチュエータの出力をオフした
後、設定温度等、バックアップデータをｉＪ！し、ＣＰ
Ｕ４２，４３に内蔵のタイマを設定するなど初期設定を
するステップを表わす。

１０２はパネルスイッチ３７の状態から、異常表示モー
ドか、通常運転モードかを判定するステップを表し、パ
ネルスイッチ３７のうち、“ＡＵＴＯ″スイッチ７２と
デフロスタスイッチ８１を同時にオンすれば診断制御に
移り、オンしなければ通常運転モードとなる。１０３は
ステップ１０２で通常運転モードと判定された場合にパ
ネルスイッチ３７の入力をセレクタ３８を介して読み込
み、設定温度の更新及びオート、マニュアルの制御を決
め、有効なスイッチ人力があった場合はブザー５２を鳴
動するステップを表わす。

１０４はオート制御の計算のために、センサ４０の値を
アナログスイッチ３９およびＡ／Ｄ変換器４１を介しＡ
／Ｄ変換して入力するステップを表わす。

１０５はステップ１０４で入力したＡ／Ｄ変換値より、
センサのオープン・ショートを判断し所定の時間Ｉ！続
して異常が認められる時は、それを記憶するステップを
表わす。

１０６〜１１０はステップ１０３，１．０４で入力した
情報に基づき、制御出力を計算するステップを表わす。

ここで、表示する制御変数値は、内気温（ＴＲ）、外気
温（ＴＡＭ）　、日射量（ＳＴ）　、エバ°ポレータ温
度（ＴＥ）、ラジェータ水温（ＴＷ）　、必要吹出湯度
（ＴＡＯ）、温度調整ダンパ開度（ＳＷ）、ブロワ風！
　（ＢＷＲ）および各種アクチュエータの出力などであ
る。

またステップ１０６のＫｓＥｔ　、　Ｋ＋＋　、　Ｋ□
、に、。

Ｋｃはそれぞれあらかじめ定められた定数を示している
。

また、（ＴＲ）、（ＴＡＭ）、（ＴＥ）、（ＴＷ）、（
ＳＴ）はそれぞれコンピュータの内部演算では８ビツト
２進数を用い、例えば、値「００」は（ＴＲ）、（ＴＡ
Ｍ）、（ＴＥ）においては−１，７５℃を、（ＴＷ）に
おいては２２．５℃を、また（Ｓ　Ｔ）においては日射
量が「０」である。また、（ＴＡＯ）は１６ビツト２進
数を用い、例えば値ｒ４０００Ｊが０℃に対応する。（
ＳＷ）は８ビツト２進数を用い、例えば値「２９」が０
％に対応し、更に（ＢＷＲ）は４ビツト２進数を用いて
風量レベルを表わす。

１１１はステップ１１０による計算結果をモード表示用
ランプ４６、設定温度表示器４４に表示するステップを
表わす。

１１２はステップ１１１による計算結果により、各アク
チュエータ４８、プロワモータ５０の制御信号を出力す
るステップを表わす。

１１３は前記ステップ１０２で、イグニッションスイッ
チ部ＳＩがＡｃｅ位置になっており、自動制御スイッチ
７２およびデフロスタスイッチ８１が同時にオンされた
時に異常診断モードと判定した場合に、パネルスイッチ
３７の入力を読み込むステップを表わす。

１１４は現在の故障状況を表示する目的で、センサ４０
の値をＡ／Ｄ変換して入力するステップを表わす。

１１５〜１２０は６種類のセンサの過去と現在の故障を
順番に表示するステップを表わす。

１２１は６種類のセンサが過去と現在にわたって異常が
ない時、すべて正常である旨の表示を行なうステップを
表わす。ステップ１２２は、上記診断モードを行ってい
る場合にパネルスイッチ３７のＯＦＦ”スイッチ７３を
ＯＮされたかどうかを判別するステップで、”ＯＦＦ”
スイッチ７３がオンされない限り診断モードを実行し、
一旦スイソチア３がオンされるとステップ１０３に進み
、通常運転モードとなる。従って、再び診断モードにす
るには、電源をオフ（ＩＧスイッチをＯＦＦ位置）にす
る必要がある。

上記のように通常はステップ１０２からステップ１１２
の通常運転モードを実行し、特にステップ１０５でセン
サの故障状況を記憶する。また異常診断モードが指定さ
れるとステップ１１３からステップ１２１を実行して、
ステップ１０５で記憶した過去の故障状況と、ステップ
１１４で人力した値に基づく現在の故障状況の報知を区
別して行なう。

第６図は、故障の記憶を行なうステップ１０５の具体的
なフローチャートを示す。内気温センサのＡ／Ｄ変換値
ＴＲは８ビツトの２進数で表現されており、下限値「０
０」は約−２０°Ｃ１上限値「ＦＦ」　（１６進数表記
）は約７０℃に対応している。通常運転中、ＴＲが「０
０」またはｒＦ　ＦＪになる事は稀であるので、ＴＲ＝
００の時を内気温センサ・オープン、ＴＲ＝ＦＦの時を
内気温センサ・ショートとみなし、かつこれらの状態が
約８分３０秒継続した時故障が発生したものと判断して
ＴＲ−３−ＯＬＤまたはＴＲ・０・ＯＬＤとなる各１ビ
ツトのフラッグを１にする。なお１．これらのフラッグ
は電源を断つまで消去されない。

同様の処理は、外気温センサＳＴＡＭ、エバ後センサＳ
Ｔい日射センサＳＳｔ、水温センサＳ７ｗ、Ａ／Ｍダン
パ・ポテンショメータＳＴＦについて実行される。

第７図〜第１２図は各々第５図における各ステツブ１１
５〜１２０の具体的なフローチャートを示す。そこで−
例として第７図の内気温センサＳＴｌの場合を説明する
。

ステップ２００からステップ２０５は、ＴＲのオープン
故障に関する表示処理を行なう。

ステップ２０１はＴＲが現在オープンであるかを判断す
るステップで、現在オープンであれば、ステップ２０４
．２０５へ進みブザーをＯＮにして異常コード「２１・
０」を表示する。

ステップ２０２はＴＲが現在オープンである時、過去に
故障の発生があったかを判定する。つまり第６図におけ
るフラッグＴＲ−５・ＯＬＤが１かどうかを判定する。

故障の記憶がなければステップ２０６へ進み、Ｓ丁ｊ１
オープンに関する表示は行われない。もしフラッグＴＲ
−３・０ＬＤ＝　１であり、過去故障の記憶があればス
テップ２０３゜２０５へ進み、ブザーをＯＦＦにして異
常コード「２１・０」を表示する。

従って、異常コード「２１・０」が、設定温度表示器４
１に表示されれば、内気センサのオーブン故障があるこ
とが判り、ブザーの０Ｎ１０ＦＦにより、それが現在故
障か過去故障であるかが判る。なお、内気センサのショ
ート故障は、上記ステップ２０１〜２０５と同じアルゴ
リズムのステップ２０６〜２６０を実行することにより
判別される。

上記の説明は、内気温センサＳＴＩ＋についてであるが
、外気センサ５ＴＡＨ１蒸発器８の後流側の温度を検出
するエバ後センサｓＴい車室内に入射される日射状態を
検出する日射センサｓｓア、加熱器１５に導入されるエ
ンジン冷却水温を検出する水温センサＳＴ、１、温度調
整ダンパ１７の開度を検出するポテンショメータｓｔｐ
についても現在および過去の異常状態は各々第８図〜第
１２図に示すフローチャートを実行することにより区別
して報知される。なお、各センサが異常の場合に設定温
度表示器４１に表示される数値を表１に示す。

第Ｉ３図は第５図に示すステップ１２１の具体的なフロ
ーを示し、故障がない時の正常表示フローチャートであ
る。全センサに異常があければ「２１・０」が設定温度
表示器４４．に表示される。

本発明は、上述の実施例に限定されることなく種々の態
様で実施できる。

例えば、本発明の切換手段は、空調制御状態を設定する
パネルスイッチ３７を兼用しているが、専用のセンサ診
断スイッチを設けてもよい。また、本発明の報知手段は
、設計温度表示器４４およびブザーに限定されず、空調
表示パネルとは別の表示器、音声発生装置を用いてもよ
い。例えば、車両の各種サービス情報を表示するＣＲＴ
表示装置を有する車両では、このＣＲＴ画面上に各セン
サの現在と過去の異常を区別して表示するようにしても
よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、空調状態を検出する各種センサ
の信号により故障診断を行なう際に、過去・現在の故障
を区別して報知できるため、現在の故障に対する修理が
容易になると共に、過去に発生した故障についても、効
果的な保守、点検を可能にすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の構
成を示すブロック図、第２図は空調機の全体を示す説明
図、第３図は制御回路のブロック図、第４図は表示パネ
ルの例を示す正面図、第５図は第３図に示すマイクロコ
ンピュータの制？ｉ７０−チャート、第６図〜第１３図
は第５図の部分詳細フローチャートである。 １・・・通風ダクト、４ａ、４ｂ・・・内外気切換ダン
パ、７・・・電動送風機、８・・・冷媒蒸発器、１４・
・・圧縮機、１５・・・加熱器、１７・・・温度調整用
ダンパ。 ５ａ、５ｂ、１６，２１．２２，３２．３４＝電ＧＬｆ
Ｆ、３６・・・マイクロコンピュータ、３７・・・パネ
ルスイッチ、４０・・・センサ、４２．４３・・・ＣＰ
Ｕ。 ４４・・・設定温度表示器、４８・・・アクチュエータ
。 ７２〜８０・・・パネルスイッチ、　　５Ｔ１１・・・
内気センサ。 Ｓ　ＴＡＭ・・・外気センサ、Ｓｓア・・・日射センサ
、ＳＴＥ・・・エバ後センサ、ＳＴい・・・水温センサ
＋　　Ｓｔｒ・・・ポテンショメータ。 代理人弁理士　岡　　部　　　隆 ３°７ 第４図 第５図 第７図 第８図 第１１図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）空調条件の設定を行なう設定器及び空調状態を検
   出する各種センサからの信号を入力する入力手段と、 この入力手段からの入力信号に基づいて所望の空調状態
   を発生せしめる制御を行なう空調制御手段とを備える車
   両用空調制御装置において、前記空調制御手段の制御モ
   ードを通常の空調状態制御モードからセンサ診断モード
   に移行せしめる切換手段と、 前記センサの異常を報知する報知手段とを具備し、かつ
   前記空調制御手段は、さらに前記各種センサの異常状態
   を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された前記各種センサの異常
   状態を記憶する記憶手段と、 前記空調制御手段が前記切換手段によってセンサ診断モ
   ードに切換えられている時、前記記憶手段に記憶されて
   いる異常記憶と、現在継続中の異常とを前記報知手段に
   区別して報知せしめる報知制御信号を出力する報知制御
   手段とを備えることを特徴とするセンサの異常診断機能
   を有する車両用空調制御装置。
2. （２）前記切換手段は、空調条件を設定する前期設定器
   としての複数のスイッチを同時にオンすることにより、
   前記空調制御手段をセンサ診断モードにするように構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のセンサの異常診断機能を有する車両用空調制御装置。
3. （３）前記報知手段は、設定温度を表示する設定温度表
   示器に異常状態を表示せしめるように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセンサの異
   常診断機能を有する車両用空調制御装置。