JPS62258809A - 自動車用空気調和装置の自己診断装置 - 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〕 本発明は、自動温度制御系を備えた自動車用空気調和装
置の故障診断装置に係り、特に自動車用空気調和装置の
自己診断に好適な自動車用空気調和装置の自己診断装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置における故障診断は次のようになされていた
。すなわち、 （１）入力系の故障診断については、センサ部のデータ
（温度２日射量等）を表示部に表示させその値を特性表
と比較する。（２）出力系の故障二所では一定のパター
ンに従ってアクチュエータその他の機器を作動させてそ
れを表示部に表示させ実際の作動と合っているかどうか
を比較する。

その結果、良否の判定は診断者が自己の判定断で判定す
る為誤診断される場合が多々あった。特に、制御装置自
身の自己診断については何ら配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって、このような装置にあっては診断者の技術力
の差にかかわらず正しい故障診断を行いかつ、制御装置
自身の自己診断をすることについて配慮がされていなか
ったため、正確な判定が難しく誤診断することが多々あ
るため、良品である制御装置が誤って変換されてしまう
という問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は１診断者の技術力に関係なく確実にかつ
精度の高い自己診断を行うことができる自動車用空気調
和装置の自己診断装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、自動車用空気調和装置の自己診断装置におい
て、通常運転か自己診断運転かを判定する第１の判定手
段と、該第１の判定手段によって自己診断と判定された
場合吹出モードを一定のサイクルで変化させる第１の設
定手段と、該第１の設定手段に基づいて変化する吹出モ
ードに同期させて夫々の吹出モードに該当するダクトセ
ンサを選定する第２の設定手段と、上記第１の設定手段
に同期して目標吹出温度を設定する第３の設定手段と、
上記ダクトセンサでの検出温度と目標吹出温度とを比較
判定する第２の判定手段と、該第２の判定手段の結果を
表示する表示手段を設けることにより１診断者の技術力
に関係なく短時間で正確な自己診断を行おうとするもの
である。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明に係る自動車用空気調和装置の自己診
断装置の一実施例を示す全体構成図である。

図において、エアダクト１は自動車用空気調和装置（以
下空調機という）の冷暖房用空気を導くもので、内外気
切換ダンパ２の切換えにより外気取入口１ａが開口する
ように切換えられると外気を導入することができ、また
内気取入口１ｂが開口するように切換えられると車室内
気を循環させることができる。この内外気切換ダンパ２
は、一端が軸支された回動自在なダンパであって、図示
せぬ操作手段により負圧アクチュエータ等を介して切換
えることにより外気導入と内気循環とを選択することが
できるようになっている０図において、外気専入状態が
実線、内気循環状態が破線で示されている。ブロワモー
タ３は、モータの軸に取り付けられている羽根をモータ
の回転力を利用して回転させて外気取入口１ａあるいは
内気取入口１ｂから空気を吸い込んで送風するものであ
る。

エバポレータ４は、ブロワモータ３によって送り込まれ
てきた空気中の水分を蒸発させて除湿し冷却するもので
、エアダクト１内に横設されている。

ヒータコア５は１図中エアダクト１内の上部側に配設さ
れてなり、エンジン冷却水を導入してその温水によって
発生する熱を利用してエバポレータせるものである。エ
アミックスドア６は、一端が軸支されたドアでエバポレ
ータ４とヒータコア５との間に配設されており、開度調
整アクチュエータによりドアの回動を調整することがで
きるように構成されておりヒータコア５側に送出されて
くる空気を導入して加熱する空気量の割合を調整する作
用をなし、エバポレータ４側より送り込まれてきた冷却
空気の冷風とヒータコア５で加熱された空気の暖風との
割合を決定して温度調整をするものである。この温度調
整はエアミックスドア６の開度により決定されるが、そ
の開度は、内気。

吹出温度、外気温度、設定温度およびエアミックスドア
開度のフィードバックなどの各種情報に基いてマイクロ
コンピュータからなる制御手段によって指令信号が発せ
られ室内温度を制御目標の設定温度に保持するようにエ
アミックスドア６の開度が自動制御される。制御の詳細
については後述する６次に、モードドア７は、一端が軸
支されており、モード設定はアクチュエータにより回動
自在に構成されているもので、吹出温度レベルによって
冷風を上部へ、温風を足元等に吹き出すように制御され
るものである。このモードドア７からの吹出量は図に示
される実線側若しくは破線側への切換えにより上部側若
しくは下部側への吹出量の割合が決定される。

室温センサ９は、車室８内の温度を検出して室温信号を
発生するものである。ダクトセンサ１０は、エアダクト
１のダクト温度を検出して吹出温信号を発生するもので
、上部側は上部吹出温センサ１０ａ、下部側は下部吹出
温センサ１０ｂによって吹出温度が検出される。開度セ
ンサ１１は、エアミックスドア６の開度を検出して開度
信号を発生する開度センサで、エアミックスドア６の動
きに連動する図示せぬポテンショメータを用いてエアミ
ックスドア６の開度位置を電気信号に変換してその電気
信号を温度制御のために、フィードバックさせている。

外気温センサ１２は、外気の温度を検出して外気温信号
を発生するものであり。

温度設定器１３は、制御目標の設定温度を設定するもの
で１乗員がマニュアル操作により図示せぬ操作パネル上
等に表示されている希望の室温を設定するものである。

始動スイッチ１４は、自動車のエンジン始動操作時に始
動信号を発生するスイッチ、モード設定器１５は、オー
トエアコンにおけるデフロスタモード、風量固定モード
、内外気固定モードなどの各種モードをマニュアルにて
図礒示せぬ操作パネル上の操作釦等を操作し、夫々の操
作モードに対応するディジタル信号を発生するものであ
る０次に、Ａ／Ｄ変換１１１６は、アナログ信号をディ
ジタル信号に変換するもので、室温センサ９からの室温
信号、ダクトセンサ１０からの吹出温信号、開度センサ
１１からの開度信号。

外気温センサ１２からの外気温信号および温度設定器１
３からの設定倍量を順次アナログ信号からディジタル信
号に変換してマイクロコンピュータ１７に送出するもの
である。このマイクロコンピュータ１７は、演算処理手
段を構成しており、予め定められた空調制御プログラム
に従ってソフトウェアのディジタル演算処理を実行する
シングルチップのマイクロコンピュータである。！！た
、マイクロコンピュータ１７には、数メガヘルツ（ＭＨ
ｚ）の水晶振動子１８が接続されており。

これによって各種演算処理のための基準クロ′ツクパル
スを発生するクロック発生部が構成されている。このマ
イクロコンピュータ１７は、車載バッテリからの電源供
給に基いて安定化電圧を発生する安定化Ｉ！源回路（図
示せず）から安定化電圧の供給を受けて作動状態になる
。そして、このマイクロコンピュータ１７は、次のよう
なものから成り立っている。すなわち、エアミックスド
ア６の開度調整指令信号を発生するための演算手順を定
めた空調制御プログラムを記憶している読出メモリ（Ｒ
ＯＭ　；　Ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　Ｍｅｒｓｏｒｙ）と、
このＲＯＭの空調制御プログラムを順次読出してそれに
対応する演算処理を実行する中央処理部（ＣＰＵ；Ｃｅ
ｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、こ
のＣＰＵの演算処理に関連する各種データを一時記憶す
るとともにそのデータのＣＰＵによる読出しが可能なメ
モリ（ＲＡ　Ｍ　；　Ｒａｎｄａｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）と、水晶振動子１８を伴って端成さ九るク
ロック発生部と。

各種信号の入出力を調整する入出力（Ｉ　１０）回路部
等により構成されている。通常、これらはノチツプの大
規模集積回路（＜ＳＩ）によりなされている１次に、開
度Ｆｉｌ！１１アクチュエータ１９は、前述したエアミ
ックスドア６の開度を調整するものでマイクロコンピュ
ータ１７からの温度制御の演算処理に基いて出力される
開度指令信号を入力されて、その開度指令信号に対応し
てリンク機構等を作動させてエアミックスドアの開度を
決定するものである。モード決定アクチュエータ２０は
。

モード切換ドア７の開閉を制御するアクチュエータで、
モード設定器１５からの信号がマイクロコンピュータ１
７に入力され、マイクロコンピュータ１７からのモード
設定処理信号が出力されると、そのモード設定信号に対
応してモード切換ドア７の開閉動作を行うものである６
表示器２１は、温度設定器１３の指令信号やブロワモー
タ３．エバポレータ４．ヒータコア５等の各制御機器の
作動状態を表示するものである。その表示手段はディジ
タル若しくはアナログメータ等信でもよい、自己診断ス
イッチ２２は、自己診断スイッチのＯＮ。

ＯＦ、Ｆ操作により通常運転か若しくは自己診断運転か
を選択することができる。

次に、第２図には空調制御プログラムによりマイクロコ
ンピュータ１７が演算処理するための流れ図であり、メ
インプログラムの流れを示すプログラム分析図（ＰＡＤ
）が示されている。このプログラムは、マイクロコンピ
ュータのリセット直後１度だけ実行されるイニシャライ
ズルーチンＩ１０　（ｔｏｌ）、メモリイニシャライズ
ルーチン（１０２）と、その後繰り返し実行される制御
ルーチン（１０２〜１１１）により構成される。

まず、自動車（車軸）の始動スイッチ１４の操作等によ
り安定化電源回路から電源電圧が供給されると、マイク
ロコンピュータ１７が作動状態となりリセットされる。

すると１強制的にイニシャライズルーチンＩ１０　（１
０１）の最初に移行するように制御される。このＩｌｏ
によりマイクロコンピュータ自身の内容条件設定や入出
力端子の信号状態等があらかじめ決められた条件に設定
されることとなる０次に、メモリイニシャライズルーチ
ン１０２に移ると、記憶回路であるメモリの内部のデー
タを必要に応じてセットあるいはクリアする。

以上で、マイクロコンピュータが制御を実施するための
準備が完了するので制御ルーチンに移行し電源が切られ
るまで一連の演算制御が繰り返し実行されることとなる
。

次に、図に示される本制御ルーチンの各ブロックの概略
の動作について説明する。

まず初めに、入力信号読込ルーチン１０３により乗員か
らの操作信号やセンサからの温度信号等の入力信号をマ
イクロコンピュータ内部に取込む動作が行われる。すな
わち１乗員からの操作信号としては、エアコンの０Ｎ１
０ＦＦ、２１度設定器１３からの設定温度の選択信号、
運転モード（空気の吸込口や吹出口の切換）信号、風量
選択信号等があり、温度信号としては、外気温度、車室
内温度、吹出口空気温度、日射量等がありＡ／Ｄ変換器
１６によってＡ／Ｄ　（アナログ−ディジタル）変換さ
れてマイクロコンピュータ内に読込まれる。

次に、読込データの補正、内部データへの変換ルーチン
１０４により、Ａ／Ｄ変換されたデータの非線形特性部
の補正や、単位の換算を行い、マイクロコンピュータ内
部で取扱いやすいデータに変換される６次に、制御目標
温度の演算ルーチン１０５のステップに移り、目積とな
る車室内温度Ｔｓｏの演算が行われる。このステップで
は、乗員の選択した設定温度を基本として外気温度２日
射量および運転モード等の条件が加速されて乗員の操作
なしに最適な温度空間が維持できるように乗員の設定し
た設定温度をシフト、調整する。

比例積分計算による吹出目標温度の演算ルーチン１０６
では、既に読込んだ車室内温度（ステップ１０３）やス
テップ１０５で；ＩＩＩ！された実際の制御目標温度Ｔ
　ｓ　ｏの信号に基づいて比例積分計算を行い、快適な
温度空間を維持するために必要な吹出目標温度Ｔｄｏを
演算する。

以上のルーチンにより温度制御を行うための準備が整う
。次に、具体的な演算処理と機器の作用について説明す
る。

まず、温度制御について説明する。目標車室内温度Ｔ　
ｓ　ｏは、設定温度Ｔｓ、外気温センサ１２で検出され
る外気温Ｔ＾と日射センサ（図示せず）で検出される検
出量に基づいてマイクロコンピュータのＲＯＭ内にプロ
グラムされた次の計算式で演算処理される。すなわち。

Ｔ　ｓ　ｏ　＝　Ｔ　ｓ　−ａ　Ｔ　Ａ　−Ｑ　　　　
　−（１）ここで、Ｔｓｏは目標温度［’Ｃ） ＴＡは外気温　　〔℃〕 α、βは、外気補正量９日射補正量を 決める定数で車軸等により異なる。

Ｑは、熱量 次に、目標温度Ｔ　ｓ　ｏ　、車室内温センサ９で検出
される室内温ＴＲ及び吹出口のダクトセンサ１０で検出
される吹出温Ｔｄとから目標吹出温度Ｔ　ｄ　ｏが次式
で演算される。

ΔＴＲ＝Ｔ　ｓ　０−ＴＲ”（２） ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは、定数で空調システムと車輌特性
のマツチング時、系を安定化させるための定数である。

そして、目標吹出温度Ｔｄｏを得るためにはエアミック
スドア６の開度を調整しなければならないが、その目標
開度θ０は次式で演算される。

ΔＴ　ｄ　ｏ　＝Ｔ　ｄ　ｏ−Ｔ　ｄ　　　　　　　　
−（４）Ｏｏ　＝　Ｄ　ＸΔＴ　ｄ　　ｏ　＋　Ｅここ
で、Ｔｄは、ダクトセンサー０で検出される吹出温り、
Ｅは吹出温度を精度良くかつ安定して制御するための定
数である。

エアミックスドア６の開度が第１図に図示されている中
間位置を０度とすると、エアミックスドア６の現在の開
度位置がポテンショメータ等からなる開度センサー１で
検出され、この開度位置と目標開度θ０とが比較される
ことによりエアミックスドア６を現在の位置からどちら
の方向へ移動されるかが判断される。それにより開度ア
クチュエータ１９に指令信号が出されて吹出温が低くな
る方（図中ドア６が上部側へ移動）か、または高くなる
方向（図中ドア６が下部側へ移動）に作動してドア６の
位置を決めて吹出温度が調整される。

次に、第３図には内外気切換作動図が示されて・ｊ おり、第４図には吹出口切換作動図が示されている。モ
ード制御は、モード設定器１５および各センサからの入
力信号により制御されるが、第３図において、エアミッ
クスドア開度が００はフルクールの状態を示している。

第４図の吹出口切換は、吹出温度によって足元吹出口側
若しくはベント吹出口側に切換制御される。

また、第５図には、ブロクモータ３の印加電圧を制御し
て回転数を制御することにより風量制御がなされること
が示されている。

以上までの通常制御は、第２図に示すルーチンにより演
算処理され制御されるものである。

この通常運転に対して、自己診断スイッチ２２が操作さ
れて自己診断モードが選定されると自己診断モードのサ
ブルーチンによって作動が開始される。

自己診断モードでは、通常運転のメインルーチンの各目
標値を固定値化すなわち、各モードにおける吹出温度お
よび風量の目標値を設定して制御結果目標値と実際値が
ある範囲内で一致したか否かを判定しその結果を表示器
（２）に表示させ自己診断を行う。すなわち、内外気吸
入モードは内気モード（システムＯｌＷ　Ｆ時は外気モ
ード）でモード設定され、モータ印加電圧８．５ｖで吹
出口を上部下部と交互に切換えてその時の吹出口に相当
するダクトセンサを用いて吹出温度を制御する。

吹出温度の目標温度は、上部吹出口から吹出した場合に
異和感のない１５℃〜２０℃位（５℃〜３０”Ｃの範囲
）に設定し、下部吹出目標温度を３０℃〜４０℃位（３
０℃〜６０℃の範囲）に設定する。また、吹出風量を中
風量に設定して行うことができる。このような診断目標
値を満足させるためには空調機および制御器が全て正常
に作動していなければならないので空調システム全体の
自己診断を行うことができる。また、吹出温度を目標値
として診断するので応答性が早く正確な診断を行うこと
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば次のような効果を
有する。すなわち。

（１）吹出モードを変化させその吹出モードに対応する
吹出温度センサにより吹出温度を制御しその結果により
正常か否かを判定するので空調機を構成している各制御
システムの自己診断を単時間で精度よく行うことができ
る。

（２）自己診断を確実に精度よく行うことができるので
、誤って良品を交換してしまうということもなく誤診断
することがない。

（３）また、故障か否かの診断中吹出温度は診断者に快
適な吹出温度で吹出すように設定しであるため診断を快
適に行うことができるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す自動車空気調和装置
の構成を示すシステム構成図、第２図は本発明のマイク
ロコンピュータの制御を示す流れ図、第３図、第４図、
第５図は、本発明における内外気切換作動図、吹出口切
換作動図、ブロクモータのスピード制御を示す図である
。 ６・・・エアミックスドア、１０ａ・・・上部吹出ダク
トセンサ、１０ｂ・・・下部吹出ダクトセンサ、１７・
・・マイクロコンピュータ、２２・・・自己診断スイッ
チ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．車室内に空気を送るための通風ダクトに車載動力駆
   動の冷却機構をもつ冷却器および加熱器を配してなる自
   動車用空気調和装置であつて、自動温度制御系による前
   記冷却器および加熱器の加熱交換量の調節により車室内
   温度を制御する自動車用空気調和装置に用いる故障診断
   装置において、通常運転が自己診断運転かを判断する第
   １の判定手段と、該第１の判定手段によつて自己診断と
   判定された場合吹出モードを一定のサイクルで変化させ
   る第１の設定手段と、該第１の設定手段に基づいて変化
   する吹出モードに同期させて夫々の吹出モードに該当す
   るダクトセンサを選定する第２の設定手段と、上記第１
   の設定手段に同期して目標吹出温度を設定する第３の設
   定手段と、上記ダクトセンサでの検出温度と目標吹出温
   度とを比較判定する第２の判定手段と、該第２の判定手
   段の結果を表示する表示手段とで構成されてなることを
   特徴とする自動車用空気調和装置の自己診断装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項記載の発明において、吹出温
   度は、上部吹出温度を５℃から３０℃の範囲に、下部吹
   出温度は３０℃から６０℃の範囲に設定するようにした
   ことを特徴とする自動車用空気調和装置の自己診断装置
   。
3. ３．特許請求の範囲第１項記載の発明において、目標吹
   出温度検出の目標吹出風量は、中風量としたことを特徴
   とする自動車用空気調和装置の自己診断装置。
4. ４．特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記第
   １の設定手段は、マニユアル操作による外部信号によつ
   て順次変化できるようにしたことを特徴とする自動車用
   空気調和装置の自己診断装置。