JPH0645369Y2 - 車両用空調装置の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両用空気調和装置において、エアミックス
ドアやモードドア（吹出口ドア）等の空調制御部材の位
置を制御する制御装置に係り、詳しくは制御部材の位置
検出手段が故障した場合にも、最低限の機能を確保でき
るようにした制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の故障時の対策を施した空調制御装置とし
て、特開昭61-278414号公報に記載のものが知られてい
る。この装置は、エアミツクスドアの位置検出装置が故
障した場合に、ある時間だけアクチュエータを駆動して
エアミックスドアを強制的にホット側に移動させるよう
にしたものである。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の装置は、位置検出装置の故障時に
エアミックスドアをホット側に固定してしまうため、冷
房の要求がなされた場合には全く対応できないという問
題があった。

本考案は、そのような事情に鑑み、位置検出装置が故障
した場合にも、最低、フルヒート（最大暖房）、フルク
ール（最大冷房）の要求に応えられるようにした制御装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するため、本考案の制御装置は、第１図
に示すように構成されている。

まず、本考案の装置は、Ａ位置とＢ位置との間で移動自
在とされた制御部材１と、この制御部材１を移動させる
アクチュエータ２と、制御信号に応答してアクチュエー
タ２に駆動電流を供給するアクチュエータ駆動回路３
と、制御部材１の位置を検出する位置検出手段４とを有
している。

制御部材１としては、空調装置の中の調節手段であるエ
アミックスドアやモードドア等が相当する。エアミック
スドアの場合は、Ａ位置が例えばフルクール位置（開度
０％位置）、Ｂ位置がフルヒート位置（開度100％位
置）に相当する（その逆でもよい）。また、アクチュエ
ータ駆動回路３は、アクチュエータ２に対して、連続し
た駆動電流またはパルス状の駆動電流のいずれかを供給
するもので、連続駆動用制御信号が入力されたときには
連続した駆動電流を供給し、パルス駆動用制御信号が供
給されたときにはパルス状の駆動電流、例えば１秒〜数
秒に１回の割合で駆動電流を供給する。

また、本考案の制御装置は、上記位置検出手段４の出力
の異常を検出する故障検出手段５と、この故障検出手段
５の出力に基づき、位置検出手段５の出力が正常なとき
には、該出力をそのまま検出値θｘとして出力し、異常
があるときには、位置検出手段５の出力の代わりに、別
に設定されたＡ位置とＢ位置との間の所定のＣ位置（Ｃ
≠Ａ、Ｂ）に対応した値を、仮の検出値θｘとして出力
する位置情報発生手段６とを有している。

本考案の装置が例えばエアミックスドアの制御装置であ
る場合には、上記Ｃ位置として、Ａ位置とＢ位置のちょ
うど中間の50％開度位置を設定しておくことが望まし
い。それにより、位置情報発生手段６は、開度50％を検
出値θｘとして出力する。なお、上記故障検出手段５
は、例えば出力が通常使用時の範囲から逸脱したとき、
故障と判断する機能を有している。

また、本考案の制御装置は、上記アクチュエータ２の駆
動中に、制御部材１の停止目標値θｘ′と位置情報発生
手段６の出力する位置検出値θｘとが所定時間経ても一
致しないとき、ロック信号を発生するロック検出手段７
を有している。この場合の所定時間は、制御部材１がＡ
位置からＢ位置まで、またはその逆に移動するに要する
時間を越える値に設定されている。

さらに、本考案の制御装置は、入力情報に基づいて制御
部材１の停止目標値を演算し、 上記故障検出手段５が故障検出信号を発しないとき
は、その演算された停止目標値をそのまま停止目標値θ
ｘ′として出力し、 上記故障検出手段５が故障検出信号を発しかつ演算さ
れた停止目標値が上記Ａ位置またはＢ位置であるとき
は、その演算された停止目標値をそのまま停止目標値θ
ｘ′として出力し、 上記故障検出手段５が故障検出信号を発しかつ演算さ
れた停止目標値がＡ位置及びＢ位置ではないときは、演
算された停止目標値の代わりに上記位置情報発生手段か
らの位置検出値と等しい値を停止目標値θｘ′として出
力する 停止目標値出力手段８と、 上記位置情報発生手段６の出力する位置検出値θｘが停
止目標値出力手段８の出力する停止目標値θｘ′と一致
するまで上記アクチュエータ駆動回路３に連続駆動用制
御信号を供給し、上記ロック検出手段７がロック信号を
発したときには、上記アクチュエータ駆動回路３に上記
連続駆動用制御信号に代えてパルス駆動用制御信号を供
給する駆動制御手段９とを有している。

［作用］ 本考案の制御装置をエアミックスドアの制御装置に適用
した場合を例にとって、その作用を具体的に説明する。
今、エアミックスドアが、例えば40％開度位置にあると
き、位置検出手段４の出力信号に異常が発生したとす
る。その場合、まず故障検出手段５が故障検出信号を発
する。そして、自動的に位置検出手段４の実際の検出値
がなんであろうと、位置情報発生手段６が、Ｃ位置（50
％開度位置）に相当する値を検出値θｘとして出力す
る。つまりθｘ＝50％として出力する。

一方、この状態のときに、停止目標値出力手段８は、そ
の内部で演算（この演算の中には外部から手動で設定さ
れた場合も含まれる）した停止目標値が０％であれば、
その値をそのまま停止目標値θｘ′として出力する。そ
して、その出力に応じて駆動制御手段９が連続駆動用制
御信号をアクチュエータ駆動回路３に供給し、それによ
りアクチュエータ２は連続してエアミックスドア（制御
部材１）を０％開度位置方向に移動させる。

そして、０％開度位置に達したところで、エアミックス
ドア（制御部材１）はそれ以上移動できずロック状態に
なる。このまま連続した駆動電流をアクチュエータ２に
供給し続けると、アクチュエータ２または駆動機構等を
損傷することになる。そこで、本考案の装置において
は、ロックしたことをロック検出手段７が検出する。ロ
ックの判断は、アクチュエータ２を駆動しているにも拘
わらず、所定時間経ても位置検出値θｘと停止目標値θ
ｘ′とが一致しない場合になされる。つまり、エアミッ
クスドア（制御部材１）が０％開度位置でロックしてい
る場合、停止目標値０％と位置検出値θｘ＝50％はいつ
までも経っても一致しない。そのことによって、所定時
間経過したところで、ロック検出手段７からロック信号
が発せられる。

ロック検出手段７からロック信号が発せられると、駆動
制御手段９はアクチュエータ駆動回路３にパルス駆動用
制御信号を供給し、それによりアクチュエータ２にはパ
ルス状の駆動電流が供給される。これにより、エアミッ
クスドア（制御部材１）がロックしていてもアクチュエ
ータ２に損傷が発生することがなくなる。

また、停止目標値出力手段８の演算した停止目標値が10
0％となった場合は、その値をそのまま停止目標値θ
ｘ′として出力する。そして、上述の０％の場合と同じ
様にアクチュエータ２が制御されてエアミックスドア
（制御部材１）の開度位置が100％の位置に移動させら
れる。

また、停止目標値出力手段８の演算した停止目標値が０
％でなく、また100％でもない場合には、停止目標値出
力手段８は、位置情報発生手段６の出力する位置検出値
θｘ（この場合、θｘ＝50％）と等しい値を停止目標値
θｘ′とする。即ち、θｘ′＝50％とする。したがっ
て、最初から停止目標値θｘ′と位置検出値θｘとが一
致していることにより、駆動制御手段９は駆動制御信号
を出力せず、エアミックスドア（制御部材１）はその位
置で停止させられる。

以上により、位置検出手段４の出力に異常が発生した場
合にも、エアミックスドア（制御部材１）をフルクール
位置とフルヒート位置には最低限停止させることができ
る。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第２図、第３図を参照して説
明する。

この実施例においては、制御装置の中心部がマイクロコ
ンピュータ30で構成されている。まず、空調装置の機械
的構成から述べると、この空調装置は、冷風と暖風を適
当割合で混合して送風するエアミックス式のもので、送
風ダクト20の上流側から下流側に向かって、インテーク
ダンパ21、送風機22、エバポレータ23、ヒータ24、エア
ミックスドア25が備えられている。エアミックスドア
（制御部材）25はアクチュエータ２によって開度調整さ
れて、エバポレータ23を通過した空気をヒータ24側とバ
イパス側に分流し、最終的に冷風と暖風の混合割合を加
減し吹出空気温度を調節するものである。

マイクロコンピュータ30は、CPU、ROM、RAM、入出力ポ
ート、タイマを備えたもので、第１図に示した故障検出
手段５、位置情報発生手段６、ロック検出手段７、停止
目標値出力手段８、駆動制御手段９を構成している。そ
して、このマイクロコンピュータ30に、エアミックスド
ア25の位置を検出するポテンショメータ（位置検出手
段）31からの出力がA/D変換器32を介して入力されてい
る。なお、マイクロコンピュータ30には、その他のセン
サや温度設定器からも信号が入力されている。

そして、マイクロコンピュータはそれらの信号に基づい
て演算を行い、その結果を制御信号として駆動回路３に
供給し、エアミックスドア25の制御を行う。以下、第３
図のフローチャートを参照しながらマイクロコンピュー
タによるエアミックスドアの制御処理手順を説明する。

この制御プログラムがスタートすると、最初にポテンシ
ョメータ31の検出信号（θｘ）に異常があるか否かを判
断する（ステップ101）。判断の基準は、検出値が通常
使用時の出力範囲から逸脱しているか否かである。

逸脱していない場合（NOの場合）は正常であるとして、
故障フラグ１をリセットする（ステップ102）。逸脱し
ている場合（YESの場合）は故障と判断して、故障フラ
グ１をセットし（ステップ103）、自動的に位置検出値
θｘを50％とする（ステップ104）。

そして、次のステップ105、106で、要求がMAX COOL（最
大冷房）であるあるか否か、またMAX HEAT（最大暖房）
であるか否かを判断する。MAX COOLである場合（YESの
場合）は、停止目標値θｘ′を０％に設定し（ステップ
108）、MAX HEATである場合（YESの場合）は、停止目標
値θｘ′を100％に設定する（ステップ109）。

そして、各ステップ108、109において、アクチュエータ
駆動回路３に、それぞれ０％、100％の開度位置にエア
ミックスドア25を移動させるべく連続駆動用制御信号を
供給する。ポテンショメータ31が正常に機能するとき
は、位置検出値θｘが０％、100％になったところで、
駆動制御信号の供給が停止され、アクチュエータ２が止
まる。

一方、要求がMAX COOLでもMAX HEATでもない場合（NOの
場合）は、ステップ107で故障フラグ１の有無を確認
し、故障フラグ１がセットされていない場合（NOの場
合）は、通常のオート制御を行う（ステップ110）。つ
まり演算した停止目標位置にエアミックスドア25が到達
するまで、アクチュエータ２を駆動し、到達したら駆動
を停止する、という制御を行う。

また、ステップ107での判断で、故障フラグ１のセット
が確認された場合（YESの場合）は、ここで停止目標値
θｘ′をθｘと等しい値に設定する。この場合は、ステ
ップ104でθｘ＝50％となっているので、θｘ′＝50％
とする（ステップ111）。そうすることにより、停止目
標値θｘと位置検出値θｘ′が一致するので、駆動回路
３への制御信号の出力が停止され、エアミックスドア25
はそのままの位置で停止させられる。

次に、所定時間経過したにも拘わらず、停止目標値θ
ｘ′と位置検出値θｘが一致しない場合は、ロックと判
断し（ステップ112）、駆動回路３に対してパルス駆動
用制御信号を供給し、アクチュエータ２にパルス状の駆
動電流を供給する。

それにより、エアミックスドア25がロック状態にあって
も、アクチュエータ２が保護されることになる。また、
このロック時の保護機能があることにより、ポテンショ
メータ31が故障している場合にも、エアミックスドア25
をフルクール位置またはフルヒート位置に停止させるこ
とができるようになる。また、エアミックスドア25が中
間位置でロックしている場合にも、上記の保護機能は働
く。

なお、上記実施例においては、本考案をエアミックスド
アの位置制御装置に適用した場合を示したが、本考案
は、モードドアの制御装置、またはその他の空調制御部
材の位置制御装置としても勿論適用できる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の制御装置によれば、制御
部材の位置を検出する機能が損なわれた場合にも、最低
限、制御部材を両端移動限であるＡ位置及びＢ位置に停
止させることができる。したがって、本考案をエアミッ
クスドアの制御装置に適用した場合には、位置検出手段
が壊れた場合でも、フルクール位置とフルヒート位置に
は最低、エアミックスドアを停止させることができ、冷
房及び暖房の要求にも柔軟に対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロック図、第２図は本考
案の一実施例の構成図、第３図は同実施例における制御
処理手順を説明するために示すフローチャートである。 １……制御部材、２……アクチュエータ、３……アクチ
ュエータ駆動回路、４……位置検出手段、５……故障検
出手段、６……位置情報発生手段、７……ロック検出手
段、８……停止目標値出力手段、９……駆動制御手段、
25……エアミックスドア（制御部材）、31……ポテンシ
ョメータ（位置検出手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】次の（ア）〜（ケ）の要素から構成されて
   いることを特徴とする車両用空調装置の制御装置。 （ア）Ａ位置とＢ位置との間で移動自在とされた制御部
   材。 （イ）上記制御部材を移動させるアクチュエータ。 （ウ）制御信号に応答して上記アクチュエータに連続し
   た駆動電流またはパルス状の駆動電流のいずれかを供給
   するアクチュエータ駆動回路。 （エ）上記制御部材の位置を検出する位置検出手段。 （オ）上記位置検出手段の出力の異常を検出する故障検
   出手段。 （カ）上記故障検出手段の出力に基づき、位置検出手段
   の出力が正常なときには、該出力をそのまま検出値とし
   て出力し、異常があるときには、位置検出手段の出力の
   代わりに、別に設定されたＡ位置とＢ位置との間の所定
   のＣ位置（Ｃ≠Ａ、Ｂ）に対応した値を、仮の検出値と
   して出力する位置情報発生手段。 （キ）上記アクチュエータの駆動中に、制御部材の停止
   目標値と位置情報発生手段の出力する位置検出値とが所
   定時間経ても一致しないとき、ロツク信号を発生するロ
   ック検出手段。 （ク）入力情報に基づいて制御部材の停止目標値を演算
   し、 上記故障検出手段が故障検出信号を発しないときは、
   その演算された停止目標値をそのまま出力し、 上記故障検出手段が故障検出信号を発しかつ演算され
   た停止目標値が上記Ａ位置またはＢ位置であるときは、
   その演算された停止目標値をそのまま出力し、 上記故障検出手段が故障検出信号を発しかつ演算され
   た停止目標値がＡ位置及びＢ位置ではないときは、演算
   された停止目標値の代わりに上記位置情報発生手段から
   の位置検出値と等しい値を停止目標値として出力する 停止目標値出力手段と、 （ケ）上記位置情報発生手段の出力する位置検出値が停
   止目標値出力手段の出力する停止目標値と一致するまで
   上記アクチュエータ駆動回路に連続駆動用制御信号を供
   給し、上記ロック検出手段がロック信号を発したときに
   は、上記アクチュエータ駆動回路に上記連続駆動用制御
   信号に代えてパルス駆動用制御信号を供給する駆動制御
   手段。