JPS635286B2 - - Google Patents

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気調和装置、特にアクチユ
エータへの負圧供給が正常に行われている場合に
おけるアクチユエータの異常発生を容易に検知で
きるようにした自動車用空気調和装置に関するも
のである。

［従来技術］ 従来、自動車用空気調和装置のアクチユエータ
に異常が発生した場合、吹出空気が温風、冷風に
ならない、あるいは空気取入口、吹出口が切り換
わつていないなどという現象により始めて乗員が
異常を知ることができた。但し場合によつては全
く異常状態が検知できず、異常運転が非所望に継
続されアクチユエータが非所望に駆動され続ける
など好ましくなかつた。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、
アクチユエータの異常発生を容易に検知すること
ができ、しかもアクチユエータに負圧が正常に供
給されている状態における異常発生を検知できる
ようにし、アクチユエータが正常であつて負圧が
供給されていない状態では異常発生として検知し
ないようにした自動車用空気調和装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ かかる目的を達するための本発明の構成は、第
５図に示す如く、 エンジンの作動状態に応じて作動されるアクチ
ユエータＭ１と、該アクチユエータＭ１の実位置
を検出するポジシヨンセンサＭ２と、該ポジシヨ
ンセンサＭ２を含む入力手段群Ｍ３からの信号を
受け上記アクチユエータＭ１の目標位置を演算し
アクチユエータ制御指令信号を出力する制御回路
Ｍ４とを備えた自動車用空気調和装置において、 エンジンの作動状態を検出する状態検出手段Ｍ
５及び異常表示器Ｍ６を備えると共に、 上記制御回路Ｍ４に、 上記状態検出手段Ｍ５の検出信号に基づき、エ
ンジン負圧が上記アクチユエータＭ１の動力源と
して正常に供給されているか否かを判断する状態
判断手段Ｍ７と、 上記アクチユエータＭ１の目標位置と上記ポジ
シヨンセンサＭ２にて検出される実位置とが一致
しているか否かを判断する一致判断手段Ｍ８と、 上記状態判断手段Ｍ７にてエンジン負圧が正常
である旨判断され、かつ上記一致判断手段Ｍ８に
て目標位置と実位置とが不一致である旨判断され
た場合に、上記異常表示器Ｍ６に異常を表示する
ための表示信号を出力する異常判定手段Ｍ９と、 を設けたことを特徴とする自動車用空気調和装置
を要旨としている。

以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

［実施例］ 第１図は本発明による自動車用空気調和装置の
一実施例構成であつてリヒート方式のものを示し
ている。

第１図において、空気調和装置（エアコン）１
の空気通路２と、外気取入通路３及び内気取入通
路４との連結部に内外気切り換えダンパ５が設け
られており、該内外気切り換えダンパ５により選
択されて取り込まれた空気はブロワ６により、そ
の流量が選択され、次に、エバポレータ７により
冷却され、次にヒータコア８により暖められ、吹
出切り換えダンパ９により選択された吹出口を介
して車室１０内に吹出される。ここで上記エバポ
レータ７にはエンジン１１の駆動力がクラツチ１
２を介して供給・遮断されるコンプレツサ１３で
あつて冷凍サイクル１４の一環をなすものにより
冷媒が供給され、又、上記ヒータコア８にはエン
ジン１１の冷却水がウオータバルブ１５を介して
供給されるようにされ、それぞれ空気を冷却及び
加熱する。

ウオータバルブ１５は第２図に図示する如き構
成をとり、ダイアフラム１６の負圧変化に伴い一
体となつて図面上下方向に移動する往路側バルブ
１７及び復路側バルブ１８の各位置に応じて、エ
ンジン１１側からヒータコア８側に供給される温
水の流量と、ヒータコア８内を流れる間に冷却さ
され再びヒータコア８側に供給される冷水の流量
との混合比が決定され、ヒータコア８に供給され
るエンジン冷却水の全体としての温度を決定す
る。ダイアフラム１６の空気取り入れ通路には、
図示しないエンジン吸気管側との連通路を開閉制
御するホツトバルブ１９と、大気との連通路を開
閉制御するクールバルブ２０とが配設されてい
る。又、往路側バルブ１７からヒータコア８に通
ずる通路にモータポンプ２１が設けられている。

エアコン１には運転状態及び雰囲気状態を検出
するための各種センサ類、及び運転条件を指示す
るための条件指示手段が設けられており、これら
は前記入力手段群Ｍ３に相当し、後述する如き制
御回路３２による温度制御のためのデータを提供
する。即ち、外気温センサ２２による外気温情
報、内気温センサ２７による内気温情報、日射セ
ンサ２８による日射情報及び温度設定器３０から
の目標温度情報は、後述する如き必要吹出温度を
計算するためのデータとして用いられ、又、ダク
トセンサ２３によるエバ後温度情報及び水温セン
サ２６によるエンジン冷却水温情報は算出された
必要吹出温度データと共にアクチユエータの目標
ストローク量（目標位置）を計算するために使用
され、又、ポジシヨンセンサ２４によるアクチユ
エータの実位置情報は算出された目標位置データ
と共にアクチユエータに対する制御量を計算する
ために用いられる。更にエンジンの作動状態を検
出する前記状態検出手段Ｍ５の一例である負圧セ
ンサ２５はその検出情報即ち圧力情報が後述する
如きアクチユエータ作動状態を判断するために使
用される。

又条件指示手段の１つであるスイツチパネル２
９は各種の運転モード、例えば、自動運転モー
ド、手動運転モードなどを指示するために使用さ
れる。

更にエアコン１には異常表示器３１が設けられ
ており、該異常表示器３１は制御回路３２により
アクチユエータに異常がある旨判断されると当該
旨を表示する。

制御回路３２はイグニツシヨンスイツチ３３が
オン操作され、電源回路３４により定電圧が印加
されると、上記スイツチパネル２９、温度設定器
３０により設定された条件のもとで上記センサ類
からの検出信号に基づいて所定の演算処理を行
い、各種の駆動手段を制御する。ここでこの駆動
手段には、内外気切り換えダンパ５を駆動する内
外気切り換えダンパ駆動手段３５、ブロワ６を駆
動するブロワ駆動手段３６、ホツトバルブ１９及
びクールバルブ２０を駆動するウオータバルブ駆
動手段３７、吹出切り換えダンパ９を駆動する吹
出切り換えダンパ駆動手段３８、及び上述した如
きエンジン１１からコンプレツサ１３への駆動力
伝達を断・続するクラツチ１２がある。

又、制御回路３２は後述する如く、ウオータバ
ルブ制御指令信号を出力してから、負圧が正常で
ある旨判断され、かつ所定の条件が満足される
と、ウオータバルブ１５の実位置が目標位置に一
致しているか否かを判断する判断処理を行い、異
常がある旨判断すると少なくとも表示指令信号を
異常表示器３１に出力し、異常表示器３１に異常
が発生した旨を表示させる。

次に制御回路３２による処理動作の主要部分を
第３図のフローチヤートを参照しつつ説明する。

イグニツシヨンスイツチ３３をオンすると、制
御回路３２は処理を開始する。そして処理が進行
しステツプ101に到達すると、ステツプ101を実行
し上記各種センサ類即ち入力手段群からの入力信
号を順次取り込む。

次にステツプ102を実行し、上記ステツプ101に
て取り込まれた各種データを基に必要吹出し温度
Taoを算出する。この温度Tao算出に当つては、
次の式即ち Tao＝Ks・Ts−Kr・Tr−Kam・Tam−Ksun・
Tsun−Ｃ （但し、Ks、Kr、Kam、Ksun、Ｃはそれぞれ
定数、Tsは設定温度即ち目標温度、Trは車室内
温度、Tamは車室外温度、Tsunは日射の強さを
表わす。） を用いる。又、ステツプ102において、上記の如
く算出した必要吹出温度Tao、ダクトセンサ２３
によるエバ後温度情報及び水温センサ２６による
エンジン冷却水温情報に基づいてウオータバルブ
１５のストローク量SW（目標位置）を算出する。

次にステツプ103を実行し、上記ステツプ102に
て算出された目標ストローク量SWと、上記入力
ステツプ101にて取り込まれたポジシヨンセンサ
２４からの信号によるウオータバルブ１５の実ス
トローク量SP（実位置）との偏差即ち（SW−
SP）を算出する。ここで目標ストローク量SW及
び実ストローク量SPは共に０％がMAX COOL、
100％がMAX HOTに対応している。

次にステツプ104を実行し、図示する如き予め
定めた制御パターン、即ち上記偏差（SW−SP）
に対するホツトバルブ（HV）１９及びクールバ
ルブ（CV）２０の制御特性に基づいてホツトバ
ルブ（HV）１９、クールバルブ（CV）２０を
オン即ち開放すべきか、あるいはオフ即ち閉塞す
べきかを決定する。尚、上記制御パターンは図か
ら明らかな如く、ホツトバルブ（HV）１９につ
いては、偏差（SW−SP）が６％以上に増大する
ようになるとそれまでのオフ状態からオン状態に
反転せしめヒータコア８を通過する流体温度を上
昇させるようにし、一方偏差（SW−SP）が３％
以下に減少するようになるとそれまでのオン状態
からオフ状態に反転せしめヒータコア８を通過す
る流体温度を維持するようにする。又クールバル
ブ（CV）２０については、偏差（SW−SP）が
−６％以下に増大するようになると、それまでの
オフ状態からオン状態に反転せしめヒータコア８
を通過する流体温度を下降させるようにし、一方
偏差（SW−SP）が−３％以上に減少するように
なると、それまでのオン状態からオフ状態に反転
せしめヒータコア８を通過する流体温度を維持す
るようにする。

次にステツプ105を実行し、上記ステツプ104に
より定められたホツトバルブ（HV）１９又はク
ールバルブ（CV）２０がオン領域に属するか否
かを判断する。

ホツトバルブ（HV）１９又はクールバルブ
（CV）２０がオン領域に属していると、次にステ
ツプ106を実行し、オン領域に属しているバルブ
１９又は２０をオンすべくオン指令信号をウオー
タバルブ駆動手段３７に出力する。

次にステツプ１０７を実行し、タイマがストツ
プ状態にあるならばタイマをスタートさせる。こ
こでこのタイマは後述する如く、ホツトバルブ
（HV）１９又はクールバルブ（CV）２０をオン
した後ウオータバルブ１５の実位置SPが変化し
ないままでいる時間を計測するものである。

次にステツプ108を実行し、上記ステツプ101に
て取り込まれたウオータバルブ１５の実位置SP
と前回のステツプ101実行により取り込まれた実
位置とに基づいて実位置SPが変化したか否かを
判断する。

実位置SPが変化した旨判断された場合はステ
ツプ109にて上記タイマをクリアした上で、一方
実位置SPが変化していない旨判断された場合は
直接に、ステツプ110に進み、該ステツプ110にお
いて、上記ステツプ101にて取り込まれた状態検
出手段Ｍ５に相当する負圧センサ２５からの負圧
信号に基づいて負圧が正常に発生しているか否か
を判断する。

負圧が正常に発生していない旨判断された場合
は図示しない後続のプログラムにジヤンプする。
一方負圧が正常に発生している旨判断されると、
次にステツプ111を実行し、上記タイマの値が30
秒以上にあるか否かを判断する。

タイマ値が未だ30秒に到達していないときは図
示しない後続のプログラムにジヤンプする。一方
タイマ値が30秒以上である旨判断されると、次に
ステツプ112を実行する。このステツプ112におい
ては、上記ステツプ106にてホツトバルブ（HV）
１９についてオン指令信号が出力された場合に
は、実位置SPが所定の範囲即ち95％から105％ま
での範囲に属しているか否かを判断し、一方上記
ステツプ106にてクールバルブ（CV）２０につい
てオン指令信号が出力された場合には、実位置
SPが所定の範囲即ち−５％から＋５％までの範
囲に属しているか否かを判断する。換言すればこ
の判断処理は、ホツトバルブ（HV）１９につい
てオン指令信号が出力されてから少なくとも30秒
が経過した時点においては実位置SPがMAX
HOTに達しているはずであるとして実際に
MAX HOT近傍に達しているか否かを判断し、
一方クールバルブ（CV）２０についてオン指令
信号が出力された場合については実位置がMAX
COOL近傍に達しているか否かを判断する。

実位置SPがMAX HOT近傍あるいはMAX
COOL近傍に到達している旨、即ちウオータバル
ブ１５が正常に動作している旨が判断されると、
図示しない後続のプログラムにジヤンプする。一
方ウオータバルブ１５が正常に動作していない
旨、即ち異常が発生している旨が判断されると、
次にステツプ113を実行する。

ステツプ113においては、解除努力カウンタの
内容が「２」に到達したか否かを判断する。ここ
で解除努力カウンタは後述する如く制御指令信号
を所定期間例えば５秒間反転して出力する処理の
回数をカウントするものである。そして図示しな
い後続のプログラムを実行する。

解除努力カウンタの内容が末だ「２」に到達し
ていない、即ち「０」又は「１」であると、次に
ステツプ114を実行し、ホツトバルブ（HV）１
９に対する制御指令信号及びクールバルブ（CV）
２０に対する制御指令信号を所定期間例えば５秒
間反転維持し、ウオータバルブ１５の異常状態を
解除する努力する。この異常状態としては例えば
バルブのゴミ詰りなどが挙げられ、バルブが逆転
されることによりゴミがバルブから除去されるこ
とがある。そしてステツプ115を実行し、解除努
力カウンタの内容をインクリメントする。一方解
除努力カウンタの内容が「２」以上である旨判断
されると、ステツプ116、ステツプ117及びステツ
プ118を順次実行する。即ち解除努力カウンタを
クリアし、異常表示指令信号を異常表示器３１に
出力し、更にホツトバルブ（HV）１９及びクー
ルバルブ（CV）２０を共にオフ状態にすべくオ
フ指令信号をウオータバルブ駆動手段３７に出力
する。そして図示しない後続のプログラムを実行
する。

一方、上述した如きステツプ105実行によりホ
ツトバルブ（HV）１９及びクールバルブ（CV）
２０がいずれもオン領域に属していない旨判断さ
れると、次に、ステツプ119を実行し、ホツトバ
ルブ（HV）１９および／又はクールバルブ
（CV）２０に対してオフ指令信号を出力し、次に
ステツプ120を実行し、上述したタイマをストツ
プ及びクリアする。そして図示しない後続のプロ
グラムを実行する。

このように第３図図示のフローチヤートにおい
て、ホツトバルブ（HV）１９又はクールバルブ
（CV）２０に対してオン指令信号が出力された
後、負圧が正常に動作している状態のもとで少な
くとも30秒間実位置SPが継続して変化しておら
ず、しかも実位置SPが目標位置に一致していな
いときは、５秒間継続して制御指令信号を反転状
態とする解除努力が行われる。そして例えば、努
力したにもかかわらず依然として実位置SPが変
化しない場合は、上記の如き５秒間の反転出力後
30秒が経過した時点で第２回目の解除努力を行う
ようにする。この解除努力は第３図においては最
大２回とされる。そして２回の解除努力にもかか
わらず依然としてウオータバルブ１５に異常状態
が発生していると判断したときは、異常表示器３
１に異常を表示させると共にホツトバルブ
（HV）１９及びクールバルブ（CV）２０をとも
にオフ状態にする。

以上第３図のフローチヤートを参照して制御回
路３２の処理動作を説明したが、次に第４図を参
照しつつ更に具体的に説明する。

ウオータバルブの目標ストローク量（目標位
置）SWが例えば60％でありかつ実ストローク量
（実位置）SPが60％付近に維持されている状態の
下で、時点ＴHzで温度設定器３０が操作され目標
ストローク量SWが例えば40％に変更されるよう
になると、クールバルブ（CV）２０がオンされ、
実ストローク量SPは徐々に40％の目標ストロー
ク量SWに近づいてゆく。そして時点T₁で実スト
ローク量SPが目標ストローク量SWと略一致し、
その差（SW−SP）が上述した如き制御パターン
におけるオフ領域に属するようになると、クール
バルブ（CV）２０はオンからオフに反転され、
以後40％付近の実ストローク量SPが維持される。

その後、時点T₂で再び目標温度の設定変更が
なされ、目標ストローク量SWが60％に変更され
ると、今度はホツトバルブ（HV）１９に対して
オン指令信号が出力されホツトバルブ（HV）１
９がオンされる。そして時点T₃から例えば30秒
が経過した時点T₄でホツトバルブ（HV）１９を
オフにスイツチング、クールバルブ（CV）２０
をオンにスイツチングし、この反転状態を５秒間
継続させる。即ち第１回目の解除努力を行う。

この５秒間が経過した時点T₅で、今度はホツ
トバルブ（HV）１９のみをオンさせ、30秒間該
オン状態を維持する。

そして30秒が経過した時点T₆で第２回目の解
除努力を５秒間行う。そして時点T₇で再びホツ
トバルブ（HV）１９のみをオンさせ、該オン状
態を30秒間継続させる。そして依然としてウオー
タバルブに異常状態がある場合は、時点T₈で表
示指令信号を異常表示器３１に出力し、異常を表
示する。

ここで上記実施例においては、状態検出手段Ｍ
５として負圧センサを用い負圧を直接的に検出す
るようにしているが、エンジンを電気的に制御す
る回転信号あるいはオルタネータの出力電圧の立
ち上りを検出してチヤージランプを消灯する回路
からの検出信号を入力して負圧を検出するように
しても同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

又、上記実施例においてはアクチユエータがウ
オータバルブである場合について説明したが、そ
の他のアクチユエータ例えばエアミツクスタイプ
の空気調和装置におけるエアミツクスダンパであ
つてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の自動車用空気調和
装置においては、第５図に示したように エンジンの作動状態に応じて作動されるアクチ
ユエータＭ１と、該アクチユエータＭ１の実位置
を検出するポジシヨンセンサＭ２と、該ポジシヨ
ンセンサＭ２を含む入力手段群Ｍ３からの信号を
受け上記アクチユエータＭ１の目標位置を演算し
アクチユエータ制御指令信号を出力する制御回路
Ｍ４とを備えた自動車用空気調和装置において、 エンジンの作動状態を検出する状態検出手段Ｍ
５及び異常表示器Ｍ６を備えると共に、 上記制御回路Ｍ４に、 上記状態検出手段Ｍ５の検出信号に基づき、エ
ンジン負圧が上記アクチユエータＭ１の動力源と
して正常に供給されているか否かを判断する状態
判断手段Ｍ７と、 上記アクチユエータＭ１の目標位置と上記ポジ
シヨンセンサＭ２にて検出される実位置とが一致
しているか否かを判断する一致判断手段Ｍ８と、 上記状態判断手段Ｍ７にてエンジン負圧が正常
である旨判断され、かつ上記一致判断手段Ｍ８に
て目標位置と実位置とが不一致である旨判断され
た場合に、上記異常表示器Ｍ６に異常を表示する
ための表示信号を出力する異常判定手段Ｍ９と、 を設けたことを特徴としている。

このため本発明によればエンジン負圧が正常に
供給されている状態の下でアクチユエータＭ１に
異常が発生した場合にでも、これを容易にかつ正
確に検知し、異常表示器Ｍ６によりその旨を運転
者に知らせることができ、異常発生に対する対
策、たとえばウオータバルブへの給電停止を行い
装置の保護を図るといつたことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車用空気調和装置の
一実施例構成、第２図はそのウオータバルブの概
略構成図、第３図は本発明による処理の主要部分
を説明するためのフローチヤート、第４図は更に
具体的に説明するためのタイムチヤート、第５図
は本発明の構成を表わすブロツク図をそれぞれ示
す。 Ｍ１……アクチユエータ、Ｍ２，２４……ポジ
シヨンセンサ、Ｍ３……入力手段群、Ｍ４，３２
……制御回路、Ｍ５……状態検出手段、Ｍ６，３
１……異常表示器、Ｍ７……状態判断手段、Ｍ８
……一致判断手段、Ｍ９……異常判定手段、１…
…空気調和装置、５……内外気切り換えダンパ、
６……ブロワ、７……エバポレータ、８……ヒー
タコア、９……吹出切り換えダンパ、１５……ウ
オータバルブ、２２……外気温センサ、２３……
ダクトセンサ、２５……負圧センサ、２６……水
温センサ、２７……内気温センサ、２８……日射
センサ、２９……スイツチパネル、３０……温度
設定器、３３……イグニツシヨンスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの作動状態に応じて作動されるアク
   チユエータと、該アクチユエータの実位置を検出
   するポジシヨンセンサと、該ポジシヨンセンサを
   含む入力手段群からの信号を受け上記アクチユエ
   ータの目標位置を演算しアクチユエータ制御指令
   信号を出力する制御回路とを備えた自動車用空気
   調和装置において、 エンジンの作動状態を検出する状態検出手段及
   び異常表示器を備えると共に、 上記制御回路に、 上記状態検出手段の検出信号に基づき、エンジ
   ン負圧が上記アクチユエータの動力源として正常
   に供給されているか否かを判断する状態判断手段
   と、 上記アクチユエータの目標位置と上記ポジシヨ
   ンセンサにて検出される実位置とが一致している
   か否かを判断する一致判断手段と、 上記状態判断手段にてエンジン負圧が正常であ
   る旨判断され、かつ上記一致判断手段にて目標位
   置と実位置とが不一致である旨判断された場合
   に、上記異常表示器に異常を表示するための表示
   信号を出力する異常判定手段と、 を設けたことを特徴とする自動車用空気調和装
   置。 ２ 一致判断手段にて用いられる目標位置が、ア
   クチユエータの作動範囲の限界点に近接して定め
   られる特許請求の範囲第１項記載の自動車用空気
   調和装置。