JPH0121003B2 - - 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調制御装置であつてセンサ
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指して自動車
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ユータ等を搭載
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
つてダンパ開度や風量等を制御する構成となつて
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、外部からの入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つては、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
点もあつた。 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
アクチユ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
言う欠点があつた。一方、故障時等には各アクチ
ユ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つてしまい実際的で
はないという問題点もあつた。 〔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、本発明がとつた
構成は第１図に例示する如くであつて、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M₁及び空調状
態を検出する各種センサM₂からの信号を入力す
る入力手段M₃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M₄₁
と、 前記検出手段M₄₁によつ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つて
センサ診断モードに切換えられている時、前記記
憶手段M₄₂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
M₄₃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M₁から空調条件と、一方、
各種センサM₂から空調状態を、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M₃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M₂に
異常があれば、検出手段M₄₁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M₄₂内に記
憶される。 次に切換手段M₅によつて空調制御手段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M₄₂内に記憶されてい
る異常状態と、現在継続してセンサM₂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の開閉によつて通風ダクト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６ａ，６ｂによつて開
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であつて電磁クラツチ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によつて通風ダクト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（ウオ
ータバルブ）１６によつて制御される。１７は温
度調整ダンパ（エアミツクスダンパ）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
温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によつて開度が
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２
１，２２によつて負圧管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２３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
ヨメータT_TPによつ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つて冷風を吹出
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３
４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ツク図で、マイ
クロコンピユータ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
従つて演算等の処理を行い、前記空調システムの
各種アクチユエータ、即ち電磁弁５ａ，５ｂ，１
６，２１，２２，３２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ツ
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はパネルスイツチ３７の入力を選択
するセレクタ、３９は内気センサS_TR、外気セン
サS_TAM、日射センサS_ST、エバ後センサS_TE、水温
センサS_TW、ポテンシヨメータS_TP２５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
ナログスイツチ、４１は該アナログスイツチ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）、４３
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は各種アクチユエータ４８、即ち
前記電磁弁５ａ，５ｂ，１６，２１，２２，３
２，３４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ユエータ用ドライバ、
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のロツク検
出回路、５２は前記パネルスイツチ３７から有効
な入力があつた時に鳴動するブザー、５３はバツ
クアツプ及びリセツト信号の制御回路、５４は定
電圧電源回路で、エンジンのイグニツシヨンスイ
ツチを介してバツテリ５５に接続されている。ま
た、前記CPU４２にはイグニツシヨンスイツチ
部S₁のアクセサリ端子A_CC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には夜間照明と滅光を行なうための夜間照
明滅光回路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、設定スイツチ７１０（上昇用）、
７２０（下降用）を操作することによつて所望の
設定温度が表示される。また表示パネルにおいて
７１１，７１２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ツチである。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ツチ
である。７３はブロワ７及び圧縮機を停止させる
ためのスイツチである。７４，７５はそれぞれブ
ロワ７の風量を低、高に調整するスイツチであ
る。７６はコンプレツサ１４の吐出容量を可変す
るなどして、コンプレツサ１４の稼動率を減少さ
せるスイツチである。７７は電磁クラツチ１２を
オンしてコンプレツサ１４を作動せしめるための
エアコンスイツチである。７７，７８，７９，８
０，８１は空調モードを選択するためのスイツチ
で、それぞれベントスイツチ７８、ベイレベルス
イツチ７９、ヒータスイツチ８０、デフロスタス
イツチ８１となつている。 また、この表示パネル７１は、マイクロコンピ
ユータ３６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、イグニツシヨンスイツチが第３図に
示すアクセサリ位置A_CCに切換えられている時、
上記パネルスイツチ３７のうち、自動制御スイツ
チ７２と、デフロスタスイツチ８１を同時にオン
すると、マイクロコンピユータ３６は、センサ診
断制御に切換わるようになつている。また、セン
サ診断制御の時、上記“OFF”スイツチ７３を
オンすると、通常制御に戻るようになつている。 なお、表示パネル７１には、通常の運転モード
においてはスイツチを受け付けた時鳴動し、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ヤー
トで、以下に各ステツプに表された処理を説明す
る。 100は、IGスイツチをA_CC位置またON位置に切
換える電源投入時によりCPU４２，４３にリセ
ツト信号が与えられ、プログラムの実行をスター
トするステツプを表わす。 101は、各ランプ、アクチユエータの出力をオ
フした後、設定温度等、バツクアツプデータを復
帰し、CPU４２，４３に内蔵のタイマを設定す
るなど初期設定をするステツプを表わす。 102はパネルスイツチ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ツ
プを表し、パネルスイツチ３７のうち、
“AUTO”スイツチ７２とデフロスタスイツチ８
１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はステツプ102
で通常運転モードと判定された場合にパネルスイ
ツチ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、マニユアルの制
御を決め、有効なスイツチ入力があつた場合はブ
ザー５２を鳴動するステツプを表わす。 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ツチ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ツプを表
わす。 105はステツプ104で入力したＡ／Ｄ変換値よ
り、センサのオープン・シヨートを判断し所定の
時間継続して異常が認められる時は、それを記憶
するステツプを表わす。 106〜110はステツプ103、104で入力した情報に
基づき、制御出力を計算するステツプを表わす。 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）、ラジエータ水温（TW）、必
要吹出温度（TAO）、温度調整ダンパ開度
（SW）、ブロワ風量（BWR）および各種アクチ
ユエータの出力などである。 またステツプ106のK_SET、K_R、K_AM、K_S、K_C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）
はそれぞれコンピユ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）、
（TAM）、（TE）においては−1.75℃を、（TW）
においては22.5℃を、また（ST）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「4000」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はステツプ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
テツプを表わす。 112はステツプ111による計算結果により、各ア
クチユエータ４８、ブロワモータ５０の制御信号
を出力するステツプを表わす。 113は前記ステツプ102で、イグニツシヨンスイ
ツチ部S₁がA_CC位置になつており、自動制御スイ
ツチ７２およびデフロスタスイツチ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、パネルスイツチ３７の入力を読み込むステツ
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ツプを
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ツプを表わす。 121は６種類のセンサが過去と現在にわたつて
異常がない時、すべて正常である旨の表示を行な
うステツプを表わす。ステツプ122は、上記診断
モードを行つている場合にパネルスイツチ３７の
“OFF”スイツチ７３をONされたかどうかを判
別するステツプで、“OFF”スイツチ７３がオン
されない限り診断モードを実行し、一旦スイツチ
７３がオンされるとステツプ103に進み、通常運
転モードとなる。従つて、再び診断モードにする
には、電源をオフ（IGスイツチをOFF位置）に
する必要がある。 上記のように通常はステツプ102からステツプ
112の通常運転モードを実行し、特にステツプ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ツプ113からステツプ121
を実行して、ステツプ105で記憶した過去の故障
状況と、ステツプ114で入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ツプ105の
具体的なフローチヤートを示す。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「00」は約−20℃、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「00」または「FF」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・シヨートとみ
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・Ｓ・OLDま
たはTR・Ｏ・OLDとなる各１ビツトのフラツグ
を１にする。なお、これらのフラツグは電源を断
つまで消去されない。 同様の処理は、外気温センサS_TAM、エバ後セン
サS_TE、日射センサS_ST、水温センサS_TW、Ａ／Ｍ
ダンパ・ポテンシヨメータS_TP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
ツプ115〜120の具体的なフローチヤートを示す。
そこで一例として第７図の内気温センサS_TRの場
合を説明する。 ステツプ200からステツプ205は、TRのオープ
ン故障に関する表示処理を行なう。 ステツプ201はTRが現在オープンであるかを
判断するステツプで、現在オープンであれば、ス
テツプ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。 ステツプ202はTRが現在オープンでない時、
過去に故障の発生があつたかを判定する。つまり
第６図におけるフラツグTR・Ｓ・OLDが１かど
うかを判定する。故障の記憶がなければステツプ
206へ進み、S_TRオープンに関する表示は行われな
い。もしフラツグTR・Ｓ・OLD＝１であり、過
去故障の記憶があればステツプ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。 従つて、異常コード「21・０」が、設定温度表
示器４１に表示されれば、内気センサのオープン
故障があることが判り、ブザーのON／OFFによ
り、それが現在故障か過去故障であるかが判る。
なお、内気センサのシヨート故障は、上記ステツ
プ201〜205と同じアルゴリズムのステツプ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S_TRについてであ
るが、外気温センサS_TAM、蒸発器８の後流側の温
度を検出するエバ後センサS_TE、車室内に入射さ
れる日射状態を検出する日射センサS_ST、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S_TW、温度調整ダンパ１７の開度を検出
するポテンシヨメータS_TP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
ローチヤ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。

〔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ツク図、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ツク
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ユータの制御フ
ローチヤート、第６図〜第１３図は第５図の部分
詳細フローチヤートである。 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……圧縮器、１５……加熱器、１７……温度
調整用ダンパ、５ａ，５ｂ，１６，２１，２２，
３２，３４……電磁弁、３６……マイクロコンピ
ユータ、３７……パネルスイツチ、４０……セン
サ、４２，４３……CPU、４４……設定温度表
示器、４８……アクチユエータ、７２〜８０……
パネルスイツチ、S_TR……内気センサ、S_TAM……
外気センサ、S_ST……日射センサ、S_TE……エバ後
センサ、S_TW……水温センサ、S_TP……ポテンシヨ
メータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 前記検出手段によつ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つてセン
   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 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ツ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 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。