JPH06458B2 - 自動車用空気調和装置の故障診断方法 - Google Patents
自動車用空気調和装置の故障診断方法Info
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- JPH06458B2 JPH06458B2 JP58204705A JP20470583A JPH06458B2 JP H06458 B2 JPH06458 B2 JP H06458B2 JP 58204705 A JP58204705 A JP 58204705A JP 20470583 A JP20470583 A JP 20470583A JP H06458 B2 JPH06458 B2 JP H06458B2
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Description
〔発明の利用分野〕 本発明は自動車用空気調和装置に係り、特に冷却手段や
加熱手段の故障を検出する手段を備えた自動車用空気調
和装置に関する。 〔発明の背景〕 例えば、特開昭56−82339号に開示されているように、
従来の空調装置においては、各種センサの断線,短絡,
モータのロツク等の故障の検出表示はなされているが、
加熱,冷却機能の故障検出表示はなされていないのが現
状である。 〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みてなされ、その目的は、冷却手段や
加熱手段の故障検出を行うと共に、その故障検出表示に
あたり加熱手段,冷却手段自らに原因があるか或いはそ
の他に原因があるか知らせることができる自動車用空気
調和装置の故障診断方法を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は、空調用ダクトを通過する空気を冷却する冷却
器、この冷却された空気を加熱する加熱器、前記冷却さ
れた空気を前記加熱器及びそのバイパス通過に導く割合
を決定する温調ドア、前記温調ドアの開度を検出する温
調ドアセンサー、車室温度を検出する車室温度センサ
ー、前記冷却器の通過直後の空気温度を検出する被冷却
空気温度センサー、車室温度と目標設定温度との差に応
じて前記温調ドアを制御し、且つ前記被冷却空気温度が
目標値となるよう前記冷却器を運転制御する空調制御手
段を備えた自動車用空気調和装置において、 前記車室温度センサー,被冷却空気温度センサーの出力
値を診断用の判定値と比較して、これらの温度センサー
の故障診断を行う温度センサー故障診断手段と、 前記温調ドアセンサーの検出値とドア目標電圧値との差
が所定時間内に所定値以下になるか否か判断して温調ド
アの故障診断を行う温調ドア故障診断手段と、 前記車室温度と目標設定温度との差が所定時間内に所定
値以下になるか否かを判断して前記冷却器及び加熱器の
故障診断を行う冷却器・加熱器故障診断手段とを備え、 これらの故障診断の処理手段として、前記車室温度セ
ンサー,被冷却空気温度センサー及び前記温調ドアの
故障診断を行わせた後に、前記冷却器,加熱器の故障
診断を行い、 前記の各種故障の診断がなされたときには、表示器を介
してその旨の表示を行うことを特徴とする。 このような構成よりなれば、上記した一連の各種故障診
断により、温度センサー類,温調ドアの故障検出が行わ
れるほかに、空調機器の中枢たる冷却器,加熱手段につ
いての故障検出がなされる。特に、本発明では、一連の
空調制御ルーチンの中で、の冷却器及び加熱器の故障
診断の前にの被冷却空気温度センサー,車室内温度セ
ンサー故障診断との温調ドアの故障診断が行われるこ
とで、の冷却器や加熱器の故障診断の結果表示(故障
を検出した場合の表示)について、次のような作用がな
される。 すなわち、の冷却器や加熱器の故障診断は、(イ)車
室温度と目標設定温度の差、(ロ)その差が所定時間内
に所定値以下になるかどうかの2点で行われるが、
(イ)や(ロ)は、車室温度センサー,被冷却空気温度
センサー,温調ドアが故障の場合は正常な値とならない
ので、冷却器や加熱器が故障してなくとも、の故障診
断を行う場合に誤つた判定をする。しかし、本発明のよ
うに、の故障診断前にの故障診断を事前に行つて
おけば、冷却器及び加熱器の故障表示が自らの故障によ
るものか、他の原因(車室内温度センサー,被冷却空気
温度センサー,温調ドアの故障)によるものかを区別し
て乗員に知らせることができる。 〔発明の実施例〕 以下本発明を第1図〜第5図,第7図〜第9図に示した
実施例および第6図,第10図を用いて詳細に説明す
る。 第1図は本発明の自動車用空気調和装置の一実施例を示
す全体構成図である。本実施例の自動車用空気調和装置
は、車室内外から空気を吸込み、加熱または冷却し、こ
れを空調空気として車室内に吹き出す熱交換部1、この
熱交換部1の各機器を電気的に制御する制御部2、この
装置の起動停止と希望設定温度を制御部2に入力する操
作部3および車室温度信号と熱交換部1の機器状態信号
を制御部2に入力するセンサー類とから構成してある。 熱交換部1には、熱交換部ユニットケース100内へ車室
外からの空気を吸入する外気吸込口101と車室内空気を
吸入する内気吸込口102の開閉制御をする吸込口ドア
111があり、この吸込口ドア111は、2段アクショ
ンの負圧アクチェータ112とリターンスプリング11
3により3位置に制御される。すなわち、負圧アクチェ
ータ112の各負圧作動室は、電磁弁114,115を
介して負圧ポンプなどの負圧源に接続してあり、吸込口
ドア111は、電磁弁114,115がともに通電され
ていないときは、リターンスプリング113の力により
内気吸込口102を閉じ、外気吸込みの状態とし、電磁
弁114,115にともに通電されたときは、負圧アク
チェータ112の両負圧作動室に供給される負圧力によ
り外気吸込口101を閉じ、内気吸込みの状態にする。
また、電磁弁114に通電され、電磁弁115に通電さ
れないときは、負圧アクチェータ112の一方の負圧作
動室のみに負圧力が作用するため、吸入口ドア111は
上記状態の中間位置に停止し、外気吸込口101と内気
吸込口102とがともに開かれ、内外気吸込みの状態と
なる。 また、熱交換部ユニツトケース100には、吸込口10
1,102から空気を吸込み、後述する熱交換部へ送る
ブロワー121が設けてある。このブロワー121によ
る風量は、制御部2により制御されるドライバ122に
よりモータ123に供給する印加電圧を制御することに
よって制御される。ブロワー121の下流には蒸発器1
31が設けてあり、この蒸発器131は、コンプレッサ
132、コンデンサ(図示せず)膨張弁133などと圧
縮冷凍サイクルを構成しており、これを通過する空気の
冷却器となっている。 コンプレッサ132は、自動車のエンジンにより電磁ク
ラッチ132aを介して駆動され、その駆動,非駆動
は、制御部2からの制御信号によつて制御されるコンプ
レツサリレー132bにより電磁クラッチ132aを励
磁,非励磁することによって行われる。 蒸発器131の下流には、加熱器となるヒータコア14
1が設けてあり、このヒータコア141には自動車のエン
ジン冷却水(温水)を循環させてあり、ヒータコア14
1を通過する空気を加熱する。そして、ヒータコア14
1を通過する空気量を増減することによって加熱量を制
御するための温調ドア142が設けてある。この温調ド
ア142は、電磁弁143,144を介して負圧源に接
続された負圧アクチェータ145とリターンスプリング
146によって回動する。電磁弁143,144にともに
通電されないときは、負圧アクチェータ145の負圧作
動室が電磁弁143,144を経て大気に導通するため、
負圧力が作用せず、温調ドア142は、リターンスプリ
ング146の作用により第1図に附記したθが減少する
方向に回動する。換言すれば、ヒータコア141を通過
する空気量を増加させることになる。電磁弁143に通電
され、電磁弁144に通電されないときには、負圧アク
チェータ141の負圧作動室が電磁弁144,143を
経て負圧源に導通され、負圧力が作用する。この結果、
温調ドア142は、リターンスプリング146に抗して
θが増大する方向に回動する。すなわち、ヒータコア1
41を通過する空気量を減少させる方向に回動する。温
調ドア142と連動して作動するポテンショメータ14
7は、温調ドア142の位置に対応する位置信号を電圧
VTの形で制御部2に入力し(θの増加につれてVTは上
昇する)、制御部2は、具体的な処理については後述す
るが、目標位置と検出位置との差ΔVTが所定値より大
きいときは温調ドア142の故障と判断する。なお、詳
細は後述するが、温調ドア142は、上記構成にて帰還
制御され、ヒータコア141を通過する空気量がブロワ
ー121により送られるブロワー風量Aの零(θが増
大)から100%(θが零)まで制御される。また、ヒ
ータコア141を通過しない空気は、ヒータコア141
に並列に設けてあるバイパス103を通り、ヒータコア
141を通過した加熱された空気と混合して車室内に吹
出される。蒸発器131とヒータコア141またはバイ
パス103を通過した空気は、車室内への上吹出口10
4,下吹出口105 またはフロントガラスへのデフ吹出口106から車室内
へ吹き出される。車室内への空気の吹出口を切り換える
ため、モードドア151が設けてあり、このモードドア
151は、吸込口ドア111と同様2段アクション負圧
アクチェータ152により3位置に制御される。負圧ア
クチェータ152の2個の負圧作動室は、それぞれ電磁弁
153,154を介して負圧源に接続してあり、電磁弁
153,154の両方に通電されていないときには、リ
ターンスプリング155により上吹出口104が閉じら
れ、空気は下吹出口105から吹き出される。また、電
磁弁153,154の両方に通電されているときには、
負圧アクチェータ152の両負圧作動室に負圧源が接続
され、モードドア151が下吹出口105を閉じ、空気
は上吹出口104から吹出される。電磁弁153に通電
され、電磁弁154に通電されないときには、負圧アク
チェータ152の一方の負圧作動室のみが負圧源に接続
されるため、モードドア151は、上記状態の中間位
置、すなわち、上吹出口104,下吹出口105の両方
を開いた状態となり、空気は両吹出口104,105か
ら吹き出される、いわゆるバイレベルの状態となる。デ
フ吹出口106は、デフドア156によつて開閉される
(デフドア156が閉状態でも少量の吹出空気が存在す
るように構成するのが普通である)。デフドア156は、
電磁弁157を介して負圧源に接続された負圧アクチェ
ータ158とリターンスプリング159により駆動され
る。電磁弁157に通電されたときには、負圧アクチェ
ータ158に負圧力が作用し、デフドア156はリター
ンスプリング159に抗して開き、電磁弁157に通電
されないときには、デフドア156はリターンスプリン
グ159の作用により閉じられる。 蒸発器131の直ぐ下流には、蒸発器131を通過直後
の空気温度、すなわち、被冷却空気温度TCを検出する
サーミスタなどからなる被冷却空気温度センサー160
が設けてあり、被冷却空気温度TCを電圧VCの形で制
御部2に入力している。また、車室の適当の位置に車室
温度センサー170が取り付けてあり、車室温度TRを電
圧VRの形で制御部2に入力している。 ところで、第6図に示す特性の温度センサ信号VC,V
R、すなわち、4.5〜0.5V、つまり、−17〜8
0℃は、第5図に示すA−D変換回路21によりディジ
タル量に変換されてマイクロコンピュータ22に入力さ
れる。しかし、温度センサー160,170の故障検知
の場合、短絡等による低電圧側については、故障検知に
必要な80℃に対応する電圧を入力できるが、断線等に
よる高電圧側については、−17℃に対応する電圧とな
り不十分となるので、−50℃に対応する電圧(4.9
5V)を基準にして温度センサー信号を比較するため、
第5図に示すように比較回路24を設けて、温度センサ
ー160,170の故障検知を行うようにしてある。 制御部2は、温度センサー160,170などのセンサ
ー類および操作部3からのアナログ信号をディジタル信
号に変換するA−D変換器21,センサー故障検出用の
比較回路24,A−D変換器21と操作部3からのディ
ジタル信号を用いて演算処理するマイクロコンピュータ
22およびマイクロコンピュータ22の出力信号により
熱交換部1の各機器を制御するインターフェース回路2
3とから構成してある。また、マイクロコンピュータ2
2は、前述の温度センサー160,170の故障診断手
段,温調ドア142の故障診断手段のほかに、その詳細
については後述するが、温度センサー170から検出さ
れる車室温度と操作部3で設定された目標設定温度との
差が所定値以下であるか否かを判断し、その温度差が所
定値以上ある状態が所定時間以上続くと、蒸発器131
等の冷凍サイクル(冷却器)或いはヒータコア141
(加熱器)について故障である旨の診断を行う故障検出
カウンタ機能(故障診断手段)を備えている。 第2図はマイクロコンピュータ22の機能ブロック図で
あるインターフェース回路23は、熱交換部1の電磁弁
114,115,143,144,153,154,15
7,コンプレッサリレー132bを制御するスイツチ素
子としてのトランジスタ231〜238,モータ123
に電力を供給するドライバ122にアナログ電圧を供給
するD−A変換器239とより構成してある。 操作部3は、本装置を起動,停止するためのエアコンス
イッチ(図示省略),車室内の希望温度を設定する温度
設定器31,車室内を手動により除湿する除湿スイッチ
32,デフ吹出口106からフロントガラスに空気を吹
出す操作をするデフスイツチ33および故障表示用ラン
プ34などから構成してある。そして、温度設定器31
によって設定される車室の希望温度(目標設定温度
TS)は、電圧VSとして制御部2に入力され、除湿ス
イッチ32,デフスイッチ33の操作信号VDEH,VDEF
は電圧の高低の形で制御部2に入力される。 次に、上記した構成の自動車用空気調和装置の動作につ
いて説明する。 第3図,第4図は制御部2の動作フローチャートであ
る。第3図,第4図の( )内の数字はフローの順序を
示すステップ番号である。図示のように、本装置の動作
は、第3図のステップ(201)〜(203)のイニシ
ャライズ,ステップ(204)〜(218)の無限回繰
り返すメインルーチンおよび第4図のこのメインルーチ
ンの処理中にメインルーチンの1周期(実施例では約1
秒)の数百分の一の周期(実施例では1/100秒)で処理
するステップ(220)〜(228)の割込みルーチン
とからなっている。 まず、エアコンスイッチにより本装置が起動されると、
制御部2のマイクロコンピュータ22のI/Oデータが
ステップ(201)で定められた初期値に設定され、ス
テップ(202)でマイクロコンピュータ22のRAM
がクリアされる。次に温調ドア142の位置(θ=0)
に対応するポテンショメータ147の電圧VTがA−D
変換器21によりディジタル量〔VT〕に変換され、ド
ア基準位置の初期値として読込まれる(203)。な
お、このドア基準位置信号は、割込みルーチン(22
4)により監視,更新される(温調ドア基準位置設定,
更新についての詳細は、特開昭57−84216号公報に記載
してある)。 次に、メインルーチンに移る。操作部3により設定され
た目標設定温度TSに対応した電圧VS,車室温度TR
に対応した電圧VR,被冷却空気温度TCに対応した電
圧Cは、それぞれ第5図に示した変換回路および第7図
に示した処理を経てディジタル値〔VS〕〔VR〕〔V
C〕に変換され、マイクロコンピュータ22に入力され
る(204)。 第7図は第3図のステップ(204)の詳細フローチャ
ートである。TSに対応する電圧VSを入力し(240
−0)、被冷却空気温度センサー160,車室温度セン
サー170を選択し(204−2)、その出力電圧をA−
D変換器21によりディジタル量に変換してマイクロコ
ンピュータ22に入力する(204−3)。マイクロコ
ンピュータ22では、温度センサ160,170の回路
短絡等のため信号電圧が低くなつていないかどうかを判
定し(204−4)、低い場合は短絡しているものとみ
なし、対応する故障のフラグをマイクロコンピュータ2
2のメモリにセットする(204−5)。さらに、対象
が内気温度TRのときは(204−6)、設定温度 TSを上下させることでマニアルエアコン的に使えるよ
うに常温に相当する電圧に置き換え(204−7)、蒸発
器131直後の被冷却空気温度TCのときは、蒸発器1
31の凍結を防止するため、低温に相当する電圧に置き
換える(204−8)。信号電圧がディジタル量に換算
できる上限値を越えているときは(204−9)、抵抗
器242,243(第5図参照)によって作り出される
故障検出のための4.95Vの基準電圧を越えているか
どうかを判断し(204−10)、越えているときは温
度センサー160,170の回路断線等の故障とみな
し、対応する故障のフラグをマイクロコンピュータ22
のメモリにセットし(204−11)、処理をステップ
(204−6)に移す(204−12)。なお、温調ド
ア142の位置に対応した電圧VTの読込みは、タイマ
割込みで行うようにしてあり、これについては後述す
る。 次に、第3図に戻り、〔VR〕、〔VC〕は、マイクロ
コンピュータ22のROMに記憶された変換マップによ
り車室温度,被冷却空気温度相当のディジタル値
〔TR〕,〔TC〕に変換する(205)。 〔VS〕は1次の変換式により目標設定温度TSのディ
ジタル値〔TS〕に変換する(206)。そして、目標
設定温度〔TS〕と車室温度〔TR〕との偏差〔ΔT〕
=〔TS〕−〔TR〕を求める(207)。 次に、偏差〔ΔT〕を用いてクーラおよびヒータ機能
についての故障検出を行う。ヒータ機能,クーラ機能さ
らに温調ドア142について、それぞれが正常に機能し
ているときは、後述する時間割込みで計数しているマイ
クロコンピュータ22のメモリに設けたそれぞれの故障
検出用カウンタをメインルーチンの故障診断処理のステ
ップ(208)でクリアする。異常状態が続き、カウン
タをクリアしなくなったらカウンタが所定値に到達した
ときに該当する機能が故障しているとみなし、マイクロ
コンピュータ22の中のメモリに対応する故障フラグを
セットする。 第8図は第3図のステップ(208)の詳細フローチャ
ートである。まず、温調ドア目標電圧と実際に検出した
電圧との差の絶対値が所定値ΔQT以下になっているか
どうかを判断し(208−1)、所定値以下の正常時に
は、温調ドア故障検出用のカウンタをクリアする(20
8−2)。また、目標設定温度と内気温度との差が所定
値ΔT以下になっているかどうかを判断し(208−
3)、所定値以下の正常時には、ヒータ故障検出用のカ
ウンタをクリアする(208−4)。また、制御信号が
クーラ領域(X<0)かどうかを判断し(208−
5)、ヒータ領域(X>0)のときは、クーラ故障検出
用のカウンタをクリアし(208−8)、一方、クーラ
領域(X<0)のときは、さらに、目標設定温度と内気
温度との差が所定値ΔT′以上かどうかを判断し(20
8−6)、 ΔT′以下の正常時にはクーラ故障検出用のカウンタを
クリアする(208−7)。また、故障表示処理ステッ
プ(208−9)では、マイクロコンピュータ22のメ
モリにいずれかの故障検出フラグがセットされていると
きは、操作部3の故障表示用ランプ34を点灯し、運転
者に知らせる。 上記の故障検出用カウンタのカウントは、一定周期で実
行される第9図に示す故障検出カウンタ処理(227)
で行う。温調ドア故障検出用カウンタをカウントアップ
し(227−1)、温調ドア故障検出用カウンタが所定
時間(例えば、10秒)経過に相当する数になったら
(227−2)、温度ドア故障検出フラグをマイクロコ
ンピュータ22のメモリにセットする(227−3)。
また、ヒータ故障検出用カウンタをカウントアップし
(227−4)、ヒータ故障検出用カウンタが所定時間
(例えば、20分)経過に相当する数になったら、(2
27−5)、ヒータ故障検出フラグをマイクロコンピュ
ータ22のメモリにセットする(227−6)。また、
クーラ故障検出用カウンタをカウントアップし(227
−7)、クーラ故障検出用カウンタが所定時間(例え
ば、20分)経過に相当する数になったら(227−
8)、クーラ故障検出フラグをマイクロコンピュータ2
2のメモリにセットする(227−9)。 さらに、第3図に戻り、次に、〔X〕=k〔ΔT〕+1
/τ∫〔ΔT〕dtなるPI演算を行う。まず、上式の
積分項は、第4図の割込みルーチンのタイマ処理(22
6)により指定された所定時間毎に温度偏差〔ΔT〕を
加算することにより求める(209)。さらに、この積
分項にk(ΔT)を加えることにより制御信号〔X〕を
求める(210)。なお、上記のk,τは、制御系によ
って決まる定数である(上記のPI演算処理の詳細は特
願昭55−57836号に示してある)。 また、除湿スイッチ32により除湿操作が行われたとき
には、ステップ(210)での最後の処理として一時補
正値〔ΔX〕を加え、補正された値とする。この除湿操
作については後述する。 このようにして求めた制御信号〔X〕は、車室温度TR
を目標設定温度TSに制御する過程で、車室熱負荷とし
て必要とする熱量に見合う量であり、本実施例ではk>
0,τ>0に選んであるので、〔X〕>0では加熱力
を、しかも、〔X〕値が大きいほど大きな加熱力を、ま
た、〔X〕<0では冷房力を、しかも、〔−X〕値が大
きいほど大きな冷房力を車室熱負荷として必要としてい
ることを意味している。 この制御信号〔X〕の値に基づく本空気調和装置の動作
を第10図を参照しながら説明する。第10図は第1図
の熱交換部1の動作説明線図で、横軸に制御信号〔X〕
をとって示してある。 まず、制御信号〔X〕に対する温度ドア目標電圧
〔VT0〕を計算によって求める(211)。この目標電
圧〔VT0〕は、〔X〕に関する1次式であり、〔X〕が
加熱手段の故障を検出する手段を備えた自動車用空気調
和装置に関する。 〔発明の背景〕 例えば、特開昭56−82339号に開示されているように、
従来の空調装置においては、各種センサの断線,短絡,
モータのロツク等の故障の検出表示はなされているが、
加熱,冷却機能の故障検出表示はなされていないのが現
状である。 〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みてなされ、その目的は、冷却手段や
加熱手段の故障検出を行うと共に、その故障検出表示に
あたり加熱手段,冷却手段自らに原因があるか或いはそ
の他に原因があるか知らせることができる自動車用空気
調和装置の故障診断方法を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は、空調用ダクトを通過する空気を冷却する冷却
器、この冷却された空気を加熱する加熱器、前記冷却さ
れた空気を前記加熱器及びそのバイパス通過に導く割合
を決定する温調ドア、前記温調ドアの開度を検出する温
調ドアセンサー、車室温度を検出する車室温度センサ
ー、前記冷却器の通過直後の空気温度を検出する被冷却
空気温度センサー、車室温度と目標設定温度との差に応
じて前記温調ドアを制御し、且つ前記被冷却空気温度が
目標値となるよう前記冷却器を運転制御する空調制御手
段を備えた自動車用空気調和装置において、 前記車室温度センサー,被冷却空気温度センサーの出力
値を診断用の判定値と比較して、これらの温度センサー
の故障診断を行う温度センサー故障診断手段と、 前記温調ドアセンサーの検出値とドア目標電圧値との差
が所定時間内に所定値以下になるか否か判断して温調ド
アの故障診断を行う温調ドア故障診断手段と、 前記車室温度と目標設定温度との差が所定時間内に所定
値以下になるか否かを判断して前記冷却器及び加熱器の
故障診断を行う冷却器・加熱器故障診断手段とを備え、 これらの故障診断の処理手段として、前記車室温度セ
ンサー,被冷却空気温度センサー及び前記温調ドアの
故障診断を行わせた後に、前記冷却器,加熱器の故障
診断を行い、 前記の各種故障の診断がなされたときには、表示器を介
してその旨の表示を行うことを特徴とする。 このような構成よりなれば、上記した一連の各種故障診
断により、温度センサー類,温調ドアの故障検出が行わ
れるほかに、空調機器の中枢たる冷却器,加熱手段につ
いての故障検出がなされる。特に、本発明では、一連の
空調制御ルーチンの中で、の冷却器及び加熱器の故障
診断の前にの被冷却空気温度センサー,車室内温度セ
ンサー故障診断との温調ドアの故障診断が行われるこ
とで、の冷却器や加熱器の故障診断の結果表示(故障
を検出した場合の表示)について、次のような作用がな
される。 すなわち、の冷却器や加熱器の故障診断は、(イ)車
室温度と目標設定温度の差、(ロ)その差が所定時間内
に所定値以下になるかどうかの2点で行われるが、
(イ)や(ロ)は、車室温度センサー,被冷却空気温度
センサー,温調ドアが故障の場合は正常な値とならない
ので、冷却器や加熱器が故障してなくとも、の故障診
断を行う場合に誤つた判定をする。しかし、本発明のよ
うに、の故障診断前にの故障診断を事前に行つて
おけば、冷却器及び加熱器の故障表示が自らの故障によ
るものか、他の原因(車室内温度センサー,被冷却空気
温度センサー,温調ドアの故障)によるものかを区別し
て乗員に知らせることができる。 〔発明の実施例〕 以下本発明を第1図〜第5図,第7図〜第9図に示した
実施例および第6図,第10図を用いて詳細に説明す
る。 第1図は本発明の自動車用空気調和装置の一実施例を示
す全体構成図である。本実施例の自動車用空気調和装置
は、車室内外から空気を吸込み、加熱または冷却し、こ
れを空調空気として車室内に吹き出す熱交換部1、この
熱交換部1の各機器を電気的に制御する制御部2、この
装置の起動停止と希望設定温度を制御部2に入力する操
作部3および車室温度信号と熱交換部1の機器状態信号
を制御部2に入力するセンサー類とから構成してある。 熱交換部1には、熱交換部ユニットケース100内へ車室
外からの空気を吸入する外気吸込口101と車室内空気を
吸入する内気吸込口102の開閉制御をする吸込口ドア
111があり、この吸込口ドア111は、2段アクショ
ンの負圧アクチェータ112とリターンスプリング11
3により3位置に制御される。すなわち、負圧アクチェ
ータ112の各負圧作動室は、電磁弁114,115を
介して負圧ポンプなどの負圧源に接続してあり、吸込口
ドア111は、電磁弁114,115がともに通電され
ていないときは、リターンスプリング113の力により
内気吸込口102を閉じ、外気吸込みの状態とし、電磁
弁114,115にともに通電されたときは、負圧アク
チェータ112の両負圧作動室に供給される負圧力によ
り外気吸込口101を閉じ、内気吸込みの状態にする。
また、電磁弁114に通電され、電磁弁115に通電さ
れないときは、負圧アクチェータ112の一方の負圧作
動室のみに負圧力が作用するため、吸入口ドア111は
上記状態の中間位置に停止し、外気吸込口101と内気
吸込口102とがともに開かれ、内外気吸込みの状態と
なる。 また、熱交換部ユニツトケース100には、吸込口10
1,102から空気を吸込み、後述する熱交換部へ送る
ブロワー121が設けてある。このブロワー121によ
る風量は、制御部2により制御されるドライバ122に
よりモータ123に供給する印加電圧を制御することに
よって制御される。ブロワー121の下流には蒸発器1
31が設けてあり、この蒸発器131は、コンプレッサ
132、コンデンサ(図示せず)膨張弁133などと圧
縮冷凍サイクルを構成しており、これを通過する空気の
冷却器となっている。 コンプレッサ132は、自動車のエンジンにより電磁ク
ラッチ132aを介して駆動され、その駆動,非駆動
は、制御部2からの制御信号によつて制御されるコンプ
レツサリレー132bにより電磁クラッチ132aを励
磁,非励磁することによって行われる。 蒸発器131の下流には、加熱器となるヒータコア14
1が設けてあり、このヒータコア141には自動車のエン
ジン冷却水(温水)を循環させてあり、ヒータコア14
1を通過する空気を加熱する。そして、ヒータコア14
1を通過する空気量を増減することによって加熱量を制
御するための温調ドア142が設けてある。この温調ド
ア142は、電磁弁143,144を介して負圧源に接
続された負圧アクチェータ145とリターンスプリング
146によって回動する。電磁弁143,144にともに
通電されないときは、負圧アクチェータ145の負圧作
動室が電磁弁143,144を経て大気に導通するため、
負圧力が作用せず、温調ドア142は、リターンスプリ
ング146の作用により第1図に附記したθが減少する
方向に回動する。換言すれば、ヒータコア141を通過
する空気量を増加させることになる。電磁弁143に通電
され、電磁弁144に通電されないときには、負圧アク
チェータ141の負圧作動室が電磁弁144,143を
経て負圧源に導通され、負圧力が作用する。この結果、
温調ドア142は、リターンスプリング146に抗して
θが増大する方向に回動する。すなわち、ヒータコア1
41を通過する空気量を減少させる方向に回動する。温
調ドア142と連動して作動するポテンショメータ14
7は、温調ドア142の位置に対応する位置信号を電圧
VTの形で制御部2に入力し(θの増加につれてVTは上
昇する)、制御部2は、具体的な処理については後述す
るが、目標位置と検出位置との差ΔVTが所定値より大
きいときは温調ドア142の故障と判断する。なお、詳
細は後述するが、温調ドア142は、上記構成にて帰還
制御され、ヒータコア141を通過する空気量がブロワ
ー121により送られるブロワー風量Aの零(θが増
大)から100%(θが零)まで制御される。また、ヒ
ータコア141を通過しない空気は、ヒータコア141
に並列に設けてあるバイパス103を通り、ヒータコア
141を通過した加熱された空気と混合して車室内に吹
出される。蒸発器131とヒータコア141またはバイ
パス103を通過した空気は、車室内への上吹出口10
4,下吹出口105 またはフロントガラスへのデフ吹出口106から車室内
へ吹き出される。車室内への空気の吹出口を切り換える
ため、モードドア151が設けてあり、このモードドア
151は、吸込口ドア111と同様2段アクション負圧
アクチェータ152により3位置に制御される。負圧ア
クチェータ152の2個の負圧作動室は、それぞれ電磁弁
153,154を介して負圧源に接続してあり、電磁弁
153,154の両方に通電されていないときには、リ
ターンスプリング155により上吹出口104が閉じら
れ、空気は下吹出口105から吹き出される。また、電
磁弁153,154の両方に通電されているときには、
負圧アクチェータ152の両負圧作動室に負圧源が接続
され、モードドア151が下吹出口105を閉じ、空気
は上吹出口104から吹出される。電磁弁153に通電
され、電磁弁154に通電されないときには、負圧アク
チェータ152の一方の負圧作動室のみが負圧源に接続
されるため、モードドア151は、上記状態の中間位
置、すなわち、上吹出口104,下吹出口105の両方
を開いた状態となり、空気は両吹出口104,105か
ら吹き出される、いわゆるバイレベルの状態となる。デ
フ吹出口106は、デフドア156によつて開閉される
(デフドア156が閉状態でも少量の吹出空気が存在す
るように構成するのが普通である)。デフドア156は、
電磁弁157を介して負圧源に接続された負圧アクチェ
ータ158とリターンスプリング159により駆動され
る。電磁弁157に通電されたときには、負圧アクチェ
ータ158に負圧力が作用し、デフドア156はリター
ンスプリング159に抗して開き、電磁弁157に通電
されないときには、デフドア156はリターンスプリン
グ159の作用により閉じられる。 蒸発器131の直ぐ下流には、蒸発器131を通過直後
の空気温度、すなわち、被冷却空気温度TCを検出する
サーミスタなどからなる被冷却空気温度センサー160
が設けてあり、被冷却空気温度TCを電圧VCの形で制
御部2に入力している。また、車室の適当の位置に車室
温度センサー170が取り付けてあり、車室温度TRを電
圧VRの形で制御部2に入力している。 ところで、第6図に示す特性の温度センサ信号VC,V
R、すなわち、4.5〜0.5V、つまり、−17〜8
0℃は、第5図に示すA−D変換回路21によりディジ
タル量に変換されてマイクロコンピュータ22に入力さ
れる。しかし、温度センサー160,170の故障検知
の場合、短絡等による低電圧側については、故障検知に
必要な80℃に対応する電圧を入力できるが、断線等に
よる高電圧側については、−17℃に対応する電圧とな
り不十分となるので、−50℃に対応する電圧(4.9
5V)を基準にして温度センサー信号を比較するため、
第5図に示すように比較回路24を設けて、温度センサ
ー160,170の故障検知を行うようにしてある。 制御部2は、温度センサー160,170などのセンサ
ー類および操作部3からのアナログ信号をディジタル信
号に変換するA−D変換器21,センサー故障検出用の
比較回路24,A−D変換器21と操作部3からのディ
ジタル信号を用いて演算処理するマイクロコンピュータ
22およびマイクロコンピュータ22の出力信号により
熱交換部1の各機器を制御するインターフェース回路2
3とから構成してある。また、マイクロコンピュータ2
2は、前述の温度センサー160,170の故障診断手
段,温調ドア142の故障診断手段のほかに、その詳細
については後述するが、温度センサー170から検出さ
れる車室温度と操作部3で設定された目標設定温度との
差が所定値以下であるか否かを判断し、その温度差が所
定値以上ある状態が所定時間以上続くと、蒸発器131
等の冷凍サイクル(冷却器)或いはヒータコア141
(加熱器)について故障である旨の診断を行う故障検出
カウンタ機能(故障診断手段)を備えている。 第2図はマイクロコンピュータ22の機能ブロック図で
あるインターフェース回路23は、熱交換部1の電磁弁
114,115,143,144,153,154,15
7,コンプレッサリレー132bを制御するスイツチ素
子としてのトランジスタ231〜238,モータ123
に電力を供給するドライバ122にアナログ電圧を供給
するD−A変換器239とより構成してある。 操作部3は、本装置を起動,停止するためのエアコンス
イッチ(図示省略),車室内の希望温度を設定する温度
設定器31,車室内を手動により除湿する除湿スイッチ
32,デフ吹出口106からフロントガラスに空気を吹
出す操作をするデフスイツチ33および故障表示用ラン
プ34などから構成してある。そして、温度設定器31
によって設定される車室の希望温度(目標設定温度
TS)は、電圧VSとして制御部2に入力され、除湿ス
イッチ32,デフスイッチ33の操作信号VDEH,VDEF
は電圧の高低の形で制御部2に入力される。 次に、上記した構成の自動車用空気調和装置の動作につ
いて説明する。 第3図,第4図は制御部2の動作フローチャートであ
る。第3図,第4図の( )内の数字はフローの順序を
示すステップ番号である。図示のように、本装置の動作
は、第3図のステップ(201)〜(203)のイニシ
ャライズ,ステップ(204)〜(218)の無限回繰
り返すメインルーチンおよび第4図のこのメインルーチ
ンの処理中にメインルーチンの1周期(実施例では約1
秒)の数百分の一の周期(実施例では1/100秒)で処理
するステップ(220)〜(228)の割込みルーチン
とからなっている。 まず、エアコンスイッチにより本装置が起動されると、
制御部2のマイクロコンピュータ22のI/Oデータが
ステップ(201)で定められた初期値に設定され、ス
テップ(202)でマイクロコンピュータ22のRAM
がクリアされる。次に温調ドア142の位置(θ=0)
に対応するポテンショメータ147の電圧VTがA−D
変換器21によりディジタル量〔VT〕に変換され、ド
ア基準位置の初期値として読込まれる(203)。な
お、このドア基準位置信号は、割込みルーチン(22
4)により監視,更新される(温調ドア基準位置設定,
更新についての詳細は、特開昭57−84216号公報に記載
してある)。 次に、メインルーチンに移る。操作部3により設定され
た目標設定温度TSに対応した電圧VS,車室温度TR
に対応した電圧VR,被冷却空気温度TCに対応した電
圧Cは、それぞれ第5図に示した変換回路および第7図
に示した処理を経てディジタル値〔VS〕〔VR〕〔V
C〕に変換され、マイクロコンピュータ22に入力され
る(204)。 第7図は第3図のステップ(204)の詳細フローチャ
ートである。TSに対応する電圧VSを入力し(240
−0)、被冷却空気温度センサー160,車室温度セン
サー170を選択し(204−2)、その出力電圧をA−
D変換器21によりディジタル量に変換してマイクロコ
ンピュータ22に入力する(204−3)。マイクロコ
ンピュータ22では、温度センサ160,170の回路
短絡等のため信号電圧が低くなつていないかどうかを判
定し(204−4)、低い場合は短絡しているものとみ
なし、対応する故障のフラグをマイクロコンピュータ2
2のメモリにセットする(204−5)。さらに、対象
が内気温度TRのときは(204−6)、設定温度 TSを上下させることでマニアルエアコン的に使えるよ
うに常温に相当する電圧に置き換え(204−7)、蒸発
器131直後の被冷却空気温度TCのときは、蒸発器1
31の凍結を防止するため、低温に相当する電圧に置き
換える(204−8)。信号電圧がディジタル量に換算
できる上限値を越えているときは(204−9)、抵抗
器242,243(第5図参照)によって作り出される
故障検出のための4.95Vの基準電圧を越えているか
どうかを判断し(204−10)、越えているときは温
度センサー160,170の回路断線等の故障とみな
し、対応する故障のフラグをマイクロコンピュータ22
のメモリにセットし(204−11)、処理をステップ
(204−6)に移す(204−12)。なお、温調ド
ア142の位置に対応した電圧VTの読込みは、タイマ
割込みで行うようにしてあり、これについては後述す
る。 次に、第3図に戻り、〔VR〕、〔VC〕は、マイクロ
コンピュータ22のROMに記憶された変換マップによ
り車室温度,被冷却空気温度相当のディジタル値
〔TR〕,〔TC〕に変換する(205)。 〔VS〕は1次の変換式により目標設定温度TSのディ
ジタル値〔TS〕に変換する(206)。そして、目標
設定温度〔TS〕と車室温度〔TR〕との偏差〔ΔT〕
=〔TS〕−〔TR〕を求める(207)。 次に、偏差〔ΔT〕を用いてクーラおよびヒータ機能
についての故障検出を行う。ヒータ機能,クーラ機能さ
らに温調ドア142について、それぞれが正常に機能し
ているときは、後述する時間割込みで計数しているマイ
クロコンピュータ22のメモリに設けたそれぞれの故障
検出用カウンタをメインルーチンの故障診断処理のステ
ップ(208)でクリアする。異常状態が続き、カウン
タをクリアしなくなったらカウンタが所定値に到達した
ときに該当する機能が故障しているとみなし、マイクロ
コンピュータ22の中のメモリに対応する故障フラグを
セットする。 第8図は第3図のステップ(208)の詳細フローチャ
ートである。まず、温調ドア目標電圧と実際に検出した
電圧との差の絶対値が所定値ΔQT以下になっているか
どうかを判断し(208−1)、所定値以下の正常時に
は、温調ドア故障検出用のカウンタをクリアする(20
8−2)。また、目標設定温度と内気温度との差が所定
値ΔT以下になっているかどうかを判断し(208−
3)、所定値以下の正常時には、ヒータ故障検出用のカ
ウンタをクリアする(208−4)。また、制御信号が
クーラ領域(X<0)かどうかを判断し(208−
5)、ヒータ領域(X>0)のときは、クーラ故障検出
用のカウンタをクリアし(208−8)、一方、クーラ
領域(X<0)のときは、さらに、目標設定温度と内気
温度との差が所定値ΔT′以上かどうかを判断し(20
8−6)、 ΔT′以下の正常時にはクーラ故障検出用のカウンタを
クリアする(208−7)。また、故障表示処理ステッ
プ(208−9)では、マイクロコンピュータ22のメ
モリにいずれかの故障検出フラグがセットされていると
きは、操作部3の故障表示用ランプ34を点灯し、運転
者に知らせる。 上記の故障検出用カウンタのカウントは、一定周期で実
行される第9図に示す故障検出カウンタ処理(227)
で行う。温調ドア故障検出用カウンタをカウントアップ
し(227−1)、温調ドア故障検出用カウンタが所定
時間(例えば、10秒)経過に相当する数になったら
(227−2)、温度ドア故障検出フラグをマイクロコ
ンピュータ22のメモリにセットする(227−3)。
また、ヒータ故障検出用カウンタをカウントアップし
(227−4)、ヒータ故障検出用カウンタが所定時間
(例えば、20分)経過に相当する数になったら、(2
27−5)、ヒータ故障検出フラグをマイクロコンピュ
ータ22のメモリにセットする(227−6)。また、
クーラ故障検出用カウンタをカウントアップし(227
−7)、クーラ故障検出用カウンタが所定時間(例え
ば、20分)経過に相当する数になったら(227−
8)、クーラ故障検出フラグをマイクロコンピュータ2
2のメモリにセットする(227−9)。 さらに、第3図に戻り、次に、〔X〕=k〔ΔT〕+1
/τ∫〔ΔT〕dtなるPI演算を行う。まず、上式の
積分項は、第4図の割込みルーチンのタイマ処理(22
6)により指定された所定時間毎に温度偏差〔ΔT〕を
加算することにより求める(209)。さらに、この積
分項にk(ΔT)を加えることにより制御信号〔X〕を
求める(210)。なお、上記のk,τは、制御系によ
って決まる定数である(上記のPI演算処理の詳細は特
願昭55−57836号に示してある)。 また、除湿スイッチ32により除湿操作が行われたとき
には、ステップ(210)での最後の処理として一時補
正値〔ΔX〕を加え、補正された値とする。この除湿操
作については後述する。 このようにして求めた制御信号〔X〕は、車室温度TR
を目標設定温度TSに制御する過程で、車室熱負荷とし
て必要とする熱量に見合う量であり、本実施例ではk>
0,τ>0に選んであるので、〔X〕>0では加熱力
を、しかも、〔X〕値が大きいほど大きな加熱力を、ま
た、〔X〕<0では冷房力を、しかも、〔−X〕値が大
きいほど大きな冷房力を車室熱負荷として必要としてい
ることを意味している。 この制御信号〔X〕の値に基づく本空気調和装置の動作
を第10図を参照しながら説明する。第10図は第1図
の熱交換部1の動作説明線図で、横軸に制御信号〔X〕
をとって示してある。 まず、制御信号〔X〕に対する温度ドア目標電圧
〔VT0〕を計算によって求める(211)。この目標電
圧〔VT0〕は、〔X〕に関する1次式であり、〔X〕が
〔0〕で、〔VT0〕=〔VT1〕となり、あらかじめ定め
られた〔X〕の正の値 〔X3〕で、〔VT0〕=〔VT2〕となる2点を満足す
る。ここに、〔VT1〕は温調ドア142がヒータコア1
41への通路を閉じた状態(θが最大)のポテンショメ
ータ147による電圧に相当するものであり、〔VT2〕
はヒータコア141への通路を完全に開いた状態(θ=
0)のポテンショメータ147による電圧に相当する。 次に、割込み処理ルーチンで温調ドア142の位置信号
としてポテンショメータ147による電圧VTを読込
み、A−D変換器21によりディジタル値〔VT〕に変
換する(222)。 次に、目標電圧〔VT0〕と〔VT〕とを比較することに
より温調ドア142の位置制御を行う(223)。すな
わち、まず、〔ΔVT〕=〔VT0〕−〔VT〕を求め、あ
らかじめ定められた値〔ΔVTPで〕>0に対して、〔Δ
VT〕≧〔ΔVTP〕で“1”,〔ΔVT〕<〔ΔVTP〕
で“0”となる制御信号〔T1〕と、〔−ΔVTP〕≦
〔ΔVT〕≦〔ΔVTP〕で“1”、上記以外の範囲で
“0”となる制御信号〔T2〕とを作る。そして、制御
信号〔T1〕,〔T2〕が“1”のときにはスイッチ素子
233,234がオンになり、電磁弁143,144に
通電され、“0”のときには通電されない。以上の動作
により、上記したように、〔ΔVT〕>〔ΔVTP〕で温
調ドア142はθが増す方向に回動され、〔ΔVT〕<
〔−ΔVTP〕では温調ドア142はθが減少する方向に
回動される。また、〔−ΔVTP〕≦〔ΔVT〕≦〔ΔV
TP〕の範囲では温調ドア142は静止状態となり、この
ときの温調ドア142の位置θは、制御信号〔X〕に対
応した目標電圧〔VT0〕に相当する位置になっている。 次に、メインルーチンのステップ(215)に戻って、
被冷却空気温度TCの目標温度〔TC0〕を次によって求
める。あらかじめ定めた〔X〕の負の値〔X2〕に対し
て〔X〕≦〔X2〕では、〔TC0〕は蒸発器表面が凍結
直前の可能最低値〔TC1〕(本実施例では2.5℃)と
なり、〔X〕≧〔X2〕の範囲では、〔X〕≦〔X2〕
で〔TC1〕,〔X〕=
られた〔X〕の正の値 〔X3〕で、〔VT0〕=〔VT2〕となる2点を満足す
る。ここに、〔VT1〕は温調ドア142がヒータコア1
41への通路を閉じた状態(θが最大)のポテンショメ
ータ147による電圧に相当するものであり、〔VT2〕
はヒータコア141への通路を完全に開いた状態(θ=
0)のポテンショメータ147による電圧に相当する。 次に、割込み処理ルーチンで温調ドア142の位置信号
としてポテンショメータ147による電圧VTを読込
み、A−D変換器21によりディジタル値〔VT〕に変
換する(222)。 次に、目標電圧〔VT0〕と〔VT〕とを比較することに
より温調ドア142の位置制御を行う(223)。すな
わち、まず、〔ΔVT〕=〔VT0〕−〔VT〕を求め、あ
らかじめ定められた値〔ΔVTPで〕>0に対して、〔Δ
VT〕≧〔ΔVTP〕で“1”,〔ΔVT〕<〔ΔVTP〕
で“0”となる制御信号〔T1〕と、〔−ΔVTP〕≦
〔ΔVT〕≦〔ΔVTP〕で“1”、上記以外の範囲で
“0”となる制御信号〔T2〕とを作る。そして、制御
信号〔T1〕,〔T2〕が“1”のときにはスイッチ素子
233,234がオンになり、電磁弁143,144に
通電され、“0”のときには通電されない。以上の動作
により、上記したように、〔ΔVT〕>〔ΔVTP〕で温
調ドア142はθが増す方向に回動され、〔ΔVT〕<
〔−ΔVTP〕では温調ドア142はθが減少する方向に
回動される。また、〔−ΔVTP〕≦〔ΔVT〕≦〔ΔV
TP〕の範囲では温調ドア142は静止状態となり、この
ときの温調ドア142の位置θは、制御信号〔X〕に対
応した目標電圧〔VT0〕に相当する位置になっている。 次に、メインルーチンのステップ(215)に戻って、
被冷却空気温度TCの目標温度〔TC0〕を次によって求
める。あらかじめ定めた〔X〕の負の値〔X2〕に対し
て〔X〕≦〔X2〕では、〔TC0〕は蒸発器表面が凍結
直前の可能最低値〔TC1〕(本実施例では2.5℃)と
なり、〔X〕≧〔X2〕の範囲では、〔X〕≦〔X2〕
で〔TC1〕,〔X〕=
〔0〕で所定値〔TC2〕(本実施
例では25℃なる2点を結ぶ1次式によって求められる
値となる。なお、〔X〕=
例では25℃なる2点を結ぶ1次式によって求められる
値となる。なお、〔X〕=
〔0〕の付近は、車室熱負荷
が加熱力も冷房力も必要としない領域であり、外気温度
T0が目標設定温度TSに近い。この領域では、冷却手
段をほとんど動作させる必要がないことから、〔TC2〕
≒〔TS〕と設定する。 次のステップ(216)では、被冷却空気温度の目標温
度〔TC0〕と被冷却空気温度〔TC〕とを比較し、その
温度差〔ΔTC〕=〔TC0〕−〔TC〕を計算し、この
〔ΔTC〕の値によりコンプレッサ制御信号〔C〕を作
る。すなわち、〔ΔTC〕≧
が加熱力も冷房力も必要としない領域であり、外気温度
T0が目標設定温度TSに近い。この領域では、冷却手
段をほとんど動作させる必要がないことから、〔TC2〕
≒〔TS〕と設定する。 次のステップ(216)では、被冷却空気温度の目標温
度〔TC0〕と被冷却空気温度〔TC〕とを比較し、その
温度差〔ΔTC〕=〔TC0〕−〔TC〕を計算し、この
〔ΔTC〕の値によりコンプレッサ制御信号〔C〕を作
る。すなわち、〔ΔTC〕≧
〔0〕で〔C〕は“0”,
〔ΔTC〕<
〔ΔTC〕<
〔0〕で〔C〕は“1”となる。 コンプレッサ制御信号〔C〕が“1”のときには、ステ
ップ(218)の時点でスイッチ素子235がオンとな
り、コンプレッサリレー132bに通電する。そして、コ
ンプレッサリレー132bのオンによりマグネットクラッ
チ132aが励磁され、コンプレッサ132が稼動し、
蒸発器131を通過する空気が冷却されて被冷却空気温度
TCが下がる。被冷却空気温度TCが下がれば、やがて
〔ΔTC〕≧
ップ(218)の時点でスイッチ素子235がオンとな
り、コンプレッサリレー132bに通電する。そして、コ
ンプレッサリレー132bのオンによりマグネットクラッ
チ132aが励磁され、コンプレッサ132が稼動し、
蒸発器131を通過する空気が冷却されて被冷却空気温度
TCが下がる。被冷却空気温度TCが下がれば、やがて
〔ΔTC〕≧
〔0〕となり、〔C〕=
〔0〕となる。そ
こで、メインルーチンの最後のステップ(218)の時
点で、コンプレッサ132は非稼動となる。 このように、コンプレッサ132が稼動,非稼動を繰り
返すことにより、被冷却空気温度TCは、制御信号
〔X〕により定まる目標温度〔TC0〕近くに保たれる。
ただし、上記したように、〔X〕≧0の範囲では、車室
熱負荷は加熱力を必要としており、目標設定温度TS>
車室外気温度T0で、他方、TC0>TC2≒TSであり、
そして、吹込口ドア111は、車室外気を吸込むので、
蒸発器131へ送られる風の温度は、車室外気温度T0
に近い。したがって、冷却手段が作動しなくとも〔ΔT
C〕>0であり、コンプレッサ132は稼動することが
ない。そして、〔TC〕≒〔T0〕となる。 ブロワ風量Aは、モータ123に供給される電圧VFに
ほぼ比例する。このモータ123に供給される電圧VF
は、次のように制御される。まず、制御信号〔X〕に対
応した目標電圧〔VF〕を求める。また、あらかじめ定
めた〔X〕の負の値〔X1〕,正の値〔X4〕に対して
それぞれ〔X〕≦〔X1〕,〔X〕≧〔X4〕で最大値
〔VF1〕(本実施例では12V)、上記負の値
〔X2〕,正の値〔X3〕で最大値〔VF2〕(本実施例
では4V)とする。そして、〔X1〕≦〔X〕≦
〔X2〕の範囲では、〔X1〕で〔VF1〕,〔X2〕で
〔VF2〕となる2点を結ぶ1次式により〔VF〕を定
め、〔X3〕≦〔X〕≦〔X4〕の範囲では、〔X3〕
で〔VF2〕,〔X4〕で〔VF1〕となる2点を結ぶ1次
式により〔VF〕を定める(217)。 上記により求めた目標値〔VF〕が、ステップ(21
8)でインターフェース回路23のD−A変換器239
によりアナログ電圧VFSに変換され、この電圧VFSによ
り制御されるドライバ122によりモータ123に印加
される電圧VFが制御されて、モータ123が駆動され
る。 制御信号〔X〕の値により〔X1〕以下では、VFが
最大、すなわち、ブロワー風量Aは最大AMAXとなり、
〔X1〕と〔X2〕と間では、ブロワー風量Aは最大A
MAXから最小AMINまでほぼ直線的に減少し、〔X2〕と
〔X3〕の間では、最小AMIN保たれ、〔X3〕と〔X
4〕の間では、最小AMINから最大AMAXまで直線的に増
加し、〔X4〕以上では、最大AMAXになるように連続
的に制御される。 以上の動作のほか、途中で吸込口ドア111,モードド
ア151も制御信号〔X〕の値により制御される。すな
わち、〔X〕≦
こで、メインルーチンの最後のステップ(218)の時
点で、コンプレッサ132は非稼動となる。 このように、コンプレッサ132が稼動,非稼動を繰り
返すことにより、被冷却空気温度TCは、制御信号
〔X〕により定まる目標温度〔TC0〕近くに保たれる。
ただし、上記したように、〔X〕≧0の範囲では、車室
熱負荷は加熱力を必要としており、目標設定温度TS>
車室外気温度T0で、他方、TC0>TC2≒TSであり、
そして、吹込口ドア111は、車室外気を吸込むので、
蒸発器131へ送られる風の温度は、車室外気温度T0
に近い。したがって、冷却手段が作動しなくとも〔ΔT
C〕>0であり、コンプレッサ132は稼動することが
ない。そして、〔TC〕≒〔T0〕となる。 ブロワ風量Aは、モータ123に供給される電圧VFに
ほぼ比例する。このモータ123に供給される電圧VF
は、次のように制御される。まず、制御信号〔X〕に対
応した目標電圧〔VF〕を求める。また、あらかじめ定
めた〔X〕の負の値〔X1〕,正の値〔X4〕に対して
それぞれ〔X〕≦〔X1〕,〔X〕≧〔X4〕で最大値
〔VF1〕(本実施例では12V)、上記負の値
〔X2〕,正の値〔X3〕で最大値〔VF2〕(本実施例
では4V)とする。そして、〔X1〕≦〔X〕≦
〔X2〕の範囲では、〔X1〕で〔VF1〕,〔X2〕で
〔VF2〕となる2点を結ぶ1次式により〔VF〕を定
め、〔X3〕≦〔X〕≦〔X4〕の範囲では、〔X3〕
で〔VF2〕,〔X4〕で〔VF1〕となる2点を結ぶ1次
式により〔VF〕を定める(217)。 上記により求めた目標値〔VF〕が、ステップ(21
8)でインターフェース回路23のD−A変換器239
によりアナログ電圧VFSに変換され、この電圧VFSによ
り制御されるドライバ122によりモータ123に印加
される電圧VFが制御されて、モータ123が駆動され
る。 制御信号〔X〕の値により〔X1〕以下では、VFが
最大、すなわち、ブロワー風量Aは最大AMAXとなり、
〔X1〕と〔X2〕と間では、ブロワー風量Aは最大A
MAXから最小AMINまでほぼ直線的に減少し、〔X2〕と
〔X3〕の間では、最小AMIN保たれ、〔X3〕と〔X
4〕の間では、最小AMINから最大AMAXまで直線的に増
加し、〔X4〕以上では、最大AMAXになるように連続
的に制御される。 以上の動作のほか、途中で吸込口ドア111,モードド
ア151も制御信号〔X〕の値により制御される。すな
わち、〔X〕≦
〔0〕で“1”,〔X〕≧
〔0〕で
“0”となる制御信号〔I1〕,〔X〕≦〔X5〕で
“1”,〔X〕≧〔X5〕で“0”となる制御信号〔I
2〕を作る(212)。なお、〔X5〕は負の値で、
〔X1〕<〔X5〕<〔X2〕なる値である。 制御信号〔I1〕,〔I2〕が“1”のときには、ステ
ップ(218)にてスイッチ素子231,232がオン
し、電磁弁114,115に通電し、“0”のときに
は、電磁弁114,115に通電しない。 制御信号〔X〕が〔X〕≦〔X5〕のときには、上記の
ように〔I1〕,〔I2〕がともに“1”となり、電磁
弁114,115に通電され、吸込口ドア111はアク
チェータ112により内気吸込みの状態となる。 〔X〕≧
“0”となる制御信号〔I1〕,〔X〕≦〔X5〕で
“1”,〔X〕≧〔X5〕で“0”となる制御信号〔I
2〕を作る(212)。なお、〔X5〕は負の値で、
〔X1〕<〔X5〕<〔X2〕なる値である。 制御信号〔I1〕,〔I2〕が“1”のときには、ステ
ップ(218)にてスイッチ素子231,232がオン
し、電磁弁114,115に通電し、“0”のときに
は、電磁弁114,115に通電しない。 制御信号〔X〕が〔X〕≦〔X5〕のときには、上記の
ように〔I1〕,〔I2〕がともに“1”となり、電磁
弁114,115に通電され、吸込口ドア111はアク
チェータ112により内気吸込みの状態となる。 〔X〕≧
〔0〕のときには、〔I1〕,〔I2〕がとも
に“0”であり、吸込口ドア111はリターンスプリン
グ113により引かれて外気吸込みの状態となる。 〔X5〕≦〔X〕≦
に“0”であり、吸込口ドア111はリターンスプリン
グ113により引かれて外気吸込みの状態となる。 〔X5〕≦〔X〕≦
〔0〕では、〔I1〕が“1”,
〔I2〕が“0”であるため、吸込口ドア111は中間
位置となり、内気吸込みの状態となる。 同様に、モードドア151も制御信号〔X〕の値により
制御される。ただし、
〔I2〕が“0”であるため、吸込口ドア111は中間
位置となり、内気吸込みの状態となる。 同様に、モードドア151も制御信号〔X〕の値により
制御される。ただし、
〔0〕<〔X6〕<〔X7〕<
〔X3〕である〔X6〕,〔X7〕があらかじめ定めて
ある。 〔X〕<〔X7〕で“1”,〔X〕≧〔X7〕で“0”
となる制御信号〔01〕と、〔X〕<〔X6〕で
“1”,〔X〕≧〔X6〕で“0”となる制御信号〔0
2〕を作る(213)。 そして、制御信号〔01〕,〔02〕の値によりモード
ドア151はステップ(218)にて次のように駆動さ
れる。 〔X〕<〔X6〕では、制御信号〔01〕,〔02〕が
ともに“1”であり、スイッチ素子236,237はと
もにオンとなり、電磁弁153,154に通電され、モー
ドドア151はアクチェータ152により上吹出しの状
態となる。 また、〔X〕>〔X7〕では、〔01〕,〔02〕がと
もに“0”であり、電磁弁153,154に通電され
ず、モードドア151はリターンスプリング155によ
り下吹出しの状態とされる。 〔X6〕≦〔X〕≦〔X7〕では、〔01〕が“1”,
〔02〕が“0”となるため、電磁弁153に通電さ
れ、電磁弁154に通電されないため、モードドア15
1は中間位置となり、上下吹出しの状態となる。 本実施例によれば、空調制御のメインルーチンの処理ス
テップにおいて、被冷却空気温度センサー160、車
室温度センサ170の短絡や断線等の故障診断や温調
ドア142の故障診断を行うほかに、これらの故障診断
を前提として、冷凍サイクルやヒータコアの故障診断
を行うので、このの故障検出も正確に行い得る。 すなわち、冷凍サイクルやヒータコアの故障診断は、
(イ)車室温度と目標設定温度の差、(ロ)その差が所
定時間内に所定値以下になるかどうかの2点で行ってい
るが、(イ)や(ロ)は、車室温度センサー170,被
冷却空気温度センサー160,温調ドア142が故障の
場合は正常な値とならないので、冷凍サイクルやヒータ
コアが故障してなくとも、故障診断を行う場合に誤っ
た判定をする。しかし、本実施例のように、の故障診
断前にの故障診断を事前に行っておけば、冷却手段
及び加熱手段の故障表示が自らの故障によるものか、他
の原因(車室内温度センサー,被冷却空気温度センサ
ー,温調ドアの故障)によるものかを区別して乗員に知
らせることができる。 その結果、冷凍サイクルやヒータコアのような中枢機器
の故障検出に関する情報を早期に且つ信憑性を高くして
知らせることができ、2次故障の発生を未然に防止でき
る。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、空調装置の中枢となる
冷却手段及び加熱手段の故障を検出できると共に、その
故障検出表示が自らの故障によるものか、他の原因によ
るものかを区別して乗員に知らせることができるので、
修理にあたっての迅速且つ的確な対処を可能にし、2次
故障の発生を未然に防止できる。
〔X3〕である〔X6〕,〔X7〕があらかじめ定めて
ある。 〔X〕<〔X7〕で“1”,〔X〕≧〔X7〕で“0”
となる制御信号〔01〕と、〔X〕<〔X6〕で
“1”,〔X〕≧〔X6〕で“0”となる制御信号〔0
2〕を作る(213)。 そして、制御信号〔01〕,〔02〕の値によりモード
ドア151はステップ(218)にて次のように駆動さ
れる。 〔X〕<〔X6〕では、制御信号〔01〕,〔02〕が
ともに“1”であり、スイッチ素子236,237はと
もにオンとなり、電磁弁153,154に通電され、モー
ドドア151はアクチェータ152により上吹出しの状
態となる。 また、〔X〕>〔X7〕では、〔01〕,〔02〕がと
もに“0”であり、電磁弁153,154に通電され
ず、モードドア151はリターンスプリング155によ
り下吹出しの状態とされる。 〔X6〕≦〔X〕≦〔X7〕では、〔01〕が“1”,
〔02〕が“0”となるため、電磁弁153に通電さ
れ、電磁弁154に通電されないため、モードドア15
1は中間位置となり、上下吹出しの状態となる。 本実施例によれば、空調制御のメインルーチンの処理ス
テップにおいて、被冷却空気温度センサー160、車
室温度センサ170の短絡や断線等の故障診断や温調
ドア142の故障診断を行うほかに、これらの故障診断
を前提として、冷凍サイクルやヒータコアの故障診断
を行うので、このの故障検出も正確に行い得る。 すなわち、冷凍サイクルやヒータコアの故障診断は、
(イ)車室温度と目標設定温度の差、(ロ)その差が所
定時間内に所定値以下になるかどうかの2点で行ってい
るが、(イ)や(ロ)は、車室温度センサー170,被
冷却空気温度センサー160,温調ドア142が故障の
場合は正常な値とならないので、冷凍サイクルやヒータ
コアが故障してなくとも、故障診断を行う場合に誤っ
た判定をする。しかし、本実施例のように、の故障診
断前にの故障診断を事前に行っておけば、冷却手段
及び加熱手段の故障表示が自らの故障によるものか、他
の原因(車室内温度センサー,被冷却空気温度センサ
ー,温調ドアの故障)によるものかを区別して乗員に知
らせることができる。 その結果、冷凍サイクルやヒータコアのような中枢機器
の故障検出に関する情報を早期に且つ信憑性を高くして
知らせることができ、2次故障の発生を未然に防止でき
る。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、空調装置の中枢となる
冷却手段及び加熱手段の故障を検出できると共に、その
故障検出表示が自らの故障によるものか、他の原因によ
るものかを区別して乗員に知らせることができるので、
修理にあたっての迅速且つ的確な対処を可能にし、2次
故障の発生を未然に防止できる。
第1図は本発明の自動車用空調装置の一実施例を示す全
体構成図、第2図は第1図のマイクロコンピュータの一
実施例を示す機能ブロック図、第3図,第4図は第1図
の制御部の動作の一実施例を示す動作フローチャート、
第5図は第1図の温度センサ電圧検部の一実施例を示す
回路図、第6図は温度センサの特性線図、第7図は第3
図のステップ(204)の詳細を示すフローチャート、
第8図は第3図のステップ(208)の詳細を示すフロ
ーチャート、第9図は第4図のステップ(227)の詳
細を示すフローチャート、第10図は第1図の熱交換部
の作動説明線図である。 1…熱交換部、2…制御部、3…操作部、21…A−D
交換器、22…マイクロコンピュータ、23…インター
フェース回路、24…比較回路、31…温度設定器、3
4…故障表示用ランプ、100…熱交換部ユニットケー
ス、103…バイパス、111…吸込口ドア、121…
ブロワー、131…蒸発器、141…ヒータコア、14
2…温調ドア、147…ポテンショメータ、151…モ
ードドア、160…被冷却空気温度センサー、170…
車室温度センサー。
体構成図、第2図は第1図のマイクロコンピュータの一
実施例を示す機能ブロック図、第3図,第4図は第1図
の制御部の動作の一実施例を示す動作フローチャート、
第5図は第1図の温度センサ電圧検部の一実施例を示す
回路図、第6図は温度センサの特性線図、第7図は第3
図のステップ(204)の詳細を示すフローチャート、
第8図は第3図のステップ(208)の詳細を示すフロ
ーチャート、第9図は第4図のステップ(227)の詳
細を示すフローチャート、第10図は第1図の熱交換部
の作動説明線図である。 1…熱交換部、2…制御部、3…操作部、21…A−D
交換器、22…マイクロコンピュータ、23…インター
フェース回路、24…比較回路、31…温度設定器、3
4…故障表示用ランプ、100…熱交換部ユニットケー
ス、103…バイパス、111…吸込口ドア、121…
ブロワー、131…蒸発器、141…ヒータコア、14
2…温調ドア、147…ポテンショメータ、151…モ
ードドア、160…被冷却空気温度センサー、170…
車室温度センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 次弘 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 大津 英一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 久保田 正則 茨城県勝田市東石川西古内3085番地5 日 立オートモテイブエンジニアリング株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭54−42584(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】空調用ダクトを通過する空気を冷却する冷
却器、この冷却された空気を加熱する加熱器、前記冷却
された空気を前記加熱器及びそのバイパス通路に導く割
合を決定する温調ドア、前記温調ドアの開度を検出する
温調ドアセンサー、車室温度を検出する車室温度センサ
ー、前記冷却器の通過直後の空気温度を検出する被冷却
空気温度センサー、車室温度と目標設定温度との差に応
じて前記温調ドアを制御し、且つ前記被冷却空気温度が
目標値となるよう前記冷却器を運転制御する空調制御手
段を備えた自動車用空気調和装置において、 前記車室温度センサー,被冷却空気温度センサーの出力
値を診断用の判定値と比較して、これらの温度センサー
の故障診断を行う温度センサー故障診断手段と、 前記温調ドアセンサーの検出値とドア目標電圧値との差
が所定時間内に所定値以下になるか否か判断して温調ド
アの故障診断を行う温調ドア故障診断手段と、 前記車室温度と目標設定温度との差が所定時間内に所定
値以下になるか否かを判断して前記冷却器及び加熱器の
故障診断を行う冷却器・加熱器故障診断手段とを備え、 これらの故障診断の処理手順として、前記車室温度セン
サー,被冷却空気温度センサー及び前記温調ドアの故障
診断を行わせた後に、前記冷却器,加熱器の故障診断を
行い、 前記の各種故障の診断がなされたときには、表示器を介
してその旨の表示を行うことを特徴とする自動車用空気
調和装置の故障診断方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58204705A JPH06458B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 自動車用空気調和装置の故障診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58204705A JPH06458B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 自動車用空気調和装置の故障診断方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6099710A JPS6099710A (ja) | 1985-06-03 |
JPH06458B2 true JPH06458B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16494944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58204705A Expired - Lifetime JPH06458B2 (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 自動車用空気調和装置の故障診断方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06458B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08112364A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Eco-Zu:Kk | 磁気治療装置付き肌着及び磁気治療装置付き靴下 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10316606A1 (de) * | 2003-04-11 | 2004-11-18 | Bayerische Motoren Werke Ag | Fehlererkennungssystem zur Erkennung eines fehlerhaften Temperatursensors in Kraftfahrzeugen |
JP5176884B2 (ja) * | 2008-11-10 | 2013-04-03 | 日産自動車株式会社 | 車両用空調装置の故障診断装置 |
CN114933340B (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-18 | 四川锦美环保股份有限公司 | 一种基于边缘计算的污水处理远程监控诊断***及方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5442584A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Temperature controller |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP58204705A patent/JPH06458B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08112364A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Eco-Zu:Kk | 磁気治療装置付き肌着及び磁気治療装置付き靴下 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6099710A (ja) | 1985-06-03 |
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