JPH06458B2 - 自動車用空気調和装置の故障診断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔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
Ｖ_Tの形で制御部２に入力し（θの増加につれてＶ_T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ΔＶ_T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Ｔ_Ｃ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Ｔ_Ｃを電圧Ｖ_Ｃ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Ｔ_Ｒを電
圧Ｖ_Ｒ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Ｖ_Ｃ，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
Ｔ_Ｓ）は、電圧Ｖ_Ｓ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Ｖ_DEH，Ｖ_DEF
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Ｖ_ＴがＡ−Ｄ
変換器２１によりディジタル量〔Ｖ_Ｔ〕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Ｔ_Ｓに対応した電圧Ｖ_Ｓ，車室温度Ｔ_Ｒ
に対応した電圧Ｖ_Ｒ，被冷却空気温度Ｔ_Ｃ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〔Ｖ_Ｓ〕〔Ｖ_Ｒ〕〔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。Ｔ_Ｓに対応する電圧Ｖ_Ｓ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Ｔ_Ｒのときは（２０４−６）、設定温度 Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｃ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Ｖ_Ｔ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、〔Ｖ_Ｒ〕、〔Ｖ_Ｃ〕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
〔Ｔ_Ｒ〕，〔Ｔ_Ｃ〕に変換する（２０５）。 〔Ｖ_Ｓ〕は１次の変換式により目標設定温度Ｔ_Ｓのディ
ジタル値〔Ｔ_Ｓ〕に変換する（２０６）。そして、目標
設定温度〔Ｔ_Ｓ〕と車室温度〔Ｔ_Ｒ〕との偏差〔ΔＴ〕
＝〔Ｔ_Ｓ〕−〔Ｔ_Ｒ〕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ΔＱ_Ｔ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Ｔ_Ｒ
を目標設定温度Ｔ_Ｓ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
〔Ｖ_T0〕を計算によって求める（２１１）。この目標電
圧〔Ｖ_T0〕は、〔Ｘ〕に関する１次式であり、〔Ｘ〕が

〔０〕で、〔Ｖ_T0〕＝〔Ｖ_T1〕となり、あらかじめ定め
られた〔Ｘ〕の正の値 〔Ｘ_３〕で、〔Ｖ_T0〕＝〔Ｖ_T2〕となる２点を満足す
る。ここに、〔Ｖ_T1〕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、〔Ｖ_T2〕
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Ｖ_Tを読込
み、Ａ−Ｄ変換器２１によりディジタル値〔Ｖ_T〕に変
換する（２２２）。 次に、目標電圧〔Ｖ_T0〕と〔Ｖ_T〕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、〔ΔＶ_T〕＝〔Ｖ_T0〕−〔Ｖ_T〕を求め、あ
らかじめ定められた値〔ΔＶ_TPで〕＞０に対して、〔Δ
Ｖ_Ｔ〕≧〔ΔＶ_TP〕で“１”，〔ΔＶ_T〕＜〔ΔＶ_TP〕
で“０”となる制御信号〔Ｔ₁〕と、〔−ΔＶ_TP〕≦
〔ΔＶ_T〕≦〔ΔＶ_TP〕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、〔ΔＶ_T〕＞〔ΔＶ_TP〕で温
調ドア１４２はθが増す方向に回動され、〔ΔＶ_T〕＜
〔−ΔＶ_TP〕では温調ドア１４２はθが減少する方向に
回動される。また、〔−ΔＶ_TP〕≦〔ΔＶ_T〕≦〔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〔Ｖ_T0〕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Ｔ_Ｃの目標温度〔Ｔ_C0〕を次によって求
める。あらかじめ定めた〔Ｘ〕の負の値〔Ｘ_２〕に対し
て〔Ｘ〕≦〔Ｘ_２〕では、〔Ｔ_C0〕は蒸発器表面が凍結
直前の可能最低値〔Ｔ_C1〕（本実施例では２．５℃）と
なり、〔Ｘ〕≧〔Ｘ_２〕の範囲では、〔Ｘ〕≦〔Ｘ_２〕
で〔Ｔ_C1〕，〔Ｘ〕＝

〔０〕で所定値〔Ｔ_C2〕（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〕＝

〔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
Ｔ_０が目標設定温度Ｔ_Ｓ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、〔Ｔ_C2〕
≒〔Ｔ_Ｓ〕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〔Ｔ_C0〕と被冷却空気温度〔Ｔ_Ｃ〕とを比較し、その
温度差〔ΔＴ_Ｃ〕＝〔Ｔ_C0〕−〔Ｔ_Ｃ〕を計算し、この
〔ΔＴ_Ｃ〕の値によりコンプレッサ制御信号〔Ｃ〕を作
る。すなわち、〔ΔＴ_Ｃ〕≧

〔０〕で〔Ｃ〕は“０”，
〔ΔＴ_Ｃ〕＜

〔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
Ｔ_Ｃが下がる。被冷却空気温度Ｔ_Ｃが下がれば、やがて
〔ΔＴ_Ｃ〕≧

〔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Ｔ_Ｃは、制御信号
〔Ｘ〕により定まる目標温度〔Ｔ_C0〕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Ｔ_Ｓ＞
車室外気温度Ｔ_０で、他方、Ｔ_C0＞Ｔ_C2≒Ｔ_Ｓ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Ｔ_０
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、〔Ｔ_Ｃ〕≒〔Ｔ_０〕となる。 ブロワ風量Ａは、モータ１２３に供給される電圧Ｖ_Ｆに
ほぼ比例する。このモータ１２３に供給される電圧Ｖ_Ｆ
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〔Ｖ_Ｆ〕を求める。また、あらかじめ定
めた〔Ｘ〕の負の値〔Ｘ_１〕，正の値〔Ｘ_４〕に対して
それぞれ〔Ｘ〕≦〔Ｘ_１〕，〔Ｘ〕≧〔Ｘ_４〕で最大値
〔Ｖ_F1〕（本実施例では１２Ｖ）、上記負の値
〔Ｘ_２〕，正の値〔Ｘ_３〕で最大値〔Ｖ_F2〕（本実施例
では４Ｖ）とする。そして、〔Ｘ_１〕≦〔Ｘ〕≦
〔Ｘ_２〕の範囲では、〔Ｘ_１〕で〔Ｖ_F1〕，〔Ｘ_２〕で
〔Ｖ_F2〕となる２点を結ぶ１次式により〔Ｖ_Ｆ〕を定
め、〔Ｘ_３〕≦〔Ｘ〕≦〔Ｘ_４〕の範囲では、〔Ｘ_３〕
で〔Ｖ_F2〕，〔Ｘ_４〕で〔Ｖ_F1〕となる２点を結ぶ１次
式により〔Ｖ_F〕を定める（２１７）。 上記により求めた目標値〔Ｖ_Ｆ〕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Ｖ_FSに変換され、この電圧Ｖ_FS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Ｖ_Ｆ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〔Ｘ_１〕以下では、Ｖ_Ｆが
最大、すなわち、ブロワー風量Ａは最大Ａ_MAXとなり、
〔Ｘ_１〕と〔Ｘ_２〕と間では、ブロワー風量Ａは最大Ａ
_MAXから最小Ａ_MINまでほぼ直線的に減少し、〔Ｘ_２〕と
〔Ｘ_３〕の間では、最小Ａ_MIN保たれ、〔Ｘ_３〕と〔Ｘ
_４〕の間では、最小Ａ_MINから最大Ａ_MAXまで直線的に増
加し、〔Ｘ_４〕以上では、最大Ａ_MAX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〔Ｉ_１〕，〔Ｘ〕≦〔Ｘ_５〕で
“１”，〔Ｘ〕≧〔Ｘ_５〕で“０”となる制御信号〔Ｉ
_２〕を作る（２１２）。なお、〔Ｘ_５〕は負の値で、
〔Ｘ_１〕＜〔Ｘ_５〕＜〔Ｘ_２〕なる値である。 制御信号〔Ｉ_１〕，〔Ｉ_２〕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〕≦〔Ｘ_５〕のときには、上記の
ように〔Ｉ_１〕，〔Ｉ_２〕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、〔Ｉ_１〕，〔Ｉ_２〕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。 〔Ｘ_５〕≦〔Ｘ〕≦

〔０〕では、〔Ｉ_１〕が“１”，
〔Ｉ_２〕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〕＜〔Ｘ_６〕＜〔Ｘ_７〕＜
〔Ｘ_３〕である〔Ｘ_６〕，〔Ｘ_７〕があらかじめ定めて
ある。 〔Ｘ〕＜〔Ｘ_７〕で“１”，〔Ｘ〕≧〔Ｘ_７〕で“０”
となる制御信号〔０_１〕と、〔Ｘ〕＜〔Ｘ_６〕で
“１”，〔Ｘ〕≧〔Ｘ_６〕で“０”となる制御信号〔０
_２〕を作る（２１３）。 そして、制御信号〔０_１〕，〔０_２〕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〕＜〔Ｘ_６〕では、制御信号〔０_１〕，〔０_２〕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〕＞〔Ｘ_７〕では、〔０_１〕，〔０_２〕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。 〔Ｘ_６〕≦〔Ｘ〕≦〔Ｘ_７〕では、〔０_１〕が“１”，
〔０_２〕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。

【図面の簡単な説明】

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。

───────────────────────────────────────────────────── 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)

【特許請求の範囲】
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。