JPS592918A - 制御変数の表示機能を有する自動車用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空調機の制御変数１ｉｉ’［を表示Ｊるモニ
タモードを有づる自動車用空調制御装置であっ−で、特
定のｊノクヂュ１゛−夕につい（はモニターし一ドでも
通常の運転制御を行うようにし１＝ものに関する。

モニタモードを有する自動車用空調制御装置は、専用の
検査装置を用いることなく、自動車に取り付けたまま空
調機内部の制御状態を知ることができ、空ｍ’ｓの保守
、点検に極めて有効な装置であり、又一部のアクチュエ
ータについては、モニタモードに移行づる直前の動作状
態をそのまま保持するので、異常発生時の症状を容易に
解明できると共に、モニタモードから通常運転モードへ
、あるいは通常運転時に誤ってモニタモードへ移行して
しまった時等、モードの移行に伴う空調制御−にの違和
感が極めて少ないといった優れた特徴を有している。

ところで空調機の各アクチュエータの内、例えば温度調
整用ダンパの開度制御のように二つの相反するアクチュ
エータ（全開側、全開側）によって中間値の制御を行う
もの、あるいはブロワモータのロック時の制御回路のよ
うに、機能停止中の異常発生が空調システム内外の破壊
をもたら覆もの等はモニタモード実行中であっても通常
運転モ−ドと同様の制御を行うことが空調制御上好まし
いことが判明した。

しかし１述した如き空調制御装置においては、前記特定
のアクブコ］−−タについてモニタモ゛−ド時において
通常運転モードと同様の制御がｂわれ（いなかった。

水元Ｉｌｌは、二つの相反するアクチニ１．エータによ
−）（中間ｌ１ｌＮ制御を行い、又は機能停止中に発外
する異常状態が空調システム内外の破壊をもたらηＪ、
うな特定アクチュエータについてはモニタモード実１ｊ
中であっても通常の運転制御を実行できるにうにした制
御変数の表示機能を有する自動車用空調制御ｌｌ装置を
提供り−ることを目的としＩＣものである。

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りる。

先ず、第１図は空調システムの全体を示づもので、通風
タフ１−１の上流側に外気吸込口２及び内気吸込ｏ３ａ
、３ｂが設けられ、内外気切換えダンパ４ａ、４ｂの間
開によって通風ダグ１−１内に外気又は内気が選択的に
吸込まれる。該内外気切替ダンパ４ａ　、４ｂは電磁弁
５ａ、・５ｂで制御されるダイＡ７フラム作動器６ａ、
６ｂによっ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（プロワモータ）で、吸込
んＩど空気を通風ダクト１の下流側へ送風づるものであ
る。

冷凍サイクルは、冷媒蒸発器（エバポレーク）８、膨張
弁９、受液器１０、凝縮器１１及び圧縮機１４であって
電磁クラッチ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によって通風
ダグ１−１内を通過り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（ウーオータバルブ）１６に
よって制御される。１７は温度調整ダンパ（エアミック
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
通過覆る低温の空気量との割合を調、整づることにより
吹出温度を調整できるようになされ、該温匪調整ダンパ
１７はダイヤフラム作動器１９によって゛開度がｉ！Ｈ
ＩＤされる。２０は該ダイＡ７フラム作動器１９に供給
する負圧を調整づる負圧調整器で、２個の電磁弁２１．
２２を内蔵し、この２個の電磁弁２１．２２によって負
圧管２３と大気解放泊２４とを夫々間■１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
テンショメータ２５によっ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
半身に向って冷風を吹出すものｅ、夫々の吹出口の切替
は吹出モード切替ダンパ２９．３０．３１で行なわれ、
この内２９は＠唐風切替ダンパで、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、３０．３１
はデフ、冷房用切替ダンパで、電磁弁３４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２図は制御回路のブロック図で、マイクロコン
ピュータ３６は各−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って演算等の処理を
行ない、前記空調システムの各種アクチュエータ、即ち
電磁弁５ａ、５．ｂ。

１６．２１．２２．３２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替えるパネルスイッチ、３８
はパネルスイッチ３７の入力を選択するセレクタ、３９
は内気センサ、外気センサ、日射センサ、エバ後センサ
、水温センサ、ポテンショメータ２５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ッ
チ、４１は該アナログスイッチ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Ｍ（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でる設定温度表示器
、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は各秤デクチュエータ４８、即ち前記電磁弁
５ａ、５ｂ、１６．２１．２２．３２．３４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
１韮−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
のロック検出回路、５２は前記パネルスイッチ３７から
有効な入力があった時に鳴動するブザー、５３はバック
アップ及びリセット信号の制御回路、５４は定電圧電源
回路で、エンジンのイグニッションスイッチを介してバ
ッテリ５５に接続されている。また、前記ＣＰＬＩ４２
にはモニタモード用信号線５６が接続され、更に前記モ
ード表示用ランプ４６には夜間照明と減光を行なうため
の夜間照明減光回路５７が接続されている。

次に、第３図は制御プログラムを表わすフローチ亀シー
トで、以下に各ステップに表わされた処理を説明する。

１００は、電源投入等によりＣＰＬＩ４２．４３にリセ
ット信号が与えられ、プログ・ラムの実行をスターｈす
るステップを表わす。

１０１は、各ランプ、アクチュエータの出力をＡフした
後、設定温度等、バックアップデータを復帰し、ＣＰＬ
Ｊ４２．４３に内蔵のタイマを設定するなど初期設定を
するステップを表わづ。

１０２はモニタモード用信号線５６の状態から、モニタ
モードか、通常運転モードかを判定゛りるステップを表
わし、このステップ１０２はタイマ割込により常時監視
されるものである。

１０３はステップ１０２で通常運転モードと判定された
場合にパネルスイッチ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、マニュアルの
制御を決め、有効なスイッチ入力があった場合はブザー
５２を鳴動づるステップを表わす。

１０４はオート制御の計算のために、センサ４０の値を
アナログスイッチ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ップを表わ１゜ １０５はステップ１０３．１０４で入力した情報に基づ
き、制御出力を計算するステップを゛表わす。

１０６はステップ１０５による４粋結果をモード表示用
ランプ４６、設定温度表示器４４に表示するステップを
表わ１゜ １０７はステップ１０５による計算結果により、各アク
チュエータ４８、ブロワモータ５０の制御信号を出力す
るステップを表わす。

１０８は前記ステップ１０２でモニタモードと判定され
た場合にパネルスイッチ３７の入力を読み込み、表示Ｊ
べき制御変数を指定するステップを表わ１゜ １０９はステップ１０８で入力したスイッチに応じて、
設定温度表示器４４に表示する制御変数を決定し、２進
１０進変換、換算を行ない、表示用データを準備するス
テップを表わづ。

１１０はステップ１０８で入力したスイッチに対応づる
モード表示用う゛・−ノ４６を点灯し、設定温度表示器
４４にはステップ１０９で準備したデータを表示器るス
テップを表わり°。。

１１１はＣＰＵ４３内のＲＡ　Ｍ−しにモニタを一ド移
行直前に格納されたアクチュエータ出ノＪ７″−タを出
力するステップを表わし、従ってこれらのアクチュエー
タの出力状態はモニタモードへ移行する直前から変化し
ない。そしてデータが出力されるアクチュエータは直接
閉ループ制御を要しない特定アクチュエータに限られる
もので、この実施例では吹出口切替、吸込口切替、コン
プレッ→ノ出力、ウォータバルブ出力及びブロワモータ
の出力レベル等であり、特に多くの出力レベルを持つブ
ロワＪｉｌｌｌを一定周期のパルスのデユーティ変化で
制御するような場合は、該デユーｉ°イのパルスをその
まま維持して出力覆るものである。

１１２は温度調整用ダンパ１７の開度を検出りるポテン
ショメータ２５により該ダンパ１７の開度データを入力
でるステップである。

１１３はステップ１０５で計算したダンパ開度叫」標Ｍ
ｉ　＞とステップ１１２　’ｔ゛入力された実際のグン
バ間庶とを比較して、ダンパの移動方向を決定し、電磁
弁２１．２２に対応する制御１８号を出力づるステップ
である。

１１４はブロワモータの１」ツク検出を行うと共に、こ
のロック状態等に基づくブロワモータの制御データを出
力づるステップである。

′従って、モニタモード実行中であっても、特定のノ′
クブ−１」−夕を通常の運転制御）１１と同様に制御し
、例えばエアミックスダンパの開度が調整ぐき、又、ブ
ロワモータのロック■４に当該ロック状態を解除りるた
めの処理が行われ、このため空調制御」−の違和感を軽
減ｅきしかも空調機を非所望な破壊等から護ることがで
きる。

次に、第４図は表示パネルの一例を示！１ｔ）ので、７
１は設定高度表示器Ｃあり通常の運転上−ドにおいては
設定温度が、−１５モニタモードにおいでは指示された
制御変数値が表示されるもの、７２ないし８０はパネル
スイッチ３７であり、７２はアクチュエータ出力を表示
さけるためのスイッチ、７３はプロワレベル表示用スイ
ッチ、７４は必要吹出温度表示用スイッチ、７５はダン
パ聞良表示用スイッチ、７６は内気温度表示用°スイッ
チ、７７は外気温度表示用スイッチ、７８は］−バボレ
ータ温度表示用スイッチ、７９はラジェータ水温表示用
スイッチ、８０は日射量等価温度表示用スイッチである
。また、各スイッチ７２　ヘ８０４．ＬＤ−ド表示用ラ
ンプ４６を兼ねている。

次に、第５図は詳細な制御プログラムを表わリフローチ
ャートで、前記表示パネル例（第４図）に示したパネル
スイッチで操作づる場合に対応し、ステップ２００〜２
０２は前記第３図に示したフローチト一トにお番ノるス
テップ１００〜１０２と同様で、ステップ２０２でモニ
タモードか、通常運転モードかを判定した後、通常運転
モードの場合はステップ２０３〜２１１を実行し、モニ
タモードの場合はステップ２０２からスフツブ２１２へ
移行し、ステップ２１３〜２２１でパネルスイッチ３７
のオン、オフを判定し、どのスイッチし入力されていな
い場合はステップ２１０へ移行し、またスイップのいず
れかに入力がある場合はステップ２２２−２３７で当該
スイッチに対応Ｊる制御変数を表示するｌＣめの処理を
行ない、ステップ２３８によって制御変数の表示が行な
われ、・又スアツ１２３９にＪ、って特定のアクチュエ
ータに対１ｊる出力を行い、更にステップ２４０．２４
１．２４２を実行して第３図にて上述した如くダンパ１
立置の検出、ダンパ間瓜の制御出力、モータロックの検
出、モータ制御出力を行う。

ここで、表示する制御変数値は、内気温（Ｔ　Ｒ）、外
気温（ＴＡＭ　）　、Ｅｌ剣［Ｆｉ　（Ｓ　Ｔ　）　１
．−ｒ、バボレータ湿麿（ＴＥ）、ラジェータ水温（Ｔ
Ｗ）　、必要吹田温度（ＴＡＯ）、温度調整ダンパ開度
（ＳＷ）、ブ［］ワ風量（ＢＷＲ）および各種アクヂュ
１−タの出力などである。

ま　ｌこ　、　　　（’ｔ　　Ｒ）　　　、　　　（Ｔ
ＡＭ）　　　、　　　（Ｔ　［）　　、　　　（ＴＷ）
、（Ｓｌ）は夫々コンピュータの内部演粋では８ピッ１
−２進数を用い、例えば、値「００」は（１”　Ｒ）、
（１ΔＭ）、（Ｔ［）においては−１７，５°Ｃを、（
丁Ｗ）においては２２．５°Ｃ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ｒ４０００Ｊが０℃に対応
°する。（ＳＷ）は８ビツト２進数を用い、例えば値ｒ
　２９．１が０％に対応し、更に（ＢＷＲ）は４ビット
２進数を用いてＪｉｌルベルを表わす。

そして、前記ステップ２３８で表示される各制御変数値
（ＴＲ）、（ＴＡＭ）、（ＴＥ）、（ＴＷ）、（ＳＴ）
、（ＴＡＯ）は夫々温度を１０進数で表示し、（ＳＷ）
は開度を１６進数２桁で表示し、各アクチュエータの出
力値は例えばＢｔｉＩｉ類の出力のオン、オフを各ビッ
トの「１」、「ｏ」に対応させ、１６進数２桁（８ビツ
ト）で表示し、パｉル上の設定高度表示器７１の小数位
は、ダンパ制御出力（ＭＶＨ）及び（ＭＶＣ）により、
（ＭＶＨ＝ＯＮ）で（ＭＭＣ＝ＯＦ「：）の場合「５」
、（ＭＶＨ＝ＯＦＦ）ｒ（Ｍｖｃ＝ｏＮ）の場合「０」
、（ＭＶＨ＝ＯＮ）１”　（ＭＶＣ＝ＯＮ）の場合「８
」として表示するものである。

従って、表示パネルのスイッチ７２ないし８０を順次押
して入力寸れば、対応づる制御変数値が設定温度表示器
７１に表示され、モニタモード移行の直前の制御状態が
確認できる。

次に、第６図は他の実施例にお番ノる制御プログラムを
表わすフローチャートで、以下に各ステップに表わされ
た処理を説明づる。

３００は電源投入等によりＣＰＵ４２．４３にリセット
信号が与えられ、プログラムの実行をスタートするステ
ップを表わＪｏ ３０１は、バックアップデータを復帰覆るなど初期設定
を行うステップを表ねり。

３０２はパネルスイッチが操作されているかをヂエック
してスイッチ人力があれば、この信号をバッノ１に格納
するステップを表わ１゜３０３はモニタモード用信号１
ｉ１５６の状態から、モニタモードか、通常運転モード
かを判定するステップを表ねり−０ ３０４は前記ステップ３０２のスイッチ入力に基づいて
マニュアルモードの判定、及び設定温度の更新を行うス
テップを表わ１゜ ３０５はステップ３０４でマニュアルモードと判定され
た場合にパネルスイッチに対応するランプのオン、オフ
を設定すると共に、設定温度表示器用のデータを作成す
るステップを表わず。

３０６はＡ／Ｄ変換回路４１からの各種レンυの状態を
デジタル値で入力するステップを表わプ。

３０７はステップ３０６のセンサ入力及び設定温度の値
に基づき、必要吹出温度、オートモード時の吹出口、吸
込口、圧縮機のオン、オフ、ダンパの開度、及びブロワ
のＪａｌｌ等を演算するステップを表わす。

３０８はモニタモード時にステップ３０２により有効な
スイッチ入力があると、設定温度表示器４４に表示１べ
き変数を決定するステップを表わづ。　３０９はステッ
プ３０２により有効なスイッチ入力がある時に、ステッ
プ３０８で決定した変数の値と、押されたスイッチに対
応するランプのみを点灯させるためのランプ用データを
準備し、又有効なスイッチ入力がない時は通常運転モー
ドと同じデータを準備するステップを表わす。

３１０は通常運転モードの場合はステップ３０７で８１
輝した出力データのうらブロワレベルデータとニアミッ
クスダンパ開度データとを除いた他のデータを出力する
ステップを表わ１゜但しモニタモードの場合は前記ステ
ップ３０７を実行しないので出力データはモニタモード
移行直前のものが使用される。

３１１はステップ３０５又は３０９で作成したランプデ
ータおよび設定温度表示器４４に表示Ｊべきデータ（通
常モードの場合は設定温度、モニタモードの場合は制御
変数を）出力するステップを表わＪｏ ３１２はロック検出回路５１からの信号にもとづいてブ
ロワモータのロック検出を行うステップを表ねり。

３１３はステップ３０４ぐ決定されｌ〔モード、及びス
テップ３１２で検出されたプロワモータのロック状態等
に基づいて、プロワモータの制御データを演算するステ
ップを表わづ。

３１４はステップ３１３で計粋したプロワモータの制御
データを出力するステップを表わり。

３１５は温度調整用ダンパ１７の開度を検出するポテン
ショメータ２５により該ダ〉パ１７の開度データを入力
するステップを表わす。

３１６はステップ３０７で計篩したダンパ開度（目標値
）とステップ３１５で入力された実際のダンパ開度とを
比較して、ダンパの移動方向を決定するステップを表わ
す。

３１７は電磁弁２１．２２にダンパ制御信号を出力する
ステップを表わし、該ステップ３１７を実行した後にス
テップ３０２へ復帰覆る。

従って、前記ステップ３０３でモニタモードか、通常運
転モードかを判定し、通常運転モードであれば、各種セ
ンサの入力信号に基づいて各アクチュ■−夕の制御信号
を演算、指令して制御を行い、又モニタモードであれば
表示すべき°制御変数を表示し、ステップ３０４乃至３
０７をバイパスするので、温度調整用ダンパ１７の開度
目標値はモニタモードに移行する直前の値で変化せず、
ステップ３１５乃至３１７でダンパ開瘍制御を行い、ダ
ンパ開度は上開口ａｍに保持され、一方ブロワモータの
ロック時の制御はモニタモードの実行時も通常運転モー
ドと同様に実行されるので、モータロックが生じても常
に安全側に制御される。・又、前記ステップ３０２．３
０３、及び３１０乃至３１７はモニタモードと通常運転
モードとの共通部分としてルーチンの大部分を共用して
いるので、モニタモードのためのプログラムは短いもの
どりることができる。

以トのよ・）に本発明は、各＃！センサの信号に曇づぎ
、空調機の制御信号を演粋、指令覆ると共に、パネルス
イッチの入力により空調機の制御変数値を表示するモニ
タモードを有する自動車用空調制御装置において、二つ
の相反するアクチュエータによって中間１白制御を行い
、又は機能停止中に発生づる異常状態が空調システム内
外の破壊をもたらづような特定のアクチュエータについ
て、前記モニタモード実行時に通常の運転制御を実行で
きるよう構成した。

このため本発明によれば、モニタモード実行時と共に、
中間値制御を行うアクチュエータを最適に制御すること
ができる効果がある。

又通常運転モードとモニタモードとを実行するためのマ
イクロコンピュータのプログラムは両モードに共通に使
用できる部分を多くすることにより、ソフトウェアの増
加を極めて少なくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、ＭＳ１図は空調機の
全体を示す説明図、第２図は制御回路のブロック図、第
３図は制御プログラムの概要を示す７０−ヂャート、第
４図は表示パネルの例を示Ｊ正百図、第５図は上記制御
プログラムの詳細を示すフローチャート、第６図は他の
制御プログラムの一例を示すフローチャートである。 １・・・通風ダクト ４ａ　、４ｂ・・・内外気切替ダンパ ７・・・電動送風機　　８・・・冷媒蒸発器１４・・・
圧縮ＩＩ　　　１５・・・加熱器１７・・・温度調整用
ダンパ ２５・・・ポテンショメータ ５ａ、５ｂ、１６．２１，２２．３２．３４　・・・電
磁弁 ３６・・・マイクロコンピュータ ３７・・・パネルスイッチ　　４０・・・センリ。 ４２．４３・・・ＣＰＵ ４４．７１・・・設定渇麿表示器 ４８・・・アクチュエータ ７２〜８０・・・パネルスイッチ 代理人　弁理士　足立勉 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各種ヒレ１ノの信号に基づき、空調Ｉ幾の制御Ｉ信号を
   演鋒、指令すると共に、パネルスイッチの入力により空
   調機の制御変数１１１を表示するモニタモードを右する
   空調制御装置においでにつの相反するアクチュエータに
   よって中間値制御を行い、又は機能停止中に発生づる異
   常状態が空調システム内外の破壊をもたらり′ような特
   定のアクヂュ１−タについて、前記モニタモード実行時
   に通常の運転制御を実行できるよう構成したことを特徴
   とりる制御変数の表示機能を有寸る自動車用空調制御装
   置。