(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各センサ、各スイッチ入力によりマイクロコンピュータによって演算処理され決定された目標ドア開度を決定する目標ドア開度決定手段（５１）と、
エアミックスドア(３３)の実際の開度（Ｘ）を検出するドア開度検出手段（４０ｂ）と、
前記目標ドア開度決定手段で決定された目標ドア開度のデータを受信し、前記ドア開度検出手段で検出された実際のドア開度が前記目標ドア開度に一致するようにエアミックスドア（３３）を動作させる信号処理手段（４０ｃ）を有するアクチュエータ（４０）を備えた自動車用空気調和装置（１００）において、
前記ドア開度検出手段における検出領域（Ｒｐｂｒ）および前記目標ドア開度決定手段における目標ドア開度の設定領域（Ｒｘ）が、前記エアミックスドアの実際の開度領域（Ｒｄ）よりも、その両端において広く設定され、
前記エアミックスドアがヒータコア（３２）の前面を全開する回動側の、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた領域に、ウォータバルブ開度領域（Ｒｗ）が存在するとともに、
前記エアミックスドアが前記ヒータコアの前面を全閉する回動側の、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた領域に、整流用スレーブドアの開閉制御領域（Ｒｓ）が存在し、
前記目標ドア開度決定手段（５１）は、
前記ウォータバルブ開度領域において、前記ヒータコアへの温水の循環量を制御するウォータバルブ（３２ａ）を開閉制御するための動作信号を前記アクチュエータの信号処理手段へ出力するとともに、
前記整流用スレーブドアの開閉制御領域において、前記ヒータコアを迂回する空気を整流するスレーブドアを開閉制御するための動作信号を前記アクチュエータの信号処理手段へ出力することを特徴とする自動車用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコン制御ユニットとドアアクチュエータとをローカルエリアネットワーク化（以下、ＬＡＮ化ともいう）し、目標ドア開度を用いてドアの開度を制御する自動車用空気調和装置に関し、特にエアミックスドアに空振り機構を有するＬＡＮ化自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロコンピュータが搭載された従来の自動車用空気調和装置では、マイクロコンピュータで計算された目標開度信号に基づき、インテークドア、エアミックスドアおよびモードドアが電動アクチュエータで自動的に開閉制御される。その際、各ドアの実際の開度をマイクロコンピュータへフィードバックするために、電動アクチュエータの回動位置信号がマイクロコンピュータへ送信される。このような制御信号を送受信するためには、エアコンアンプユニットに内蔵されたマイクロコンピュータと、エアコンユニットに取り付けられた電動アクチュエータとを数十本のハーネスで電気的に接続する必要があった。また、インテークドア、エアミックスドアおよびモードドアの各ドアに必要とされる開度位置も互いに相違することから、電動アクチュエータもそれぞれのドアに応じた作動方式のものが使用され、共用化を図ることができなかった。
【０００３】
このため、エアコンアンプユニットと電動アクチュエータとの間の情報通信をローカルエリアネットワーク化し、伝送媒体であるハーネス本数の削減と電動アクチュエータの統合化を図ることが行われている。
【０００４】
この種のＬＡＮ化された自動車用空気調和装置では、電動アクチュエータに信号処理回路を構成するＩＣチップが搭載され、このＩＣチップとエアコンアンプユニットのマイクロコンピュータとの間でデータの送受信が行われるが、ドアの実開度位置のフィードバックは電動アクチュエータ内のＩＣチップを含む電子回路で自己処理されるため、ハーネス本数が削減できると同時に、この電子回路内でそれぞれのドアに応じた開度位置制御が行えるので電動アクチュエータの共用化を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、取入空気の全てをヒータコアに導くフルホットモードでは、エンジン冷却水をヒータコアに循環させるためのウォータバルブが全開にされるが、この開閉制御をエアミックスドアに連動して制御することが行われている。
【０００６】
例えば図９で説明すると、アクチュエータ４０のレバー４０ｄは、Ａ〜Ｂ〜Ｃの範囲で回動し、Ａ位置がエアミックスドア３３およびウォータバルブ３２ａの全閉、Ｂ位置がエアミックスドア３３の全開およびウォータバルブ３２ａの半開、Ｃ位置がウォータバルブ３２ａの全開にそれぞれ対応する。そして、アクチュエータ４０のレバー４０ｄによりリンクＬが回動することにより、カム溝Ｌ１にしたがってエアミックスドア３３が全閉位置から全開位置まで回動する。またこれと同時に、他のカム溝Ｌ２にしたがってウォータバルブ３２ａの開閉制御が行われる。つまり、アクチュエータ４０の動作領域Ａ〜Ｃのうち、Ｂ〜Ｃの領域がウォータバルブ３２ａの半開〜全開の制御領域であり、ヒータコア３２への温水の循環量を増加させることにより暖房性能をより高めることができる。なお、このＢ〜Ｃの領域においては、エアミックスドア３３はカム溝Ｌ１の形状によってそのままの全開位置を維持するようになっているので、このようなＢ〜Ｃの領域はエアミックスドア３３の空振り領域とも呼ばれる。
【０００７】
マイクロコンピュータが搭載された従来の自動車用空気調和装置において、この種のウォータバルブ３２ａの制御は、アクチュエータ４０に内蔵されたポテンショバランスレジスタ４０ｂ（ＰＢＲ，ドア開度検出センサ）の検出信号に基づいて行われていた。すなわち、ＰＢＲは、アクチュエータレバー４０ｄのＡ〜Ｃが検出領域とされており、当該ＰＢＲによって検出されるアクチュエータレバー４０ｄの実際位置をマイクロコンピュータ５０に随時出力することにより、Ａ〜Ｂの領域ではエアミックスドア３３およびウォータバルブ３２ａを制御し、Ｂ〜Ｃの領域ではウォータバルブ３２ａのみを制御する。
【０００８】
しかしながら、このような空振り領域は、図９に示すようにエアミックスドア３３の全開側に設定される場合の他、フルクールモードにおける補助ドアの開閉制御のようにエアミックスドア３３の全閉側に設定される場合もあった。また、右ハンドル車と左ハンドル車とでは、エアコンユニットが車両の左右対称に搭載されるため、アクチュエータ４０の動作方向が対称となることもあった。このため、２種類のアクチュエータが必要となり、コスト高となるだけでなく、誤組付けが生じるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、空振り領域位置の違いをプログラムソフトウェアで対応することにより、アクチュエータを共用化することができるＬＡＮ化自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、各センサ、各スイッチ入力によりマイクロコンピュータによって演算処理され決定された目標ドア開度を決定する目標ドア開度決定手段（５１）と、エアミックスドア(３３)の実際の開度（Ｘ）を検出するドア開度検出手段（４０ｂ）と、前記目標ドア開度決定手段で決定された目標ドア開度のデータを受信し、前記ドア開度検出手段で検出された実際のドア開度が前記目標ドア開度に一致するようにエアミックスドア（３３）を動作させる信号処理手段（４０ｃ）を有するアクチュエータ（４０）を備えた自動車用空気調和装置（１００）において、前記ドア開度検出手段における検出領域（Ｒｐｂｒ）および前記目標ドア開度決定手段における目標ドア開度の設定領域（Ｒｘ）が、前記エアミックスドアの実際の開度領域（Ｒｄ）よりも、その両端において広く設定され、前記エアミックスドアがヒータコア（３２）の前面を全開する回動側の、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた領域に、ウォータバルブ開度領域（Ｒｗ）が存在するとともに、前記エアミックスドアが前記ヒータコアの前面を全閉する回動側の、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた領域に、整流用スレーブドアの開閉制御領域（Ｒｓ）が存在し、
前記目標ドア開度決定手段（５１）は、前記ウォータバルブ開度領域において、前記ヒータコアへの温水の循環量を制御するウォータバルブ（３２ａ）を開閉制御するための動作信号を前記アクチュエータの信号処理手段へ出力するとともに、前記整流用スレーブドアの開閉制御領域において、前記ヒータコアを迂回する空気を整流するスレーブドアを開閉制御するための動作信号を前記アクチュエータの信号処理手段へ出力することを特徴とする自動車用空気調和装置が提供される。
【００１１】
この自動車用空気調和装置では、目標ドア開度決定手段から出力される目標ドア開度に対して、実ドア開度がこの目標ドア開度に一致するようにアクチュエータ内で自己処理されるので、実ドア開度の検出領域および目標ドア開度の設定領域を実ドア開度領域より狭く設定することはできないが、広く設定することはできる。
【００１２】
本発明者らは、かかる知見に基づいて、ドア開度検出手段における検出領域および目標ドア開度決定手段における目標ドア開度の設定領域を、ドアの実際の開度領域よりも、少なくとも何れか一方端において広く設定するとともに、ドアの実際の開度領域を越えた検出領域および目標ドア開度の設定領域において、ドア以外の被作動体を制御することとした。
【００１３】
すなわち、この自動車用空気調和装置では、ドア開度検出領域（Ｒｐｂｒ）および目標ドア開度の設定領域（Ｒｘ）に、ドアの実開度領域（Ｒｄ）と、ドア以外の被作動体を作動させるための領域（Ｒｗ）を設け、目標ドア開度決定手段における目標ドア開度のデータをドアの開閉制御に必要な領域と被作動体の動作制御に必要な領域とに割り振ることにより、いわゆる空振り領域を目標ドア開度決定手段のプログラムソフトウェア側で対応することとしている。
【００１４】
ここで、ドア開度検出手段における検出領域および目標ドア開度決定手段における目標ドア開度の設定領域をドアの実際の開度領域よりも、少なくとも何れか一方端において広く設定することにより、ドア以外の被作動体を動作制御できる領域を確保することができる。
【００１５】
また、ドアとドア以外の被作動体とに対する目標ドア開度の割り振りは、目標ドア開度決定手段のプログラムソフトウェアの演算処理によって容易に実現することができる。しかも、このような割り振りをプログラムソフトウェア側で対応するので、このプログラムソフトウェアを変えるだけで、空振り領域をアクチュエータの動作領域の何れの端にも設定することができ、その結果、自動車用空気調和装置で用いられるアクチュエータを共用化することができる。また、一つのアクチュエータでドア以外の被作動体をも制御できるのでコストダウンを図ることができる。
【００１６】
ドア開度検出手段における検出領域をドアの実際の開度領域よりも一方端において広く設定することは、例えばポテンショバランスレジスタであれば抵抗パターンの範囲を広くることにより容易に実現することができ、一方、目標ドア開度決定手段における目標ドア開度の設定領域をドアの実際の開度領域よりも一方端において広く設定することは、目標ドア開度決定手段のプログラムソフトウェアを変更することにより容易に実現することができる。
【００１７】
本発明におけるアクチュエータは、自動車用空気調和装置で用いられる全てのアクチュエータ、例えばインテークドアアクチュエータ、エアミックスドアアクチュエータ、モードドアアクチュエータの他、バイパスドアなどの補助ドアアクチュエータなどを含み、何れのドアアクチュエータにも限定されない。
【００１８】
インテークドア、バイパスドアまたはモードドア用アクチュエータの場合には、乗員により選択されるドア開度は主としてそのまま目標ドア開度とされてアクチュエータに送信され、実開度と比較された上でドアが動作されるが、自動制御モードが選択された場合には、乗員の選択により設定された温度と予め定められたプログラムに基づいて、これらのアクチュエータに対する目標ドア開度を演算し、決定しても良い。
【００１９】
また、エアミックスドア用アクチュエータの場合には、限定はされないが、ドア開度の制御を精密に行う必要があるため、目標ドア開度を決定するに際し、車室内温度に影響を及ぼすとされる温度影響要素を考慮して、まず設定温度と車室内温度との温度偏差を求め、この温度偏差に基づいて目標ドア開度を決定することが好ましい。
【００２０】
特に本発明は、前記ドアがエアミックスドアであって、当該エアミックスドアがヒータコアの前面を全開する回動側に、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた検出領域および目標ドア開度の設定領域（Ｒｗ）が存在し、当該領域において前記ヒータコアへの温水の循環量を制御するウォータバルブを開閉制御することを特徴とする自動車用空気調和装置としてさらに具体化することができる。
【００２１】
この自動車用空気調和装置では、エアミックスドアがヒータコアの前面を全開する回動側にウォータバルブの開閉制御領域が設けられているので、フルホットモードにおいて、ウォータバルブを全開する制御を実行するとヒータコアに流れる温水量が増加し、これにより暖房性能をさらに高めることができる。また、エアミックスドアがヒータコアの前面を全閉するときは、ウォータバルブを全閉とすることができ、ヒータコアに温水を流さないように制御できるので、ヒータコアの背面等に接触しても取入空気が加熱されることもない。
【００２２】
また、本発明は、前記ドアがエアミックスドアであって、当該エアミックスドアがヒータコアの前面を全閉する回動側に、当該エアミックスドアの実際の開度領域を越えた検出領域および目標ドア開度の設定領域（Ｒｓ）が存在し、当該領域において前記ヒータコアを迂回する空気を整流するスレーブドアを開閉制御することを特徴とする自動車用空気調和装置としても具体化することができる。
【００２３】
この自動車用空気調和装置では、エアミックスドアがヒータコアの前面を全閉する回動側に整流用スレーブドアの開閉制御領域が設けられているので、フルクールモードにおいて、スレーブドアを全開する制御を実行するとヒータコアを迂回する空気が整流され、調和空気の風量が増加するとともに騒音の発生が防止される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の自動車用空気調和装置を示すブロック図（クレーム対応図）、図２は本発明の自動車用空気調和装置の実施形態を示すブロック図、図３は同実施形態のシステム図、図４は図２に示す自動車用空気調和装置において目標ドア開度とエアミックスドア実開度およびウォータバルブ実開度との関係を示すグラフである。
【００２５】
まず図２および図３に示す本実施形態の自動車用空気調和装置１００の機械系の構成を説明する。図３に示すように、この自動車用空気調和装置１００は、インテークユニット１０、クーラユニット２０およびヒータユニット３０からなり、それぞれインテークユニットケース１１、クーラユニットケース２１、ヒータユニットケース３１を有し、この順序で接続されている。
【００２６】
インテークユニットケース１１には、車室外の空気を取り入れるための外気取入口１２と、室内空気を循環させるための内気取入口１３とが形成されている。内気取入口１３は、インテークユニットケース１１に直接開口形成されているが、外気取入口１２は、車体のカウルパネルに開口形成された取入口とエアダクトを介して連通している。
【００２７】
インテークユニットケース１１には、インテークドア１６Ｄが回動自在に設けられており、外気取入口１２を全閉する位置（内気循環モード）と内気取入口１３を全閉する位置（外気取入モード）との間を回動し、必要に応じてその中間位置（内外気取入モード）でも停止する。このインテークドア１６Ｄの回動動作は、同じくインテークユニットケース１１に取り付けられたインテークドアアクチュエータ４１によってなされる。
【００２８】
なお、内気および／または外気の取り入れは、ファンモータ１４によって回転するファン１５により行われ、ファンモータ１４はエアコンアンプユニット５０から送信される動作信号に基づきファンコントロール回路４５を介して制御される。
【００２９】
クーラユニットケース２１には、取入空気を冷却するためのエバポレータ（凝縮器）２２が設けられており、このエバポレータ２２は、これとコンプレッサ、コンデンサ（蒸発器）、膨張弁およびリキッドタンク等を冷媒配管で接続して構成される冷房サイクルの一要素となる。この冷房サイクルの運転および停止は、車室内のインストルメントパネルに設けられたコントロールパネル７０のエアコンスイッチにより行われる。なお、本発明ではクーラユニット２０を省略しても良い。
【００３０】
ヒータユニット３０は、インテークユニット１０およびクーラユニット２０を通過した空気を温調するとともに、車室内に対して所望の吹出口から調和空気を配風する機能を有している。このために、ヒータユニットケース３１には、ヒータコア３２がバイパス路３７を形成するように設けられ、当該ヒータコア３２の前面に設けられたエアミックスドア３３によりヒータコア３２を通過する空気量とバイパス路３７を通過する空気量とを比率が調節される。
【００３１】
なお、ヒータコア３２には、車両のエンジン冷却水が循環し、このエンジン冷却水と空気との熱交換によって当該空気が加熱される。このエンジン冷却水をヒータコア３２に導くためにウォータバルブ３２ａが開閉可能に設けられている。このウォータバルブ３２ａは、単にエンジン冷却水の循環をＯＮ／ＯＦＦさせるだけでなく、エアミックスドア３３が全開位置にある場合に、当該ウォータバルブ３２ａをさらに全開することによってヒータコア３２への温水循環量を増加させ、これにより暖房性能をさらに高める機能を有している。逆に、エアミックスドア３３が全閉位置にある場合には、当該ウォータバルブ３２ａを全閉することによってヒータコア３２への温水の供給を停止し、これによりエアミックスチャンバ３９に流下した空気がヒータコア３２の背面に接触することによる不測の温度上昇を防止する機能もある。
【００３２】
一方、エアミックスドア３３は、ヒータコア３２の前面を全閉する位置（フルクール）とバイパス路３７を全閉する位置（フルホット）との間を、エアミックスドアアクチュエータ４３により回動する。
【００３３】
これら、エアミックスドア３３とウォータバルブ３２ａとは、一つの同じエアミックスドアアクチュエータ４３で制御される。すなわち、例えば図９に示されるように、エアミックスドアアクチュエータ４３とエアミックスドア３３およびウォータバルブ３２ａとの間にリンクＬを介在させ、エアミックスドアアクチュエータ４３が当該リンクＬのみを回動させると、カム溝Ｌ１，Ｌ２に応じてエアミックスドア３３およびウォータバルブ３２ａが連動して動作する。なお、これらの連動機構の具体的構造は特に限定されない。
【００３４】
ヒータユニットケース３１の下流側には、エアミックスチャンバ３９が形成され、ここにベント吹出口３４、デフロスト吹出口３５およびフット吹出口３６が形成されている。ベント吹出口３４は、エアダクトを介して車室内のインストルメントパネルの前面に設けられたベントグリルに連通され、調和空気を主として乗員の上半身に向かって吹き出す。デフロスト吹出口３５は、エアダクトを介してインストルメントパネルの上面に設けられたデフロストグリルに連通され、低湿度空気または温風などをフロントガラス内面に向かって吹き出し、曇りを晴らす。フット吹出口３６は、ヒータユニットケース３１から直接または短いエアダクトを介して車室内の乗員の足下で開口し、主として温風を乗員の足下に向かって吹き出す。
【００３５】
また、それぞれの吹出口３４，３５，３６には、ベントドア３４Ｄ、デフドア３５Ｄ、フットドア３６Ｄがそれぞれの吹出口を開閉可能に設けられており、これらのドア３４Ｄ，３５Ｄ，３６Ｄは、リンク機構等を介してモードドアアクチュエータ４４により動作する。つまり、ベントモード、デフロストモード、バイレベルモード、フットモード等の各種吹出モードの選択によって、３つのドア３４Ｄ，３５Ｄ，３６Ｄの開閉の組み合わせにしたがって、これらのドアが動作する。例えば、バイレベルモードでは、ベント吹出口およびフット吹出口をそれぞれ半開とし、ベント吹出口からは冷風をフット吹出口からは温風を吹き出し、いわゆる頭寒足熱型の温調を行う。
【００３６】
本実施形態の自動車用空気調和装置１００では、ヒータユニットケース３１に第２のバイパス路３８が形成され、この第２のバイパス路３８を全閉および全開するバイパスドア３８Ｄがさらに設けられている。このバイパスドア３８Ｄはバイパスドアアクチュエータ４２によって動作するが、エアミックスドア３３をヒータコア３２の全開位置に回動させて温風をフット吹出口３６に導く際に、バイパスドア３８Ｄを全開することで、冷風をベント吹出口に導き、これにより頭寒足熱型温調における温度差を高めるものである。なお、本発明において第２のバイパス路３８およびバイパスドア３８Ｄを省略しても良いし、図６〜８で説明する他の実施形態の整流用スレーブドアとして用いても良い。
【００３７】
次に、本実施形態の自動車用空気調和装置１００の制御系の構成を説明する。図３に示すように、本実施形態の自動車用空気調和装置１００は、エアコンアンプユニット５０、各種センサ類６１〜６６、およびコントロールパネル７０を有している。
【００３８】
エアコンアンプユニット５０は、マイクロコンピュータを内蔵し、後述する各種センサ類６１〜６６やコントロールパネル７０のスイッチ類からの入力信号をプログラムソフトにしたがって演算処理し、ファンモータ１４、各ドアアクチュエータ４１〜４４、および図外のコンプレッサ等を総合的に制御する。詳細は後述するが、図１に示す本発明に係る目標ドア開度決定手段５１、および図２に示す車室内空気温度推定手段５３、温度偏差算出手段５４は、当該エアコンアンプユニット５０内で、具体的にはマイクロコンピュータのＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭで構成されている。
【００３９】
センサ類のうち水温センサ６１は、エンジン冷却水の温度を検出するセンサであり、エンジン冷却水回路に設けられて、水温を抵抗値に変換してエアコンアンプユニット５０に出力する。
【００４０】
冷媒温度センサ６２は、冷房サイクルを循環する冷媒温度を検出するセンサで、例えばエバポレータ２２の入口側に取り付けられて、冷媒温度を抵抗値に変換してエアコンアンプユニット５０に出力する。
【００４１】
内気センサ６３は、車室内の実際の空気温度を検出するセンサであり、例えばインストルメントパネルの前面に設けられて、室内温度Ｔｉｎｃを抵抗値に変換してエアコンアンプユニット５０に出力する。
【００４２】
外気センサ６４は、車室外の実際の空気温度を検出するセンサであり、例えばフードロックステイに設けられて、外気温度Ｔａｍを抵抗値に変換してエアコンアンプユニット５０に出力する。
【００４３】
日射センサ６５は、フロントガラスから室内に入る日射量Ｑｓｕｎをフォトダイオードで検出し、電流値としてエアコンアンプユニット５０に出力するセンサで、例えばインストルメントパネルの上面に設けられている。
【００４４】
吸込温度センサ６６は、エバポレータ２２を通過した後の空気温度を検出するセンサで、クーラユニット２０に設けられ、吸込温度Ｔｉｎｔを抵抗値に変換してエアコンアンプユニット５０に出力する。
【００４５】
なお、これら各センサ類６１〜６６からエアコンアンプユニット５０に出力された抵抗値または電流値による信号は、エアコンアンプユニット５０で電圧値に変換されて入力される。
【００４６】
コントロールパネル７０は、乗員が操作し易いインストルメントパネルの中央に装着され、ファンスイッチ、テンプコントロールレバー（またはダイヤル）、吹出モードスイッチ、エアコンスイッチおよび内気強制循環スイッチなどの各種スイッチ類７１と、ファン速度や温度等を表示する表示パネル７２と、エアコンアンプユニット５０とのデータの通信を行うための通信インターフェース７３とを有している。図１に示す本発明の自動車用空気調和装置において、ドア開度設定手段７１は、例えばテンプコントロールレバーや吹出モードスイッチあるいは内気強制循環スイッチなどに相当する。
【００４７】
既述したドアアクチュエータ４０（４１〜４４）は、図１に示されるように、ドアを機械的に開閉するためのモータ４０ａと、ドアの開度を電圧値に変換して検出するドア開度センサ（ドア開度検出手段）４０ｂとの他に、ＩＣチップ等からなる信号処理回路４０ｃを備えたものである。そして、エアコンアンプユニット５０にて目標ドア開度Ｘｐｂｒが決定されると、当該目標ドア開度のデータを信号処理回路４０ｃで受信し、この信号処理回路４０ｃにて、ドア開度センサ４０ｂで検出される実際のドア開度Ｘが目標ドア開度と一致するようにモータ４０ａに電流を流す。
【００４８】
特に本実施形態では、ドア開度センサ４０ｂにおける検出領域Ｒｐｂｒは、図１に示されるように、ドアの実際の開度領域Ｒｄよりも、その全開側において広く設定されており、具体的にはポテンショバランスレジスタＰＢＲの抵抗パターンが、ドアの回動領域Ｒｄよりも広く形成されている。このドアの回動領域Ｒｄを越えた領域Ｒｗがウォータバルブ３２ａの開閉制御領域となる。
【００４９】
なお、ドア開度センサ４０ｂは、ドアアクチュエータ４０に内蔵されたＰＢＲ（ポテンショバランスレジスタ）で構成されているが、その他のエンコーダで構成しても良い。
【００５０】
さらに、本実施形態の自動車用空気調和装置１００では、図２に示すように、エアミックスドア３３の制御要素として、エアコンアンプユニット５０に、車室内の空気温度を温度影響要素を考慮して推定する車室内空気温度推定手段５３と、テンプコントロールレバー７１で設定された設定温度Ｔｐｔｃと車室内空気温度推定手段５３により推定された車室内空気温度との偏差Ｓを求める温度偏差算出手段５４と、温度偏差算出手段５４で求められた温度偏差Ｓに基づいて、エアミックスドア３３の動作方向がどちらの方向かを判定し、前回の目標ドア開度に一定開度を加算もしくは減算することにより目標ドア開度を決定する目標ドア開度決定手段５１とが設けられている。これらは全てマイクロコンピュータのＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ等の電子部品で構成されている。
【００５１】
車室内空気温度推定手段５３では、テンプコントロールレバー７１にて乗員の選択により車室内温度Ｔｐｔｃが設定されると、車室内の空気温度を温度影響要素を考慮して推定する。ここでいう温度影響要素とは、内気温度、外気温度、日射量、吸込温度など、車室内の空気温度に影響を与える可能性のある要素をいい、具体的には内気センサ６３、外気センサ６４、日射センサ６５、および吸込温度センサ６６で検出された内気温度Ｔｉｎｃ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｑｓｕｎ、吸込温度Ｔｉｎｔが用いられている。
【００５２】
温度偏差算出手段５４は、設定温度Ｔｐｔｃと車室内空気温度との偏差Ｓを求めるもので、この温度偏差Ｓは、設定温度に対する車室内空気温度の偏り度合いを意味し、例えばエアミックスドアアクチュエータ４３を動作対象とする場合には、設定温度Ｔｐｔｃ、外気温度Ｔａｍ、内気温度Ｔｉｎｃ、吸込温度Ｔｉｎｔおよび日射量Ｑｓｕｎを用いた熱平衡式によって算出される。熱平衡式は、例えば下記式で与えられるが、本発明では特に限定されない。
【００５３】
【数１】
Ｓ＝（Ａ＋Ｄ）Ｔｐｔｃ＋（Ｂ・Ｔａｍ−Ｄ・Ｔｉｎｃ）＋Ｃ・Ｑｓｕｎ＋Ｅ＋αＸｍ−（Ｆ・Ｘ＋Ｇ）（８８−Ｔｉｎｔ）−Ｔｉｎｔ
ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは係数、Ｔｐｔｃは設定温度、Ｔａｍは外気温度、Ｔｉｎｃは内気温度、Ｑｓｕｎは日射量、αＸｍは吹出モードに応じて決定される偏差補正値、Ｘはドア開度、Ｔｉｎｔは吸込温度をそれぞれ表す。
【００５４】
目標ドア開度決定手段５１は、この温度偏差Ｓに基づいて、エアミックスドア３３の動作方向がどちらの方向かを判定し、前回の目標ドア開度に一定開度を加算もしくは減算することにより目標ドア開度を決定し、この目標ドア開度をアクチュエータ４３に送信するものである。
【００５５】
特に本実施形態では、この目標ドア開度決定手段５１における目標ドア開度の設定領域Ｒｘが、図１に示されるように、ドアの実際の開度領域Ｒｄよりも、その全開側において広く設定さている。換言すれば、エアミックスドア３３は実際にはＲｄの領域内でしか回動しないが、目標ドア開度決定手段５１から出力される目標ドア開度のデータＸｐｂｒは、この領域Ｒｄの全開側にウォータバルブ開度領域Ｒｗを加えた領域Ｒｘが対象とされている。また、アクチュエータ４３のレバーの開度領域Ｒａも同じ範囲とされている。
【００５６】
したがって、図４に示すように、例えばエアミックスドア３３のフルシャット（Ｘｐｂｒ＝０％）を出力すると、エアミックスドア３３は機械的にヒータコア３２を全閉（エアミックスドア実開度＝０％）する位置まで回動するが、フルオープン（Ｘｐｂｒ＝１００％）を出力すると、その前、例えばＸｐｂｒ＝６７％でエアミックスドア３３は全開（エアミックスドア実開度＝１００％）し、このＸｐｂｒ＝６７％〜１００％の間は、図９に示すカム溝Ｌ１の空振り形状によって当該エアミックスドア３３は全開位置をそのまま維持する。その代わりに、このＸｐｂｒ＝６７％〜１００％の間でもアクチュエータ４３のレバーは回動するので、リンクＬを介してウォータバルブ３２ａを半開〜全開に制御する。
【００５７】
エアコンアンプユニット５０とアクチュエータとの間で交信される通信のフォーマットは、例えば１６ｂｉｔのデータ領域のうち、送信の開始を表す符号が書き込まれた領域Ｆ１、送信対象とするドアアクチュエータのアドレスが書き込まれた領域Ｆ２、ドアアクチュエータの動作指令（許可または禁止）が書き込まれた領域Ｆ３、ドアアクチュエータの目標停止位置が書き込まれた領域Ｆ４、Ｆ２〜Ｆ４の情報に対する奇数パリティが書き込まれた領域Ｆ５、および診断用ドアアクチュエータ返信信号が書き込まれた領域Ｆ６に割り付けられている。このうち、ドアアクチュエータの返信信号を書き込む領域は、例えば１ｂｉｔのみのデータ長を有し、ドアアクチュエータの作動中に出力されるハイレベル信号と、ドアアクチュエータの停止中に出力されるローレベル信号とが書き込まれる。なお、ドアアクチュエータの作動および停止をハイレベルとローレベルとで識別したが、これを逆にすることも可能である。
【００５８】
次に動作を説明する。
図５は図２に示すエアコンアンプユニット５０で実行される情報処理手順を示すフローチャートである。以下では、エアミックスドア３３の制御を例に挙げて説明する。
【００５９】
エアコンスイッチを入力すると、エアミックスドア３３の自動制御が開始される。まず、ステップ１０にて、各種センサ類６１〜６６およびコントロールパネル７０からエアミックスドア３３の開度制御に必要な情報が入力される。これと相前後して、ステップ２０にて熱平衡式に用いられる係数Ａ〜Ｇが決定される。なお、厳密には係数ＦおよびＧは次のステップ３０にて決定される。
【００６０】
次いで、ステップ３０にて、上記熱平衡式を用いて温度偏差Ｓが求められるが、この温度偏差Ｓの算出にあたり、まず外気温度Ｔａｍと内気温度Ｔｉｎｃと係数Ｂ，Ｄとから、合成温度Ｗが、Ｗ＝Ｂ・Ｔａｍ＋Ｄ・Ｔｉｎｃにより算出される。次に、前回の演算処理で得られた目標ドア開度Ｘｐｂｒからドア開度Ｘが演算により求められ、また選択されている吹出モードに応じて偏差補正値αＸｍが決定される。さらに、係数ＦおよびＧが、上記ドア開度Ｘと吹出モード（ベント、デフ、バイレベル２のモードかそれ以外か）により決定される。
【００６１】
最後に、このようにして求められた値を上述した熱平衡式に代入し、設定温度と室内温度との温度偏差Ｓが演算される。
【００６２】
ステップ４０では、コントロールパネル７０における設定温度Ｔｐｔｃが、１８．５℃未満のフルクール域か、３１．５℃を越えるフルホット域か、１８．５℃以上、３１．５℃以下の温調域かが判断される。この場合の１８．５℃および３１．５℃という境界温度は単なる例示であって、特に限定されない。
【００６３】
そして、設定温度Ｔｐｔｃが１８．５℃未満のフルクール域である場合には、目標ドア開度がＸｐｂｒ＝０％とされて、エアミックスドア３３をヒータコア全閉位置に回動させる（ステップ６４）。
【００６４】
これに対して、設定温度Ｔｐｔｃが３１．５℃を越えるフルホット域である場合には、目標ドア開度がＸｐｂｒ＝１００％とされて、エアミックスドア３３をヒータコア全開位置に回動させる（ステップ６５）。このＸｐｂｒ＝１００％が出力されると、図１および図４に示されるように、エアミックスドア３３が全開位置に回動するとともにウォータバルブ３２ａも半開から全開に回動し、ヒータコア３２におけるエンジン冷却水の循環量が最大となる。
【００６５】
また、ステップ４０において設定温度Ｔｐｔｃが、１８．５℃以上、３１．５℃以下の温調域である場合には、次のステップ５０にて上記算出された温度偏差Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２より大きいか小さいかを判断し、温度偏差の絶対値｜Ｓ｜が２以下の場合は、ステップ６１へ進んで、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回の目標ドア開度と同じ値、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋０％とする。
【００６６】
また、ステップ５０にて、温度偏差Ｓが−２未満である場合には、ステップ５２へ進んで、まず前回の目標ドア開度が０％、すなわちエアミックスドア３３がで全閉であったかどうかを判断し、０％であった場合にはステップ６１へ進んで、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回の目標ドア開度と同じ値、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋０％とする。また、ステップ５２にて前回の目標ドア開度が０％ではなかった場合には次のステップ５３に進み、前回の目標ドア開度が１００％、すなわちエアミックスドア３３が全開であったかどうかを判断する。もし、前回の目標ドア開度が１００％であった場合には、ステップ５４にて目標ドア開度をＸｐｂｒ＝６７％と置換する。これにより、図４に示すようにエアミックスドア３３は全開のまま、ウォータバルブ３２ａのみが全開から半開に制御され、その結果、フルホットモードが解除される。その後は、ステップ６２にて目標ドア開度Ｘｐｂｒが前回より１％減少、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ−１％とされ、通常温調モードになる。また、前回の目標ドア開度が１００％ではなかった場合には、ステップ５４をスキップしてステップ６２へ進み、同じく目標ドア開度Ｘｐｂｒが前回より１％減少、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ−１％とされる。
【００６７】
一方、ステップ５０にて、温度偏差Ｓが２より大きい場合には、ステップ５１へ進み、前回の目標ドア開度が６６％より大きかったかどうかを判断し、大きかった場合にはステップ６５へ進んで、Ｘｐｂｒ＝１００％とし、エアミックスドア３３をヒータコア全開位置に回動させるとともに、ウォータバルブ３２ａも半開から全開に回動させ、ヒータコア３２におけるエンジン冷却水の循環量を最大とする。ステップ５１にて、前回の目標ドア開度が６６％よりも小さかった場合には、ステップ６３へ進み、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回より１％増加、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋１％とする。
【００６８】
このように、本実施形態の自動車用空気調和装置によれば、同じアクチュエータを用い、エアコンアンプ５０のプログラムソフトウェアを構成するだけで、空振り領域を自由に設定することができる。
【００６９】
本発明はさらに改変することができる。図６は本発明の自動車用空気調和装置の他の実施形態の要部を示すシステム図、図７は同実施形態において目標ドア開度とエアミックスドア実開度およびスレーブドア実開度との関係を示すグラフ、図８は同実施形態のエアコンアンプユニットで実行される情報処理手順を示すフローチャートである。
【００７０】
本実施形態の自動車用空気調和装置１００では、エアミックスドア３３の全閉側に空振り領域が設けられている。すなわち、図７に示すように、目標ドア開度決定手段５１から出力される目標ドア開度Ｘｐｂｒ＝０〜１００％のうち、Ｘｐｂｒ＝０〜３３％が整流用スレーブドアの開閉制御領域Ｒｓとされ、Ｘｐｂｒ＝３４〜１００％がエアミックスドア３３の実際の開閉制御領域Ｒｄとされている。ここで、整流用スレーブドアとは、例えばフルクールモードにおいて、バイパス路３７を通過する際の通気抵抗を軽減するために設けられる制御ドアであって、通気抵抗の軽減による風量増加に加え、騒音低減の機能をも有している。そして、エアミックスドア３３が全閉になるに応じてその機能を発揮させるべく当該整流用スレーブドアが回動する。
【００７１】
このように構成した場合、図８において、ステップ１０〜４０までは上述した実施形態と同様に動作する。そして、ステップ４０において設定温度Ｔｐｔｃが、１８．５℃以上、３１．５℃以下の温調域である場合には、次のステップ５０にて上記算出された温度偏差Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２より大きいか小さいかを判断し、温度偏差の絶対値｜Ｓ｜が２以下の場合は、ステップ６１へ進んで、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回の目標ドア開度と同じ値、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋０％とする。
【００７２】
また、ステップ５０にて、温度偏差Ｓが２以上である場合には、ステップ５１へ進んで、まず前回の目標ドア開度が１００％、すなわちエアミックスドア３３が全開であったかどうかを判断し、１００％であった場合にはステップ６５へ進んで、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回の目標ドア開度と同じ値、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋０％とする。また、ステップ５１にて前回の目標ドア開度が１００％ではなかった場合には次のステップ５３に進み、前回の目標ドア開度が０％、すなわちエアミックスドア３３が全閉であったかどうかを判断する。もし、前回の目標ドア開度が０％であった場合には、ステップ５４にて目標ドア開度をＸｐｂｒ＝３３％と置換する。これにより、図７に示すようにエアミックスドア３３は全閉のまま、整流用スレーブドアのみが全開から全閉に制御され、その結果、フルクールモードが解除される。その後は、ステップ６３にて目標ドア開度Ｘｐｂｒが前回より１％増加、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋１％とされ、通常温調モードになる。また、前回の目標ドア開度が０％ではなかった場合には、ステップ５４をスキップしてステップ６２へ進み、同じく目標ドア開度Ｘｐｂｒが前回より１％増加、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ＋１％とされる。
【００７３】
一方、ステップ５０にて、温度偏差Ｓが−２未満である場合には、ステップ５２へ進み、前回の目標ドア開度が３４％より小さかったかどうかを判断し、小さかった場合にはステップ６４へ進んで、Ｘｐｂｒ＝０％とし、エアミックスドア３３をヒータコア全閉位置に回動させるとともに、整流用スレーブドアも全開に回動させる。ステップ５１にて、前回の目標ドア開度が３４％以上であった場合には、ステップ６２へ進み、目標ドア開度Ｘｐｂｒを前回より１％減少、すなわちＸｐｂｒ＝Ｘｐｂｒ−１％とする。
【００７４】
このように、本実施形態の自動車用空気調和装置によっても、同じアクチュエータを用い、エアコンアンプ５０のプログラムソフトウェアを構成するだけで、空振り領域を自由に設定することができる。
【００７５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７６】
例えば、空振り領域はエアミックスドア３３に限定されることはなく、他の制御ドアに適用することもできる。また、空振り領域は、ドアの一端にのみ設けるだけでなく、両端に設けることもできる。さらにエアミックスドア３３の制御フローは上述した実施形態以外の方法でも制御できる。
【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、一つのアクチュエータでドア以外の被作動体を制御することができ、しかも当該アクチュエータを共用化することができるので、コストダウンを実現することができるとともに、誤組付けを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用空気調和装置を示すブロック図（クレーム対応図）である。
【図２】本発明の自動車用空気調和装置の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２に示す自動車用空気調和装置のシステム図である。
【図４】図２に示す自動車用空気調和装置において目標ドア開度とエアミックスドア実開度およびウォータバルブ実開度との関係を示すグラフである。
【図５】図２に示すエアコンアンプユニットで実行される情報処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の自動車用空気調和装置の他の実施形態の要部を示すシステム図である。
【図７】図６に示す自動車用空気調和装置において目標ドア開度とエアミックスドア実開度およびスレーブドア実開度との関係を示すグラフである。
【図８】図６に示すエアコンアンプユニットで実行される情報処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来の自動車用空気調和装置におけるエアミックスドアとウォータバルブの連動機構を説明するためのシステム図である。
【符号の説明】
１００…自動車用空気調和装置
１０…インテークユニット
１６Ｄ…インテークドア
２０…クーラユニット
３０…ヒータユニット
３２…ヒータコア
３２ａ…ウォータバルブ
３３…エアミックスドア
３４Ｄ…ベントドア
３５Ｄ…デフロストドア
３６Ｄ…フットドア
３８Ｄ…バイパスドア
４０…ドアアクチュエータ
４０ａ…モータ
４０ｂ…ドア開度センサ
４０ｃ…信号処理手段
５０…エアコンアンプユニット
５１…目標ドア開度決定手段
６０…センサ類
７０…コントロールパネル
７１…ドア開度設定手段
７２…表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003611070.tif 000009
【図９】
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