(57)【要約】【課題】独立して必要となるセンサのための配線を削減するとともに車両用空調装置の空調用作動機器の作動の遅れを抑制する。【解決手段】空調ユニット１０の複数の作動機器２６〜２８をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータ２２〜２４と、複数の作動機器２６〜２８を制御するための情報値を検出するセンサ１２〜１４、２５と、情報値に基づいて複数のアクチュエータ２２〜２４を制御する制御装置１１とを備え、制御装置１１とセンサ１２〜１４、２５と複数のアクチュエータ２２〜２４とを多重通信可能な多重通信線３２でそれぞれ通信可能に接続し、制御装置１１にセンサ１２〜１４、２５への検出命令と複数のアクチュエータ２２〜２４への駆動命令との優先順序を決定して検出命令および駆動命令のいずれか一方を優先して送信する優先順序決定手段２１を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ユニット（１０）の複数の作動機器（２６〜２８）をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータ（２２〜２４）と、
前記複数の作動機器（２６〜２８）を制御するための情報値を検出するセンサ（１２〜１４、２５）と、
前記情報値に基づいて前記複数のアクチュエータ（２２〜２４）を制御する制御装置（１１）とを備え、
前記制御装置（１１）と前記センサ（１２〜１４、２５）と前記複数のアクチュエータ（２２〜２４）とを多重通信可能な多重通信線（３２）でそれぞれ通信可能に接続し、
前記センサ（１２〜１４、２５）は前記制御装置（１１）から定期的に送信される検出命令に基づいて前記情報値を前記制御装置（１１）に送信するようになっており、
前記複数のアクチュエータ（２２〜２４）は前記制御装置（１１）から不定期的に送信される駆動命令に基づいて、前記空調ユニット（１０）の前記複数の作動機器（２６〜２８）をそれぞれ駆動するようになっており、
前記制御装置（１１）は前記センサ（１２〜１４、２５）への検出命令と前記複数のアクチュエータ（２２〜２４）への駆動命令との優先順序を決定して前記検出命令および前記駆動命令のいずれか一方を優先して送信する優先順序決定手段（２１）を備えていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記優先順序決定手段（２１）は前記駆動命令よりも前記検出命令を優先して送信することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタモードが少なくとも設定可能となっており、
前記制御装置（１１）から前記デフロスタモードを実行するための前記駆動命令が送信されるときは、前記優先順序決定手段（２１）により前記デフロスタモードを実行するための前記駆動命令を前記検出命令よりも優先して送信することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調用作動機器の複数のアクチュエータおよびセンサと、制御装置とを多重通信線で接続した車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置において、制御装置と複数のアクチュエータとを多重通信線で接続してワイヤーハーネスの省線化を実現するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、複数のアクチュエータと制御装置とを多重通信線で接続した車両用空調装置では所定の順番で複数のアクチュエータ全てに駆動命令が送信されるようにして、駆動命令が全く同時に送信される状況を回避させていた。このように、駆動命令が全く同時に送信される状況を回避させているのは、制御装置が複数の駆動命令を同時に送信するようになっていないためである。この結果、制御装置から成行きで駆動命令が送信されて、空調用作動機器の制御の遅れが発生することを防止するためである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０９６６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の車両用空調装置では快適性を向上させて空調風をきめ細かく調整するために、空調用作動機器とこれを駆動するアクチュエータの数が増加する傾向にある。そのため、各アクチュエータへの駆動命令を所定の順番で送信すると、アクチュエータの使用頻度に関係なく、複数のアクチュエータ全ての反応が遅くなるという問題があった。そのため、空調用作動機器の目標位置変更等の必要に応じて、アクチュエータへの駆動命令を送信するように構成する要求がある。
【０００６】
ところが、必要に応じて制御装置から駆動命令を送信するように構成すると、複数のアクチュエータに不定期的に駆動命令を送信することになり、制御装置が複数の駆動命令を同時に送信しなければならない状況になる。そのため、車両用空調装置の空調用作動機器に作動の遅れが発生する可能性がある。
【０００７】
一方、上記従来技術の制御装置とアクチュエータとの多重通信接続しているものにセンサを接続することで、独立して必要となるセンサのための配線を削減する要求がある。この場合、従来技術で記載したように、制御装置からセンサへの検出命令を所定の順番で送信すればよい。
【０００８】
ところが、空調用作動機器を駆動するアクチュエータの数が増加すると、制御命令の順番が増えるので、センサが検出命令を待つ時間も長くなる。センサは空調の情報値を略定期的に制御装置に送っており、この情報値をもとに制御装置は車両用空調装置の制御を実行している。そのため、車両用空調装置の空調用作動機器に作動の遅れが発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、独立して必要となるセンサのための配線を削減するとともに車両用空調装置の空調用作動機器の作動の遅れを抑制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、請求項１に記載の発明では、空調ユニット（１０）の複数の作動機器（２６〜２８）をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータ（２２〜２４）と、複数の作動機器（２６〜２８）を制御するための情報値を検出するセンサ（１２〜１４、２５）と、情報値に基づいて複数のアクチュエータ（２２〜２４）を制御する制御装置（１１）とを備え、制御装置（１１）とセンサ（１２〜１４、２５）と複数のアクチュエータ（２２〜２４）とを多重通信可能な多重通信線（３２）でそれぞれ通信可能に接続し、センサ（１２〜１４、２５）は制御装置（１１）から定期的に送信される検出命令に基づいて情報値を制御装置（１１）に送信するようになっており、複数のアクチュエータ（２２〜２４）は制御装置（１１）から不定期的に送信される駆動命令に基づいて、空調ユニット（１０）の複数の作動機器（２６〜２８）をそれぞれ駆動するようになっており、制御装置（１１）はセンサ（１２〜１４、２５）への検出命令と複数のアクチュエータ（２２〜２４）への駆動命令との優先順序を決定して検出命令および駆動命令のいずれか一方を優先して送信する優先順序決定手段（２１）を備えていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、制御装置（１１）が検出命令と駆動命令とを同時に送信しなければならない状況になっても、検出命令および駆動命令の優先順序を決定する優先順序決定手段（２１）を備えているので、成り行き任せの送信ではなくいずれか一方を優先して送信できる。そのため、制御装置（１１）とアクチュエータ（２２〜２４）との多重通信線（３２）にセンサを接続しても制御が安定するので、センサと制御装置とを接続するためのワイヤーハーネスの配線数を削減できる。
【００１２】
なお、センサ（１２〜１４、２５）は制御装置（１１）から略定期的に送信される検出命令に基づいて、情報値を制御装置（１１）に送信し、複数のアクチュエータ（２２〜２４）は制御装置（１１）から不定期的に送信される駆動命令に基づいて、空調ユニット（１０）の複数の作動機器（２６〜２８）をそれぞれ駆動する。そのため、制御装置（１１）とセンサ（１２〜１４、２５）と複数のアクチュエータ（２２〜２４）とを多重通信可能な多重通信線（３２）にそれぞれ通信可能に接続すると、駆動命令と検出命令とを同時に出力しなければならない状況になることがある。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、優先順序決定手段（２１）は駆動命令よりも検出命令を優先して送信することを特徴とする。
【００１４】
これによると、センサの検出命令を優先しているので、各種演算に使用される情報値が遅滞なく制御装置（１１）に送信されるので、空調ユニット（１０）の制御を安定して実行できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタモードが少なくとも設定可能となっており、制御装置（１１）からデフロスタモードを実行するための駆動命令が送信されるときは、優先順序決定手段（２１）によりデフロスタモードを実行するための駆動命令を検出命令よりも優先して送信することを特徴とする。
【００１６】
ところで、窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタモードを実行するときは、窓ガラスの曇りを除去するときである。このようなときは、乗員にとって窓ガラスの視認性が悪くなっており、センサへの検出命令よりも駆動命令を優先させることで、乗員にとって快適な空調制御にできる。
【００１７】
因みに、デフロスタモードとは窓ガラス内面に向けて空気を吹き出す吹出モードであり、例えば、窓ガラス内面に向けて空気を吹き出すとともに、乗員足元側に空気を吹き出すような吹出モードでも検出命令よりも駆動命令を優先させる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を図に示す第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１のブロック図における右側には空調ユニット１０が位置しており、この左側には空調ユニット１０の制御装置であるエアコンＥＣＵ１１が位置している。このエアコンＥＣＵ１１にはセンサ１２〜１４から空調制御の情報値を入力するための入力回路１５が備えられている。なお、センサ１２〜１４は車室内の温度Ｔｒを検出する内気温センサ１２、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ１３および日射量Ｔｓを検出する日射量センサ１４により構成されている。この入力回路１５に入力されたセンサ１２〜１４からの情報値に基づいて空調制御決定手段１６は空調ユニット１０の自動制御を実行する。なお、センサ１２〜１４からの情報値は入力回路１５に常に入力されるように構成されており、この入力された値を所定の間隔で情報値として空調制御決定手段１６に送信するためにエアコンＥＣＵ１１にはタイマ１７が設けられている。
【００２１】
一方、車室内には乗員により操作可能に設けられたコントロールパネル１８が設けられており、コントロールパネル１８を乗員が操作することにより、車室内の目標温度変更および空調ユニット１０のマニュアル設定ができるように構成されている。また、空調制御決定手段１６により車室内に向けて吹き出す空気の風量が決定されるようになっており、具体的には空調制御決定手段１６によりブロア電圧が設定がされ、この設定が図示しない電圧変換器に送信されて、ブロアモータ１９に電圧が印加されるようになっている。
【００２２】
ところで、エアコンＥＣＵ１１には通信手段２０が配置されており、この通信手段２０は優先順序決定手段２１の送信順序に基づいて通信するようになっている。なお、優先順序決定手段２１については後に詳述する。
【００２３】
通信手段２０と空調ユニット１０の複数のドアを開閉するための第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５とが多重通信可能な多重通信線２９、３０、３１により接続されている。
【００２４】
第１アクチュエータ２２は内気と外気とを切り替えるための内外気ドア５０を開閉する内外気ドア作動機器２６を駆動するように構成されている。
【００２５】
第２アクチュエータ２３は車室内への吹出空気の流路を開閉する複数の吹出モードドア５４、５６、５８（図３参照）を開閉する吹出モードドア作動機器２７を駆動するように構成されている。なお、第２アクチュエータ２３にリンク部材を介在させて複数の吹出モードドアをそれぞれ開閉するように構成してもよいし、また複数の第２アクチュエータ２３を吹出モードドアにそれぞれ配置して開閉するように構成してもよい。
【００２６】
第３アクチュエータ２４は冷風と温風との流量割合を調節するエアミックスドア５２（図３参照）を駆動するエアミックスドア作動機器２８を駆動するように構成されている。
【００２７】
エバポレータセンサ２５はエバポレータ５１（図３参照）の温度を検出するように構成されている。
【００２８】
ここで第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５を図２を用いて詳述する。図２に示すように第１〜第３アクチュエータ２２〜２４の内部には各ドア５０、５２、５４、５６、５８を駆動するモーター駆動回路２２ａ、２３ａ、２４ａ、各ドア５０、５２、５４、５６、５８の現在位置を電圧として検出するドア位置検出回路２２ｂ、２３ｂ、２４ｂおよび制御と通信するための集積回路２２ｃ、２３ｃ、２４ｃが内蔵されており、必要に応じてＤＡ変換器またはＡＤ変換器も内蔵されている。また、エバポレータセンサ２５には電源回路、通信回路２５ｃが内蔵されている。
【００２９】
そして、この第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５と通信手段２０とは電源線２９、通信線３０およびアース線３１によるシリアル多重通信線に接続され、ネットワーク３２が構築されている。また、これらの第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５にはそれぞれ図示しないアドレス設定部が設けられている。このアドレス設定部により第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５の各アドレスを設定することができる。なお、各アドレスはそれぞれ異なるアドレスに設定している。そのため、ネットワーク３２で接続された第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５をエアコンＥＣＵ１１が認識することができる。
【００３０】
次に、上記第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５を配置した空調ユニット１０を図３により説明する。空調ユニット１０の空調ケース２は車室内前部の計器盤内側に配置され、車室内へ向けて流れる空気の通路を形成する。空調ケース２の空気流れ上流端には内外気切替箱３が設けられ、この内外気切替箱３内の内外気ドア５０により内気吸入口と外気吸入口とを開閉して、車室内の空気または車室外の空気を切替導入する。なお、内外気ドア５０は、第１アクチュエータ２２により内外気ドア作動機器２６を駆動することにより開閉される。
【００３１】
内外気切替箱３の空気流れ下流側にはブロワ１９ｂが配置され、ブロワ１９ｂはブロワモータ１９により回転駆動される。ブロワ１９ｂの空気流れ下流側には、冷房用熱交換器としてのエバポレータ５１が配置されている。このエバポレータ５１の空気流れ下流側にはエバポレータセンサ２５が配置されている。
【００３２】
空調ケース２内でエバポレータセンサ５１の空気流れ下流側には、暖房用熱交換器としてのヒータコア５３が配置されており、このヒータコア５３は車両エンジンの温水（冷却水）を熱源として送風空気を加熱する。
【００３３】
エバポレータ５１とヒータコア５３の間に板状ドアからなるエアミックスドア５２が回転可能に配置されている。このエアミックスドア５２は温度調節手段であり、ヒータコア５３を通過する温風とエバポレータ５１を通過した冷風との風量割合を調節することにより車室内へ吹き出す空気の温度を調節する。なお、エアミックスドア５２は、エアミックスドア作動機器２８を第３アクチュエータ２４により駆動して空気流路を切り替えるようになっている。
【００３４】
空調ケース２の空気流れ下流端部には、デフロスタ開口部５５とフェイス開口部５７とフット開口部５９が開口している。デフロスタ開口部５５は図示しないデフロスタダクトを介して車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出すもので、回転自在な板状のデフロスタドア５４により開閉される。
【００３５】
フェイス開口部５７は図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すもので、回転自在な板状のフェイスドア５６により開閉される。そして、フット開口部５９は回転自在な板状のフットドア５８により開閉される。フット開口部５９は図示しないフット用ダクトを介して車室内乗員足元に向けて送風空気を吹き出すものである。
【００３６】
上記した各ドア１５ａ、１６ａ、１７ａは、共通のリンク機構である吹出モードドア作動機器２７に連結され、この吹出モードドア作動機器２７を介して第２アクチュエータ２３により駆動される。
【００３７】
次に、上記構成において優先順序決定手段２１の制御処理について説明する。図４は本実施形態のエアコンＥＣＵ１１の優先順序決定手段２１により実行される制御プログラムの概略を示すフローチャートである。図４の制御プログラムは、図示しない車両エンジンのイグニッションスイッチが投入され、かつ、コントロールパネル１８により空調ユニット１０を使用するように設定しているときにスタートする。
【００３８】
始めに、ステップＳ４０において、吹出モードの設定に変化があるか判定する。この判定では、乗員操作および自動制御に関係なく吹出モードの変化がある場合を判定するようになっている。吹出モードに変化がある場合はステップＳ４１に進み、吹出モードに変化が無い場合はステップＳ４２に進む。
【００３９】
次に、ステップＳ４１では吹出モードがフットデフロスタモードであるか或いはデフロスタモードかを判定し、両吹出モードのいずれか一方であるときはステップＳ４３に進む。
【００４０】
続いて、ステップＳ４３では送信優先順序Ｂを選択してステップＳ４４に進む。
【００４１】
また、ステップＳ４２では送信優先順序Ａを選択してステップＳ４４に進む。
【００４２】
ステップＳ４４では送信優先順序Ａおよび送信優先順序Ｂのいずれか一方の送信順序にて各命令を出力する。
【００４３】
続いて、前述の送信優先順序Ａおよび送信優先順序Ｂの送信順序について図５により説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は送信優先順序を図に示す特性図である。
【００４４】
図５の横方向の線は時間であり、右に行くほど時間が経過することを示している。そして、この横方向の線を縦の線で区切る範囲が送信周期Ｔとなる。この送信周期Ｔには第１〜第３アクチュエータ２２〜２４への送信命令とエバポレータセンサ２５への送信命令が全て実行できる時間に設定している。そのため、エバポレータセンサ２５の検出周期と送信周期Ｔは等しい時間（例えば、２５０ｍｓｅｃ程度）になる。
【００４５】
図５（ａ）は図４のステップＳ４３にて選択される送信順序であり、ここでは送信優先順序Ｂが選択されている。そのため、図示しない複数の吹出モードドア５４、５６、５８のうちデフロスタドア５４を駆動するときに選択される送信順序である。この送信優先順序Ｂでは最初に吹出モードドア作動機器２７を駆動する第２アクチュエータ２３への駆動命令を送信し、次に、エバポレータセンサ２５への検出命令を送信する。続いて、内外気ドア作動機器２６を駆動する第１アクチュエータ２２への駆動命令を送信し、最後に、エアミックスドア作動機器２８を駆動する第３アクチュエータ２４への駆動命令を送信するようになっている。
【００４６】
図５（ｂ）は図４のステップＳ４２にて選択される送信順序であり、ここでは送信優先順序Ａが選択されている。送信優先順序Ａと送信優先順序Ｂとの違いは第２アクチュエータ２３への駆動命令の送信が、第１アクチュエータ２２への駆動命令の送信よりも遅れて送信されていることである。これはデフロスタドア５４以外の吹出モードドア５６、５８を開閉するときは第２アクチュエータ２３への駆動命令の優先順位が低くなるからである。
【００４７】
図５（ｃ）は吹出モード駆動が無いときに選択される送信順序である。図５ｃのように吹出モード駆動が無いとき、即ち、第２アクチュエータ２３に駆動命令を送信しない場合は最も優先順位が高いデフロスタドア５４の制御命令も送信されないので、次に優先順位の高いエバポレーターセンサ２５の送信周期を考慮するだけでよい。そのため、図５（ｃ）を優先順序決定手段２１で設定していない。
【００４８】
次に、本発明の第１実施形態における効果について説明する。
【００４９】
（１）優先順序決定手段２１により第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５への制御命令の送信に優先順序を設定できるので、エアコンＥＣＵ１１とアクチュエータ２２〜２４のための多重通信線にエバポレータセンサ２５を接続できる。そのため、車両に配置されるワイヤーハーネスの配線数を削減できる。
【００５０】
（２）エアコンＥＣＵ１１はエバポレータセンサ２５の読み取りを優先しているので、各種演算が遅滞なく実行され車両用空調装置の制御が遅くなることを抑制できる。
【００５１】
（３）窓ガラスへの吹出空気の流路を開閉する吹出モードドア作動機器２７を駆動するときは、窓ガラスの曇りを抑制するときである。このようなときは、乗員にとって窓ガラスの視認性が悪くなっているので、センサへの検出命令よりも吹出モードドア作動機器２７を駆動する第２アクチュエータ２３に送信される駆動命令を優先しているので、乗員にとって快適な空調制御にできる。
【００５２】
（第２実施形態）
第１実施形態において、第１〜第３アクチュエータ２２〜２４およびエバポレータセンサ２５に制御と通信をするための集積回路２２ｃ〜２４ｃをそれぞれ内蔵するように構成した。第２実施形態においては図６に示すように各アクチュエータおよびエバポレータセンサ２５と接続可能に構成されたコネクタ３３〜３６を備え、このコネクタ３３〜３６に集積回路２２ｃ〜２５ｃを内蔵するように構成してもよい。
【００５３】
これにより、ネットワーク３２に接続される各アクチュエータ２２〜２４およびセンサ１２〜１４、２５以外の電気部品をネットワーク３２に接続することが可能となるので、本発明の第１実施形態よりもさらにワイヤーハーネスの省線化が可能になる。なお、アクチュエータ用集積回路２２ｃ〜２４ｃとセンサ用集積回路２５ｃとは異なる構成になっている。
【００５４】
（他の実施形態）
第１、第２実施形態においてエバポレータセンサ２５をネットワーク３２に接続するように構成したが、内気温センサ１２、外気温センサ１３、日射量センサ１４などの車両の空調に関係するセンサを接続してもよい。また、ネットワーク３２にこれらのセンサを複数接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】図１のシステム外観図である。
【図３】図１の空調ユニットを示す概略構成図である。
【図４】図１の優先順序決定手段の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は送信優先順序Ｂの送信周期を示す特性図であり、（ｂ）は送信優先順序Ａを示す特性図であり、（ｃ）はモードに変化が無いときの送信優先順序を示す特性図である。
【図６】第２実施形態のシステム外観図である。
【符号の説明】
１０…空調ユニット、１１…エアコンＥＣＵ（制御装置）、
１２…内気温センサ、１３…外気温センサ、１４…日射センサ、
２２…第１アクチュエータ（内外気切り替えドア用）、
２３…第２アクチュエータ（吹出モードドア用）、
２４…第３アクチュエータ（エアミックスドア用）、
２５…エバポレータセンサ、２６…内外気ドア作動機器、
２７…吹出モードドア作動機器、２８…エアミックスドア作動機器。
【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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