(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードスイッチや温度調整ダイヤル等のスイッチ類が設けられている操作部を有するコントローラと、
内蔵しているマイコンによってスイッチ類やセンサ類からの入力信号をプログラムにしたがって演算処理し、空調制御ユニットに設けられているファンモータや複数のドアアクチュエータを駆動制御するエアコンアンプユニットと、
前記エアコンアンプユニットと前記複数のドアアクチュエータとを接続する１本の通信線および１本の電源線と、
所定周期でそれぞれのドアアクチュエータを制御する前記エアコンアンプユニット内のインテーク処理手段とモード処理手段とエアミックス処理手段とを備えた車両用エアコンシステムのドア制御装置において、
前記各処理手段は、制御偏差値の絶対値が設定偏差より大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないときには各ドアアクチュエータの制御を停止し、制御偏差値の絶対値が設定偏差以内あるいは目標ドア開度が全開か全閉のときには各ドアアクチュエータの制御を開始することを特徴とする車両用エアコンシステムのドア制御装置。
【請求項２】
前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する指示信号に基づいて行う請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置。
【請求項３】
前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する通信の停止、開始に基づいて行う請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコンアンプユニット（親局）と複数のドアアクチュエータ（子局）とを１本の通信線と１本の電源線を介して接続することでＬＡＮ化し、複数のドアの開度を制御する車両用エアコンシステムのドア制御装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用エアコンシステムとしては、エアコンアンプユニットに各ドアアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路を組み込み、エアミックスドア用、モードドア用、インテークドア用の各アクチュエータと駆動回路とを１本の通信線および１本の電源線で接続し、エアコンアンプユニットを親局、各ドアアクチュエータを子局とするＬＡＮ形式のものが知られている。
【０００３】
このような車両用エアコンシステムにおいては、オーディオノイズあるいは電波障害等の影響を受けないように、１本の通信線によるドアアクチュエータへの通信周期を例えば１ビット／５０ｍＳの速度で１個当たり１００ｍＳ（３個のドアアクチュエータの場合には３００ｍＳ）としている。このとき各アクチュエータは、６ビット／３００ｍＳの速度で送信される目標室温（目標となる車室内温度）となるように制御偏差値（目標室温と実室温との差）をゼロとするような制御を行う。例えば、エアミックスドアアクチュエータにおいては、目標温度を１ビット／５０ｍＳ（したがって３００ｍＳの通信周期では６ビット）で変化させ、目標温度対ドア開度特性から空調制御ユニットの効率を算出し、仮吹出温度つまり仮実室温を求め、この仮実室温と各センサ値から算出した目標吹出温度つまり目標室温との差（室温制御偏差値）が所定温度以内の場合には目標室温を変化させず、室温制御偏差値が所定温度を越えたら目標室温を１ビット／５０ｍＳで変化させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用エアコンシステムのドア制御装置においては、目標室温変化がエアミックスドアの場合には１ビット／５０ｍＳであるので、エアミックスドアアクチュエータが容易に目標室温変化に追随し、エアミックスドアアクチュエータがコマ送り動作（アクチュエータ動作量が一定速度で変化するライン動作とアクチュエータ動作量がゼロである静止動作とが存在する動作）となり、ガサガサ音（リンクがた、モータ軸スライド、減速ギヤのバックラッシュ等による共振音）が発生する。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複数のドアアクチュエータを駆動制御する車両エアコンシステムにおいて、各ドアアクチュエータがコマ送り動作となることを防止して空調制御ユニットのガサガサ音の発生を防止することができるドア制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（解決手段１）
上記課題の解決手段１（請求項１）は、図１のクレーム対応図に示すように、モードスイッチや温度調整ダイヤル等のスイッチ類が設けられている操作部ａを有するコントローラｂと、
内蔵しているマイコンによってスイッチ類やセンサ類からの入力信号をプログラムにしたがって演算処理し、空調制御ユニットに設けられているファンモータｃや複数のドアアクチュエータｄ、ｅ、ｆを駆動制御するエアコンアンプユニットｇと、
前記エアコンアンプユニットｇと前記複数のドアアクチュエータｄ、ｅ、ｆとを接続する１本の通信線ｈおよび１本の電源線ｉと、
所定周期でそれぞれのドアアクチュエータｄ、ｅ、ｆを制御する前記エアコンアンプユニット内のインテーク処理手段ｊとモード処理手段ｋとエアミックス処理手段ｍとを備えた車両用エアコンシステムのドア制御装置において、
前記各処理手段ｊ、ｋ、ｍは、制御偏差値の絶対値が設定偏差より大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないときには各ドアアクチュエータの制御を停止し、制御偏差値の絶対値が設定偏差以内あるいは目標ドア開度が全開か全閉のときには各ドアアクチュエータの制御を開始することを特徴とする。
【０００７】
（解決手段２）
上記課題の解決手段２（請求項２）は、請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置において、
前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する指示信号に基づいて行うことを特徴とする。
【０００８】
（解決手段３）
上記課題の解決手段３（請求項３）は、請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置において、
前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する通信の停止、開始に基づいて行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、解決手段１、２に対応する車両用エアコンシステムのドア制御装置である。
【００１０】
まず、構成を説明する。
【００１１】
図２は実施の形態１のドア制御装置が適用された車両用エアコンシステムを示す構成図である。
【００１２】
車両用エアコンシステムのメカ系として、図２の上部に示すように、インテークユニットケース１、外気側吸込口２、室内側吸込口３、ブロアファン４、ブロアファンモータ５、インテークドア６、エバポレータ８、クーリングユニットケース９、ベント吹出口１０、デフ吹出口１１、フット吹出口１２、ヒータコア１３、エアミックスドア１４、ベントドア１６、デフドア１７、フットドア１８、ヒータユニットケース１９を備えている。７ａ、７ｂはインテークドア６の室内側位置、外気側位置、１５ａ、１５ｂはエアミックスドア１４の全開位置、全閉位置である。
【００１３】
車両用エアコンシステムの制御系として、図２の中部から下部に示すように、ファンコントロール回路２０、インテークドアアクチュエータ２１、エアミックスドアアクチュエータ２２、モードドアアクチュエータ２３、エアコンアンプユニット２４、インテーク処理手段２５ａ、モード処理手段２５ｂ、エアミックス処理手段２５ｃ、メモリ２５ｄ、水温センサ２６、冷媒温度センサ２７、内気センサ２８、外気センサ２９、日射センサ３０、吸込温度センサ３１、コントローラ３２を備えている。なお、上記車両用エアコンシステムのメカ系とファンコントロール回路２０、アクチュエータ２１〜２３とは空調制御ユニットを構成する。  前記ファンコントロール回路２０は、エアコンアンプユニット２４からの指令によりブロアファンモータ５への印加電圧を無段階に制御する。
【００１４】
前記インテークドアアクチュエータ２１は、エアコンアンプユニット２４にてインテークドア６の開度（内気、半外気、外気）が決定されると、決定したドア開度にインテークドア６を動かす。
【００１５】
前記エアミックスドアアクチュエータ２２は、エアコンアンプユニット２４にて仮想ドア開度が決定されると、仮想ドア開度のデータを受信して仮想ドア開度に一致するドア開度が得られるようにエアミックスドア１４を動作させる。すなわち、エアミックスドアアクチュエータ２２は、エアコンアンプユニット２４において仮想ドア開度と各種センサ値とから決定された目標室温を通信線３６により受信し、目標室温対ドア開度特性から空調制御ユニットの効率を算出し、仮吹出温度つまり仮実室温を求め、この仮実室温が目標室温に一致するようにエアミックスドア１４を動作させる。
【００１６】
前記モードドアアクチュエータ２３は、エアコンアンプユニット２４にて目標モードドア位置が決定されると、モードドア（ベントドア１６、デフドア１７およびフットドア１８の総称）を開閉させる。
【００１７】
前記エアコンアンプユニット２４は、内蔵しているマイコンによって各スイッチやセンサ類からの入力信号をプログラムにしたがって演算処理し、ブロアファンモータ５や各ドアアクチュエータ２１〜２３、図示しないコンプレッサ等を総合的に制御する。各ドアアクチュエータ２１〜２３は、１本の通信線３６により制御されると共に、エアコンアンプユニット２４から電源線３７を介して電源が供給される。
【００１８】
前記水温センサ２６はヒータコアへ流通するエンジン冷却水温を、冷媒温度センサ２７は冷媒温度を、内気センサ２８は車室内気温度ＴINC を、外気センサ２９は外気温度Ｔamを、日射センサ３０は車室内に差し込む日射量ＱSUN を、吸込温度センサ３１はエバポレータを通過して、ヒータユニットケース１９へ吸込まれる空気の吸込温度ＴINT をそれぞれ検出し、エアコンアンプユニット２４に入力する。
【００１９】
前記コントローラ３２は、車室内のコントロールパネル部に装備され、モードやファン速度、温度等を表示する表示部３２ａと、モードスイッチや温度調節ダイヤル等が設けられている操作部３２ｂと、表示部３２ａへの表示出力や操作部３２ｂからのスイッチ入力、エアコンアンプユニット２４とのデータ通信を行う操作・表示・通信回路３２ｃとによって構成されている。操作・表示・通信回路３２ｃとエアコンアンプユニット２４とは、操作データ線３３とクロック信号線３４と表示通信データ線３５とにより接続されている。
【００２０】
次に、エアコンアンプユニット２４の動作を図３、図４、図６を用いて説明する。図３はエアコンアンプユニット２４の動作を示すフローチャートであり、図４は各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃの動作を示すフローチャート、図６は目標室温とドアアクチュエータ動作量を示すタイミング図である。
【００２１】
図３に示すように、まずエアコンアンプユニット２４の制御手段（図示せず）は、１００ｍＳタイマ（図示せず）をセットする（Ｓ１）。次に、タイマセットから１００ｍＳが経過したか否かを１００ｍＳタイマの出力値を制御手段に入力して判定する（Ｓ２）。タイマセットから１００ｍＳ経過している場合には、処理は何かを判定し（Ｓ３）、それぞれの処理（ステップ４のエアミックス処理、ステップ５のインテーク処理、ステップ６のモード処理）を行う（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。各処理は１００ｍＳタイマにより１００ｍＳ間隔で行われるので、通信周期は３００ｍＳとなる。各処理終了後は再び１００ｍＳタイマをセットする（Ｓ７）。ステップ２でタイマセットから１００ｍＳ経過していないと判定したときにはステップ８へ移行して、その他の処理を行う。これで処理が一巡する。  次に、図４を用いて図３の各処理を詳細に説明する。
【００２２】
プログラムがスタートすると、各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、各種のデータ値、具体的には操作部３２ｂからの設定温度、内気センサ２８からの内気温度（車室内温度）ＴINC 、外気センサ２９からの外気温度Ｔam、日射センサ３０からの日射量ＱSUN 、吸込温度センサ３１からの吸込温度ＴINT などを入力し（Ｓ１１）、あらかじめ設定された車両熱平衡定数を用いて所定の演算式により、車室内の吹出空気の目標温度（目標室温）Ｔｍを算出する（Ｓ１２）。
【００２３】
次に、メモリ２５ｄに記憶されている制御パラメータ（ドア開度値）Ｘｍを入力し（Ｓ１３）、所定の演算式を用いて、各ドア６、１０〜１２、１４の開度Ｘを推定する（Ｓ１４）。メモリ２５ｄには、制御パラメータＸｍの初期値として、適当な所定の値たとえば０．５（５０％）が登録されている。このようにドア開度Ｘの推定（算出）にあたってメモリ値を使用するのはＰＢＲ（ポテンショ・バランス・レジスタ）値の入力がないためである。
【００２４】
次に、ステップ１２で求めた目標室温Ｔｍとステップ１４で求めたドア開度Ｘとから、例えば次に示す演算式（１）により、中間制御パラメータとしての制御偏差値Ｓを算出する（Ｓ１５）。
【００２５】
Ｓ＝Ｔｍ−（Ｆ・Ｘｍ＋Ｇ）・（８２−ＴINT)−ＴINT ……（１）
ここで、Ｆ、Ｇは定数である。
【００２６】
制御偏差値Ｓが求まると、Ｓを±２℃と比較する（Ｓ１６）。比較の結果、Ｓが２℃よりも大きいと判定したときは操作量Ｘσ＝１とし（Ｓ１７）、Ｓが−２℃未満と判定したときは操作量Ｘσ＝０とし（Ｓ１８）、−２℃≦Ｓ≦２℃と判定したときは操作量Ｘσ＝Ｘｍとする（Ｓ１９）。
【００２７】
次に、制御パラメータＸｍの変化量ΔＸｍを、τを一次遅れの時定数として、次の演算式（２）により算出する（Ｓ２１）。
【００２８】
ΔＸｍ＝（Ｘσ−Ｘｍ）／τ……（２）
変化量ΔＸｍが求まると、これを現在のＸｍに加算して制御パラメータＸｍの値を補正する（Ｓ２２）。ステップ２２で得られた補正後の制御パラメータＸｍは、メモリ２５ｄに記憶更新される（Ｓ２３）。
【００２９】
次に、制御偏差値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２℃より大きいか否かを判定し（Ｓ２４）、大きくないと判定したとき（−２℃≦Ｓ≦２℃と判定したとき）には各ドアアクチュエータへ更新した制御パラメータＸｍを送信する（Ｓ２７）。大きいと判定したときには次のステップ２５、２６へ移行する。
【００３０】
次に、制御パラメータＸｍから求まる目標ドア開度が全開か否か、全閉か否かを判定する（Ｓ２５、Ｓ２６）。目標ドア開度が全開か又は全閉であると判定したときには各ドアアクチュエータへ更新した制御パラメータＸｍを送信する（Ｓ２７）。目標ドア開度が全開でも全閉でもないと判定したときには各ドアアクチュエータ２１〜２３へ制御停止の指令信号を出力し、各ドアアクチュエータ２１〜２３の制御を停止する（Ｓ２８）。したがって、制御偏差値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２℃より大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないと判定したときには各ドアアクチュエータ２１〜２３の制御を停止する。
【００３１】
次に、効果を説明する。図４のステップ２４〜２８に示すように、制御偏差値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２℃より大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないと判定したときには各ドアアクチュエータ２１〜２３の制御を停止するようにしたので、制御偏差値Ｓの絶対値が大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないことにより生じるドアアクチュエータ２１〜２３のコマ送り動作を防止することができる。これを図６に示す。
【００３２】
図６は本実施の形態におけるドアアクチュエータ２１〜２３の動作量を示すタイミング図である。図６において、ステップ動作を示す特性線（ステップ状特性線）４０は制御偏差値Ｓの絶対値が大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないときに生じる目標室温Ｔｍであり、ドアアクチュエータの動作量は矢印４１で示すようにコマ送り状態となる。ステップ状特性線４２は制御偏差値Ｓの絶対値が小さいときに生じる目標室温Ｔｍであり、目標室温Ｔｍが小さいことにより矢印４３で示すようにドアアクチュエータ２１〜２３の動作量には変化がない。またステップ状特性線４４は目標ドア開度が全開または全閉のときに生じる目標室温Ｔｍであり、目標室温Ｔｍが大きいことにより、ドアアクチュエータ２１〜２３の動作量は矢印４５で示すように一定速度で上昇し、コマ送り動作は行われない。すなわち、図４のステップ２４〜２８の動作により、図６のステップ状特性線４０、矢印４１に示すコマ送り動作が防止される。
【００３３】
（実施の形態２）
実施の形態２は、解決手段３に対応する車両用エアコンシステムのドア制御装置である。実施の形態２のドア制御装置が適用された車両用エアコンシステムは図２と同様であるので、その説明は省略する。本実施の形態によるドア制御装置が実施の形態１と異なるところはエアコンアンプユニット２４の各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃの動作であり、本実施の形態によるエアコンアンプユニット２４の動作は図３と同様であり、その説明も省略する。
【００３４】
図５は本実施の形態による各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃの動作を示すフローチャートである。すなわち、本実施の形態による各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃの動作は、図４のステップ２８が図５に示すステップ２８Ａに置換されたものとなる点において実施の形態１と異なる。
【００３５】
本実施の形態による各処理手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃにおける処理を図４、図５、図６を用いて説明する。なお、図４のステップ１１〜２７における動作は実施の形態１で説明した通りであり、説明は省略する。
【００３６】
図４のステップ２４〜２６において、制御偏差値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２℃より大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないと判定したときには各ドアアクチュエータ２１〜２３への送信を停止する（図５のＳ２８Ａ）。すなわち、各ドアアクチュエータ２１〜２３の制御の停止、開始を通信の停止、開始により行う。
【００３７】
次に、効果を説明する。図４のステップ２４〜２７、図５のステップ２８Ａに示すように、制御偏差値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が２℃より大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないと判定したときには各ドアアクチュエータ２１〜２３への送信を停止するようにしたので、制御偏差値Ｓの絶対値が大きく、かつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないことにより生じるドアアクチュエータ２１〜２３のコマ送り動作を防止することができる。これを図６に示す。
【００３８】
図６は本実施の形態におけるドアアクチュエータ２１〜２３の動作量を示すタイミング図である。図６において、ステップ状特性線４０は制御偏差値Ｓの絶対値が大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないときに生じる目標室温Ｔｍであり、ドアアクチュエータの動作量は矢印４１で示すようにコマ送り状態となる。ステップ状特性線４２は制御偏差値Ｓの絶対値が小さいときに生じる目標室温Ｔｍであり、目標室温Ｔｍが小さいことにより矢印４３で示すようにドアアクチュエータ２１〜２３の動作量には変化がない。またステップ状特性線４４は目標ドア開度が全開または全閉のときに生じる目標室温Ｔｍであり、目標室温Ｔｍが大きいことにより、ドアアクチュエータ２１〜２３の動作量は矢印４５で示すように一定速度で上昇し、コマ送り動作は行われない。すなわち、図４のステップ２４〜２７、図５のステップ２８Ａの動作により、図６のステップ状特性線４０、矢印４１に示すコマ送り動作が防止される。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、所定周期でそれぞれのドアアクチュエータを制御するエアコンアンプユニット内のインテーク処理手段とモード処理手段とエアミックス処理手段とを備えた車両用エアコンシステムのドア制御装置において、前記各処理手段は、制御偏差値の絶対値が設定偏差より大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないときには各ドアアクチュエータの制御を停止し、制御偏差値の絶対値が設定偏差以内あるいは目標ドア開度が全開か全閉のときには各ドアアクチュエータの制御を開始することにより、制御偏差値の絶対値が大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないことにより生じるドアアクチュエータのコマ送り動作を防止することができるので、ガサガサ音の発生を防止することができるという効果が得られる。
【００４０】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置において、前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する指示信号に基づいて行うことにより、制御偏差値の絶対値が大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないことにより生じるドアアクチュエータのコマ送り動作を防止することができるので、ガサガサ音の発生を防止することができるという効果が得られる。
【００４１】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１記載の車両用エアコンシステムのドア制御装置において、前記各処理手段は、各ドアアクチュエータの制御の停止、開始を前記通信線を介する通信の停止、開始に基づいて行うことにより、制御偏差値の絶対値が大きくかつ目標ドア開度が全開でも全閉でもないことにより生じるドアアクチュエータのコマ送り動作を防止することができるので、ガサガサ音の発生を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用エアコンシステムのドア制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１のドア制御装置が適用された車両用エアコンシステムを示す構成図である。
【図３】実施の形態１のドア制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１のドア制御装置における各処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２のドア制御装置における各処理を示すフローチャートである。
【図６】ドアアクチュエータ動作量の変化を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１  インテークユニットケース
２  外気側吸込口
３  室内側吸込口
４  ブロアファン
５  ブロアファンモータ
６  インテークドア
７ａ  室内側位置
７ｂ  外気側位置
８  エバポレータ
９  クーリングユニットケース
１０  ベント吹出口
１１  デフ吹出口
１２  フット吹出口
１３  ヒータコア
１４  エアミックスドア
１５ａ  全開位置
１５ｂ  全閉位置
１６  ベントドア
１７  デフドア
１８  フットドア
１９  ヒータユニットケース
２０  ファンコントロール回路
２１  インテークドアアクチュエータ
２２  エアミックスドアアクチュエータ
２３  モードドアアクチュエータ
２４  エアコンアンプユニット
２５ａ  インテーク処理手段
２５ｂ  モード処理手段
２５ｃ  エアミックス処理手段
２５ｄ  メモリ２５
２６  水温センサ
２７  冷媒温度センサ
２８  内気センサ
２９  外気センサ
３０  日射センサ
３１  吸込温度センサ
３２  コントローラ
３２ａ  表示部
３２ｂ  操作部
３２ｃ  操作・表示・通信回路
３３  操作データ線
３４  クロック信号線
３５  表示通信データ線
３６  通信線
３７  電源線
【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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