車両用オートエアコン装置

【課題】電子部品特性バラツキに起因する、DEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減する。また、電子部品特性バラツキに起因するブロアモータの両端電圧（ＦＡＮ電圧）の出力精度を向上させる。
【解決手段】ブロアモータと、特性バラツキが前記ブロアモータの両端電圧であるＦＡＮ電圧精度に影響する電子部品と、前記電子部品の特性を表す実測値が予め格納された記憶手段と、前記記憶手段に格納された実測値を用いて所定の演算を行う演算手段と、を備えることを特徴とする。また、前記演算手段による演算結果に基づいて前記ＦＡＮ電圧を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用オートエアコン装置に係り、特に電子部品特性バラツキに起因するブロアモータの両端電圧（ＦＡＮ電圧）の出力精度を向上させることが可能な車両用オートエアコン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用オートエアコン装置２００は、図５に示すように、ＣＰＵ２１２、ＣＰＵ２１２に接続された、モータ制御ＩＣ２１４、５Ｖ定電圧回路２１６、ＣＰＵ電源回路２１８、１２Ｖ電源監視回路２２０、風量制御回路２２２、電源逆接続保護用ダイオード２２８、１２Ｖ電源２３０、ブロアモータ２３２、パワーMOSFET２３４等を備えている。
【０００３】
車載用ブロアモータ制御は、ＦＡＮ電圧制御と電源電圧補正制御の機能を有し、ブロアモータ２３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）Vfanを変化させることで風量を可変させている。この機能に該当する回路が風量制御回路２２２である。ＦＡＮ電圧制御は、マニュアル制御、オート制御で要求される目標ＦＡＮ電圧に向け、パワーＭＯＳＦＥＴ２３４のゲート電圧を制御する。電源電圧補正制御は、各電気負荷による電源電圧変動に対し、ブロアモータ２３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）Vfanが変動しないよう、フィードバックをかけてVDを変化させる。
【０００４】
これらの方法について、以下に詳細に説明する。
【０００５】
ＣＰＵ２１２は、DEVIDEポート（図５参照）から、電源電圧から電源逆接続保護用ダイオード２２８を介した後の電圧１２Ｖ１を抵抗Ｒ１１（３０ｋΩ）と抵抗Ｒ１２（１０ｋΩ）で１／４分圧した電圧を読み込み、Ａ／Ｄ変換したＡ／Ｄ値A/D（DEV）により１２Ｖ１電圧を監視する。このとき、５Ｖ基準電圧Vrefを５［Ｖ］とし、１２Ｖ電源監視回路２２０のＣＰＵポート入力電圧をV(DEV)とすると、A/D(DEV)は、次の式により算出される。
【０００６】
A/D(DEV)=(V(DEV)/Vref×1024[bit])+0.5=(V(DEV)/5[V]×1024[bit])+0.5・・・（式１）
A/D（DEV)値はＣＰＵ２１２内の演算で４倍され、この電圧12V1電圧”（１／４分圧電圧値を４倍）と逆接続保護用ダイオード２２８の順方向電圧Vfの標準値0.7[V]を加算し加重平均をして算出した電圧を＋Ｂ電圧V(+B)"とし、１２Ｖ１電源監視回路のＣＰＵポート入力電圧をV(DEV)とすると、V(+B)"は次の式により算出される。
【０００７】
V(+B)"=12V1"+Vf=12V1"+0.7・・・（式２）
但し、12V1"=V(DEV)×4である。
【０００８】
また、車体ハーネスのインピーダンスとブロアモータ２３２の電流により決まる電圧降下をΔV、ＦＡＮ変化スピード処理後の目標ＦＡＮ電圧をVfanとすると、VDは次の式で表される。なお、ΔV、Ffan、VDは図６に示す関係にある。
【０００９】
VD=V(+B)"-ΔV-Vfan ・・・（式３）
ＣＰＵ２１２は、ブロアモータ２３２の両端電圧（FAN電圧）Vfanが目標値に合うよう、ＰＷＭ出力をする。このＰＷＭを可変させることで、目標ＦＡＮ電圧となるよう上記演算に基づいてパワーMOSFET２３４のゲート電圧レベルを変化し、VDを制御する。
【００１０】
なお、本発明に関連すると思われるものとして、オートエアコンシステムに関する特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−６７６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、５Ｖ定電圧回路２１６で作成される５Ｖ電圧5V1は、電圧精度許容差を持っている（例：許容差±０．２５Ｖ）５Ｖ電圧は、電源電圧を監視しているＣＰＵ２１２のＡ／Ｄポート（DEVIDEポート）の基準電圧（リファレンス電圧）であるため、５Ｖ電圧値がばらつくと、DEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値に誤差が生ずる、という問題がある。
【００１３】
また、ＣＰＵ２１２が監視している１２Ｖ１電圧を分圧する抵抗Ｒ１１とＲ１２の抵抗許容差は±１［％］であり、抵抗ごとの抵抗値バラツキがあるため、実機12V1電圧値とＣＰＵ２１２が検知した12V1"電圧値（１／４分圧電圧を４倍した電圧）には誤差が生じ、ＦＡＮ電圧精度を低下させる、という問題がある。
【００１４】
さらに、電源逆接続用ダイオード２２８の順電圧Vfは温度変化や固有のバラツキを持っているが、Vfを標準値0.7[V]と固定して算出しているため、実機＋Ｂ電圧V(+B)値と式（２）で算出したV(+B)"には誤差が生じ、ＦＡＮ電圧精度を低下させる、という問題がある。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電子部品特性バラツキに起因する、DEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減することを第１の課題とする。また、電子部品特性バラツキに起因するブロアモータの両端電圧（ＦＡＮ電圧）の出力精度を向上させることを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ブロアモータと、特性バラツキが前記ブロアモータの両端電圧であるＦＡＮ電圧精度に影響する電子部品と、前記電子部品の特性を表す実測値が予め格納された記憶手段と、前記記憶手段に格納された実測値を用いて所定の演算を行う演算手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、従来のように各装置間で共通の値ではなく、各装置ごとに測定され、それぞれの記憶手段に格納された実測値（特性値）を用いて所定の演算（例えば実施形態に記載のDEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値を求めるための演算）を行うことが可能となるため、ＣＰＵのDEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減することが可能となる。すなわち、従来係数として扱っていた値を、製品（装置）ごとに実測値を用い変数として扱うことで、電子部品固有の特性バラツキによる誤差を製品ごとにアプリケーションで吸収することが可能となり、最終出力値の精度を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記演算手段による演算結果に基づいて前記ＦＡＮ電圧を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、従来のように各装置間で共通の値ではなく、各装置ごとに測定され、それぞれの記憶手段に格納された実測値（特性値）を用いて所定の演算（例えば実施形態に記載のＶＤを求めるための演算）を行い、当該演算結果に基づいてブロアモータのＦＡＮ電圧を制御することが可能となるため、電子部品特性バラツキに起因するブロアモータの両端電圧（ＦＡＮ電圧）への出力精度を向上させることが可能となる。すなわち、従来係数として扱っていた値を、製品（装置）ごとに実測値を用い変数として扱うことで、電子部品固有の特性バラツキによる誤差を製品ごとにアプリケーションで吸収することが可能となり、最終出力値の精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電子部品特性バラツキに起因する、DEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減することが可能となる。また、電子部品特性バラツキに起因するブロアモータの両端電圧（ＦＡＮ電圧）の出力精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態であるＦＡＮ電圧制御装置を含む車両用オートエアコン１００の回路図である。
【図２】特性バラツキがブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）の精度に影響する電子部品の特性値を記憶回路に書き込むステップを説明するためのフローチャートである。
【図３】車両用オートエアコン１００の動作の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】ΔV、Ffan、VDの関係を説明するための図である。
【図５】従来の車両用オートエアコン２００の回路図である。
【図６】従来の車両用オートエアコン２００におけるΔV、Ffan、VDの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態であるＦＡＮ電圧制御装置を含む車両用オートエアコンについて図面を参照しながら説明する。
【００２３】
本実施形態の車両用オートエアコン１００は、図１に示すように、ＣＰＵ１２、ＣＰＵ１２に接続された、モータ制御ＩＣ１４、５Ｖ定電圧回路１６、ＣＰＵ電源回路１８、１２Ｖ電源監視回路２０、風量制御回路２２、記憶回路２４、ダウンロード回路２６、電源逆接続保護用ダイオード２８、１２Ｖ電源３０、ブロアモータ３２、パワーＭＯＳＦＥＴ３４等を備えている。
【００２４】
記憶回路２４はＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置であり、当該記憶回路２４には、特性バラツキがブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）の精度に影響する電子部品の特性値（本実施形態では、１２Ｖ電源３０の電圧値12V1^*、５Ｖ電源の電圧値5V1^*、電源逆接続保護用ダイオード２８の順方向電圧値Vf^*、及び、１２Ｖ１電源監視回路２０のＣＰＵポート入力電圧値V(DEF)^*）が予め測定され、格納されている。当該特性値は、例えば、図２に示すステップＳ１０〜Ｓ２４を経て、記憶回路２４に格納される。
【００２５】
すなわち、まず、生産ラインの組み立て工程上で、当該ライン上の車両用オートエアコン１００ごとに、特性バラツキがブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）の精度に影響する電子部品を含む電子部品の実装を行う（ステップＳ１０）。次に、当該実装した電子部品を確認し、パターン導通検査を行う（ステップＳ１２）。次に、当該実装した電子部品の特性値（本実施形態では、１２Ｖ電源３０の電圧値12V1^*、５Ｖ電源の電圧値5V1^*、電源逆接続保護用ダイオード２８の順方向電圧値Vf^*、及び、１２Ｖ１電源監視回路２０のＣＰＵポート入力電圧値V(DEF)^*）を測定し（ステップＳ１４）、測定結果がＯＫかＮＯかを判定する（ステップＳ１６）。そして、その判定結果がＮＯであれば（ステップＳ１６：ＮＯ）、さらに、定数ミスか否かを判定し（ステップＳ１８）、定数ミスでなければ（ステップＳ１８：ＮＯ）上記ステップＳ１２に戻って、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返す。一方、定数ミスであれば（ステップＳ１８：ＹＥＳ）所定の修正を行い（ステップＳ２０）、上記ステップＳ１２に戻って、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
【００２６】
一方、ステップＳ１６の判定結果がＹＥＳであれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１４で測定した測定値（実測値）をダウンロード回路２６もしくはＣＰＵ１２の所定ポートを介して記憶回路２４に格納する（ステップＳ２２）。そして、最後にケースと基板とを組み付ける（ステップＳ２４）。
【００２７】
以上により、記憶回路２４に特性バラツキがブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）の精度に影響する電子部品の特性値（本実施形態では、１２Ｖ電源３０の電圧値12V1^*、５Ｖ電源の電圧値5V1^*、電源逆接続保護用ダイオード２８の順方向電圧値Vf^*、及び、１２Ｖ１電源監視回路２０のＣＰＵポート入力電圧値V(DEF)^*）が格納される。
【００２８】
次に、上記構成の車両用オートエアコン１００の動作について図３を参照しながら説明する。以下の処理は、主に、ＣＰＵ１２が、ＲＡＭ等の記憶手段（図示せず）に読み込まれた所定プログラムを実行することにより実現される。
【００２９】
まず、ＣＰＵ１２は、記憶回路２４から、予め格納されている実測値（12V1^*,5V1^*,Vf^*,V(DEF)^*）を読み込み（ステップＳ３０）、次の式を用いてA/D(DEV)、αを演算する。
【００３０】
A/D(DEV)=(V(DEV)^*/5V1^*×1024[bit])+0.5・・・（式４）
このようにA/D(DEV)は、各装置１００間で共通の値ではなく、各装置１００ごとに測定され、それぞれの記憶回路２４に格納された実測値（特性値）を用いて演算される値であるため、従来問題となっていたDEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減することが可能となる。
【００３１】
α= 12V1^* / V(DEV)^*・・・（式５）
次に、ＣＰＵ１２は、Ａ／Ｄポート（DEVIDEポート）から所定タイミングごとにV(DEV)を読み込み（ステップＳ３２）、上記式２、式３、式５とから導かれる次の式を用いて、VDを演算する（ステップＳ３４）。
【００３２】
VD=V(+B)-ΔV-Vfan=(V(DEV)×α+Vf^*)-ΔV-Vfan・・・（式６）
次に、ＣＰＵ１２は、ブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）Vfanが目標ＦＡＮ電圧Vfanとなるようにモータ制御ＩＣ１４に対し、上記ステップＳ３４で演算した目標のＶＤとなるようにＰＷＭ出力をする（ステップＳ３６）。
【００３３】
ＣＰＵ１２が出力したＰＷＭ出力は積分され、モータ制御ＩＣ１４に入力される。この入力電圧によりモータ制御ＩＣ１４は、ブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）Vfanが目標ＦＡＮ電圧VfanとなるようにパワーＭＯＳＦＥＴ３４を制御する（ステップＳ３８）。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の車両用オートエアコン装置１００によれば、従来のように各装置間で共通の値ではなく、各装置１００ごとに測定され、それぞれの記憶回路２４に格納された実測値（12V1^*,5V1^*,Vf^*,V(DEF)^*等の特性値）を用いてＶＤを求めるための演算（式６参照）を行い、当該演算結果に基づいてブロアモータ３２のＦＡＮ電圧Vfanを制御することが可能となるため、電子部品特性バラツキに起因するブロアモータ３２の両端電圧（ＦＡＮ電圧）の出力精度を向上させることが可能となる。すなわち、従来係数として扱っていた値を、製品（装置１００）ごとに実測値を用い変数として扱うことで、電子部品固有の特性バラツキによる誤差を製品ごとにアプリケーションで吸収することが可能となり、最終出力値の精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の車両用オートエアコン装置１００によれば、従来のように各装置間で共通の値ではなく、各装置１００ごとに測定され、それぞれの記憶回路２４に格納された実測値（12V1^*,5V1^*,Vf^*,V(DEF)^*等の特性値）を用いてDEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値を求めるための演算を行うことが可能となるため、ＣＰＵ１２のDEVIDEポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換値の誤差を防止又は低減することが可能となる。
【００３６】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１００…車両用オートエアコン、１２…ＣＰＵ、１４…モータ制御ＩＣ、１６…５Ｖ定電圧回路、１８…ＣＰＵ電源回路、２０…１２Ｖ電源監視回路、２２…風量制御回路、２４…記憶回路、２６…ダウンロード回路、２８…電源逆接続保護用ダイオード、３０…１２Ｖ電源３０、３２…ブロアモータ、３４…パワーＭＯＳＦＥＴ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロアモータと、
特性バラツキが前記ブロアモータの両端電圧であるＦＡＮ電圧精度に影響する電子部品と、
前記電子部品の特性を表す実測値が予め格納された記憶手段と、
前記記憶手段に格納された実測値を用いて所定の演算を行う演算手段と、
を備えることを特徴とする車両用オートエアコン装置。
【請求項２】
前記演算手段による演算結果に基づいて前記ＦＡＮ電圧を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用オートエアコン装置。

【図１】