JP2004504978A - 車両空調装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、空調制御ユニットに対する規定値を与える少なくとも１つの制御要素を有し、流れの状態が、空気速度および空気の乱流度によって提供され、ファンの強度、各放出ノズルへの空気の配分、放出ノズルへの放出方向、および流れの状態に影響を与えるさらなるアクチュエータによって影響を受けることができ、熱状態が、車両内部の温度分布および放射の影響によって得られる車両空調装置に関する。本発明により、乗員および熱状態にとって望ましい流れの状態を規定するために使用される少なくとも１つの制御パネルが備えられる。

Description

【０００１】
本発明は、一般的なタイプを形成する請求項１の特徴に記載の車両空調装置に関する。
【０００２】
一般的なタイプによる車両空調装置は、運転者によって複数の制御要素を有する制御ユニットを介して制御される。自動動作状態と様々な個別の手動で選択可能な動作状態の両方を設定することが、しばしば可能である。自動動作状態では、選択した車内温度に加えて外的影響も一般に考慮に入れる、マイクロプロセッサ内に記憶されたプログラムによって、空気配分が設定される。個別に選択可能な動作状態では、運転者が、空気の供給を自分特有の願望および要求に適合させることが可能である。この目的のために、適切な場合には、特定のファンの設定とともに空気配分についても複数の選択可能性が規定されている。たとえばファンなどの個別の構成部品を設定するために、各構成部品ごとに制御要素を設けることができる。この制御要素は、構成部品用の操作値として規定値を与える。空調装置は、個別のセンサが規定する条件に従って自動的に構成部品を調整する。車両の使用者は、設定された自動モードが快適だと感じなかった場合、制御要素を介して自動モードに介入することができる。
【０００３】
このタイプの車両空調装置の欠点は、知られている空調装置の制御要素の全てを含んでいることである。この制御要素は、それぞれの場合で個別に１つのユニットを調整する。使用者は、ファンが強すぎると感じた場合は、ファンの調整器の制御要素を下げることになる。このことによって、ファンの自動モードが非活動化する。しかし、空気流の強さに関する願望はまた、使用者により様々であるので、このことは、自動機能の恒久的な非活動化に至るかもしれない。他の構成部品はその自動設定を保持するので、ごく少しの空気流量しか車両内に流入せず、結果として要求された加熱または冷却にはより長い時間がかかる。加熱または冷却する速度を再び上げるためには、他の構成部品を違うように設定しなければならないであろう。この目的のため、操作者は、対応する加熱または冷却用の制御要素をリセットしなければならない。様々な制御要素は、それぞれ個別の構成部品を調整しているため、混乱する。操作者は、空調装置を彼の要求用に設定するために、多数の制御介入をする必要がある。習熟した段階の後ではじめて、制御介入の必要がより少なくなる。
【０００４】
したがって、本発明は、一般的なタイプの空調装置の制御を簡略化し、空調装置を使用者の要求に合わせてよりよく設定するという目的に基づいている。
【０００５】
本発明によると、この目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明の主題の有利な発展形態および改良点は、従属請求項の特徴によって特徴付けられている。
【０００６】
これらの改良点の本質的な利点は、自動プログラムの選択に対する規定値を与える制御要素が設けられていることにある。この制御要素は、操作者にとってクリアな値を記述する。すなわち、たとえば風敏感性を、制御要素で設定することができる。使用者が強い風敏感性を指定した場合、規定値を介して自動プログラムが選択され、このプログラムは、ファンを減速させ、このようにするために、たとえば加熱または冷却ユニットをより強く駆動する。その後、この自動プログラムは、全ての構成部品の最適な設定を規定する。全てのユニットのこの自動的な設定は、車両が作動ノズル調整を有する場合に特に有利である。ノズルが、たとえば、キャビンからの熱の除去をひどく妨げ過ぎることなく、乗員への風負荷ができる限り小さいようにして、選択されたプログラムによって自動的に調整されるためである。したがって、ファンの強度は保持され、空気は乗員を通り過ぎてガイドされる。空気量および吹き出し方向に関して調整することができるこのノズルでは、制御介入を、除外することさえもできる。または、少なくとも著しく最小化することができる。
【０００７】
図面の説明とともに例示的な実施形態を参照にして、本発明をより詳細に説明する。
【０００８】
図１は、車両用空調装置１０を示している。空調装置１０は、ダッシュ・ボード１１の下に配置されており、電動モータによって駆動される空気取り入れファン１２と、ファンによって取り入れられた空気流１４を冷却および／または除湿するための冷却蒸発器１３と、下流側と接続された加熱熱交換器１５と、新鮮な空気１７または再循環空気１８の任意選択の取り入れを制御する再循環エア・フラップ１６と、加熱熱交換器１５を用いて加熱された空気と、加熱されておらず、加熱熱交換器を通り過ぎてガイドされる空気との混合比を制御する空気混合フラップ１９、および複数の空調エア・ダクト、特にデフロスタ・エア・ダクト２０、換気エア・ダクト２１、足部空間エア・ダクト２２および後部車室エア・ダクト（図示せず）を含んでいる。各エア・ダクト２０、２１、２２は、少なくとも１つの付随するエア・フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａを有する。これらのエア・フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａと、再循環エア・フラップ１６、および空気混合フラップ１９は、図２に示すように信号９を用いて、空調制御ユニット１によって活動化されるアクチュエータ（図示せず）を介して駆動される。空調制御ユニット１は、空調装置の残りの構成部品を制御して、空調の自動制御を得るためにも制御信号９を使用している。車両内部の気温ができる限り速く所望の規定値に達し、その後一定値を保つように、空気取り入れファン１２および空気混合フラップ１９の速度が自動的に調整されている。空調エア・ダクト２０、２１、２２はそれぞれ、放出ノズルがそれぞれ配設された、１つまたは複数の出口開口を有する。空調制御ユニット１は、上記で指定した感知ユニット２〜５、７、８および図３の２つの制御要素に対する２つの規定値６の、出力信号を処理し、その関数として、空調装置１０の構成部品の自動的な活動化についての適切な制御信号９を発生させる。これは、スライド式ルーフ、窓開口などの車両の開口の位置と、空気取り入れファン１２の速度と、また再循環エア・フラップ１６、空気混合フラップ１９、および様々な空調ダクト２０〜２２内のエア・フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａの位置と、また特に、状況にふさわしい形で、車両内部に供給される空気の調節および配分を行うための放出ノズルの様々な空気ガイド格子の位置の制御を含んでいる。ある放出ノズルの空気ガイド格子の制御要素３１によって放出方向を手動調整で設定するためには、他の放出ノズルの空気ガイド格子の調整を、接続された形で行う。運転者を非風敏感性と特徴付ける規定の場合、左側部ノズルおよび左側の中央ノズルの放出方向は、運転者に直接向けられる。車両空調装置１０の操作変数９を規定するとき、規定値６に加えて、車両始動時の調節前の車両の状態も考慮に入れる。
【０００９】
図３は、滑り調節器としての例を用いてここで設計されている、２つの制御要素３０、３１を有する空調装置１０用の制御パネル３２を示している。各制御要素３０、３１は、空調制御ユニット１に対する規定値を与える。使用者は、所望の快適な温度を上側の制御要素３０で入力することができる。使用者は、多少暖かくしたいと望む場合、滑り調節器を右の＋のほうへスライドさせる。多少寒くしたいと望む場合、調節器を左の−のほうへスライドさせる。風敏感性は、下側の制御要素３１で入力することができる。低い風敏感性の場合、使用者は、滑り調節器を右にスライドさせることになる。高い風敏感性の場合、使用者は、滑り調節器を左にスライドさせることになる。図１で説明したように、２つの制御要素３０、３１はそれぞれ、空調装置１０の操作値９の設定に対する規定値を与える。空調制御ユニット１は、これら２つの規定値の関数として自動モードを選択し、空調装置１０の全ての操作値９の設定を決定する。操作者は、その後、彼にとって最適であるが、車両の基本設定からそれているかもしれない設定を認識する。操作者は一般に、彼にとって最適なこの設定を保持しようとし、他の使用者が調整した後も再びこの設定に戻そうとする。
【００１０】
マルチ・ゾーン空調システムの場合、別個の制御パネルが、各領域用に設けられている。使用者の願望をさらに満足するため、異なる車体領域用にいくつかの制御パネルを設けることができる。または、記憶機能を有する選択機能を制御パネルに設けることができる。使用者は、まずこの選択機能を使用して、制御パネル３２を使用する車体領域を選択する。次に使用者は、制御パネル上で選択し車体領域に対する設定を規定する。
【００１１】
また、空調システムの構成部品、エア・ダクト、内装および乗員を備えるシステムの制御特性についての表示手段を設けることができる。たとえば、空調システムの構成部品、エア・ダクト、内装および乗員を備えるシステムが制御できる場合、緑を点灯し、そうでない場合赤を点灯するＬＥＤを用いてである。快適な温度および風敏感性に対する規定値が、ある時点での調節状況でこの組み合わせでは達成できない場合、ＬＥＤは使用者に警告する（赤色）。したがって、使用者は、たとえば、ＬＥＤが再び緑に点灯するまで２つの制御要素のうちの１つを変化させることによって、快適な温度と風敏感性の設定のどちらが自分にとってより重要であるのかを自分自身で決定することができる。
【００１２】
図４は、空調装置１０の操作変数９の設定についての考えられる特性図を示している。この特性図は、操作変数の設定を、各制御要素の規定値の関数として決定する。快適な温度（温度制御要素）および風敏感性（風制御要素）を、制御要素を介して規定値として設定することができる。一例として、３つの値、＋（強）、０（普通）、−（弱）が選択されている。中間値も設定することができる。さらに、５つの調節状況が選択されている。調節状況は、たとえば内部および外部の温度センサまたは太陽センサなどの、この目的のために車両に設置された全てのセンサの値を介して決定される。次に、空気出口の温度、ファンの強度、各ノズルへの空気配分および各ノズル（活動放出器）での放出方向が、調節状況および２つの制御要素、すなわち快適な温度および風敏感性の設定に従って設定される。
【００１３】
表中の第１の場合を例にとる。
調節状況：　　　　　　　　　　酷暑の夏
快適な温度：　　　　　　　　　＋　　　　　　　　制御要素
風敏感性：　　　　　　　　　　−（敏感性なし）　設定
空気出口温度：　　　　　　　　低
ファンの強度：　　　　　　　　最大　　　　　　　結果
活動放出器：　　　　　　　　　顔レベル　　　　　自動
放出方向：　　　　　　　　　　顔　　　　　　　　設定
【００１４】
たとえば、高い車内温度および高い車外温度によって、酷暑の夏を定義する。しかし、他のセンサ値も、調節状況を決定するために同様に使用する。使用者は、特定の調節状況にかかわらず各使用者にとって一般的な特性である、快適な温度および自分の風敏感性を制御要素で設定する。例で選択した使用者は、平均より上（＋）の快適な温度で快適に感じ、風敏感性ではない（−）。空気出口温度はしたがって、最小値ではなく低いだけで、ファンの強度は高である。使用者は、風敏感性でないため、顔の領域の放出器が空気を供給し、放出方向は顔の方向を向いている。これと対照的に、同じ状況で乗員が風敏感性であった（＋）場合、空気が頭をかすめるが、それにもかかわらず高い空気流量とより低い空気温度とによって車内から過度の熱が移送されるように、また高いファン出力で、ノズルが設定される。これに従って操作値を設定した別の場合が、表の他の枠内に記録されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
空調装置を示す図である。
【図２】
空調制御ユニットの概略図である。
【図３】
２つの制御要素を示す図である。
【図４】
操作値の設定についての考えられる特性図である。

Claims (11)

1. 空調制御ユニット（１）に対する規定値を与える少なくとも１つの制御要素（３２）を有し、流れの状態が、空気速度および空気の乱流度によって提供され、ファンの強度、出口ノズルへの空気の配分、出口ノズルへの流出方向、および流れの状態に影響を与えるさらなるアクチュエータによって影響を受けることができ、熱状態が、車両内部の温度分布および放射の影響によって得られる車両空調装置（１０）であって、少なくとも１つの制御要素が、乗員および熱状態にとって望ましい流れの状態を規定するために使用されることを特徴とする車両空調装置。
2. 超風敏感性から非風敏感性までの範囲にわたる風敏感性が、流れの状態に対する規定値を与える制御要素で規定され得ることを特徴とする請求項１に記載の車両空調装置。
3. 風敏感性によって流れの状態を、および快適温度によって温度の快適さを規定する２つの制御要素（３０、３１）が設けられており、空調装置用の少なくとも１つの自動モードが両規定値に従って選択されることを特徴とする請求項１および２に記載の車両空調装置。
4. 各個別ノズルへの空調された空気の配分および空気出口の方向が、快適温度および風敏感性の規定値によって設定されることを特徴とする請求項１から３に記載の車両空調装置。
5. マルチ・ゾーン空調システムの場合、別々の制御パネルが各ゾーン用に設けられていることを特徴とする請求項１から４に記載の車両空調装置。
6. いくつかの制御パネルが、異なる車体領域用の設定のために設けられていることを特徴とする請求項１から５に記載の車両空調装置。
7. 異なる車体領域用の設定が、選択機能によって制御パネル（３２）上で可能であり、各場合で設定が記憶可能であることを特徴とする請求項１から５に記載の車両空調装置。
8. 空調システムの構成部品と、エア・ダクトと、内装および乗員を備えるシステムの制御特性についての表示手段が設けられていることを特徴とする請求項１から７に記載の車両空調装置。
9. ある放出ノズルの空気ガイド格子の手動調整によって放出方向を設定するために、他の放出ノズルの空気ガイド格子の調整が接続した形で行われることを特徴とする請求項１から８に記載の車両空調装置。
10. 快適温度および風敏感性の規定値が、車両開口用の操作変数を規定することを特徴とする請求項１から８に記載の車両空調装置（１０）。
11. 車両の始動時での車両の事前調節が、快適温度および風敏感性の規定値とともに、車両空調装置（１０）の操作変数（９）の規定で考慮されることを特徴とする請求項１から９に記載の車両空調装置（１０）。

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