JP2010528924A - 太陽光補正を向上させた車両用空調システム - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用空調システムに関するものであり、本システムは、空調グループを制御して客室（２）内の温度を設定温度（θｃ）に調整するモジュール（１）を備え、前記制御モジュール（１）は、客室（２）内で受けた日照量の値に基づいて客室（２）内の温度調整量を補正することができるもので、本システムは、この日照量の値を補正して、客室（２）内における温度調整量の補正を、特に曇り空の条件下で向上させる手段を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、客室内の温度を設定温度に調整する空調ユニット制御モジュールを備える車両用空調システムに関し、前記制御モジュールは、客室内の温度の調整量を、客室内に受け取られた日射の値の関数として補正することができる。

空調機能、特に「コンピュータ制御」式の空調機能は、現在の車両において標準的に装備されるようになっており、この機能によってユーザは、設定値を空調ユニットの制御モジュールに入力することにより所望の快適度を設定することができる。
このシステムのようなコンピュータ制御式空調システムは、大量の熱を客室に伝達しうる、客室のガラス窓を通して受け取られた日射に関係なく、迅速かつ正確に快適な設定値に到達する必要がある。

例えば、特許文献の米国特許第４７６０７７２号に記載されている幾つかのシステムは、受け取られた日射を、赤外光センサを使用して考慮することにより、乗員が感じる熱的快適感に対する太陽放射の影響を補正し、特に、放射の角度、及び水平線の上方の太陽の位置を考慮する。
これらのシステムは、晴天時に満足できるものであることは確実であろうが、空が雲で覆われる（曇り空である）場合、光センサは、日射が少なくても、特に可視光スペクトルが少なくても、それが晴れた空において供給する入射放射量に関する情報と同じ情報を供給する。従って、これにより温度調整量の過剰補正が行なわれてしまい、乗員は、送風温度が低過ぎることによりいくらかの不快感を覚える。

本発明の目的は、先行技術による前述のシステムを改善し、当該システムの欠点に対処することであり、特に晴れ及び曇り両方の天気において満足のゆく空調制御の補正を可能にすることである。
本発明の目的は、前述の種類の車両用空調システムであって、特に天候が曇天（曇り）である場合に、この日射の値を補正して客室内の温度調整量の補正を向上させる手段を備える車両用空調システムを提供することにある。

このような空調システムによって、雲が空を覆う場合であっても、入射放射線のために客室内の温度の調整量が過剰に補正されることにより乗員が不快感を覚えることを回避することができる。
複数の特定の実施形態によれば、空調システムは以下の特徴のうちの１つ以上を備える。
−制御モジュールに供給される日射の値は、可視光スペクトルの少なくとも１つの日射の値、及び赤外線スペクトルの１つの日射の値から決定される補正された日射の値である。
−補正された日射の値は、可視光スペクトルの日射の値の関数として赤外線スペクトルの日射の値を補正する係数を含むルックアップテーブルから取得される。
−赤外線の日射の値が所定の閾値を上回り、及び／又は可視日射の値が所定の閾値を下回る場合、補正は赤外線スペクトルの日射の値に適用される。
−可視光放射に感受性である日射センサの第１セルと、赤外線放射に感受性である日射検出センサの第２セルとの吸収スペクトルの重複領域が無視できる程度しか無く、好ましくは区別できる吸収スペクトルを持つ。
−可視光スペクトルの日射の値は、客室内で受け取られる３５０〜８００ｎｍの波長の放射に比例する。
−赤外線スペクトルの日射の値は、客室内で受け取られる８５０〜９５０ｎｍの波長の放射に比例する。

本発明の別の主題は車両客室の空調方法であり、本方法では、可視日射、及び赤外線の日射を検出するセンサを使用して日射の値を測定し；可視日射の値の関数として赤外線の日射の値を補正することにより、補正された日射の値を取得し；補正された日射の値の関数として、送風温度を表わす値、換気流量を表わす値、送風空気流量の分布を表わす値のうちの少なくとも１つを決定し；送風温度を表わす値、換気流量を表わす値、送風空気流量の分布を表わす値のうちの少なくとも１つを使用して空調ユニット制御モジュールを制御することにより、車両の客室の温度を設定温度に合わせる。
幾つかの特定の実施形態によれば、空調方法は以下の特徴のうちの１つ以上を備える。
−可視日射の値の関数として赤外線の日射の値を補正することにより、ルックアップテーブルを使用して補正された日射の値を取得する。
−補正された日射の値の関数として、送風温度を表わす値、換気流量を表わす値、送風空気流量の分布を表わす値のうちの少なくとも１つを、それぞれのルックアップテーブルを使用して決定する。

本発明の目的は、前述の種類の車両用空調システムを提案することである。
本発明の更なる特徴及び利点は、本発明の非制限的な実施形態に関する以下の記述を、単一の図に関連付けながら一読することにより明確に理解されるものと思われる。

図１は、本発明による日射検出センサを使用した空調システムの制御量の補正を表わすブロック図である。

後述の説明では、信号Ｓｘは物理値ｘを表わす信号である。
非制限的な実施例として提示される図には、本発明による日射検出センサを使用して空調システムの制御量を補正する方法を表わすブロック図が描かれている。

コンピュータと、暖房換気空調（ＨＶＡＣ）ユニットとを備える空調ユニット制御モジュール１を使用して、送風空気混合フラップの位置を、それに適用されるパラメータに応じて変更することにより自動車の客室２内の温度を変えることができる。
本システムは、更に日射検出センサを備え、当該日射検出センサは、可視光スペクトルの放射光に感受性の高い第１セルと、近赤外線スペクトルの放射光に感受性の第２セルとを含む。

好ましくは、第１セルは、３５０〜８００ｎｍの波長の放射光に感受性である。つまりこのスペクトルの放射パワーは雲の有無によって変化し、従って雲があるときに小さくなる。
好ましくは、第２セルは８５０〜９５０ｎｍの波長の放射光に感受性である。従って、このスペクトルの放射パワーは、雲の有無に関係なく一定である。

有利には、第１セルの吸収スペクトルと、第２セルの吸収スペクトルとの重複領域は無視できる程度であり、好ましくは二つの吸収スペクトルは明確に区別できる。これらのセルの感度材料の吸収スペクトルの範囲が上述の範囲よりも広い場合、これらのセルに、前述の範囲に適合させた帯域通過光フィルタを取り付けることができる。
このセンサは空の方に向けられて入射太陽放射を受け取り、好ましくは、乗員の視界の邪魔にならないようにフロントガラスのバックミラーの基部に取り付けられる。

従って、このセンサは、第１セルが可視光スペクトルで受け取った日射ＳＯＬｖｉｓに比例する信号ＳＳＯＬｖｉｓと、第２セルが近赤外線スペクトルで受け取った日射ＳＯＬｉｒに比例する信号ＳＳＯＬｉｒを送出する。
これらの日射の値ＳＯＬｖｉｓ、ＳＯＬｉｒから、補正された日射の値ＳＯＬｃｏｒを決定し、これによって、送風温度θａの値、換気流量Ｄｖｅｎｔの値、及び送風空気流量の分布Ｒｅｐの値を決定することができる。これらの値は、好ましくは、ルックアップテーブルＬＵＴθａ、ＬＵＴＤｖｅｎｔ、及びＬＵＴＲｅｐを使用して決定され、これらのルックアップテーブルは、例えばこれらのルックアップテーブルが通常、赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒのみを使用して日射補正を行なう場合に作成される方法で事前に作成されている。概括すると、日射が増大すると、送風温度θａを低くする操作、換気流量Ｄｖｅｎｔを増やす操作、及び送風空気流量の分布Ｒｅｐを変更する操作を含む操作のうちの少なくとも１つの操作が行なわれる。

補正信号ＳＳＯＬｃｏｒは、ルックアップテーブルＬＵＴｃｏｒから、赤外線の日射に対応する信号ＳＳＯＬｉｒ、及び可視日射に対応する信号ＳＳＯＬｖｉｓの少なくとも一方の信号に基づいて取得される。
このルックアップテーブルは、好ましくは０〜１の範囲に亘る補正係数を含み、これらの補正係数は、可視日射の値ＳＯＬｖｉｓの関数として赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒに適用される。

これらの係数は、可視日射の値ＳＯＬｖｉｓの範囲、及び赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒの範囲を走査し、空を雲が完全に覆っているときに空調システムが日射を正しい値に補正すること、すなわち補正量を小さくすることを可能にする対応する係数値を決定することにより、較正により決定される。
有利には、テーブルＬＵＴｃｏｒのサイズは、所定の閾値を上回る赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒを超える分だけの補正量を適用することにより、及び／又は可視日射の値ＳＯＬｖｉｓが所定の閾値を下回る場合に補正を適用することにより、小さくすることができる。

例えば、赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒが所定の第１閾値を上回り、かつ可視日射の値ＳＯＬｖｉｓが所定の第２閾値を下回る場合、日射に起因する補正が空調システムにおいて行なわれる。補正された日射の値ＳＯＬｃｏｒは、赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒに、対応するテーブルＬＵＴｃｏｒから得られる係数を乗じた値に等しい。これにより、赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒ以下の補正された日射の値ＳＯＬｃｏｒが得られる。
次のテーブルは、ルックアップテーブルＬＵＴｃｏｒの一実施例を示し、表に示される係数はＳＯＬｉｒの値とＳＯＬｖｉｓの値の関数として決定されている。

対照的に、可視日射の値ＳＯＬｖｉｓ、及び赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒが所定の閾値を上回る場合、空調システムにおいて日射に起因する補正は行なわれない。
センサは、第１セルと、第２セルとを含むことができ、これらのセルは、近赤外線スペクトルに感受性であり、可視放射光に感受性である各側で横方向に配置される。このようなセンサは、空調システムが客室２の左側に吹き付ける空気温度と右側に吹き付ける空気温度とに差を付けることを可能にする。このとき、制御モジュール１は、左側と右側で異なる温度を発生させることができる。

有利には、可視日射の値ＳＯＬｖｉｓ、及び赤外線の日射の値ＳＯＬｉｒを供給するために使用されるセンサは、ライトの点灯を制御するシステム、及び／又はフロントガラスのワイパーを始動するシステムに使用される。

Claims (10)

1. 車両用空調システムであって、客室（２）内の温度を設定温度（θｃ）に調整する空調ユニット制御モジュール（１）を備え、前記制御モジュール（１）は、客室（２）内で受け取られた日射の値の関数として客室（２）内の温度調整量を補正することができ、本システムは、この日射の値を補正して、特に空が雲で覆われる天候（曇り）のときに客室（２）内の温度調整量の補正を向上させる手段を備え、制御モジュール（１）に供給される日射の値が、可視光スペクトルの少なくとも１つの日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）、及び赤外線スペクトルの１つの日射の値（ＳＯＬｉｒ）に基づいて決定される補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）であることを特徴とする、空調システム。
2. 空に向けられて可視光スペクトルの日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）及び赤外線スペクトルの日射の値（ＳＯＬｉｒ）を供給する日射検出センサを備えることを特徴とする、請求項１に記載の空調システム。
3. 補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）が、可視光スペクトルの日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）の関数として赤外線スペクトルの日射の値（ＳＯＬｉｒ）を補正する係数を含むルックアップテーブル（ＬＵＴｃｏｒ）から取得されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 赤外線の日射の値（ＳＯＬｉｒ）が所定の閾値を上回り、及び／又は可視日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）が所定の閾値を下回るとき、赤外線スペクトルの日射の値（ＳＯＬｉｒ）に補正が適用されることを特徴とする、請求項１ないし３のずれか一項に記載の空調システム。
5. 可視光放射に感受性である日射検出センサの第１セルの吸収スペクトルと、赤外線放射に感受性である日射検出センサの第２セルの吸収スペクトルとが、無視できるオーバーラップ領域しか持たず、好適には区別可能であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の空調システム。
6. 可視光スペクトルの日射の値が、客室（２）内で受け取られる３５０〜８００ｎｍの波長の放射に比例することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の空調システム。
7. 赤外線スペクトルの日射の値が、客室（２）内で受け取られる８５０〜９５０ｎｍの波長の放射に比例することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の空調システム。
8. 車両の客室の空調方法であって、
   −可視日射（ＳＯＬｖｉｓ）、及び赤外線の日射（ＳＯＬｉｒ）を検出するセンサを使用して日射の値を測定し、
   −可視日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）の関数として赤外線の日射の値（ＳＯＬｉｒ）を補正することにより、補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）を取得し、
   −補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）の関数として、送風温度（θａ）を表わす値、換気流量（Ｄｖｅｎｔ）を表わす値、及び送風空気流量の分布（Ｒｅｐ）を表わす値のうちの少なくとも１つを決定し、
   −送風温度（θａ）を表わす値、換気流量（Ｄｖｅｎｔ）を表わす値、送風空気流量の分布（Ｒｅｐ）を表わす値のうちの少なくとも１つを使用して空調ユニット制御モジュール（１）を制御することにより、車両の客室（２）の温度を設定温度（θｃ）に合わせる、
   空調方法。
9. 可視日射の値（ＳＯＬｖｉｓ）の関数として赤外線の日射の値（ＳＯＬｉｒ）を補正することにより、ルックアップテーブル（ＬＵＴｃｏｒ）を使用して補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）を取得する、請求項８に記載の車両客室の空調方法。
10. ルックアップテーブル（ＬＵＴθａ）、（ＬＵＴＤｖｅｎｔ）、（ＬＵＴＲｅｐ）をそれぞれ使用することにより、補正された日射の値（ＳＯＬｃｏｒ）の関数として、送風温度（θａ）を表わす値、換気流量（Ｄｖｅｎｔ）を表わす値、送風空気流量の分布（Ｒｅｐ）を表わす値のうちの少なくとも１つを決定する、請求項８又は９に記載の車両客室の空調方法。

Images