JP2015527254A

JP2015527254A - 温度調節システムを制御するための方法及び装置

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Publication number: JP2015527254A
Application number: JP2015530394A
Authority: JP
Inventors: ロジャー・ベーカー
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-09-17
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Abstract

車両のキャビン内の温度調節システムを制御するための方法である。方法は、第１の温度センサ及び第２の温度センサを提供することを含み、温度センサが、車両が水平面上にあるときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されているように、キャビン内に配置されている。方法は、推定温度であるＴＲを計算することを更に含み、ここで、ＴＲ、第１の温度センサによって測定された温度であるＴ1及び第２の温度センサによって測定された温度であるＴ2を用いて計算される。方法は、その後、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節システムを操作し、その後測定値Ｔ2に応じて温度調節システムを操作することを含む。

Description

本発明は、車両内の温度調節システムを制御するための方法に関する。本発明の側面は、装置、制御ユニット、システム、方法及び車両に関する。

現代の車におけるＨＶＡＣ（暖房、換気及び空調）システムは、車内で快適な環境を維持するために、センサからの情報に依存している。特に、ＨＶＡＣシステムは、ユーザの快適さのために空気を冷却するか暖めるかどうかを決めるために、車のキャビン内の気温を知っていなければならない。この情報は、典型的には、自動車内に設置された温度センサ（ＩＣＳ）によって、提供される。

図１は典型的な車のＩＣＳ１４の位置を示す。ＩＣＳ１４は、ＩＣＳ１４に周囲の空気の温度の不正確な読み取りを生じさせ得る直射日光から保護されるダッシュボードの下部に配置されている。

しかしながら、気温がキャビン全体で変化し得るのに対し、ＩＣＳ１４は車両内の一点で温度を測定するだけである。その結果、キャビンの温度を調節する際にＩＣＳ１４に依存することがドライバの不快感に繋がる場合がある。

したがって、車両内の温度を制御するための改善されたシステム又は方法が望まれる。

本発明の側面は、添付の特許請求の範囲に記載の制御ユニット、方法及び車両を提供する。

本発明の別の実施形態によれば、車両のキャビン内の温度を制御するために使用される制御ユニットが提供される。制御ユニットは、第１の温度センサから第１の温度測定値Ｔ₁を受信し、第２の温度センサから第２の温度測定値Ｔ₂を受信するように構成されている。車両が水平面上にあるときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベル（基準位置）に配置されている。制御ユニットは、代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように更に構成されている。

本発明の更なる側面によれば、車両のキャビン内の温度を制御するために使用される温度調節システムが提供される。温度調節システムは、少なくとも１の温度調節手段と、第１の温度、Ｔ₁を測定するための第１の温度センサと、第２の温度、Ｔ₂を測定するための第２の温度センサと、第１の及び第２の温度センサからの測定値Ｔ₁及びＴ₂を受信するように構成された制御ユニットとを備える。温度センサは、車両が水平面上にあるときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されるように、キャビン内に配置されている。制御ユニットは、代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように構成されている。

本発明の更に別の側面によれば、車両のキャビン内の温度調節システムを制御するための方法が提供される。方法は、第１の温度センサ及び第２の温度センサを提供することを含み、車両が水平面上にあるとき、例えば、車両が水平面上で運転されているときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されているように、温度センサが車両のキャビン内に配置されている。方法は、キャビンの推定温度であるＴＲを計算することであって、ここで、ＴＲは、第１の温度センサによって測定された温度であるＴ₁及び第２の温度センサによって測定された温度であるＴ₂を用いて計算されることを更に含む。方法はその後、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節システムを操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含む。

本発明の別の実施形態によれば、車両のキャビン内の温度を制御するために使用される制御ユニットが提供される。制御ユニットは、第１の温度センサから第１の温度測定値Ｔ₁を受信し、第２の温度センサから第２の温度測定値Ｔ₂を受信するように構成されている。車両が水平面上にあるときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されている。制御ユニットは、代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作するように構成されている。制御ユニットは、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように更に構成されることができる。

本発明の更なる側面によれば、車両のキャビン内の温度を制御するために使用される温度調節システムが提供される。温度調節システムは、少なくとも１の温度調節手段と、第１の温度、Ｔ₁を測定するための第１の温度センサと、第２の温度、Ｔ₂を測定するための第２の温度センサと、第１の及び第２の温度センサからの測定値Ｔ₁及びＴ₂を受信するように構成された制御ユニットとを備える。車両が水平面上にあるときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されているように、温度センサがキャビン内に配置されている。制御ユニットは、代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作するように構成されている。制御ユニットは、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように更に構成されることができる。

本発明の更に別の側面によれば、車両のキャビン内の温度調節システムを制御するための方法が提供される。方法は、第１の温度センサ及び第２の温度センサを提供することを含み、車両が水平面上にあるときに、例えば、車両が水平面上で運転されているときに、第１の温度センサが第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されているように温度センサが車両のキャビン内に配置されている。方法はキャビンの推定温度であるＴＲを計算することであって、ここで、ＴＲは、第１の温度センサによって測定された温度であるＴ₁及び第２の温度センサによって測定された温度であるＴ₂を用いて計算されることを更に含む。方法は、その後、計算された値ＴＲに応じて温度調節システムを制御することを含む。制御ユニットは、スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節手段を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように更に構成されることができる。

温度調節に対し、ＩＣＳに依存する従来の温度制御システムにおいては、フルオートエアコンシステムを装着した車両内で短期の温度制御障害が起こる場合がある。車のキャビン温度が、例えば一晩、低い周囲温度に冷却されており、その後車両が、例えば太陽が昇ることによって高い太陽の負荷に晒される場合、これが、上方キャビンが下方キャビンよりも暖かくなる状態を作り出す。この状態で、上方キャビンは、入室するのに暖かすぎるか或いは快適であり得るが、ＩＣＳを含む下方キャビンはまだ寒い場合がある。このシナリオでは、システムが、ＩＣＳを介して、暖房が必要であると検出し、ＩＣＳが分からない上方キャビンの熱のオーバーシュートをもたらす結果となる。

頭の高さでの温度が、ユーザにとって多くの場合最も重要であるため、上方キャビンにおける熱のオーバーシュートが、上方キャビンと下方キャビンとの間の温度のバランスをとるように車内の空気循環が作用するまで、車が始動した後の最初の数分間にユーザにかなりの不快感を生じさせる場合がある。対照的に、本発明に係るシステム又は方法によれば、スタートアップ時の誤解を生じさせるセンサの読み取りを克服可能な温度調節システムのための方法を提供する。キャビンの上方領域の方がキャビンの下方領域よりも暑い場合、第１の温度センサが第２の温度センサよりも高い位置にあるため、Ｔ₁の値がＴ₂のそれよりも高い値となるであろう。ＴＲを計算する場合にＴ₁が考慮されるため、温度調節システムは、キャビン内に供給する空気の流れを決定するためにより現実的な値を有するものとなる。

第１のセンサが、例えば、太陽への暴露によって、長期的に信頼できない測定値を与える場合があるため、本発明に係る方法は、所定時間が経過すると、第２のセンサのみに依存するように移行する。

スタートアップとは、温度調節システムが動作し始める時点を意味する。これは典型的には、エンジンの点火時であるが、例えば、車両がドライバにとって出来るだけ迅速に快適となるようにするために温度調節システムが点火よりも速く作動する場合にはそれよりも先になる場合もある。

温度調節システムは、HVAC (暖房、換気及び空調) システムであり得る。

温度調節手段は、空気をキャビンに導くことが可能な送風機、ヒータ、冷却ユニット又はキャビンの温度を調節するための任意の他の適切な手段を備えることができる。

温度制御システムは、追加センサを更に備えていてもよい。同様に、方法は、追加センサを提供することを更に含んでいてもよい。温度制御システムは、スタートアップ時及びスタートアップ直後に使用するための追加的な第１のセンサを備えていてもよい。温度制御システムは、温度調節システムの動作全体で使用するための追加的な第２のセンサを備えていても良い。同様に、方法は、スタートアップ時及びスタートアップ直後に使用するための追加的な第１のセンサを提供することを含んでいてもよい。方法は、温度調節システムの動作全体で使用するための追加的な第２のセンサを提供することを含んでいてもよい。

第１の温度センサは、車内に座るドライバの予測される頭の高さに実質的に配置されることができる。これは、頭の高さでの気温がユーザにとって多くの場合最も重要であり、顕著に目立つため有利である。第１の温度センサは、車両のフロントガラスに取り付けられることができる。第１の温度センサは、他の用途を有していてもよい。例えば、第１の温度センサは、窓の曇り止めのような用途で使用される上方車温度センサであり得る。

第１の温度センサとして、車両のフロントガラスに取り付けられたフロントガラスミストセンサの気温センサ等の既存の温度センサを使用することが可能である。これは、装着されなければならないセンサの数を低減させ、ひいては車両内における制御ユニットとセンサとの間に必要な多くの接続の数を低減させることができるため、有利であり得る。これは、車の何千もの生産を実行する上で、かなりの節約を示すことができる。これはまた、多くの車両が車内搭載センサ及び曇り止めセンサの両方を既に有しているため、多くの既存の車両に対して更なるセンサを装着させる必要なしに実行することができることを意味している。

第２の温度センサは、ダッシュボード内に配置され得る。第２の温度センサが、例えばダッシュボードによって直射日光から保護されていてもよい。

ＴＲは、Ｔ₁とＴ₂の加重平均を用いて計算されることができる。この加重平均は以下のように定義される：（１−ｇ）Ｔ₁＋（ｇ）Ｔ₂、ここでｇは（０から１の間の値で）調整可能な定数である。

ＴＲは、スタートアップ時のＴ₁とＴ₂の値を用いて計算され得る。或いは、ＴＲは、スタートアップ後のＴ₁とＴ₂の変化として再計算され得る。

ＴＲは、スタートアップからの経過時間とともに減少する関数を用いて計算され得る。更には、ＴＲは、スタートアップからの経過時間とともに指数関数的に減少し得る。例えば、ＴＲは、次式により与えられ得る：
ＴＲ＝（１−ｇ）Ｔ_1start＋ｇ（Ｔ_2start）＋（（１−ｇ）Ｔ_1start＋ｇ（Ｔ_2start）−Ｔ₂）（ｅ^-t/τ−１）
ここで、Ｔ_1startは、スタートアップ時のＴ₁の値であり、Ｔ_2startはスタートアップ時のＴ₂の値であり、ｔは、スタートアップからの経過時間であり、τは時定数である。

代替的には、ＴＲは、スタートアップからの経過時間とともに直線的に減少し得る。

ＴＲが、スタートアップからの経過時間とともに減少する関数を用いて計算される場合には、方法が、ＴＲ≦Ｔ₂＋δ（ここでδは予め定められた定数）まで、計算された値ＴＲに応じて温度調節システムを制御し、その後は測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含み得る。δは、０．５℃の値を取ることができ、δは０であってもよく、又はδは、車両の設計者のニーズに応じて任意の他の値に設定され得る。温度センサのセンサ入力は、ソフトウェアの解像度（即ちソフトウェアが、それが必要なバイト数に基づいて処理することができる最小単位）を有することになるであろう。したがって、許容範囲（即ちδ）の値は、許容範囲が解像度よりも大きくなることを確実にするために有用であり得る。

制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、方法が、温度調節システムが所定時間未満、例えば一時間未満で直前に非アクティブにされる場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含み得る。制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、方法が、車両が所定時間未満、例えば一時間未満で直前に非アクティブにされる場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含み得る。非アクティブとは、エンジンが停止し、車両が静止し、ドアがロックされることを意味する。しかしながら、エンジンが停止し、車両が静止し、そのドアがロックされることの１又は２つのみからなる他の定義もあり得る。

制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、方法が、Ｔ₁＜Ｔ₂+ｈである場合（ここで、ｈは予め定められた定数、例えば１０℃である場合）に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含み得る。

上述のユニットは、以下のように構成され得る：第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信すること（ここでＴ₃は車両の外部の温度の測定値）と、Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作する。

上述のシステムは更に、第３の温度センサを含むことができ、制御ユニットが、第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信し、ここでＴ₃は車両の外部の温度の測定値であり、Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように構成され得る。

上述の方法は、第３の温度センサを提供することと、第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信することと（ここでＴ₃は車両の外部の温度の測定値であり）、Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作することを含み得る。

本発明は、上述の温度調節システムを備える車両を備える。随意には、制御ユニットは、車両のキャビン又はＨＶＡＣシステムの一部である。また随意には、第１の温度センサが自動車内に設置された温度センサ（ＩＣＳ）であり、第２の温度センサが、車両のフロントガラスに取り付けられ、ＨＶＡＣシステムによって制御された自動曇り取りユニットの上方キャビン温度センサ（ＵＣＳ）である。

本発明の実施形態を、添付する図面を参照しながら例示の目的のみにおいて説明する。

図１は、上方キャビンセンサ（ＵＣＳ）と自動車内に設置された温度センサ（ＩＣＳ）の典型的な位置を示す車の内部の写真である。図２は、晴れた気候に短時間晒された後、スタートアップ直後に、異なるセンサによって測定された車内の温度を示すグラフである。図３は、本発明の実施形態に係る方法の動作を示すフロー図である。図４は、本発明の実施形態に係る方法における測定温度及び計算温度の例を示すグラフである。図５は、スタートアップ後の二次モード又は通常モードにおけるＨＶＡＣ操作におけるブロー動作の違いを表すグラフである。図６は、スタートアップ後にＨＶＡＣが通常モード（元々の頭部温度）で動作している場合と二次モード（修正された頭部温度）で動作している場合の頭の高さでの実際の温度を表すグラフである。

問題に対処するために、以下の特別な規範的なルーチンが考案され得る。

図１に表されるように、車両１０は、上方キャビン温度センサ（ＵＣＳ）１２及び下方キャビン温度センサ又は自動車内に設置された温度センサ（ＩＣＳ）１４を有する。ＵＣＳ１２は、フロントガラスの上部及び内部に配置されている。ＵＣＳ１２はミストセンサとして用いられ、それ自体はフロントガラスの温度、キャビン内の空気の温度及びキャビン内の湿度を測定する。このデータから、必要に応じて、車内のミストポイントが計算でき、フロントガラス曇り止めルーチンを呼び出すことができる。ＩＣＳ１４は、キャビン内の気温を測定し、キャビン温度の調節に用いられる．

したがって、両者は、典型的には一体的なサーミスタを使用して、ＵＣＳ１２は既に上方キャビンの周囲温度を測定し、ＩＣＳ１４は、下方キャビンの周囲温度を測定する。

図２は、晴れた気候に短時間晒された後、スタートアップ直後に、異なるセンサによって測定された車内の温度を示すグラフである。ラインラベル２０は、ＵＣＳ１２によって測定された周囲の空気の温度を示す。ラインラベル２２は、ＩＣＳ１４によって測定された周囲の空気の温度を示す。ラインラベル２４は、ユーザの顔に向けられた通気孔によって提供された空気の温度を示す。最後に、ラインラベル２６は、ユーザの頭の高さで経験される温度を示し、その目的のために（説明の目的のためだけであって、本発明の一部を形成するものではない）特別に提供されたセンサによって記録される。

図２に見られるように、スタートアップ時、即ち０分で、ＵＣＳ１２によって測定された温度は、ＩＣＳ１４によって測定された温度よりもかなり高い。ＵＣＳ１２によって測定された温度は、車両が安定化に向けて動きつづけるにつれて、頭部温度に従わないことも分かる。これは、ＵＣＳ１２がまだ太陽に晒されており、それが典型的には晴れた日の非常に高い温度を示し続けるために、発生するものである。

ここで取り扱われる快適性の問題は、上方キャビンの温度がＩＣＳ１４の周囲の空気の温度よりも高い場合に発生する。しかしながら、ＩＣＳ１４の測定をＵＣＳ１２の測定に置き換えるだけでは、キャビン内の温度を管理することに関しては更なる問題を引き起こすであろう。図２に示される例では、ＵＣＳ１２によって測定された温度は、測定期間を通して、実際の頭部温度よりも著しく高くなっている。しかしながら、頭部温度とＵＣＳ１２によって測定された温度との間の関係は、車両が晒された太陽光のレベルや周囲温度などの要因によって変化する。その結果、キャビン内の温度を調節するためにＵＣＳ１２が使用されたとしても、ドライバに対して不快なように頭部温度が変化し得るであろう。

図３は、本発明の実施形態において、ＨＶＡＣ制御システムがスタートアップ時にどのように動作するかを示すフロー図である。ＨＶＡＣ制御システムは、現在時刻３０、点火が最後にオフにされた時刻３２、外部センサによって測定された周囲温度３４、ＩＣＳ１４によって測定された下方キャビン温度３６及びＵＣＳ１２によって測定された上方キャビン温度３８を含む多くの入力を有する。この実施形態では、まず、ステップＳ１において、ＨＶＡＣ制御システムが駐車時間の長さをチェックする。駐車時間は、点火（ＩＧＮ）がオフにされてからどのくらいの時間が経過したかである。駐車時間が一時間未満である場合には、その後、エンジンの点火が開始されたときには、ＨＶＡＣがステップＳ２における通常モードで動作し始める。このチェックは、短時間の停止の後に、本発明によって取り扱われる問題の誤った識別を回避するためのケアが必要であるために実行される。短時間の停止の間、対流が温度の逆転に至らせる場合があるが、それはユーザにとって重要な温度のアンバランスが発達するような時間でもないであろう。故に、このチェックは、例えば、ショッピング又は乗客を拾ったり降ろしたりする間などのように、短時間駐車されただけである場合に、ＨＶＡＣが二次モードへと入ることを防ぐものである。

次に、ステップＳ３において、ＨＶＡＣ制御システムは、車の外部の周囲温度を見るためにチェックする。これは、サイドミラーに多くの場合搭載される外部温度センサを用いて行われる。温度が５℃から３０℃の間にない場合には、その後、ステップＳ２においてＨＶＡＣが通常モードで動作し始める。このチェックは、周囲温度が非常に高いか低い場合に、本発明が取り扱おうとする温度のアンバランスが生じにくいために、実行される。つまり、周囲温度が５℃未満である場合には、ユーザの頭部温度は実質的なものではないようであるが、気候が晴天であって周囲温度が３０℃を超える場合には、ＩＣＳ１４によって測定された温度が周囲温度に対して非常に異なったものにはなりにくいであろう。

次に、ステップＳ４において、ＨＶＡＣ制御システムが、ＵＣＳ１２により提供されたキャビンの空気の温度の測定が、ＩＣＳ１４により提供されたキャビンの空気の測定と有意に異なるかどうかを見るためにチェックする。説明された例においては、有意な差は、１０℃であると定義される。有意な差が無ければ、ステップＳ２において、ＨＶＡＣは通常モードで操作し始める。それ以外の場合、ＨＶＡＣは二次モードで動作し始める。

二次モードでは、ＨＶＡＣ制御システムがＵＣＳ１２及びＩＣＳ１４によって測定された最初の空気の温度をとり、これらの値をＴＲ値を計算するために使用する。まず、ＵＣＳ１２とＩＣＳ１４による測定値は、次式により与えられる加重平均に組み合わされる：

ＴＲ_start＝（１−ｇ）ＵＣＳ_start＋（ｇ）ＩＣＳ_start

この式では、ＴＲ_startは、スタートアップ時の加重平均の値であり、ＵＣＳ_startは、スタートアップ時にＵＣＳ１２によって測定された温度であり、ＩＣＳ_startは、スタートアップ時にＩＣＳ１４によって測定された温度であり、ｇは調整可能な定数である。ｇの最高値は、センサの配置、太陽光への曝露、車両の形状等を含む多くの要因に依存する。そのため、ｇの最高値は、典型的には本発明が使用される車両の各設計のために実験的に検証される必要がある。

ＴＲはスタートアップ時の加重平均であるＴＲ_startに関連するため、スタートアップからの経過時間とともに減少する指数関数により、ＴＲ値は時間とともに進化する。したがって、図３に示すグラフで示されるように、ＴＲは時間の経過とともに低下する。

この実施形態では、ＴＲが以下の式によって定義される：

ＴＲ＝ＴＲ_start＋（ＴＲ_start−ＩＣＳ_start）（ｅ^-t/τ−１）

この式では、ｔは、スタートアップから経過した時刻であり、τは時定数である。ｇと同様に、τの最高値は、様々な要因に依存し、そのためτの最高値は、典型的には本発明が使用される車両の各設計のために実験的に検証される必要がある。本発明の更なる実施形態では、τそれ自体が可変であってもよく、ＵＣＳ１２及びＩＣＳ１４によって測定された温度の値などのような測定値、周囲温度、光レベル等のような測定値に依存する。

ＨＶＡＣ制御システムは、ＨＶＡＣの動作を決定するためにＩＣＳ１４とＵＣＳ１２の測定値の間の中間温度であるＴＲを使用する。故に、ＴＲがユーザの頭部の高さでの気温が高すぎることを示す場合に、ＨＶＡＣが冷たい空気の冷却ジェットを提供することができ、これがユーザのために車をより快適にさせる傾向にするであろう。ユーザの頭部の高さでの温度が許容可能であると判断された場合、ＨＶＡＣは温度を更に低下させるようにはしないであろう。

図４は、ＵＣＳ１２及びＩＣＳ１４によって測定された典型的な値に対するＴＲ結果の例を示している。計算されたＴＲ値はライン４０によって示されており、ＵＣＳ１２によって測定された温度はライン４２によって示されており、ＩＣＳ１４によって測定された温度値はライン４４によって示されている。エンジンはゼロ秒で開始され、次の５００秒にわたってＴＲがＩＣＳ１４によって測定された温度に到達するまで指数関数的に減少している。

図３に戻って、ステップＳ５において、ＨＶＡＣは、ＴＲが閾値以下であると判断されるまで、二次モードで動作し続ける。本実施形態では、閾値は、ＩＣＳ１４によって測定された空気の温度プラス０．５℃として定義されている。その後、ＨＶＡＣは、通常モードで動作し始める。ｔが無限大に近づくと、ＴＲはＩＣＳ_startに近づく。しかしながら、ＩＣＳ１４によって測定された空気の温度は時間と共に変化するため、閾値も同様に時間と共に変化するであろう。このように、ＴＲはある有限の時間内でＩＣＳ１４によって測定された空気の温度に到達する可能性があり、短時間の有限時間内で閾値にも到達するであろう。

τの値と、ＩＣＳ１４とＵＣＳ１２によって測定された値の間のギャップは、ＨＶＡＣが二次モードで操作する期間を判断するものである。

ＵＣＳ１２に障害が発生するかＵＣＳ１２が存在しない場合、図３に表されたルーチンが展開されずに、ＨＶＡＣは全体を通して通常モードで動作する。

したがって、上記の本実施形態では、スタートアップ時にＵＣＳ１２及びＩＣＳ１４によって測定された温度は、システムがオンになった後の期間に用いられるが、車両が所定の期間駐車された場合に限られている。

図５は、時間０でスタートアップ後に通常モード及び二次モードで動作するＨＶＡＣによって提供される空気容量と目標温度を示す。送風機の動作レベルを最大容量の割合として示す通常モードにおける送風機デューティが、ライン５０で示されている。通常モードにおける送風機によって提供される空気の目標温度がライン５２で示されている。二次モードにおける送風機の送風機デューティ及び目標温度がそれぞれライン５４及び５６で示されている。二次モードでは、ＨＶＡＣが、上方キャビンが下方キャビンよりも高い温度であると判断しているため、ＨＶＡＣが、まず、より多くの（即ち、より高いデューティ％の）空気と冷たい空気を、この期間中の任意の乗客及びドライバに対するより快適な環境を作り出すために提供していることが分かる。ＨＶＡＣは、目標温度が、ＨＶＡＣが生成可能な温度範囲外であるために、目標温度で空気を生成させる必要はない。ライン５６のように、目標温度が、ＨＶＡＣが生成することのできる温度よりも低い場合、ＨＶＡＣは可能な限り低い温度、この場合は２℃で空気を供給するように構成される。

図６は、車内における頭の高さでの実際の温度を示すことによる、図５に表された差の実際の結果を示す。通常モードにおける時間０でのスタートアップ後の頭部温度がライン６０で示されている。二次モードにおける頭部温度がライン６２で示されている。より多く、且つより冷たい空気が提供されるため、最終的に到達する温度は同じであるが、二次モードにおける頭部温度が、通常モードにおける頭部モードよりも速く低下する。

上記実施形態では、困難な快適性制御の問題を管理するために、既存のセンサである、ＵＣＳ１２が新規な方法で用いられる。上述のように、ＵＣＳ１２がドライバに不快な状況をもたらし得ることに専ら依存することから、ＵＣＳ１２の限定の限定は理解され、回避されるであろう。

しかしながら、上述の方法によれば、キャビンの温度を調節するのを助けるために車両内のキャビン内にある任意の２つのセンサを使用することができるため、本発明の実施形態は、ＵＣＳ１２及びＩＣＳ１４以外の他のセンサを利用することが可能である。

この明細書の説明及び特許請求の範囲において、単語「備える（comprise）」、「含む（contain）」及びこれら単語の変形は、「含むがこれに限定されない（including but not limited to）」という意味であり、それらは他の部分、付加物、構成要素、数値又は工程等を除外することを意図するものではない。この明細書の説明及び特許請求の範囲において、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数形は複数形を包含するものである。特に、不定冠詞が用いられる場合、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数のみならず複数をも意図することが理解されるべきである。

本発明の特定の側面、実施形態又は実施例と合わせて説明される特徴、数値、特性、化合物、化学的な構成成分又は群は、矛盾のない限りここに記載された任意の他の側面、実施形態又は実施例に適用可能であることが理解されるべきである。この明細書（添付の特許請求の範囲、要約及び図面を含む）及び／又は開示された任意の方法又はプロセスの全てのステップは、そのような特徴及び／又はステップが相互に排他的なものとなる組み合わせを除いて任意の組み合わせで組み合わせることができる。本発明は任意の上述の実施形態の詳細に制限されるものではない。本発明は、この明細書（添付の特許請求の範囲、要約及び図面を含む）に記載された特徴の任意な新規の１つ、又は任意の新規な組み合わせ又は開示された任意の方法又はプロセスの任意な新規の１つ又は任意の新規な組み合わせに拡張される。

１０…車両
１２…ＵＣＳ
１４…ＩＣＳ
３０…現在時刻
３２…時刻
３４…周囲温度
３６…下方キャビン温度
３８…上方キャビン温度

Claims

車両のキャビン内の温度を制御するために使用される制御ユニットであって、
前記制御ユニットが、
第１の温度センサから第１の温度測定値Ｔ₁を受信し、
第２の温度センサから第２の温度測定値Ｔ₂を受信する
ように構成されており、
前記車両が水平面上にあるときに、前記第１の温度センサが前記第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されており、
前記制御ユニットが、
代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、
スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節器を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように更に構成されている、制御ユニット。
車両のキャビン内の温度を制御するために使用される温度調節システムであって、
前記温度調節システムが、
少なくとも１の温度調整器と、
第１の温度、Ｔ₁を測定するための第１の温度センサと、
第２の温度、Ｔ₂を測定するための第２の温度センサと、
前記第１の及び第２の温度センサからの測定値Ｔ₁及びＴ₂を受信するように構成された制御ユニットと
を備え、
前記車両が水平面上にあるときに、前記第１の温度センサが前記第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されるように、前記温度センサが前記キャビン内に配置されており、
前記制御ユニットが、
代表温度、ＴＲを計算し、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、
スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節器を操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように構成されている、温度調節システム。
車両のキャビン内の温度調節システムを制御するための方法であって、
前記方法が、
第１の温度、Ｔ₁を測定するための第１の温度センサ及び第２の温度、Ｔ₂を測定するための第２の温度センサを提供することを含み、前記車両が水平面上にあるときに、前記第１の温度センサが前記第２の温度センサよりも実質的に高いレベルに配置されるように、前記温度センサが前記キャビン内に配置されており、
代表温度、ＴＲを計算することであって、ここでＴＲはＴ₁及びＴ₂を用いて計算され、
スタートアップ後の所定の期間に対して計算された値ＴＲに応じて温度調節システムを操作し、その後測定値Ｔ₂に応じて前記温度調節システムを操作すること
を含む方法。
前記第１の温度センサが、車内に座るドライバの予測される頭の高さに実質的に配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
前記第１の温度センサが、前記車両のフロントガラスに取り付けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
前記第１の温度センサが、前記車両のフロントガラスに取り付けられたフロントガラスミストセンサのキャビン気温センサである請求項５に記載のユニット、システム又は方法。
前記第２の温度センサが、前記車両内のダッシュボードに配置されているか及び／又は直射日光から保護されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
ＴＲが、Ｔ₁とＴ₂の加重平均を用いて計算される請求項１〜７のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
前記加重平均が（１−ｇ）Ｔ₁＋（ｇ）Ｔ₂であり、ここでｇは調整可能な定数である請求項８に記載のユニット、システム又は方法。
ＴＲが、スタートアップからの経過時間とともに減少する関数を用いて計算される請求項１〜９のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
ＴＲが、スタートアップからの経過時間とともに指数関数的に減少する関数を用いて計算され、ＴＲが：
ＴＲ＝（１−ｇ）Ｔ_1start＋ｇ（Ｔ_2start）＋（（１−ｇ）Ｔ_1start＋ｇ（Ｔ_2start）−Ｔ₂）（ｅ^-t/τ−１）
で与えられ、ここで、Ｔ_1startは、スタートアップ時のＴ₁の値であり、Ｔ_2startはスタートアップ時のＴ₂の値であり、ｔは、スタートアップからの経過時間であり、τは時定数である、請求項１０に記載のユニット、システム又は方法。
前記制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、前記方法が以下：
ＴＲがＴ₂＋δ（ここでδは予め定められた定数）未満になるまで、計算された値ＴＲに応じて前記温度調節システムを制御し、その後は測定値Ｔ₂に応じて前記温度調節システムを操作すること
を含む、請求項１０又は１１に記載のユニット、システム又は方法。
前記制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、前記方法が以下：
前記温度調節システムが所定時間未満で直前に非アクティブにされる場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて前記温度調節システムを操作すること
を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
前記制御ユニットが以下の手順を実行するように構成されるか、前記方法が以下：
Ｔ₁＜Ｔ₂+ｈである場合（ここで、ｈは予め定められた定数、随意には１０℃である場合）に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて前記温度調節システムを操作すること
を含む請求項１〜１３のいずれか１項に記載のユニット、システム又は方法。
前記制御ユニットが、
第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信し、ここでＴ₃は前記車両の外部の温度の測定値であり、
Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作する、
ように構成される請求項１、又は４〜１４のいずれか１項に記載のユニット。
前記温度調節システムが、第３の温度センサを更に含み、前記制御ユニットが、第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信し、ここでＴ₃は前記車両の外部の温度の測定値であり、Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作するように構成される、請求項２又は４〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
第３の温度センサを提供することと、
第３の温度センサから第３の温度測定値Ｔ₃を受信することであって、ここでＴ₃は前記車両の外部の温度の測定値であり、
Ｔ₃が所定範囲外にある場合にのみ、随意には５℃より寒く３０℃よりも暑い場合に、スタートアップ時の測定値Ｔ₂に応じて温度調節システムを操作すること
を更に含む請求項３〜１４のいずれか１項に記載の方法。
随意には、前記制御ユニットが、前記車両のキャビンのＨＶＡＣシステムの一部であり、更に随意には、前記第１の温度センサが自動車内に設置された温度センサであり、前記第２の温度センサが、前記車両のフロントガラスに取り付けられ、ＨＶＡＣシステムによって制御されたフロントガラスミストセンサの上方キャビン温度センサ（ＵＣＳ）である請求項２、４〜１４又は１６のいずれか１項に記載の温度調節システムを備える車両。
１以上の添付図面を参照して本明細書に記載のように実質的に配置され及び／又は構築された制御ユニット、装置、方法又は車両。