JP3872480B2 - 熱流束解析を利用した2ゾーン自動環境制御アルゴリズム - Google Patents
熱流束解析を利用した2ゾーン自動環境制御アルゴリズム Download PDFInfo
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Description
ToD=[TGT(D)+{Ge・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA−R・ToPa]/(1−R)
及び
ToP=ToD+{(TGT(P)−TGT(D))・(1+K/GA)−(qs(P)−qs(D))・GL/GA}/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge=ゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA=空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
ToPa=第2ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToPa≦ヒーター空気吹出口温度)、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、ToD、ToP及びGAの関係に対する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、前記決定された吹出口温度及び質量流量と相互に関係する吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から前記キャビンに調整空気を供給することを含む方法がある。
Ge’・(TGT(D)−RMd)/GA
が減算され、Ge’はGe以下のゲイン係数である方法がある。
OverSet・(1+K/GA)
が加算され、ここで、
OverSet=X・(TGT(P)−FSet)
であり、Xは補正値であって、
FSet=FSet+Y・(TGT(P)−FSet)
であり、Yは、ループルーチンがFsetの方程式をFsetの単一の値を得るアルゴリズムで利用できるように任意に設定される乗数である方法がある。
GA=K・(TGT(P)−Ta−qs(P)・GL/K)/(CapacityTemperature−TGT(P))
から最小空気質量流量を計算することを含み、ここで、CapacityTemperatureは、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選択される値であり、前記キャビンに送られる前記調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づくものである。
ToD=[TGT(D)+{Ge(D)・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA(D)−R・ToPa]/(1−R)
及び
ToP=[TGT(P)+{Ge(P)・(TGT(P)−RMp)+K・(TGT(P)−Ta)−qs(P)・GL}/GA(P)−R・ToDa]/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge(D)=第1ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
Ge(P)=第2ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
RMp=センサによる第2ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA(D)=前記第1ゾーンの空気質量流量、
GA(P)=前記第2ゾーンの空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
ToPa=前記第2ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToPa≦ヒーター空気吹出口温度)、
ToDa=前記第1ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToDa≦ヒーター空気吹出口温度)、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、ToD、ToP、GA(D)及びGA(P)の関係に対する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口からキャビンに調整空気を供給することを含む方法がある。
GA(D/P)=K・(TGT(P)−Ta−qs(P)・GL/K)/(CapacityTemperature−TGT(P))
から最小空気質量流量を計算することを含み、ここで、CapacityTemperatureは、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選択される値であり、前記キャビンに送られる調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づくものである。
0=GA・(TGT−To)+K・(TGT−Ta)−qs・GL・・・(1)
ここで、
To=平均吹出口温度
TGT=安定化された室又はキャビンの平均温度
qs=太陽光負荷熱流束
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積
Ta=周囲温度(外部)
GA=空気質量流量(エンタルピー変化率/度)
K=室と周囲との間の伝導又は対流の伝熱係数(面積を含む)
To=target+(1/GA)・{K・(target−Ta)−qs・GL}・・・(2)
ΔTo=ΔTGT+{K・ΔTGT−GL・Δqs}・(1/GA)
又は
ΔTo=(ΔTGT)・(1+K/GA)−Δqs(GL/GA)・・・(3)
により計算される。
ドライバー側の真の平均吹出口温度=(1−R)・ToD+R・ToP・・・(4)
及び
パッセンジャー側の真の平均吹出口温度=(1−R)・ToP+R・ToD・・(5)
(1−R)・ToD+R・ToP=TGT(D)+(1/GA)・{K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}
従って、
ToD={TGT(D)+(K/GA)・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・(GL/GA)−R・(ToP)}/(1−R)
ToD=[TGT(D)+{Ge・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA−R・ToP]/(1−R)
しかし、試験を通して、上記方程式におけるToPの値が、蒸発器の温度以上、ヒーター空気の吹出口温度以下の値に拘束されることが明らかになった。従って、ToPは新たな変数(ToPa)で置き換えられ、上記の方程式は次のようになる。
ToD=[TGT(D)+{Ge・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA−R・ToPa]/(1−R)・・・(6)
ここで、
ToPa=パッセンジャーゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToPa≦ヒーター空気吹出口温度)。
尚、ToPが特定の範囲(蒸発器温度以上、ヒーター空気吹出口温度以下)内にある場合には、ToPa=ToPである。
ToP=[TGT(P)+{Ge・(TGT(P)−RMp)+K・(TGT(P)−Ta)−qs(P)・GL}/GA−R・ToDa]/(1−R)・・・(7)
ここで、
ToDa=ドライバーゾーンの真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToDa≦ヒーター空気吹出口温度)
ToP−ToD={TGT(P)−TGT(D)}・(1+K/GA)−{qs(P)−qs(D)}・GL/GA・・・(8)
(1−R)・ToP+R・ToD−ToD={(TGT(A)−TGT(D))・(1+K/GA)−(qs(P)−qs(D))・GL/GA
または、ToPについて解くと:
ToP=ToD+{(TGT(P)−TGT(D))・(1+K/GA)−(qs(P)−qs(D))・GL/GA}/(1−R)・・・(9)
ToP(Comfortable Zone)=ToP−Ge・(TGT(D)−RMd)/GA・・・(10)
ToP(Gain)=ToP−Ge’・(TGT(D)−RMd)/GA・・・(11)
OverSet=X・(TGT(P)−FSet)
ここで、Xはオーバーシュートの大きさを設定する補正値であり、人的要因の条件付けを目的とする実証的試験に基づいて決定される。FSetは、パッセンジャー側の目標温度の時間減衰値であり、これは次の方程式から決定できる。
FSet=FSet+Y・(TGT(P)−FSet)
ここでYは、実証的試験を通して定められるような、パッセンジャーの快適さを好ましくは最大にする時間内でFsetの単一の値を得るアルゴリズムでFsetの方程式を利用できるように、任意に設定される乗数である。例えば、Yの値が0.1である場合、FSetの方程式はほぼ100ループで単一の値に達する。計算されたオーバーシュート又はアンダーシュート値は、下記のようにToPに対する方程式に加えられる。
ToP’=ToP+OverSet・(1+K/GA)
尚、OverSet値は、ToPへの加算又は減算のいずれが望まれるかによって、正又は負のいずれにもなりうる。
GA=K・(TGT(P)−Ta−qs(P)・GL/K)/(CapacityTemperature−TGT(P))・・・(12)
ここでCapacityTemperatureは、該好ましい実施形態においては、動作しているのが空調装置かヒーターかによって、一定の冷却装置温度(例えば、該好ましい実施形態において、空調制御装置の蒸発器の一定蒸発器温度)にほぼ等しいか又は等しい温度、又は一定の加熱装置の空気出口温度(例えば、該好ましい実施形態においては、一定のヒーターコアの空気吹出口温度)にほぼ等しいか又は等しい温度である。この好ましい実施形態において、これらの値は所定の値であって、センサによって得られた値ではないので、望ましくない空調制御装置の周期変動に伴うブロワの変動やエンジンの冷却液の温度変化を避けられる。
Claims (52)
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、前記第1ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に調整空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの目標温度値を得ること、
前記第1ゾーンのセンサから第1ゾーン温度値の推定値を得ること、
周囲空気温度値を得ること、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンのうちの少なくとも1つについて太陽光負荷熱流束値を得ること、
少なくとも前記第1ゾーン温度値の推定値に基づく第1ゾーンゲイン係数値を得ること、
少なくとも上記得られた各値と、前記キャビン及び周囲空気の間の伝導/対流伝熱係数と、太陽光負荷透過有効ガラス面積と、前記キャビン内の空気の混合に基づいた係数としてのゾーンエアクロスオーバ作用係数と、吹出口温度と空気流との関係に関する所定の制限条件と、に基づいて、第1ゾーン吹出口及び第2ゾーン吹出口のそれぞれの吹出口温度及び質量流量を自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で、前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から前記キャビンへ調整空気を供給することを含む方法。 - 前記ゾーンエアクロスオーバ作用係数が可変でありかつ空気分配モードに依存する請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、更に、
誤差項を計算し、第2ゾーン吹出口温度から前記誤差項を差し引いて新たな第2ゾーン吹出口温度を定めることを含み、
前記誤差項は、前記第1ゾーン目標温度値と、前記第1ゾーン温度値の推定値と、前記第2ゾーン吹出口の空気質量流量と、少なくとも前記第1ゾーン温度値の推定値に基づく第2ゾーンゲイン係数値と、に基づく値であり、
前記第2ゾーンに供給される前記調整空気が、前記新たな第2ゾーン吹出口温度である方法。 - 前記第1ゾーン温度推定値が約20℃と約28℃との間にあるとき、前記第1ゾーンゲイン係数値及び前記第2ゾーンゲイン係数値がほぼ等しい請求項3に記載の方法。
- 少なくとも約10℃から約20℃の範囲及び少なくとも約28℃から約35℃の範囲での第1ゾーン温度推定値の変化に伴って、前記第1ゾーンゲイン係数値及び前記第2ゾーンゲイン係数値が逆に変化する請求項4に記載の方法。
- 、約20℃未満の範囲での第1ゾーン温度推定値の増加に伴って前記第1ゾーンゲイン係数値が減少し、約28℃を超えた範囲での第1ゾーン温度推定値の増加に伴って前記第1ゾーンゲイン係数値が増加する請求項5に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、更に、
前記第2ゾーン吹出口温度値に加えられるオーバーセット値を計算することを含み、
前記オーバーセット値は、前記第2ゾーン目標温度値と、前記キャビンと前記周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、前記空気質量流量とに基づき、オーバーシュートの大きさを設定する値によって調節される値である方法。 - 前記第1ゾーンに供給される調整空気の質量流量が前記第2ゾーンに供給される調整空気の質量流量と略同じである請求項1に記載の方法。
- 請求項8に記載の方法であって、更に、
前記キャビンと前記周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、前記第2ゾーン目標温度値と、前記周囲空気温度値と、前記第2ゾーンについての太陽光負荷熱流束値と、前記太陽光負荷透過有効ガラス面積と、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選ばれる能力温度値と、に基づいて、最小空気質量流量を計算することを含み、
前記キャビンに送られる前記調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づく方法。 - 前記キャビンに送られる空気の空気質量流量が、所定の制限条件に基づいて変化しうる質量流量を上回る所定の最大空気質量流量に限られる請求項9に記載の方法。
- 所定の制限条件に基づく前記可変の質量流量が様々なブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量が前記ブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量は、所定の制限条件に基づく前記空気質量流量に相当する電圧をたかだか約2ボルト上回る程度の相当ブロワ電圧に限られる請求項10に記載の方法。
- 前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から、前記キャビンに供給される前記調整空気の吹出口温度及び質量流量が、前記決定された吹出口温度及び質量流量にそれぞれ等しいものである請求項1に記載の方法。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、第1ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に調整空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
少なくとも方程式
ToD=[TGT(D)+{Ge・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA−R・ToPa]/(1−R)
及び
ToP=ToD+{(TGT(P)−TGT(D))・(1+K/GA)−(qs(P)−qs(D))・GL/GA}/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge=ゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA=空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
ToPa=第2ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToPa≦ヒーター空気吹出口温度)、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、
ToD、ToP及びGAの関係に関する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から前記キャビンに調整空気を供給することを含む方法。 - 前記計算されたToPの値から、
Ge’・(TGT(D)−RMd)/GA
が減算され、Ge’はGe以下のゲイン係数である請求項13に記載の方法。 - 前記第1ゾーン温度推定値が約20℃と約28℃との間にあるときにGeとGe’とが略等しい請求項14に記載の方法。
- 少なくとも約10℃から約20℃の範囲及び少なくとも約28℃から約35℃の範囲での第1ゾーン温度推定値の変化に伴って、Ge及びGe’が逆に変化する請求項15に記載の方法。
- 約20℃未満の範囲での第1ゾーン温度推定値の増加に伴ってGeが減少し、約28℃を超える範囲での第1ゾーン温度推定値の増加に伴ってGeが増加する請求項16に記載の方法。
- 前記ToPの値に、
OverSet・(1+K/GA)
が加算され、ここで、
OverSet=X・(TGT(P)−FSet)
であり、Xは補正値であって、
FSet=FSet+Y・(TGT(P)−FSet)
であり、Yは、ループルーチンでFsetの単一の値を得るアルゴリズムにおいて前記Fsetの方程式を利用するために任意に設定される乗数である請求項13に記載の方法。 - 請求項13に記載の方法であって、更に、方程式
GA=K・(TGT(P)−Ta−qs(P)・GL/K)/(CapacityTemperature−TGT(P))
から最小空気質量流量を計算することを含み、
ここで、CapacityTemperatureは、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選択される値であり、前記キャビンに送られる前記調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づくものである方法。 - 前記キャビンに送られる空気の空気質量流量が、所定の制限条件に基づいて変化しうる質量流量を上回る所定の最大空気質量流量に限られる請求項19に記載の方法。
- 所定の制限条件に基づく前記可変の質量流量が様々なブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量が前記ブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量は、所定の制限条件に基づく前記空気質量流量に相当する電圧をたかだか約2ボルト上回る程度の相当ブロワ電圧に限られる請求項20に記載の方法。
- 請求項13に記載の方法であって、
前記制限条件が、空気流と前記吹出口温度との関係における熱力学的条件因子を修正する人的条件因子を含み、
更に、前記吹出口温度を修正しうる変化をもたらすような前記方程式の変数の漸進的な変化に応じて前記制限条件を繰り返し呼び出すことを含む方法。 - 前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から、前記キャビンに供給される前記調整空気の吹出口温度及び質量流量が、前記決定された吹出口温度及び質量流量にそれぞれ等しいものである請求項13に記載の方法。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備える自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する自動環境制御装置であって、
調整空気を前記キャビン内に吹き込むエアブロワと、
前記第1ゾーンにて前記エアブロワと流体連通する空気吹出ベントと、
前記第2ゾーンにて前記エアブロワと流体連通する空気吹出ベントと、
前記エアブロワ、前記第1ゾーンベント及び前記第2ゾーンベントと流体連通する空気冷却装置及び空気加熱装置と、
前記第1ゾーンに配置され、前記第1ゾーンの温度値の推定値を与える温度センサと、
プロセッサ及びメモリを含む電子処理装置とを備え、
前記メモリは複数の方程式を記憶し、前記複数の方程式は前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口のそれぞれの前記空気吹出口温度及び質量流量についての方程式を含み、前記方程式は、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの目標温度値と、
第1ゾーン温度値の推定値と、
周囲空気温度値と、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンのうちの少なくとも1つについての太陽光負荷熱流束値と、
少なくとも第1ゾーン温度値の推定値に基づく第1ゾーンゲイン係数値と、
前記キャビンと前記周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、
太陽光負荷透過有効ガラス面積と、
前記キャビンの空気の混合に基づいた係数としてのゾーンエアクロスオーバ作用係数と、を含む変数に基づいており、
前記電子処理装置は、前記吹出口温度と空気流との関係に対する所定の制限条件によって拘束される方程式に基づいて、前記ベントから吹き出している前記空気の質量流量及び温度を自動的に制御及び調節する自動環境制御装置。 - 更に前記空気加熱装置の中又は周りを通過して前記キャビンに入る空気の量を変える装置を含む請求項24に記載の装置。
- 請求項23に記載の自動環境制御システムを有する自動車。
- 前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から、前記キャビンに供給される調整空気の吹出口温度及び質量流量が、前記決定された吹出口温度及び質量流量にそれぞれ等しいものである請求項24の自動環境制御装置。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備える自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を制御する環境制御システムの少なくとも1つの構成要素を制御する環境制御装置であって、
前記キャビンに吹き込まれている調整空気の質量流量を表す信号を受信する装置と、
前記キャビンに吹き込まれている空気の加熱及び冷却を制御するための信号を出力する装置と、
前記キャビンに吹き込まれている空気の前記質量流量を制御するための信号を出力する装置と、
前記キャビン内で検出された温度を表す信号を受信する装置と、
少なくとも複数の方程式に基づくアルゴリズムを記憶する装置であって、前記複数の方程式が第1ゾーン吹出口及び第2ゾーン吹出口のそれぞれの空気吹出口温度及び質量流量についての方程式を含み、前記方程式は、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの目標温度値と、
第1ゾーン温度値の推定値と、
周囲空気温度値と、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンのうちの少なくとも1つについての太陽光負荷熱流束値と、
少なくとも第1ゾーン温度値の推定値に基づく第1ゾーンゲイン係数値と、
前記キャビンと周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、
太陽光負荷透過有効ガラス面積と、
前記キャビンの空気の混合に基づいた係数としてのゾーンエアクロスオーバ作用係数と、を含む変数に基づいている装置と、
前記第1ゾーン及び第2ゾーン吹出口温度と空気流との関係に対する複数の所定の制限条件を記憶する装置とを備え、
前記制御装置は、前記吹出口温度と空気流との関係に対する所定の制限条件によって拘束される方程式に基づいて、前記ベントから吹き出している空気の質量流量及び温度を制御及び調節するための信号を自動的に出力する。 - 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、前記第1ゾーンに配置された温度センサと、前記第2ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に調整空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの目標温度値を得ること、
前記第1ゾーン温度センサ及び前記第2ゾーン温度センサからそれぞれ前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの温度値の推定値を得ること、
周囲空気温度値を得ること、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンのうちの少なくとも1つについて太陽光負荷熱流束値を得ること、
前記第1ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数値及び前記第2ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数値のうちの少なくとも1つを得ること、
少なくとも上記得られた各値と、前記キャビンと周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、太陽光負荷透過有効ガラス面積と、前記キャビン内の空気の混合に基づいた係数としてのゾーンエアクロスオーバ作用係数と、吹出口温度と空気流との関係に対する所定の制限条件とに基づいて、第1ゾーン吹出口及び第2ゾーン吹出口のそれぞれの吹出口温度及び質量流量を自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量と相互に関係する吹出口温度及び質量流量で、前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から前記キャビンへ調整空気を供給することを含む方法。 - 前記ゾーンエアクロスオーバ作用係数が可変でありかつ空気分配モードに依存する請求項29に記載の方法。
- 前記第1ゾーンに供給される調整空気の質量流量が前記第2ゾーンに供給される調整空気の質量流量と略同じである請求項29に記載の方法。
- 請求項31に記載の方法であって、更に、
前記キャビンと前記周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、前記第2ゾーン目標温度値と、前記周囲空気温度値と、前記第2ゾーンについての太陽光負荷熱流束値と、前記太陽光負荷透過有効ガラス面積と、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選ばれる能力温度値と、に基づいて、最小空気質量流量を計算することを含み、
前記キャビンに送られる前記調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づく方法。 - 前記キャビンに送られる空気の空気質量流量が、所定の制限条件に基づいて変化しうる質量流量を上回る所定の最大空気質量流量に限られる請求項32に記載の方法。
- 所定の制限条件に基づく前記可変の質量流量が様々なブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量が前記ブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量は、所定の制限条件に基づく前記空気質量流量に相当する電圧をたかだか約2ボルト上回る程度の相当ブロワ電圧に限られる請求項33に記載の方法。
- 前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から、前記キャビンに供給される前記調整空気の吹出口温度及び質量流量が、前記決定された吹出口温度及び質量流量にそれぞれ等しいものである請求項29に記載の方法。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、前記第1ゾーンに配置された温度センサと、前記第2ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
少なくとも方程式
ToD=[TGT(D)+{Ge(D)・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA(D)−R・ToPa]/(1−R)
及び
ToP=[TGT(P)+{Ge(P)・(TGT(P)−RMp)+K・(TGT(P)−Ta)−qs(P)・GL}/GA(P)−R・ToDa]/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge(D)=第1ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
Ge(P)=第2ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
RMp=センサによる第2ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA(D)=前記第1ゾーンの空気質量流量、
GA(P)=前記第2ゾーンの空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
ToPa=前記第2ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToPa≦ヒーター空気吹出口温度)、
ToDa=前記第1ゾーン側の真の吹出口温度(蒸発器温度≦ToDa≦ヒーター空気吹出口温度)、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、
ToD、ToP、GA(D)及びGA(P)の関係に関する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口からキャビンに調整空気を供給することを含む方法。 - 前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から、前記キャビンに供給される調整空気の吹出口温度及び質量流量が、前記決定された吹出口温度及び質量流量にそれぞれ等しいものである請求項36に記載の方法。
- GA(D)がGA(P)に等しいか又は略等しい請求項37に記載の方法。
- Ge(D)がGe(P)に等しいか又は略等しい請求項37に記載の方法。
- 請求項38に記載の方法であって、更に、方程式
GA(D/P)=K・(TGT(P)−Ta−qs(P)・GL/K)/(CapacityTemperature−TGT(P))
から最小空気質量流量を計算することを含み、
ここで、CapacityTemperatureは、一定の冷却装置温度及び一定の加熱装置温度からなるグループから選択される値であり、前記キャビンに送られる調整空気の空気質量流量は、前記計算された最小空気質量流量に基づくものである方法。 - 前記キャビンに送られる空気の空気質量流量が、所定の制限条件に基づいて変化しうる質量流量を上回る所定の最大空気質量流量に限られる請求項40に記載の方法。
- 所定の制限条件に基づく前記可変の質量流量が様々なブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量が前記ブロワ電圧と実質的に相互に関係し、前記最大空気質量流量は、所定の制限条件に基づく前記空気質量流量に相当する電圧をたかだか約2ボルト上回る程度の相当同等ブロワ電圧に限られる請求項40に記載の方法。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備える自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する自動環境制御装置であって、
調整空気を前記キャビン内に吹き込むエアブロワと、
前記第1ゾーンにて前記エアブロワと流体連通する空気吹出ベントと、
前記第2ゾーンにて前記エアブロワと流体連通する空気吹出ベントと、
前記エアブロワ、前記第1ゾーンベント及び前記第2ゾーンベントと流体連通する空気冷却装置及び空気加熱装置と、
前記第1ゾーンに配置され、前記第1ゾーンの温度値の推定値を与える温度センサと、
プロセッサ及びメモリを含む電子処理装置とを備え、
前記メモリは複数の方程式を記憶し、前記複数の方程式は前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口のそれぞれの前記空気吹出口温度及び質量流量についての方程式を含み、前記方程式は、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンの目標温度値と、
第1ゾーン温度値の推定値と、
周囲空気温度値と、
前記第1ゾーン及び前記第2ゾーンのうちの少なくとも1つについての太陽光負荷熱流束値と、
少なくとも第1ゾーン温度値の推定値に基づく第1ゾーンゲイン係数値と、
前記キャビンと前記周囲空気との間の伝導/対流伝熱係数と、
太陽光負荷透過有効ガラス面積と、
前記キャビンの空気の混合に基づいた係数としてのゾーンエアクロスオーバ作用係数と、を含む変数に基づいており、
前記電子処理装置は、前記吹出口温度と空気流との関係に対する所定の制限条件によって拘束される方程式に基づいて、前記ベントから吹き出している前記空気の質量流量及び温度を自動的に制御及び調節する自動環境制御装置。 - 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項1に記載の方法。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項13に記載の方法。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項24に記載の装置。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項28に記載の装置。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項29に記載の方法。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項36に記載の方法。
- 前記第1ゾーンがドライバーゾーンであり、前記第2ゾーンがパッセンジャーゾーンである請求項43に記載の装置。
- 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、第1ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に調整空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
少なくとも方程式
ToD=[TGT(D)+{Ge・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA−R・ToP]/(1−R)
及び
ToP=ToD+{(TGT(P)−TGT(D))・(1+K/GA)−(qs(P)−qs(D))・GL/GA}/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge=ゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA=空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、
ToD、ToP及びGAの関係に関する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口から前記キャビンに調整空気を供給することを含む方法。 - 少なくとも第1ゾーン及び第2ゾーンを備え、前記第1ゾーンに配置された温度センサと、前記第2ゾーンに配置された温度センサと、前記ゾーンの各々に空気吹出ベントとを有する自動車のキャビンの複数の環境制御ゾーンにおける環境を自動的に制御する方法であって、
少なくとも方程式
ToD=[TGT(D)+{Ge(D)・(TGT(D)−RMd)+K・(TGT(D)−Ta)−qs(D)・GL}/GA(D)−R・ToP]/(1−R)
及び
ToP=[TGT(P)+{Ge(P)・(TGT(P)−RMp)+K・(TGT(P)−Ta)−qs(P)・GL}/GA(P)−R・ToD]/(1−R)
ここで、
ToD=第1ゾーン吹出口温度、
ToP=第2ゾーン吹出口温度、
TGT(D)=第1ゾーン目標温度、
TGT(P)=第2ゾーン目標温度、
Ge(D)=第1ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
Ge(P)=第2ゾーン温度値の推定値に基づくゲイン係数、
RMd=センサによる第1ゾーン温度推定値、
RMp=センサによる第2ゾーン温度推定値、
qs(D)=第1ゾーン太陽光負荷熱流束、
qs(P)=第2ゾーン太陽光負荷熱流束、
GL=太陽光負荷透過有効ガラス面積、
Ta=周囲温度、
GA(D)=前記第1ゾーンの空気質量流量、
GA(P)=前記第2ゾーンの空気質量流量、
K=前記キャビンと周囲空気との間の伝導または対流伝熱係数、
R=ゾーンクロスオーバ作用係数、
に関係するアルゴリズムを利用することを少なくとも含み、
ToD、ToP、GA(D)及びGA(P)の関係に対する所定の制限条件を用いて上記方程式を解くことによりToD、ToP及びGAを自動的に決定すること、
前記決定された吹出口温度及び質量流量とそれぞれ相互に関係した吹出口温度及び質量流量で前記第1ゾーン吹出口及び前記第2ゾーン吹出口からキャビンに調整空気を供給することを含む方法。
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