JPH02220919A

JPH02220919A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH02220919A
Application number: JP1333026A
Authority: JP
Inventors: Horst Petri; ホルスト・ペトリ; Michael Moenig; ミヒヤエル・メーニツヒ
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1990-09-04
Also published as: DE3843898A1; EP0375871A1; US5003785A; EP0375871B1; DE3843898C2; DE58900738D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、閉鎖可能なゼデし開放部、例えば開閉可能な
屋根を有する車両用の空調装置であって、車両の乗客室
は空調装置を介して供給される空気流によって制御可能
な温度に暖房されるものであり、空調装置は空気流の温
度を、内部空間温度センサを介して検出された車両の内
部空間温度と所定の目標温度との偏差が最小になるよう
制御する、車両用空調装置に関する。

従来の技術自動車にはしばしば空調装置が装備される。

この空調装置は乗客室に温度の制御可能な空気流を供給
する。空調装置はこの温度（送風温度）を、内部空間温
度センサを介して検出された乗客室の内部空間温度と設
定された目標温度との差が最少になるよう制御する（内
部空間温度制御）。この種の空調装置は西独特許第３８
３６９９１．５号明細書に記載された空調設備の構成部
材である。

この場合、内部空間温度センサはしばしば空調装置に対
する制御装置内に組込まれている。

この制御装置は自動車のスイッチｙｆ−ｒに配置されて
いる。内部空間温度センサは乗客室に向いて開放された
、小さな強制換気チャネルに収容されている。

しかしこの種の自動車は固定屋根を有する通常の密閉構
造の他、開放または開放可能な構造（カブリオレ）にも
構成される。屋根を開放したこの種のカブリオレで走行
し、内部空間温度センサが自動車内の低温の周囲空気に
よる不所望の空気流ないし空気温に当てられた場合、空
調装置の障害（空調装置の吹き出しから乗客室へ流入す
る空気の送風温度が過度に高い）に至ることがある。

発明が解決しようとする課題本発明の課題は、開放した自動車の場合にも上記の障害
を回避するように、冒頭の空調装置を構成することであ
る。

課題を解決するための手段上記課題は次のようにして解決される。すなわち、空調
装置は切換装置を有し、該切換装置は車両のゼデー開放
部の開放・状態を検出し、当該状態では内部空間温度制
御から送風温度制御への空調装置の切換えが行われるよ
５に構成して解決される。

本発明による利点はまず第１に、閉鎖可能なボデー開放
部を有する自動車に対して有効な空調装置が簡単な手段
により得られ、この空調装置により、ボデー開放部を閉
鎖した場合にも開放した場合にも、乗客室の良好な快適
性が達成され、特に乗客室へ流入する空気の送風温度が
過度に高（なることが回避されることである。

そのために車両には切換装置が設けられておワ、この切
換装置がボデー開放部の開放状態を検出し、開放状態で
は空調装置を内部空間温度制御から送風温度制御に切換
えるよう作用する。

この場合切換装置は手動操作されるスイッチとして、ま
たはぜデー開放部を閉鎖する構成部材により操作される
終位置スイッチとして構成される。

既存の車両の空調装置の（電子）制御装置をしばしば容
易にはさらにもう１つの別のスイッチ入力側だけ拡張す
ることができないから、切換装置をソフトウエアモノニ
ールとして笑現スることも可能である。このモノニール
は次のようにしてセンサ信号から、開放または閉鎖され
た車両状態をシミュレートする。すなわち送風温度と、
回転数段または車両速度または外部温度の少なくとも１
つとから、内部を量温度ｔｉと目標温度ｔｓとの温度差
の時間的変化に対する限界値、（最小目標変化）を検出
し、この限界値を内部空間温度の目標温度からの温度差
の時間的変化と比較するのである。最小目標変化を下回
る際に空調装置を内部空間温度制御から送風温度制御へ
の切換えが行われる。

比較は有利には、送風温度が比較的に高い領域の場合に
のみ行う。切換は温度偏差の時間的変化が少なくとも所
定の時間間隔にわたって下回るときにのみ行われる。そ
の際送風温度制御の場合、送風温度に対する目標値を仮
想的に所定の量だけ高めることができる。

同様に、内部空間温度セン・すにより測定された内部空
間温度をその時間的変化に関して監視し、測定された内
部空間温度が著しい時間的変動を受ける限り、空調装置
を内部空間温度制御から送風温度制御に切換えることも
考え得る。

この場合も測定した内部空間温度の強い時間的変動が少
なくとも所定の時間間隔にわたって発生したときのみ、
切換えを送風温度の際だけ上側の温度領域で行うべきで
ある。

実施例以下本発明を、図面に示した実施例に基づき詳細に説明
する。

第１図には１により、自動温度制御機能付き車両空調装
置が、−膜性を制限することなく、空気側で制御される
暖房の例で示されている。

この場合乗客室２の暖房は調整素子としての温度混合フ
ラップ３により制御される。温度混合フラップは乗客室
２に供給される空気流を温度混合室Φ内で、完全にかま
たは部分的に熱交換器５へ案内する。または空気流の全
部または一部をこの熱交換器の前を通過させる。この場
合熱交換器５は入口管６および出口管７を介して熱支持
媒体により加熱される。

目標値設定ユニット８を介して内部空間温度ｔ１に対す
る目標温度が設定され得る。この目標温度ｔｓ、温度セ
ンサ９により検出される乗客室２の内部空間温度１＋、
送風チャネル１１内の送風温度制御サ１０を介して°検
出される送風温度ｔａｂおよび場合によっては別の入力
信号ｘ１゜Ｘ２．・・・・・・　ｘｎ並びに例えば外部
温度センサ１２を介して測定された外部温度ｔａｕ等か
ら、制御装置１３が調整素子、すなわち温度混合フラッ
プ３の目標位置を定める。

ステップモータ１５を有する位置制御回路１牛は温度混
合フラップ３の位置Ｘを目標位置ＸＳに相応して調整す
る。ここでは、温度混合フラップ３の実際位置ｘｉは位
置検出器１６により検出される。比較器１７は目標位置
ＸＳと実際位置ｘｉを比較する（制御差ｘｄ＝ｘｓ−ｘ
ｉ）。制御差ｘｄから最後に、制御電子回路１８を有す
る調整器によって、ステップモータ１“５に対する制御
信号ｓｋが生成される。この位置調整回路は勿論、制御
装置１３内に集積化することもできる。この場合、この
制御装置には付加的に実際位置ｘｉが供給され、直接制
御信号ｓｋを形成する。窒調装置１はさらに回転数制御
可能なファン１９を有する。ファンは乗客室を強制換気
し、制御装置１３により（所定の回転数段ｎｇに依存・
して）制御される。

本発明によれば、閉鎖可能なぜデー開放部２０、例えば
カブリオレ屋根２１の位置が、装備された切換装置２２
（終了位置スイッチ２３）により走査され、切換信号が
制御装置１３に送出される。切換装置は屋根２０の閉鎖
位置または完全な開放位置を検出する。そのために電気
カブリオレ制御部の終位置スイッチを共用使用すること
も勿論できる。しかしここでは手動操作スイッチを取扱
う。このスイッチは車両のスイッチｙ１６−ｒに収容さ
れており、操作者によって、車両が開放されている際に
操作されるものである。

この切換信号に基づき、制御装置１３はその制御原則を
内部空間温度制御ｘｓ＝ｆ（ｔｉ、　ｔｓ、　ｔａｂ）
。

すなわち温度混合フラップの目標位置ＸＳを内部空間温
度１＋および目標温度ｔｓ　　（および送風温度ｔａｂ
）の関数とする制御、から送風温度制御ｘｓ＝ｆ（ｔｓ
、　ｔａｂ）、すなわち目標位置ｘｓを目標温度ｔｓお
よび送風温度ｔａｂのみを関数とする制御に切換える。

そのためには目標温度ｔｓを、制御装置内の目標値設定
ユニット８により仮想的に所定の温度増分だけ高めるこ
とができる。

勿論ここに示した空調装置は水側で制御される暖房にも
使用することができる。しかし有利な適用例はを気側で
制御される暖房装置である。

この暖房装置では、暖房に必要なエネルギーは、図示さ
れていない−例えば空冷の一内燃機関の排気ガスから取
り出される。従い入口管６は内燃機関の排ガス管に相応
し出口管７は省略され、熱交換器５からの熱支持媒体、
排ガスの出口は排気装置または外気にて終端する。

これに対し、既存の空調装置の制御装置１３が付加的に
１つの切換入力側だけ簡単に拡張することができず、空
調装置はこの種の切換に作用する１つの切換装置だけ拡
張することができる場合、−ここでは制御装置は既に（
図示しない車両速度センサの）車両速度信号Ｖおよび／
または外部温度ｔａｕに対する入力側を有していると仮
定するー、切換装置を制御装置１３のマイクロコンピュ
ータに対する制御プログラムを用いても実現することが
できる。これは第２図のフローチャートに示されている
。

温度制御に対する独立したプログラムの場合、プログラ
ムスタート２４後に計算器初期化が行われる。しかしこ
れは、プログラムが、空調装置のメインプログラムにサ
ブプログラムとして結合されているならば（西独特許第
３８３６９９１号に従い）省略することができる。

マークＡ、２６を通過した後、目標温度ｔｓ。

内部壁間温度ｔｉ、送風温度ｔａｂ、場合によってはさ
らに外部温度ｔａｕ、　　ファンの回転数段ｎｇおよび
車両速度Ｖに対する測定値が検出され、さらに内燃機関
の点火信号ｚｅが検出される、２７゜点火信号ｚｅ　　
が存在しているか否かがインタロゲートされ、２８；否
定の場合計数値ｋが零にセットされ、２９、目標位置Ｘ
５＝Ｏが出力される、３０゜そしてマークＡ、２６への
分岐点３１を介して戻される（自動プログラム、点線で
図示）。またはプログラム終了３２に進む（サブプログ
ラム）。

インタロゲート２８が肯定ならば、３３、計数状態ｋが
まだ限界値ｋｇに達していないか否かカ検査される。こ
のカウンタはコールドスタート過程の監視に用いる。こ
の過程の間は内部空間温度制御を保持することができる
（オプシ温度制御原則（例えばポルシェ型式９６４に使
用されているよ５な）が定められ、分岐点３１に更に進
む。

インタロゲート３３が否定ならば、送風温度ｔａｂが限
界値ｔ　ａｂｇよりも大きいか否かが検査される、３７
゜否定ならば計数量ｔｚ　　（切換えが抑圧されている
時間を検出するだめの第１タイムカウンタ）と計数量ｔ
ｚｚ（測定時間）が零にセットされ、３８と３９、プロ
グラムステップ３５に進む。

インタロゲート３７が正ならば、計数量ｔｚｚが未だ限
界値ｔｚｚｇよりも小さいか（測定時間に達していない
）が検査される、４０゜肯定ならば計数量ｔｚｚは増分
され、４１、そしてフラグがセットされているか否かが
インタロゲートされる、４２ｏフラグがセットされてい
なげればプログラムステップ３５に進む。セットされて
いれば目標温度ｔｓが増分ｉだげ高・められ（例えば２
℃）、４３、送風温度制御に対する制御原則に相応する
目標値ＸＳが送出され、４４、分岐点３１に進む。これ
は上に述べた車両でも同様に、内部空間温度センサが欠
落した際に実現される。

インタロゲート４０が否定ならば、計数量ｔｚｚが零に
セットされ、４５、温度差ｄｔｎｅＵ　　が目標温度ｔ
ｓおよび内部空間温度ｔｉから検出される、４６゜内部
空間温度ｔｉ　の目標温度ｔｓからの温度偏差の時間的
変化に対する限界値が、送風温度ｔａｂ、車両速度Ｖ、
ファン段ｎｇ１並びに場合によっては何部的に外部温度
ｔａｕから検出される（最小目標変化ｄｔｇ−ｆ（ｔａ
ｂ、　Ｖ。

ｎｇ、　ｔａｕ））　４７゜そして内部空間温度ｔ１　
　の目標温度ｔｓ　からの温度偏差の時間的変化が、温
度差ｄｔｎｅｕ　　Ｙ先行する計算過程で検出された温
度差ｄｔａ　ｌ　ｔ　　と比較することにより定められ
る。引続き温度差ｄｔａ　ｌ　ｔ　　は新たに算出され
た値ｄｔｎｅｕ　　にセットされる、４９゜温度偏差ｄ
ｔｇ＋　の時間的変化が最小目標変化ｄｔｇよりも小さ
いか否かがインクロデートされる、５０゜否定の場合ｔ
ｚは零にセットされ、５１、フラグも零にセットされ、
３５、プログラムステップ３６に進む（屋根閉、円部空
間温度制御）。肯定の場合、５０、計数Ｊｌｔｚが限界
値ｔｚｇよりも小さいか否かが検査される、５２゜肯定
ならば計算１１ｔｚ　　が増分され、５３、プログラム
ステップ３５に進む。否定ならば（温度偏差ｄｔｇｉ　
の時間的変化が所定時間間隔にわたる最小目標変化ン下
回る）、フラグがセットされ、５４、プログラムステッ
プ４３に進む（屋根閉、送風温度制御）。

最小目標変化ｄｔｇ−ｆ（ｔａｂ、　ｖ、　ｎｇ、　ｔ
ａｕ）、牛７は有利には実験的に、または種々のＡラメ
ークｔａｂ、　ｖ、　ｎｇ、　ｔａｕに対する車両の物
理的条件から検出され、数値表（特性フィールド）とし
て制御装置１３のメモリ領域にファイルされる。

この数値表から、ま−たは機能関係の数学的記述から、
パフ　メ−ｐ　ｔａｂ、　ｖ、　ｎｇ、　ｔａｕ　＋７
）瞬時数値結合に対する最小目標変化が検出され得る。

発明の効果本発明により、閉鎖可能なボデー開放部ビ有する自動車
に対して有効な空調設置が簡単な手段により得られ、こ
の空調装置により、ゼデー開放部乞閉鎖した場合にも開
放した場合にも、乗客室の良好な快適性が達成され、特
に乗客室へ流入する空気の送風温度が過度に高くなるこ
とが回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調装置のブロック回路図、第２図は空調装置
の制御経過のフローチャートである。１・・・空調装置、２・・・乗客室、３・・・フラップ
、Φ・・・混合室、５・・・熱交換器、６・・・入口管
、７・・・出口管、８・・・目標値設定二二ッ）、９，
１０，１２・・・温度センサ、１１・・・送風チャネル
、１３・・・制御装置、１５・・・ステップモーメ、１
７・・・比較器、１８・・・制御電子回路、１９・・・
ファン、２０・・・ゼデー開設部

Claims

【特許請求の範囲】

１．　閉鎖可能なボデー開放部、例えば開閉可能な屋根
を有する車両用の空調装置であつて、車両の乗客室は空
調装置を介して供給される空気流によつて制御可能な温
度に暖房されるものであり、空調装置は空気流の温度を
、内部空間（内室）温度センサを介して検出された車両
の内部空間温度と所定の目標温度との偏差が最小になる
よう制御する（送風温度制御）、車両用空調装置におい
て、空調装置（１）は切換装置（２２，２４〜５４）を有し、該切換装置は車両のボデー開放部（２０
）の開放状態を検出し、当該状態では内部空間温度制御
（ｘｓ＝ｆ（ｔｉ，ｔｓ，ｔａｂ），３６）から送風温
度制御（ｘｓ＝ｆ（ｔｓ，ｔａｂ．），４４）への空調
装置の切換えが行われることを特徴とする車両用空調装
置。
２．　切換装置（２２）は手動で操作されるスイツチで
ある請求項１記載の装置。
３．　切換装置（２２）は、ボデー開放部（２０）を閉
鎖する構成部材（２１）により操作される終位置スイツ
チ（２３）である請求項１記載の装置。
４．　空調装置は制御可能な回転数段を備えた送風機お
よび／または車両速度センサおよび／または外部温度セ
ンサおよび／または送風温度センサを有するものである
、請求項１記載の空調装置において、切換装置（２４〜５４）は回転数段（ｎｇ）、車両速度
（ｖ）、外部温度（ｔａｕ）のうちの少なくとも１つま
たは２つと送風温度（ｔａｂ）とから、内部空間温度（
ｔｉ）と目標温度（ｔｓ）との温度偏差の時間的変化に
対する限界値（最小目標変化ｄｔｇ＝ｆ（ｔａｂ，ｖ，
ｔａｕ），４７）を定め、内部空間温度（ｔｉ）と目標温度（ｔｓ）との温度偏差
（ｄｔｇｉ，４８）の時間的変化と比較し、最小目標変化（ｄｔｇ，５０）を下回る場合、内部空間
温度制御（ｘｓ＝ｆ（ｔｉ，ｔｓ，ｔａｂ），３６）か
ら送風温度制御（ｘｓ＝ｆ（ｔｓ，ｔａｂ），４４）へ
の切換えが行われることを特徴とする空調装置。
５．　比較（５０）は送風温度（ｔａｂ）が上側温度領
域（ｔａｂ＞ｔａｂｇ，３７）にある場合のみ行われる
請求項４記載の装置。
６．　切換（５０）は、温度偏差（ｄｔｇｉ，４８）の
時間的変化が最小目標変化（ｄｔｇ）を少なくとも所定
の時間間隔（ｔｚ＞ｔｚｇ，５２）にわたつて下回る場
合のみ行う請求項４または５記載の装置。
７．　送風温度制御（ｘｓ＝ｆ（ｔｓ，ｔａｂ），４４
）の際、送風温度（ｔａｂ）に対する目標値（ｔｓ）を
仮想的に所定量（ｉ）だけ高める（４３）請求項１から
６いずれか１項記載の装置。
８．　内部空間温度センサ（９）により測定された内部
空間温度（ｔｉ）をその時間的変化に関して監視し、当該測定内部空間温度（ｔｉ）が著しい時間的変動を示
す限り、空調装置（１）は内部空間温度制御（ｘｓ＝ｆ
（ｔｉ，ｔｓ，ｔａｂ））から送風温度制御（ｘｓ＝ｆ
（ｔｓ，ｔａｂ））に切換えられる請求項１記載の装置
。
９．　切換は送風温度が上側温度領域（ｔａｂ＞ｔａｂ
ｇ）にあるときにのみ行われる請求項８記載の装置。
１０．　切換は、測定内部空間温度（ｔｉ）の著しい時
間的変動が少なくとも所定の時間間隔（ｔｚ＞ｔｚｇ）
に当たつて発生した場合にのみ行われる請求項８または
９記載の装置。