JPH0350014A - 自動車用空調装置 - Google Patents

自動車用空調装置

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JPH0350014A
JPH0350014A JP18434889A JP18434889A JPH0350014A JP H0350014 A JPH0350014 A JP H0350014A JP 18434889 A JP18434889 A JP 18434889A JP 18434889 A JP18434889 A JP 18434889A JP H0350014 A JPH0350014 A JP H0350014A
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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 本発明は自動的に車室内の熱環境状態を目標熱環境状態
に調節する自動車用空調装置に関する。
従来の技術 自動車用空調装置の中には、乗員の操作で設定された設
定室温と、車室内に設けられた室温センサで検出された
室温(以下単に検出室温という)。
車体に設けられた日射量センサで検出された日射量、車
体に設けられた外気温センサで検出された外気温等の車
室内外の熱環境情報に応じて、空調風を車室内に送出す
ることにより、車室内の熱環境状態が目標熱環境状態と
なるようにする、所謂自動空調装置(オートエアコン)
が知られている。
この種の自動車用空調装置の中には、第6図に示すよう
に、外気温が低い場合には設定室温を上昇させ、また外
気温が高い場合には設定室温を低下させるというように
、乗員の操作で既に設定されている設定室温を外気温に
逆比例させて例えば±2℃の範囲で補正するようにした
ものがある。
なぜならば通常、人間の体感は周囲が暑いときには室温
を低下させることで[涼しいJ温冷感が得られ、逆にf
RfMが寒いときには室温を上昇させることで「暖かい
」温冷感が得られる。このように設定室温を周囲の温度
と逆比例する補正を行うことで温冷感が刺激され、より
快適に感じられるからである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、人間工学的に見て温冷感は個人差が激し
い項目の1つであるにも拘わらず、設定室温の補正量は
外気温にもとづいて一義的に設定されているため、必ず
し6個々の乗員にとって快適な空調を得られるとは言い
難かった。
課題を解決するための手段 熱環境情報入力手段から入力された検出室温。
外気温9日射量等の車室内外の熱環境情報および設定室
温により目標空調条件を演算し、空調条件が自記目標空
調条件を維持するように、空調装置本体を駆動して車室
内を空調するようにした自動車用空調装置において、乗
員が感じた車室内の熱環境風を申告する乗員熱環境風入
力手段と、前記熱環境情報の度合いとこの度合いに対す
る重みとを演算し、この重みと前記熱環境風入力手段か
ら入力された乗員の熱環境風の度合いとから、前記目標
空調条件を補正する補正手段と、を備えである。本発明
における空調条件とは、吹き出し風温度、吹き出し風量
、吹き出しモード、ベントグリルの風向あるいは風向範
囲等を意味する。
作用 乗員が乗員熱環境風入力手段を操作すると、補正手段が
熱環境情報の度合いと重みとを演算し、この重みと乗員
の熱環境風とに応じて、例えば乗員の操作で既に設定さ
れている設定室温を補正することにより目標吹き出し風
温度、すなわち目標空調条件を補正し、この補正された
目標空調条件にもとづいて空調装置本体を駆動し、車室
内が乗員各人に適応した状聾に空調される。
実施例 第1実施例(第1〜3図参照) この第1実施例では大まかには、第1図に示すように、
空調装置本体lと熱環境情報入力手段2と空調装置のメ
インスイッチとしてのオートスイッチ3と制御装置4と
乗員熱環境風入力手段5と熱環境風表示手段6と室温設
定器48と補正手段7とを備えている。
空調装置本体lはプロアユニット10とクーリングユニ
ット11とヒータユニット12とダクトユニット13と
を備えている。プロアユニットlOには外気導入口15
と内気導入口16とインテークドア!7とプロアファン
18とが設けられている。外気導入口I5は走行風圧を
受けて外気を導入する。内気導入口16は車室内の空気
を導入する。インテークドア17は制御装置4で駆動さ
れるアクチュエータ19により外気導入口15と内気導
入口16とを選択的に開閉する。プロアファン18は制
御装置4で駆動されるアクチュエータとしてのプロアフ
ァンモータ20により回転する。クーリングユニットI
Iにはエバポレータ21が設けられている。エバポレー
タ21は図外のコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁等で
構成した冷凍サイクルから供給される冷媒で通過する空
気を冷却する。ヒータユニット!2にはヒータコア22
とエアミックスドア23とエアミックスチャンバ24と
が設けられている。ヒータコア22は図外のエンジン、
温水コック等で構成した加熱サイクルから供給される温
水で通過した空気を暖める。エアミックスドア23は制
御装置4で駆動されるアクチュエータ25により、エバ
ポレータ21を通過して冷えている空気がヒータコア2
2を迂回して冷えたままの冷気とエバポレータ21を通
過して冷えている空気がヒータコア22を通過して暖め
られた暖気との割合を調整するように、開閉する。ダク
トユニット13にはデフロスタダクト27とベンチレー
タダクト28と足元ダクト29とデフロスタドア30と
ベンチレータドア31と足元ドア32とが設けら熟てい
る。デフロスタダクト27はインストルメントパネル3
3に設けられたデフロスタ吹き出し口34に接続され、
図外のフロントウィンドウに向けて空調風を吹き出す。
デフロスタ吹き出し口34には風向設定器としてのルー
バ35が設けられている。ベンチレータダクト28はイ
ンストルメントパネル33に設けられたベンチレータ吹
き出し口36に接続され、乗員の上半身に向けて空調風
を吹き出す。ベンチレータ吹き出し口36には風向設定
器としてのルーバ37,3Bが設けられている。足元ダ
クト29の吹き出し口は乗員の足元に向けて空調風を吹
き出す。デフロスタドア30.ベンチレータドア310
足元ドア32はそれぞれ制御装置4で駆動されるアクチ
ュエータ40,41.42によりデフロスタダクト27
.ベンチレータダクト28、足元ダクト29を個別に開
閉する。
熱環境情報入力手段2は車室内外の複数の熱環境情報を
入手するものであって、室温センサ45と外気温センサ
46と日射量センサ47とで構成されている。室温セン
サ45は現在の車室内の雰囲気温度を検出室温Ticと
して検出し、この検出室温Ticに応じた電気量を制御
装置4に出力する。
外気温センサ46は現在の車室外の雰囲気温度を外気温
T、とじて検出し、この外気温T、に応じた電気量を制
御装置4に出力する。日射量センサ47は受光した日射
量Sに応じた電気量を制御装置4に出力する。室温設定
器48は、一般的には車室内の乗員の操作し易い部分に
配置された図外の空調操作盤に図外のプロアファンスイ
ッチや図外の内外気モード設定器ならびに図外の吹き出
しロモード設定器と一緒に組み付けられ、乗員の操作で
乗員が希望する温度を設定室’14 T s m tと
して設定し、この設定室温T metに応じた電気量を
制御装置4に出力する。
オートスイッチ3は図外のマニュアルスイッチとで空調
装置のメインスイッチを構成するものであって、一般的
には前述の空調操作盤に組み付けられている。
制御装置4はマイクロコンピュータに構成されており、
前述のマニュアル不イッチのオン動作により、マイクロ
コンピュータのメモリにシステムベースとして予め設定
されたマニュアルプログラムにしたがって、検出室温T
heが設定室温T1.。
となるように、空調装置本体iを駆動制御する。
このマニュアルプログラムによる駆動制御において、空
調風の風量は前述のプロアファンスイッチの乗員による
オン操作量で選択され、内外気モードは前述の内外気モ
ード設定器の乗員による操作で内気循環モード、外気導
入モード、半内気循環・半外気導入モードの1つが選択
され、吹き出しロモードは前述の吹き出しロモード設定
器の乗員による操作で例えばベントモード、フットモー
ド、デフロストモードの1つが選択される。また制御装
置4はオートスイッチ3のオン動作により、マイクロコ
ンピュータのメモリにシステムベースとして予め設定さ
れたオートプログラムにしたがって、検出室温T * 
e 、外気温T、1日射量S、設定室温T1.1等の熱
環境情報に応じて、車室内の熱環境状態が目標熱環境状
態となるように、空調装置本体lを駆動制御する機能に
加えて、補正手段7で行われるところの、個人差による
乗員の熱環境感Htの度合いと熱環境情報の度合いとに
応じて設定室温T、。、を補正し、空調装置本体lを適
応制御する機能をもっている。さらに制御装置4のオー
トプログラムには、 第3図のステップ121に示す目標吹き出し風温塵と吹
き出しロモードとの関係を規定する知識    ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・■と、第3図のステッ
プ!22に示す温度差とプロアファンモータ印加電圧値
との関係を規定する知識   ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・■と、目標吹き出し風温度式 %式% エアミックスドア開度式 X=P−To+”+G 6 T、、r+H・・・・・・
・・・・・・・・・・・・■と、等が組み込まれている
。なお上記式■、■中の係数A、B、C,D、E、F、
G、Hは定数である。
乗員熱環境感入力手段5は、例えば前述の空調操作盤に
組み付けられ、乗員が感じた車室内の熱環境感H1とし
て、例えば「暑い」という温冷感f(r−1と、「寒い
」という温冷gHr−tとを申告するものであって、「
暑い」という温冷感Hr−tに対応する自己復帰型ボタ
ンスイッチ5oと、「寒いJという温冷感H,−1に対
応する自己復帰型ボタンスイッチ51とで構成されてお
り、第2図のステップ108〜llOに示すように、オ
ートスイッチ3がオン動作している際に、乗員がボタン
スイッチ50を押すことにより「暑い」という温冷感■
(f、□1に相当する電気量を制御装置4に出力し、乗
員がボタンスイッチ51を押すことにより「寒いJとい
う温冷感Hr −tに相当する電気量を制御装置4に出
力する。
熱環境感表示手段6は車体の乗員の見易い部分であるイ
ンストルメントパネル33に設けられ、乗員熱環境感入
力手段5から制御装置4に入力された「暑い」、「寒い
」なる温冷感H1の度合いに応じて下記表1に示すよう
な表示用語60を乗員が視認または聴覚できるように表
示するものであって、例えば液晶デバイスまたは音声発
生デバイスで構成される。
以下余白 表1 (温冷感の度合いと表示用語との関係)補正手段7は、
制御装置4がマイクロコンピュータに構成されているこ
とから、マイクロコンピュータのメモリに別々のシステ
ムベースとして設定されており、例えば 車室内外の熱環境情報評価式 %式% 熱環境情報評価式(熱環境情報の度合い)WをO〜7の
整数なる7段階の熱環境情報評価区分値Wに区分する知
識 ・・・・・・・・・ ■と、下記表2に示すように
熱環境感入力手段2の操作具合と温冷感評価値Yとの関
係(熱環境感の度合い)を規定する知識・・・・・・・
・・ ■と、以下余白 表 下記表3に示すように温冷感評価値Yを7つの温冷感区
分評価値Y1に区分する知識 ■と、 表 下記表4に示すように熱環境情報区分評価値W、と温冷
感区分評価値Y、たる最新の補正量Zと過去の平均補正
量ZIとの関係を規定する知識 ■と、 以下余白 表 重み式 %式%[] 平均補正量式 平均補正量=Z、X (トK)+ (ZxK)   ・
・・・・・・・・0と、等が組み込まれ、第2,3図の
ステップ103〜118に示すように、車室内外の熱環
境情報の度合いと、この度合いに対する重みKとを演算
し、この重みKと、乗員熱環境感入力手段5から入力さ
れた「暑い」、「寒い」なる温冷感H7の度合いとから
、乗員の室温設定器48操作により制御装置4に設定さ
れている設定室温T setを補正する。この補正設定
室温はT1.、※として、設定室温T satと区別す
る。なお上記式〇、[相]中の係数1、J、に、L、M
は定数である。
以上の第1実施例の作用を、乗員がオートスイッチ3を
オン動作した場合について、第2.3図に示したフロー
チャートを参照しながら詳述する。
先ずステップ101ではオートスイッチ3がオン、オフ
のいずれかに設定されているかを判断し、オートスイッ
チ3がオンであればステップ102に進み、オートスイ
ッチ3がオフであればステップ+01に戻る。
次にステップ102では外気温センサ46.室゛温セン
サ452日射量センサ47それぞれから出力された車室
内外の熱環境情報としての外気温T1.検出室’1AT
h。0日射量Sが、室温設定器48から設定室温T1.
、が、また乗員熱環境感入力手段5から出力された熱環
境感としての温冷感Hrが、さらにマイクロコンピュー
タのスキャニング時間t0たる0903秒がマイクロコ
ンピュータのサブメモリに一時記憶される。
ステップ103では乗員から温、冷感Hfの申告があっ
たかどうかを判別する。らし温冷感Hrの申告があれば
ステップ104に進み、もし温冷感Hrの申告がなけれ
ばステップ105に進む。
ステップ104では現在の熱環境情報評価値Wに対する
維持時間t、(i)をリセットする。ここでiは後述の
熱環境情報区分評価値W1の0から6に対応している。
ステップ105では現在の熱環境情報評価値Wに対応す
る補正操作後の維持時間L1を加算する。
すなわちt、(i)にマイクロコンピュータのlスキャ
ニング時間t0たる0.03秒を加算する。そしてステ
ップ115に進む。
ステップ106では検出室温T le、日射量S。
外気温T、を熱環境情報評価式■に代入して熱環境情報
評価値Wを演算し、この演算結果をサブメモリに一時記
憶する。
ステップ107ではステップ106で求めた熱環境情報
評価値Wを知識■により例えば0がら6の7段階のうち
のlっの整数に変換して区分化し、この熱環境情報区分
評価値W、をサブメモリに一時記憶する。もし0未満で
あれば0にする。また6を越えるならば6にする。
ステップ10gでは乗員による温冷感H7の申告の評価
を行う。すなわち表2に示す知識■から乗員の熱環境感
入力手段2の操作具合に応じた温冷感評価値Yを演算し
、この演算結果をサブメモリに一時記憶する。
ステップ109ではステップ108で求めた温冷感評価
値Yに応じた表示語を表1から選択し、この選択結果を
サブメモリに一時記憶する。
ステップ!10ではステップ108で求めた温冷感評価
値Yを表3に示す知識■から例えば[+3J、r+2J
、r+IJ、rob、r−IJ。
r−2J、r−3Jの7段階のうちの1つの整数に変換
し、て区分化し、この温冷感区分評価値Y。
を最新の補正量Zとしてサブメモリに一時記憶する。す
なわち乗員の熱環境感入力手段2の操作具合から温冷感
評価値Yとして表2に示す知識■から比較的大きな値、
例えば+4が選ばれても少し緩和した温冷感区分評価値
Y1をとることにより、後述のステップII+で求めら
れる補正設定室温Tお、、※の値が極端に大きくならな
いようにするためである。
ステップI11では現在の熱環境情報区分評価値W、に
対して、最新の温冷感Hrの申告の1つ萌の時点での補
正設定室iT、、、※に対する維持時間taを重み式[
相]に代入して、重みKを算出する。
この計算により維持時間t、が長い場合には、乗員が以
前の補正設定室温T、、、※で満足していと判断できる
ので、重みKを大きくでき、最大lになる。また維持時
間t、が短い場合には、乗員が以前に補正設定していた
T @ m I※に対して満足していないので、重みK
を小さくして0に近くする。
ステップ112では現在の熱環境情報区分評価値W、に
対して、過去の平均補正量Z、と最新の補正11Zに対
して面述の重みKを用いた平均化処理を行う。この計算
により、萌述の重みKが大きいほど最新の補正量Zを大
きく評価することができる。こうして、維持時間t1が
長くてその補正量に満足している場合には、その補正量
を大きく評価して記憶することができる。人間に例えれ
ば、よく使われたものは次回もまたよく使うという「経
験」に相当する。
ステップ113では表4に示す知識■を作成する。すな
わち、熱環境情報区分評価値W1ごとにそれぞれの最新
の補正1iZと過去の平均補正量Z、とをに8憶する。
ステップ!14ではステップ113で求めた現在の熱環
境情報区分評価値Wlに対応する最新の補正ff1Zを
補正量として採用する。
ステップ+15ではステップ103で乗員による温冷感
H1の申告がなかった場合であるので、エンジンあるい
は空調装置本体1の再起動後に乗員による温冷感H4の
申告があったかどうかを判別する。もしあればステップ
116に進み、なければステップ+17に進む。
ステップ116ではステップ114と同様に最新の補正
1Zを補正量として採用する。
ステップ117では平均補正量Z1を補正量として採用
する。
ステップ118ではステップ114,115゜117の
いずれかから算出した補正量を用いて設定室fA ’r
 s e I  の補正を行う。すなわちステップ10
2で読み込んだ設定室温T s s l  にステップ
114.116,117で求めた最新の補正量Zまたは
平均補正IZ、  を加算して補正設定室温T1.、※
を算出する。そしてステップ119に進む。
ステップ119では外気’fAT、、検出室温T r 
c *補正設定室温T、。、※を、目標吹き出し風温度
式■に代入して目標吹き出し風温度T o rを演算し
、この演算結果をサブメモリに一時記憶する。
ステップ120ではステップ119で求めた目標吹き出
し風温度Torをエアミックスドア開度式■に代入して
エアミックスドア開度Xを演算し、この演算結果をサブ
メモリに一時記憶する。
ステップ+21ではステップ+19で求めた目標吹き出
し風温度”U’orにもとづいて、目標吹き出し風温度
と吹き出しロモードとの関係を規定する知識■から下記
表5に示すフットモード、パイレベルモード、ベントモ
ードの吹き出しロモードを決定し、サブメモリに一時記
憶する。
表5 ステップ+22では検出室温T1.、と補正設定室温T
11.※との温度差±ΔT = T lc−T 、、、
※を演算し、この温度差±ΔTに応じてプロアファンモ
ータ印加電圧値V ranを、温度差とプロアファンモ
ータ印加電圧値との関係を規定する知識■から算出して
サブメモリに一時記憶する。
ステップ123ではプロアファンモータ印加電圧値V 
fanに応じた電力をプロアファンモータ20に供給し
、プロアファンモータ20を回転駆動する。
ステップ124ではステップ120,121に応じた電
力を各アクチュエータ25,40,41゜42に供給し
、エアミックスドア23.デフロスタドア30.ベンチ
レータドア311足元ドア32をステップ120,12
1で設定された所定の状態に開閉駆動する。
ステップ125では乗員熱環境感表示手段6にステップ
107で選択した表示語を表示する。
以上のステップ102〜125の処理はオートスイッチ
3がオン動作している間は繰り返す。
つまり、乗員からの「暑い」、「寒い」の申告つまり入
力があると、車室内外の熱環境情報の度合いととれに対
する重みKとを演算し、この重みKと「暑い」、「寒い
」とに応じて設定室温T、。。
を補正することで、乗員の意思を容易に反映した空調制
御を行うことができる。
第2実施例(第4.5図参照) この第2実施例は、現在の熱環境情報区分評価値W、に
対する重みKを過去の平均補正量Zlと最新の補正fl
Zとの差の絶対値で算出するようにした点に特徴がある
この第2実施例の作用を第4.5図に示すフローチャー
トにもとづいて説明する。
先ずステップ201,202は第1実施例のステップ1
01.102と同じである。
ステップ103では乗員から温冷感Htの申告があった
かどうかを判別し、温冷感H1の申告があればステップ
204に進み、なければステップ213に進む。
ステップ204から208は第1実施例のステップ10
6からステップIlOと同じである。
ステップ209では現在の熱環境情報区分評価値W、に
対する重みKを算出する。すなわち過去の平均補正量Z
、と最新の補正1Zとの差を絶対値で評価する。この補
正mの偏差が大きければ重みKを小さく評価し、これと
は逆に偏差が小さければ重みKを大きく評価する。この
演算により最新の補正量Zが過去の補正量Z1と大差な
い補正量であれば、過去の経験の積み重ねであるから確
からしいと判断して、重みKを大きく評価し、経験の蓄
積とする。一方、最新の補正量Zが過去の平均補正量Z
lと大きな差がある補正量であれば、一過性の補正とい
うことが考えられるから、重みKを小さく評価し、経験
の修正を小さくする。
ステップ210から222までは第1実施例のステップ
1!2から125と同じである。
なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、図
示は省略するが、下記■〜■に示すようにすることもで
きる。
■前記各実施例では乗員の温冷感に基づいて学習する制
御を構築したが、温冷感に限らず風速感や空調装置本体
の操作系の中にある風量調節、吹き出しロモードの調節
、省力空調装置スイッチ、吸い込み口切換、さらにベン
トグリルの風向あるいは風向範囲切換などの操作系を学
習する。
■補正した後の乗員の満足度を評価する指標であれば、
維持時間taに限らず、より積極的に乗員の満足度を入
力する操作系にしてもかまわない。
■乗員の真実の好みを判断する指標として、過去の補正
量Z1と最新の補正ff1Zとの偏差以外の、別の空調
快適性に関する評価量をとってもいいし、前述のような
新しい操作系を設けてもよい。
■最新の操作儀だけにもとづくのではなく、最新と最新
から1個以前の値とか、最新から数えて数個以前から最
新までの値を利用する。
■前記第1の実施例においては、設定室温T、。tに最
新の補正fiZまたは平均補正量Zlを加算することに
より補正設定室温T、。1※を求めて、ステップ119
により目標吹き出し風温度T o rを補正しているが
、前記ZまたはZI値から直接目標吹き出し風温度T 
orを補正しても良い。
すなわち、目標吹き出し風温度弐〇を下記の式とする。
T、、t =A4’、+B−Ttc+c−’ra。t+
D”S+ I ・Z十B −−■′■′式中 Iは定数
である。
第3図のフローチャートにおいて、ステップ118を削
除し、ステップ119+■式の代わりに■′式を用い、
Zにステップ114,116又は117で求めた最新の
補正ff1Zまたは平均補正量Z、を代入すればよい。
尚、■′式でt=Cとすれば0式と同じになる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、車室内外の熱環境情報の
度合いに象する重みと乗員の熱環境感の度合いとから、
設定室温を補正することができるので、個人差の激しい
乗員の熱環境感に適応した空調快適性を容易かつ最大に
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す概略構成図、第2,
3図は同第1実施例のフローチャート、第4.5図は本
発明の第2実施例のフローチャート、第6図は従来の自
動車用空調装置の作用説明図である。 ■・・・空調装置本体、2・・・熱環境情報入力手段、
5・・・乗員熱環境感入力手段、7・・・補正手段。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱環境情報入力手段から入力された検出室温、外
    気温、日射量等の車室内外の熱環境情報および設定室温
    により目標空調条件を演算し、空調条件が前記目標空調
    条件を維持するように、空調装置本体を駆動して車室内
    を空調するようにした自動車用空調装置において、 乗員が感じた車室内の熱環境感を申告する乗員熱環境感
    入力手段と、 前記熱環境情報の度合いとこの度合いに対する重みとを
    演算し、この重みと前記熱環境感入力手段から入力され
    た乗員の熱環境感の度合いとから、前記目標空調条件を
    補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする自動車用空調装置。
  2. (2)前記重みを乗員の熱環境感に対する維持時間に応
    じて設定したことを特徴とする請求項1に記載した自動
    車用空調装置。
  3. (3)前記重みを最新の補正量と過去の平均補正量との
    偏差に応じて設定したことを特徴とする請求項1に記載
    した自動車用空調装置。
JP18434889A 1989-07-17 1989-07-17 自動車用空調装置 Expired - Fee Related JPH082728B2 (ja)

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