JPH05509056A - 車内体感条件選択制御装置 - Google Patents

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】 車内体感条件選択制御装置 技術分野 本発明は車輌室内の第１帯域内の第１空気排気ダクトと、この車輌室内の第２帯 域内の第２空気排気ダクトと、第１空気排気ダクト内の温度に相当する第１ダク ト温度信号を発生する第１温度センサと、第２空気排気ダクト内の温度に相当す る第２ダクト温度信号を発生する第２温度センサとを具え、車内の温度のような 体感条件を制御する車内体感条件選択制御装置に関するものである。

発明の背景 乗車したすべての人が可能最高の快適な体感条件下にあるよう、運転者と同様、 乗客も車内温度を設定てきるようにすることが望ましい。言い換えれば、同一車 内の別個の部分にそれぞれ異なる温度を維持できるようにするのが望ましい。

米国特許第４７５９２６９号には、温度と気流速度とについての空調を自動車内 の運転者側と、乗客側とで別個の制御パネルによって調整することができるシス テｌ、が開示されている。

この場合、車内の温度を車内温度センサによって決定している。

このシステムの欠点は、温度センサを別個に有効に設置していないため、自動的 に温度を規制することができないことである。

しかも、このシステムでは車内の人が坐っている位置で温度を測定しないで、車 内の体感条件を検知しようとしている。また、スウェーデン特許第４５７５７４ 号に開示されたシステムも単一の温度センサを使用しているに過ぎず、上述の米 国特許と同一の欠点を有している。

別個に体感条件を制御しようとする改良された試みは特公昭５９−５９５１７号 及びフランス特許第２６０８５２０号に記載されている。これ等のシステムは車 内の頭の高さに温度センサを一層有利に配置しているか、頭の高さの温度は運転 者と乗客との周囲の温度を測定するには不十分である。特公昭５８−１８８７１ ４号及びドイツ特許第３２１５２９３号には温度センサを空気ダクト内に配置し 、更にそれぞれ運転者と乗客との側の車内にも温度センサを配置したシステムが 記載されている。

しかし、これ等のシステムでは別個の温度測定を行っているにも拘らず、別個の 調整器を有しておらず、従って運転者側と乗客側とて独立して異なる温度変更を 行わせることができない欠点がある。

本発明の目的は、車内の別個の区域で、実質的に独立して体感条件を自動的に精 密に制御することができる装置を得るにある。

発明の要約 この目的を達成するため、本発明装置・は前記第１帯域での第１希望温度を調整 する第１調整器と、前記第２帯域での第２希望温度を調整する第２調整器と、前 記第１ダクトの補助を得て温度制御を行う第１フイードバツク内側制圓回路と、 この第１内側制御回路への第１人内借号を構成する第１希望温度信号を決定する 第１フイードバツク外側制圓回路とを設け、前記第１フィードバック内側制御回 路を前記第１フイードバツク外側制譚回路の第１主順方向接続経路内に配置し、 更に前記第２ダクトの補助を得て温度制御を行う第２フィードバック内側制御回 路と、この第２フイードバツク内側制圓回路への第２加算入力信号を構成する第 ２希望温度信号を決定する第２フイードバツク外側制郊回路とを設け、前記第２ フィードバック内側制御回路を前記第２フィードバック外側制御回路の第２主順 方向接続経路内に配置し、第１設定温度信号を発生するよう前記第１制御ノブを 前記第１フィードバック外側制御回路に接続すると共に、第２設定温度信号を発 生するよう前記第２制御ノブを前記第２フィードバック外側制御回路に接続した ことを特徴とする。

図面の簡単な説明 第１図は本発明装置を適用した車輌の室内の簡単化した部分断面斜視図である。

第２図は本発明装置に使用する制御ユニットの一例の斜視図である。

第３図は本発明装置を適用する車輌の車内の種々の部分の温度を制御する制御ユ ニットの正面図である。

第４図は車内の運転者側と乗客側との本発明装置の制御回路のブロック線図であ る。

好適な実施例の説明 乗用車内の運転者側と、助手席側である乗客側との温度を別個に規制するのに適 する例として本発明を説明する。しかし、このような例は本発明において絶対的 なものでなく、温度を規制すべき車内の区域又は帯域が、例えば最前部及び最後 部である場合、或いは２箇所以上の多数の温度規制区域を有することが望ましい 場合にも同様に適用し得ることは明らかである。

第１図では車輌及び車輌室内をそれぞれｌ０１１１て示す。

この実施例においては、車輌室内を運転者側１２と乗客側１４とに分割する。第 １図には左／％ンドル乗用車を示しているが、本発明は右ハンドル乗用車にも適 用できることはもちろんである。運転者も乗客も容易に操作できるよう制御ユニ ット１６を通常の方法で設ける。

加熱空気又は冷却空気（図面に太い矢印で示す）の導入と循環とによって車輌室 内１１の温度を規制する。運転者側への空気は左側に位置する空気排気ダクト１ ８を通じて流出させる。

この空気排気ダクト１８内には温度センサ２０を配置する。乗客側への空気は右 側にあるダクト２２を通じて流出させる。このダクト２２内に温度センサ２４を 配置する。

更に左側の温度センサ２６をほぼ運転者の頭の高さに位置するよう車輌の左側ド アフレーム２８の上部に設けるのがよい。

また、右側の温度センサ３０を乗客の頭の高さに位置するよう車輌の右側ドアフ レーム３２の上部に設けるのがよい。周囲温度センサ３４を車輌の外気取入口３ ５に設けるのが好適であるが、車輌の周囲の外気温度とあまり相違しない温度を 有する他の場所にこの周囲温度センサ３４を設けてもよい。１個又は２個以上の ソラーセンサ３６を車内、特にフロントガラスの内側、即ちダツシュボードの上 方に配置するのがよい。

制御ユニット１６の形状の一例を第２図に示す。この制御ユニット１６には本発 明によるすべての制御エレクトロニクス素子を収容するのが好適である。代案と して、この制御ユニット１６によって主マイクロプロセッサ（図示せず）にデー タを入力するデータ入カニニットのみを形成させてもよい。

第３図に制御ユニット１６の種々の制御ノブのレイアウトの一例を示す。運転者 側の温度制御ノブ３８にマーカー４０を設け、このマーカーの先端が適当なスケ ール４２上の希望する温度に向くように、制御ノブ３８を回転することによって 、希望する車内温度を設定する。図示の例では、このスケールを華氏の温度に目 盛っているか、その他の温度目盛にすることもてきる。乗客側の温度制御ノブ４ ４は制御ノブ３８と基本的に同一であり、マーカー４６と、対応するスケール４ ８とを有する。

制御ノブ３８．４４は独立して動かすことかできる。

また制御ユニット１６には機能選択器５０を設けるのがよい。

希望する加熱の機能、即ち暖房の機能と、冷却機能、即ちクーラーの機能とを設 定するためのこのような機能選択器は現代の自動車では通常のことである。しか し、本発明の好適な実施例では、また（対応する表示５１を有する）自動位置を 機能選択器５０に設け、本発明による自動空気分配を希望する時、この自動位置 を選択する。この自動空気分配は、例えば外気温度と太陽の照射の強さに応じて 、所定の機能に従って行われる。従って、機能選択器５０の位置に関せず、希望 する温度を自動的に規制することができる。また、制御ユニット１６に通常の形 式のファン制創スイッチ５２を設けてもよく、本発明による自動ファン側部を希 望する時選択するための自動位置をも設けることかでき、その位置に対応する表 示５４を設ける。

本発明により制御ユニットに設ける制御エレクトロニクス素子として２個の実質 的に同一の回路を設ける。第１の回路は運転者側用であり、第２の回路は乗客側 用である。

運転者側用の温度制御ノブ３８によって第１希望温度電気信号Ｔｃ５ｌを発生す る。この信号は車内の運転者の座席でのその運転者の希望する温度に比例する。

この信号Ｔｃ５ｌは加算器５６の加算入力側に送られる。更に第１車内温度電気 信号Ｔｅ１（これについては次に一層詳細に説明する）を加算器５６の減算入力 側に接続する。加算器５６からの出力信号は第１誤差信号Ｄｉとなる。この信号 を第１外側調整器５８に入力信号として接続する。好適な実施例では、第１外側 調整器５８を既知のＰＩＤ調整器で構成するが、他の調整器も使用することがで き、希望すればＰＩＤ調整器の誘導機能を省略することもできる。

調整器５８からの出力信号は排気ダクト温度に対する希望信号Ｔｄｓｌになり、 加算器６０の所定のオフセット信号に加えられる。加算器６０からの出力信号と 第１空気ダクト温度信号Ｔｄｌとの間の信号差は加算器６２内に形成される。従 って、加算器６２からの出力信号はダクト１８の空気温度が希望する温度からず れている値に対応しており、この出力信号はＰＩＤ調整器５８からの信号と、加 算器６０へのオフセット信号とによって決定される。加算器６２からの出力信号 は第１内側ＰＩＤ調整器６４に入力信号として接続される。次に調整器６４から の出力信号Ｄｔｓｌを加算器６６内で所定のオフセット信号に加え、加算器６６ からの出力信号をダクト１８に位置調整信号として接続する。このようにしてダ クト１８のこの調整によって車内の運転者側への気流の温度を決定し、温度セン サ２０がダクト１８内の温度に比例するダクト温度信号Ｔｄｌを検知する。上述 したように温度センサ２６によって車内の温度を測定し、第１希望温度信号Ｔｃ ５ｌを発生する。

従って第１制圓回路は、（１）ダクトの温度の誤差の関数としてダクトの調整を 行うため順方向接続路に配置したＰＩＤ調整器か接続され、ダクトの温度センサ からユニ・ストフィートノくツクを受ける内側フィードバック制御回路と、（２ ）ダクトの温度のために希望する信号を発生するための外側ＰＩＤ調整器と、上 記の順方向接続路に配置した内側フィートノ（ツク制御回路とに接続され、ユニ ットフィードバックを受ける外側フイードパツク制御回路とを有する。

予想できる実施例によれば、圧縮機駆動回路も第１制都回路から作動させ、これ により加算器６０からの出力信号（ダクトの温度について絶対的に希望する値の 信号）を加算器６８の加算入力側に接続してＰＩＤｌｌ整器７０への希望する値 の信号を形成する。既知の方法で、このＰＩＤ調整器７０によって圧縮機７２に 制御信号を与え、その関数を既知の方法で計算し、加算器６８の減算入力側にフ ィードバックする。圧縮機７２は排気ダクト１８．２２への気流の温度を決定す る。

第２制御回路はその形式及び機能とも第１ｉｔｉｌｌｉ１１回路と基本的に同一 である。相違するのは温度の制御が乗客側であること、及び圧縮機駆動回路に直 接接続されていないことである。

乗客側用の温度割部ノブ４４によって第２希望温度電気信号Ｔｃ５２を発生する 。この信号は車内の乗客の座席でのその乗客の希望する温度に比例する。この信 号Ｔｃ５２は加算器７６の加算入力側に接続される。更に第２車内温度電気信号 Ｔｃ２（これについては次に一層詳細に説明する）を加算器７６の減算入力側に 接続する。加算器７６からの出力信号は第２誤差信号Ｄ２となる。この信号を第 ２外側調整器７８に入力信号として接続する。好適な実施例では、第２外側調整 器７８を既知のＰＩＤ調整器で構成するか、他の調整器も使用することができ、 希望すればＰＴＤ調整器の誘導機能を省略することもてきる。

調整器７８からの出力信号は排気ダクト温度に対する希望信号Ｔｄｓ２になり、 加算器８０の所定のオフセット信号に加えられる。加算器８０からの出力信号と 第２空気ダクト温度信号Ｔｄ２との間の信号差は加算器８２内に形成される。従 って、加算器８２からの出力信号はダクト２２の空気温度が希望する温度からず れている値に対応しており、この出力信号はＰＩＤ調整器７８からの信号と、加 算器８０へのオフセット信号とによって決定される。加算器８２からの出力信号 は第２内側ＰＩＤ調整器８４に入力信号として接続される。次に調整器８４から の出力信号Ｄｔｓ２を加算器８６内で所定のオフセット信号に加え、加算器８６ からの出力信号をダクト２２に位置調整信号として接続する。このようにしてダ クト２２のこの調整によって車内の乗客側への気流の温度を決定し、温度センサ ２４がダクト２２内の温度に比例するダクト温度信号Ｔｄ２を検知する。上述し たように温度センサ３０によって車内の温度を測定し、第２希望温度信号Ｔｃ５ ２を発生する。

従って第２制圓回路は（１）ダクトの温度の誤差の関数としてダクトの調整を行 うため順方向接続路に配置したＰＩＤ調整器が接続され、ダクトの温度センサか らユニットフィードバックを受ける内側フィードバック制御回路と、（２）ダク トの温度のために希望する信号を発生する外側ＰＩＤ調整器が接続され、ユニッ トフィードバックを受ける外側フィードバック制御回路とを有する。

本発明の更に好適な実施例においては、周囲温度をセンサ３４によって測定する か、又は太陽の強さを太陽センサ３６によって測定する。またこれ等の双方の測 定を行う。これ等のセンサからの出力信号をプロセッサエレクトロニクス素子に 入力信号として送り、希望する値の信号ＴＣ５ＩとＴｃ５２とに対するオフセッ ト信号に既知の方法で変換する。このようにして、例えば車輌の外側が寒冷であ るのに、強い太陽光線に基因して温度上昇がある場合にこれを補正することがで きる。

本発明によれば、運転者側と乗客側とにおいてダクトの温度、又は車内温度のみ を測定するのでなく、ダクトの温度と車内温度との両方を測定し、各空気ダクト についての単一制御回路にこれ等の測定値を使用する。従って本発明装置は運転 者と乗客とによる全く別個の温度制都か可能であり、それぞれの空気排出ダクト 内の温度測定と、運転者及び乗客の頭の高さでの温度測定とを採用することによ って一層正確な温度制都を行うことができる。

本発明装置に使用する調整器と加算器とはアナログに構成する必要はなく、これ 等構成部材の全て、又は一部をデジタルに構成することができる。上述した実施 例以外の変更も可能であり、本発明は記載した特許請求の範囲によって限定され ない。

例えば、上述した圧縮機駆動回路、機関回転速度センサ、及び圧縮機圧力センサ を除外することもできる。

ヒーーーーーーーーーーーーーーー−−−−一一−一」要　約　書 車内のそれぞれの側に、又は異なる帯域に第１空気排気ダクト（１８）と第２空 気排気ダクト（２２）とを有する車内体感条件選択制御装置である。車内のそれ ぞれの側でのダクト温度を測定し、内側フィードバック制御回路によってダクト の調整を規制する。好適にはほぼ頭の高さて、それぞれの側の車内温度（Ｔｅｌ 、Ｔｃ　２）を測定し、その信号を外側制御回路に送る。別個の制御ノブ（３８ ，４４）によって設定した希望車内温度（Ｔｃ　ｓ　Ｌ　Ｔｃ　ｓ　２）と、測 定された車内温度（Ｔｅｌ、Ｔｃ２）との間のずれとして希望ダクト温度を外側 制御回路によって決定する。希望ダクト温度信号（Ｄｔ　ｓ　Ｌ　Ｄｔ　ｓ　２ ）を入力信号としてそれぞれの内側制御回路に接続する。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輛室内（１１）の第１帯域（１２）内の第１空気排気ダクト（１８）と、 この車輛室内（１１）の第２帯域（１４）内の第２空気排気ダクト（２２）と、 前記第１空気排気ダクト（１８）内の温度に相当する第１ダクト温度信号（Ｔｄ １）を発生する第１温度センサ（２０）と、第２空気排気ダクト（２２）内の温 度に相当する第２ダクト温度信号（Ｔｄ２）を発生する第２温度センサ（２４） とを具える車内体感条件選択制御装置において、前記第１帯域（１２）での第１ 希望温度を調整する第１調整器（３８）と、前記第２帯域（１４）での第２希望 温度を調整する第２調整器（４４）と、前記第１ダクト（１８）の補助を得て温 度制御を行う第１フィードバック内側制御回路と、この第１内側制御回路への第 １入力信号を構成する第１希望温度信号（Ｔｄｓ１）を決定する第１フィードバ ック外側制御回路とを設け、前記第１フィードバック内側制御回路を前記第１フ ィードバック外側制御回路の第１主順方向接続経路内に配置し、更に前記第２ダ クトの補助を得て温度制御を行う第２フィードバック内側制御回路と、この第２ フィードバック内側制御回路への第２加算入力信号を構成する第２希望温度信号 （Ｔｄｓ２）を決定する第２フィードバック外側制御回路とを設け、前記第２フ ィードバック内側制御回路を前記第２フィードバック外側制御回路の第２主順方 向接続経路内に配置し、第１設定温度信号（Ｔｃｓ１）を発生するよう前記第１ 制御ノブ（３８）を前記第１フィードバック外側制御回路に接続すると共に、第 ２設定温度信号（Ｔｃｓ２）を発生するよう前記第２制御ノブ（４４）を前記第 ２フィードバック外側制御回路に接続したことを特徴とする車内体感条件選択制 御装置。 ２．前記第１帯域（１２）内の温度に相当する第１車内温度信号（Ｔｃ１）を発 生する第１温度センサ（２６）と、前記第２帯域（１４）内の温度に相当する第 ２車内温度信号（Ｔｃ２）を発生する第２温度センサ（３０）とを設け、前記第 １主順方向接続経路には前記第１内側制御回路の前にこの第１内側制御回路に直 列に第１外側調整器（５８）を設け、前記第１設定温度信号（Ｔｃｓ１）に加え るための前記第１車内温度信号（Ｔｃ１）の逆特性ユニット増幅を行う第１外側 フィードバック経路を前記第１外側制御回路に設け、前記第２主順方向接続経路 には前記第２内側制御回路の前にこの第２内側制御回路に直列に第２外側調整器 （７８）を設け、前記第２設定温度信号（Ｔｃｓ２）に加えるための前記第２車 内温度信号（Ｔｃ２）の逆特性ユニット増幅を行う第２外側フィードバック経路 を前記第２外側制御回路に設けた請求の範囲１に記載の装置。 ３．前記第１空気排気ダクト（１８）と前記第１温度センサ（２０）との前にこ れ等に直列に第１内側調整器（６４）を接続した第１内側順方向接続経路を前記 第１内側制御回路に設け、更に第１ダクトの温度信号（Ｔｄ１）の逆特性ユニッ ト増幅を行う第１内側フィードバック経路を前記第１内側制御回路に設け、前記 第２空気排気ダクト（２２）と前記第２温度センサ（２４）との前にこれ等に直 列に第２内側調整器（８４）を接続した第２内側順方向接続経路を前記第２内側 制御回路に設け、更に第２ダクトの温度信号（Ｔｄ２）の逆特性ユニット増幅を 行う第２内側経路を前記第２内側制御回路に設けた請求の範囲２に記載の装置。 ４．前記第１内側調整器（６４）と、前記第１外側調整器（５４）と、前記第２ 内側調整器（８４）と、前記第２外側調整器（７８）とをそれぞれＰＩＤ調整器 として構成した請求の範囲３に記載の装置。 ５．第１外側オフセット信号を前記第１設定温度信号（Ｔｄｓ１）に加えるため の第１外側加算器（６０）と、第２外側オフセット信号を前記第２設定温度信号 （Ｔｄｓ２）に加えるための第２外側加算器（８０）とを設けた請求の範囲１に 記載の装置。 ６．前記第１内側調整器（６４）からの第１内側出力信号（Ｄｔｓ１）に第１内 側オフセット信号を加えるための第１内側加算器（６６）と、前記第２内側調整 器（８４）からの第２内側出力信号（Ｄｔｓ２）に第２内側オフセット信号を加 えるための第２内側加算器（８６）とを設けた請求の範囲１に記載の装置。 ７．車輌の周囲の温度に関する第１希望温度信号（Ｔｃｓ１）と第２希望温度信 号（Ｔｃｓ２）とに対するオフセット値を形成するようプロセッサエレクトロニ クス素子に周囲温度センサ（３４）を接続した請求の範囲１に記載の装置。 ８．車内に入る太陽エネルギーに関する第１設定湿度信号（Ｔｃｓ１）と第２設 定温度信号（Ｔｃｓ２）とに対するオフセット値を形成するようプロセッサエレ クトロニクス素子に接続した太陽センサを車内に配置した請求の範囲１に記載の 装置。 ９．前記第１空気排気ダクト（１８）と前記第２空気排気ダクト（２２）とに空 気を供給するための電気的に可変の圧縮機（７２）を調整するため前記第１外側 調整器（５８）より後に前記第１外側主接続経路に圧縮機制御回路への入力を接 続するよう構成した請求の範囲１に記載の装置。 １０．前記圧縮機制御回路にＰＩＤ調整器（７０）を設け、前記圧縮機からの温 度出力信号の逆特性ユニットフィードバックを行うと共に機関の回転数と前記圧 縮機の圧力とに関して前記圧縮機への信号をオフセットさせる請求の範囲９に記 載の装置。