JPH1067218A - 日射に関係して調整できる空気案内装置を備えた走行車の空調装置 - Google Patents

日射に関係して調整できる空気案内装置を備えた走行車の空調装置

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JPH1067218A
JPH1067218A JP9130450A JP13045097A JPH1067218A JP H1067218 A JPH1067218 A JP H1067218A JP 9130450 A JP9130450 A JP 9130450A JP 13045097 A JP13045097 A JP 13045097A JP H1067218 A JPH1067218 A JP H1067218A
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JP
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air
sensor
solar radiation
seat
air conditioner
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JP9130450A
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Inventor
Dieter Dipl Ing Heinle
ハインレ デイーター
Juergen Dipl Ing Maue
モエ ユルゲン
Wolfgang Dipl Ing Roesner
レースナー ヴオルフガング
Dietrich Dr Ing Wahl
ヴアール デイートリツヒ
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Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/0075—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動調整可能な空気案内装置（グリッド）を
有する一つあるいは複数の空気吹出しノズル（２１ｂ、
２１ｃ、２３ａ）を含んでいる少なくとも一つの空調空
気通路（２１、２３）、日射センサ（５）および少なく
とも日射センサ（５）の出力信号に関係してそれぞれの
空気案内装置を自動調整するための制御指令（９）を発
生する空調制御ユニット（１）を備えている走行車の空
調装置において、それぞれの走行車座席の個々の範囲に
対してそれぞれの空気案内装置を意図して調整すること
によって非常に快適な空調が行われるようにする。 【解決手段】 空調制御ユニット（１）が日射センサ
（５）の出力信号を利用して日射を走行車座席の範囲に
ついて場所的に解析して求め、これに関係して走行車座
席に付属されている空気案内装置を自動調整する制御信
号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲請
求項１の上位概念部分に記載の走行車の空調装置（エア
コン装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる空調装置によって走行車の室内の
空調は、一つあるいは複数の空気吹出しノズルを通って
室内に吹き込まれる空調済み空気の流れ特性が日射に関
係して変化されるように行われる。そのためにそれぞれ
の吹出しノズルにおける自動調整可能な空気案内装置は
空調制御ユニットによって適当に制御される。
【０００３】冒頭に述べた形式の走行車の空調装置は米
国特許第４４３４９３２号明細書に記載されている。こ
の装置の場合、それぞれの空気案内装置は空調制御ユニ
ットによって、そこから出る制御信号の信号レベルが増
大した際に空気案内装置が流出する空気流を対応する走
行車座席の範囲により強く向けさせ、信号レベルが低下
した際にその座席の範囲からそらせるか遮断するように
制御される。その制御信号は日射センサの出力信号、外
気温センサの出力信号および設定可能な室温・設定値と
室温センサによって測定された室温・実際値との検出さ
れた差に関係して発生される。その信号レベルは、測定
された日射強さが所定の敷居値を超過したときに強力な
冷房作用を得るために或る値だけ高められる。その場
合、走行車の左右における座席範囲がそれぞれの走行車
の側における日射に相応して空調されるように、日射セ
ンサは走行車の左右における日射を別個に検出するため
に設計されている。更に着席センサを利用して空気案内
装置の自動調整が乗員が座っている走行車座席について
しか行われないようにされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の走行車の空調装置を、それぞれの走行車
座席の個々の範囲に対してそれぞれの空気案内装置を意
図して調整することによって非常に快適な空調が行われ
るように改良することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、特許請求の範囲請求項１の特徴部分に記載の手段に
よって達成される。
【０００６】本発明に基づく装置の場合、日射センサは
それが入射する太陽光線の強さだけでなく入射方向も検
出するように設計されている。この情報および走行車特
有の幾何学的データ特に車内における座席位置および窓
ガラス位置に関するデータによって、空調制御ユニット
はそれぞれの座席に対して場所的な日射を、座席の全範
囲の各区域に、従って場合によっては座席に座っている
乗員の各身体部位に場所的に解析して検出することがで
きる。空調済み冷風が最も強い日射を受ける座席範囲に
従ってそこに座っている乗員の身体部位に意図して方向
づけられるように、空調制御ユニットはそれぞれの座席
に付属された空気案内装置をその日射情報に関係して自
動調整する制御信号を発生する。
【０００７】請求項２に記載の装置の場合、例えば利用
者が個々に予め設定して座席を自動的に調整するいわゆ
るメモリ機能付きの自動座席調整装置に使用されている
ような座席位置センサが設けられている。この座席位置
センサによって、空調制御ユニットは走行車座席の種々
の範囲の立体的位置および従って座席に座っている乗員
の個々の身体部位の立体的位置を非常に精確に検出する
ことができる。
【０００８】請求項３に記載の走行車の空調装置は、そ
れぞれの走行車座席の範囲に導入された空調済み冷風が
直射日光を受ける座席範囲および従ってそこに座ってい
る乗員の身体部位に意図して向けられるように作用す
る。
【０００９】請求項４に記載の走行車の空調装置の場
合、空調済み冷風が日射方向に関係する吹出し方向にだ
けでなく、日射の強さに関係する流量でその都度の座席
区域に吹き出されるように、日射に関係して出力が変化
される空気取入れブロワが設けられている。
【００１０】請求項５に記載の走行車の空調装置によれ
ば、外気温が低い場合、冷たい窓ガラスに隣接する座席
に座っている乗員の身体部位の冷し過ぎを避けるため
に、その座席範囲に温風が優先的に導かれる。
【００１１】請求項６に記載の走行車の空調装置は、室
温の実際値と所望の設定値との差が或る値を超過したと
き、冷房運転中には導入された冷風を座席の中央上側範
囲に従ってその座席に座っている乗員の上半身ないし頭
部に優先的に吹き出し、暖房運転中には温風を足元に加
えて同様にそこに吹き出すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図に示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。
【００１３】図１にブロック図で示されている走行車の
空調設備の形をした空調装置は自動車の室内を自動的に
空調し、そのために中央空調制御装置として空調調節器
（エアコン調節器）１を有しており、これは特に計算機
を含んでいる。空調調節器１はそれに導入される種々の
センサの出力信号、特に車室内の室温を測定する室温セ
ンサ２、外気温を測定する外気温センサ３、空調設備の
暖房用熱交換器の空気温度を測定する温度センサ４並び
に日射センサ５の出力信号を処理する。その日射センサ
５はそれが走行車にないしその室内に入射する日射の強
さ並びに方向を検出するように設計されている。この種
の日射センサは従来公知であり、走行車の外側面あるい
は車室内部における適当な個所に例えばダッシュボード
の上側面に設けられている一つあるいは複数の日射セン
サ要素から成っている。
【００１４】空調調節器１は使用者により作動できる室
温・設定素子６を介して使用者が望む室温についての情
報を受け、空調調節器１は室温を調整するためにこの情
報を必要とする。更に空調調節器１は着席センサ７によ
って、どの座席に乗員が座っているかについての情報を
受ける。この着席センサ７は例えば普通に、乗員がその
席に座るや否や投入される座席面に配置された電気スイ
ッチ素子から成っている。それに代えて着席センサは、
シートベルト機構に収容され乗員がシートベルトを着用
したときに投入される電気スイッチ要素からも構成でき
る。またそれに代えて、乗員が押しボタンを介してその
着席を表示する手動着席センサも考えられる。他の方式
として着席センサは赤外線センサでも構成できる。運転
手の着席は一般に走行車が駆動されることによって明ら
かにされるので、運転席には必ずしも着席を認識するセ
ンサ要素を付属させる必要はない。
【００１５】空調調節器１は他の入力信号情報として、
例えば自動座席調整装置に採用されているような通常の
構造の座席位置センサ８の出力信号を受ける。その自動
座席調整装置の場合、使用者は唯一の操作要素を作動し
てメモリ・機能を活動させることによって種々の調整可
能な座席要素を予め記憶された位置に置ける。その場
合、座席位置センサは個々の座席要素が所望の位置に到
達することを監視する。空調調節器１は座席位置センサ
によって車室内におけるそれぞれの座席の立体的な位置
についての精確な情報および従って場合によっては座席
に座る乗員の立体的な位置についての情報も受ける。
【００１６】空調調節器１は上述の入力情報によって車
室内におけるその瞬間の空調状態を検出することがで
き、適当な方法で換気、暖房あるいは冷房を含む自動空
気調節を実行できる。そのために空調調節器１は空調装
置１０に制御信号９を与える。空調装置１０は制御信号
９で決められたように空調し、即ち必要な温度にして車
室内に吹き込む。
【００１７】図２は自動車のダッシュボード１１の範囲
内に組み込まれた状態における空調装置１０の一実施例
を示している。空調装置１０は電動機によって駆動され
る空気取入れブロワ１２、このブロワ１２で吸い込まれ
た空気流１４を冷却するための冷媒蒸発器１３、その下
流側に続く暖房用熱交換器１５、新鮮空気１７あるいは
循環通気１８の吸い込みを選択制御する空気切換フラッ
プ１６、暖房用熱交換器１５によって加熱された空気と
それを迂回して加熱されずに通過した空気との混合比率
を制御するための空気混合フラップ１９、並びに多数の
空調空気通路特にデフロスト・空気通路２０、換気空気
通路２１、足元・空気通路２２並びに図示していない後
席・空気通路を含んでいる。
【００１８】各空気通路２０、２１、２２には少なくと
も一つの空気フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａが設けら
れている。各空気フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａ並び
に空気切換フラップ１６および空気混合フラップ１９
は、空調調節器１によって制御信号９により制御される
アクチュエータ（図示せず）により作動される。空調調
節器１は制御信号９によって、自動的な空調を達成する
ために空調装置１０の他の構成要素も制御する。空気取
入れブロワ１２の回転数および空気混合フラップ１９は
自動的に、車室内における空気温度ができるだけ速やか
に所定の設定値に到達してそれを維持するように調節さ
れる。
【００１９】各空気通路２０、２１、２２はそれぞれ吹
出しノズルが配置されている一つあるいは複数の吹出し
口を有している。そのような吹出しノズルは図３から理
解でき、ここではデフロスト・吹出しノズル２０ｂ、中
央換気・吹出しノズル２１ｂ、サイド換気・吹出しノズ
ル２１ｃ、足元・吹出しノズル２２ｂ並びに後席中央・
吹出しノズル２３ａと後席サイド・吹出しノズル２３ｂ
が示されている。図３から理解できるようにいずれの場
合も、吹出しノズル２１ｂ、２１ｃ、２３ａの一部は、
空気の吹出し方向を変化させる空気案内装置として調整
可能な空気案内グリッド（格子）の形をした組物を有し
ている。この空気案内グリッドは本発明に基づいて図２
に示されているフラップのようにアクチュエータ（図示
せず）により作動できる。このアクチュエータ自体は空
調調節器１によって制御信号９を介して制御される。
【００２０】公知のたいていの空調装置の場合、空気案
内グリッドの調整は手動でしか行われず、これは乗員が
頻繁に調整操作を行う必要がある。日差しが強い場合、
直射日光を受ける乗員の身体部位が非常に強く加熱さ
れ、従って乗員は冷却するために室内に流入する空気を
空気案内グリッドの適当な調整によって太陽に照らされ
る身体部位に向けようとする。走行方向が頻繁に変わる
場合、空気の吹出し方向を変えるために手動で空気案内
グリッドを頻繁に調整する必要がある。これに対して本
発明に基づく自動的な空気案内グリッド調整は、吹き出
される空調済みの冷風が日射で強く加熱される乗員の身
体部位に常に優先的に向けられるように空気案内グリッ
ドを自動的に調整することを可能にする。吹出しノズル
から流出する空気流の速度および温度は自動的に空調調
節器１によって、乗員が日射を受ける身体部位について
も熱的に快適に感ずるように調整される。これは特に夏
のような気象条件において全体的および局所的に快適に
室内を空調するために頻繁に手動で空気案内グリッドを
調整する必要をなくなる。
【００２１】これは詳しくは図１から図３における空調
装置によって次のように達成される。空調調節器１は上
述のセンサ２、３、４、５、７、８および室温・設定素
子６の出力信号を処理し、それに関して空調装置１０の
構成要素を自動的に制御するために適当な制御信号９を
発生する。これは、車室内に導入すべき空気の空調およ
び分配を状況に合わせて行うために、空気取入れブロワ
１２の回転数制御並びに空気切換フラップ１６、空気混
合フラップ１９および種々の空気通路２０〜２２におけ
る空気フラップ２０ａ、２１ａ、２２ａの位置制御およ
び特に吹出しノズル２１ｂ、２１ｃ、２３ａの種々の空
気案内グリッドの位置制御も含んでいる。
【００２２】それには一方では、室内空気温度をできる
だけ迅速に所定の設定値に調整して維持する処置が属す
る。他方ではこれは、種々の吹出しノズルから流出する
空調済み空気流の吹出し方向を空気案内グリッドの適当
な調整によって自動的に日射に関係して最適にすること
を含んでいる。このために前提条件として、入射する太
陽光線の方向から車室内のどの範囲が直射日光を受ける
かを求めるために、必要な走行車特有の幾何学的データ
が空調調節器１に記憶されている。空調調節器１は、走
行車特有の幾何学的データおよび日射センサ５の信号か
ら得られる太陽光線の入射方向についてのデータから、
車室内が直射日光を受けるか否かないしは車室内のどの
範囲が直射日光を受けるかを求める専門家によって簡単
に実施できる計算を行う。ここから太陽で直接照らされ
る乗員の身体部位を推論するために、空調調節器１は更
に座席位置センサ８および着席センサ７で得られる信号
を評価する。
【００２３】乗員が座っている座席に付属されている空
気案内グリッドだけを日射に関係して調整すれば済むよ
うに、空調調節器１は着席センサ７の信号からどの座席
に乗員が座っているかについて認識する。空調調節器１
における計算機は座席位置センサ８の信号から車室内に
おける各座席の立体的位置についての精確な情報を受
け、詳しくはそれぞれの座席の各調整可能な座席構成要
素に対して個々に受ける。そこから空調調節器１は車室
内に居る乗員の個々の身体部位の立体的位置を求めるこ
とができる。これは直射日光を受ける車室内の区域につ
いての得られた情報と協力して、その都度の乗員の直射
日光を受ける身体部位の立体的位置を検出することを可
能にする。この情報に関係して空調調節器１は制御信号
９の一部として、個々の空調空気通路の吹出しノズルの
水平および垂直方向に調整可能な空気案内グリッドのア
クチュエータに対する制御指令を、流出する空調済み空
気が車室内に座っている乗員の直射日光を受ける身体部
位に優先的に向けられるように発生する。同時に空調調
節器１によってブロワ１２の電動機の電圧従ってその回
転数が、ブロワ１２が熱的に快適な要件に相応した空気
流量を発生するように調節される。
【００２４】別の処置として空調設備は空気案内グリッ
ドを外気温に関係して調整する。外気温が低いとき、乗
員は車室の冷たい窓ガラスにかなり熱を放射する。この
ような場合、熱を窓ガラスに放射する身体部位例えば肩
に意図して温風を吹きつけることが有利である。空調設
備はこれを、外気温が所定の敷居値以下にあるとき空調
設備が着席されている座席に付属されている吹出しノズ
ルの空気案内グリッドを自動的に温風が足元の暖房に加
えてその身体部位にも優先的に向けられるように調整さ
れることによって行える。
【００２５】空調装置が冷房運転あるいは暖房運転にお
いて、室温・設定値と室温・実際値との差が所定の値を
超過したとき、他の自動的な空気案内グリッドの調整を
行う。この場合、車室内に意図して冷風ないし温風を吹
き込む必要があり、そのために空調装置は空気を相応し
て空調し、吹出しノズルの空気案内グリッドを、冷房運
転中には優先的に、暖房運転中には足元に加えてその都
度の乗員の上半身および顔面に向けて吹き出されるよう
に調整する。
【００２６】従って上述の空調装置は、特に直射日光を
受ける個々の身体部位を意図して冷却する高い空調快適
性を生ずる。空気案内グリッドが手動調整しかできない
一般的な空調装置は、空気案内グリッドを作動するアク
チュエータを追加装備することおよび空調装置１の計算
機においてアクチュエータに対する制御信号を日射およ
び座席位置に関係して発生する上述の計算を実施するこ
とによって、本発明に基づく空調装置に非常に簡単に変
換できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】日射に関係する空調済み空気の案内装置を備え
た走行車の空調装置のブロック図。
【図２】図１における走行車の空調設備の空調装置の断
面図。
【図３】図１の走行車の空調設備を有している自動車の
前席室内範囲の斜視図。
【符号の説明】
１ 空調調節器（エアコン調節器） ２ 室温センサ ３ 外気温センサ ４ 暖房用熱交換器の空気温度センサ ５ 日射センサ ６ 室温・設定素子 ７ 着席センサ ８ 座席位置センサ ９ 制御信号 １０ 空調装置 １１ ダッシュボード １２ 空気取入れブロワ ２１ 空気通路 ２１ｂ 吹出しノズル ２１ｃ 吹出しノズル ２３ 空気通路 ２３ａ 吹出しノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン モエ ドイツ連邦共和国 73235 ヴアイルハイ ム バイントシユトラーセ 28 (72)発明者 ヴオルフガング レースナー ドイツ連邦共和国 91578 ロイタースハ ウゼンヒンデンブルクシユトラーセ 14 (72)発明者 デイートリツヒ ヴアール ドイツ連邦共和国 70499 シユツツトガ ルト ゲルンスバツヒヤー シユトラーセ 16

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれ自動調整可能な空気案内装置を
    有する一つあるいは複数の空気吹出しノズル（２１ｂ、
    ２１ｃ、２３ａ）を含んでいる少なくとも一つの空調空
    気通路（２１、２３）、日射センサ（５）および少なく
    とも日射センサ（５）の出力信号に関係してそれぞれの
    空気案内装置を自動調整するための制御指令を発生する
    空調制御ユニット（１）を備えている走行車の空調装置
    において、空調制御ユニット（１）が日射センサ（５）
    の出力信号を利用して日射を走行車座席の範囲について
    場所的に解析して求め、これに関係して走行車座席に付
    属されている空気案内装置を自動調整する制御信号を発
    生することを特徴とする走行車の空調装置。
  2. 【請求項２】 座席位置センサ（８）を有し、空調制御
    ユニット（１）が日射を走行車座席の範囲について場所
    的に解析して求める際に、種々の走行車座席範囲の立体
    的位置を検出するために座席位置センサ（８）の出力信
    号を利用することを特徴とする請求項１記載の走行車の
    空調装置。
  3. 【請求項３】 空調制御ユニット（１）がそれぞれの走
    行車座席に付属された一つあるいは複数の空気案内装置
    を自動調整する制御指令を、これらの空気案内装置を通
    して流出する冷風が直射日光を受ける座席範囲に優先的
    に向けられるように発生することを特徴とする請求項１
    又は２記載の走行車の空調装置。
  4. 【請求項４】 日射センサ（５）の出力信号に関係して
    出力が変化される空気取入れブロワ（１２）が設けられ
    ていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
    つに記載の走行車の空調装置。
  5. 【請求項５】 外気温センサ（３）を有し、空調制御ユ
    ニット（１）が外気温センサ（３）の出力信号に関係し
    て一つあるいは複数の空気案内装置を自動調整する制御
    指令を、導入された温風が足元におよび少なくとも一つ
    の空気案内装置から窓ガラスに隣接している走行車座席
    の座席区域に優先的に導かれるように発生することを特
    徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の走行
    車の空調装置。
  6. 【請求項６】 室温センサ（２）および所定の室温・設
    定値と室温センサ（２）によって求められた室温・実際
    値との差を検出する装置を有し、空調制御ユニット
    （１）が室温・設定値と室温・実際値との差に関係して
    一つあるいは複数の空気案内装置を自動調整するための
    制御指令を、室温・設定値と室温・実際値との差が所定
    の値を超過したとき導入された温風が足元に加えてない
    しは冷風が少なくとも一つの空気案内装置から優先的に
    その走行車座席の中央上部範囲に導かれるように発生す
    ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに
    記載の走行車の空調装置。
JP9130450A 1996-05-02 1997-05-02 日射に関係して調整できる空気案内装置を備えた走行車の空調装置 Pending JPH1067218A (ja)

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DE19617562A DE19617562C1 (de) 1996-05-02 1996-05-02 Fahrzeugklimatisierungseinrichtung mit sonneneinstrahlungsabhängig verstellbarer Luftleitvorrichtung
DE19617562.3 1996-05-02

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JPH1067218A true JPH1067218A (ja) 1998-03-10

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US (1) US5860593A (ja)
EP (1) EP0805056B1 (ja)
JP (1) JPH1067218A (ja)
DE (1) DE19617562C1 (ja)

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