JP2000500092A - 自動車の室内温度を調節する方法ならびにその方法を実施するための空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は自動車の車内温度を調節するための方法および空調装置に関する。本発明による空調装置は下記の構成要素を包含する：少なくとも１つの車内温度センサー（１１）と、場合によっては、１つの外部温度センサー（１０）とからの信号ならびに少なくとも１つの所望温度設定器（９）と少なくとも１つの太陽光センサー（１２）とからの信号を受け取る制御装置（８）；および自動車室内に供給される熱量、空気量および空気分配を調節する調節部材（４−７）。それら調節部材（４−７）は上記測定信号の大きさに従って自動的にセットされそして上記太陽光センサー（１２）からの測定信号は自動車が駆動停止された後でも予め定められた時間期間の間受信される。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車の室内温度を調節する方法ならびにその方法を実施するための空調装置 本発明は自動車の室内温度を調節する方法ならびにその方法を実施するための 空調装置に関する。 請求の範囲第１項の前言部分に記載されている方法は、たとえば、DE-PS 4040 846、DE-OS 3903462 またはDE-GM 8916090 の各明細書から公知である。 DE-PS 4040846 の記載によれば、自動車のあらゆる運転状態において室内温度 調節に及ぼす太陽光照射の影響をできるだけ良く調整しなければならない。自動 車の乗客室と室内温度センサーの種々の時定数を導入する必要がある。これは車 内温度センサーは一般に太陽光線によって直接加熱されることはないという理由 によるものである。 DE-OS 3903462 明細書では、可変太陽光照射に迅速に反応する空調装置が提案 されている。これによってマニュアル操作の負担が回避されるはずである。 DE-GM 8916090 は自動車室内への空気分配という特定課題を取り扱ったもので ある。この方法によれば、空気分配は外部温度と内部温度ならびにセンサーで検 知された太陽光照射に依存して調節される。 太陽光照射の測定値を制御に取り込んでいる自動車室内空調のためのすべての 公知方法は自動車駆動の初期段階、すなわち或る停車時間後の再スタート時にお いては満足できる結果を与えない。一走行後に自動車が停止された時、その車内 には特定の気候状態、特に、特定の温度が存在する。しかしながら、自動車には 駆動停止後きわめて緩慢に冷却されそしてその際に周囲に熱を放出する熱源が存 在する。この熱源は電気または電子部品（ラジオ、制御装置など）からの熱ある いはまた空調装置の加熱コアの熱などである。装備の仕方によっては、室内温度 センサーはこの熱に曝される可能性がある。このようなセンサーは自動車の駆動 停止状態では換気されないから、センサーは熱くなる。温度センサーの設置にあ たって、機能、設計および経済的面からその設置場所が優先的に選択される可能 性はきわめて限られている。多くの場合、ダッシュボードの下が設置場所に選択 されており、そこは上記のごとき熱源が影響を与える場所である。 その結果、自動車の再スタート時には、明らかに高すぎる室内温度が読み取ら れることになる。真の室内温度ははるかに低いにもかかわらず、その偽りの測定 値に基づいて空調装置の制御部材は強冷運転にセットされそして自動車駆動初期 段階においては乗客の望む温度より室内は冷えすぎ状態となる。この傾向は自動 車の再スタート時に太陽光線が強い場合には、冷却が強められるので、さらに一 層顕著となる。 本発明の目的は、自動車の運転開始直後にできるだけ迅速に予め設定された所 望値に近づけることのできる方法および空調装置を提供することである。これは できるだけ少ない費用でかつ付加的なマニュアル操作の負担を回避しながら実行 されるねばならない。 この課題を解決するため、請求項１の前言部分に記載された方法において、本 発明の方法は請求項１の特徴部分に記載された事項を特徴とする。これに従属す るさらに詳細な事項が請求項２乃至６に記載されている。本発明の方法を実施す るための空調装置の特徴が請求項７に記載されている。 本発明によれば、太陽光センサーの測定信号が自動車の駆動停止後もある一定 時間にわたって読み取られる。これら測定信号は継続的または定期的に電子記録 装置に保存されそして自動車の運転再開後に制御装置で読み出される。制御装置 では、停車中の諸条件を考慮しながら、空調装置の調節部材をセットするための パラメータが計算される。これによって、誠に驚くべきことながら、自動車の運 転再開後きわめて迅速に温度目標値に到達するという利点が得られる。停車の間 の太陽の関係を判定する重要ポイントとなるデータを使用して、運転再開後に検 知された室内温度の測定信号を評価することができる。特に、評価は自動車の駆 動停止前の最後に読み取られた室内温度センサー測定値を記録保存しそして再ス タート後に比較のため読み出して使用しながら実行される：すなわち、駐車時間 が予め定めた時間よりも短い場合は、再スタート後に実際に読み取られた室内温 度測定値（実測値）が停車直前に記録保存された室内温度測定値（保存値）と比 較される。実測値が保存値よりも実質的に高かかった場合、その実測値が実際に 室内温度を表示している時には、温度上昇は太陽光照射のみによって起こったと 考えうる。したがって、太陽光センサーの記録保存されていた信号を評価するこ とにより、ある量の太陽光照射がたしかに存在していたことが確認されると、上 記実測値は“真”と判定され、その数値は調節部材の自動設定のため制御装置に よって使用される。しかし、自動車への太陽光照射がまったく存在しなかった場 合は、実測値は偽りにすぎないと判断できる。この場合には、室内温度センサー はその他の熱源、ただし言うべきほどの自動車加熱はもたらさない熱源により影 響されたと考えられる。この場合（太陽光照射なしの場合）には、保存値が制御 装置によって使用される。この両極端のケース（強い太陽光照射−実測値適用； 太陽光照射なし−保存値適用）の間に相関によって計算された制御装置のための 室内温度（中程度の太陽光照射−実測値と保存値の間の平均値）が補充される。 自動車が予め定められた時間期間内のある短時間駐車した場合であって、車内 温度の保存値と実測値が一致した場合には、記録装置に保存された太陽光センサ ー測定値のいかんにかかわらず、その実測温度が現在の実際の状態に対応してい ると判断される。 自動車が予め定められた時間よりも長い時間駐車していた場合は、再スタート 後に実際に検知された室内温度測定値が“真”とみなされそしてこの数値が制御 のための基礎となる。予め定められた時間が、たとえば２時間であるとすれば、 この時間期間においては自動車内その他熱源も冷えておりそして室内温度センサ ーも、それらに影響されることなく、室内の温度そのものを読み取ると考えるこ とができる。 このようにして、いわゆる一時駐車（駐車時間は予め定められた時間よりも短 い）後を優先して、制御の質の格段の向上が達成される。 上記した方法を実施するために適当な空調装置はかかる装置の公知の構成要素 （制御装置、センサー、調節部材）の他に電子的記録装置を有する。この記録装 置は１つのスタンド−バイ回路内にありそして自動車の駆動停止の間太陽光セン サーの測定値の書き込みができる。記録された測定値は継続的または定期的に読 み出される。記録装置はタイマーを介して予め定められた時間期間の最大限にわ たって太陽光照射に関するデータを確実に保存するよう制御される。自動車の再 駆動後（自動車のその時の状態はイグニッションキーを介して検知）、記録装置 に保存されていた数値が読み出されて評価される。 上記した方法ならびに関連する空調装置を添付図面に示した実施例を参照して さらに詳細に説明する。なお、添付図面は制御装置と組み合わせた空調装置の概 略図である。 図示した空調装置は送風機１、蒸発器２および加熱コア３を有する。各種吹出 し口（図示なし）から温度調節された空気が自動車の乗客室内に導入される。空 調装置のセットは複数の調節部材によって行われる。すなわち、１つの調節部材 は送風機の回転数を調節し、別の調節部材は蒸発器２の作動を制御しそしていま １つの調節部材４は加熱レベルを設定する。さらに調節部材５乃至７は各種吹出 し口への空気の分配を規定する。これらの調節部材は手動または自動で操作でき る。空調装置を自動調節するためには、制御装置８が設けられる。所望温度設定 器９によって車の乗客は所望の温度がセットされる。その所望値は制御装置８に 入力される１つの入力の大きさである。その結果として、できるだけ迅速に車内 温度をその所望値に到達させるべく、制御パラメータを計算し、調節を実行する よう命令が出される。この目的を達成するためには、さらにいくつかの入力パラ メータが使用される：すなわち、外部温度センサー１０、車内温度センサー１１ および太陽光センサー１２が自動車の駆動時にそれぞれの測定値を検知して公知 の方法でそれら測定値を入力として制御装置８に与える。太陽光センサー１２は 上部ダッシュボード領域内のフロントガラス１３の下に配置されている。車内温 度センサー１１は別個のブロワーによって換気されている（このブロワーは必ず しも必要なものではない）。この温度センサーは目に見えない下部ダッシュボー ド領域内に設置されている。車内温度センサーの役目は自動車の室内の代表的温 度を検知することである。さらに多くのセンサーを設置して付加的入力を制御装 置８に送ることもできる。 制御装置８は自動車のイグニションキー１４と連結されており、自動車の運転 状態の変化（キー・イン；キー・アウト）を示す信号を受信している。さらに、 制御装置８は自動車のイグニションとは独立的に電圧供給されている（バッテリ ー１５）。 自動車が１つの走行を終えて停止すると、空調装置も駆動が止められる。駆動 停止中に車内温度センサー１１が所望されない加熱を受ける可能性がある。なぜ ならば、このセンサーはラジオ１６、電子部品１７、さらには加熱コア３の熱放 射領域内に存在するからである。従来公知の制御装置は自動車スタート後その高 いセンサー値を読み取り、その結果として空調装置は、まったく必要がないにも かかわらず、最初に強冷却にセットされてしまう。 本発明によれば、自動車の停止後も太陽光センサー１２の測定値が予め定めら れた時間期間の間読み取られそして記録保存される。この測定値が自動車のスタ ート後に読み出されて現在の車内温度測定値の評価のためのベースとなる。 制御装置８は詳細には図示されていない内部バスを有する入／出力ユニットか ら構成されている。その内部バスを介して、制御ユニット１８、マイクロプロセ ッサー１９、電子記録装置２０が相互に接続されている。外部温度、車内温度お よび所望温度の入力データは直接にまたは制御ユニット１８を介してマイクロプ ロセッサー１９の動作メモリーに送られる。制御ユニット１８は太陽光センサー １２からの信号と同時に、イグニションキー１４の位置を示す信号を受け取る。 イグニションがスイッチ−オンされると、太陽光センサーの測定値も同時にマイ クロプロセッサー１９まで送られ、それ自体公知の方法で処理される。イグニシ ョンがスイッチ−オフ（自動車の駆動停止）にされても、たとえば２時間の予め 定められた期間中は、太陽光センサーの測定値は継続的または定期的に記録装置 ２０に保存される。このためには、一方ではバッテリー１５からの別途の給電が そして他方では対応するタイマーが制御ユニット１８の構成要素として必要であ り、これらがいわゆるスタンド−バイ回路を形成する。自動車が予め定められた 時間（２時間）内に再スタートされた場合には、マイクロプロセッサー１９の保 存データが評価される。マイクロプロセッサー１９の動作メモリー内には、駆動 停止前の最後に検知された車内温度の保存値のほかに、さらに実際に測定された 現在の車内温度測定値が存在する。両者を比較して、実測値が保存値より実質的 に高い場合には、記録されていた太陽光測定値が車内実測値の評価のために次の ような態様で使用される： １． 駆動停止の間に非常に強い太陽光照射Ｓ（予め定められた最大値よりも大 きい）が検知されていた場合には、実際の車内温度測定値が“真”と判定され、 そしてこの測定値が制御パラメータとして使用される。 ２． 駆動停止の間にほとんどゼロの太陽光照射Ｓ（予め定められた最小値より も小さい）が検知されていた場合には、保存されていた車内温度測定値が制御パ ラメータとして使用される。なぜならば、この場合には、太陽光による加熱はあ り得ず、実測値は“偽”と判定されるからである。ある短時間（２乃至５分間） の運転後にはじめて実測値は制御のために取り込まれて使用される。すなわち、 この短時間の運転後においては、車内温度センサー１１は十分に換気された状態 になり、したがって“信用しうる”測定値を与えるからである。 ３． 駆動停止の間に最大値と最小値の中間の太陽光照射が検知されていた場合 には、保存値と現在の実測値との中間の補正された車内温度が制御パラメータと して使用される。 上記における太陽光照射についての最大値と最小値は特定のエネルギー量に関 係させて予め計算された数値である。記録保存されていた太陽光センサーの測定 値は自動車の室内に持ち込まれた、ある量のエネルギーを発生したものとして評 価される。この数値は実験的に求めることが可能であり、その場合、太陽光線の 入射方向がさらに重要となるであろう。入射方向に関する情報も与える太陽光セ ンサーが有効である。 自動車が予め定められた時間よりも長い時間駐車していた場合あるいは保存さ れていた車内温度測定値と現在の実測値とが一致した場合には、 ４． 車内温度実測値が制御パラメータとして使用される。なぜならば、この場 合にはその実測値は“信用しうる”ものであるからである。 以上のようにして、短時間駐車後においても空調装置をきわめて迅速に所望室 内温度に調節するという目的が達成される。しかも、これは非常にわずかな費用 で完全自動式に、すなわち付加的なマニュアル操作の負担を要することなく実現 される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの車内温度センサー（１１）および場合によっては１つの外 部温度センサー（１０）からの信号ならびに少なくとも１つの所望温度設定器（ ９）と少なくとも１つの太陽光照射を検知する太陽光センサー（１２）からの信 号を受け取る制御装置（８）と、自動車室内に導入される熱量、空気量および空 気分配を調節するべく該制御装置（８）によって制御されうる調節部材（４乃至 ７）とを有し、該調節部材（４乃至７）の制御はセンサーの測定信号とは独立的 に自動的に行われる方式の自動車の室内温度を調節するための方法において、太 陽光センサー（１２）の測定信号が自動車が駆動されていない場合にも自動車駆 動停止後ある一定の予め定められた時間期間にわたって検知されそして自動車の 再スタート後に制御パラメータとして使用されることを特徴とする方法。 ２．自動車の駆動停止後の該時間期間が約２時間でありそしてその時間期間内の 太陽光センサー（１２）の測定信号が電子的に記録保存されることを特徴とする 請求項１記載の方法。 ３．太陽光センサー（１２）の測定信号が定期的に検知されて記録保存されるこ とを特徴とする請求項２記載の方法。 ４．各自動車駆動中のそれぞれ最後に検知された車内温度が記録保存されそして 自動車の再スタート後に制御装置（８）によって制御パラメータとして使用され ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ５．自動車が駆動されていない時に検知された太陽光センサー（１２）の測定値 が、自動車のスタート直後に検知された車内温度の評価のために使用されること を特徴とする請求項１乃至４の少なくとも１つに記載の方法。 ６．予め定められた時間期間を超過（長時間駐車）して自動車がスタートとした 場合には −現在実際に検知された車内温度を調節部材（４乃至７）の制御のために使 用し， 予め定められた時間期間内（短時間駐車）で自動車がスタートとした場合な らびに現在実際に検知された車内温度測定値が駆動停止前の最後に検知された車 内温度測定値よりも高い場合には −停車時間中の太陽光照射が最小値以下である時は、駆動停止前の最後に記 録保存された車内温度を調節部材（４乃至７）の制御のために使用し， −停車時間中の太陽光照射が最大値以上である時は、現在実際に検知された 車内温度を調節部材（４乃至７）の制御のために使用し，そして −停車時間中の太陽光照射が最小値と最大値の間である時は、補正により計 算された、現在実際に検知された車内温度と駆動停止前の最後に記録保存された 車内温度との間に位置する車内温度値を調節部材（４乃至７）の制御のために使 用する、 ことを特徴とする請求項１乃至５記載の方法。 ７．下記の構成要素を有する請求項１乃至６記載の方法を実施するための空調装 置： −制御装置（８）， −少なくとも１つの車内温度センサー（１１）、場合によっては、１つの外 部温度センサー（１０）、少なくとも１つの所望温度設定器（９）および少なく とも１つの太陽光センサー（１２）、 −制御装置（８）によって制御可能であり、自動車室内に入る熱量、空気量 および空気分配を調節できる調節部材（４乃至７）、および −自動車の駆動停止の間継続的または定期的に作動するスタンド−バイ回、 この回路は太陽光センサー（１２）によって検知された測定値を電子記録装置（ ２０）内に保存する。