説明

マルチブロワユニットのためのHVAC制御

【課題】マルチブロアユニットのためのHVAC制御システムを提供する。
【解決手段】環境制御システム19は、ダクト20,24と、そのダクトを通る空気流を調節するブロック部材36とエバポレータ34が、ダクトアッセンブリ内に配置されエバポレータを横切って空気を吹き出す第1及び第2のブロワ28,30も有している。さらに、システムは、第1及び第2のキャビンエリアに送出されるべき目標空気流量、合計の目標空気流量、及びブロック部材の位置を決定するコントローラ40を有する。第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められる。さらに、コントローラは、合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するようにブロック部材を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、HVACユニットに関し、より具体的には、マルチブロワユニットのためのHVAC制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本欄は、本発明に関連する背景技術を提示するが、それは必ずしも公知技術に該当するものではない。
【0003】
車両は、長年の間、空調システム(HVACシステム、環境制御システムなど)を装備してきた。一般的に、それらのシステムは、エバポレータ、コンデンサ、コンプレッサなどを用いた冷却サイクルを有し、冷媒が、冷却サイクルを流動し、そのサイクル中において温度を変化させる。空気が、冷却されるべく、冷却サイクルのエバポレータ上を流れ、冷却された空気が乗員室に送られ、それによって乗員室が冷やされる。
【0004】
また、それらのHVACシステムは、車両のエンジンによって加熱されるヒータコアを有する。空気が、加熱されるべく、ヒータコア上を流れ、加熱された空気が乗員室に送られ、それによって乗員室が暖められる。
【発明の概要】
【0005】
本欄は、本発明の概略について開示するものであり、本発明の全範囲に渡って、またはその特徴の全てに関して包括的に開示するものではない。
【0006】
第1のキャビンエリアと第2のキャビンエリアとを有する車両のための環境制御システムが開示される。その環境制御システムは、第1のダクトと第2のダクトとを備えたダクトアッセンブリを有する。第1のダクトは、第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定し、第2のダクトは、第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定する。システムは、ダクトアッセンブリに可動に結合されたブロック部材も有する。ブロック部材は、第1及び第2のダクトの少なくとも一方を通る空気流を調節するために、複数の位置の間を移動可能である。エバポレータがダクトアッセンブリ内に配置される。システムは、第1及び第2のダクトの少なくとも一方へ、エバポレータを横切って空気を吹き出す第1のブロワを有している。システムは、さらに、第1及び第2のダクトの少なくとも一方へ、エバポレータを横切って空気を吹き出す第2のブロワも有している。加えて、システムは、第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定するコントローラを有する。コントローラは、決定された第1及び第2の目標空気流量に従い、合計の目標空気流量も決定し、第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められる。コントローラは、その上、合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を第1のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれにブロック部材を置くかを決定する。さらに、コントローラは、合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するようにブロック部材を制御する。
【0007】
また、車両用環境制御システムを制御するための方法が開示される。車両は、ダクトアッセンブリと、そのダクトアッセンブリ内に配置されたエバポレータと、第1のブロワと、第2のブロワと、ブロック部材とを有する。ダクトアッセンブリは、第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定する第1のダクトを有し、また、ダクトアッセンブリは、第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定する第2のダクトも有する。第1及び第2のブロアは、それぞれ、第1及び第2のダクトの少なくとも一方へ、エバポレータを横切って空気を吹き出すように動作する。ブロック部材は、第1及び第2のダクトの少なくとも一方を通る空気を調節するために、複数の位置の間を移動可能である。本方法は、第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定することを含む。また、本方法は、決定された第1及び第2の目標空気流量に従い、合計の目標空気流量を決定することも含む。第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められる。本方法は、さらに、合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を第1のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれにブロック部材を置くかを決定することを含む。その上、本方法は、合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するようにブロック部材を制御することを含む。
【0008】
また、さらに、車両用環境制御システムを制御するための方法が開示される。車両は、ダクトアッセンブリと、そのダクトアッセンブリ内に配置されたエバポレータと、第1のブロワと、第2のブロワと、ブロック部材とを有する。ダクトアッセンブリは、第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定する第1のダクトを有し、また、ダクトアッセンブリは、第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定する第2のダクトも有する。第1及び第2のブロアは、それぞれ、第1及び第2のダクトへ、エバポレータを横切って空気を吹き出すように動作する。ブロック部材は、第2のダクトを通る空気を調節するために、複数の位置の間を移動可能である。複数の位置は、ブロック部材が実質的に第2のダクトを閉じる閉塞位置を含み、また、複数の位置は、ブロック部材が第2のダクトを通じて異なる量の空気流の流動を許容する第1の開放位置と第2の開放位置とを含む。本方法は、第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定することを含む。また、本方法は、第1及び第2の目標空気流量を加算することにより、合計の目標空気流量を決定することも含む。第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率、及び第2のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第2の比率が、それぞれ、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められる。その上、本方法は、合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を第1のブロワが提供し、合計の目標空気流量の第2の比率に相当する流量を第2のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれにブロック部材を置くかを決定することを含む。さらに、本方法は、合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するようにブロック部材を制御することを含む。
【0009】
本発明のさらなる適用範囲が、以下に与えられる詳細な説明から明らかとなる。ただし、この発明の概要における説明及び特定の例は、説明のみを目的とすることが意図され、本発明の範囲を制限することは何ら意図されないことが理解されるべきである。
【0010】
また、以下に説明される図面は、すべての可能な実施形態ではなく、選ばれた実施形態を図解する目的のためだけのものであって、本発明の範囲を制限することを意図されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の教えに従って構成された環境制御システムを備えた車両の概略図である。
【図2】本発明の環境制御システムの概略断面図である。
【図3】図2の環境制御システムを制御するために使用される代表的なデータを示すテーブルである。
【図4】図2の環境制御システムを制御するために使用される代表的なデータを示すグラフである。
【図5】図2の環境制御システムを制御するために使用される代表的なデータを示すテーブルである。
【図6】図2の環境制御システムを制御するための複数の制御モードを示すテーブルである。
【図7】図2の環境制御システムを操作する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施形態のいくつかの例が、添付図面を参照しつつ、より十分に説明される。なお、複数の図面に渡って、対応する参照番号は、対応する部品を示す。
【0013】
最初に図1を参照すると、車両10が示されている。車両10は、いずれの適当なタイプのものであっても良い。例えば、示された実施形態では、車両10は、バン、ミニバン、あるいはスポーツユーティリティビークル(SUV)のような、比較的大きいものである。車両10は、エンジンルーム12と乗員室14とを有する。乗員室14は、前方キャビンエリア16(すなわち、第1のキャビンエリア)と、後方キャビンエリア18(すなわち、第2のキャビンエリア)とを有する。前方及び後方キャビンエリア16,18は、それぞれ乗員のための座席エリアを有する。また、後方キャビンエリア18は、1つ以上のカーゴエリアを有する。
【0014】
車両10は、乗員室14内の空気温度を調節するのに適した環境制御システム19を有する。環境制御システム19は、乗員室14内へ冷却された空気を送り出すため、以下に詳細に説明される、種々の構成部品を有する。環境制御システム19は、本明細書に開示される1つ以上の制御方法を用いて、乗員室14へ加熱された空気を送り出すためにも使用される。また、環境制御システム19は、本明細書に開示される1つ以上の制御方法を用いて、車両10の外部からの冷却されていない、又は加熱されていない空気を送り出すために使用することもできる。しかしながら、以下において、環境制御システム19の制御方法は、乗員室14へ冷却された空気を送り出すものとして説明される。
【0015】
システム19は、(図1、2に示された)複数の出口ダクト22、24を備えたダクトアッセンブリ20を有する。ダクトアッセンブリ20は、いかなる数の出口ダクト22、24を含むことも可能であり、出口ダクト22、24は、乗員室14内のいずれかの適切な場所(乗員の上半身、足元、ウインドシールドなど)へ空気を送出するように配置される。図示された実施形態では、例えば、ダクトアッセンブリ20は、主として前方キャビンエリア16に空気を送出する前方出口ダクト22(すなわち、第1のダクト)と、主として後方キャビンエリア18に空気を送出する後方出口ダクト24(すなわち、第2のダクト)を有している。後に説明されるように、空気はシステム19内で冷却されることが可能であり、及び、空気は前方及び後方出口ダクト22、24を介して、乗員室14に選択的に流出することが可能である。また、後に説明されるように、前方及び後方出口ダクト22、24の両方からの合計の空気流量は、可変であり、環境制御システム19が効果的かつ効率的に乗員室14を冷やすことができるように、選択的に制御される。
【0016】
図2を参照して、環境制御システム19の実施形態がより詳細に説明される。示されるように、環境制御システム19は、第1のブロワ28と第2のブロワ30とを有する。それらのブロワ28、30は、例えば市販のブロワのような、いかなる適当なタイプのものであっても良い。ブロワ28、30は、ブロワ28、30の回転速度が、それぞれのブロワ28、30に印加される電圧に従って独立して制御されるように、(図示しない)電気モータによってそれぞれ駆動される。従って、ブロワ28、30の回転速度を選択的に制御することにより、各々のブロワ28,30からの全空気流量(ブロワ出力)が独立に制御可能である。
【0017】
さらに、システム19は、冷却サイクル(つまり、冷媒サイクル)を有し、それは、概して、符号32で示されている。冷却サイクル32のエバポレータ34だけが、図2に示されている。しかしながら、冷却サイクル32は、公知のように、エバポレータ34に流体的に接続された、コンデンサ、コンプレッサ、エクスパンションバルブなども含むことが理解されるべきである。エバポレータ34は、前方及び後方出口ダクト22、24の上流の、ダクトアッセンブリ20の共通プレナム26内に配置されている。
【0018】
市販されている冷媒が、冷却サイクル32を絶え間なく流れ、それにより、冷媒の温度及び圧力が変化する。特に、低温及び低圧の冷媒が、(例えばエクスパンションバルブから)エバポレータ34を通って流れ、ブロワ28、30からのより暖かい空気が、そのエバポレータ34を横切って流れることで、乗員室14に導入される前に冷却される。
【0019】
いくつかの実施形態において、車両10は、ただ1つの環境制御システム19を有し、そのシステム19は、単一のエバポレータ34(並びに単一のコンデンサ、コンプレッサ、エクスパンションバルブなど)を有するただ1つの冷却サイクル32を備える。これにより、車両10の製造コストを低減することができる。システム19が単一の冷却サイクル32しか有していないという事実にも係わらず、システム19は、バン、ミニバン、SUV、及び他の大型の車両を冷却するための十分な冷却能力を有している。
【0020】
加えて、環境制御システム19は、少なくとも1つのブロック部材36を有している。ブロック部材36は、後方出口ダクト24の上流端近傍において、ダクトアッセンブリ20に可動に結合された(例えば、旋回するように結合された)平坦なプレート又はドアである。ブロック部材36は複数の位置を取ることができる。例えば、図示された実施形態では、ブロック部材36は、第1の位置38a、第2の位置38b、第3の位置38c、第4の位置38d、及び第5の位置38eを持つ。第1の位置38a(すなわち、閉塞位置)において、ブロック部材36は、後方出口ダクト24の上流端を実質的に閉じる。第2から第5の位置38b−38e(すなわち、開放位置)のそれぞれにおいて、ブロック部材36は、後方出口ダクト24から次第に遠ざかるように旋回し、漸次、より多くの空気流が後方出口ダクト24を通ることを許容する。
【0021】
ブロワ28,30の各々は、それぞれの空気流路に沿って空気を吹き出し、それらは、各々、39,41の矢印によって示されている。第1のブロワ28は実質的に前方出口ダクト22と位置合わせされているので、第1のブロワ28は、主に前方出口ダクト22を通り前方キャビンエリア16へと、第1の空気流路39に沿って空気を吹き出す。また、第2のブロワ30は実質的に後方出口ダクト24と位置合わせされているので、及びブロック部材36が第5の位置38eにあるので、第2のブロワ30は、主に後方出口ダクト24を通り後方キャビンエリア18へと、第2の空気流路41に沿って空気を吹き出す。換言すると、ブロック部材36が第5の位置38eにあるとき、後方出口ダクト24は十分に開かれているので、第2のブロワ30からの空気は、主に後方出口ダクト24を通って流れる。ブロック部材36が第4の位置38dにあるとき、後方出口ダクト24は、部分的に閉じられており、その結果、ブロック部材36は、第2のブロワ30からの空気のいくらかが前方出口ダクト22に進入するように導く(つまり、第2の空気流路41が、部分的に前方出口ダクト22へ向かい、かつ部分的に後方出口ダクト24へ向かうように分岐する。)このように、ブロック部材36は前方及び後方出口ダクト22,24を通る空気流を調節可能であることが理解されるであろう。
【0022】
なお、ブロック部材36は、いかなる適切な数の停止位置38a−38eを持っていても良いし、ブロック部材36は、後方出口ダクト24に対して、いかなる所定の角度や位置に配置されてもよいことが理解されるであろう。その上、いくつかの実施形態においては、システム19は、複数のブロック部材36を有していても良い。また、ブロック部材36は、前方出口ダクト22に可動に結合され、実質的に前方出口ダクト22を閉塞したり、あるいは空気流が前方出口ダクト22を通ることを許容したりするようにしても良い。
【0023】
さらに、環境制御システム19は、さらにコントローラ40を有する。コントローラ40は、コンピュータと同様に、種々のハードウエア、ソフトウエア、及び他の構成部品を有している。特に、コントローラ40は、プロセッサ42と、メモリデバイス44(例えば、RAM及び/又はROM)とを有する。プロセッサ42とメモリデバイス44とは、通常の種類のものである。メモリデバイス44は、図3−図6に示されるような、探索テーブル、グラフ、及び他の記憶されたデータを含んでいる。コントローラ40は、(例えば、各々に供給される電圧を変化させることによって)ブロワ28,30のそれぞれの回転速度を制御するために使用され、また、ブロック部材36の位置を制御することも可能なものである。コントローラ40は、プログラムロジック、及び、例えば図3−図6に示される探索テーブルやグラフなどに従って、ブロワ28,30と、ブロック部材36の位置とを制御する。コントローラ40は、冷却サイクル32を制御することによって、乗員室14へ流出するっ空気の温度も制御する。
【0024】
さらに、環境制御システム19は、ユーザ操作装置46を有する。ユーザ操作装置46は、ボダンスイッチ、スライダースイッチ、ダイヤルスイッチ、あるいは他の何らかの操作装置を含み、それを用いて、乗員は、コントローラ40に制御指示を入力することができる。例えば、ユーザは、手動で、乗員室14の望ましい温度(例えば、前方キャビンエリア16の望ましい温度と、それとは異なる後方キャビンエリア18の望ましい温度)を設定することができる。ユーザは、手動で、前方又は後方キャビンエリア16,18へ空気を送出するかどうかを指示したり、あるいは乗員室14内の空気流を向ける場所(例えば、ウインドシールドへ向けたり、フロアに向けたりなど)を指定したりすることもできる。
【0025】
さらに、環境制御システム19は、日照負荷センサ47を有する。日照負荷センサ47は、公知のタイプの光感応センサであり、車両10に注がれる太陽光の量及び強度を検出するように動作する。また、日照負荷センサ47は、前方キャビンエリア16に対する太陽光の強度、及び後方キャビンエリア18に対する異なる太陽光の強度を検出するようにも動作する。
【0026】
環境制御システム19は、さらに、1つ以上の温度検出器49を有する。温度検出器49は、いかなる適切なタイプのものであっても良く、乗員室14内部の温度を検出し、及び/又は、車両10の外部の周囲温度を検出する。いくつかの実施形態では、温度検出器49は、前方キャビンエリア16内の温度と、後方キャビンエリア18内の異なる温度とを検出する。
【0027】
さらに、システム19は、乗員室14内における、乗員の存在、不在、及び乗車位置を検出する(例えば、前方及び後方キャビンエリア16,18内の乗員を検出する)ように動作する乗員検出システム48を有する。この乗員検出システム48は、乗員室14のシート内に搭載された(図1参照)ホール効果センサ50a、50bを備える電子システムである。乗員検出システム48は、(例えば、1個以上のカメラを用いて)視覚的に、(例えば、熱感応部材を用いて)熱的に、もしくは何らかの他の適切な装置を用いることで、乗員を検出するものであっても良い。
【0028】
動作の間、コントローラ40は、(例えば、それぞれに供給される電圧を制御することにより)第1及び第2のブロア28,30の空気流量出力を制御し、また、第1から第5の位置38a−38eの間で、ブロック部材36の移動を制御し、それによって、前方及び後方キャビンエリア16,18への空気流量を調節する。各ブロワ28,30に供給される電圧とブロック部材36の位置は、図7に示される方法60に従って制御される。
【0029】
その方法60はブロック62から始まり、そこにおいて、コントローラ40は、どのくらいの空気流(空気流量)が前方キャビンエリア16に送出され、どのくらいの空気流が後方キャビンエリア18に送出されるべきか決定する。前方キャビンエリア16に送出されるべき目標空気流量(すなわち、第1の目標空気流量)が図7において、“TF”として表され、後方キャビンエリア18に送出されるべき目標空気流量(すなわち、第2の目標空気流量)が図7において、“TR”として表されている。
【0030】
そして、ブロック64において、コントローラ40は第1及び第2の目標空気流量TF、TRに従って、合計の目標空気流量TTを決定する。図示された実施形態では、プロセッサ42は、合計の目標空気流量TTを決定するために、第1及び第2の目標空気流量を加算している。しかしながら、合計の目標空気流量TTは、第1及び第2の目標空気流量TF、TRを考慮に入れつつ、他のいかなる適切なアルゴリズムに従って決定されても良い。
【0031】
次に、ブロック66において、コントローラ40は、第1のブロワ28によって送出される空気流量の、合計の目標空気流量における比率(すなわち、第1の比率)を決定する。また、コントローラ40は、第2のブロワ28によって送出される空気流量の、合計の目標空気流量における比率(すなわち、第2の比率)を決定する。続くブロック68において、コントローラ40は、ブロック部材36をいずれの位置38a−38eに移動させるかを決定する。そして、ブロック70において、コントローラ40は、ブロック66においてなされた決定に従ってブロア28、30を動作させ、ブロック68においてなされた決定に従って、ブロック部材36を位置決めする。
【0032】
以下に説明されるように、環境制御システム19は、多くのケースにおいて、第1のブロワ28が、合計の空気流量TTの100%を供給するように、動作する。つまり、第1のブロワ28が、合計の空気流量TTのいくらかを供給できなくならない限り、第2のブロワ30はオフしたままとされる。ブロック部材36は、必要な量の空気流が、前方及び後方キャビンエリア16,18のそれぞれに供給されるように、その種々の位置38a−38eの間で移動させられる。従って、後述するように、システム19を、非常に効率的に動作させることができる。
【0033】
いくつかの実施形態では、目標空気流量TF,TRは、温度検出器49、日照負荷センサ47,乗員検出システム48、及び/又は、ユーザ操作装置46からデータを集めることにより、コントローラ40(ブロック62)によって決定される。具体的には、目標空気流量TF,TRは、温度検出器49によって検出された温度、日照負荷センサ47によって検出された日照負荷、乗員検出システム48によって検出された乗員の人数及び乗車位置、ユーザ操作装置46で設定された目標温度などに従って決定される。一旦、それらの目標TF,TRが決定されると、プロセッサ42は合計の目標空気流量TTを算出する(ブロック64)。
【0034】
例えば、図3において、前方キャビンエリア16へ送出されるための、種々の目標空気流量TFが、A列に記載されている。それらの種々の目標TF(800m/h、500m/h、350m/h、250m/h、100m/h、及び0m/h)は、B列に記載されたブロワのセッティングに対応している(MAX、Hi、Med2、Med1、Lo、OFF)。また、後方キャビンエリア18へ送出されるための、種々の目標空気流量TRが、8行目に記載されている。目標空気流量TFとTRとを加算することによって、プロセッサ42は、両方のキャビンエリア16,18の全目標空気流量を決定する。(種々の全目標空気流量TTが、行及び列の各交点に内包されている。示された実施形態では、21種の全目標空気流量TTがある。
【0035】
コントローラ40が、前方キャビンエリア16に送出されるべき目標空気流量TFは350m/hであり、後方キャビンエリア18に送出されるべき目標空気流量TRは200m/hであると決定したものと仮定すると、プロセッサ42は、全目標空気流量TTを550m/hと算出する。そして、図3の探索テーブルに従い、システム19は、(F3のセルの)モード“16”となる。
【0036】
そして、コントローラ40は、550m/hの空気を送出するときに、ブロック部材36をどこに位置させるべきかを決定するために、図5の探索テーブルを参照する。図5に示されるように、モード“16”に対して、ブロック部材36は、第4の位置38dに移動される。図4及び図5のデータは、第1及び第2のブロワ28,30に印加されるべき電圧も示す。例えば、モード“16”に対して、第1のブロワ28の印加電圧はV9(すなわち、印加可能最大電圧)であり、第2のブロワ30の印加電圧はV1(すなわち、印加可能最小電圧)である。このようにして、システム19は、550m/hの空気を送出するとともに、第4の位置38dのブロック部材36により、空気が、前方及び後方キャビンエリア16,18へと意図通りに分配される。
【0037】
図3−図5のデータは、図6に示されるように編集することができる。図3と同様に、前方キャビンエリア16に送出されるべき種々の目標空気流量TFが、A列に含まれており、後方キャビンエリア18に送出されるべき種々の目標空気流量TRが、8行に含まれている。そして、種々の全目標空気流量TTが行及び列の交点に示されている。ブロック部材36の位置は、9行に含まれている。
【0038】
図6の各括弧内に示されているのは、各モードにおいて、第1のブロワ28が提供する空気流量の、全目標空気流量TTの内の比率である。それらの比率は、予め定められ、メモリデバイス44に記憶された検索テーブルに含まれている。それらの比率は、ブロワ28,30の各々に印加される電圧の割合に基づくものである。また、その比率に代えて、それらの値は、第1及び第2のブロワ28,30の出力の比として表現されても良い。
【0039】
例えば、前方キャビンエリア16に送出されるべき目標空気流量TFが350m/hであり、後方キャビンエリア18に送出されるべき目標空気流量TRが200m/hである場合、セルF3は、第1のブロワ28が全目標空気流量TT(550m/h)の90%の流量を提供することを示している。そのため、第2のブロワ30は全目標空気流量TTの10%の流量を提供することになる。そのモードにおいて、ブロック部材36は、350m/hが前方キャビンエリア16に送出され、200m/hが後方キャビンエリア18に送出されるように、第4の位置38dに移動される。
【0040】
図6に示されるように、システム19は、第1のブロワ28が全目標空気流量TTの100%を提供する(そして、第2のブロワ30が全目標空気流量TTの0%を提供する)各種のモードにおいて、動作され、制御される場合がある。具体的には、モード1−4,6−8,10−12,14,15,18及び19において、第1のブロワ28が全目標空気流量TTの100%を提供する。また、他のモード(モード5,9,13,16,17,20及び21)においても、第2のブロワ30は、単に補足的な空気流量を提供するだけである一方、第1のブロワ28に印加される電圧V9は最大化される(つまり、最大回転速度で動作する)。
【0041】
従って、システム19は、車両10が比較的大きな乗員室14を有していたとしても、単一のエバポレータ34しか有していないにも係わらず、非常に効率的なやり方で乗員室14を冷却することができる。また、電力消費は比較的少なくすることができ、その結果、車両10は、燃費経済性を向上することができる。
【0042】
図3−図6に示されるように、説明された多数のモード(21種)があったが、そのモードの数はいくつであっても良く、各モードは、ブロワ電圧とブロック部材36の位置とのいかなる組み合わせを含むものであっても良い。図4及び図5において、V1は第1のブロワ28に印加される最小電圧を表し、V9が第1のブロワ28に印加される最大電圧を表すことが理解されるであろう。また、V1は第2のブロワ30に印加される最小電圧を表し、V5が第2のブロワ30に印加される最大電圧を表すことが理解されるであろう。さらに、検索テーブルが上述した実施形態において与えられたが、コントローラ40は、本発明の範囲から逸脱しない限り、システム19を制御するために、アルゴリズム、データ、もしくは他のツールに依拠するものであっても良い。加えて、目標空気流量が、検索テーブルに記憶されたいかなるモードにもぴったりと一致しない場合、コントローラ40は、実際の目標空気流量に最もよく一致する記憶されたモードを探索するようにしても良い。
【0043】
図5に示されたいくつかのモード(例えば、モード“1”から“4”、モード“6”から“8”、モード“14”から“15”、及びモード“18”)では、第2のブロワ30はOFFのままとされる(つまり、ゼロ電圧が第2のブロワ30に印加される)一方で、電圧が第1のブロワ28のみに印加される。従って、第1のブロワ28のみが乗員室14を冷却するために必要とされるだけであるので、より少ない電力が消費されるだけで済む。
【0044】
また、いくつかのモード(例えば、モード“1”から“5”)では、ブロック部材36が、後方出口ダクト24を実質的に閉塞すべく、第1の位置のままとされる。それにより、空気は、前方キャビンエリア16へ直接的に送出される。
【0045】
さらに、“優先”モードがあっても良い。示された実施形態においては、“優先”モードは、モード“5”に表されている。そこにおいて、ブロック部材36は実質的に後方出口ダクト24を閉塞しつつ、最大電圧(それぞれ、V9とV5)が第1及び第2のブロワ28,30に印加される。それにより、最大量の空気流量が前方キャビンエリア16に送出される。コントローラ40は、例えば、乗員検出システム48が前方キャビンエリア16内においてのみ乗員を検出した場合、温度検出器49が高い周囲温度及び/又は乗員室14内部の高い温度を検出した場合、及び/又は高い日射負荷がセンサ47によって検出された場合に、自動的に、“優先”モードに切り替えても良い。また、ユーザ操作装置46は、システム19をこの優先モードに手動で設定するための操作部(例えば、ボタンスイッチなど)を有していても良い。
【0046】
上記した実施形態の記述は、図解及び解説の目的のために与えられたものである。それは、網羅的であることや、本発明を限定することを意図されていない。特定の実施形態の個々の要素や特徴は、概して、その特定の実施形態に制限されず、たとえ具体的に図示や説明がなかったとしても、適用可能である限り、交換可能であり、選択された実施形態において使用可能である。また、同要素や特徴は、多くのやり方で変更されても良い。そのような変更は、本発明から逸脱したものとはみなされるべきではなく、全てのそのような修正は、本発明の範囲に含まれることが意図されている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のキャビンエリアと第2のキャビンエリアとを有する車両のための環境制御システムであって、
第1のダクトと第2のダクトとを備え、前記第1のダクトは、前記第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定し、前記第2のダクトは、前記第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定するダクトアッセンブリと、
前記ダクトアッセンブリに可動に結合され、前記第1及び第2のダクトの少なくとも一方を通る空気流を調節するために、複数の位置の間を移動可能であるブロック部材と、
前記ダクトアッセンブリ内に配置されるエバポレータと、
前記第1のダクトと前記第2のダクトとの少なくとも一方へ、エバポレータを横切って空気を吹き出す第1のブロワと、
前記第1のダクトと前記第2のダクトとの少なくとも一方へ、エバポレータを横切って空気を吹き出す第2のブロワと、
前記第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定し、決定された第1及び第2の目標空気流量に従い、合計の目標空気流量を決定し、前記第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められ、合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を前記第1のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれにブロック部材を置くかを決定し、合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように前記第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するようにブロック部材を制御するコントローラと、を備えることを特徴とする環境制御システム。
【請求項2】
前記コントローラは、前記第1のブロワに合計の目標空気流量の100%を提供させ、かつ、前記ブロック部材をそれぞれ異なる位置とする複数の異なるモードを持つことを特徴とする請求項1に記載の環境制御システム。
【請求項3】
前記第1のキャビンエリアは、乗員室の前方キャビンエリアであり、前記第2のキャビンエリアは、乗員室の後方キャビンエリアであることを特徴とする請求項1に記載の環境制御システム。
【請求項4】
前記ブロック部材は、当該ブロック部材が実質的に前記第2のダクトを閉じる閉塞位置を有し、及び、前記ブロック部材は、当該ブロック部材が前記第2のダクトを通じて空気の流れを許容する開放位置を有することを特徴とする請求項1に記載の環境制御システム。
【請求項5】
前記ブロック部材は、複数の開放位置を有し、前記ブロック部材は、それら複数の開放位置において、異なる量の空気が前記第2のダクトを通じて流れることを許容することを特徴とする請求項1に記載の環境制御システム。
【請求項6】
前記ブロック部材は、前記閉塞位置と前記複数の開放位置との間で、前記第2のダクトに対して旋回するべく、前記ダクトアッセンブリに旋回可能に結合され、前記ブロック部材は、前記閉塞位置にあるとき、実質的に前記第2のダクトを閉じることを特徴とする請求項5に記載の環境制御システム。
【請求項7】
前記コントローラは、当該コントローラが前記第1及び第2のブロワの両方からの空気流出力をそれぞれの最高レベルに増加する優先モードを持つことを特徴とする請求項1に記載の環境制御システム。
【請求項8】
前記第1及び第2のキャビンエリア内の乗員を検出するセンサをさらに備え、
前記センサが前記第1のキャビンエリアのみに乗員を検出したとき、前記コントローラは、前記優先モードとなることを特徴とする請求項7に記載の環境制御システム。
【請求項9】
ユーザが前記コントローラを前記優先モードに設定するために用いられるユーザ操作装置をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の環境制御システム。
【請求項10】
前記ブロック部材は、当該ブロック部材が実質的に前記第2のダクトを閉じる閉塞位置を有し、前記コントローラは、優先モードとなったとき、前記ブロック部材を閉塞位置に移動させることを特徴とする請求項7に記載の環境制御システム。
【請求項11】
ダクトアッセンブリと、そのダクトアッセンブリ内に配置されたエバポレータと、第1のブロワと、第2のブロワと、ブロック部材とを備えた車両用環境制御システムの制御方法であって、
前記ダクトアッセンブリは、第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定する第1のダクトを有し、また、前記ダクトアッセンブリは、第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定する第2のダクトも有し、前記第1及び第2のブロアは、それぞれ、前記第1及び第2のダクトの少なくとも一方へ、前記エバポレータを横切って空気を吹き出すように動作し、前記ブロック部材は、前記第1及び第2のダクトの少なくとも一方を通る空気流を調節するために、複数の位置の間を移動可能であり、
前記制御方法は、
前記第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、前記第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定し、
決定された第1及び第2の目標空気流量に従い、合計の目標空気流量を決定し、その際、前記第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められ、
合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を前記第1のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれに前記ブロック部材を置くかを決定し、
合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように前記第1のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するように前記ブロック部材を制御することを特徴とする制御方法。
【請求項12】
前記ブロック部材は、閉塞位置と開放位置とを有し、前記ブロック部材は、閉塞位置にて実質的に前記第2のダクトを閉じ、前記ブロック部材は、開放位置にて前記第2のダクトを通る空気流を許容し、
複数の位置のいずれに前記ブロック部材を置くかを決定することは、閉塞位置と開放位置とのどちらに前記ブロック部材を置くか決定することを含むことを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
【請求項13】
前記ブロック部材は、複数の開放位置を有し、前記ブロック部材は、複数の開放位置において、異なる量の空気が前記第2のダクトを通ることを許容し、
複数の位置のいずれに前記ブロック部材を置くかを決定することは、複数の開放位置のいずれに前記ブロック部材を置くかを決定することを含むことを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
【請求項14】
前記第1のキャビンエリア及び前記第2のキャビンエリア内の乗員を検出し、
前記第1のキャビンエリアのみに乗員を検出したとき、前記第1及び第2のブロワの両方からの空気流出力を最高レベルに増加するとともに、前記ブロック部材を、当該ブロック部材が実質的に前記第2のダクトを閉じる閉塞位置に移動させることを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
【請求項15】
ユーザが環境制御システムを優先モードに設定したとき、前記第1及び第2のブロワの両方からの空気流出力を最高レベルに増加するとともに、前記ブロック部材を、当該ブロック部材が実質的に前記第2のダクトを閉じる閉塞位置に移動させることを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
【請求項16】
前記第1のブロワが、合計の目標空気流量の100%を提供し、前記第2のブロワが、合計の目標空気流量の0%を提供する、複数の異なるモードから選択するものであって、
前記ブロック部材は、複数の異なるモードの各々において異なる位置を取ることを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
【請求項17】
ダクトアッセンブリと、そのダクトアッセンブリ内に配置されたエバポレータと、第1のブロワと、第2のブロワと、ブロック部材とを備えた車両用環境制御システムの制御方法であって、
前記ダクトアッセンブリは、第1のキャビンエリアへの第1の空気流路を規定する第1のダクトを有し、また、前記ダクトアッセンブリは、第2のキャビンエリアへの第2の空気流路を規定する第2のダクトも有し、前記第1及び第2のブロアは、それぞれ、前記第1及び第2のダクトへ、前記エバポレータを横切って空気を吹き出すように動作し、前記ブロック部材は、前記第2のダクトを通る空気流を調節するために、複数の位置の間を移動可能であり、それら複数の位置は、前記ブロック部材が実質的に前記第2のダクトを閉じる閉塞位置を含み、また、複数の位置は、前記ブロック部材が前記第2のダクトを通じて異なる量の空気流の流動を許容する第1の開放位置と第2の開放位置とを含み、
前記制御方法は、
前記第1のキャビンエリアに送出されるべき第1の目標空気流量と、前記第2のキャビンエリアに送出されるべき第2の目標空気流量を決定し、
第1及び第2の目標空気流量を加算することにより、合計の目標空気流量を決定し、その際、前記第1のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第1の比率、及び第2のブロワによって送出されるべき、合計の目標空気流量における第2の比率が、第1の目標空気流量、第2の目標空気流量、及び合計の目標空気流量に従って定められ、
合計の目標空気流量の第1の比率に相当する流量を前記第1のブロワが提供し、合計の目標空気流量の第2の比率に相当する流量を前記第2のブロワが提供することで、実質的に合計の目標空気流量を達成するべく、複数の位置のいずれに前記ブロック部材を置くかを決定し、
合計の目標空気流量の第1の比率の流量を提供するように前記第1のブロワを制御し、合計の目標空気流量の第2の比率の流量を提供するように第2のブロワを制御するとともに、複数の位置の中の、決定された位置に移動するように前記ブロック部材を制御することを特徴とする制御方法。
【請求項18】
前記第1のブロワが、合計の目標空気流量の100%を提供し、前記第2のブロワが、合計の目標空気流量の0%を提供する、複数の異なるモードから選択するものであって、
前記ブロック部材は、複数の異なるモードの各々において異なる位置を取ることを特徴とする請求項17に記載の制御方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2012−206716(P2012−206716A)
【公開日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−74384(P2012−74384)
【出願日】平成24年3月28日(2012.3.28)
【出願人】(500164385)デンソー インターナショナル アメリカ インコーポレーテッド (49)
【Fターム(参考)】