(57)【要約】【課題】  空気ノズルを調節するための改良された方法を提供する。【解決手段】  自動車を空気調和するための空気ノズル（３）を調節するための方法において、ファン装置を制御するためのアクチュエータおよび／または空気噴流広がりを制御するためのアクチュエータおよび／または空気方向を制御するためのアクチュエータおよび／または加熱装置が空気ノズル（３）に付設されている。測定値をピックアップするための少なくとも１つのセンサが設けられている。空気ノズル（３）の調整がセンサの測定値に依存して調節される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車を空気調和するための空気ノズル（３）を調節するための方法であって、ファン装置を制御するためのアクチュエータおよび／または空気噴流広がりを制御するためのアクチュエータおよび／または空気方向を制御するためのアクチュエータおよび／または加熱装置が空気ノズル（３）に付設されており、測定値をピックアップするための少なくとも１つのセンサが設けられているものにおいて、空気ノズル（３）の調整がセンサの測定値に依存して調節されることを特徴とする方法。
【請求項２】
自動調整が空気ノズル（３）の調整をスポット噴流と拡散吹出しとの間で変更することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
自動調整が空気ノズル（３）の方向調整を変更することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する空気量を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する空気の吹出し速度を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する暖空気と冷空気との混合比を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する空気の温度を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する空気の空気湿度を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
自動調整が、空気ノズル（３）を通して車室内に達する空気に添加される香料および／またはその濃度を変更することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
センサが乗員の少なくとも１つの身体部分の表面温度を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
センサが乗員の座席占有および／または着座位置および／または着座姿勢および／または体格を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
センサが日射を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
センサが単数または複数のウインドおよび／またはスライド式サンルーフおよび／またはコンバチブルトップの状態を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
センサが空気湿度を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
センサが帯域に関係して測定値を検出することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
手動再調整が記憶され、かつ空気ノズル（３）の最適調整パラメータを検出するとき考慮されることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの空調コントローラと単数または複数の空気ノズル（３）とを有する空調装置または暖房装置であって、加熱装置、および／または空気量制御機構、および／または空気量制御機構用アクチュエータ、および／またはファン装置、および／またはファン装置を制御するためのアクチュエータ、および／または空気方向制御機構用アクチュエータ、および／または空気噴流広がりを制御するためのアクチュエータが空気ノズル（３）に付設されており、測定値をピックアップするための少なくとも１つのセンサが設けられているものにおいて、測定値および調整値に依存して空気ノズル（単・複）（３）を自動調節するためのプログラムが空調コントローラに付設されていることを特徴とする空調装置または暖房装置。
【請求項１８】
プログラムが学習可能であることを特徴とする、請求項１７記載の空調装置または暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車を空気調和するための空気ノズルを調節するための方法であって、ファン装置を制御するためのアクチュエータおよび／または空気噴流広がりを制御するためのアクチュエータおよび／または空気方向を制御するためのアクチュエータおよび／または加熱装置が空気ノズルに付設されており、測定値をピックアップするための少なくとも１つのセンサが設けられている方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、空気ノズルの調整は走行中でも手動で行われ、そのため、運転者が単数または複数の空気ノズルを変位させたいとき、少なくとも瞬間的に気をそらされる。
【０００３】
自動変位可能な空気ノズルを有する車両用自動暖房および／または空調装置が特許文献１により公知である。そこでは、方向調整のために水平薄板と垂直薄板が、また空気量を調整するために空気量ドアが設けられており、薄板と空気量ドアは電動駆動される。ノズル操作パネルが設けられており、このパネルに少なくとも１つの操作要素が配置されており、この操作要素は薄板および空気量ドアの調整用の設定された標準プログラムを設定する。このような配置にはなお要望が残る。
【特許文献１】独国特許出願公開第１００４６６２８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、空気ノズルを調節するための改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、空気ノズルの調整がセンサの測定値に依存して調節されることを特徴とする方法によって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。
【発明の実施の形態】
【０００６】
本発明によれば、自動車を空気調和するための空気ノズルを調節または制御するための方法が提供される。空気方向を（空気吹出し方向を上／下、左／右に）制御するためのアクチュエータ、および／または空気噴流広がりを指向性空気吹出し（「スポット」）と拡散性空気吹出し（「拡散」）との間で制御するためのアクチュエータが空気ノズルに付設されている。指向性空気吹出し（「スポット」）と拡散性空気吹出し（「拡散」）とを選択的に調整するためのこのような空気ノズルは主に旋回ノズルとして構成され、そこでは吹出される空気に付与される旋回によって拡散性吹出し特性も指向性吹出しも実現される。旋回の付与は例えば、出願番号１０２００４０２４０６４．７の先行公開されていないドイツ特許出願に開示されたような螺旋状に配置される空気案内要素によって行われる。特に自動制御することのできるこのようなノズルは一般に快適ノズルとも称される。
【０００７】
さらに、空気量制御機構用ファン装置および／または温度調節するための加熱装置を設けておくことができる。測定値をピックアップするために、例えば温度または空気速度用の少なくとも１つのセンサが空気ノズル内または外部に配置されている。測定値は空気ノズルの自動調整用に利用される。空気ノズル（単・複）、特に運転者側の側部ノズルおよび中央ノズル（単・複）の自動調節もしくは調整は運転者にとって最適な快適さを可能にし、運転者が空気ノズルの手動調整を行う必要がなく、そのため交通に対する運転者の注意が損なわれるようなこともない。
【０００８】
その際好ましくは、自動調整は空気噴流広がりをスポット噴流と拡散吹出しとの間で変更し、および／または空気ノズルの方向調整を（左／右、上／下に）変更し、および／または空気ノズルを通して車室内に達する空気量を変更し、および／または空気ノズルから流出する空気の吹出し速度を変更する。例えば実際の車内温度等の測定値に依存して、または単数または複数のセンサによって車室内で検出される周囲温度もしくは車外温度に依存しても、調節は行われる。
【０００９】
さらに自動調整は、好ましくは、空気ノズルを通して車室内に達する暖空気と冷空気との混合比を変更することができ、温度調節の最適なかつ必要なら極力迅速な変更が可能である。このため、好ましくは冷空気と暖空気は別々に空気ノズルに供給され、空気ドアまたは類似の装置で調節され、空気ノズル内で混合され、車室内に送られる。
【００１０】
車室内に流出する空気の温度調節は加熱素子、例えばＰＴＣ素子、または冷却機構、例えばペルティエ素子によっても、空気ノズルの直接内部またはその直前で、必要なら短い反応時間内に行うことができ、場合によって必要となる空調装置の冷房能力または暖房能力の適合が行われ、適切に温度調節された空気が空気ノズルに達することになる。
【００１１】
さらに、空気ノズルを通して車室内に達する空気の空気湿度の自動調整が可能である。その際、日射等の周囲パラメータの変化時に、車室内に供給される空気から空気ノズル内で水分を奪うことができ、または場合によっては付加することもできる。好ましくは日射に依存した空気ノズルの調節が行われる。というのも太陽の位置が低いと車内の片側が著しく暖められ、そのため快適さが損なわれることがあるからであり、主に、当該領域において空気ノズル調整を相応に変更することによって冷房能力を自動的に高めることが行われる。
【００１２】
自動調整は好ましくは、空気ノズルを通して車室内に達する空気に添加される香料もしくは芳香物質も含み、香料もしくは芳香物質および／またはそれらの濃度は単数または複数のセンサで検出される単数または複数の測定値の変化時に変更することができる。
【００１３】
空気ノズルの自動調整に必要なパラメータを検出するために、好ましくは、乗員の少なくとも１つの身体部分の表面温度を検出するための少なくとも１つのセンサが設けられている。このようなセンサを利用して、乗員がすきま風を感じることなく最適な温度分布において最大可能な快適さを得るように空気噴流は向けることができる。
【００１４】
好ましくは空気ノズル調整の最適化のため多数のセンサが設けられており、センサは例えば乗員の座席占有および／または着座位置および／または着座姿勢および／または体格を検出する。座席非占有の検知は場合によっては個々の空気ノズルの非活性化を可能とし、またはこれらの空気ノズルは別の空調帯域を空気調和するのに利用することができる。さらに、チャイルドシートを検出すると、幼児または乳児がすきま風から保護されるように、空気供給の相応する調節、好ましくは「拡散」方向への調整の移動を行うことができる。着座位置の変化に関して好ましくは流出する空気噴流の高さ調整および横方向調整の自動変更が行われるが、しかし空気量の調整と、「スポット／拡散」調整に関して調整の変更も行うことができる。着座姿勢に関しても同様のことがあてはまる。
【００１５】
空気ノズル（単・複）を相応に制御するために１つのセンサが主に単数または複数のウインドおよび／またはスライド式サンルーフおよび／またはコンバチブルトップの状態を検出する。というのも、例えば後部領域でもサイドウインドが開口するとすきま風が生じ、空気供給の適合が有意義であるからである。場合によっては、上向きの強い空気噴流は、特に乳児キャリヤまたはチャイルドシートの使用時、すきま風を後部座席領域からそらすこともあるが、しかしこれは車室幾何学形状およびその他の事情に依存している。
【００１６】
主に個々のセンサまたはすべてのセンサが個々の空調帯域に付設されており、各空調帯域において空気ノズルの調整によって最適な温度調節が可能である。
【００１７】
人に対して最適な調整を提供するためにプログラムは好ましくは学習可能である。すなわち、プログラムは予調整を変更しながらその他のパラメータを考慮して手動調整変更を記憶し、同じ状況または類似の状況が再び現れると、相応に変更された自動空気ノズル調整が行われる。
【００１８】
本発明の他の対象は空調装置または暖房装置であり、この装置は少なくとも１つの空調コントローラと単数または複数の空気ノズルと測定値をピックアップするための少なくとも１つのセンサとを備えており、加熱装置、および／または空気量制御機構、および／または空気量制御機構用アクチュエータ、および／またはファン装置、および／またはファン装置を制御するためのアクチュエータ、および／または空気方向制御機構用アクチュエータ、および／または空気噴流広がりを制御するためのアクチュエータが少なくとも１つの空気ノズルに付設されている。測定値および調整値に依存して空気ノズルを自動調節するためのプログラムが空調コントローラに付設されている。このプログラムは特に学習能力があり、例えば繰り返される経過指示を記憶して実行することができる。
【００１９】
以下、実施例に基づいて、一部は変更態様で、図面を参考に本発明が詳しく説明される。
【実施例】
【００２０】
基本的に従来構造の自動車空調装置が自動車のセンタコンソール内に配置される操作ユニット１を有し、空調コントローラは少なくとも一部がこの操作ユニットに一体化されている。その際、操作ユニット１は組立体２の一部であり、この組立体は図示実施例において２つの中央ノズル３も含み、一方の中央ノズル３’は運転者に割り当てられ、他方の中央ノズル３’’は同乗者に割り当てられている。操作ユニット１は車両を空気調和するための公知の調整手段を含み、ここでは温度目標値を調整するための調節ノブ４、ファン出力を調整するための調節ノブ５、空調装置の空気分配を調整するための調節ノブ６、空気調和（ＡＣ）操作用スイッチ７、空気循環モード用スイッチ８を含む。図１からわかるように、中央ノズル３は調節ノブおよびスイッチ４〜８と同じ前部に、つまり組立体２の前部に一体化されている。操作ユニット１および中央ノズル３を有する組立体２の構成によってなかんずく最終組立がかなり簡素化される。
【００２１】
図３には右側および左側中央ノズル３を別々に調節する変更態様による空調コントローラのモジュール構造が略示されている。その際インプット、すなわち入力パラメータとして空調コントローラに供給されるのは、調節ノブ４を介して調整された温度目標値、車内温度検出器によって検出された車内温度、調節ノブ５を介して調整されたファン出力、調節ノブ６を介して調整された空気分配、スイッチ７を介した空調装置の作動化または非作動化、スイッチ８を介した空気循環モードの作動化または非作動化、特に車外温度センサ、圧力センサ、日射を検出するためのセンサ等のさまざまなセンサからの多数の別の測定値である。空調コントローラは入力パラメータを評価し、変化がある場合アウトプットとして信号を空調装置のドアまたはファン等のさまざまな要素に、そして圧縮機およびファン等のさまざまな車両要素に転送し、調整は必要なら変更される。さらに、空調調節の一部は中央ノズル３の調整であり、このため流れ方向上／下用サーボモータ、および／または流れ方向左／右用サーボモータ、および／または左側および／または右側中央ノズル３用空気噴流広がりスポット／拡散用サーボモータが、調節ノブ６に依存して操作される。
【００２２】
第１実施例によれば右側および左側中央ノズル３の１つの共通する駆動部が設けられているだけであり、流れ方向上／下、流れ方向左／右および空気噴流広がりスポット／拡散用のサーボモータ左／右がそれぞれ互いに相応に駆動される。その際当然に右側および左側中央ノズル３用にそれぞれ１つの共通するサーボモータを設けておくことができ、サーボモータの数は６から３に半減する。
【００２３】
運転者／同乗者に極力大きな快適さを提供するために、図１に示すように相応する予調整において、選択された目標温度、日射および車外温度に依存して空気噴流広がりスポット／拡散の自動制御が行われる。調整「冷房」および高い日射および／または高い車外温度において「拡散」位置からスポット噴流方向へと自動的に軽微な移動が起きる。最小冷房または暖房における運転のとき拡散噴流への自動的空気噴流広がりが起き、暖房の場合この拡散噴流はスポット位置と拡散位置との間の中間状態に移行する。
【００２４】
図面に示していない他の変更態様によれば、側部ノズルが相応に構成されており、すなわち、中央ノズルの代わりに操作ユニットは側部ノズルのもとに配置されている。
【００２５】
他の変更態様によれば、相応する調整時に側部ノズルの制御は中央ノズルの制御に合せて行われる。
【００２６】
パラメータの変化、第１実施例およびその変更態様によれば特に日射の変化が自動的に検知される結果、噴流広がりに関して空気ノズルの自動調整が‐主に事前の相応するプログラミングまたは調整「自動ノズル制御」において‐行われ、運転者の側では相応する時点に調整過程または調整過程の作動化を行う必要がなく、そのため運転者は気をそらされなく、（経験値から判明する）ごく快適なノズル調整が自動的に行われる。しかし手動調節は排除されていない。
【００２７】
変更態様によれば、場合によっては人に関係しても、手動変更が記憶され、最適な快適状態を検出するとき一緒に勘案され、設定値が持続的に最適化される。
【００２８】
図４には複数の快適空気ノズルの調節全体がブロック線図の態様で略示されている。その際、センサ装置、すなわち温度センサ、空気速度センサ、空気湿度センサ、空気品質センサ等の若干数のセンサ、ファンを駆動するためのモータ、冷却機構（例えばペルティエ素子）、加熱素子（例えばＰＴＣ素子）、香料添加機構、加湿／乾燥機構、流れ方向を上／下に調整するためのモータ、流れ方向を左／右に調整するためのモータ、ノズル噴流広がり（スポット／拡散）用モータ等のアクチュエータが、各空気ノズルに付設されている。センサによって検出された測定値はサブバスシステム、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）を介して空調コントローラに供給され、空調コントローラは空調機能を制御し、快適空気ノズルを調節する。
【００２９】
図４には図示しない変更態様によれば、サブバスシステムの代わりに、空気ノズル‐アクチュエータの直接的駆動、空気ノズル‐センサ装置の直接的把握も設けられている。
【００３０】
単数または複数の表面温度センサ（例えばthermopile sensors）、疲労警報センサ（alert control sensors）、誤位置センサ（out of position sensors）等の別のセンサから空調コントローラに他の測定値が供給される。これに加わるのが、調整された空調様式、ウインド、スライド式サンルーフおよび／またはコンバチブルトップの位置、座席占有（空、占有、チャイルドシートで占有）および（座席調整を介した）体格に関するデータ／測定値である。他の従来型空調センサが他の測定値を提供する。さらに、個々の座席場所または帯域に付設された遠隔操作装置を介して、または直接的入力を介して、目標値は手動で変更することができ、そのため相応するデータがやはり空調コントローラに提供される。この空調コントローラはさらに車両側で、ここではＣＡＮ（Controller Area Network）を介してネットワーク化されており、これにより、空気調和に直接には付設されていないセンサ装置全体がアクセス可能とされる。
【００３１】
図５には快適空気ノズルを調節するためのシステムインテグレーションが示してある。その際、センサによって検出された車外温度および車内温度のデータと車内温度目標値は、右側と左側とで別々に、標準的に主調節器に供給される。この主調節器は主操作量Ｙ＿ｌｉ、Ｙ＿ｒｅを検出し、太陽センサ、空気湿度センサからの別の測定値、ファン目標値、着座位置、空調様式、空気ノズル手動調整等の調整値と一緒に主操作量を引き続き処理し、個々の空気ノズル、つまり左側側部ノズル（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ）、左側中央ノズル（Ｙ＿ＭＤ＿ｌｉ）、右側中央ノズル（Ｙ＿ＭＤ＿ｒｅ）および右側側部ノズル（Ｙ＿ＳＤ＿ｒｅ）の各調節値について評価し、相応するサーボモータ上／下、左／右、スポット／拡散がそれぞれ操作される（図５に状態ベクトルとして図示）。
【００３２】
図６には左側側部ノズルの流れ方向を「上／下」に調整するための機能ダイヤグラムが調節器‐操作量Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉとの関係で例示されている。冷房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＜＜０％）または暖房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＞＞０％）のときには側部ノズルの空気流れ方向を上向きに自動調整することが優先されるのに対して、中立範囲（−１０％≦Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ≦１０％）では空気噴流は傾向的に下向きにされる。検出された基本調整にパラメータ「着座位置」が重ねられる。その際、着座位置が後方に移動されると、調整の自動変位が上から下へと起きる。着座位置が前方に移動されると、調整の自動変位が下から上へと起きる。
【００３３】
図７には左側側部ノズルの流れ方向を「左／右」に調整するための機能ダイヤグラムが調節器‐操作量Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉとの関係で例示されている。冷房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＜＜０％）のときには左側側部ノズルの空気噴流が車両中央方向、すなわち運転者の方向に自動的に向き調節するのが有利である。暖房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＞＞０％）のときには、特に曇りを防止するためにサイドウインド方向の調整が有意義である。基本機能にパラメータ「湿度センサ」、「太陽センサ」が重ねられる。その際、冷房モードのとき日射が高まると空気噴流はサイドウインド方向に誘導される。暖房モードのとき湿度値が高まると軽冷房モードの範囲内で相応する向き調節が行われ、サイドウインドは自動的に曇りを取り除かれる。
【００３４】
図８には左側側部ノズルを例に「スポット／拡散」を調整するための機能ダイヤグラムが調節器‐操作量Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉとの関係で示されている。冷房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＜＜０％）のとき「スポット」調整が自動的に優先され、中立範囲（−１０％≦Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ≦１０％）では拡散空気噴流広がりが優先され、暖房モード（Ｙ＿ＳＤ＿ｌｉ＞＞０％）では中間位置が優先される。日射が強いとき主に「スポット」位置方向への移動が起きる。空調様式を調整するための万一の手段では、以下の特性曲線移動が有意義である：「新鮮な」空調様式を選択すると「スポット」方向への特性曲線移動が有意義であるのに対して、「温和な」空調様式のときには「拡散」方向への移動が起きる。
【００３５】
空気噴流広がりを調整するための他のパラメータとして考慮に値するのはいわゆる疲労警報センサ（alert control sensor）である。例えばまばたきを介して注意散漫が検出されると、「スポット」方向への自動変位および／または自動温度低下が起きる。
【００３６】
図６〜図８の機能ダイヤグラムは左側側部ノズルについて例示的に示したものである。相応する適合によって諸機能は右側側部ノズルおよび両方の中央ノズルに転用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】「スポット」位置、「拡散」位置に関して中央ノズルを自動調整するための機能ダイヤグラムである。
【図２】第１実施例による中央ノズル配置を示す。
【図３】変更態様による空調コントローラのモジュール構造の図である。
【図４】快適空気ノズルを調節するためのブロック線図である。
【図５】快適空気ノズルを調節するためのシステムインテグレーションのブロック線図である。
【図６】左側部ノズルの流れ方向を「上／下」に調節するための機能ダイヤグラムである。
【図７】左側部ノズルの流れ方向を「左／右」に調節するための機能ダイヤグラムである。
【図８】左側部ノズルの「スポット」と「拡散」との間での空気噴流広がりの機能ダイヤグラムである。
【符号の説明】
【００３８】
１  操作ユニット
２  組立体
３  中央ノズル
３’  運転者に割り当てられた中央ノズル
３’’  同乗者に割り当てられた中央ノズル
４  温度目標値を調整するための調節ノブ
５  ファン出力を調整するための調節ノブ
６  空気分配を調整するための調節ノブ
７  空調装置の操作／遮断用スイッチ
８  空気循環モード用スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007517725.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2007517725.tif 000011
2007517725.tif 000012
2007517725.tif 000013
2007517725.tif 000014