(57)【要約】【課題】  自動車のヒータコアを流れるエンジン冷却水の流量を自動制御する装置及び方法を提供することを目的とする。【解決手段】  ヒータコアに流入する前に第１の流量で流れる冷却水の温度と、ヒータコアから排出される空気の温度との差を決め、仮にその温度差が予め定められた第１の温度差より大きいならば、現在の冷却水流量を第２の流量まで増加することにより、ヒータコア４００を流れるエンジン冷却水の流量を調節する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却剤の流量を調節する方法であって、
ヒータコアに流入する前に第１の流量で流動する冷却剤の温度と、前記ヒータコアを出る空気の温度との温度差を決定する工程と、
前記温度差が、第１の所定温度差以上である時に、前記第１の流量よりも高い第２の流量に上記冷却剤の流量を増加させる工程と、
を備えることを特徴とする冷却剤流量制御方法。
【請求項２】
前記温度差は、ヒータコアに流入する前記冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度とを測定することによって決定されることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項３】
前記第１の流量の冷却剤の温度は、冷却剤の温度を測定することにより決定され、ヒータコアから出る空気の温度は、ヒータコアを出る温度を推定することにより決定されることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項４】
前記第１の流量より冷却剤流量を増加した後に、ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、上記ヒータコアを出る空気の温度との温度差を、冷却剤が前記第２の流量よりも低い第３の流量で流動していると仮定して推定する工程と、
推定された前記温度差が第２の所定温度差以下である時に、ほぼ前記第３の流量に前記冷却剤の流量を減少させる工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項５】
前記第１の所定温度差は、前記第２の所定温度差よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項６】
前記第１の所定温度差は約２０℃であることを特徴とする請求項５に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項７】
前記第１の所定温度差は、前記第２の所定温度差よりも約１／４大きいことを特徴とする請求項４に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項８】
冷却剤の流量をほぼ第３の流量まで減少した後に、ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度とヒータコアを出る空気の温度を測定することにより、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度との間の第２の温度差を決定する工程と、
前記第２の温度差が前記第１の所定温度差よりも大きい時に、冷却剤の流量を増加する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項９】
冷却剤が前記第２の流量で所定期間流れた後に、冷却剤の流量を前記第２の流量から第３の流量へと減少させる工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１０】
冷却剤の流量を前記第２の流量から第３の流量まで減少した後に、ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度とヒータコアを出る空気の温度との間の第２の温度差を決定する工程と、
前記第２の温度差が前記第１の所定温度差よりも大きい時に、冷却剤の流量を増加する工程と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１１】
前記第２の温度差は、ヒータコアに流入する前記冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度を測定することによって決定されることを特徴とする請求項１０に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１２】
自動車の車内雰囲気を制御する方法であって、
請求項１に記載のヒータコアを通る冷却剤の流量を調整する工程と、
前記ヒータコアから前記車内へと加熱空気を供給する工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
ヒータコアを出る空気の温度が推定されることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１４】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、ヒータコアを通過して自動車の室内に導かれる全空調空気の割合に基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１５】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、空調空気を室内に導く送風機速度に基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１６】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、ヒータコアを通過する空気の質量流量に基づくことを特徴とする請求項１４に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１７】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、冷却剤の流量に影響を及ぼす自動車構成要素の少なくとも1つの作動パラメータに関して、前もって得られる実証的データに基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１８】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、ヒータコアを介して流れる冷却剤の温度当たりのエンタルピーと、ヒータコアを介して流れる空気の温度当たりのエンタルピーとに基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項１９】
ヒータコアを出る空気の温度の前記推定は、ヒータコアを介して流れる冷却剤の温度当たりのエンタルピーと、ヒータコアを介して流れる空気の温度当たりのエンタルピーとの所定比率に基づくことを特徴とする請求項１８に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２０】
ヒータコアを出る空気温度の推定の基盤として使用される前記所定比率は、冷却剤流量に影響を及ぼす自動車構成要素の少なくとも1つの可変の作動パラメータに関係して変化することを特徴とする請求項１９に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２１】
ヒータコアを通過して自動車の室内に導かれる全空調空気の割合と、室内に空調空気を送る送風機速度に基づいた比率を測定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２２】
前記比率は、さらに、ヒータコアを通過して自動車の室内に導かれる全空調空気の割合と、室内に空調空気を送る送風機速度とに基づくことを特徴とする請求項２０に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２３】
前記温度推定は、さらに、前記ヒータコアの実効熱伝達係数に基づくことを特徴とする請求項２０に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２４】
前記ヒータコアを出る空気温度の推定は、ヒータコアに流入する空気の測定温度に基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２５】
前記ヒータコアを出る空気温度の推定は、ヒータコアに流入する冷却剤の測定温度に基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２６】
前記ヒータコアを出る空気温度の推定は、ヒータコア分配率に基づくことを特徴とする請求項１３に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項２７】
自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却剤の流量を調節する方法であって、
混合ドア位置を指示する値を獲得する工程と、
前記ヒータコアを通る空気流量を指示する値を獲得する工程と、
ヒータコアを通る冷却剤の流量を指示する値を獲得する工程と、
ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度を測定する工程と、
ヒータコアを通過する前の空気の温度を測定する工程と、
前記混合ドア位置を指示する値を獲得することによりヒータコアを出る空気温度を決定し、ヒータコアを通る空気流量を指示する値を獲得し、ヒータコアを通る冷却剤流量を指示する値と、測定された前記冷却剤温度と、測定された前記空気温度とを獲得する工程と、
決定された、ヒータコアに流入する前の前記冷却剤温度と、決定された、ヒータコアを出る前記空気温度との温度差を決定する工程と、
前記温度差が所定の温度差よりも大きい時に、冷却剤の流量を増加する工程と、
を備えることを特徴とする冷却剤流量制御方法。
【請求項２８】
自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却剤の流量を調節する方法であって、
少なくとも下記の式：
Tao＝[（Tci−（Tci-Tai）・e(-UA/Cc・（1+Cc/Ch）)]/（1+ Cc/Ch）…(1)
但し：Tao＝ヒータコアを出る空気温度、
Tci＝ヒータコア入口での冷却剤温度、
Tai＝ヒータコアに入る前の空気温度、
Cc/Ch＝温度当たりの冷却剤エンタルピーと、温度当たりのヒータコア・エンタルピーとの変動比率、
UA/Cc＝Cc/Chに基づく可変ヒータコア動作パラメータ、
に関するアルゴリズムを利用してヒータコアを通過する空気の温度Taoを決定する工程と、
ヒータコアに流入する前に、第１の流量で流れる冷却剤の温度と、前記温度Taoとの温度差を決定する工程と、
前記温度差が所定の温度差よりも大きい時に、冷却剤の流量を、前記第１の流量よりも高い第２の流量に向けて増加する工程と、
を備えることを特徴とする冷却剤流量制御方法。
【請求項２９】
前記アルゴリズムで使用されるCc/Chの値は、少なくとも、送風機の速度と冷却剤の流量に基づいて決定されることを特徴とする請求項２８に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項３０】
前記アルゴリズムで使用されるCc/Chの値は、更に、ヒータコアを通過し車内に導入される空気の割合に基づくことを特徴とする請求項２９に記載の冷却剤流量制御方法。
【請求項３１】
自動車の車内雰囲気を調節する方法であって、
ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、前記ヒータコアを出る空気の温度との温度差に基づいてヒータコアに流入する冷却剤の流量を増減する工程を備えることを特徴とする制御方法。
【請求項３２】
前記温度差は推定された温度差であることを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項３３】
前記冷却剤流量の増加は、ヒータコアに流入する冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度を測定することによって決定された温度差に基づくことを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項３４】
前記冷却剤の温度は、冷却剤の温度を測定することにより決定され、ヒータコアから出る空気の温度は、ヒータコアを出る温度を推定することにより決定されることを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項３５】
ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度との温度差であって、仮に冷却剤流量がエンジンの冷却剤ポンプの速度と自動車のエンジン温度の内の少なくとも一方によって制御されるだけならば存在することになる温度差の推定値に基づいて、ヒータコアに流入する冷却剤流量が減少され、温度差の前記推定値は、所定の第１の所定温度差よりも小さいことを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項３６】
冷却剤の流量増加の基盤として使用される、ヒータコアに流入する前の冷却剤温度と、ヒータコアを出る空気温度との温度差は、冷却剤の流量減少の基盤として使用される、ヒータコアに流入する前の冷却剤温度と、ヒータコアを出る空気温度との前記推定温度差よりも、所定温度分だけ大きいことを特徴とする請求項３５に記載の制御方法。
【請求項３７】
ヒータコアに流入する冷却剤の流量増加は、補助流動機能を作動させることにより達成され、ヒータコアに流入する冷却剤の流量減少は、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤温度と、ヒータコアを出る空気温度との温度差であって、仮に上記補助流動機能が作動されない場合に存在することになる温度差の推定値に基づくことを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項３８】
冷却剤流量制御装置であって、
電子プロセッサとメモリとを備え、
前記メモリは第１の所定温度差のための値を格納し、
前記電子プロセッサは、冷却剤がヒータコアに流入する前に第１の流量で流れる冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気温度との間で決定される温度差に基づいて、自動車のヒータコアを通るエンジン冷却剤の流量を調整するように形成され、
前記プロセッサは、さらに、前記温度差が前記第１の所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却剤の流量を第２の流量に向けて増加させる命令をするように形成されることを特徴とする冷却剤流量制御装置。
【請求項３９】
前記プロセッサは、さらに、ヒータコアに流入する冷却剤とヒータコアを出る空気の夫々の温度測定を指示する各信号を受信するように形成され、さらに、前記プロセッサは、これら受信信号を用いて、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤の温度とヒータコアを出る空気温度との温度差を決定するように形成されることを特徴とする請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４０】
前記プロセッサは、さらに、前記第１の流量でヒータコアに流入する冷却剤の温度測定を指示する信号を受信し、かつヒータコアを出る空気の温度を推定するように形成されていることを特徴とする請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４１】
前記メモリは、さらに、第２の所定温度差のための値を格納し、前記電子プロセッサは、さらに、冷却剤の流量を第１の流量から第２の流量へと増加させる命令を出力した後に、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤温度とヒータコアを出る空気温度との温度差を、冷却剤が前記第２の流量よりも低い第３の流量で流れると仮定して推定し、さらに、前記プロセッサは、推定された前記温度差が前記第２の所定温度差のための前記格納値よりも小さい時に、冷却剤の流量をほぼ第３の流量に向けて減少させる命令を出すように形成されることを特徴とする請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４２】
前記第１の所定温度差の前記格納値は、前記第２の所定温度差の前記格納値よりも大きいことを特徴とする請求項４１に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４３】
前記電子プロセッサは、さらに、冷却剤の流量をほぼ第３の流量へと減少させる命令を出力した後に、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤温度とヒータコアを出る空気温度との第２の温度差を、ヒータコアに流入する冷却剤の測定温度とヒータコアを出る測定空気温度に基づいて決定すると共に、前記電子プロセッサは、さらに、前記第２の温度差が前記第１の所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却剤の流量を増加させる命令を出すように形成されることを特徴とする請求項４１に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４４】
さらにタイマーを有し、
前記メモリは、さらに、所定期間のための値を格納し、
前記電子プロセッサは、さらに、前記冷却剤が第２の流量でかつ前記メモリに格納された前記所定期間よりも長いか又は等しいタイマー測定期間に渡って流れた後に、冷却剤の流量を第２の流量からこれより小さい第３の流量へと減少させる命令を出すように形成されることを特徴とする請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４５】
前記電子プロセッサは、さらに、冷却剤の流量を第２の流量から第３の流量へと減少させる命令を出力した後に、冷却剤がヒータコアに流入する前の冷却剤温度とヒータコアを出る空気温度との第２の温度差を決定すると共に、前記電子プロセッサは、さらに、決定された第２の温度差が前記第１の所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却剤の流量を増加させる命令を出すように形成されることを特徴とする請求項４４に記載の冷却剤流量制御装置。
【請求項４６】
自動車の室内雰囲気を自動制御するための装置であって、
請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置を有し、
前記ヒータコアは所望の室内温度を達成するべく、室内に加熱空気を供給するように形成されることを特徴とする室内雰囲気制御装置。
【請求項４７】
前記冷却剤流量制御装置は補助ポンプを有することを特徴とする請求項３８に記載の室内雰囲気制御装置。
【請求項４８】
請求項３８に記載の冷却剤流量制御装置を有する自動車。
【請求項４９】
冷却剤流動装置であって、
電子プロセッサとメモリを備え、
前記メモリは、所定温度差の値と、ヒータコアを出る空気の温度を決定する演算式であって、
ヒータコアを出る空気の温度、
ヒータコアの入口での冷却剤の温度、
ヒータコアに流入する前の空気温度、
温度当たりの冷却剤・エンタルピーと温度当たりのヒータコア・エンタルピーの変動比率Cc/Ch、
前記変動比率Cc/Chに基づく可変ヒータコア動作パラメータ、
を変数として有する演算式に基づく少なくとも１つのアルゴリズムを格納し、
前記電子プロセッサは、前記アルゴリズムを用いて、ヒータコアを去る空気の温度を決定すると共に、ヒータコアに流入する前に第１の流量で流れる冷却剤の温度とヒータコアを出る空気温度との温度差を決定し、この温度差が前記所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却剤の流量を第２の流量に向けて増加させる命令を出すように形成されることを特徴とする冷却剤流動装置。
【請求項５０】
前記メモリは、送風機の速度と冷却剤の流量に関係する複数の変動比率Cc/Chの値を格納し、前記プロセッサは、入力された送風機の速度と、入力された冷却剤の流量に基づいて変動比率Cc/Chの値を選択するように形成される請求項４９に記載の冷却剤流動装置。
【請求項５１】
前記メモリは、送風機の速度と、冷却剤の流量と、ヒータコアを通過して車内に導入される空気の割合に関係する複数の変動比率Cc/Chの値を格納し、前記プロセッサは、入力された送風機の速度と、入力された冷却剤の流量と、ヒータコアを通過して車内に導入される空気の、入力された割合に基づいて変動比率Cc/Chの値を選択するように形成される請求項４９に記載の冷却剤流動装置。
【請求項５２】
実行時、機械が下記の動作を実行するのを可能にする機械可読プログラムコードを有し、自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却剤の流量を調節するプログラム製品であって、
前記動作は、
ヒータコアに流入する前に第１の流量で流動する冷却剤の温度と、上記ヒータコアを出る空気の温度との温度差を決定する動作と、
上記温度差が、第１の所定温度差以上であるとき上記第１の流量よりも高い第２の流量に上記冷却剤の流量を増加させる動作と、
を備えることを特徴とするプログラム製品。
【請求項５３】
プログラム実行時、前記機械に、さらに、
前記第１の流量より冷却剤流量を増加した後に、ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、上記ヒータコアを出る空気の温度との温度差を、冷却剤が前記第２の流量よりも低い第３の流量で流動していると仮定して推定し、
推定された上記温度差が、第２の所定温度差以下であるとき、ほぼ上記第３の流量に上記冷却剤の流量を減少させる動作
を実行することを可能にすることを特徴とする請求項５２に記載のプログラム製品。
【請求項５４】
ヒータコアに流入する前の冷却剤の温度と、ヒータコアを出る空気の温度との温度差であって、仮に冷却剤流量がエンジンの通常の冷却剤ポンプによって制御されるだけならば存在することになる温度差の推定値に基づいて、ヒータコアに流入する冷却剤流量が減少され、温度差の前記推定値は、所定の第１の所定温度差よりも小さいことを特徴とする請求項３１に記載の制御方法。
【請求項５５】
冷却剤の流量増加の基盤として使用される、ヒータコアに流入する前の冷却剤温度と、ヒータコアを出る空気温度との温度差は、冷却剤の流量減少のとして使用される、ヒータコアに流入する前の冷却剤温度と、ヒータコアを出る空気温度との前記推定温度差よりも、所定温度分だけ大きいことを特徴とする請求項３５に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却水流量制御方法及び制御装置に関し、特に車内暖房のため、冷却水の流量を制御する方法およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の自動車の温調システムは、室内暖房のため自動車の室内に取り込まれる空気を加熱するヒータコアを備えている。ヒータコアは、エンジン冷却水をエンジンからヒータコアに循環させることにより加熱されるのが一般的である。（ここで用いられる冷却水とはエンジン温度に対する用語であって、自動車エンジンを“冷却”するために使用されるものであり、ここではヒータコアを通る空気を加熱するために冷却水が熱エネルギを得るために、冷却水の温度は大気温度よりも高い）。一般的に、ヒータコアを通る冷却水の流量は、エンジン及び／又は自動車の運転状態及び／又は冷却水ポンプ作動に関係する種々のパラメータに支配される。例えば、ヒータコアを通る冷却水流量はエンジン回転数に直接関係する場合がある（エンジン回転数が高いほど、ヒータコアの冷却水流量が大きくなる）。さらに、冷却水ポンプの速度に関係する場合もある。その代わりに（或いは、この関係に付加する形で）、ヒータコアを通る冷却水の流量をエンジンの温度に関連付けることもある。例えば、エンジンの温度が増加したら冷却水の流量を増やしても良い。事実、自動車用としてのあるシステムでは、エンジン温度が所定値に達したとき、冷却水だけがエンジン（そして、ヒータコア）を潤滑するものもある。このように、ヒータコアを通る冷却水の流量は変数であり、ヒータコアに必要とされる熱出力に直接関連がないパラメータによって制御される。しかしながらこのことは時として問題を生じる。何故なら、単にエンジン・パラメータに基づいてヒータコアを通る冷却水の流量を制御すると、ヒータコアを通る冷却水の最小循環量（温調システムが適切な温度で、かつキャビンへの適切な質量流量をもって暖気を提供するのを確実にするため必要とされる循環量）を達成するという、ヒータコア本来のニーズを逸脱してしまうからである。したがって、ある状況下では、室内の乗員が快適と感じるほど、車内に導かれる空気を十分に加熱するには、冷却水の流量があまりも小さすぎる場合もある。これは、低いエンジン速度、及び/又は低い冷却水ポンプ速度（即ち、低い冷却水流量）の時であって、外気が極端に寒いような状況下では特に顕著となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、周囲温度及び/又は車内の乗員が求める室温の増加の度合いによっては、低い冷却水流量では、ヒータコアが、乗員が快適に感じるほど十分に室内に導入される空気を加熱できない場合もある。
【０００４】
低いエンジン速度/低い冷却水ポンプ速度における低い冷却水流量の問題の1つの解決策としては、単純にエンジン、ヒータコアを流れる冷却水の流量を高い値に維持することが考えられる。しかしながらこの解決策は、自動車部品の消耗度合いを高め、燃焼効率を低くする可能性があり（例えば、ウォータポンプは２倍のスピードで駆動しなければならない）、結果として自動車の経済性を悪化させたり、環境に対しても優しくなくメンテナンス性も悪くなる問題がある。
【０００５】
従って、ヒータコアを流れる冷却水の流量をより良く制御し、ヒータコアが、車内の乗員が快適にするように自動車の車内へ十分加熱された空気を供給し、極端に寒く低いエンジン速度/ポンプ速度の状態でも自動車を短期間及び/又は長期間に亘って経済的に駆動する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明の第１の観点では、自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却水の流量を調節する方法であって、ヒータコアに流入する前に第１の流量で流動する冷却水の温度と、前記ヒータコアを出る空気の温度との温度差を決定する工程と、前記温度差が、第１の所定温度差以上である時に、前記第１の流量よりも高い第２の流量に上記冷却水の流量を増加させる工程と、を備えることを特徴とする冷却水流量制御方法が提供される。
【０００７】
本発明のもう１つの観点では、自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却水の流量を調節する方法であって、混合ドア位置を指示する値を獲得する工程と、前記ヒータコアを通る空気流量を指示する値を獲得する工程と、ヒータコアを通る冷却水の流量を指示する値を獲得する工程と、ヒータコアに流入する前の冷却水の温度を測定する工程と、ヒータコアを通過する前の空気の温度を測定する工程と、前記混合ドア位置を指示する値を獲得することによりヒータコアを出る空気温度を決定し、ヒータコアを通る空気流量を指示する値を獲得し、ヒータコアを通る冷却水流量を指示する値と、測定された前記冷却水温度と、測定された前記空気温度とを獲得する工程と、決定された、ヒータコアに流入する前の前記冷却水温度と、決定された、ヒータコアを出る前記空気温度との温度差を決定する工程と、前記温度差が所定の温度差よりも大きい時に、冷却水の流量を増加する工程と、を備えることを特徴とする冷却水流量制御方法が提供される
本発明の別の観点では、自動車の車内雰囲気を調節する方法であって、ヒータコアに流入する前の冷却水の温度と、前記ヒータコアを出る空気の温度との温度差に基づいてヒータコアに流入する冷却水の流量を増減する工程を備えることを特徴とする制御方法が提供される。
【０００８】
本発明の別の観点では、冷却水流量制御装置であって、電子プロセッサとメモリとを備え、前記メモリは第１の所定温度差のための値を格納し、前記電子プロセッサは、冷却水がヒータコアに流入する前に第１の流量で流れる冷却水の温度と、ヒータコアを出る空気温度との間で決定される温度差に基づいて、自動車のヒータコアを通るエンジン冷却水の流量を調整するように形成され、前記プロセッサは、さらに、前記温度差が前記第１の所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却水の流量を第２の流量に向けて増加させる命令をするように形成されることを特徴とする冷却水流量制御装置が提供される。
【０００９】
本発明の別の観点では、以下の装置のいずれかに沿った装置を有する自動車を提供する。
【００１０】
本発明の別の観点では、以上または以下の方法を実行する要素を備えた自動車を提供する。
【００１１】
本発明の別の観点は、自動車関連で実行される以上又は以下の方法を含む。
【００１２】
さらに本発明の別の観点では、冷却水流動装置であって、電子プロセッサとメモリを備え、前記メモリは、所定温度差の値と、ヒータコアを出る空気の温度を決定する演算式であって、ヒータコアを出る空気の温度、ヒータコアの入口での冷却水の温度、ヒータコアに流入する前の空気温度、温度当たりの冷却水・エンタルピーと温度当たりのヒータコア・エンタルピーの変動比率Cc/Ch、前記変動比率Cc/Chに基づく可変ヒータコア動作パラメータ、を変数として有する演算式に基づく少なくとも１つのアルゴリズムを格納し、前記電子プロセッサは、前記アルゴリズムを用いて、ヒータコアを去る空気の温度を決定すると共に、ヒータコアに流入する前に第１の流量で流れる冷却水の温度とヒータコアを出る空気温度との温度差を決定し、この温度差が前記所定温度差のための前記格納値よりも大きい時に、冷却水の流量を第２の流量に向けて増加させる命令を出すように形成されることを特徴とする冷却水流動装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本発明は、自動車（例えば、乗用車、ＳＵＶ、ミニバン、ステーション・ワゴン、ピックアップ・トラック等、但し、これらに限定されない）のヒータコアを通して、エンジン冷却水の流量を制御するシステムを提供する。より詳しくは、本発明は、ヒータコアで生成されかつ自動車暖房の室内に導かれることになる暖気の温度要求に基づいて、自動車のヒータコアを通過するエンジン冷却水の流量を制御可能にする。このため、本発明の第１実施形態によれば、ヒータコアに入る直前の冷却水温度と、ヒータコアを出た暖気温度との間の温度差が所定値以上になった時、ヒータコアを通過するエンジン冷却水の時間当たりの流量が増加されるようになっており、これによりヒータコアを通過する空気に伝達される単位時間当たりの熱量を増加するようにしている。以下、本発明の一特定実形態を記述し、その後、発明の種々の広範囲な実施形態の詳細を記述する。
【００１４】
本発明の第１実施形態では、作動することにより冷却水の流量を増加する補助冷却水ポンプを搭載した自動車において実施可能である。即ち、補助ポンプは、エンジン冷却水の流量を、例えば、エンジンのウォータ（冷却水）ポンプを作動した際にヒータコアを流れる冷却水の流量以上にまで増加する。本発明の第１実施形態では、ヒータコアに入る冷却水温度（補助ポンプの作動前に決定される）と、ヒータコアを出た空気の温度（同様に、補助ポンプの作動前に決定される）との温度差が所定値（ここでは２０℃とする）よりも大きい時、補助ポンプが作動されてヒータコアを通過するエンジン冷却水の流量を増加させる。
【００１５】
実質的に、ヒータコアに入る冷却水温度と、ヒータコア内部の空気の温度との温度差が２０℃、又はそれ以下に維持されるようにヒータコアへのエンジン冷却水の流量を調整すると、自動車の乗員が快適に感じる程ヒータコアへの熱的要求をより良く達成することができる。
【００１６】
以下、本発明の各実施形態の幾つかを詳細に説明する。
【００１７】
まず第１に、ここで記述する実施形態においては、ヒータコアを通過するエンジン冷却水の流量が、補助ポンプを作動することで増加される。しかしながら、他の実施形態では、ヒータコアに追加した冷却水を迂回させることにより、及び／又は、例えばエンジン用のメインウォータポンプの作動速度を増加することにより達成され得る。事実、本発明の幾つかの実施形態では、ヒータコアを通るエンジン冷却水の流量を増加させるために効果的に使用可能な何らかの装置、手段及び方法が、本発明を実施する上で利用することが可能である。以下、冷却水流量を増加する装置/手段/方法は、広く“補足流動機能”として呼ぶことにする。
【００１８】
上述したように、本発明の一実施形態では、ヒータコアに入る前の冷却水温度と、ヒータコアを出る加熱空気の温度との差を決定する。本発明の実施形態では、この温度差は、上記補足流動機能が働いていない時、換言すれば、ヒータコアを介した流量が、種々のエンジンパラメータ（例えば、エンジン回転数、エンジン温度、ヒータの排水口温度、流量制御弁の各状態、エンジンサーモスタット等）だけに基づいて制御あるいは決定される流量の時、決定されるかもしれない。以下、この流量を、補足流動機能の作動に先立ち、第１の流量と呼ぶこととし一定流量或いは（エンジンパラメータ等に基づく）変動流量となり得る。
【００１９】
本発明では、冷却水が上記第１の流量で流れているとき、冷却水の流量を増加すべきか否かは、流入する冷却水とヒータコアを出た空気との温度差に依存するようにしてもよい。
【００２０】
冷却水が第１の流量でヒータコアを循環している状態において、仮に冷却水とヒータコア内加熱空気との温度差が所定値（例えば、２０℃）より大きいと判定されたならば、ヒータコアを通る冷却水の流量は、上記補足流動機能の作用により、上記第１の流量より高い第２の流量へと増加させても良い。この第２の流量は、その値を有することで、結果として、加熱空気が自動車の車内に十分供給され、所定の周囲温度、加熱空気の所定流量、所望の車内温度等を達成されるほど十分な冷却水がヒータコアを流れるといったような実証データに基づく所定流量でも良い。発明の幾つかの実施形態では、この第２の流量は、上記第１の流量とは無関係の値である場合もあり得るし、また他の実施形態において上記第２の流量は、第１の流量が補足流動機能の作動にどんなに先行するものであっても、第１の流量に加算される所定増加分（即ち、第１の流量に対するデルタ）でも良い。この増加分は、第１の流量に対して線形的、あるいは非線形的に関係するものでも良い。このように、本発明の幾つかの実施形態では、第１の流量より増加される冷却水の第２の流量は、結果として、ヒータコアが自動車の車内暖房に使用される空気を十分加熱できるなら如何なる流量でもよい。
【００２１】
ヒータコアに流入する冷却水の温度と、ヒータコアを出る空気の温度との間の「温度差を決定すること」によって、いかなる方法又は装置でさえも本発明を実施可能にする冷却水・加熱空気間の温度差を測定し、推定し、概算したりするのに使用してもよい。従って、本発明の一実施形態においては、上記温度差を、流入する冷却水の温度と、ヒータコアを出る空気を計測することによって決定しても良い。この実施形態は、例えば、加熱空気の空気通路の出口側にヒータコアに隣接して第１の温度センサを配置し、さらにヒータコアに隣接して、ヒータコアに冷却水を提供する冷却水パイプの上、又はその内部に第２の温度センサを配置することにより実施できる。この実施形態を実行するための制御論理は、図７ によるアルゴリズムに追従するものでも良い。
【００２２】
他の実施形態において、この温度差は推定されるものでも良い。温度差推定を実行する発明の一実施形態では、ここで論じるように、第１の流量での冷却水の温度を測定しても良く、また、ヒータコアを出る空気の温度を推定することによって決定しても良い。（この推定は、ヒータコアを出る加熱空気の温度を指示する実証データに基づくものでも良い。）
ヒータコアの中を流れている空気の出口温度が推定できることは、ヒータコアの近くの温度センサの必要性を無くすること以外に、特定の利点を提供する。例えば、後述するが、温度推定がいつ選択的に補足流動機能を不作動状態にするべきかについて決定する際に使用しても良い。
【００２３】
補足流動機能を作動状態にするために上述した本発明の実施形態は、第１の流量（即ち、補足流動機能を実行する前）で流入する冷却水の温度とヒータコアを出る加熱空気の温度との間の決定済の温度差を利用する。本発明の十分な利点を達成するために、補足流動機能の作動、不作動を交互にしても良く、この場合燃料効率が増加し、部品の磨耗を減少させる。
【００２４】
本発明の幾つかの実施形態では、補足流動機能の作動停止は、あたかも補足流動機能が使用不能であるように、ヒータコア・パフォーマンスの推定に基づく制御論理を利用して決定しても良い。そのような制御論理は、図８で示されるアルゴリズムに追従しても良い。この理由としては、補足流動機能が不作動状態にすべきか否か決定する間、補足流動機能が作動可能であり、従ってヒータコアに入る前の冷却水温度と、補足流動機能が不能状態でのヒータコアから出る空気の温度との温度差の実際の測定値は得られないからである。このように、これらの値は、推定されなければならない。この推定は、上述したようにして実行することができる。温度差を推定することによって、補足流動機能を不作動状態のままにするほど条件が十分満たされてないにも拘らず補足流動機能が作動停止されるといった可能性は、実質的に減少及び／又は排除される。
【００２５】
ヒータ性能の推定に基づく補足流動機能の作動中止を以下の実施形態で示す。補足流動機能を作動させることで流量を第１の冷却水流量から増やした後、補足流動機能の作動中、冷却水とヒータコアを出る空気の温度差の推定値が得られる。これは、補足流動機能が作用している間に存在する流量より低い流量値で冷却水が流れているという前提に基づいている。なお、ここで言う低い流量値は、補足流動機能が仮に不作動であるならば存在する流量値、又はその値の近傍の値である。仮に、推定された温度差が予め決められた温度差より少ないと決定されたならば、冷却水の流量は補足流動機能を作動停止することによって減少される。
【００２６】
この第２の所定温度差（補足流動機能不作動状態）は、いつ補足流動機能を始めるべきかについて決定する際に使用される前記温度差と異なるようにしても良い。即ち、補足流動機能を作動するか否かの決定に関係する温度差は、補足流動機能を作動停止にするか否かの決定に関係する温度差と異なるようにしても良いということである。本発明の一実施形態では、後者の温度差は、前者の温度差より小さい。これに限定されないが、一例として、第１の温度差は２０℃とし、第２の温度差を１６℃としても良い。温度差の異なる値を利用して、補足流動機能の急激な作動・不作動を防いでもよい。例えば、１０秒のスパンで検出される温度差が１９℃から２０℃度直上まで落ちたならば、補足流動機能は作動されることになる。第１の温度差と第２の温度差が互いに接近して設定されたならば（例えば２０℃と１９℃）、補足流動機能の作動により即座に温度差が１９℃直下に変わるかもしれないので、補足流動機能は多分ほとんど直ちに不作動化される。多分10または20秒経過後、温度差が２０℃以下になった時、補足流動機能は再び作動状態になる。このように、結果として補足流動機能が一層円滑でかつより効果的に作動するように、２つの温度差間に十分大きい温度差を持たせることで改善された結果を得られるようにしても良い。
【００２７】
自動車において本発明を達成するために使われる第１及び第２の所定値の各値を、実証的検定に基づいて決定しても良く、種々の温調システムに応じて異なるようにしても良い。しかしながら、本発明の幾つかの実施形態で、適切な第２の温度差（補足流動機能不作動状態）が約１６℃であり、他方適切な第１の温度差（補足流動機能作動状態）が約２０℃であることが判明した。本発明の他の実施形態では、第１の所定温度差は、第２の所定温度差よりも約４分の１だけ大きい。
【００２８】
本発明を実行するために補足流動機能の作動状態・不作動状態を制御するもう一つの方法は、所定期間に亘り補足流動機能を作動状態にして、冷却水流量を第２の流量まで増加させ、その後、補足流動機能を不作動状態にして流量を第２の流量より低い第３の流量に減少させる方法がある。この第３の流量は、第１の流量と同じ、或いは違うものでも良い。補足流動機能を不作動状態にした後、ヒータコアに入る前の冷却水温度とヒータコアを出る加熱空気の温度との温度差を、上述したように推定、或いは実測によって決定しても良い。仮に、この温度差が所定温度差よりも大きいならば、補足流動機能を他の所定期間（この期間は、前述の第１の所定期間に等しくとも、また違っても良い）に亘って作動開始する。
【００２９】
作動期間の最適な値を、実証的検定により、及び／又は理論上の計算により決定しても良い。さらに、本発明の他の実施形態では、決定された温度差に基づく作動再開の最適の期間を、また、経験的に基づいたり計算に基づくものとしても良い。
【００３０】
<出口空気温度推定の基盤>
出口空気温度の推定、即ち具体的には、ヒータコアに入る前の冷却水温度とヒータコアを出る空気温度との温度差は、種々の要因に基づいて作成・決定することができる。以下は、これらの要因（その多くは実証的検定を介して決定され得るものであるが）が本発明においてどの様に展開、実行されるかを説明するものである。
【００３１】
本発明の一実施形態では、実証的検定により、演算式を発展させるために使用可能なデータやデータセット及び/又は温度差を決定するために使用可能なアルゴリズムが得られ、ヒータコアを通るエンジン冷却水の流量を調節するべきか否かを決定する。他の実施形態では、計算によってこのデータを発展させても良い。さらに本発明の他の実施形態で、既知の値/式を用いてこのデータを発展させる特定のパラメータを推定しても良い。事実、本発明の幾つかの実施形態では、加熱空気の出口温度に影響する変数について考えられる全てのシナリオを想定して得られるデータを使用しても良い。このような場合、本発明の実行時には、必要なことは、これらの変数の値を確認し、例えばルックアップテーブルを用い、空気の出口温度の値を見ることとなる。本発明の他の実施形態では、実証的検定の結果に基づいて得られる理論上の計算データと同様に、実証的検定データの組合せを利用しても良い。後者の方法を使う本発明の一実施形態を、以下記述する。
【００３２】
本発明実施のために使用可能な、ヒータコアを出る空気の出口温度Taoを決定する式は次の通りである。
【００３３】
Tao＝[（Tci−（Tci-Tai）・e(-UA/Cc・（1+Cc/Ch）)）/（1+ Cc/Ch）・・・(1)
である。ここで、Tciはヒータコア入口での冷却水の温度、Taiはヒータコアに入る空気の温度である。
【００３４】
式（１）は、ヒータコアを出る空気の温度を得るために使用でき、ヒータコアに入る冷却水の温度値Tci、ヒータコアに入る空気の温度値Tai（即ち、加熱直前の空気温度）、及び任意の冷却水流量及び/又は任意空気流量のための例えばルックアップテーブルによるCc/Ch値、UA/Cc値によって得られる。
【００３５】
式（１）のUA/Cc、Cc/Chはヒータコアの性能に関係する変数であって、試験データに基づいて決定される。Cc/Chは、ヒータコア試験から得られる、温度当たりの冷却水エンタルピーと、温度当たりのヒータコア・エンタルピーとの変動比率であり、UA/Ccは、Cc/Chに直接関係するヒータコア性能パラメータである。
【００３６】
ヒータ性能が空気と水の間の流量比率によるものであり、ヒータコアを通過する空気の流量同様、ヒータコアを通過する冷却水の流量と共に変化することを考えると、UA/CcとCc/Ccもまた、ヒータコアを通過する冷却水の流量とヒータコアを通過する空気の流量に基づいて変化する。このように、式(1)において、ヒータコアを通過する冷却水の任意流量とヒータコアを通過する空気の任意流量に対するUA/CcとCc/Chの対応値を用いることで、これら冷却水と空気の上記任意流量におけるヒータコアを去る空気の温度が決定される。
【００３７】
単純なエネルギー・バランスを考察すると、種々の入口・出口温度に対するCc/Chの値を計算するために、
Cc/Ch＝（Tci−Tco）/（Tao−Tai）  ・・・  (2)
を用いることができる。ここで、Tciはヒータコア入口での冷却水の温度、Tcoはヒータコア出口での冷却水の温度、Taoはヒータコアを出る空気の温度、Taiはヒータコアに入る空気の温度である。
【００３８】
式（２）の冷却水と加熱空気の温度変数は、本発明を具体化した温調システムを反映する試験車両（又は、他の適当な試験アセンブリ）の冷却水と空気のヒータコア入口・出口地点にセンサを置くことによって実験的に決定することができる。種々の冷却水流速と種々の空気流速にて式（２）で使われるべき温度値を得ることによって、Cc/Chの値を、Taoを決定するために式（１）で使用可能な冷却水流量値と、種々の空気質量流量に対応して決定することができる。
【００３９】
式（１）は、冷却水流動エンタルピー/温度：ヒータコア空気流エンタルピー/温度を使用している。しかしながら、本発明の実施形態でCc/Ch：Ch/Ccの逆数を使う式を使用しても良い。即ち、本発明の幾つかの実施形態において、実証データを用い、冷却水、空気流の夫々の温度当たりのエンタルピーの如何なる組み合わせを公式化しても良く、この場合、ヒータコアを出る空気の出口温度を推定できる。更に、式（２）がヒータコアに対する冷却水と空気の入口温度及び出口温度に関するものであることを考えると、本発明の一実施形態で、種々の冷却水流量及び空気流量におけるそれぞれの温度の幾つか又はその全てを記録し、さらにそれらの値を車載のルックアップテーブルに格納し、これらをCc/Ch値を決定するために使用しても良い。このように、本発明の幾つかの実施形態で、本発明による冷却水流量制御を実施するために、ヒータコアを出る空気の温度が推定できるような実証データ・ポイントを利用しても良い。
【００４０】
式（１）は第２の比率UA/Ccを含んでいる。この比率は、ヒータコア性能パラメータとして既に知られており、ヒータコアを通る冷却水温度の低下度合に依存する。種々の冷却水流量及びヒータコア空気流量に対するこの比率値は、Cc/Chを決定した時と同じように、実験結果に基づいて、
UA/Cc＝（Tao−Tai）/ΔT(lm)  ・・・  (３)
を用いて決定してもよい。ここで、
ΔT(lm)＝（−Tci＋Tco−Tao＋Tai）/（ln [（Tco−Tao）/（Tci−Tai）]）
である。
【００４１】
取得された実証データに対し、UA/Ccを縦軸としてUA/Cc：Tco−Taoの演算値をプロットすることによって、UA/Cc値を推定する線の勾配から、実験的に決定されたヒータコア補正因子としてのヒータコア分配率HCDを決定しても良い。更に、無次元の等温冷却水の全熱伝達率UA'/Ccの値を、UA/Cc値を推定する線の傾斜の遮断部（即ち、ここではTci-Tco ＝０）から決定することができる。
【００４２】
一度、任意のヒータコアに対しUA'/CcとHCDの各値が決まれば、
UA/Cc＝UA'/Cc−HCD・Cc/Ch・（Tci−Tai）  ・・・  (４)
を用いて任意のCc/Ch値に対するUA/Ccの値が決定される。
【００４３】
このように、式（１）に式（４）を使うことによって、任意のCc/Ch値と任意のTci、Tai値に対しTaoの値を決定することができる。尚、本発明の実施形態において１９９６年２月２６日デトロイト・ミシガンでの国際会議・博覧会で発表された“実験用ＨＶＡＣシステム分析方法（著者：アイゼンハワー、川上、ツナダ）”というタイトルのＳＡＥ技術論文No．９６０６８４（内容はここに記載済み）の教示に依存しても良い。
【００４４】
更に、式（４）はHCD・（Tci−Tai）に対する近似、即ちHCD・Cc/Ch・（Tao−Tai）として考えることができる。この補正式は、その双方がTaoに依存するものであるから上式（１）の逐次代入により解くことができる。HCD、 Cc/Ch共小さくなる傾向にあるため、Taoの代わりにTciを用いることでUA/Ccに含まれる誤差は小さく、従って式（４）は許容可能な結果を生む（実際には、HCDは誤差分を考慮して若干調整される）。本出願による教示を得た当業者に理解されることであるが、当然ながら本発明の幾つかの実施形態で補正式を使うようにしても良い。
【００４５】
上述したように、上記演算式で使われるCc/Ch値は、種々の冷却水流量値、種々のヒータコア空気流量値に対応して実験的に決定しても良い。しかしながら、本発明の幾つかの実施形態では、ヒータコアを通る空気の最大流量におけるCc/Cの値を単純に実験的に求め、その値をさらにより低い流量で縮小化することによって得られたCc/Chの値を利用しても良い。即ち、本発明の幾つかの実施形態を実施する上で必要なことは、Cc/Chの値を取得することであり、その値は変動する冷却水流量値においてヒータコアを通過する空気の最大流量に対し実験的に決定される。
【００４６】
図1は、種々の冷却水流量と空気温度に対する実験結果を示す表であって、ヒータコアを通る空気の最大のブロワ速度（１３．４Ｖのブロワ電圧で示される）と、ヒータコアへの混合ドアを十分開けた状態（即ち、ヒータコアを迂回する空気がない状態）でのヒータコアを通過する空気の最大流量において、ヒータコアの性能と特性のマッピングを可能にするものである。図1の表で、冷却水の流量は、自動車の運転パラメータ（特に、この場合、エンジン回転数）に相関する。図1で示した値を得るために使われるヒータ回路では、冷却水流量はエンジン回転数の増加に伴い増加する。図1から分かるように、Cc/Chのための決定値は、エンジン回転数に依存して変化する。即ち、エンジン回転数が大きくなると、それだけCc/Chの値も小さくなる。
【００４７】
最大ブロワ速度かつ空気混合ドアの最大開度（即ち、ヒータコアの最大空気出力）で実証的に決定されたCc/Chの値を採用する実施形態では、式(１)と式（４）に使用されるCc/Chの値を取得するために倍率値を用いても良く、ヒータコアを通過するより低い空気の質量流量のため、ヒータコアを通過する空気の温度値を決定している。即ち、Cc/Chの値は、ヒータコアを通過する空気の速度や試験中においてヒータコアを通る空気流量に対しヒータコアを通過する空気のパーセンテージに基づいて倍率化（縮小・拡大化）される。
【００４８】
Cc/Chの倍率値決定方法を以下、記述する。自動車用ヒータシステムでは、ヒータコアを通過する空気の量を変化させる混合ドアが設けられている。Cc/Ch値を得るための実証的検定の間、この混合ドアを充分に開けた状態にしても良い。この混合ドアの位置は、以下「混合率（％）」と呼ばれるパラメータと相関する。このパラメータは、ヒータコアに通されかつ調整された空気口を介して自動車の車内に導入される全空気流の割合を表す。尚、この全空気流（即ち、ヒータコア通過する空気量＋ヒータコアを迂回する空気量）は、混合ドアの位置、即ち混合率値によって影響を受ける。これは、ヒータコア自体が気流絞りとなるからである。このように、最初、全空気流の値が、種々のブロワ速度における種々の混合率値に対して決定される。これらの全空気流の値は実験的に、及び/又はヒータコアによって与えられる気流絞りを明らかにする流量方程式に基づく推定値を使用して決定しても良い。図２は、一例としての温調システムにおける種々の混合率値とブロワ電圧に対する全体の室内気流の質量流量値（m3/min）の表である。
【００４９】
次に、ヒータコアを通過する気流の量が、種々のドア位置に対して決定される。
【００５０】
これは、まず混合率値を決め、それに全空気流を乗じることによって決定される。しかしながら、本発明の他の実施形態で、ヒータコアを通過する空気流の量を実験的に決定することも可能である。更には本発明の別の実施形態で、ヒータコアを通過する空気流の量を、ヒータコアによって与えられた気流絞りを考慮した演算式を用いて決定することも可能である。図３は、一例としての温調システムに対し、混合率とブロワ電圧を関数としたヒータコア通過気流の表である。
【００５１】
ヒータコア通過の種々の流量値、及び種々の混合率値におけるCc/Chの倍数値を決定するために、任意の混合率値とブロワ電圧においてヒータコアを通過する空気流の値を、混合率値が１００％である時（即ち、調整された空気出口穴を出る空気の全てがヒータコアを通過した時）の全空気流量で割る。この全空気流量値は、種々の冷却水流速に対し、Cc/Chの値を展開させながら実験的に決定しても良い。図４は、一例としての温調システムのためのヒータコアを通過する基準気流のパーセンテージを詳述したチャートである。次いで、これらのパーセンテージの値は、Cc/Chの値を計数化するために使用され、種々の自動車構成要素パラメータにおいて任意のブロワ電圧と任意の混合率（即ち、空気混合ドア位置）に基づくヒータコアの出口温度を推定するために使用される値が得られる。
【００５２】
上述したように、本発明の幾つかの実施形態では、種々のブロワ電圧（ブロワ速度）と混合率値と同様に、種々の冷却水流速に対応して実験的に決定されたCc/Chの値を使用しても良い。そのような情報を得るのにはある程度の時間が必要であることを考えると、本発明の幾つかの実施形態で、ある範囲のブロワ速度、冷却水流量、混合ドア位置に亘り、限られた数のブロワ速度、冷却水流量、混合率値に対し決定されるCc/Ch値を用いても良く、その場合、Cc/Chの欠測値を補間することで決定しても良い。このように幾つかの実施形態において、ヒータコアを出る空気の出口温度推定のために上記式で使用されるべきCc/Chの値は、本発明の温調システムがこの条件の下で妥当であるとされる精度で作動可能ならばいかなる方法をもって決定しても良い。
【００５３】
<Cc/Ch値の特定>
本発明の幾つかの洗練された実施形態で、種々のブロワ速度、混合ドア位置及び種々の冷却水流量に対してCc/Chの倍率を、車上で繰り返し決定しても良い。
【００５４】
しかしながら、本発明の他の実施形態は、種々の流量やブロワ速度に対応して倍率を予め決定し、車載のルックアップテーブルに記憶しても良い。更にまた、本発明の他の実施形態で、前もってCc/Chの値を倍率化して、これらの倍率値を、ブロワ速度、混合パーセント混合及び任意の冷却水流量に基づいて車載のルックアップテーブルに記憶しても良い。このように、本発明の幾つかの実施形態では、ヒータコアを出る空気の温度推定に使用可能なCc/Chの値、又はCc/Chの代理値を決めるため如何なる手段又は方法を用いても良い。
【００５５】
図５は、ヒータコアを介して冷却水の流量を増やすため、本発明による温調システムがどのように補助電気ポンプを利用するのかを示したグラフである。図５から、完全加熱を好む混合率ほど補足流動機能作動を必要とする傾向を持つことになるということがわかる。
【００５６】
<実施論理>
本発明は、発明を実施する方法、発明を実施するためのソフトウェア及び発明を実施する装置（自動車の室内用温調装置を含む）を含んでいる。本発明を実行する装置例を図６に示す。同図は、本発明の一実施形態による冷却水流量制御装置を概略的に示している。図６には電子プロセッサ１００が示されており、これはエンジン２００、補助ポンプ３００、ヒータコア４００の出口、ヒータコア４００の入口にある冷却水流動パイプ５００、及びプロセッサ１００の一部分或いはプロセッサ１００とは分離できるメモリ１５０と連携している。プロセッサ１００は、冷却水がヒータコア４００に入る前に第１の流量で流れている時の冷却水温度と、ヒータコア４００を出る空気の温度との差を決定して、仮にその温度差がメモリ１００に記憶された所定温度差よりも大きいならば第１の流量より大きい第２の流量に冷却水の流量の増加する命令をするようになっている。更に、プロセッサ１００はここで記述した演算式、変数及び/又は定数の幾つか、或いは全てに基づくアルゴリズムを使用するようになっていても良い。メモリ１５０は、本発明を実行するためにプロセッサによって使われる変数及び/又は定数を格納しても良い。これらの変数と定数を、このメモリにおいてルックアップテーブルの形で保存しても良い。更にまた、メモリは、上述した演算式の幾つか又は全てに対する一連の解答を格納するようにし、プロセッサによる演算を減らすか、及び/又は削除するようにしても良い。また、メモリは、一連の既知値に基づく回答を検索することが、求められる全ての事であるように、演算式に対する回答を格納しても良い。
【００５７】
このように、本発明の実施形態では、上述した演算式に基づくアルゴリズムの代わりに、及び/又はそのアルゴリズムに加えてルックアップテーブルを使用しても良い。このような実施形態では、広範囲にわたる温調制御シナリオに対する解答（即ち、異なる変数/定数）を予め決めてメモリに格納しておき、提供された変数列に基づいて、メモリからこれらの解答が探されるようにしても良い。しかしながら、本発明の他の実施形態では、上記の演算式に基づくアルゴリズムを利用しても良い。また、アルゴリズム同士の組み合わせも本発明を実施する上で使用しても良い。
【００５８】
図６は、プロセッサ１００が温度センサ１１０と連携していることを示している。図示したアセンブリでは、温度センサ１１０は、センサからプロセッサ１００に対し温度情報を出力する。また更に、図６は、プロセッサ１００もまた補助ポンプ３００と繋がっていることを示し、ポンプに対しプロセッサはヒータコア４００を介する冷却水流量を増加するか、或いは減少するための命令を送るようにしても良い。プロセッサ１００は又、ヒータコアを通過する流体流量を指示するエンジンパラメータを決定するために、エンジン２００に接続しても良い。その代わりとして、或いはこれに付加するようにしてプロセッサ１００を、冷却水の流量を測定しかつ測定値をプロセッサ１００に報告するような装置、例えば流量計に接続しても良い。
【００５９】
本発明による冷却水流動装置、方法及びソフトウェアは、自動車の温調装置とともに使用しても良い。限定されないが一例として、本発明による方法、装置及びソフトウェアを、アイゼンハワー（Eisenhour）の米国特許出願１０/３７３,２０２（出願日：２００３年２月２６日、タイトル：熱流分析法を用いたデュアルゾーン自動温調アルゴリズム、内容はここで言及済み）による自動車の室内自動温調システムに適用しても良い。このように、本発明の幾つかの実施形態では、空調空気出口から室内に空調空気を供給することを含み、そこでは本発明が適切な出口温度が達成される機会を確実にするか、さもなければその機会を改善するために用いられる。
【００６０】
尚、上記演算式に基づくアルゴリズムを参照するということは、上記演算式に由来するか外挿される如何なるルーチン又は演算式を参照することであり、本発明を実施するために使用できる他の式を公式化するための展開式（又は類似式）を含んでいる。
【００６１】
以上、本発明を開示したが、本発明の範囲及び概念に基づき、他のいかなる実施形態や変形例も可能であることは当業者に理解される。従って、本発明の範囲及び概念内で本発明の開示から当業者によってなされる全ての変形例は、本発明の更なる実施形態に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】最大の送風機速度におけるヒータコアの動作特性のマッピングを可能にする、種々の冷却水流量（エンジン速度に基づく）と空気温度のための典型的な実験結果の表を示す図。
【図２】例示した温調システムにおいて、種々の混合率（％）と送風機の駆動電圧に対する全気流質量流量の表を示す図。
【図３】例示した温調システムにおいて、混合率（％）の関数としてのヒータコアを通過する気流と送風機駆動電圧からなる表を示す図。
【図４】例示した温調システムにおいて、ヒータコアを通過する基準気流のパーセンテージを詳細に示すチャート図。
【図５】本発明による温調システムが、ヒータコアを通る冷却水の流量を増加するため予備電機ポンプを駆動する形態を示すグラフ。
【図６】発明の一実施形態による冷却水流量制御装置を示す概略図。
【図７】本発明の実施形態を実行するための論理アルゴリズムを示す図。
【図８】本発明の他の実施形態を実行するための別の論理アルゴリズムを示す図。
【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】
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【図８】
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【外国語明細書】
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【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】
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【図８】
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