JP2002283828A - 車両用空調制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドアの開閉や乗客数の増減や外気温度の変化が
あっても、車両室内の温度を適切に制御することこと。 【解決手段】車両室1に搭載された空調機2からの吹き出
し空気の温度を検出する吹き出し部温度検出手段15と、
車両室1内を循環して空調機2に戻る空気の温度を検出す
る吸入部温度検出手段6と、車両室1内に吸入される新鮮
外気の温度を検出する新鮮外気温度検出手段16と、吹き
出し空気温度と戻り空気温度との温度差を演算する第１
の温度差演算手段19と、新鮮外気温度と新鮮外気基準温
度との温度差を演算する第２の温度差演算手段20と、各
温度差に基づいて温度設定値の補正値を演算する設定値
補正手段21と、温度設定値を補正値に基づいて補正し、
当該補正された温度設定値を空調制御装置5に対する温
度設定値として出力する設定値発生手段22とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両室に搭載され
た空調機を空調制御装置で制御することにより、車両室
内の温度を温度設定値になるように制御する車両用空調
制御システムに係り、特にドアの開閉や、乗客数の増減
や、外気温度の変化があっても、車両室内の温度を適切
に制御できるようにした車両用空調制御システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば鉄道車両には、車両室に
空調機が搭載されており、この空調機を空調制御装置で
制御することにより、車両室内の温度が適切な温度にな
るように温度調節が行なわれている。

【０００３】図５はこの種の従来の車両用空調制御シス
テムにおける車両室内の構成例を示す断面図、図６は同
車両用空調制御システムの全体構成例を示す回路図であ
る。

【０００４】図５および図６において、車両室１の上部
には空調機２が搭載されており、例えば冷房運転の場合
には、この空調機２の空気吹き出し部３から冷却空気が
吹き出される。

【０００５】そして、車両室１内を循環した戻り空気
は、空気吸入部４から空調機２に戻される。

【０００６】この空調機２は、車両室１の上部に設けら
れた室内送風機７と、室外送風機１０と、圧縮機１１と
から構成されている。

【０００７】そして、補助電源装置９から、配線用しゃ
断器１３を介して、室内送風機７および室外送風機１０
に電力を供給すると共に、配線用しゃ断器１３より電磁
接触器１２を介して、圧縮機１１に電力を供給するよう
になっている。

【０００８】一方、空調機２を制御する空調制御装置５
は、車両室１内の椅子の下に設けられており、空調機２
の空気吸入部４に設けられた吸入部温度センサ６からの
戻り空気温度を、フィードバック制御するようにしてい
る。

【０００９】すなわち、空調制御装置５は、空調機２の
空気吸入部４に設けられた吸入部温度センサ６により、
車両室１内を循環して空調機２に戻る戻り空気の温度
が、あらかじめ定められた温度設定値Ｔrになるよう
に、その温度偏差に基づいて例えば冷房の強弱運転を行
なうようにしている。

【００１０】なお、車両室１の上部には、熱交換を行な
う熱交換機８が設けられ、また車両室１外から新鮮外気
を取り込む新鮮外気吸入口１４が設けられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のように、単に車両室１内の空気温度をあらかじ
め定められた温度設定値になるように制御するだけで
は、ドアの開閉や、乗客の乗り降り等による乗客数の増
減や、外気温度の変化（上昇／下降）によって、熱負荷
（冷房負荷）が増減すること、および外気温度の変化に
よって、空調機２の熱交換率が変化することに対して、
車両室１内の空気温度を適切に制御することができな
い。

【００１２】従って、このような要因による熱負荷（冷
房負荷）の増減や、熱交換率の変化によって、車両室１
内が冷えないとか、冷え過ぎる等の事態が発生し、きめ
細かな温度制御が行なわれていない。

【００１３】一方、ドアの開閉や乗客の乗り降りを検知
するために、ドア開閉センサや乗車率センサを設けて、
これらのセンサ検知信号により温度補正を行なうことも
考えられる。

【００１４】しかしながら、端境期等における補正値等
の変更が必要であり、実際の熱負荷（冷房負荷）に対し
ての適切な補正を行なうことが難しい。

【００１５】本発明の目的は、ドアの開閉や乗客数の増
減や外気温度の変化があっても、車両室内の温度を適切
に制御することが可能な車両用空調制御システムを提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、車両室に搭載された空調機を空調制御装置で制御
することにより、車両室内の温度をあらかじめ定められ
た温度設定値になるように制御する車両用空調制御シス
テムにおいて、請求項１に対応する発明では、空調機の
吹き出し部に設けられ、当該空調機からの吹き出し空気
の温度を検出する吹き出し部温度検出手段と、空調機の
吸入部に設けられ、車両室内を循環して空調機に戻る空
気の温度を検出する吸入部温度検出手段と、空調機の新
鮮外気吸込み口に設けられ、車両室内に吸入される新鮮
外気の温度を検出する新鮮外気温度検出手段と、吹き出
し部温度検出手段により検出された吹き出し空気温度と
吸入部温度検出手段により検出された戻り空気温度との
温度差を演算する第１の温度差演算手段と、新鮮外気温
度検出手段により検出された新鮮外気温度とあらかじめ
決められた新鮮外気基準温度との温度差を演算する第２
の温度差演算手段と、第１の温度差演算手段により演算
された温度差と、第２の温度差演算手段により演算され
た温度差とに基づいて、温度設定値の補正値を演算する
設定値補正手段と、温度設定値を設定値補正手段により
演算された補正値に基づいて補正し、当該補正された温
度設定値を空調制御装置に対する温度設定値として出力
する設定値発生手段とを備えている。

【００１７】従って、請求項１に対応する発明の車両用
空調制御システムにおいては、空調機からの吹き出し空
気の温度と、車両室内を循環して空調機に戻る空気の温
度と、車両室内に吸入される新鮮外気の温度とをそれぞ
れ検出し、また当該吹き出し空気温度と戻り空気温度と
の温度差、および新鮮外気温度と新鮮外気基準温度との
温度差をそれぞれ演算し、さらに当該各温度差に基づい
て温度設定値の補正値を演算し、温度設定値を当該補正
値に基づいて補正して空調制御装置に与えることによ
り、車両室内の空調負荷の大きさを判定してその熱負荷
量に応じて温度設定値に対する温度補正を行なうことが
可能となるため、ドアの開閉や乗客数の増減や外気温度
の変化があっても、制御精度を高めて、車両室内の温度
を適切に制御することができる。

【００１８】また、請求項２に対応する発明では、空調
機の吹き出し部に設けられ、当該空調機からの吹き出し
空気の温度を検出する吹き出し部温度検出手段と、空調
機の吸入部に設けられ、車両室内を循環して空調機に戻
る空気の温度を検出する吸入部温度検出手段と、空調機
の新鮮外気吸込み口に設けられ、車両室内に吸入される
新鮮外気の温度を検出する新鮮外気温度検出手段と、吹
き出し部温度検出手段により検出された吹き出し空気温
度と吸入部温度検出手段により検出された戻り空気温度
との温度差を演算する温度差演算手段と、新鮮外気温度
検出手段により検出された新鮮外気温度とあらかじめ決
められた新鮮外気基準温度との温度差を演算すると共
に、吹き出し部温度検出手段により検出された吹き出し
空気温度と吸入部温度検出手段により検出された戻り空
気温度との温度差と、新鮮外気温度検出手段により検出
された新鮮外気温度とに基づいて熱交換率を演算する温
度差・熱交換率演算手段と、温度差演算手段により演算
された温度差と、温度差・熱交換率演算手段により演算
された温度差および熱交換率とに基づいて、温度設定値
の補正値を演算する設定値補正手段と、温度設定値を設
定値補正手段により演算された補正値に基づいて補正
し、当該補正された温度設定値を空調制御装置に対する
温度設定値として出力する設定値発生手段とを備えてい
る。

【００１９】従って、請求項２に対応する発明の車両用
空調制御システムにおいては、空調機からの吹き出し空
気の温度と、車両室内を循環して空調機に戻る空気の温
度と、車両室内に吸入される新鮮外気の温度とをそれぞ
れ検出し、また当該吹き出し空気温度と戻り空気温度と
の温度差、および新鮮外気温度と新鮮外気基準温度との
温度差、ならびに熱交換率をそれぞれ演算し、さらに当
該各温度差、および熱交換率に基づいて温度設定値の補
正値を演算し、温度設定値を当該補正値に基づいて補正
して空調制御装置に与えることにより、車両室内の空調
負荷の大きさを判定してその熱負荷量に応じて温度設定
値に対する温度補正を行なうことが可能となるため、ド
アの開閉や乗客数の増減や外気温度の変化があっても、
制御精度をより一層高めて、車両室内の温度をより一層
適切に制御することができる。

【００２０】一方、請求項３に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の車両用空調制御システムにお
いて、第１の温度差演算手段により演算された温度差を
外部に出力する出力手段を付加している。

【００２１】従って、請求項３に対応する発明の車両用
空調制御システムにおいては、少なくとも、吹き出し空
気温度と戻り空気温度との温度差を外部に出力すること
により、当該出力結果により空調機の負担する熱負荷量
をモニタリングして把握することが可能となるため、車
両室内の熱負荷の推定を行なうことができる。

【００２２】また、請求項４に対応する発明では、上記
請求項２に対応する発明の車両用空調制御システムにお
いて、少なくとも、温度差演算手段により演算された温
度差、および熱交換率を外部に出力する出力手段を付加
している。

【００２３】従って、請求項４に対応する発明の車両用
空調制御システムにおいては、少なくとも、吹き出し空
気温度と戻り空気温度との温度差、および熱交換率を外
部に出力することにより、当該出力結果により空調機の
負担する熱負荷量、および熱交換率をモニタリングして
把握することが可能となるため、車両室内の熱負荷の推
定を行なうことができるのに加えて、熱交換率を把握し
て空調機の性能や故障をより一層適確に判断することが
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による車両用空調制御システムにおける車両室内の構
成例を示す断面図、図２は同車両用空調制御システムの
全体構成例を示す回路図であり、図５および図６と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
異なる部分についてのみ述べる。

【００２６】すなわち、本実施の形態による車両用空調
制御システムは、図１および図２に示すように、吹き出
し部温度センサ１５と、新鮮外気温度センサ１６と、出
力装置１７とを備え、さらに前記空調制御装置５に設定
温度補正装置１８を付加した構成としている。

【００２７】吹き出し部温度センサ１５は、前記空調機
２の吹き出し部３に設けられ、空調機２からの吹き出し
空気の温度を検出する。

【００２８】新鮮外気温度センサ１６は、前記空調機２
の新鮮外気吸込み口１４に設けられ、車両室１内に吸入
される新鮮外気の温度を検出する。

【００２９】出力装置１７は、吸入部温度センサ６によ
り検出された戻り空気温度と、吹き出し部温度センサ１
５により検出された吹き出し空気温度と、新鮮外気温度
センサ１６により検出された新鮮外気温度と、後述する
温度差とを、外部に印字出力または表示出力する。

【００３０】設定温度補正装置１８は、吸入部温度セン
サ６により検出された戻り空気温度と、吹き出し部温度
センサ１５により検出された吹き出し空気温度と、新鮮
外気温度センサ１６により検出された新鮮外気温度とに
基づいて、前記あらかじめ定められた温度設定値Ｔrの
補正演算を行ない、当該補正された温度設定値を空調制
御装置５に対する最終的な温度設定値として出力する。

【００３１】図３は、設定温度補正装置１８の内部構成
例を示す機能ブロック図であり、図１および図２と同一
要素には同一符号を付して示している。

【００３２】設定温度補正装置１８は、図３に示すよう
に、温度差演算手段１９と、温度差演算手段２０と、設
定値補正手段２１と、設定値発生手段２２とから構成し
ている。

【００３３】温度差演算手段１９は、吹き出し部温度セ
ンサ１５により検出された吹き出し空気温度と、吸入部
温度センサ６により検出された戻り空気温度との温度差
を演算する。

【００３４】温度差演算手段２０は、新鮮外気温度セン
サ１６により検出された新鮮外気温度と、あらかじめ決
められた新鮮外気基準温度との温度差を演算する。

【００３５】設定値補正手段２１は、温度差演算手段１
９により演算された温度差と、温度差演算手段２０によ
り演算された温度差とに基づいて、前記温度設定値Ｔr
の補正値を演算する。

【００３６】設定値発生手段２２は、温度設定値Ｔrを
設定値補正手段２１により演算された補正値に基づいて
補正し、当該補正された温度設定値を空調制御装置５に
対する温度設定値として出力する。

【００３７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用空調制御システムの作用について説明す
る。

【００３８】吸入部温度センサ６では、車両室１内を循
環して空調機２に戻る戻り空気の温度Ｔ2が検出され
る。

【００３９】吹き出し部温度センサ１５では、空調機２
からの吹き出し空気の温度Ｔ1が検出される。

【００４０】新鮮外気温度センサ１６では、車両室１内
に吸入される新鮮外気の温度Ｔ3が検出される。

【００４１】一方、吹き出し部温度センサ１５で検出さ
れた吹き出し空気温度Ｔ1、および吸入部温度センサ６
で検出された戻り空気温度Ｔ2は、設定温度補正装置１
８の温度差演算手段１９によって、吹き出し空気温度Ｔ
1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔが演算される。

【００４２】また、新鮮外気温度センサ１６で検出され
た新鮮外気温度Ｔ3、およびあらかじめ決められた新鮮
外気基準温度Ｔ4は、設定温度補正装置１８の温度差演
算手段２０によって、新鮮外気温度Ｔ3と新鮮外気基準
温度Ｔ4との温度差△Ｔ’が演算される。

【００４３】さらに、温度差演算手段１９で得られた温
度差△Ｔ、および温度差演算手段２０で得られた温度差
△Ｔ’は、出力装置１７、および設定値補正手段２１に
それぞれ出力される。

【００４４】一方、出力装置１７では、吸入部温度セン
サ６で検出された戻り空気温度Ｔ2と、吹き出し部温度
センサ１５で検出された吹き出し空気温度Ｔ1と、新鮮
外気温度センサ１６で検出された新鮮外気温度Ｔ3と、
温度差演算手段１９で得られた温度差△Ｔと、温度差演
算手段２０で得られた温度差△Ｔ’とが、外部に印字出
力または表示出力される。

【００４５】そして、この出力結果により、空調機２の
負担する熱負荷量のモニタリングを行なうことができ
る。

【００４６】また、設定値補正手段２１では、温度差演
算手段１９で得られた温度差△Ｔと、温度差演算手段２
０で得られた温度差△Ｔ’とに基づいて、冷房に関する
温度設定値Ｔrの補正値ｔOが演算される。

【００４７】すなわち、補正値ｔOとしては、吹き出し
空気温度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔが大きい
時には、強冷房となるような補正とし、当該温度差△Ｔ
が小さい時には、弱冷房とする補正値ｔOが出力され
る。

【００４８】また、新鮮外気温度Ｔ3と、あらかじめ決
められた新鮮外気基準温度Ｔ4との温度差△Ｔ’がプラ
ス（正）の値の時には、上記補正値ｔ0に対して強冷房
とするような補正とし、当該温度差△Ｔ’がマイナス
（−）の時には、上記補正値ｔ0に対して弱冷房とする
ような補正値が出力される。

【００４９】一方、設定値発生手段２２では、あらかじ
め定められた温度設定値Ｔrに、設定値補正手段２１か
らの補正値ｔ0を加算して、補正した温度設定値Ｔr0が
出力される。

【００５０】これにより、空調制御装置５では、車両室
１内の空気温度が設定値発生手段２２からの温度設定値
ＴrOになるように、空調機２の制御が行なわれる。

【００５１】次に、上記設定値補正手段２１の動作につ
いて、冷房運転の場合を例としてより具体的に説明す
る。

【００５２】吹き出し空気温度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2と
の温度差△Ｔは、あらかじめ定められた値△Ｔ0と比較
され、温度差△Ｔが△ＴOよりも大である時には、車両
室１内の熱負荷が大であると判別される。

【００５３】この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝−ｔが出力される。

【００５４】一方、温度差△Ｔが△ＴOよりも小である
時には、車両室１内の熱負荷が小であると判別される。

【００５５】この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝＋ｔが出力される。

【００５６】これにより、熱負荷が大である時には、設
定値発生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr−t）と
なり、強冷房の運転となる。

【００５７】一方、熱負荷が小である時には、設定値発
生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr＋t）となり、
弱冷房の運転となる。

【００５８】これにより、快適な温度制御が行なわれ
る。

【００５９】同様に、新鮮外気温度Ｔ3と、新鮮外気基
準温度Ｔ4との温度差△Ｔ’がプラス（正）の値の時に
は、上記補正値ｔ0に対して強冷房／弱暖房とするよう
な補正とし、この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝−t'が出力される。

【００６０】一方、温度差△Ｔ’がマイナス（−）の時
には、上記補正値ｔ0に対して弱冷房／強暖房とするよ
うな補正値とし、例えばｔO＝＋t'が出力される。

【００６１】これにより、熱負荷が大である時には、設
定値発生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr−t−
ｔ’）となり、強冷房の運転となる。

【００６２】一方、熱負荷が小である時には、設定値発
生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr＋t＋ｔ’）と
なり、弱冷房の運転となる。

【００６３】これにより、快適な温度制御が行なわれ
る。

【００６４】また、出力装置１７では、吹き出し空気温
度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔの値が、車両の
営業運転中にモニタリングして記録される。これによ
り、車両室１内の熱負荷の推定を可能にしている。

【００６５】上述したように、本実施の形態による車両
用空調制御システムでは、温度設定値の補正値を演算し
てその温度設定値を補正する、すなわち吹き出し空気温
度と戻り空気温度との温度差と新鮮外気温度に基づいて
車両室１内の空調負荷の大きさを判定し、その熱負荷量
に応じて温度設定値に対する温度補正を行なう（外気温
度が高く熱負荷が大であるときは強冷房とし、外気温度
が低く軽負荷時には弱冷房運転を行なう）ようにしてい
るので、乗客の乗降やドアの開閉が頻繁に発生する状況
や、満車状態等による熱負荷大の状態、外気温度の急激
な変化に対しても、冷房強運転を行なうことが可能とな
り、車両室１内の温度を適切に制御して、暑過ぎや冷え
過ぎ等を防止して、快適できめ細かな温度調整を行なう
ことができる。

【００６６】また、目中の閑散な状態や端境期における
外気温度が低く、熱負荷小の状態では、温度設定値を上
げるような補正値を演算して冷房設定温度を上げるよう
にしているので、冷房弱運転を行なうことが可能とな
り、冷え過ぎを防止することができる。

【００６７】さらに、出力装置１７に、吹き出し空気温
度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔの値を出力し
て、モニタリングや記録をするようにしているので、空
調機２に要求される最大冷房能力を把握することがで
き、新造車検討時の設計データへの活用、および冷房制
御方法の適否判定の参考データとすることができる。

【００６８】さらにまた、車両室１内の熱負荷量や新鮮
外気温度に基づいて、温度調節制御を行なうようにして
いるので、乗車率やドアの開閉による温度補正を行なう
ことが不要になる。

【００６９】（第２の実施の形態）図４は、本実施の形
態による車両用空調制御システムにおける設定温度補正
装置１８の内部構成例を示す機能ブロック図であり、図
３と同一要素には同一符号を付して示している。

【００７０】すなわち、本実施の形態による車両用空調
制御システムは、図４に示すように、温度差演算手段１
９と、温度差・熱交換率演算手段２３と、設定値補正手
段２１と、設定値発生手段２２とから構成している。

【００７１】温度差演算手段１９は、吹き出し部温度セ
ンサ１５により検出された吹き出し空気温度と、吸入部
温度センサ６により検出された戻り空気温度との温度差
を演算する。

【００７２】温度差・熱交換率演算手段２３は、新鮮外
気温度センサ１６により検出された新鮮外気温度と、あ
らかじめ決められた新鮮外気基準温度との温度差を演算
するすると共に、吹き出し部温度センサ１５により検出
された吹き出し空気温度と、吸入部温度センサ６により
検出された戻り空気温度との温度差と、新鮮外気温度セ
ンサ１６により検出された新鮮外気温度とに基づいて熱
交換率を演算する。

【００７３】設定値補正手段２１は、温度差演算手段１
９により演算された温度差と、温度差・熱交換率演算手
段２３により演算された温度差および熱交換率とに基づ
いて、前記温度設定値Ｔrの補正値を演算する。

【００７４】設定値発生手段２２は、温度設定値Ｔrを
設定値補正手段２１により演算された補正値に基づいて
補正し、当該補正された温度設定値を空調制御装置５に
対する温度設定値として出力する。

【００７５】なお、出力装置１７は、吸入部温度センサ
６により検出された戻り空気温度と、吹き出し部温度セ
ンサ１５により検出された吹き出し空気温度と、新鮮外
気温度センサ１６により検出された新鮮外気温度と、温
度差演算手段１９および温度差・熱交換率演算手段２３
により演算された各温度差、および熱交換率とを、外部
に印字出力または表示出力するものとしている。

【００７６】次に、以上のように構成した本実施の形態
による車両用空調制御システムの作用について説明す
る。

【００７７】吸入部温度センサ６では、車両室１内を循
環して空調機２に戻る戻り空気の温度Ｔ2が検出され
る。

【００７８】吹き出し部温度センサ１５では、空調機２
からの吹き出し空気の温度Ｔ1が検出される。

【００７９】新鮮外気温度センサ１６では、車両室１内
に吸入される新鮮外気の温度Ｔ3が検出される。

【００８０】一方、吹き出し部温度センサ１５で検出さ
れた吹き出し空気温度Ｔ1、および吸入部温度センサ６
で検出された戻り空気温度Ｔ2は、設定温度補正装置１
８の温度差演算手段１９によって、吹き出し空気温度Ｔ
1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔが演算される。

【００８１】また、新鮮外気温度センサ１６で検出され
た新鮮外気温度Ｔ3、およびあらかじめ決められた新鮮
外気基準温度Ｔ4は、設定温度補正装置１８の温度差・
熱交換率演算手段２３によって、新鮮外気温度Ｔ3と新
鮮外気基準温度Ｔ4との温度差△Ｔ’が演算される。

【００８２】さらに、吹き出し部温度センサ１５で検出
された吹き出し空気温度Ｔ1と、吸入部温度センサ６で
検出された戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔと、新鮮外
気温度センサ１６で検出された新鮮外気温度Ｔ3は、設
定温度補正装置１８の温度差・熱交換率演算手段２３に
よって、熱交換率Ａ（＝△Ｔ／Ｔ3）が演算される。

【００８３】さらにまた、温度差演算手段１９で得られ
た温度差△Ｔ、および温度差・熱交換率演算手段２３で
得られた温度差△Ｔ’および熱交換率Ａは、出力装置１
７、および設定値補正手段２１にそれぞれ出力される。

【００８４】一方、出力装置１７では、吸入部温度セン
サ６で検出された戻り空気温度Ｔ2と、吹き出し部温度
センサ１５で検出された吹き出し空気温度Ｔ1と、新鮮
外気温度センサ１６で検出された新鮮外気温度Ｔ3と、
温度差演算手段１９で得られた温度差△Ｔと、温度差・
熱交換率演算手段２３で得られた温度差△Ｔ’および熱
交換率Ａとが、外部に印字出力または表示出力される。

【００８５】そして、この出力結果により、空調機２の
負担する熱負荷量のモニタリング、熱交換率のモニタリ
ングを行なうことができ、さらには空調機２の故障診断
を行なうことができる。

【００８６】また、設定値補正手段２１では、温度差演
算手段１９で得られた温度差△Ｔと、温度差・熱交換率
演算手段２３で得られた温度差△Ｔ’および熱交換率Ａ
とに基づいて、冷房に関する温度設定値Ｔrの補正値ｔO
が演算される。

【００８７】すなわち、補正値ｔOとしては、吹き出し
空気温度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔが大きい
時には、強冷房となるような補正とし、当該温度差△Ｔ
が小さい時には、弱冷房とする補正値ｔOが出力され
る。

【００８８】また、新鮮外気温度Ｔ3と、あらかじめ決
められた新鮮外気基準温度Ｔ4との温度差△Ｔ’がプラ
ス（正）の値の時には、上記補正値ｔ0に対して強冷房
とするような補正とし、当該温度差△Ｔ’がマイナス
（−）の時には、上記補正値ｔ0に対して弱冷房とする
ような補正値が出力される。

【００８９】一方、設定値発生手段２２では、あらかじ
め定められた温度設定値Ｔrに、設定値補正手段２１か
らの補正値ｔ0を加算して、補正した温度設定値Ｔr0が
出力される。

【００９０】これにより、空調制御装置５では、車両室
１内の空気温度が設定値発生手段２２からの温度設定値
ＴrOになるように、空調機２の制御が行なわれる。

【００９１】次に、上記設定値補正手段２１の動作につ
いて、冷房運転の場合を例としてより具体的に説明す
る。

【００９２】吹き出し空気温度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2と
の温度差△Ｔは、あらかじめ定められた値△Ｔ0と比較
され、温度差△Ｔが△ＴOよりも大である時には、車両
室１内の熱負荷が大であると判別される。

【００９３】この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝−ｔが出力される。

【００９４】一方、温度差△Ｔが△ＴOよりも小である
時には、車両室１内の熱負荷が小であると判別される。

【００９５】この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝＋ｔが出力される。

【００９６】これにより、熱負荷が大である時には、設
定値発生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr−t）と
なり、強冷房の運転となる。

【００９７】一方、熱負荷が小である時には、設定値発
生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr＋t）となり、
弱冷房の運転となる。

【００９８】これにより、快適な温度制御が行なわれ
る。

【００９９】同様に、新鮮外気温度Ｔ3と、新鮮外気基
準温度Ｔ4との温度差△Ｔ’がプラス（正）の値の時に
は、上記補正値ｔ0に対して強冷房／弱暖房とするよう
な補正とし、この場合には、その補正値ｔOとして、例
えばｔO＝−t'が出力される。

【０１００】一方、温度差△Ｔ’がマイナス（−）の時
には、上記補正値ｔ0に対して弱冷房／強暖房とするよ
うな補正値とし、例えばｔO＝＋t'が出力される。

【０１０１】これにより、熱負荷が大である時には、設
定値発生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr−t−
ｔ’）となり、強冷房の運転となる。

【０１０２】一方、熱負荷が小である時には、設定値発
生手段２２の設定値Ｔr0は、（Ｔr0＝Ｔr＋t＋ｔ’）と
なり、弱冷房の運転となる。

【０１０３】これにより、快適な温度制御が行なわれ
る。

【０１０４】また、出力装置１７では、吹き出し空気温
度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔの値が、車両の
営業運転中にモニタリングして記録される。これによ
り、車両室１内の熱負荷の推定を可能にしている。

【０１０５】さらに、出力装置１７では、冷房運転中の
吹き出し空気温度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔ
とから算出された熱交換率Ａが、車両の営業運転中にモ
ニタリングして記録される。これにより、熱交換率Ａの
低下による空調機２の検修や故障診断を可能にしてい
る。

【０１０６】上述したように、本実施の形態による車両
用空調制御システムでは、温度設定値の補正値を演算し
てその温度設定値を補正する、すなわち吹き出し空気温
度と戻り空気温度との温度差と新鮮外気温度に基づいて
車両室１内の空調負荷の大きさを判定し、その熱負荷量
に応じて温度設定値に対する温度補正を行なう（外気温
度が高く熱負荷が大であるときは強冷房とし、外気温度
が低く軽負荷時には弱冷房運転を行なう）ようにしてい
るので、乗客の乗降やドアの開閉が頻繁に発生する状況
や、満車状態等による熱負荷大の状態、外気温度の急激
な変化に対しても、冷房強運転を行なうことが可能とな
り、車両室１内の温度を適切に制御して、暑過ぎや冷え
過ぎ等を防止して、快適できめ細かな温度調整を行なう
ことができる。

【０１０７】また、目中の閑散な状態や端境期における
外気温度が低く、熱負荷小の状態では、温度設定値を上
げるような補正値を演算して冷房設定温度を上げるよう
にしているので、冷房弱運転を行なうことが可能とな
り、冷え過ぎを防止することができる。

【０１０８】さらに、出力装置１７に、吹き出し空気温
度Ｔ1と戻り空気温度Ｔ2との温度差△Ｔの値、および熱
交換率Ａを出力して、モニタリングや記録をするように
しているので、空調機２に要求される最大冷房能力や熱
交換率を把握することができ、新造車検討時の設計デー
タへの活用、および冷房制御方法の適否判定の参考デー
タとすることができる。

【０１０９】また、熱交換率Ａのモニタリングも可能と
なり、この熱交換率Ａの低下から、空調機２の熱交換機
８の汚損や圧縮機１１の故障を判断して検知することも
できる。

【０１１０】さらに、車両室１内の熱負荷量や新鮮外気
温度に基づいて、温度調節制御を行なうようにしている
ので、乗車率やドアの開閉による温度補正を行なうこと
が不要になる。

【０１１１】（他の実施の形態） （ａ）前記各実施の形態において、出力装置１７は必要
不可欠なものでなく、必要に応じて備えればよい。

【０１１２】（ｂ）前記各実施の形態においては、冷房
の強弱運転を行なう場合について説明したが、これに限
らず、暖房の強弱運転を行なう場合についても、本発明
を同様に適用することができる。

【０１１３】（ｃ）前記第１の実施の形態においては、
出力装置１７では、戻り空気温度Ｔ2と、吹き出し空気
温度Ｔ1と、新鮮外気温度Ｔ3と、温度差△Ｔと、温度差
△Ｔ’とを、外部に印字出力または表示出力する場合に
ついて説明したが、これに限らず、出力装置１７は、少
なくとも温度差△Ｔを、外部に印字出力または表示出力
するようにすればよい。

【０１１４】（ｄ）前記第１の実施の形態においては、
出力装置１７では、戻り空気温度Ｔ2と、吹き出し空気
温度Ｔ1と、新鮮外気温度Ｔ3と、温度差△Ｔと、温度差
△Ｔ’と、熱交換率Ａを、外部に印字出力または表示出
力する場合について説明したが、これに限らず、出力装
置１７は、少なくとも温度差△Ｔと熱交換率Ａを、外部
に印字出力または表示出力するようにすればよい。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調制御システムによれば、吹き出し空気温度と戻り空気
温度との温度差と新鮮外気温度に基づいて車両室内の空
調負荷の大きさを判定し、その熱負荷量に応じて温度設
定値に対する温度補正を行なうようにしているので、ド
アの開閉や乗客数の増減や外気温度の変化があっても、
車両室内の温度を適切に制御することが可能となる。

【０１１６】さらに、少なくとも、吹き出し空気温度と
戻り空気温度との温度差、さらに必要に応じて、熱交換
率を外部に出力するようにしているので、車両室内の熱
負荷の推定を行なうことができる、さらには熱交換率を
把握して空調機の性能や故障をより一層適確に判断する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の車両用空調制御シ
ステムにおける車両室内の構成例を示す断面図。

【図２】同第１の実施の形態の車両用空調制御システム
における全体構成例を示す回路図。

【図３】同第１の実施の形態の車両用空調制御システム
における設定温度補正装置の内部構成例を示す機能ブロ
ック図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の車両用空調制御シ
ステムにおける設定温度補正装置の内部構成例を示す機
能ブロック図。

【図５】従来の車両用空調制御システムにおける車両室
内の構成例を示す断面図。

【図６】従来の車両用空調制御システムの全体構成例を
示す回路図。

【符号の説明】

１…車両室、 ２…空調機 ３…吹き出し部 ４…吸入部 ５…空調制御装置 ６…吸入部温度センサ ７…室内送風機 ８…熱交換機 ９…補助電源装置 １０…室外送風機 １１…圧縮機 １２…電磁接触器 １３…配線用しゃ断器 １４…新鮮外気吸入口 １５…吹き出し部温度センサ １６…新鮮外気温度センサ １７…出力装置 １８…設定温度補正装置 １９…温度差演算手段 ２０…温度差演算手段 ２１…設定値補正手段 ２２…設定値発生手段 ２３…温度差・熱交換率演算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片柳 正宏 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝トランスポートエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 山田 潤一郎 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H323 AA06 AA12 BB06 CA02 CB23 CB33 EE04 FF01 FF06 FF10 HH02 KK05 LL12 LL25 LL28 MM06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両室に搭載された空調機を空調制御装
   置で制御することにより、前記車両室内の温度をあらか
   じめ定められた温度設定値になるように制御する車両用
   空調制御システムにおいて、 前記空調機の吹き出し部に設けられ、当該空調機からの
   吹き出し空気の温度を検出する吹き出し部温度検出手段
   と、 前記空調機の吸入部に設けられ、前記車両室内を循環し
   て前記空調機に戻る空気の温度を検出する吸入部温度検
   出手段と、 前記空調機の新鮮外気吸込み口に設けられ、前記車両室
   内に吸入される新鮮外気の温度を検出する新鮮外気温度
   検出手段と、 前記吹き出し部温度検出手段により検出された吹き出し
   空気温度と前記吸入部温度検出手段により検出された戻
   り空気温度との温度差を演算する第１の温度差演算手段
   と、 前記新鮮外気温度検出手段により検出された新鮮外気温
   度とあらかじめ決められた新鮮外気基準温度との温度差
   を演算する第２の温度差演算手段と、 前記第１の温度差演算手段により演算された温度差と、
   前記第２の温度差演算手段により演算された温度差とに
   基づいて、前記温度設定値の補正値を演算する設定値補
   正手段と、 前記温度設定値を前記設定値補正手段により演算された
   補正値に基づいて補正し、当該補正された温度設定値を
   前記空調制御装置に対する温度設定値として出力する設
   定値発生手段と、 を備えて成ることを特徴とする車両用空調制御システ
   ム。
2. 【請求項２】 車両室に搭載された空調機を空調制御装
   置で制御することにより、前記車両室内の温度をあらか
   じめ定められた温度設定値になるように制御する車両用
   空調制御システムにおいて、 前記空調機の吹き出し部に設けられ、当該空調機からの
   吹き出し空気の温度を検出する吹き出し部温度検出手段
   と、 前記空調機の吸入部に設けられ、前記車両室内を循環し
   て前記空調機に戻る空気の温度を検出する吸入部温度検
   出手段と、 前記空調機の新鮮外気吸込み口に設けられ、前記車両室
   内に吸入される新鮮外気の温度を検出する新鮮外気温度
   検出手段と、 前記吹き出し部温度検出手段により検出された吹き出し
   空気温度と前記吸入部温度検出手段により検出された戻
   り空気温度との温度差を演算する温度差演算手段と、 前記新鮮外気温度検出手段により検出された新鮮外気温
   度とあらかじめ決められた新鮮外気基準温度との温度差
   を演算すると共に、前記吹き出し部温度検出手段により
   検出された吹き出し空気温度と前記吸入部温度検出手段
   により検出された戻り空気温度との温度差と、前記新鮮
   外気温度検出手段により検出された新鮮外気温度とに基
   づいて熱交換率を演算する温度差・熱交換率演算手段
   と、前記温度差演算手段により演算された温度差と、前
   記温度差・熱交換率演算手段により演算された温度差お
   よび熱交換率とに基づいて、前記温度設定値の補正値を
   演算する設定値補正手段と、 前記温度設定値を前記設定値補正手段により演算された
   補正値に基づいて補正し、当該補正された温度設定値を
   前記空調制御装置に対する温度設定値として出力する設
   定値発生手段と、 を備えて成ることを特徴とする車両用空調制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の車両用空調制御シ
   ステムにおいて、 少なくとも、前記第１の温度差演算手段により演算され
   た温度差を外部に出力する出力手段を付加して成ること
   を特徴とする車両用空調制御システム。
4. 【請求項４】 前記請求項２に記載の車両用空調制御シ
   ステムにおいて、 少なくとも、前記温度差演算手段により演算された温度
   差、および前記熱交換率を外部に出力する出力手段を付
   加して成ることを特徴とする車両用空調制御システム。