JP3928247B2 - 車両用シート空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートへ空調空気を供給する車両用シート空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、実開昭５９−１６４５５２号公報に記載された「車両用空調シート」がある。この装置は、フロントの空調ユニットで温調された空気がシート用送風ダクトを通じてシート内のエアチャンバに送られ、通気性シートから風を吹き出すことによりシートに着座する乗員の快適性を向上させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、暖房時に常にシートへ温風を送り続けることでシート温度が高くなり過ぎると、乗員には熱過ぎて不快となる。また、冷房時では、クールダウンから室温が低下して安定してくる定常状態になると、シートから吹き出される冷風が乗員にとって冷え過ぎて不快となる。この対策として、シート内に温度センサを設置し、シート内温度に応じてシートへの送風を制御する方法が考えられる。しかし、この方法では、新たに温度センサを使用するためにコストが高くなり、且つシート内に温度センサを組み込むことによりシートの座り心地を損なうという問題が生じる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、温度センサを使用することなく（低コストで）、シート温度を制御して乗員の不快感を防止できる車両用シート空調装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の車両用シート空調装置は、シートへの送風を停止できる送風停止手段と、この送風停止手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、車室内の熱負荷が所定値まで低下した時に、送風停止手段によりシートへの送風を一旦停止した後、所定の送風停止時間を経過してから、送風停止手段による送風停止を解除してシートへの送風を開始すると共に、シートへの送風停止時間および送風開始後の再送風時間を車室内の熱負荷に応じて補正することを特徴とする。
これにより、例えば暖房運転であれば、車室内温度の上昇に伴って熱負荷が低下していくため、その熱負荷がある程度低下した時（所定値まで低下した時）に、送風停止手段によりシートへの送風を停止することで、シート温度の上昇を抑制できる。その結果、シート温度が上昇し過ぎて乗員が不快に感じることを防止できる。
また、冷房運転であれば、車室内温度の低下に伴って熱負荷が低下していくため、その熱負荷がある程度低下した時（所定値まで低下した時）に、送風停止手段によりシートへの送風を停止することで、シート温度の低下を抑制できる。その結果、シート温度が下がり過ぎて乗員が不快に感じることを防止できる。
さらに、冷房時のシート温度の低下速度および暖房時のシート温度の上昇速度は、車室内の熱負荷により異なるため、車室内の熱負荷に応じて、シートへの送風停止時間および再送風時間を補正することにより、シート温度を熱負荷の変化に対応して制御することができる。
【０００５】
（請求項２の手段）
送風停止手段は、シート用送風ダクト内にシートへ向かう空気流を発生する送風装置である。この場合、送風装置の作動を停止することでシートへの送風を停止でき、送風装置の作動を開始することでシートへ送風できる。
【０００６】
（請求項３の手段）
送風停止手段は、シート用送風ダクト内に配されて、シートへの送風通路を開閉できる開閉ドアである。この場合、開閉ドアによりシートへの送風通路を閉じることでシートへの送風を停止できる。また、開閉ドアによりシートへの送風通路を開くことでシートへの送風が可能となる。
【０００８】
（請求項４の手段）
車室内の熱負荷は、車両用空調装置のブロワ信号、車室内温度信号、目標吹出温度信号、吹出温度信号、外気温度信号、日射熱量信号の少なくとも１つより判定することができる。これらの信号は、車両用空調装置による車室内の空調制御に用いられるため、熱負荷を検出するための検出手段（センサ類）を新たに設ける必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車両用シート空調装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は車両用シート空調装置１の全体構成図である。
本実施形態の車両用シート空調装置１は、例えばフロントシート２の下方に配置されるシート送風ユニット３と、フロント空調ユニット４（既存の車両用空調装置）よりシート送風ユニット３へ空調空気を送るためのシート用送風ダクト５等を備える。
【００１０】
フロント空調ユニット４は、車両用空調装置として周知な構成を有し、ＥＣＵ６（エアコン制御装置）により算出された目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて送風空気の温度を調節し、その温度調節された空調風を車室内へ吹き出すことにより車室内を空調することができる。
ＥＣＵ６は、本発明の制御手段であり、操作パネル７より出力される操作信号、車室内温度を検出する内気センサ８、車室外温度を検出する外気センサ９、および日射量を検出する日射センサ１０等の各センサ値等が入力され、目標吹出温度が得られるように図示しない空調機器（例えばブロワ、モード切替ドア、冷凍サイクル等）を制御している。なお、操作パネル７には、シート空調を実行するためのシートスイッチ（図示しない）が設けられている。
【００１１】
シート用送風ダクト５は、例えばフロント空調ユニット４から後席乗員の足元へ温風を供給する既存のリヤフットダクトを利用したものであり、車両の床面に沿って略直線的に配されている。このシート用送風ダクト５には、足元吹出口５ａの空気上流側に切替ドア１１が具備されている。この切替ドア１１は、足元吹出口５ａを遮断する位置（以下、閉位置と言う）と、足元吹出口５ａを開く位置（以下、開位置と言う）との間で回動可能に設けられ、サーボモータ等のアクチュエータ（図示しない）により駆動される。アクチュエータは、ＥＣＵ６により通電制御され、操作パネル７のシートスイッチがＯＮされると切替ドア１１を閉位置に駆動し、シートスイッチがＯＦＦされると切替ドア１１を開位置に駆動する。
【００１２】
シート送風ユニット３は、ケース１２と、このケース１２内に収容されるシート用送風機１３、ケース１２内でシート用送風機１３の空気下流側に配される電気ヒータ１４（例えばＰＴＣヒータ）等より構成されている。
ケース１２は、シート用送風機１３の吸込口１５を通じてシート用送風ダクト５と連通して設けられ、且つケース１２と一体（または別体）に設けられた接続ダクト１６を通じてシート２に連結されている。
接続ダクト１６には、シート２の移動（シート位置調整）に対応できるように蛇腹部１６ａが設けられている。
【００１３】
シート用送風機１３は、遠心送風式のファン１３ａとモータ１３ｂから成り、吸込口１５より吸い込んだ空気を略直角方向に吹き出すことができる。このシート用送風機１３は、操作パネル７のシートスイッチをＯＮすることにより起動する。但し、起動後のシート用送風機１３の作動は、車室内の熱負荷に応じてＥＣＵ６により通電制御される。
電気ヒータ１４は、フロント空調ユニット４で十分な温風が得られない場合（例えば、暖房用熱源であるエンジン冷却水の温度が低い時）等に使用することができる。なお、この電気ヒータ１４は、シート用送風機１３の空気上流側（吸込口１５側）に配置しても良い。
【００１４】
シート２は、シートバック２Ａとシートクッション２Ｂより構成され、それぞれ通気性を有するシート表面材２Ｃにより覆われている。また、シートバック２Ａとシートクッション２Ｂの内部には、接続ダクト１６が接続される配風用ダクト２ａと、その配風用ダクト２ａより分岐してシートバック２Ａおよびシートクッション２Ｂの表面へ伸びる複数の送風出口２ｂとが設けられている。これにより、シート送風ユニット３より供給された空調空気は、配風用ダクト２ａを通って各送風出口２ｂへ分配され、各送風出口２ｂよりシート表面材２Ｃを通過してシート２に着座する乗員へ吹き付けられる。
【００１５】
次に、本実施形態の作動を暖房モードを例に説明する。
操作パネル７のシートスイッチがＯＮされると、シート用送風ダクト５内の切替ドア１１が閉位置に駆動され、シート用送風機１３が起動する。なお、ここでは、シートスイッチをＯＮすることでＥＣＵ６を通じてフロント空調ユニット４を起動できる構成とする。これにより、フロント空調ユニット４からシート用送風ダクト５へ供給された温風がシート送風ユニット３よりシート２へ送風されて、シート温度が上昇する。ここで、ウォームアップ時では、車室内温度の上昇に伴って車室内の熱負荷が低下してくると、シート２からの放熱が少なくなるため、乗員にとってはシート２が熱く感じられて不快となる場合がある。
【００１６】
そこで、図２に示すように、熱負荷が低下したことを車両空調用のブロワ信号で判定し、シート用送風機１３を停止する（シート用送風機１３を起動してから最初に停止するまでの時間をτ０とする）。その後、本発明の送風停止時間である基準時間（τＯＦＦ）を経過してから再度シート用送風機１３をＯＮして、本発明の再送風時間である基準時間（τＯＮ）だけ作動させる。以降、τＯＦＦ／τＯＮ時間でシート用送風機１３を制御する。なお、シート温度の上昇速度は、車室内の熱負荷により異なる（熱負荷が大きいと、シート温度の上昇速度が低下する）ため、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば車室内温度に応じてτＯＦＦおよびτＯＮ時間を補正しても良い。
この結果、シート温度は、図２に示すように、シート用送風機１３のＯＮ／ＯＦＦ動作に伴って所定の温度範囲内に保たれる。
【００１７】
（本実施形態の効果）
本実施形態の車両用シート空調装置１によれば、ウォームアップ時において、車室内の熱負荷がある程度低下した時点でシート用送風機１３を停止することにより、シート温度の上昇し過ぎによる乗員の不快感を防止できる。また、シート用送風機１３を一旦停止した後、τＯＦＦ／τＯＮ時間でシート用送風機１３を制御することにより、シート温度を許容の温度範囲内に保つことができるため、乗員にとって快適な暖房フィーリングを得ることができる。この時、τＯＦＦ／τＯＮ時間を熱負荷により補正することで、シート温度を熱負荷の変化に対応して制御することができる。このシート空調では、車室内の空調制御に用いられる既存のブロワ信号やセンサ信号を用いてシート用送風機を制御しているため、温度センサ等でシート温度を検出する必要がなく、低コストでシート温度を制御できる。
なお、上記の実施形態では暖房運転を例に説明しているが、冷房運転でも同様に車室内の熱負荷に応じてシート用送風機１３を制御することにより、シート温度が低過ぎることによる乗員の不快感を防止できることは言うまでもない。
【００１８】
（変形例）
上記実施形態では、シート用送風機１３を起動してから最初に停止するまでの時間（τ０）をブロワ信号に基づいて制御しているが、熱負荷を推定できる他の物理量（例えば、車室内温度、吹出温度、目標吹出温度、外気温度、日射熱量等）に基づいて制御することもできる。
また、τＯＦＦ／τＯＮ時間は、車室内温度以外に、例えばブロワ信号、吹出温度、目標吹出温度等で熱負荷を推定して補正することもできる。
シート２への送風停止をシート用送風機１３の停止によって実行しているが、例えばシート２への送風通路にドア（本発明の送風停止手段）を設けて、このドアで送風通路を閉じることによりシート２への送風を停止するように構成しても良い。
【００１９】
図２のタイムチャートでは、シートスイッチをＯＮすると同時にフロント空調ユニット４のブロワを起動しているが、エンジン水温が所定温度に達するまでブロワの起動を遅らせる所謂ブロワ遅動制御を行う場合は、シート用送風機１３の起動をブロワの起動に合わせても良い。また、所望の温風が得られるまで電気ヒータ１４をＯＮしてシート用送風機１３を起動しても良い。
操作パネル７に設けたシートスイッチをＯＮすることでシート空調を行っているが、フロント空調ユニット４のブロワスイッチ、Ａ／Ｃスイッチ、あるいはＡＵＴＯスイッチ等をＯＮすることでシート空調を開始できるように構成しても良い。
シート用送風ダクト５として既存のリヤフットダクトを利用しているが、後席乗員へ冷風を供給するためのリヤベントダクトを利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用シート空調装置の全体構成図である。
【図２】本実施形態のタイムチャートである。
【図３】（ａ）は車室内温度と送風停止時間との関係を示す特性図、（ｂ）は車室内温度と再送風時間との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 車両用シート空調装置
２ フロントシート
４ フロント空調ユニット（車両用空調装置）
５ シート用送風ダクト
１３ シート用送風機（送風停止手段／送風装置）

Claims (4)

1. 車室内の冷暖房を行う車両用空調装置からシートへ空調空気を導くシート用送風ダクトと、
   前記シートへの送風を停止できる送風停止手段と、
   この送風停止手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、車室内の熱負荷が所定値まで低下した時に、前記送風停止手段により前記シートへの送風を一旦停止した後、所定の送風停止時間を経過してから、前記送風停止手段による送風停止を解除して前記シートへの送風を開始すると共に、前記シートへの送風停止時間および送風開始後の再送風時間を前記車室内の熱負荷に応じて補正することを特徴とする車両用シート空調装置。
2. 前記送風停止手段は、前記シート用送風ダクト内に前記シートへ向かう空気流を発生する送風装置であることを特徴とする請求項１に記載した車両用シート空調装置。
3. 前記送風停止手段は、前記シート用送風ダクト内に配されて、前記シートへの送風通路を開閉できる開閉ドアであることを特徴とする請求項１に記載した車両用シート空調装置。
4. 前記車室内の熱負荷は、前記車両用空調装置のブロワ信号、車室内温度信号、目標吹出温度信号、吹出温度信号、外気温度信号、日射熱量信号の少なくとも１つより判定することを特徴とする請求項１〜３に記載した何れかの車両用シート空調装置。

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