JP2006298037A - 車両用シート空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 春秋などの中間期においても、違和感のない空調フィーリングが得られるシート空調装置を提供する。
【解決手段】 シートが配置される車室内の空調制御状態を決定する目標吹出温度TAOに基づき目標シート表面温度指数ISTを算出する。このISTに対して、シート表面を冷却する電熱素子および冷却風を送風するシート送風機の各出力特性をPL、FNとして設定し、シート表面を過熱するシートヒータの出力特性をSHとして設定する。ISTが中間的な値である第2領域(春秋期に相当)では、シート冷却手段もシート加熱手段もともに作動停止させ、それよりISTが減少または増加するに応じて冷却能力または加熱能力を増加させる。
【選択図】 図7
【解決手段】 シートが配置される車室内の空調制御状態を決定する目標吹出温度TAOに基づき目標シート表面温度指数ISTを算出する。このISTに対して、シート表面を冷却する電熱素子および冷却風を送風するシート送風機の各出力特性をPL、FNとして設定し、シート表面を過熱するシートヒータの出力特性をSHとして設定する。ISTが中間的な値である第2領域(春秋期に相当)では、シート冷却手段もシート加熱手段もともに作動停止させ、それよりISTが減少または増加するに応じて冷却能力または加熱能力を増加させる。
【選択図】 図7
Description
本発明は、車両用シート空調装置に関する。
従来より、車室内の空調装置とシート空調装置とを設け、車室内空調装置の空調制御作動を決定する目標吹出温度に関連付けてシート空調装置における目標シート吹出温度を決めるものがある(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術では、算出された目標シート吹出温度が低い場合は、シート空調装置からシートへ冷風を吹き出し、目標シート吹出温度が高い場合は温風を吹き出すものであり、さらに、車室内空調状態が過渡状態か安定状態かに応じて、シート空調装置における冷風および温風の送風量を変化させるものである。
特開2002−144849号公報
しかし、上記従来技術では、シート空調装置は、目標シート吹出温度の大きさに係わらず常に冷風または温風を吹き出すよう送風量が設定されるとともに、特に目標シート吹出温度が中間的な温度域にある場合、車室内空調状態が過渡状態か安定状態かに係わらず、送風量が常に比較的高く設定されている。
このため、わずかな温度変化にも敏感となる春や秋などの中間期において、目標シート吹出温度に応じた冷風または温風がシートより吹き出されることとなる。したがって、例えば、中間期で車室内が比較的暖かで弱冷風が適する状況において、温風がシートより吹き出されるというような違和感のあるシート空調フィーリングをもたらすことがあった。
本発明は、上記点に鑑み、春秋などの中間期においても、違和感のない空調フィーリングが得られるシート空調装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、シートの表面を冷却するシート冷却手段(2、4a、4b)と、シートの表面を加熱するシート加熱手段(7a、7b)と、シート冷却手段およびシート加熱手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、目標吹出温度は、少なくとも車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、シート空調制御手段は、目標シート表面温度指数を、目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、目標シート表面温度指数が比較的低い第1領域の値である場合はシート冷却手段を作動させ、目標シート表面温度指数が比較的高い第3領域の値である場合はシート加熱手段を作動させ、目標シート表面温度指数が第1領域の値より高く、第3領域の値よりも低い第2領域の値である場合はシート冷却手段およびシート加熱手段の作動を停止することを特徴とする。
この発明によれば、車室内空調装置の作動状態を決める目標吹出温度に対して単調増加関数として算出される目標シート表面温度指数は、着座員の周囲の空調負荷を反映した指標とすることができ、この目標シート表面温度指数の値が低い第1領域の範囲ではシート冷却手段を作動させてシート表面を冷却し、目標シート表面温度指数の値が第1領域より大きい第3領域の範囲ではシート加熱手段を作動させてシート表面を加熱し、目標シート表面温度指数の値が第1領域より大きく第3領域より小さい第2領域の範囲ではシート冷却手段およびシート加熱手段を共に作動停止させるので、目標シート表面温度指数が第2領域の範囲にある春秋などの中間期においてシート空調装置が不必要に介入して、空調フィーリングを悪化させることがなく、違和感のないシート空調制御を行うことができる。
また、請求項2に記載の発明は、目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、シートの表面を冷却するシート冷却手段(2、4a、4b)と、シート冷却手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、目標吹出温度は、少なくとも車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、シート空調制御手段は、目標シート表面温度指数を、目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、目標シート表面温度指数が比較的低い第1領域の値である場合はシート冷却手段を作動させ、目標シート表面温度指数が第1領域の値より高い第2領域の値である場合はシート冷却手段の作動を停止することを特徴とする。
この発明によれば、車室内空調装置の作動状態を決める目標吹出温度に対して単調増加関数として算出される目標シート表面温度指数は、着座員の周囲の空調負荷を反映した指標とすることができ、この目標シート表面温度指数の値が低い第1領域の範囲ではシート冷却手段を作動させてシート表面を冷却し、第2領域の範囲ではシート冷却手段を作動停止させるので、目標シート表面温度指数が第2領域の範囲にある春秋などの中間期においてシート冷却手段が不必要に介入して、空調フィーリングを悪化させることがなく、違和感のないシート空調制御を行うことができる。
シート冷却手段は、請求項3に記載のように、目標シート表面温度指数の増加に応じて冷却能力が減少するよう制御することができる。すなわち、車室内空調装置の目標吹出温度が低い場合で、その目標吹出温度の増加に応じて第1領域において増加する目標シート表面温度指数に応じて冷却能力を減少させる、換言すれば、目標シート表面温度指数が第1領域で減少するに応じてシート冷却手段の冷却能力を増加させることにより、シートの表面を着座員の温感に適合して冷却することができる。
なお、シート冷却手段は、請求項4に記載のように、冷却用の電熱素子(4a、4b)と、電熱素子により冷却される空気をシートの表面へ送風するシート送風機(2)とを備えることができる。この場合、シート冷却手段の冷却能力は、電熱素子の冷却温度およびシート送風機の送風量をそれぞれ独立に調整することにより決定できる。
さらに、請求項5に記載のように、シート冷却手段は、目標シート表面温度指数が第1領域における最小値側の第1の値(a、a1)において電熱素子およびシート送風機をそれぞれ最大能力で駆動し、かつ、目標シート表面温度指数が第1の値より大きい値である第2の値(b、b1)においてシート送風機の最大能力を維持しつつ電熱素子を最大能力より減少する能力となるよう駆動することができる。
これにより、目標シート表面温度指数が第1領域において第1の値から第2の値へ増加するとき、シート送風機を最大能力、すなわち送風量を最大値としたまま、電熱素子の冷却能力を減少させることにより、着座員の温感に適合したシート空調を行うとともに、シート冷却手段の駆動のための消費エネルギーを少なくすることができる。
また、請求項6に記載のように、シート冷却手段は、目標シート表面温度指数が、第1領域における最大値側の第3の値(c、c1)のときシート送風機の駆動を維持しつつ電熱素子の駆動を停止し、目標シート表面温度指数が第3の値より第3の値より大きい第4の値(d、d1)の範囲内にある場合、電熱素子の駆動停止を維持しつつシート送風機の駆動を維持し、第4の値を超える範囲にある場合は電熱素子およびシート送風機を作動停止とすることができる。
これにより、目標シート表面温度指数が第1領域の最大値側の第3の値からそれより大きい値の第4の値までの範囲において、すなわち、中間期(春秋)において過大なシート冷却が不要と感じられる場合に、電熱素子の駆動を停止し、シート送風機のみ作動させて、電熱素子により冷却されない空気をそのまま送風することができ、着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
そして、目標シート表面温度指数が第4の値を超える範囲である第2領域ではシート送風機の作動も停止し、シートの表面は冷却も加熱もされない状態にすることにより、着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
請求項7に記載の発明は、目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、シートの表面を加熱するシート加熱手段(7a、7b)と、シート加熱手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、目標吹出温度は、少なくとも車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、シート空調制御手段は、目標シート表面温度指数を、目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、目標シート表面温度指数が比較的高い第3領域の値である場合はシート加熱手段を作動させ、目標シート表面温度指数が第3領域の値よりも低い第2領域の値である場合はシート加熱手段の作動を停止することを特徴とする。
この発明によれば、車室内空調装置の作動状態を決める目標吹出温度に対して単調増加関数として算出される目標シート表面温度指数は、着座員の周囲の空調負荷を反映した指標とすることができ、この目標シート表面温度指数の値が比較的大きい第3領域の範囲ではシート加熱手段を作動させてシート表面を加熱し、目標シート表面温度指数の値が第3領域より小さい第2領域の範囲ではシート加熱手段を作動停止させるので、目標シート表面温度指数が第2領域の範囲にある春秋などの中間期においてシート加熱手段が不必要に介入して、空調フィーリングを悪化させることがなく、違和感のないシート空調制御を行うことができる。
また、請求項8に記載のように、シート加熱手段は、目標シート表面温度指数の増加に応じて加熱能力が増加するよう制御することができる。すなわち、車室内空調装置の目標吹出温度が高い場合で、その目標吹出温度の増加に応じて第3領域において増加する目標シート表面温度指数に応じて加熱能力を増加させることにより、シートの表面を着座員の温感に適合して加熱することができる。
そして、請求項9に記載のように、シート加熱手段は、目標シート表面温度指数が第3領域における最小値側の第5の値(e、e1)よりも小さい領域(第2領域に相当)の値となるとき作動停止状態とすることにより、中間期(春秋)においてシート加熱が不要と感じられる場合に、着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
なお、請求項10に記載のように、シート加熱手段は発熱部(7a、7b)を備え、シート空調制御手段は、シート表面温度指数に応じて目標温度(Toh)を設定し、発熱部は、加熱能力の増加に応じて上昇する目標温度となるよう温度調節することができる。
シート空調制御手段は、請求項11に記載のように、目標シート表面温度指数が第5の値より第5の値より大きい第6の値(f、f1、f2)までの範囲内にある場合、発熱部の目標温度を温感下限温度となるよう設定することにより、着座員の温感が敏感となる中間期の、目標シート表面温度指数が第5の値から第6の値までの範囲で、温感を感じる最低の温度である温感下限温度(Tmin)に維持することができ、着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。なお、温感下限温度は、通常の体温に近い温度(例えば、35℃)であり、この温度よりも低い物体の表面温度に対しては、着座員は冷たさや寒さを感じる。
また、シート空調制御手段は、請求項12に記載のように、目標シート表面温度指数が第6の値より大きい第8の値(h、h1、h3)を超える範囲にあるとき、発熱部の目標温度を温感上限温度(Tmax)に維持されるよう設定することにより、温感異常(熱すぎ感)とならない上限温度である温感上限温度(例えば、42℃)に維持することができ、着座員の温感に適合した快適なシート空調の暖房感を得ることができる。
さらに、請求項13に記載のように、シート空調制御手段は、目標シート表面温度指数が第6の値から第8の値までの範囲で増加するに応じて、発熱部の目標温度の増加率が小さくなるよう設定することができる。すなわち、目標シート表面温度指数が第8の値に近づくにつれ、早めに発熱部の目標温度を上昇させるので、車室内が寒い場合シートを熱めに加熱することができる。
また、目標シート表面温度指数が第6の値に近い比較的低い値では、発熱部の目標温度の増加率を大きくする、換言すれば、目標シート表面温度指数が第6の値に近づくように低下するとき、発熱部の目標温度の低下率をより大きくする。これにより、加熱されているシートの表面温度が着座員の快適と感ずる温度に近づくにつれ、発熱部の目標温度をより低く設定して、温感が敏感になる表面温度域で低めの温度調節とすることができる。
また、請求項14に記載のように、車室外の空気温度を検出する外気温度センサ(21b)を備え、シート空調制御手段は、検出される外気温度(Tam)の低下に応じて発熱部の目標温度を上昇させるよう設定することができる。これにより、外気温度が低いほどシートの表面温度が高くすることができ、着座員の温感に適合するようシート空調フィーリングを向上させることができる。
なお、請求項15に記載のように、シート空調制御手段は、発熱部の目標温度の上昇における上限値(Tmax)を設けることにより、シート加熱手段によるシートの表面温度の上限を着座員の温感に適合する最高温度以下とすることができる。
さらに、請求項16に記載のように、シート空調制御手段は、検出される外気温度の低下に応じて発熱部の目標温度を低下させるとともに、目標温度の低下における下限値(Tmin)を設けることにより、シート加熱手段によるシートの表面温度の下限を着座員の温感に適合する最低温度以上とすることができる。
なお、請求項17に記載のように、発熱部は、シートの表面近傍に埋設されたシートヒータ(7a、7b)によって構成することができる。
請求項18に記載の発明は、シートの着座員の希望する温度補正値(Δts)を設定するシート温度設定部(111)を備え、シート空調制御手段は、温度補正値に応じて目標シート表面温度指数を増減するよう補正することを特徴とする。
この発明によれば、着座員が自分の希望する温度補正値を設定すると、その温度補正値に応じて目標シート表面温度指数を増加または減少するよう補正するので、実質的に第1領域ないし第3領域におけるシート冷却手段およびシート加熱手段の作動点を設定された温度補正値に応じて変化させることができ、着座員に、より違和感のない空調フィーリングを与えることができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本第1実施形態のシート空調装置1の概略構成を示す図であり、車両用シート100の一部断面を示す。なお、シート空調装置1は、例えば車両の4席の各シート100にそれぞれ設けることができる。以下では、その1つの運転席用(または助手席用)のシート100について説明する。
以下、本発明の第1実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本第1実施形態のシート空調装置1の概略構成を示す図であり、車両用シート100の一部断面を示す。なお、シート空調装置1は、例えば車両の4席の各シート100にそれぞれ設けることができる。以下では、その1つの運転席用(または助手席用)のシート100について説明する。
シート100には、着座員の尻部を支持するシートクッション部101aと、着座員の背中部を支持するシートバック部101bが備えられている。
本第1実施形態のシート空調装置1は、シート100内に設けられ、シート送風機2と、ダクト3a、3bと、電熱素子部4a、4bと、シートヒータ7a、7bとを備えている。
シート送風機2は、シート100のシートクッション部101a内に設けられ、吸入口(図示せず)より周辺の空気である車室内空気(内気)を吸入して、シート送風機2の吹出側に設けられたダクト3a、3bへ送風する。
ダクト3aはシート送風機2とシートクッション部101a内の電熱素子部4aとを接続している。ダクト3bはシート送風機2とシートバック部101b内の電熱素子部4bとを接続している。
電熱素子部4a、4bは、それぞれ、ペルチェ素子を備えている。ペルチェ素子は、周知のように、駆動電圧の極性に応じた冷却作用および加熱作用と、駆動電力に応じた大きさの冷却/加熱能力を呈するペルチェ素子を備えている。本第1実施形態では、ペルチェ素子の冷却作用を利用して素子の周辺空気を冷却する。
この電熱素子部4a、4bとシート表皮6a、6bとの間は通風路5a、5bが設けられている。シート表皮6a、6bには、多数の小さな吹出孔が設けられ、この多数の吹出孔が通風路5a、5bと連通している。
したがって、シート送風機2から送風される空気は、ダクト3a、3bを通って電熱素子部4a、4bに至り、この電熱素子部4a、4bにて駆動電力に応じて冷却され、この冷却された空気が通風路5a、5bを通ってシート表皮6a、6bよりシート100外へ吹き出される。
電熱素子部4a、4bの各ペルチェ素子とシート送風機2とはそれぞれ独立にデューティ駆動される。すなわち、ペルチェ素子の冷却能力(すなわち冷却温度)とシート送風機2の送風量は独立に制御可能である。本第1実施形態では、この電熱素子部4a、4bとシート送風機2とがシート冷却手段に相当し、シート冷却手段の冷却能力を変化させるとは、デューティ駆動される各ペルチェ素子の発生する冷却温度をデューティ比の変化により変化させること、および/またはデューティ駆動されるシート送風機2の送風量をデューティ比の変化により変化させることを言う。
シート加熱手段の発熱部としてのシートヒータ7a、7bは、それぞれシートクッション101a、101b内のシート表皮6a、6b直下に埋設されている面状の電気ヒータであり、図1にはその断面が示されている。シートヒータ7a、7bは、後述するシート空調ECU8により駆動電圧がオンオフされて、検出されるシートヒータの温度が設定されている目標温度Tohとなるよう制御される。なお、シートヒータ7a、7bには、シート表皮6a、6bと通風路5a、5bとを連通するための孔が多数設けられており、シート冷却手段からの冷風をシート100外へ送風できるようになっている。
図2は、本第1実施形態の車室内空調装置120およびシート空調装置1の電気機制御部の全体構成を示す図である。
車室内空調装置120について説明すると、車両前方の計器盤(図示せず)内に収納された空調ユニット12より、フェイス吹出口19aおよびフット吹出口19bより、制御された風量および吹出温度の空調風が、車室内の着座員に向けて吹き出される。
空調ユニット12は、空調風を通すダクト12aを備えた周知のものであり、以下、簡単に説明する。ダクト12aの最上流部には内外気切替ドア13が設けられている。内外気切替ドア13はサーボモータ13aにより駆動され、外気(車外の空気)および内気(車室内の空気)を切り替え、あるいは両者をダクト12a内に導入する。
導入された内外気は、ブロワ14にてダクト12aの下流側に送風される。ブロワ14はブロワモータ14aにより駆動され、このブロワモータ14aに印加されるブロワ電圧によりブロワ14が発生する風量、すなわち吹出口19a、19bより車室内に吹き出される吹出風量が決められる。
ブロワ14の下流側には、冷凍サイクルの冷媒が循環する冷房用熱交換器としての蒸発器15が配置され、蒸発器15の下流側にはエンジン冷却水が循環する暖房用熱交換器としてのヒータコア16が配置されている。
蒸発器15とヒータコア16との間には、エアミックスドア17が設けられている。エアミックスドア17は、エアミックスモータ17aにより開度が制御され、その開度に応じて蒸発器15からの冷却風がヒータコア16を通過して加熱される風量とヒータコア16を通過しない(バイパスする)風量との比を調節する。これにより、ヒータコア16の下流側における冷却風と加熱風との混合気の温度、すなわち車室内への吹出風の温度が調節される。
このヒータコア16の下流側には、吹出口切替ドア18が設けられている。吹出口切替ドア18は、サーボモータ18aにより駆動され、そのドア開度により着座員の上半身に向けて吹き出すフェイス吹出口19aと、着座員の下半身および足元に向けて吹き出すフット吹出口19bとのそれぞれの吹出風量を調節する。なお、空調ユニット12には、車両のフロントガラスの曇りを除くためのデフロスタ吹出口も設けられているが、説明を省略する。
車室内空調装置120は、空調制御装置としてのエアコンECU20を備えている。エアコンECU20は、マイクロコンピュータおよび周辺回路を含んで構成される周知のものである。
エアコンECU20の入力側には、内気温センサ21a、外気温センサ21b、日射センサ21c、水温センサ21d、および蒸発器温度センサ21eが接続されている。
内気温センサ21aは、車室内の前方に配置され、車室内の空気温度を検出しその検出温度に応じた内気温信号TrをエアコンECU20に出力する。外気温センサ21bは、車室外温度を検出し、その検出温度に応じた外気温信号TamをエアコンECU20に出力する。
日射センサ21cは、フロントウインドウ(図示せず)の内側に配置され、車室内への日射量を検出しその日射量に応じた日射量信号TsをエアコンECU20に出力する。水温センサ21dは、エンジン(図示せず)の冷却水(すなわちヒータコア10を流通する温水)の温度を検出しその検出温度に応じた水温信号TwをエアコンECU20に出力する。蒸発器温度センサ21eは、蒸発器9の吹出空気温度を検出しその検出信号に応じた蒸発器吹出温度信号TeをエアコンECU20に出力する。
また、エアコンECU20の入力側には、着座員により希望する設定温度Tsetが設定されるエアコン操作パネル22が接続されている。なお、エアコン操作パネル22には、オートエアコンの他の操作スイッチも設けられているが、詳細は省略する。
ここで、車室内空調装置120における空調制御作動について、周知の内容であるので簡単に説明する。エアコンECU20は各センサ情報および設定信号等の入力信号を読み込み、空調ユニット12の作動特性を決める目標吹出温度TAOを、数式1に基づき算出する。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C
・・・(数式1)
なお、Tsetはエアコン操作パネル22にて設定された設定温度、Trは内気温センサ21aにより検出された内気温信号、Tamは外気温センサ21bにより検出された外気温信号、およびTaは日射センサ21cにより検出された日射量信号である。また、Kset、Kr、Kam、およびKsは各信号のゲイン、Cは定数である。
・・・(数式1)
なお、Tsetはエアコン操作パネル22にて設定された設定温度、Trは内気温センサ21aにより検出された内気温信号、Tamは外気温センサ21bにより検出された外気温信号、およびTaは日射センサ21cにより検出された日射量信号である。また、Kset、Kr、Kam、およびKsは各信号のゲイン、Cは定数である。
この目標吹出温度TAOは、車両環境条件の変動にかかわらず、車室内を設定温度Tsetに維持するために必要な温度である。
そして、算出された目標吹出温度TAOとエアコンECU20に記憶された制御マップ等とに基づき、ブロワ14の風量、エアミックスドア開度θおよび吹出口モードを制御する。
吹出風量に相当するブロワモータ14aへの印加電圧(ブロワ電圧)が図3の制御マップに基づき決定される。すなわち、目標吹出温度TAOが低温側(冷房側)および高温側(暖房側)で風量大(ブロワ電圧:Hi)、両者の中間的な温度域(中間領域)では風量小(ブロワ電圧:Lo)となるよう、ブロワ電圧が制御される。
また、吹出口モードは、図4の制御マップに基づき決定される。すなわち、TAOが低温側ではフット吹出口19bを全閉しフェイス吹出口19aのみから空調風を吹き出すFACEモード、TAOが高温側では、フェイス吹出口19aを全閉しフット吹出口19bのみから空調風を吹き出すFOOTモードが選択される。また、両者の間の領域のTAOではフェイス吹出口19aおよびフット吹出口19bを同時に開口して、両吹出口19a、19bより空調風を吹き出すバイレベル(B/L)モードが選択される。
これら選択される吹出口モードに応じて、サーボモータ18aが制御されて、吹出口切替ドア18の開度が設定される。
さらに、エアミックスドア17の開度θが数式2に基づき算出される。
θ=(TAO−Te)/(Tw−Te)×100(%) ・・・(数式2)
なお、Teは蒸発器温度センサ21eにより検出された蒸発器吹出温度信号であり、Twは水温センサ21dにより検出された水温信号である。
なお、Teは蒸発器温度センサ21eにより検出された蒸発器吹出温度信号であり、Twは水温センサ21dにより検出された水温信号である。
このエアミックスドア開度θ=0(%)は最大冷房位置であり、蒸発器15通過後の冷風の全量がヒータコア16を通過せず、すなわちヒータコア16をバイパスして冷風のまま下流側へ流れる。θ=100(%)は最大暖房位置であり、蒸発器15通過後の冷風の全量がヒータコア16に流入して、ヒータコア16により加熱される。
このエアミックスドア開度θに応じて、エアミックスモータ17aが駆動されエアミックスドア17の実際の開度が設定される。
以上のような車室内空調制御により、目標吹出温度TAOに応じて、吹出口19a、19bから着座員に向けて空調風が吹き出されるときの吹出風量、吹出口および吹き出し空気温度等の作動条件が設定される。この結果、車室内の温度は設定された温度Tsetとなるよう空調制御される。
次に、本第1実施形態のシート空調装置1の電気制御部について説明する。シート空調装置1の電気制御部は、シート空調操作パネル10とシート空調ECU8とを備えている。
シート空調操作パネル10は、図5に示すように、シート空調操作スイッチ11を備えている。シート空調操作スイッチ11は、切替えスイッチ110と設定変更ダイヤル111とからなる。
切替えスイッチ110は、押しボタンスイッチであり、1回押す毎に、オート作動オン(AUTO)→手動作動オン(MANUAL)→オフ(OFF)→AUTOと、シート空調装置1の作動状態を切り替えるモード切替信号を出力する。なお、切り替えスイッチ110には、オート表示LED110aが設けられ、AUTOモードにおいて例えば、緑色の点灯表示が行われる。
シート温度設定部としての設定変更ダイヤル111は、MANUALモードにおけるシート空調装置1の温度補正値Δtsを設定するためのスイッチであり、切替えスイッチ110の外周を回動させることにより、回動位置に応じた温度補正値信号Δtsが出力される。
設定変更ダイヤル111には設定ポジション表示LED111aが設けられている。設定ポジション表示LED111aは、設定変更ダイヤル111の回動位置を示すと共に、MANUALモードでの作動を示すために、例えば橙色に点灯する。
なお、切替えスイッチ110による設定がAUTOであるとき、設定変更ダイヤル111の回動よる設定操作を行うと、自動的にMANUALモードに切り替えるようにすることができる。
本第1実施形態では温度補正値Δtsは、設定変更ダイヤル111の中立位置における補正値Δts=0に対して、右方向への回転量に応じて、シート空調装置1を「暖かめ」にする設定、Δts=+1、+2、+3を行う。同様に、左方向への回転量に応じて、シート空調装置1を「寒め」にする設定、Δts=−1、−2、−3を行う。なお、温度補正値Δts=−3〜+3は、相対値である。
シート空調操作パネル10は、エアコン操作パネル22およびシート空調ECU8と信号線で接続され、エアコン操作パネル22からの目標吹出温度TAOおよび外気温信号Tamをシート空調ECU8へ中継するとともに、シート空調操作スイッチ11によるスイッチ信号(モード切替信号および温度補正値信号)を、シート空調ECU8へ出力する。
シート空調制御手段としてのシート空調ECU8は、CPU、ROMおよびRAM等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータとその周辺回路と、送風機モータ2、ペルチェ素子4a、4b、およびシートヒータ7a、7b等の各アクチュエータの駆動回路とから構成される。シート空調ECU8はROM内にシート空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、この演算処理に基づき各アクチュエータの駆動制御を行う。シート空調ECU8は、各シート100毎に、シートクッション101a内に設置される。
シート空調ECU8の入力側には、シート空調操作パネル10を中継してエアコン操作パネル22と信号線10a、10bが接続され、この信号線10a、10bにより、エアコンECU20により算出される目標吹出温度TAOと外気温センサ21bにより検出される外気温信号Tamと、シート空調操作スイッチ11のスイッチ信号が入力される。
また、シート空調ECU8の入力側には、シートヒータ7a、7bの温度を検出し、その検出信号を出力するシートヒータサーミスタ9が接続されている。
なお、シート空調操作パネル10は、エアコン操作パネル22およびシート空調操作パネル10と接続される信号線10a、10bに、シート空調装置1の各部の駆動電源を供給する電源ラインを付加することにより、シート空調装置1のワイヤハーネスの配策を容易にすることができる。
次に、本第1実施形態のシート空調装置1の作動を説明する。シート空調ECU8は、シート空調操作スイッチ11の切替えスイッチ110のオン操作(AUTOへの切替え)により電源が投入されると、メモリに記憶された制御プログラムがスタートして、図6に示すルーチンにしたがってシート空調制御処理を一定期間ごとに繰り返し実行する。
スタート後、まずステップS100で、シート空調操作パネル10における設定値(スイッチ信号)および外気温信号Tamを読み込む。次に、ステップS110で、車室内空調装置120における数式1により算出された目標吹出温度TAOを読み込む。
次に、ステップS120にて、読み込まれた各情報に基づき目標シート表面温度指数ISTを算出する。そして、算出された目標シート表面温度指数ISTに応じて、後述する制御マップに基づき、制御量、すなわち、シート冷却手段である電熱素子部4a、4bの冷却能力およびシート送風機2の送風量、またはシート加熱手段であるシートヒータ7a、7bの目標温度を設定し、これら制御量を各駆動回路へ出力する。
これらの処理の繰り返しにより、シート空調装置1のシート冷却手段またはシート加熱手段が目標シート表面温度指数ISTに応じて、シート100の表面を冷却または加熱して、着座員にその温感に適合したシート空調フィーリングを与えることができる。
ここで、目標シート表面温度指数ISTおよび各制御量の算出方法について説明する。目標シート表面温度指数ISTは、車室内空調装置120の作動状態を決定する目標吹出温度TAOに基づき、目標吹出温度TAOの単調増加関数として決定される。
すなわち、目標吹出温度TAOの値が増加するに応じて、目標シート表面温度指数ISTの値が増加しまたは一定となるように決定される。例えば、目標シート表面温度指数をTAOの一次関数、IST=C1・TAO+C2、(C1:正の係数、C2:定数)により算出できる。あるいは、係数C1および定数C2をTAOの値に応じて変化させてもよい。これらは、車室内の空調環境に応じて設計可能である。
図3、図4および数式2より理解されるように、目標吹出温度TAOが、低い(値が小さい)領域では車室内は冷房状態が維持され、高い(値が大きい)領域では車室内は暖房状態が維持される。したがって、この目標吹出温度TAOに応じて決定される目標シート表面温度指数ISTは、車室内の空調状態に対応した指標とすることができる。
次に、制御量の決定方法について説明する。まず、図7に示す、AUTOモードにおける、基本シート空調制御の制御マップについて説明する。図7において、横軸は目標シート表面温度指数ISTであり、低い値の第1領域、第1領域より大きい中間的な値の第2領域および第2領域より大きい値の第3領域に区分されて示されている。なお、図7においてISTは−30ないし130の数値として表されている。
図7において、縦軸はシート冷却手段およびシート加熱手段の出力の相対値を0ないし100(%)で示している。図中の線図は、シート冷却手段のうちペルチェ素子4a、4bの出力の制御特性をPLで示し、シート送風機2の出力の制御特性をFNで示している。また、シート加熱手段であるシートヒータ7a、7bの出力の制御特性をSHで示している。
シート冷却手段の制御特性は、目標シート表面温度指数ISTが第1領域の最小値側の第1の値a以下では、シート空調装置1のシート冷却能力を最大とする必要があり、ペルチェ素子4a、4bとシート送風機2は共に最大出力(100%)とされる。
目標シート表面温度指数ISTが第1の値aを超えると、シート送風機2の出力を最大出力(100%)に保ったまま、ペルチェ素子4a、4bの出力を最大出力よりも減少させる。そして、目標シート表面温度指数が第2の値bまで増加する領域でシート送風機2の出力を最大出力とし、第2の値b以上の領域で、シート送風機2の出力を最大出力よりも減少させる。
すなわち、目標シート表面温度指数が第1領域の第1の値aと第2の値bとの範囲の値では、シート空調装置1のシート冷却能力を最大とする必要がないものとして、シート送風機2の出力を低下させない(最大出力を維持した)まま、まず電熱素子であるペルチェ素子4a、4bの出力、すなわち冷却能力を低下(冷却温度を上昇)させて、省動力、省エネルギーの効果を得ることができる。
目標シート表面温度指数が第2の値bより第1領域の最大値側の値である第3の値cまでの範囲では、ペルチェ素子4a、4bの出力(冷却能力)もシート送風機2の出力(送風量)もともに低下させる。この第2の値bと第3の値cとの間の範囲では、目標シート表面温度指数ISTの増加に応じて、ISTに対応する目標吹出温度TAOに応じて車室内空調装置120のブロワ14の送風量も低下する(図3参照)ので、いずれの送風機14、2の送風レベルも同時に低下する。換言すれば、いずれかの送風レベルが突出することなく低下するので、騒音対策上好ましい効果を得ることができる。
なお、この目標シート表面温度指数の範囲におけるシート冷却手段の冷却能力の低下特性は、図7に示すような一次関数的な直線以外のものでもよい。
目標シート表面温度指数が第3の値cに達すると、シート送風機2の出力を一定に維持したまま、ペルチェ素子4a、4bの作動を停止(出力=0%)させる。この状態を、目標シート表面温度指数が第1領域の最大値である第4の値dになるまで継続する。そして、目標シート表面温度指数が第4の値dのときにシート送風機2の作動を停止(出力=0%)とする。なお、本第1実施形態では、第3の値cと第4の値dとの間の範囲では、シート送風機2の送風レベルを一定としている。
目標シート表面温度指数が第3の値cと第4の値dとの間の範囲では、シート送風機2による送風のみでシート100の表面温度が快適温度帯(35〜38℃)に達することができるものとみなし、ペルチェ素子4a、4bの作動を停止させることにより、着座員の温感に適合したシート空調フィーリングを得ることができるとともに、省電力、省エネルギーの効果を得ることができる。
以上が、目標シート表面温度指数ISTが比較的低い値の領域である第1領域におけるシート空調装置1の制御特性、すなわち、シート冷却手段としてのペルチェ素子4a、4bおよびシート送風機2の制御特性である。なお、第1領域においてはシート加熱手段は作動停止状態にある。
目標シート表面温度指数ISTが第4の値dより大きい第2領域(第4の値dと第5の値e(>d)との間)の範囲では、ペルチェ素子4a、4bおよびシート送風機2(シート冷却手段)の作動を停止状態とするとともに、シートヒータ7a、7b(シート加熱手段)の作動も停止状態を維持する。
すなわち、この第2領域では、車室内空調装置120のみでシート表面温度を快適温度帯に維持できるものとみなし、シート空調装置1のすべての作動を停止することにより、春秋などの中間期においてシート空調装置1が不必要に介入して空調フィーリングを悪化させることがなく、違和感のないシート空調制御とすることができる。また、シート空調装置1を停止状態とするため、省電力の効果を得ることができる。
目標シート表面温度指数ISTが第5の値e以上の第3領域においては、シート冷却手段の作動を停止状態としたまま、シート加熱手段を作動させてシート表面を加熱する。すなわち、まず、IST<eで停止状態とされているシート加熱手段であるシートヒータ7a、7bを、IST=eにおいて作動させる。このときのシートヒータ7a、7bの出力(加熱時の目標温度Toh)は下限値に設定される。
この下限値は、少しの寒さも敏感に感じる春秋などの中間期において、快適温度帯を維持するのに必要な最低目標温度としての温感下限温度(Tmin≒30℃)であり、目標シート表面温度指数が第5の値eと第6の値fとの間の範囲(e≦IST≦f)で、シートヒータ7a、7bの出力を下限値(Tmin)に維持する。
目標シート表面温度指数ISTが第6の値fと第8の値hとの間の範囲(f<IST<h)で、目標シート表面温度指数ISTの増加に応じてシートヒータ7a、7bの出力を増加させる。なお、この発熱部(シートヒータ7a、7b)の出力(目標温度)の目標シート表面温度指数ISTの増加に対する増加率は、小さくなるように設定される。すなわち、目標シート表面温度指数ISTが第6の値fに近い比較的低い値では、発熱部の出力の増加率を大きくする、換言すれば目標シート表面温度指数ISTが第6の値fに近づくように低下するとき、発熱部の出力の低下率をより大きくする。
これにより、加熱されているシートの表面温度が着座員の快適と感ずる温度に近づくにつれ、発熱部の目標温度をより低く設定して、温感が敏感になる表面温度域で低めの温度調節として、快適な空調フィーリングを得ることができる。
なお、第3領域において目標シート表面温度指数ISTの増加に応じて発熱部の出力の増加率を小さくする特性として、図7に示すように、第6の値fと第8の値hとの間の値である第7の値g(f<g<h)において、増加率が変わる変曲点を設けることができる。あるいは、第6の値fと第8の値hとの間を、図7中破線SH’で示すように、増加率が徐々に減少する放物線などの関数により設定してもよい。
第3領域において、目標シート表面温度指数ISTが第8の値hより大きい範囲(IST≧h)では、シート加熱手段の発熱部(シートヒータ7a、7b)の出力を最大出力(100%)に維持する。この発熱部の最大出力は、シートヒータ7a、7bにおいては、目標温度Tohを温感異常(熱すぎ感など)を感じない上限値である温感上限温度(Tmax≒42℃)とすることができる。
以上のように、本第1実施形態によれば、着座員が設定変更のために頻繁なスイッチ操作を行わなくとも、夏期ないし冬期の全季節において温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、着座員によりシート空調操作スイッチ11の設定変更ダイヤル111が操作されて、温度補正値Δtsが与えられる場合に、この温度補正値Δtsに応じてシート空調制御特性が補正される。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、着座員によりシート空調操作スイッチ11の設定変更ダイヤル111が操作されて、温度補正値Δtsが与えられる場合に、この温度補正値Δtsに応じてシート空調制御特性が補正される。
すなわち、上記第1実施形態における基本シート空調制御をベースとして、目標シート表面温度指数ISTを温度補正値Δtsにより増減するよう補正する。なお、本第2実施形態は、上記第1実施形態とは、この目標シート表面温度指数ISTの補正のみが異なり、他の構成は全て同じであるので、同一構成部分の説明は省略する。
図8に、目標シート表面温度指数ISTの補正による制御特性を示す。図8の例では、設定変更ダイヤル111を「暖かめ:Δts=+1」に設定した場合を示している。図中、各点線の線図PL、FN、SHは補正値Δts=0、すなわち図7と同様の基本シート空調制御における制御特性を示している。なお、図8においてシート加熱手段の出力は、シートヒータの目標温度Tohを示しており、最大出力(100%)において温感上限温度Tmax(=42℃)としている。
本第2実施形態では、温度補正値Δts=+1により目標シート表面温度指数ISTを+16補正する例を示しており、補正された各制御特性線図を、目標シート表面温度指数ISTの負側(図中左側)へ16平行移動したもの(それぞれ線図PL1、FN1、SH1)として表すことができる。なお、第1〜第8の値a〜hも、補正により図8において、それぞれa1〜h1へ平行移動している。
また、温度補正値Δts=−3(寒め)では、目標シート表面温度指数ISTの正側(図中右側)へ16×3=48平行移動したものとして表すことができる。
なお、温度補正値Δts=+1当りの目標シート表面温度指数ISTの補正量は、上述の+16以外の値であってもよく、車両毎に適宜設定することができる。
図8より、例えば、補正前(Δts=0)ではシートヒータ7a、7bを作動させない第2領域の上限値である第5の値eにおいて、温度補正値Δts=+1(暖かめ)とした場合は、シートヒータの目標温度Tohが約35℃に設定され、これにより着座員の暖かめにしたいという要求を満たすことができる。
同様に、補正前(Δts=0)では、例えば、ペルチェ素子4a、4bを最大出力(100%)としたい第1領域における第1の値aにおいて、温度補正値Δts=+1(暖かめ)とした場合は、ペルチェ素子4a、4bの出力(冷却能力)が約70%に低下(冷却温度が上昇)するよう設定され、これにより着座員の暖かめにしたいという要求を満たすことができる。
このような温度補正値Δtsによるシート空調制御補正によっても、基本シート空調制御の制御特性線図の形状は変化しないので、上記第1実施形態と同様、夏場から冬場の全季節における着座員の温感に適合した快適な空調フィーリングを得ることができるという効果を同様に得ることができるとともに、さらに、着座員の更なる要求、あるいは異なる着座員の異なる温感に対しても適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、上記第1実施形態における基本シート空調制御をベースとして、読み込まれた外気温センサ21bによる外気温度信号Tamに応じて、シート加熱手段の発熱部であるシートヒータ7a、7bの目標温度Tohが補正される。なお、本第3実施形態は、上記第1実施形態とは、この目標温度Tohの補正のみが異なり、他の構成は全て同じであるので、同一構成部分の説明は省略する。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、上記第1実施形態における基本シート空調制御をベースとして、読み込まれた外気温センサ21bによる外気温度信号Tamに応じて、シート加熱手段の発熱部であるシートヒータ7a、7bの目標温度Tohが補正される。なお、本第3実施形態は、上記第1実施形態とは、この目標温度Tohの補正のみが異なり、他の構成は全て同じであるので、同一構成部分の説明は省略する。
図9は、第3実施形態におけるシート空調制御特性を示す。なお、図9において、横軸は上記第1実施形態と同様、温度補正値Δtsによる補正のない(Δts=0)場合の目標シート表面温度指数ISTを示している。
縦軸は、シートヒータの線図SHに対しては上述の第2実施形態(図8)と同様、目標温度Tohを示しているが、ペルチェ素子の線図PL、およびシート送風機の線図FNに対しては、駆動時のデューティ比を示している。したがって、図9の例では、ペルチェ素子4a、4bの最大出力(100%)は駆動デューティ比が80%に設定され、シート送風機2の最大出力(100%)は駆動デューティ比が70%に設定されていることを示している。
第3実施形態では、外気温Tamが10℃上昇するとシートヒータの線図SHを下方へ1℃下げる(SH2)、または、外気温Tamが10℃低下するとシートヒータの線図SHを1℃上方へ上げる(SH3)という補正を行う。
すなわち、上述の図6の制御ルーチンにおいて、シート空調操作スイッチ11のオン(AUTOモード開始)直後には、基本シート空調制御特性SHおよびPL、FNが設定される。その状態から、外気温Tamが1℃低下(上昇)する毎に、シートヒータの目標温度Tohを0.1℃上昇(低下)するよう補正する。
これにより、外気温Tamの低下(または上昇)により着座員の温感が変化して、シート空調を暖かめに(または暖房感を低下)したいという要求が出る場合にも、シートヒータ4a、4bの目標温度Tohを増加(または減少)補正するので、着座員が頻繁にスイッチ操作を行う必要なく、変化しうる着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
なお、温感上限値Tmax=42℃、および温感下限値Tmin=30℃はそれぞれ不変とするので、図9に示すように、目標温度Tohの増加補正時はTmaxを上限値とし、目標温度Tohの減少補正時はTminを下限値としてそれぞれ制限し、着座員の温感に適合するようにしている。
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、車室内空調装置120における目標吹出温度TAOは、車室全体に対して算出し、シート毎に同じ目標吹出温度TAOに基づく目標シート表面温度指数ISTおよび同じシート空調制御特性を用いて各シートのシート空調を行う例を示した。しかし、これに限らず、同じ目標シート表面温度指数ISTに対して、シート毎に異なるシート空調制御特性を設定してもよい。
(1)上記各実施形態では、車室内空調装置120における目標吹出温度TAOは、車室全体に対して算出し、シート毎に同じ目標吹出温度TAOに基づく目標シート表面温度指数ISTおよび同じシート空調制御特性を用いて各シートのシート空調を行う例を示した。しかし、これに限らず、同じ目標シート表面温度指数ISTに対して、シート毎に異なるシート空調制御特性を設定してもよい。
(2)上記各実施形態では、車室内空調装置120における目標吹出温度TAOは、車室全体に対して算出し、シート毎に同じ目標吹出温度TAOおよび目標シート表面温度指数ISTを用いてシート空調する例を示した。しかし、これに限らず、車室内を複数の空調ゾーン、例えば、前席と後席との2つの空調ゾーンに分ける、あるいは、前席左右、後席左右の4つの空調ゾーンに分け、これら各空調ゾーン毎に目標吹出温度を算出して、この空調ゾーン毎の目標吹出温度TAOi(i:空調ゾーンを示す添え字)に応じてそれぞれの空調ゾーン毎に独立に空調制御する車室内空調装置に、本発明のシート空調装置を適用することができる。
この場合には、区別された空調ゾーンのシート毎に、目標吹出温度TAOiに基づき目標シート表面温度指数ISTiを算出してそれぞれのシート毎に異なる目標シート表面温度指数ISTiに応じたシート空調制御を行うことにより、さらにきめ細かく着座員の温感に適合した快適なシート空調フィーリングを得ることができる。
(3)上記各実施形態では、シート冷却手段を、ペルチェ素子4a、4bおよびシート送風機2とにより構成し、シート加熱手段の発熱部をシートヒータにより構成した例を示したが、これに限らず、他の冷却装置および加熱装置(発熱部)を用いてもよい。たとえば、冷凍サイクルにより冷却および加熱するもの、PCTヒータを発熱部とするもの、あるいは、ペルチェ素子による加熱作用を利用してもよい。
1…シート空調装置、2…シート送風機、3a、3b…ダクト、
4a、4b…電熱素子(ペルチェ素子)、7a、7b…シートヒータ、
8…シート空調ECU、11…シート空調操作スイッチ。
4a、4b…電熱素子(ペルチェ素子)、7a、7b…シートヒータ、
8…シート空調ECU、11…シート空調操作スイッチ。
Claims (18)
- 目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、
前記シートの表面を冷却するシート冷却手段(2、4a、4b)と、
前記シートの表面を加熱するシート加熱手段(7a、7b)と、
前記シート冷却手段およびシート加熱手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、
前記目標吹出温度は、少なくとも前記車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、
前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数を、前記目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、前記目標シート表面温度指数が比較的低い第1領域の値である場合は前記シート冷却手段を作動させ、前記目標シート表面温度指数が比較的高い第3領域の値である場合は前記シート加熱手段を作動させ、前記目標シート表面温度指数が前記第1領域の値より高く、前記第3領域の値よりも低い第2領域の値である場合は前記シート冷却手段およびシート加熱手段の作動を停止することを特徴とする車両用シート空調装置。 - 目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、
前記シートの表面を冷却するシート冷却手段(2、4a、4b)と、
前記シート冷却手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、
前記目標吹出温度は、少なくとも車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、
前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数を、前記目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、前記目標シート表面温度指数が比較的低い第1領域の値である場合は前記シート冷却手段を作動させ、前記目標シート表面温度指数が前記第1領域の値より高い第2領域の値である場合は前記シート冷却手段の作動を停止することを特徴とする車両用シート空調装置。 - 前記シート冷却手段は、前記目標シート表面温度指数の増加に応じて冷却能力が減少するよう制御されることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート冷却手段は、冷却用の電熱素子(4a、4b)と、前記電熱素子により冷却される空気を前記シートの表面へ送風するシート送風機(2)とを備えることを特徴とする請求項3に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート冷却手段は、前記目標シート表面温度指数が前記第1領域における最小値側の第1の値(a、a1)において前記電熱素子およびシート送風機をそれぞれ最大能力で駆動し、かつ、前記目標シート表面温度指数が前記第1の値より大きい値である第2の値(b、b1)において前記シート送風機の最大能力を維持しつつ前記電熱素子を前記最大能力より減少する能力となるよう駆動することを特徴とする請求項4に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート冷却手段は、前記目標シート表面温度指数が、前記第1領域における最大値側の第3の値(c、c1)のとき前記シート送風機の駆動を維持しつつ前記電熱素子の駆動を停止し、前記目標シート表面温度指数が前記第3の値より前記第3の値より大きい第4の値(d、d1)の範囲内にある場合、前記電熱素子の駆動停止を維持しつつ前記シート送風機の駆動を維持し、前記第4の値を超える範囲にある場合は前記電熱素子およびシート送風機を作動停止とすることを特徴とする請求項4または5に記載の車両用シート空調装置。
- 目標吹出温度(TAO)に応じた作動条件で作動する車室内空調装置(120)により空調制御される車室内に配置されるシート(1a)の空調装置(1)であって、
前記シートの表面を加熱するシート加熱手段(7a、7b)と、
前記シート加熱手段を目標シート表面温度指数(IST)に応じて制御するシート空調制御手段(8)と、を備え、
前記目標吹出温度は、少なくとも車室内の目標となる温度(Tset)に応じて算出され、
前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数を、前記目標吹出温度の増加に応じて単調増加関数として算出するとともに、前記目標シート表面温度指数が比較的高い第3領域の値である場合は前記シート加熱手段を作動させ、前記目標シート表面温度指数が前記第3領域の値よりも低い第2領域の値である場合は前記シート加熱手段の作動を停止することを特徴とする車両用シート空調装置。 - 前記シート加熱手段は、前記目標シート表面温度指数の増加に応じて加熱能力が増加するよう制御されることを特徴とする請求項1または7に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート加熱手段は、前記目標シート表面温度指数が前記第3領域における最小値側の第5の値(e、e1)よりも小さい領域の値となるとき作動停止状態とされることを特徴とする請求項8に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート加熱手段は発熱部(7a、7b)を備え、
前記シート空調制御手段は、前記シート表面温度指数に応じて目標温度(Toh)を設定し、前記発熱部は、前記加熱能力の増加に応じて上昇する前記目標温度となるよう温度調節されることを特徴とする請求項9に記載の車両用シート空調装置。 - 前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数が前記第5の値より前記第5の値より大きい第6の値(f、f1、f2)までの範囲内にある場合、前記発熱部の前記目標温度を温感下限温度(Tmin)となるよう設定することを特徴とする請求項10に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数が前記第6の値より大きい第8の値(h、h1、h3)を超える範囲にあるとき、前記発熱部の前記目標温度を温感上限温度(Tmax)に維持されるよう設定することを特徴とする請求項11に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート空調制御手段は、前記目標シート表面温度指数が前記第6の値から前記第8の値までの範囲で増加するに応じて、前記発熱部の前記目標温度の増加率が小さくなるよう設定することを特徴とする請求項12に記載の車両用シート空調装置。
- 前記車室外の空気温度を検出する外気温度センサ(21b)を備え、
前記シート空調制御手段は、前記検出される外気温度(Tam)の低下に応じて前記発熱部の前記目標温度を上昇させるよう設定することを特徴とする請求項9ないし13のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。 - 前記シート空調制御手段は、前記発熱部の前記目標温度の上昇における上限値(Tmax)を設けていることを特徴とする請求項14に記載の車両用シート空調装置。
- 前記シート空調制御手段は、前記検出される外気温度の低下に応じて前記発熱部の前記目標温度を低下させるとともに、前記目標温度の低下における下限値(Tmin)を設けていることを特徴とする請求項14または15に記載の車両用シート空調装置。
- 前記発熱部は、前記シートの表面近傍に埋設されたシートヒータ(7a、7b)により構成されることを特徴とする請求項9ないし16のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
- 前記シートの着座員の希望する温度補正値(Δts)を設定するシート温度設定部(111)を備え、
前記シート空調制御手段は、前記温度補正値に応じて前記目標シート表面温度指数を増減するよう補正することを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1つに記載の車両用シート空調装置。
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