JP2009040147A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサが正しく車室内の温度を検出しない場合でも、車室内を適切な温度に空調可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車室内の複数のシートを含む空間を空調の対象とする主空調装置と、空調の対象となる空間の温度を反映した主温度情報を取得する主温度情報取得手段と、主空調装置とは異なる車載機器に接続された補助温度検出手段が検出する補助温度情報を取得する補助温度情報取得手段と、取得した主温度情報と補助温度情報とに基づいて、主空調装置が空調を行うための空調計算を実行する空調計算実行手段と、を備えることを特徴とする車両用空調装置として提供可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

車両用空調装置は殆どの車両に取り付けられ、乗員が車室内で快適に過ごせるようになっている。乗員が好みの温度を設定すると、車室内に取り付けられた温度センサが検出する温度と設定温度とに基づいて風量が調整され、吹出口が選択される。

この温度センサは、例えば運転席の膝元近くのように、車室内に１個取り付けられている場合が多い。このため、温度センサ近傍にのみ日射がある場合には、温度センサは温まってしまい車室内が高温状態であると誤判断し、より大きな風量で動作してしまい、車室内を過剰に冷やしてしまう。逆に、車室内全体に日射があるのに、温度センサ近傍のみ日射が遮られた状態では、車室内はやや暑い程度であると誤判断し、車室内は全然冷えないという状態になってしまう。

また、車両用空調装置が足元から温風が吹き出す構成の場合、その吹出口の上方に付けられていると、温度センサが吹き上がってきた温風で温められて正常な車室内の温度を検出しないという問題も生じる。

このため、複数の非接触温度センサを設け、検出された温度が異常か否かを判定し、その結果をユーザに報知して、温度検出の障害物を除くようにし正常な空調装置を行えるようにしたり、また空調装置が正常に動作していることを乗員にアピールすることができ、安心感を与えることができる車両用空調装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、シートヒータの温度センサの設置位置ずれの判定を行い、これに基づいてシートヒータの通電を停止するシートヒータ装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、座席毎の温度と乗員の着座状態とに基づいて、各座席毎の最適送風配分を求め、その最適送風配分に基づいて各種配風ダンパを制御するので、必要な部分を必要量だけ冷暖房することができる車両用空調装置が考案されている（特許文献３参照）。

また、温度センサで検出された値を、運転者を含めた周りの表面温度により補正して、適正な運転者周りの雰囲気温度を設定するようにした車両用空気調和装置が考案されている（特許文献４参照）。

特開２００４−２７６８９８号公報 特開２００６−２７１４４７号公報 特開平０５−３１００３１号公報 特開２００５−１３８７９３号公報

特許文献１〜４の構成では、温度センサにより検出された温度が異常であった場合の対応処置については、示唆・開示ともない。また、特許文献３，４の構成では、座席ごとの着座センサを設けているので、部品コストに加えて制御プログラムの設計工数も大きくなってしまうという問題がある。

上記問題を背景として、温度センサが正しく車室内の温度を検出しない場合でも、車室内を適切な温度に空調可能な車両用空調装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用空調装置は、車室内の複数のシートを含む空間を空調の対象とする主空調装置と、空調の対象となる空間の温度を反映した主温度情報を取得する主温度情報取得手段と、主空調装置とは異なる車載機器に接続された補助温度検出手段が検出する補助温度情報を取得する補助温度情報取得手段と、取得した主温度情報と補助温度情報とに基づいて、主空調装置が空調を行うための空調計算を実行する空調計算実行手段と、を備えることを特徴とする。

車両に例えばエアコンである主空調装置以外に、温度センサを用いて制御を行う車載機器が搭載されていれば、その車載機器の温度情報を用いればよい。上記構成によって、新たに温度センサを取り付ける必要がなく、コスト上昇を伴うことなく本発明の構成を実現できる。

また、本発明の車両用空調装置における温度情報取得手段は、車載機器が非動作状態にある場合に、補助温度情報を取得するように構成することもできる。

車載機器が発熱あるいは冷却を行うためのアクチュエータを含む場合、車載機器が動作状態にあるときには、補助温度検出手段が検出する気温は、アクチュエータの動作状況を反映したものとなって、主空調装置の空調計算に用いることができない可能性が高い。上記構成によって、主空調装置の空調計算に用いることが可能な補助温度情報のみを取得することが可能となる。

また、本発明の車両用空調装置における空調計算実行手段は、主温度情報と補助温度情報との偏差が予め定められた閾値を超える場合に、補助温度情報に基づいて空調計算を実行し、主温度情報と補助温度情報との偏差が予め定められた閾値を超えない場合に、空調計算を実行しないように構成することもできる。

上記構成によって、主温度情報の値が正確であるか否かを判定することができ、主温度情報の値が正確でないと判定されたときにのみ補助温度情報を用いて空調計算を行うことで、車室内の温度をユーザの設定を反映したものとすることができる。

また、本発明の車両用空調装置における空調計算実行手段は、補助温度検出手段が複数存在する場合、これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にある場合に、補助温度情報のみに基づいて空調計算を実行し、これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にない場合に、主温度情報のみに基づいて空調計算を実行するように構成することもできる。

上記構成によって、例えば２つの補助温度検出手段のうち一方が故障して異常な値を示した場合、あるいは一方の温度情報を取得できない場合、主温度情報のみに基づいて空調計算を実行することで、空調計算が実行できなくなることを回避できる。

また、本発明の車両用空調装置における車載機器は、個別のシートを空調の対象とする個別空調装置であって、補助温度検出手段は、個別空調装置に含まれるように構成することもできる。

近年、車両用シート空調装置が普及しつつある。この車両用シート空調装置は、温度センサを備え、座席毎に独立に動作できるようになっている。つまり、非作動状態の車両用シート空調装置が少なくとも一つある可能性は少なくない。上記構成によって、この温度センサの検出値を補助温度情報として用いることができる。

また、本発明の車両用空調装置における個別空調装置は、ペルチェモジュールと、ペルチェモジュールを冷却ブロック側が低温側となる極性にて通電駆動する駆動ユニットと、冷却ブロックに送風する送風機と、冷却ブロックにて冷却された冷風を、シートに埋設配置された吹出口に向けて導く導風通路部と、を備えるように構成することもできる。

車両用シート空調装置の構成は、例えば特開２００６−１３９２号公報等に開示されている。上記構成によって、新規設計要素を最小限とすることで、車両用空調装置のコスト上昇を抑制することができる。

また、本発明の車両用空調装置における補助温度検出手段は、送風機が吸入する空気の温度を検出するように構成することもできる。

車両用シート空調装置で、シートバックや座部表面の温度を検出する構成ものは、非作動状態でも乗員が着座していれば、乗員の体温を検出するので、シート付近の気温を正確に検出することはできない。上記構成によって、乗員の着座の有無に関係なく、シート付近の気温を正確に検出することができる。

また、本発明の車両用空調装置における空調計算実行手段は、補助温度検出手段がシートバック部および座部に埋設されている場合、これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にある場合、補助温度情報のみに基づいて空調計算を実行し、これら複数の温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にない場合に、主温度情報のみに基づいて空調計算を実行するように構成することもできる。

上記構成によって、シートに埋設されている２つの補助温度検出手段のうち一方が故障して異常な値を示した場合、あるいは一方の温度情報を取得できない場合、主温度情報のみに基づいて空調計算を実行することで、空調計算が実行できなくなることを回避できる。

以下、本発明の構成例を、図面を参照しながら説明する。まず、図１を用いて車両用空調装置の全体構成を説明する。車両用空調装置は、いわゆるエアコンと称される、車室内の複数のシートを含む空間を空調の対象とする主空調装置（詳細は後述）と、個別の座席（図１の例では、運転席３０１，助手席３０２，右後部座席３０３，左後部座席３０４）を空調の対象とする個別空調装置（詳細は後述）を含み、これらの装置の制御ユニットであるエアコンＥＣＵ４６とシートＥＣＵ１００が車内ＬＡＮ６０によりネットワーク接続されている。

また、主空調装置は主温度情報を取得する内気温センサ５２を備え、個別空調装置は補助温度情報を取得するシートバック部温度センサ１１０および座部温度センサ１１１を備える。詳細については後述する。

図２に、本発明の主空調装置のブロック図を示す。この主空調装置は、空調ユニットＡＵを備えている。空調ユニットＡＵの空気流路をなす空調ケーシング１１の上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口１２と、外気を吸入するための外気吸入口１３とが形成されており、各吸入口１２，１３を選択的に開閉する内外気切り替えダンパ１４が設けられている。内外気切り替えダンパ１４は、内外気切り替えダンパ用モータ１５によって開閉される。

内外気切り替えダンパ１４の下流側部位には、空気中の塵埃を取り除くフィルタ（図示省略）とブロワモータ１６が配設されている。ブロワモータ１６（ブロワ）は、各吸入口１２，１３から空気を吸入して後述する各吹出口２８，２９，３１に向けて送風する。

空調ケーシング１１内のブロワモータ１６の下流側部位には、エバポレータ１７が設けられている。エバポレータ１７には、気化した冷媒ガスを圧縮して液体に戻す前に液化し易いように加圧するコンプレッサ１８、圧縮によって高温のガス状になった冷媒ガスを冷やして液体に戻すコンデンサ（凝縮器）１９、液体状の冷媒を貯蔵するレシーバ２１、液体状の冷媒が通過するときに冷媒が気化し易いように霧状に吹き出させる膨張弁２２が接続されている。これにより、ブロワモータ１６によって送風された空気がエバポレータ１７を通過することで冷却される。なお、エバポレータ１７には、エバポレータ１７を通過した直後の空気の温度（クーラーユニットへの吸入温度）を検出するエバポレータ後センサ２３が設けられている。

空調ケーシング１１内のエバポレータ１７の下流側部位には、エアミックスダンパ２４およびヒータコア２５が設けられている。エアミックスダンパ２４は、エアミックスダンパ用モータ２６によって開閉される。ヒータコア２５は、エンジンＥＧの冷却水を熱源として空気を加熱する。空調ケーシング１１内には、ヒータコア２５を通過しないでヒータコア２５の下流側に空気を導入するためのバイパス通路２７が形成されている。これにより、エアミックスダンパ２４を開閉して、ヒータコア２５を通る暖気とバイパス通路２７を通る冷気との混合割合を変化させることで、車内に吹き出す空気の温度が調節される。

空調ケーシング１１内の最下流側部位には、フロントガラスＦＧの内面に向けて空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２８と、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すためのフェイス吹出口２９と、乗員の足元に向けて空気を吹き出すためのフット吹出口３１とが形成されている。各吹出口２８，２９，３１の上流側部位には、モード切り替えダンパ３２，３３，３４がそれぞれ配設されている。各モード切り替えダンパ３２，３３，３４は、モード切り替えダンパ用モータ３５によって開閉される。

内外気切り替えダンパ用モータ１５，ブロワモータ１６，エアミックスダンパ用モータ２６，モード切り替えダンパ用モータ３５，およびコンプレッサ１８は、それぞれ駆動回路４１〜４５を介してエアコンＥＣＵ４６に接続されている。

エアコンＥＣＵ４６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、後述する操作パネル５１のオンによりＲＯＭ等に記憶された空調制御プログラム（図示せず）を所定時間ごとに繰り返し実行し、その実行に応じた制御信号を各駆動回路４１〜４５に出力する。各駆動回路４１〜４５は、エアコンＥＣＵ４６の制御指令に応じて内外気切り替えダンパ用モータ１５，ブロワモータ１６，エアミックスダンパ用モータ２６，モード切り替えダンパ用モータ３５，およびコンプレッサ１８にそれぞれ駆動電流を流す。このエアコンＥＣＵ４６には、上述したエバポレータ後センサ２３に加えて、操作パネル５１，内気温センサ５２，外気温センサ５３，日射センサ５４，および通信インターフェース５６が接続されている。

操作パネル５１（操作スイッチ）は、内外気切り替えダンパ１４を作動させるための内外気切り替えスイッチ，モード切り替えダンパ３２〜３４を作動させるための吹出口切り替えスイッチ，フルオート制御状態とするためのオートモードスイッチ，ブロワモータ１６の風量を変更するためのブロワコントロールスイッチ、温度を設定するための温度コントロールスイッチ，コンプレッサ１８に取り付けられたマグネットクラッチ（エバポレータ１７への冷媒通路を開閉動作する）をオン・オフするためのＡ／Ｃスイッチなどの各種スイッチを備えている。また、操作パネル５１は、上記各種スイッチにより切り替えられた各モード、および設定温度を表示するための表示部（例えば、ＬＣＤ）を備えている（取り付け位置の例は図３参照）。

内気温センサ５２は、車室内の内気温度を検出してエアコンＥＣＵ４６に出力する。内気温センサ５２は、例えば図３のように、運転席の膝元付近のセンターパネル側面に取り付けられている。なお、内気温センサ５２が本発明の主温度情報取得手段に相当する。

図２に戻り、外気温センサ５３は、外気温度を検出してエアコンＥＣＵ４６に出力する。日射センサ５４は、日射量を検出してエアコンＥＣＵ４６に出力する。

通信インターフェース５６は、車内ＬＡＮ６０（図１参照）に接続するためのネットワークアダプタ等を含んで構成され、他の車載機器との間でデータ通信を行うためのものである。なお、通信インターフェース５６が本発明の補助温度情報取得手段に相当する。

上記構成により、エアコンＥＣＵ４６は、操作パネル５１の操作に基づいてＲＯＭ等に記憶されている空調制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。この空調制御プログラムは、まず、エアコンＥＣＵ４６内のＲＯＭ，ＲＡＭなどの各種メモリおよび出力ポートなどを初期化処理した後、各種信号の読み込み、すなわち操作パネル５１のスイッチ指示、および各センサ等２３，５２〜５４の検出信号を読み込む。そして、読み込んだ各種信号を用いて、車室内に吹き出す空気の目標温度（目標吹出温度）を計算する。なお、エアコンＥＣＵ４６が本発明の空調計算実行手段に相当する。

次に、目標吹出温度に基づいてブロワ電圧を算出し、そのブロワ電圧に基づいてブロワモータ１６を駆動制御する。

次に、目標吹出温度に基づいてエアミックスダンパ２４の開度を計算し、そのエアミックスダンパ２４の開度に基づいてエアミックスダンパ用モータ２６を駆動制御する。次に、内外気の混合割合を計算し、この計算した内外気の混合割合を得るための内外気切り替えダンパ１４の開度を計算する。そして、計算した内外気切り替えダンパ１４の開度に基づいて内外気切り替えダンパ用モータ１５を駆動制御する。

次に、操作パネル５１のスイッチ指示に応じて吹出口モードを設定し、設定した吹出口モードに基づいてモード切り替えダンパ用モータ３５を駆動制御する。次に、操作パネル５１のスイッチ指示（Ａ／Ｃスイッチ）に応じてコンプレッサ１８を駆動制御する。そして、上述の処理を繰り返し実行する。

図４〜図６を用いて、本発明の個別空調装置について説明する。ここでは、車両の運転席３０１のシート２０１を例に挙げて説明するが、他の座席に適用することももちろん可能である。個別空調装置はシート２０１に組み込まれる形で構成されている。シート２０１は、座部２０４、シートバック部２０３およびヘッドレスト２０２を有し、シートバック部２０３に局所冷房装置２１０が埋設されている。また、図６に示すように、座部２０４にも局所冷房装置２１０が埋設されている。

これらの局所冷房装置２１０は、いずれもシート２０１に着座するユーザの予め定められた高体温部を局所的に冷却するためのものであり、具体的には、シートバック部２０３側のものがユーザの首筋領域を、座部２０４側のものが膝裏領域をそれぞれ局所的に冷却するためのものである。

いずれの局所冷房装置２１０も、基本的な構造は同じであり、上記首筋領域ないし膝裏領域として定められた高体温部に向けて冷風を送出する冷風送出機構を有する。シートバック部２０３側で代表させて説明すれば、図５に示すように、ユーザの首筋領域は、シート２０１に着座したユーザの、シートバック部２０３との密着面（つまり、背中）を除く形で定められた高体温部である。局所冷房装置２１０は、ペルチェモジュール２１１と、該ペルチェモジュール２１１を冷却ブロック２５２側が低温側となる極性にて通電駆動する駆動ユニット１０１（図７参照）と、冷却ブロック２５２に送風する送風機２１２と、シート２０１に埋設配置され、冷却ブロック２５２にて冷却された冷風を、高体温部に対応して設けられた吹出口２１６Ｂに向けて導く導風通路部２１７とを備える。

局所冷房装置２１０は、ペルチェモジュール２１１と送風機２１２とが導風通路部２１７とともに一体的にシートバック部２０３に埋設されている（ただし、ペルチェモジュール２１１と送風機２１２とをシート２０１の外に配置し、導風通路部２１７によりその冷風をシート２０１内に引き込むようにしてもよい）。導風通路部２１７はヘッドレスト２０２の両脇部（図４も参照）に吹出口２１６Ｂを開口させる形で設けられている。

ペルチェモジュール２１１は、一方の面が吸熱面（つまり、冷却側）、他方の面が放熱面となるように、厚さ方向に直流通電駆動される周知のペルチェ素子２５１と、順方向通電時に冷却側となる面に密着配置される金属製の冷却ブロック２５２と、同じく放熱側となる面に密着配置される金属製の放熱用ヒートシンク２５３とを有する。放熱用ヒートシンク２５３の裏面には放熱を促進するためのフィン２５４が一体化されている。

冷却ブロック２５２は、シートバック部２０３の前面側を向くよう該シートバック部２０３の下部に埋設されている。導風通路部２１７は、該冷却ブロック２５２を通過した冷風をシートバック部２０３の前面に沿って上方に導く背面通路部２１４を有する。この実施形態では、導風通路部２１７は、該背面通路部２１４に続く形で中継通路部２１５と、吹出通路部２１６とを有している。背面通路部２１４は金属製であり、該背面通路部２１４に対しシートバック部２０３の前面側に接する形で、該背面通路部２１４とシートバック部２０３の前面側クッション層２３１との間に、保冷材をシート状に加工した冷却シート２１３が介挿されてなる。前面側クッション層２３１の表面は、シートカバー２３２で覆われている。

ペルチェモジュール２１１の放熱用ヒートシンク２５３は、シートバック部２０３の背面側を向くように配置され、該放熱用ヒートシンク２５３からの廃熱ＡＷを該シートバック部２０３の背面に形成された放熱口２３３から放出するようにしている。放熱口２３３には保護用のがらり２３４がはめ込まれている。

モータ駆動される送風機２１２は、ペルチェモジュール２１１の送風上流側（ここでは、ペルチェモジュール２１１の下側）に配置される。送風機２１２とペルチェモジュール２１１との間には、導風通路部２１７の一部をなす分離送風管部２６１が設けられている。この分離送風管部２６１には、送風機２１２からの気流をペルチェモジュール２１１の冷却ブロック２５２側に導く冷風発生側導風路２６３と、同じく放熱用ヒートシンク２５３側に導くヒートシンク冷却側導風路２６４とが、隔壁２６２により分離形成されている。

図４に示すように、背面通路部２１４は複数の金属管（例えば、ＣｕまたはＡｌ製）を冷却シート２１３の面内幅方向に並列に密接配置したものである。送風機２１２の作動により、図５に示すように、分離送風管部２６１内に空気ＡＯ（車室内空気でよい）が吸入され、冷風発生側導風路２６３を経て冷却ブロック２５２の表面で冷却される。このようにして発生した冷風ＡＣが、個々の背面通路部２１４を通って中継通路部２１５に集められ、該中継通路部２１５の前面側に連通する吹出通路部２１６の先端から首筋領域に向けて吹き出される。

シートバック部温度センサ１１０は、例えば周知のサーミスタが用いられ、例えば分離送風管部２６１の送風機２１２の近傍に設置されて、空気ＡＯの温度を検出する。なお、シートバック部温度センサ１１０が本発明の補助温度検出手段に相当する。

図６に示すように、同様の局所冷房装置２１０が、ペルチェモジュール２１１と送風機２１２とが導風通路部２１７とともに一体的にシート２０１の座部２０４に埋設されている。導風通路部２１７は該座部２０４の前端面側に吹出口２１６Ｂを開口させる形で設けられている。ペルチェモジュール２１１は冷却ブロック２５２が座部２０４の上面側を向くよう該座部２０４の後部に埋設されている。導風通路部２１７は、該冷却ブロック２５２を通過した冷風を座部２０４の上面に沿って前方に導く座面通路部２１４を有する。ペルチェモジュール２１１の放熱用ヒートシンク２５３が座部２０４の下面側を向くように配置され、該放熱用ヒートシンク２５３からの廃熱ＡＷを該座部２０４の下面から放出させる。座面通路部２１４は金属製（例えば、ＣｕまたはＡｌ製）であり、該座面通路部２１４に対し座部２０４の上面側に接する形で、該座面通路部２１４と座部２０４の上面側クッション層との間に前述したものと同様の冷却シート２１３が介挿されている。

座部温度センサ１１１は、例えば周知のサーミスタが用いられ、送風機２１２の近傍に設置されて、吸入される空気の温度を検出する。なお、座部温度センサ１１１が本発明の補助温度検出手段に相当する。

図７に、上記局所冷房装置２１０の駆動制御を行うシートＥＣＵ１００の電気的構成の一例を示す。周知のマイクロプロセッサを主体とする制御部１０３に、シートバック部温度センサ１１０，座部温度センサ１１１，操作スイッチ群１１２がそれぞれ入力インターフェース１２０，１２１，１２２を介して接続されている。

操作スイッチ群７は、ユーザが局所冷房装置２１０の駆動／停止，冷却／加熱の切り替え，温度設定等を行うために用いられる。

通信インターフェース１２３は、車内ＬＡＮ６０（図１参照）に接続するためのネットワークアダプタ等を含んで構成され、他の車載機器との間でデータ通信を行うためのものである。

制御部１０３には、各々ペルチェモジュール２１１、送風機２１２、およびそれらの駆動制御を司る駆動ユニット１０１の組からなる局所冷房装置２１０（シートバック部側および座部側）が接続されている。駆動ユニット１０１は、ペルチェモジュール２１１を、常時は冷却ブロック２５２側が低温側となる極性（以下、順方向極性という）にて通電駆動するものである（ただし、後述のごとく、車室温や体温に応じて反転した極性（以下、逆方向極性という）にて駆動される場合がある）。

図８に、駆動ユニット１０１の回路構成例を示す。駆動電源は、ペルチェ素子への過電圧印加防止を考慮して、絶縁型に構成されている。具体的には、車載バッテリ電圧＋Ｂを入力電圧として受電する入力側ＤＣ電源１５０を有し、そのＤＣ出力電圧が、昇圧用発振回路１５３により駆動される昇圧スイッチング用トランジスタ１５２（本実施形態ではパワーＦＥＴにて構成され、昇圧スイッチング周波数は１０〜３０ｋＨｚ：例えば、１５ｋＨｚ）によりスイッチングされつつ、昇圧用のトランス１５１の１次側に入力される。該トランス１５１の２次側昇圧出力電圧は８〜１５Ｖ（例えば１２Ｖ）である。なお、昇圧用発振回路１５３は、トランス１５１の一次側インダクタンスの一部を流用した自励式発振回路として構成されている。

トランス１５１の２次側昇圧出力電圧は、ダイオード１５４Ｄにより半波整流され、さらにコンデンサ１５４Ｃにより平滑化された後、ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５に入力される。ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５はパワーＦＥＴにて構成され、制御部１０３が決定するデューティ比（例えば５０〜１００％）にてＰＷＭスイッチングされる。制御部１０３は、各温度センサ（１１０，１１１）の検出温度に応じて、このデューティ比を適宜調整することにより、ペルチェ素子の出力調整を行う。ＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５は、ゲート駆動用トランジスタ１５６を介してフォトカプラ１６３によりスイッチングされる。

ペルチェ素子は導通断面積の大きい金属導体として構成されているので、ＰＷＭスイッチング電圧波形をペルチェ素子へ直接入力すると、波形エッジでの電流遮断時に渦電流が発生し、目的の極性と逆方向の電圧が供給されて冷却効率を低下させるジュール熱が多量に発生するので好ましくない。そこで、本実施形態では、コイル１５８とコンデンサ１５９とを有した駆動平滑化回路により、上記ＰＷＭスイッチング電圧波形をディーティ比に応じた直流駆動電圧（出力電圧範囲は、例えば６〜１２Ｖ：出力電流範囲は、例えば３〜６Ａ）として平滑化し、極性切替スイッチ１６０を介してペルチェモジュール２１１に供給するようにしている。なお、ＰＷＭスイッチング周波数は例えば１〜５ｋＨｚであり、昇圧スイッチング周波数よりも小さく設定される。

極性切替スイッチ１６０は、本実施形態ではリレースイッチとして構成され、リレー駆動トランジスタ１６２を介してフォトカプラ１６５により動作制御される（ここでは、リレー駆動トランジスタ１６２がＯＦＦのとき、端子１６０Ａが電源入力／端子１６０Ｂが接地となり（順方向極性）、同じくＯＮのときは端子１６０Ａが接地／端子１６０Ｂが電源入力となるよう（逆方向極性）、スイッチ１６０が切り替わる）。また、送風機２１２を駆動するファンモータ１０２へのモータ駆動出力は、トランス１５１の２次側にてＰＷＭスイッチング用トランジスタ１５５の前段より、電圧安定化用のレギュレータＩＣ１６４を介して非スイッチング状態で取り出される。

なお、本実施形態では車載バッテリ電圧＋Ｂの変動を補償するために昇圧回路を組み込んでいるが、ペルチェ素子の動作が保障できる場合、例えば、ペルチェ素子への駆動出力電圧範囲が車載バッテリ電圧＋Ｂの変動範囲よりも常時小さいことが保障できる場合には、この昇圧回路を省略することも可能である。この場合、ペルチェ素子への出力段に電圧モニタリング部を追加し、ＰＷＭスイッチングのデューティ比制御にこれをフィードバックして電圧を安定化するレギュレータ部を追加すればよい。また、ペルチェ素子への駆動出力電圧が車載バッテリ電圧＋Ｂの変動範囲を若干上回る場合にあっても、該レギュレータ部を周知の昇圧型ステップアップ回路として構成すれば、昇圧回路は同様に省略できる。

上記の構成によって、個別空調装置は、ユーザの操作スイッチ群１１２の操作入力に基づいて、シートバック部２０３の局所冷房装置２１０と座部２０４の局所冷房装置２１０を、各温度センサ（１１０，１１１）の状態に基づいて、一括あるいは個別に駆動制御を行う。

図９を用いて、空調計算処理について説明する。なお、本処理はエアコンＥＣＵ４６のＲＯＭ等に記憶された空調制御プログラムに含まれ、空調制御プログラムの他の処理とともに繰り返し実行される。まず、非動作状態のシートＥＣＵ（１００）の有無を検出する（Ｓ１１）。シートＥＣＵは、図１における運転席３０１，助手席３０２，右後部座席３０３，左後部座席３０４の各席を特定可能な識別情報が予め付与されている。そして、車内ＬＡＮ６０上に識別情報，シートＥＣＵの制御状態情報，シートバック部および座部の温度センサ情報を含むシートＥＣＵ情報が通信インターフェース１２３を介して出力されている。この制御状態情報に、非動作状態であるか否か、すなわち２つの駆動ユニット（１０１）が停止しているか否かの情報が含まれている。

非動作状態のシートＥＣＵが存在する場合、そのシートＥＣＵ温度センサ情報を読み込む（Ｓ１２）。そして、読み込んだ値の平均値を算出する（Ｓ１３）。

シートＥＣＵの各温度センサの値が、予め定められた範囲内にない場合には、センサ故障と判定し、その温度センサを平均値算出の対象から除外してもよい。

次に、内気温センサ５２の値を読み込んで、上記で求めた平均値との偏差の絶対値を算出する（Ｓ１４）。偏差の絶対値が予め定められた偏差閾値ＴＢＤを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、非動作状態のシートＥＣＵの温度センサ数を求め、予め定められた値ｎと比較する。ここで、ｎは２，４，６，８のような、（１座席あたりの温度センサ数：２）×（非動作シートＥＣＵ数）である。

非動作状態のシートＥＣＵの温度センサがｎと一致する場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、上記で算出した、非動作状態のシートＥＣＵの温度センサ値の平均値を内気温として上述の目標吹出温度の計算に用いる（Ｓ１７）。

一方、非動作状態のシートＥＣＵの温度センサがｎと一致しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、内気温センサ５２の値を上述の目標吹出温度の計算に用いる（Ｓ１８）。

シートＥＣＵ１００には、２個の駆動ユニット１０１が接続されている。ユーザの操作によって、動作している駆動ユニットがシートバック部あるいは座部のいずれか一方のみということもあり得る。この場合、座席付近の空気が冷却あるいは加熱されているので、他方の温度センサの検出値はその影響を受けたものとなっている可能性が高い。また、一方の温度センサが故障している場合もあり得る。

そこで、ステップＳ１３において、図１０のような処理を実行してもよい。まず、温度パラメータＴおよびセンサ個数パラメータＮを初期化（ゼロクリア）する（Ｓ３１）。次に、受信したシートＥＣＵ情報から識別情報を読み込んで温度センサ情報を読み込むシートを指定する（Ｓ３２）。そして、指定したシートに対応する温度センサ情報（シートバック部および座部）を読み込む（Ｓ３３）。

読み込んだ温度センサ情報の値のうち、少なくとも一方が予め定められた範囲内に含まれていない場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、これら温度センサの値を平均値算出の対象とせずにステップＳ３９へ移る。一方、温度センサ情報の値が２つとも正常である場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、シートＥＣＵの制御状態情報を読み込む（Ｓ３５）。

読み込んだ制御状態情報に、２個の駆動ユニット１０１のうち少なくとも１個が動作中の場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、これら温度センサの値を平均値算出の対象とせずにステップＳ３９へ移る。一方、２個の駆動ユニット１０１が動作中でない場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、温度パラメータＴにこれら２個の温度センサの値（Ｔａ，Ｔｂ）を加え（Ｓ３７）、センサ個数パラメータＮに２（温度センサの個数）を加える（Ｓ３８）。

そして、上述のステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を、全てのシートＥＣＵについて実行する（Ｓ３９）。最後に、温度パラメータＴをセンサ個数パラメータＮで割って平均値ＡＶＥを算出する（Ｓ４０）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

エアコンＥＣＵ，シートＥＣＵの構成を示す図。 主空調装置の構成を示す図。 内気温センサの取り付け例を示す図。 個別空調装置を組み込んだ自動車用シートの一例を示す部分切欠き断面斜視図。 図４のシートバック部の断面図。 同じく座部の断面図。 シートＥＣＵの電気的構成の一例を示すブロック図。 ペルチェモジュールの駆動ユニットの電気的構成の一例を示す回路図。 空調計算処理を説明するフロー図。 平均値算出処理の別例を説明するフロー図。

符号の説明

４６ エアコンＥＣＵ（空調計算実行手段）
５２ 内気温センサ（主温度情報取得手段）
５６ 通信インターフェース（補助温度情報取得手段）
１００ シートＥＣＵ
１１０ シートバック部温度センサ（補助温度検出手段）
１１１ 座部温度センサ（補助温度検出手段）
２０１ シート
２０２ ヘッドレスト
２０３ シートバック部
２０４ 座部
２１０ 局所冷房装置（車載機器）

Claims (8)

1. 車室内の複数のシートを含む空間を空調の対象とする主空調装置と、
   前記空調の対象となる空間の温度を反映した主温度情報を取得する主温度情報取得手段と、
   前記主空調装置とは異なる車載機器に接続された補助温度検出手段が検出する補助温度情報を取得する補助温度情報取得手段と、
   取得した前記主温度情報と前記補助温度情報とに基づいて、前記主空調装置が空調を行うための空調計算を実行する空調計算実行手段と、
   を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記温度情報取得手段は、前記車載機器が非動作状態にある場合に、前記補助温度情報を取得する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記空調計算実行手段は、前記主温度情報と前記補助温度情報との偏差が予め定められた閾値を超える場合に、前記補助温度情報に基づいて前記空調計算を実行し、
   前記主温度情報と前記補助温度情報との偏差が予め定められた閾値を超えない場合に、前記空調計算を実行しない請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調計算実行手段は、前記補助温度検出手段が複数存在する場合、これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にある場合に、前記補助温度情報のみに基づいて前記空調計算を実行し、
   これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にない場合に、前記主温度情報のみに基づいて前記空調計算を実行する請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記車載機器は、個別のシートを空調の対象とする個別空調装置であって、
   前記補助温度検出手段は、前記個別空調装置に含まれる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
6. 前記個別空調装置は、
   ペルチェモジュールと、
   前記ペルチェモジュールを冷却ブロック側が低温側となる極性にて通電駆動する駆動ユニットと、
   前記冷却ブロックに送風する送風機と、
   前記冷却ブロックにて冷却された冷風を、シートに埋設配置された吹出口に向けて導く導風通路部と、
   を備える請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記補助温度検出手段は、前記送風機が吸入する空気の温度を検出するものである請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記空調計算実行手段は、前記補助温度検出手段が前記シートバック部および前記座部に埋設されている場合、これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にある場合に、前記補助温度情報のみに基づいて前記空調計算を実行し、
   これら複数の補助温度検出手段の個数が予め定められた範囲内にない場合に、前記主温度情報のみに基づいて前記空調計算を実行する請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用空調装置。

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