JP4918485B2 - 車両シート用送気装置、及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段に記載の車両シート用送気装置、及びその動作方法に関する。

特許文献１には、車両シートの上部領域に設けられた少なくとも１つの空気吹出口を備えた、オープンカーの車両シート用送気装置が開示されており、該空気吹出口によって、シート乗員の頭部、肩部及び頚部に空気流が当てられ、好ましくない通風現象を軽減することができる。この場合、空気流は、制御装置によって調節可能であり、送気装置のスイッチが入れられると、自動的に検知される外部パラメータ値（例えば外部温度）又はシート乗員によって選択可能な規定された値に応じて、割り当てられた基本値に設定され、該基本値から、自動的に検知されたさらなるパラメータ値（例えば運転速度）に応じて空気流のさらなる設定が行われる。２つのパラメータ値は、空気流の低、中又は高の基本値を設定するのに使われ、該基本値は、送風機の割り当てられたブロワ速度及び加熱要素の割り当てられた加熱パワーによって決定される。次に、この基本値に基づいて、空気流の設定が運転速度に応じて行われ、運転速度が上昇すると、空気流及びしたがってブロワ速度と、加熱要素の加熱パワーとが増大され、運転速度が低下した場合はその逆となる。

しかしながら、シート暖房システム及び通気装置（送気装置）を備えた上記の従来の車両シートの場合には、送気装置のスイッチが入れられるとシート暖房システム及び通気装置が作動される結果として、機構のスイッチが入れられた直後には、加熱要素がまだ十分な加熱パワーにないので、比較的冷たい空気がシート乗員の肩部及び頚部に当たり、シート乗員が通風感を感じることになり、したがって快適性が損なわれるという問題がある。

更に、特許文献２には、シート暖房システム及び通気装置を備えた車両シートが開示されており、この車両シートでは、シート暖房システムのスイッチが入れられる度に、シート暖房システムのスイッチが入れられてから所定の期間にわたって、制御ユニットが通気装置を同時に作動させる。この場合、シート暖房システム及び通気装置のスイッチは最大出力で入れられ、通気装置の出力は、該期間内に所定の最終値まで漸近的に低下される。この最終値は、０又は温熱感に応じて手動で予め決定した値でありえる。この結果として、車両シートの加熱段階におけるシート暖房とシート通気との特定の組合せが、シートの単なる暖房と比べてクッションの加熱が倍増される加熱速度を引き起こすことになる。シート暖房システムは、クッションの椅子張りパッド内に配置された複数の電熱線を備えている。通気装置は、複数の小型の送風機を有し、該小型の送風機は、クッションに組み込まれた空気ダクト内に配置され、車両シートの下に位置する車両内部領域から空気を吸い上げ、椅子張りパッドの下に位置するクッションの通気層へその空気を吹き込む。

特許文献３には、シート暖房システム及び通気装置を備えた車両シートが開示されており、この車両シートでは、制御ユニットが、入力側で、クッション内に配置された温度センサーに連結され、出力側で、シート暖房システム及び通気装置に連結されている。通気装置は、複数の小型の送風機を有し、該小型の送風機は、クッションパッドに組み込まれ、車両シートの下に位置する車両内部領域から空気を吸い上げ、クッションパッドを覆いスペーサーニットでできている通気層にその空気を吹き込む。シート暖房システムは複数の加熱コイルを備え、該加熱コイルは、それぞれ小型の送風機に割り当てられ、クッションパッド内に形成されたそれぞれの空気ダクト内に小型の送風機と一緒に配置される。制御ユニットは、現在のクッション温度及び所定の所望クッション温度に応じて、送風機と加熱段階の様々な組合せで通気装置及びシート暖房システムを駆動する。

特許文献４に開示され、シート暖房システム及び通気装置を有する車両シートの場合には、動作装置が、シート暖房システム及び通気装置の手動での作動のために設けられる。通気装置のスイッチが手動で入れられると、制御ユニットが、シート表面の温度に応じてシート暖房システムを自動的に調節する。通気装置及びシート暖房システムは、動作装置によって、段階的に及び／又は連続的に切り替え可能である。調節は、動作装置によって、ユーザーによって設定された所定の範囲内で行われる。さらに、通気装置のスイッチが入れられると、車両シートを加熱するための加熱装置がシート表面温度に応じて自動的に調節されることによって、冷えすぎが通気装置によって起こらないことが確実となる。

また、シート暖房システム及び通気装置を備えたこれらの従来の車両シートの場合には、シート暖房システム及び通気装置のスイッチが入れられた際に、加熱要素がまだ最大の加熱パワーにないということにより、特に、通気装置が最大レベルで最初は動作され、次にゆっくり所定の値に下がるまで切り替えられる状況でシート乗員が通風を受ける。

独国特許出願公開第１０２ ２６ ００８ Ａ１号明細書 独国特許発明第１９８ ４２ ９７９ Ｃ１号明細書 独国特許発明第１９７ ０３ ５１６ Ｃ１号明細書 独国特許出願公開第１９９ ５３ ３８５ Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、送気装置のスイッチが入れられた直後でもシート乗員が通風感を一切感じないような車両シート用送気装置及びその動作方法を開発することである。

本発明によれば、上記目的は、請求項１の特徴を備えた車両シート用送気装置、及び請求項６の特徴を備えた、車両シート用送気装置の動作方法によって達成される。本発明の有利な発展形態は従属項に記載されている。

車両シート用送気装置のスイッチが入れられた直後に、送風機を本発明によって始動制御することによって達成される効果は、該機構のスイッチが入れられた直後でも、シート乗員が、比較的冷たい空気が強く吹き出されることによる最初の通風感を感じず、快適な温熱感を感じるということである。

本発明の上記の及びさらなる目的、特徴及び利点は、図面とともに好ましい例示的実施形態の以下の説明から明らかになる。

ここで、車両シート用送気装置、及び本発明によるその動作方法を、好ましい実施形態を参照して以下により詳細に説明する。

図１は、送気装置１４が組み込まれた車両シート１２の背もたれ１６の部分を概略的な斜視図で示している。車両シート１２の背もたれ１６の、背もたれフレーム３０及び後部裏地３２が見られる。送気装置１４のダクト構成３６が背もたれ１６内に配置されている。ダクト構成３６の上流には、ハウジングに保持された送風機３８が連結されており、該送風機の吸気は背もたれ１６の後部側で行われる。さらに、送風機３８の下流に連結され、制御装置２４によって制御可能であり、それによって送気装置１４の空気流の温度を制御可能である加熱要素３９が、ダクト構成３６内に配置されている。ヘッドレスト（図１には示されていない）の領域では、ダクト構成３６は空気吹出口１８に通じており、該空気吹出口を通って、温度制御された空気流が、シート乗員の頭部、肩部及び頚部の方向に放出し、それによって、例えば、折り畳みルーフを開いて運転している場合に起こる通風現象をかなり軽減する。空気吹出口１８は、ヘッドレストの正面側とほぼ面一に一体化されるような形で終端している。

送気装置１４は、外部温度を検知するためのセンサー２０及び運転速度を検知するためのセンサー２２の両方に連結されている。２つのセンサー２０、２２は、例えば車両シート１２内に配置された制御装置２４に連結され、該制御装置によって空気吹出口１８から放出する空気流が以下に記載されるように調節される。さらに、調節装置２６が自動車の内部に設けられ、制御装置２４に連結され、該調節装置によってシート乗員は、以下に記載されるように空気流の設定を行うことができる。本明細書に示される例示的実施形態では、運転速度はＡＢＳ制御ユニットによって検知され、該ＡＢＳ制御ユニットは、いずれの場合にも存在し、特定の瞬間の運転速度を電気信号に変換して、制御装置２４にそれを送信する。外部温度は、いずれの場合にも存在する、運転席に温度を表示するための温度センサー２０によって検知可能であり、温度は、電気信号に変換されて、車両シート１２の制御装置２４に送信される。

制御装置２４が、例えば手動での、乗員によるスイッチの作動に基づいて、送気装置のスイッチオン信号を受信するとすぐに、一方では、加熱要素３９のスイッチが入れられ、同時に送風機３８が図２に示される送風機特性に応じて駆動される。この場合、図２から明白なように、送風機３８は高電圧短パルスによって始動される。この高電圧短パルスは、例えば３Ｖで０．５秒間続いてもよく、送風機を始動するために十分なものである。続いて、電圧は、例えば１Ｖの動作最小値に再び大幅に低下され、可能な限り最小のブロワ速度ｎ_ｍｉｎのみが得られるように、この値はあらかじめ決められた期間Ｔ１（例えば２０秒）にわたって保たれる。この期間の経過後、動作電圧は次にあらかじめ決められた動作点Ｇ_０まで上げられる。あらかじめ決められた動作点Ｇ_０は、この場合、例えば外部温度などの、自動的に検知された外部パラメータ値に基づいて選択可能であり、運転モード中は起こりうる外部温度変化に応じて定期的に適応させることも可能である。続いて、送風機３８は、速度に応じて、すなわち、運転速度を検知するためのセンサー２２の始動信号に応じて駆動され、すなわち、運転速度が上昇するほど、送風機電圧及びしたがってブロワ速度ｎがより高くなる。この場合、例えば線形特性を用いることが可能であり、すなわち、ブロワ速度ｎは、運転速度の上昇にしたがって線形に上昇される。

図２に示されるように、制御装置２４が送風機を駆動するということによって、スイッチオン信号がある場合、本発明によれば、まず、内部換気が行われ、それによって、加熱要素３９の最初は弱い暖房が、空気流を暖めるために最適に使用される。その結果、送気装置のスイッチが入れられた直後でも、弱風であるが既に心地よい暖かい空気流が生成され、最初の通風感はもはや生じない。

ここで、車両シート用送気装置の本発明による動作方法の順序を、図３及び４を参照して以下に説明する。

第１のステップＳ１では、まず、車両シート用送気装置のスイッチオン信号があるかどうかを確認する。スイッチオン信号がない場合、始めに戻る。しかしながら、車両シート用送気装置のスイッチングオン信号があることがステップＳ１の中で認識される場合、ステップＳ２に進み、ステップＳ２で、加熱要素３９及び送風機３８の始動制御が作動される。

送風機３８の始動制御は、図４により詳細に示される。まず、ステップＳ２ａでは、送風機３８は、制御装置２４によって、送風機３８を始動するためにちょうど十分な大きさ及び長さを有する高電圧短パルスにかけられる。続いて、ステップＳ２ｂでは、送風機３８が最小ブロワ速度ｎ_ｍｉｎで動作されるように、送風機３８の駆動電圧が動作最小値まで低下される。この駆動電圧は、あらかじめ決められた期間Ｔ１（その長さは加熱要素３９がその十分な加熱パワーに達するまでに必要な持続時間に相当する期間）にわたって一定に保たれる。あらかじめ決められた期間Ｔ１が経過すると、ステップＳ２ｃでは、送風機３８の駆動電圧及びしたがってブロワ速度ｎが、あらかじめ決められた動作点Ｇ_０まで上げられる。

このあらかじめ決められた動作点Ｇ_０を、複数のステップ（図示せず）で選択し更新することが可能である。この目的のために、例えば外部温度などの外部パラメータ値が検知可能であり、この検知された外部温度に応じて、動作点Ｇ_０は予め保存された複数の動作点から選択可能である。さらに、動作点Ｇ_０は、パラメータの変化（すなわち、例えば外部温度の変化）があるかどうか確かめるために、運転モード中に定期的に確認を行うことによって更新することが可能であり、パラメータの変化がある場合、動作点は適応される。

次に、図３に示される以下のステップＳ３〜Ｓ５では、このあらかじめ決められた動作点Ｇ_０から開始して、運転速度（Ｓ３）が検知され、ブロワ速度ｎが決定され、そして運転速度（Ｓ４）に応じて設定され、車両シート用送気装置によって生成された空気流によって、シート乗員の頭部及び頚部の付近の乱流が相殺されるか、又は少なくとも軽減される。ステップＳ５において送気装置のスイッチオフ信号があることが認識されるまで、ステップＳ３及びＳ４が繰り返される。

送気装置が組み込まれた車両シートの背もたれの部分の概略的な斜視図を示す。 送風機特性を示す図である。 車両シート用送気装置の本発明による動作方法のフローチャートを示す図である。 図３に示される、本発明による送風機始動制御のフローチャートを示す図である。

Claims (10)

1. 空気吹出口（１８）が車両シート（１２）の上部領域に設けられ、望ましくない通風現象を低減するために、前記空気吹出口（１８）を介してシート乗員の頭部、肩部及び頚部領域に空気流（Ｌ）を当てることができ、制御装置（２４）を使用して送風機（３８）のブロワ速度（ｎ）を調節することによって前記空気流（Ｌ）を調節することができ、加熱要素（３９）を介して前記空気流（Ｌ）を加熱することができる、車両シート（１２）用送気装置において、
   前記制御装置（２４）は、前記送気装置のスイッチオン信号に応答して、同時に、前記加熱要素（３９）はスイッチが入れられて、前記送風機（３８）の始動制御が行われ、同始動制御によって、前記送風機（３８）は、前記ブロワ速度（ｎ）が運転速度に応じて調節される前のあらかじめ決められた期間にわたって最小ブロワ速度（ｎ_ｍｉｎ）で動作され、次に外部パラメータ値に基づいて選択されたあらかじめ決められた動作点（Ｇ_０）まで上げられることを特徴とする送気装置。
2. 前記送風機（３８）の始動制御は、前記送風機（３８）が始動のために高電圧短パルスにかけられ、その後、あらかじめ決められた期間（Ｔ１）にわたって最小ブロワ速度（ｎ_ｍｉｎ）で動作されることを特徴とする請求項１に記載の送気装置。
3. 前記高電圧短パルスが、前記送風機（３８）を始動させるのにちょうど十分であることを特徴とする請求項２に記載の送気装置。
4. 前記あらかじめ決められた期間（Ｔ１）は、前記加熱要素（３９）をこの期間内に完全に暖めることができることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の送気装置。
5. 前記制御装置（２４）は、測定された外部温度に応じてあらかじめ決められた動作点（Ｇ_０）を選択し、定期的に新たな測定が行われることを特徴とする請求項１に記載の送気装置。
6. 空気吹出口（１８）が車両シート（１２）の上部領域に設けられ、望ましくない通風現象を軽減するために、前記空気吹出口（１８）を介してシート乗員の頭部、肩部及び頚部領域に空気流（Ｌ）を当てることができ、制御装置（２４）を使用して送風機（３８）のブロワ速度（ｎ）を調節することによって前記空気流（Ｌ）を調節することができ、加熱要素（３９）を介して前記空気流（Ｌ）を加熱することができる、車両シート（１２）用送気装置の動作方法において、
   （Ｓ１）送気装置のスイッチオン信号があるかどうかを検知するステップであって、スイッチオン信号がない場合、始めに戻る、ステップと、
   （Ｓ２）Ｓ１でスイッチオン信号があることが検知された場合、前記加熱要素（３９）を作動させ、同時に前記送風機（３８）の始動制御を行うステップであって、それによって、前記送風機（３８）は、あらかじめ決められた期間（Ｔ１）にわたって最小ブロワ速度（ｎ_ｍｉｎ）で動作され、次に外部パラメータ値に基づいて選択されたあらかじめ決められた動作点（Ｇ_０）まで上げられる、ステップと、次に
   （Ｓ３）車両の運転速度を検知するステップと、
   （Ｓ４）前記運転速度に応じて、前記送風機の動作電圧、したがって前記ブロワ速度（ｎ）を決定するステップと、
   （Ｓ５）スイッチオフ信号があるかどうかを確認するステップであって、スイッチオフ信号がある場合、始めに戻り、そうでない場合はステップＳ３に戻る、ステップとを有することを特徴とする方法。
7. ステップＳ２において、前記送風機（３８）の始動制御を行う際に、
   まず、始動が行われるように前記送風機（３８）が高電圧短パルスにかけられ、
   次に、前記送風機（３８）は、あらかじめ決められた期間（Ｔ１）にわたって最小ブロワ速度（ｎ_ｍｉｎ）のための最小動作電圧で駆動され、
   あらかじめ決められた期間が経過した後、前記ブロワ速度（ｎ）があらかじめ決められた動作点（Ｇ_０）まで上げられるように、前記送風機（３８）は上昇する動作電圧で駆動されることを特徴とする、請求項６に記載の車両シート（１２）用送気装置の動作方法。
8. 以下のさらなるステップ：
   （Ｓ０１）外部パラメータ値を自動的に検知するステップと、
   （Ｓ０２）Ｓ０１からの少なくとも１つの外部パラメータ値に応じて前記送風機（３８）の動作点（Ｇ_０）を設定するステップと
   を有することを特徴とする請求項６あるいは７に記載の方法。
9. Ｓ０１で自動的に検知される前記外部パラメータ値が、外部温度であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. Ｓ０１及びＳ０２が、運転モード中に定期的に新たに行われることを特徴とする請求項８に記載の方法。

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