JP2008503288A - 車両シート用の送気装置、及びその動作方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、車両シート(12)用の送気装置と、それを動作させるための方法とに関する。前記送気装置は、送風機(38)と前記送風機(38)の下流に取付けられる加熱要素(39)とを起動するための制御装置(24)を備える。車両がロック解除された場合、車両用ドアが開放された場合、及び/又は折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根用スイッチが作動された場合、制御装置(24)は加熱要素(39)を予め調整する。制御装置(24)は、予備調整段階を終了し、一方、送気装置のためのスイッチオン信号が供給された場合に加熱要素(39)及び送風機(38)をスイッチオンする。次に、加熱要素(39)及び送風機(38)は、速度及び外気温度に従って制御装置(24)により調整され、このようにして、送気装置がスイッチオンされた直後に、シートの乗員には、初期通風又はスイッチオン反応遅延なしに、心地良く感じる暖気が供給される。
Description
本発明は、請求項1の前段に記載の車両シート用の送気装置と、その動作方法とに関する。
特許文献1は、車両シート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シートの乗員の頭部、肩部及び頚部領域に空気流を当てることができる少なくとも1つの空気吹出口を有する開放型車両の車両シート用の送気装置を開示している。この場合、空気流は、制御装置によって調整することができ、送気装置がスイッチオンされた場合には、自動的に検出された外部パラメータ値、例えば外気温度、又はシートの乗員によって選択できる特定の値に基づいて、割り当てられた基本値に設定され、ここから、空気流のさらなる設定が、自動的に検出された別のパラメータ値、例えば運転速度に基づいて行われる。2つのパラメータ値は、空気流の低、平均、高の基本値を設定するために用いられ、この基本値は、送風機の割り当てられたブロワ速度と、加熱要素の割り当てられた加熱パワーとによって決定される。次に、運転速度が増加するにつれて、空気流、したがってブロワ速度、及び加熱要素の加熱パワーが増加するように、また運転速度が減少するにつれて、空気流、したがってブロワ速度、及び加熱要素の加熱パワーが減少するように、前記基本値を基準として、空気流の設定が運転速度に基づき行われる。
しかし、シート加熱システムと通気装置(送気装置)とを有する上記の従来の車両シートでは、送気装置がスイッチオンされた場合に、シート加熱システム及び通気装置が作動され、結果として、前記機構がスイッチオンされた直後には、加熱要素が完全な加熱パワーをまだ有していないので、比較的冷たい空気がシートの乗員の肩部及び頚部領域に達し、このことにより、シートの乗員が通風を受け、したがって快適性が失われるという問題がある。
さらに、特許文献2は、シート加熱システムがスイッチオンされる度毎に、制御ユニットが、シート加熱システムをスイッチオンした後の規定時間通気装置を同時に作動させるシート加熱システムと通気装置とを有する車両シートを開示している。この場合、シート加熱システム及び通気装置はフルパワーでスイッチオンされ、また通気装置のパワーは、期間内に所定の最終値まで漸近的に減少される。この最終値は、ゼロに、又は温感に応じて手動で予め決定された値にすることができる。このことにより、シートだけを加熱した場合と比較してクッションが2倍熱くなる加熱率を生じさせる車両シートの加熱段階におけるシート加熱とシート通気との特定の組み合わせが生じる。シート加熱システムは、クッションパッド内に配置される複数の電熱線を備える。通気装置は複数の小型送風機を有し、これらの小型送風機は、クッションに一体化された空気ダクトに配置され、車両シートの下方の車内領域から空気を吸引し、またパッドの下方に配置されたクッションの通気層に空気を吹き込む。
特許文献3は、制御ユニットが、入力側では、クッションに配置された温度センサに、また出力側ではシート加熱システム及び通気装置に接続される、シート加熱システムと通気装置とを有する車両シートを開示している。通気装置は複数の小型送風機を有し、これらの小型送風機は、クッションパッドに一体化され、車両シートの下方の車内領域から空気を吸引し、またクッションパッドを覆いかつスペーサーニットから成る通気層に空気を吹き込む。シート加熱システムは複数の加熱コイルを備え、これらの加熱コイルは、小型送風機にそれぞれ割り当てられ、またクッションパッドに形成されたそれぞれの空気ダクトに小型送風機と共に配置される。制御ユニットは、現在のクッション温度と所定の所望のクッション温度とに基づいて、様々な組み合わせの送風機段階及び加熱段階で通気装置及びシート加熱システムを駆動させる。
特許文献4に開示されているシート加熱システムと通気装置とを有する車両シートの場合には、シート加熱システム及び通気装置を手動で作動させるために、操作装置が設けられる。通気装置が手動でスイッチオンされた場合、制御ユニットは、座面の温度に基づいてシート加熱システムを自動的に調整する。操作装置によって、通気装置とシート加熱システムとを段階的に及び/又は連続的に切り換えることができる。ユーザが操作装置を介して設定した規定限界内で、調整が行われる。さらに、通気装置がスイッチオンされた場合に、車両シートを加熱するための加熱装置が、座面温度に基づいて自動的に調整されることによって、冷えすぎが通気装置により起こらないことが確実となる。
また、シート加熱システムと通気装置とを有するこれらの従来の車両シートでは、シート加熱システム及び通気装置がスイッチオンされた場合に、加熱要素が、完全な加熱パワーをまだ有していないことにより、特に、通気装置が最初に最大レベルで操作され、次に所定値に下がるまでゆっくり切り換えられる状態でシートの乗員が通風を受ける。
したがって、本発明の目的は、送気装置がスイッチオンされた直後でも、シートの乗員が通風を受けないように、車両シート用送気装置と、その動作方法とを開発することである。
この目的は、本発明によれば、請求項1の特徴を有する車両シート用送気装置によって、また請求項6の特徴を有する車両シート用の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請求項に示されている。
車両シート用の送気装置がスイッチオンされる前に、加熱要素を本発明に従って予め調整することによって、送気装置がスイッチオンされた場合に即座に、吹出される空気の温度が心地良い感じに制御される。結果として、通気装置がスイッチオンされると、車両の乗員は心地良い熱を感じ、また通風も受けない。
本発明のこれらの及び別の目的、特徴及び利点は、図面に関連する好ましい典型的な実施形態の以下の説明から明らかになる。
次に、好ましい実施形態を参照して、車両シート用の送気装置、及びそれを動作させるための本発明による方法について以下により詳細に説明する。
図1は、本発明による送気装置14が一体化される車両シート12の背もたれ16の部分の概略斜視図を示している。車両シート12の背もたれ16では、背もたれフレーム30及び後部ライニング32を見ることができる。送気装置14のダクト構造36は背もたれ16内に配置される。ダクト構造36の上流には、ハウジングによって保持される送風機38が接続され、この送風機の吸気は背もたれ16の後側で行われる。さらに、送風機38の下流に接続される加熱要素39を制御装置24を介して制御でき、この制御装置によって、ダクト構造36内に位置する送気装置14の空気流の温度を制御できる。背もたれの領域(図1には図示せず)において、ダクト構造36は空気吹出口18に通じ、例えば、折畳み式屋根を開放して運転している場合に発生する通風現象を著しく低減するために、温度制御された空気流は前記空気吹出口を通してシートの乗員の頭部、肩部及び頚部領域の方向に出てくる。空気吹出口18は背もたれの前面とほぼ面一に一体化されるように終端する。
送気装置14は、外気温度を検出するためのセンサ20、及び運転速度を検出するためのセンサ22の両方に接続される。2つのセンサ20、22は、例えば車両シート12内に配置される制御装置24に接続され、この制御装置を介して、空気吹出口18から出てくる空気流が、以下に説明するように調整される。さらに、調整装置26は自動車の室内に設けられまた制御装置24に接続され、この制御装置を介して、シートの乗員は空気流の設定を行うことができる。本図に示した典型的な実施形態では、運転速度は、常備されているABS制御ユニットによって検出され、このABS制御ユニットは、特定の時点の運転速度を電気信号に変換し、またその電気信号を制御装置24に送信する。乗員室に温度を表示するために常備されている温度センサ20によって、外気温度を検出でき、その温度は、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。
例えば、乗員がスイッチを手動で作動したことに基づいて、制御装置24が送気装置のためのスイッチオン信号を受信すると、加熱要素39をスイッチオンし、同時に、例えば制御装置24に一体化されたタイマを始動することが知られている。このタイマは無駄時間tDEADの間動作し、この無駄時間tDEADが経過した後、信号が制御装置24に出力される。車両シート用の送気装置のスイッチオンと空気流の最初の検出との時間差ができるだけ短くなるように、しかしそれにもかかわらず、空気流の温度が、シートの乗員に受け入れられ、特に、使用する加熱要素39に依存するように、無駄時間tDEADが見積もられる。無駄時間tDEADが経過した後の信号に基づいた制御装置24によって、送風機38が駆動される。この場合、制御装置24による送風機38の駆動は、例えば外気温度のような自動的に検出される外部パラメータ値に基づいて所定の動作点G0まで行われ、また運転モード中は起こりうる外気温度変化に応じて一定間隔で適応させてもよい。続いて、送風機38は速度に基づいて、すなわち、運転速度を検出するためのセンサ22の始動信号に基づいて駆動され、運転速度が高くなると、送風機電圧、したがってブロワ速度nが高くなる。この場合、例えば、線形特性を用いることができ、すなわち、運転速度の増加に応じて、ブロワ速度nが線形に増加する。
しかし、制御装置24が、最初に加熱要素39を駆動し、続いて加熱要素39を加熱する所定の無駄時間tDEADが経過した場合にのみ、送風機38を始動させることの結果として、シートの乗員は、車両シート用の送気装置の動作を、遅延が生じてしか認めるまたは経験することができず、あるいは選択された無駄時間tDEADが短いか又は短すぎた場合には、空気流の加熱が未だ最適ではなく、したがって、空気流は始動時に少し冷たく感じ、これにより、通風現象が生じる可能性がある。
したがって、本発明の好ましい典型的な実施形態では、無駄時間tDEADに起因する、通気の開始までの検出可能なこの遅延、又は短すぎる無駄時間tDEADに起因する通風現象を回避することを目的とする。さらに、無駄時間tDEADは一定であり、車両の境界条件に依存しないので、不快な吹出し空気温度をもたらす可能性がある。
このために、本発明によれば、車両のロックを解除している間の車両のロック装置(図示せず)から、開放させるために作動された場合の折畳み式屋根用スイッチから、及び/又は作動後にシートの乗員が車両シート用の送気装置の動作を所望することが可能となる類似の装置から、制御装置24に情報信号が供給され、この情報信号に基づいて、制御装置24は、シートの乗員による車両シート用の送気装置のためのスイッチオン信号に関係なく加熱要素39を予め調整(予備調整)し、この結果、車両シート用の送気装置がスイッチオンされるとすぐに、熱気の通気が可能になる。この場合、加熱要素39の予備調整は、車両シート用の送気装置に配置されかつ制御装置24に接続される温度センサ23又はサーモスタットによって制御されるように、あるいは例えば制御装置24、又は車両シート用の送気装置に一体化されたクロック発生器を使用して時間制御されるように行われる。温度センサ23又はサーモスタットが使用されると、加熱要素39は、例えば、所定の第1の温度閾値に達した場合に制御装置24によってスイッチオフされ、また温度が所定の第2の温度閾値未満に低下した場合に再びスイッチオンされる。さもなければ、制御装置24による加熱要素39のスイッチオン及びスイッチオフは、クロック発生器からのスイッチオン信号又はスイッチオフ信号に基づいて行われる。
図2は、車両シート用の本発明による送気装置の場合における、時間経過に伴う加熱特性、すなわち、スイッチオン/オフ状態、加熱要素39と吹出し空気の関連する温度の分布、を示している。例えば、車両のロック解除、車両用ドアの開放、折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根用スイッチの作動等のような、加熱要素39を予め調整するための条件が満たされる時間t0において、加熱要素39がスイッチオンされる。次に、車両シート用の送気装置が、シートの乗員によって又は自動的に作動される前の予備調整段階中に、加熱要素39は、所定の期間、制御装置24によって、クロック発生器が使用された場合は周期的に、さもなければ、温度が、所定の第1の温度閾値を超えるか又はそれ未満に低下した場合に、スイッチオンされ、次に、再びスイッチオフされる。時間t1における予備調整段階の終了時に、車両シート用の送気装置がスイッチオン又は作動された後に、加熱要素39及び送風機38は、制御装置24によってスイッチオンされる。この時間において、吹出し空気は、既に、車両の乗員がもはや吹出し空気を冷たいとは感じない温度Tminになっている。時間t2において、吹出し空気の温度は、求める所望の温度TTESに達するまで、加熱要素39の連続動作により連続的に上昇する。時間tmaxにおいて、すなわち、理論上最大の予備調整時間において、最大温度Tmaxを達成できる。
車両シート用の本発明による上記のこの送気装置によって、特に、加熱要素39を駆動させるための制御装置24によって、即座にアクティブになり、そのことをシートの乗員が認識できる。特に、機構がスイッチオンされた場合、加熱要素39は予備調整により、最適な加熱パワーを既に得ている。
制御装置24は、加熱要素39の上記の予備調整が行われるべきかどうかを決定するように、外気温度に関する情報を与える温度センサ20の始動信号を考慮することが有利である。例えば国固有に選択でき、またシートの乗員が車両シート用の送気装置をスイッチオンすることが可能であると共に吹出し空気の加熱を所望することが可能な関数である外気温度の所定の限界値未満に、温度が低下した場合、加熱要素39の上記の予備調整が行われる。また、予備調整について決定するために、現在の車内温度を考慮できるが、この理由は、例えば、車内温度が非常に高い場合に、シートの乗員が吹出し空気の加熱を所望しないことも想定できるからである。
例えば車両の外気温度及び/又は車内温度のような車両の境界条件をこのように考慮することに基づいて、シートの乗員が心地良く感じる吹出し空気温度を得ることができ、このことによって、シートの乗員が通風を受けることが防止される。
したがって、上記の典型的な実施形態に従った車両シート用の本発明による送気装置を使用すれば、スイッチオンされた直後に、シートの乗員は、車両シート用の送気装置の動作を積極的及び能動的に認識できる。スイッチオンされた直後でも、予備調整により、車両の境界条件を考慮した最適な加熱パワーが生じる。
次に、図3を参照して、車両シート用の送気装置を動作させるための本発明による方法の順序について以下に説明する。
加熱要素39が冷たすぎることを想定できた場合に、吹出し空気の最低温度Tminを保証するために、車両シート用の送気装置を動作させるための本発明による方法を常に開始する。このことは、例えば、エンジンの新たな各始動中の場合に当てはまるが、この理由は、一般に、車両が、所定の期間停止していると、加熱要素39が加熱されていないからである。
車両シート用の送気装置を動作させるための本発明による方法を開始した後に、最初に、ステップS1では、ロック解除装置、ドアセンサ及び/又は折畳み式屋根用スイッチ等からの情報信号が読み取られる。これらの情報信号の少なくとも1つに基づいて、ステップS2では、例えば、車両のロック解除、車両用ドアの開放、折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根用スイッチの作動等のような状態が存在しているかどうかが決定され、これを受けて、車両シート用の送気装置をシートの乗員の手で又は自動的にスイッチオンし得る。このことが当てはまらない場合、順序はステップS1に戻る。しかし、このことが当てはまる場合、すなわち、車両がロック解除され、車両用ドアが開放され、及び/又は折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根用スイッチが作動された等の場合、ステップS3に進み、このステップにおいて、外気温度センサ及び/又は車内温度センサを介して検出された車両の外気温度及び/又は車内温度が読み取られる。代わりに、このステップS3をステップS1に関連して予め行っておいてもよい。引き続き、ステップS4では、例えば制御装置24に構成されたメモリ装置に記憶されている外気温度及び/又は車内温度に関する閾値が読み取られる。外気温度及び/又は車内温度に関するこの閾値は、温度が非常に高い場合に、シートの乗員が吹出し空気の加熱を所望しないことを想定できるように、選択される。また、ステップS4は、方法の開始時に予め行っておいてもよいが、経済上の理由により、ステップS3のように、車両シート用の送気装置をスイッチオンし得る状態が存在することがS2で決定された場合にのみ行われることが好ましい。
引き続き、ステップS5では、ステップS3で読み取られた外気温度及び/又は車内温度が、ステップS4で読み取られた外気温度及び/又は車内温度に関する閾値を超えているかどうかが決定される。このことが当てはまる場合、すなわち、吹出し空気の加熱が不要であることが想定された場合、順序はステップS1に戻り、さもなければ、ステップS6に進む。
ステップS6では、加熱要素39の予備調整を開始し、この予備調整は、クロック発生器に基づいて、温度センサ23又はサーモスタットにおいて温度が別のメモリ装置に記憶されている第1又は第2の温度閾値を超えたか又はそれ未満に低下したかに基づいて、加熱要素の周期的なスイッチオン及びスイッチオフを行い、この結果、引き続きスイッチオンされている場合、吹出し空気の最低温度Tminが保証され、この最低温度は、シートの乗員が通風を受けない程度の十分な温度である。それに引き続いて、ステップS7では、車両シート用の送気装置に関する手動又は自動のスイッチオン信号が存在しているかどうかがチェックされる。このことが当てはまらない場合、ステップS6に戻って、加熱要素39の予備調整が継続される。これに対して、スイッチオン信号が(手動で又は自動的に)存在している場合は、ステップS8に進み、このステップにおいて、予備調整が終了して、加熱要素39及び送風機38がスイッチオンされる。加熱要素39の及び送風機38の動作は、速度と外気温度とに基づいて既知の方法で調整される。本発明による方法が終了する。
車両シート用の送気装置を動作させるための上記の方法により、車両のエンジンが始動された後に車両シート用の送気装置がスイッチオンされることを予想できる状態で加熱要素を予め調整することによって、前記機構がスイッチオンされた場合に、車両の乗員は、スイッチオン動作の効果を即座に受け、また加熱要素が予め調整されているので通風感も感じないことが保証される。さらに、加熱要素の予備調整について決定するために、外気温度及び/又は車内温度を考慮することによって、吹出し空気の加熱が概して不要である場合、不要なパワーが、加熱要素を予め調整するために使用されないことが保証される。
本発明による装置及び本発明による方法の場合、装置及びステップを選択的に設けることも可能であり、このことによって、予備調整を所望し得る状態が存在しているかどうかを決定するために、外気温度及び/又は車内温度に加えて、例えば、記憶されている所定の閾値に近似する日射値及び温度値等も考慮される。
Claims (8)
- 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)を調整することによって前記空気流(L)を調整することができ、加熱要素(39)を介して前記空気流を加熱することができる車両シート用送気装置において、
車両のロック解除、車両ドアの開放、及び/又は折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根スイッチの作動に関する情報を与える、閉鎖装置、ドアセンサ及び/又は前記折畳み式屋根用スイッチからの少なくとも1つの情報信号と、外気温度及び/又は車内温度に関する情報を与える温度センサ(20)からの少なくとも1つの温度信号とが、前記制御装置(24)に供給され、
前記送気装置がスイッチオンされていることに関係なく、前記制御装置(24)が、前記情報信号と前記温度信号とに基づいて前記加熱要素(39)を予め調整することを特徴とする送気装置。 - 前記車両のロック解除、車両ドアの開放、及び/又は折畳み式屋根を開放するための折畳み式屋根用スイッチの作動が行われていることを前記情報信号が示し、前記外気温度及び/又は車内温度が、メモリ装置に予め記憶されている少なくとも1つの閾値を超えていることを前記温度信号が示した場合にのみ、前記制御装置(24)が前記加熱要素(39)を予め調整することを特徴とする請求項1に記載の送気装置。
- 前記情報信号と前記温度信号とに基づいて、前記加熱要素(39)をスイッチオンして予め調整した後に、前記制御装置(24)が、クロック発生器からのクロック信号に基づいて前記加熱要素を周期的にスイッチオン及びスイッチオフすることを特徴とする請求項2に記載の送気装置。
- 前記情報信号と前記温度信号とに基づいて、前記加熱要素(39)をスイッチオンして予め調整した後に、前記制御装置(24)が、所定の第1の温度閾値に達した場合に、温度センサ(23)又はサーモスタットの始動信号に基づいて、前記加熱要素を周期的に繰り返してスイッチオフし、温度が所定の第2の温度閾値未満に低下した場合に再び前記加熱要素をスイッチオンし、前記第1の温度閾値が、前記第2の温度閾値よりも高いことを特徴とする請求項2に記載の送気装置。
- 前記送気装置をスイッチオンするためのスイッチオン信号に基づいて、前記制御装置(24)が、前記加熱要素(39)の前記予備調整を終了し、前記加熱要素(39)及び前記送風機(38)をスイッチオンし、速度に基づいて前記加熱要素及び前記送風機を駆動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の送気装置。
- 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)を調整することによって前記空気流(L)を調整することができ、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、
前記車両のロック解除、車両用ドアの開放、及び/又は折畳み式屋根を開放するための前記折畳み式屋根用スイッチの作動に関する情報を与える、閉鎖装置、ドアセンサ及び/又は折畳み式屋根用スイッチからの少なくとも1つの情報信号を読み取るステップ(S1)と、
前記送気装置を手動で又は自動的にスイッチオンし得る状態が存在しているかどうかを決定するステップ(S2)であって、このことが当てはまらない場合に前記S1に戻るステップ(S2)と、
少なくとも1つの外気温度及び/又は車内温度を読み取るステップ(S3)と、
前記外気温度及び/又は前記車内温度に関する記憶されている少なくとも1つの閾値を読み取るステップ(S4)と、
前記S3で読み取られた前記外気温度及び/又は前記車内温度が、前記S4で読み取られた前記閾値を超えているかどうかを決定するステップ(S5)であって、このことが当てはまる場合に前記S1に戻るステップ(S5)と、
前記加熱要素(39)を周期的にスイッチオン及びスイッチオフすることによって、前記加熱要素を予め調整するステップ(S6)と、
前記送気装置のための手動又は自動のスイッチオン信号が存在しているかどうかをチェックするステップ(S7)であって、このことが当てはまらない場合にS6に戻るステップ(S7)と、
前記予め調整する動作を終了して、前記加熱要素(39)及び前記送風機(38)をスイッチオンし、速度と外気温度とに基づいて前記加熱要素(39)と前記送風機(38)の動作を調整するステップ(S8)とを有することを特徴とする方法。 - 前記加熱要素(39)の前記周期的なスイッチオン及びスイッチオフが、クロック発生器からのクロック信号に基づいて行われることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記加熱要素(39)の前記周期的なスイッチオン及びスイッチオフが、温度センサ(23)又はサーモスタットの始動信号に基づいて、所定の第1の温度閾値に達した場合にスイッチオフされ、温度が所定の第2の温度閾値未満に低下した場合に再びスイッチオンされ、前記第1の温度閾値は前記第2の温度閾値よりも高い状態で、行われることを特徴とする請求項6に記載の方法。
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