JP2017043241A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】制御部であるECU50は、ブロア14を駆動させながらスイングルーバ47を駆動させるスイング制御において、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合に、スイングルーバ47が第1範囲と異なる第2範囲R21,R22を指向している場合に対して、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロア14を制御し、及び/又はフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の温度が上昇するように温度調整部であるエアミックスドア17を制御する体感調整制御を実行する。【選択図】図2
Description
本発明は、車両用空調装置に関する。
車両に搭載され、車室内のダッシュボード等に設けられた吹出口から空気を吹き出す車両用空調装置が広く普及している。加熱又は冷却された空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の温度を快適な値に調整することができる。
下記特許文献1には、吹出口から吹き出される空気の進行方向をルーバによって変更する車両用空調装置が記載されている。当該車両用空調装置は、吹出口から空気を吹き出すと同時にルーバを搖動させることで、温度調整された空気を車室内の広範囲に供給することができる。また、当該車両用空調装置は、乗員の顔に向けて集中的に空気を供給するクールダウン制御を行う。これにより、乗車直後の乗員に快適感を与えることができる。
しかしながら、吹出口から車室内に吹き出された空気は、乗員の所望しない部位に当たることがある。上記特許文献1に記載された車両用空調装置では、吹出口から乗員の顔に向けて空気を吹き出しても、空気はその経路上に位置する乗員の身体の一部に当たってしまい、乗員に不快感を与えるおそれがあった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な車両用空調装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、車両(40)に搭載される車両用空調装置(100)であって、フェイス吹出口(45)に空気を供給するブロア(14)と、前記ブロアから供給される空気の温度を調整する温度調整部(17)と、前記フェイス吹出口に設けられ、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の進行方向を変更するスイングルーバ(47)と、前記ブロア、前記温度調整部及び前記スイングルーバを制御する制御部(50)と、を備える。前記制御部は、前記ブロアを駆動させながら前記スイングルーバを駆動させるスイング制御において、前記スイングルーバが第1範囲(R1)を指向している場合に、前記スイングルーバが前記第1範囲と異なる第2範囲(R21,R22)を指向している場合に対して、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するように前記ブロアを制御し、及び/又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように前記温度調整部を制御する体感調整制御を実行する。
フェイス吹出口から吹き出される空気の進行方向には、乗員の顔部以外の部位が位置することが少なくない。この場合、当該部位には、フェイス吹出口から吹き出されて間もない空気が勢いよく当たることになる。したがって、空気によって当該部位から熱が奪われ、乗員に不快感を与えるおそれがある。
これに対し、本発明に係る車両用空調装置によれば、スイングルーバが第1範囲を指向している場合は体感調整制御を実行する。この体感調整制御は、スイングルーバが第2範囲を指向している場合に対して、フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロアを制御し、及び/又はフェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように温度調整部を制御するものである。したがって、スイングルーバが第1範囲を指向している場合は、フェイス吹出口から吹き出された空気が乗員の身体から熱を奪うことを抑制し、乗員に与える不快感を軽減することが可能となる。
本発明によれば、吹出口から吹き出される空気の進行方向を変更しながらも、乗員に与える不快感を軽減することが可能な車両用空調装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
まず、図1及び図2を参照しながら、実施形態に係る車両用空調装置100の構成について説明する。図1に示される車両用空調装置100は、図2に示される車両40に搭載され、その車室41内に空気を供給することで車室41内の温度を調整する装置である。
車両40は、走行用トルクを発生させるエンジン30を備える自動車である。図2に示されるように、車室41内の前端部寄りに設けられるダッシュボード42には、デフロスタ吹出口44、フェイス吹出口45及びフット吹出口46が設けられている。デフロスタ吹出口44は、ダッシュボード42の上面のうち図示しないフロントガラス寄りの部位に設けられている。フェイス吹出口45は、ダッシュボード42の側面のうち運転手D側の部位に設けられている。また、フット吹出口46は、ダッシュボード42の下面のうち運転手Dの足元寄りの部位に設けられている。
また、ダッシュボード42には、運転手D等が車両用空調装置100に実行させる運転を選択するためのパネルスイッチ48が設けられている。運転手D等は、このパネルスイッチ48を操作することにより、車両用空調装置100に実行させる空気導入モードとして、車室41内の空気(内気)を循環させる内気循環モードと、車室41外の空気(外気)を車室41内に導入する外気導入モードと、を択一的に選択することができる。
また、運転手D等は、パネルスイッチ48を操作することにより、車両用空調装置100に実行させる吹出モードとして、フェイスモードと、フットモードと、デフロスタモードと、バイレベルモードと、フットデフロスタモードと、を択一的に選択することができる。フェイスモードは、フェイス吹出口45のみから車室41内に空気を吹き出すモードである。フットモードは、フット吹出口46のみから車室41内に空気を吹き出すモードである。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口44のみから車室41内に空気を吹き出すモードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口45及びフット吹出口46のみから車室41内に空気を吹き出すモードである。フットデフロスタモードは、フット吹出口46及びデフロスタ吹出口44のみから車室41内に空気を吹き出すモードである。
図1に示されるように、車両用空調装置100は、冷凍サイクル装置1と、空調ダクト10と、ブロア14と、ECU50と、を備えている。
空調ダクト10は、車両40の前方付近に設けられている。空調ダクト10の上流側の部分には、内気吸込口11及び外気吸込口12が設けられている。内気吸込口11は車室41内の空気を取り込む部分である。外気吸込口12は車室41外の空気を取り込む部分である。内気吸込口11及び外気吸込口12から取り込まれた空気は、空調ダクト10内を介して車室41内に導かれる。
内気吸込口11及び外気吸込口12の内側には切替ドア13が設けられている。切替ドア13は、図示しないアクチュエータの駆動により回動する。車両用空調装置100は、切替ドア13の回動により、その空気導入モードを、前述した内気循環モード及び外気導入モードのいずれかに切り替えることが可能となる。
空調ダクト10における切替ドア13の下流側には、フィルタ部材10Fが配置されている。フィルタ部材10Fは、内気吸込口11及び外気吸込口12から取り込まれる空気に含まれる異物を捕捉する。
空調ダクト10の下流側の部分には、デフロスタ側出口18、フェイス側出口19及びフット側出口20が設けられている。デフロスタ側出口18から排出される空気は、図示しないダクトによりデフロスタ吹出口44に導かれ、フロントガラスの内面に向けて吹き出される。フェイス側出口19から排出される空気は、図示しないダクトによりフェイス吹出口45に導かれ、運転手Dの顔部や胸部に向けて吹き出される。フット側出口20から排出される空気は、図示しないダクトによりフット吹出口46に導かれ、運転手Dの足元に向けて吹き出される。
以下、説明の便宜上、空調ダクト10の内部から見てフェイス側出口19に向かう空気が流れ易い部分が位置している方向を上方向とし、フット側出口20に向かう空気が流れ易い部分が位置している方向を下方向と定義する。なお、フェイス側出口19に向かう空気が流れ易い部分とは、空調ダクト10の空気流れ方向に直交する断面において、フェイス側出口19に向かう空気の流量が最も多い部分、及びその近傍の部分を示す。また、フット側出口20に向かう空気が流れ易い部分とは、空調ダクト10の空気流れ方向に直交する断面において、フット側出口20に向かう空気の流量が最も多い部分、及びその近傍の部分を示す。本実施形態では、空調ダクト10の上方向が車両上方向となっており、空調ダクト10の下方向が車両下方向となっている。
デフロスタ側出口18、フェイス側出口19、及びフット側出口20には、デフロスタドア21、フェイスドア22、及びフットドア23がそれぞれ設けられている。デフロスタドア21、フェイスドア22、及びフットドア23は、図示しないアクチュエータの駆動により回動する。デフロスタドア21、フェイスドア22、及びフットドア23のそれぞれの回動により、車両用空調装置100の吹出モードを前述したフェイスモード、フットモード、デフロスタモード、バイレベルモード及びフットデフロスタモードのいずれかに切り替えることが可能となっている。
ブロア14は、空調ダクト10におけるフィルタ部材10Fの下流側に設けられている。ブロア14は、モータ141とファン142とを有している。モータ141は、電力の供給を受けると、その出力軸とともにファン142を回転させる。ファン142が回転することにより、空調ダクト10内に空気の流れが発生する。
空調ダクト10におけるブロア14の下流側には、蒸発器6が配置されている。蒸発器6は、空調ダクト10内を横断するように配置されている。すなわち、蒸発器6には、ブロア14から吹き出される空気全体が通過する。蒸発器6は冷凍サイクル装置1の構成要素である。
冷凍サイクル装置1は、圧縮機2と、凝縮器3と、蒸発器6とを備えている。圧縮機2、凝縮器3及び蒸発器6は冷媒配管9を介して環状に接続されている。冷凍サイクル装置1はエキパンサイクルとして動作する。
圧縮機2は、例えば車両40のエンジンルーム内に設けられている。圧縮機2は、エンジン30の駆動、もしくは内蔵された電動モータの駆動により動作する。圧縮機2は、吸入した冷媒を圧縮して凝縮器3に吐出する。
凝縮器3は、例えば車両40のエンジンルーム前方で、走行の際に生じる走行風を受け易い場所に設けられている。凝縮器3は、内部を流れる冷媒と、図示しない車室外ファンにより送風される外気及び走行風との間で熱交換を行う熱交換器である。凝縮器3は、圧縮機2から吐出された冷媒を外気との熱交換により冷却して凝縮液化させる。
蒸発器6は、冷媒を蒸発させて気化させる。蒸発器6は、冷媒の気化熱により空調ダクト10内を流れる空気を冷却する空気冷却機能、及び当該空気を除湿する除湿機能を有している。
空調ダクト10内は、蒸発器6の下流側において加熱用通路15と冷風バイパス通路16とに分岐している。
加熱用通路15にはヒータコア34が配置されている。ヒータコア34は、加熱用通路15を横断するように配置されている。ヒータコア34は、冷却水回路31を介してエンジン30に接続されている。冷却水回路31には、電動のウォータポンプ32と、流量調整弁33とが設けられている。冷却水回路31は、ウォータポンプ32の駆動に基づき冷却水を循環させる回路である。冷却水は、エンジン30から受熱することによりエンジンを冷却する。すなわち、ヒータコア34の内部には、エンジン30で加熱された冷却水が流れる。ヒータコア34は、内部を流れる冷却水を暖房用熱源として空調ダクト10内の空気を加熱する。ウォータポンプ32及び流量調整弁33は、冷却水回路31内を流れる冷却水の流量を調整する。
冷風バイパス通路16は、加熱用通路15の上方に配置されている。冷風バイパス通路16は、ヒータコア34を迂回するように空気を流す通路である。
加熱用通路15及び冷風バイパス通路16にはエアミックスドア17が配置されている。エアミックスドア17は第1ドア171及び第2ドア172により構成されている。
第1ドア171は、加熱用通路15にスライド移動可能に設けられている。第1ドア171のスライド移動により加熱用通路15の開度が調整され、加熱用通路15を通過する空気の風量が調整される。
第2ドア172は、冷風バイパス通路16において回動可能に設けられている。第2ドア172の回動により冷風バイパス通路16の開度が調整され、冷風バイパス通路16を通過する空気の風量が調整される。
加熱用通路15及び冷風バイパス通路16をそれぞれ通過した空気は、それらの下流側で混合される。この混合された空気は、デフロスタ側出口18、フェイス側出口19、及びフット側出口20を介して車室41内に吹き出される。エアミックスドア17は、加熱用通路15を通過する空気の風量と、冷風バイパス通路16を通過する空気の風量とを調整することにより、車室41内に吹き出される空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)50は、例えば車両40のエンジンルーム内に設けられている。ECU50は、ブロア14等に信号を送信して制御する電子機器である。尚、ECU50は、エンジンルーム内に限らず、運転手Dが着席している運転席の内部や、ダッシュボード42内など、車室41内の種々の場所に配置することもできる。
さらに、車両用空調装置100は、スイングルーバ47と、赤外線カメラ49と、を備えている。
スイングルーバ47は、フェイス吹出口45に設けられている。スイングルーバ47は、互いに間隔を空けて配置される複数の板状部材と、この複数の板状部材を搖動させるモータと、から構成され、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の進行方向を変更する公知の風向部材である。各板状部材は、図示しない軸を有しており、この軸の両端を支持されている。各板状部材は、モータの駆動により、当該軸を中心として揺動可能となっている。
フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の進行方向は、スイングルーバ47の指向に応じて決定される。本実施形態では、図2に示されるように、スイングルーバ47は範囲R0で空気の進行方向を変更可能に構成されている。この範囲R0は、運転手Dが居る位置を含んでいる。
範囲R0におけるスイングルーバ47の指向は、運転手D等が手で直接動かして変更することもできるし、パネルスイッチ48で選択することもできる。例えば、運転手D等は、パネルスイッチ48で、フェイス吹出口45から空気を吹き出しながらスイングルーバ47を自動的に搖動させる「スイング制御」を選択することができる。このスイング制御では、スイングルーバ47は、範囲R0の一端と他端との間で往復するように揺動する。
赤外線カメラ49は、車室41の天井等に設置された機器である。赤外線カメラ49のレンズは車室41内に向けられており、その撮影範囲は、運転手Dが居る位置を含んでいる。赤外線カメラ49は、撮影した車室41内の画像を画像信号に変換し、外部に出力する。
続いて、図3を参照しながら、ECU50の詳細について説明する。ECU50は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成される。いずれにしても、受信した信号に基づいて制御信号を出力する機能を果たすため、ECU50には機能的な制御ブロックが構成される。
図3は、ECU50を機能的な制御ブロック図として示している。尚、ECU50を構成するアナログ回路又はデジタルプロセッサに組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図3に示される制御ブロックのように分割されている必要はない。すなわち、実際のアナログ回路やモジュールは、図3に示される複数の制御ブロックの働きをするものとして構成されていても構わず、更に細分化されていても構わない。後述する処理を実行できるように構成されていれば、ECU50の内部の実際の構成は当業者が適宜変更できるものである。
ECU50は、パネルスイッチ48、赤外線カメラ49、ルーバ位置センサ61、外気温センサ62及び内気温センサ63と電気的に接続されている。ルーバ位置センサ61は、スイングルーバ47の位置を検出するセンサである。また、外気温センサ62は、外気の温度を検出するセンサであり、内気温センサ63は、内気の温度を検出するセンサである。ECU50は、このパネルスイッチ48等が送信する検出信号や画像信号を受信するとともに、その信号に基づいて所定の処理を行う。
尚、本願において「電気的に接続」とは、信号線によって互いに接続された形態に限定されるものではなく、無線で互いに通信可能とされた形態をもその意味に含みうるものとする。
また、ECU50は、ブロア14、切替ドア13、エアミックスドア17、デフロスタドア21、フェイスドア22、フットドア23及びスイングルーバ47とも電気的に接続されている。ECU50は、制御信号を送信してこれらの機器を制御することで、車両用空調装置100の運転を制御する。
ECU50は、演算部51と、記憶部52と、風向設定部53と、温度設定部54と、流量設定部55と、位置推定部56と、皮膚温度推定部57と、露出推定部58と、空気流推定部59と、を有している。
演算部51は、パネルスイッチ48等から受信する信号等に基づいて、ブロア14等を制御するための演算を行う部分である。
記憶部52は、種々の情報を記憶する部分であり、例えば不揮発性メモリによって構成される。記憶部52にはマップ等の情報が予め記憶されており、当該情報は演算部51によって読み出されて演算に用いられる。また、記憶部52は、演算部51の演算結果を記憶することができる。
風向設定部53は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の進行方向(風向)を設定する部分である。具体的には、風向設定部53は、スイングルーバ47の指向を設定することで、当該空気の進行方向を設定する。
温度設定部54は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の温度を設定する部分である。具体的には、温度設定部54は、ヒータコア34(図1参照)で加熱される空気の流量と、ヒータコア34をバイパスする空気の流量との比が目標値となるように、エアミックスドア17の配置を設定する。温度設定部54は、外気温センサ62及び内気温センサ63で検出された値が考慮してエアミックスドア17の配置を設定する。
流量設定部55は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量を設定する部分である。具体的には、流量設定部55は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量が目標値となるように、ブロア14の回転速度を設定する。運転手D等は、パネルスイッチ48を操作することにより、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量を流量設定部55に自動的に設定させることができる(自動設定)。この場合、流量設定部55は、外気温センサ62及び内気温センサ63で検出された値等を考慮して、当該流量が最適なものとなるように調整する。また、運転手D等は、パネルスイッチ48を操作することにより、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量を所望の値に固定することもできる。
位置推定部56は、運転手Dの前腕DA(図2参照)の位置を推定する部分である。具体的には、位置推定部56は、赤外線カメラ49によって撮影された車室41内の画像を解析することにより、運転手Dの前腕DAと認識できる部位の位置を推定する。
皮膚温度推定部57は、運転手Dの前腕DAの皮膚温度を推定する部分である。具体的には、位置推定部56は、赤外線カメラ49によって撮影された車室41内の画像を解析することにより、運転手Dの前腕DAと認識できる部位の表面温度を推定する。
露出推定部58は、運転手Dの前腕DAの露出状態を推定する部分である。具体的には、露出推定部58は、赤外線カメラ49によって撮影された車室41内の画像を解析することにより、運転手Dの前腕DAと認識できる部位が衣服等によって覆われておらず露出しているか、又は、衣服等によって覆われていて露出していないか、を推定する。
さらに具体的には、露出推定部58は、推定された前腕DAの表面温度が所定の閾値よりも高い場合は、皮膚温度を直接測定したと判断し、前腕DAが露出していると推定する。一方、露出推定部58は、推定された前腕DAの表面温度が所定の閾値よりも低い場合は、衣服等の表面温度を測定したと判断し、前腕DAが露出していないと推定する。
空気流推定部59は、運転手Dの前腕DAの近傍における空気の状態を推定する部分である。具体的には、空気流推定部59は、ブロア14の回転速度、エアミックスドア17の配置や、外気温センサ62及び内気温センサ63で検出された値等から、運転手Dの前腕DAにおける空気の流量及び温度を推定する。また、空気流推定部59は、赤外線カメラ49によって撮影された車室41内の画像を解析することにより、当該空気の流量及び温度を推定することもできる。
続いて、以上のように構成されたECU50が実行する処理について説明する。以下では簡便のため、詳細にはECU50の風向設定部53等の各機能ブロックが実行している処理も、総括してECU50が実行するとして説明する。
前述したフェイスモードやバイレベルモードの実行時のように、車両用空調装置100がフェイス吹出口45から空気を吹き出しており、且つ、スイングルーバ47を自動的に搖動させるスイング制御を実行している場合、運転手Dが所望しない部位に空気が当たるおそれがある。特に、運転手Dは、ハンドル43の操作のために腕を前方に伸ばしているため、その前腕DAには、フェイス吹出口45から吹き出されて間もない空気が勢いよく当たることになる。したがって、空気によって前腕DAから熱が奪われ、運転手Dに不快感を与えるおそれがある。
そこで、ECU50は、運転手Dに与える不快感を軽減する「体感調整制御」を実行する。当該体感調整制御は、運転手Dの前腕DAを含む範囲に空気を供給しながらも、前腕DAから奪われる熱を抑制するものである。具体的には、スイング制御においてスイングルーバ47が揺動する範囲R0(図2参照)のうち、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合と、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合とで、フェイス吹出口45から吹き出す空気の流量や温度を異ならせるものである。
ここで、ECU50は、運転手Dの前腕DAの少なくとも一部を含む範囲を第1範囲R1として設定している。ECU50は、赤外線カメラ49が撮影した画像を用いた前腕DAの位置の推定結果に基づいて、この第1範囲R1を設定している。
また、第2範囲R21,R22は、いずれも範囲R0のうち第1範囲R1と異なる範囲に設定されている。また、第2範囲R21,R22は、第1範囲R1を挟むように設定されている。
図4は、ECU50が実行する処理を示している。ECU50は、運転手D等のパネルスイッチ48の操作によって、車両用空調装置100に実行させる吹出モードとしてフェイスモード又はバイレベルモードが選択されており、且つ、スイング制御の実行が選択されている場合のみ本処理を実行する。換言すれば、ECU50は、フェイス吹出口45から空気が吹き出されないフットモード等が選択されている場合や、スイング制御の実行が選択されていない場合は、本処理を実行しない。
図4は、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合に、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量及び温度を決定する際のECU50の処理を示している。スイング制御の開始時には、スイングルーバ47が範囲R0の一端と他端との間で往復する間に、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ1、温度がT1で一定となるように暫定的に設定されているものとする。すなわち、スイングルーバ47が第1範囲R1と第2範囲R21,R22のいずれを指向している場合も、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量と温度は一定となるように暫定的に設定されている。
まず、ECU50は、ステップS1で、流量の自動設定が選択されているか否かを判定する。すなわち、ECU50は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量が、運転手D等によって特定の値に固定されていないか否かを判定する。流量の自動設定が選択されていると判定した場合(S1:Yes)、ECU50は、ステップS2の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS2で、運転手Dの前腕DA近傍における空気の流量と温度が、いずれも所定範囲内であるか否かを判定する。ここでの「所定範囲」とは、空気が運転手Dの前腕DAに当たった場合にも、当該運転手Dに不快感を与えない程度の流量と温度である。この範囲は、試験等に基づいて予め定められている。前腕DAにおける空気の流量と温度がいずれも所定範囲内であると判定した場合(S2:Yes)、すなわち、フェイス吹出口45から吹き出される空気が運転手Dに不快感を与えないものである場合は、ECU50はステップS3の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS3で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ1となるようにブロア14を制御する。更に、ECU50は、ステップS4で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の温度がT2となるようにエアミックスドア17を制御する。すなわち、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合のフェイス吹出口45から吹き出される空気の流量Q1及び温度T1は、運転手Dに不快感を与えない程度の範囲にあることから、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合と空気の流量及び温度を同一のものとする。換言すると、運転手Dの前腕DA近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっている場合は、ECU50は、体感調整制御を実行せずにスイング制御を実行する。
また、ステップS1で、流量の自動設定が選択されていないと判定した場合(S1:No)も、ECU50は、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ1となるようにブロア14を制御し、温度がT2となるようにエアミックスドア17を制御する。なぜなら、フェイス吹出口45から吹き出す空気の流量が、運転手D等によって特定の値に固定されているにもかかわらず、ECU50がそれを運転手Dの許可なく変更してしまうことは適切ではないからである。
これに対し、ステップS2で、運転手Dの前腕DA近傍における空気の流量と温度の少なくとも一方が所定範囲から外れている場合、ECU50は、ステップS5の処理に進む。この場合、前腕DAにおける空気の流量と温度は、当該運転手Dに不快感を与えるおそれがあるものになっていると推定される。
次に、ECU50は、ステップS5で、運転手Dの前腕DAが露出しているか否かを判定する。前腕DAが露出していないと判定される場合(S5:No)、すなわち、前腕DAが衣服等で覆われている場合は、空気によって前腕DAから奪われる熱は比較的少ないと推定される。この場合、ECU50は、次にステップS6の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS6で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ2となるようにブロア14を制御する。更に、ECU50は、ステップS7で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の温度がT2となるようにエアミックスドア17を制御する。この空気の流量Q2は、前述した流量Q1よりも小さい。また、この空気の温度T2は、前述した温度T2よりも高い。すなわち、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合は、空気が前腕DAから奪う熱を抑制して運転手Dの不快感を軽減するために、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。
一方、ステップS5で、運転手Dの前腕DAが露出していると判定される場合(S5:Yes)、すなわち、前腕DAが衣服等で覆われていない場合は、空気によって前腕DAから奪われる熱は比較的多いと推定される。この場合、ECU50は、次にステップS8の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS8で、運転手Dの前腕DAの皮膚温度が、予め定められた閾値よりも低いか否かを判定する。前腕DAの皮膚温度が閾値よりも低くないと判定される場合(S8:No)、すなわち、当該皮膚温度が比較的高い場合は、ECU50は、次にステップS9の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS9で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ3となるようにブロア14を制御する。更に、ECU50は、ステップS10で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の温度がT3となるようにエアミックスドア17を制御する。この空気の流量Q3は、前述した流量Q1,Q2よりも小さい。また、この空気の温度T3は、前述した温度T1,T2よりも高い。すなわち、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合は、空気が前腕DAから奪う熱を抑制して運転手Dの不快感を軽減するために、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。前腕DAが露出しているため、前腕DAが露出していない場合と比べて、空気の流量をさらに小さくし、温度をさらに高くする。
一方、ステップS8で、運転手Dの前腕DAの皮膚温度が、予め定められた閾値よりも低いと判定される場合(S8:Yes)、すなわち、当該皮膚温度が比較的低い場合は、ECU50は、次にステップS11の処理に進む。
次に、ECU50は、ステップS11で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の流量がQ4となるようにブロア14を制御する。更に、ECU50は、ステップS12で、フェイス吹出口45から吹き出される空気の温度がT4となるようにエアミックスドア17を制御する。この空気の流量Q4は、前述した流量Q1,Q2,Q3よりも小さい。また、この空気の温度T4は、前述した温度T1,T2,T3よりも高い。すなわち、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合は、空気が前腕DAから奪う熱を抑制して運転手Dの不快感を軽減するために、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合と比べて空気の流量を小さくするとともに、温度を高くする体感調整制御を実行する。前腕DAの皮膚温度が比較的低いため、当該皮膚温度が比較的高い場合と比べて、空気の流量をさらに小さくし、温度をさらに高くする。
以上のように、車両用空調装置100によれば、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合は、体感調整制御を実行する。この体感調整制御は、スイングルーバ47が第2範囲R21,R22を指向している場合に対して、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量が低下するようにブロア14を制御し、及び/又はフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の温度が上昇するようにエアミックスドア17を制御するものである。したがって、スイングルーバ47が第1範囲R1を指向している場合は、フェイス吹出口45から吹き出された空気が運転手Dの身体から熱を奪うことを抑制し、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、第1範囲R1を挟むように第2範囲R21,R22が一対設定されている。これにより、車室41内の広範囲に空気を吹き出しながらも、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、フェイス吹出口45は車両40の乗員である運転手Dよりも前方側に設けられている。第1範囲R1は、車両40における運転手Dの前腕DAの少なくとも一部を含むように設定されている。これにより、ハンドル43の操作のために運転手Dが腕を前方に伸ばし、その前腕DAにフェイス吹出口45から吹き出されて間もない空気が当たる場合でも、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、ECU50は、スイング制御において、運転手Dの顔部に向けて空気が吹き出されるようにスイングルーバ47を制御する。これにより、フェイス吹出口45から顔部に向けて空気を吹き出して運転手Dに涼感を与える場合に、空気の経路上に運転手Dの前腕DAが位置していても、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、運転手Dの前腕DAの位置を推定する位置推定部56を備えている。ECU50は、位置推定部56の推定結果に基づいて、前腕DAの位置の少なくとも一部を含むように第1範囲R1を設定する。したがって、運転手Dの前腕DAの位置に応じて適切に第1範囲R1を設定し、体感調整制御を効果的に実行して、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、運転手Dの前腕DAの露出状態を推定する露出推定部58を備える。ECU50は、露出推定部58の推定結果に基づいて、体感調整制御においてフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量及び温度を設定する。これにより、前腕DAの露出状態に応じて体感調整制御を効果的に実行して、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、露出推定部58が、運転手Dの前腕DAが露出していないと推定した場合と比較して、運転手Dの前腕DAが露出していると推定した場合に、ECU50は、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び/又はフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の温度を高める。これにより、前腕DAが露出している場合、すなわち、運転手Dに強い不快感を与える懸念がある場合は、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出す空気を、前腕DAから熱を奪い難い状態のものとする。これにより、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、運転手Dの前腕DAの皮膚温度を推定する皮膚温度推定部57を備える。ECU50は、皮膚温度推定部57の推定結果に基づいて体感調整制御におけるフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量及び温度を設定する。これにより、前腕DAの皮膚温度に応じて体感調整制御を適切に実行して、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、皮膚温度推定部57が推定した皮膚温度が閾値よりも低い場合に、ECU50は、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び/又はフェイス吹出口45から車室41内に吹き出される空気の温度を高める。これにより、前腕DAの皮膚温度が低く、運転手Dに不快感を与えている懸念がある場合は、フェイス吹出口45から車室41内に吹き出す空気を、前腕DAから熱を奪い難い状態のものとする。これにより、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、運転手Dの前腕DA近傍における空気の状態を推定する空気流推定部59を備える。ECU50は、空気流推定部59の推定結果に基づいて体感調整制御を実行する。これにより、前腕DA近傍における空気の状態に応じて体感調整制御を適切に実行して、運転手Dに与える不快感を軽減することが可能となる。
また、車両用空調装置100は、空気流推定部59が、運転手Dの前腕DA近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっているか否かを推定する。ECU50は、運転手Dの前腕DA近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっていなければスイング制御に併せて体感調整制御を実行し、所定範囲内に収まっていれば体感調整制御は実行せずにスイング制御を実行する。これにより、運転手Dの前腕DAに空気が当たった場合にも、その空気の流量と温度が運転手Dに不快感を与えない程度のものである場合は、体感調整制御を実行しない一方で、その空気の流量と温度が運転手Dに不快感を与えるものである場合は、体感調整制御を実行することができる。その結果、空気の流量と温度が運転手Dに不快感を与える場合のみ、第1範囲R1と第2範囲R21,R22とでフェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び/又は温度を異ならせる違和感を軽減することができる。
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
前述した実施形態では、ECU50は車両40のエンジンルーム内に設けられているものとしたが、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、ECU50の演算部51等を赤外線カメラ49と一体化して同一のケース内に収容することもできる。この場合、赤外線カメラ49によって撮影された画像のデータサイズが大きくなっても、通信に必要となるコストの増加を抑制したり、制御周期を速めたりすることが可能となる。。
また、前述した実施形態では、赤外線カメラ49によって撮影された車室41内の画像を解析することにより、運転手Dの前腕DAの皮膚温度を推定するものとしたが、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、運転手Dの前腕DAに、端末(所謂ウェアラブル端末)を装着し、皮膚温度を直接測定することもできる。この場合、車両40が暗所を走行中の場合でも皮膚温度を正確に推定し、体感調整制御をさらに適切に実行することが可能となる。
また、前述した実施形態では、ルーバ位置センサ61に基づいてスイングルーバ47の位置を検出するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ECU50からスイングルーバ47に送信される駆動指令を基に、スイングルーバ47の位置を検出してもよい。
14:ブロア
17:エアミックスドア(温度調整部)
40:車両
41:車室
43:ハンドル
45:フェイス吹出口
47:スイングルーバ
56:位置推定部
57:皮膚温度推定部
58:露出推定部
59:空気流推定部
100:車両用空調装置
D:運転手(乗員)
DA:前腕
R1:第1範囲
R21,R22:第2範囲
17:エアミックスドア(温度調整部)
40:車両
41:車室
43:ハンドル
45:フェイス吹出口
47:スイングルーバ
56:位置推定部
57:皮膚温度推定部
58:露出推定部
59:空気流推定部
100:車両用空調装置
D:運転手(乗員)
DA:前腕
R1:第1範囲
R21,R22:第2範囲
Claims (11)
- 車両(40)に搭載される車両用空調装置(100)であって、
フェイス吹出口(45)に空気を供給するブロア(14)と、
前記ブロアから供給される空気の温度を調整する温度調整部(17)と、
前記フェイス吹出口に設けられ、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の進行方向を変更するスイングルーバ(47)と、
前記ブロア、前記温度調整部及び前記スイングルーバを制御する制御部(50)と、を備え、
前記制御部は、
前記ブロアを駆動させながら前記スイングルーバを駆動させるスイング制御において、前記スイングルーバが第1範囲(R1)を指向している場合に、前記スイングルーバが前記第1範囲と異なる第2範囲(R21,R22)を指向している場合に対して、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量が低下するように前記ブロアを制御し、及び/又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度が上昇するように前記温度調整部を制御する体感調整制御を実行することを特徴とする車両用空調装置。 - 前記第1範囲を挟むように前記第2範囲が一対設定されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
- 前記フェイス吹出口は前記車両の乗員よりも前方側に設けられ、前記第1範囲は、前記車両における乗員の前腕の少なくとも一部を含むように設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調装置。
- 前記制御部は、前記スイング制御において、前記乗員の顔部に向けて空気が吹き出されるように前記スイングルーバを制御することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。
- 前記乗員の前腕位置を推定する位置推定部(56)を備え、
前記制御部は、前記位置推定部の推定結果に基づいて、前記前腕位置の少なくとも一部を含むように前記第1範囲を設定することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。 - 前記乗員の前腕の露出状態を推定する露出推定部(58)を備え、
前記制御部は、前記露出推定部の推定結果に基づいて、前記体感調整制御において前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び温度を設定することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。 - 前記露出推定部が、前記乗員の前腕が露出していないと推定した場合と比較して、前記乗員の前腕が露出していると推定した場合に、
前記制御部は、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び/又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度を高めることを特徴とする請求項6に記載の車両用空調装置。 - 前記乗員の前腕の皮膚温度を推定する皮膚温度推定部(57)を備え、
前記制御部は、前記皮膚温度推定部の推定結果に基づいて前記体感調整制御における前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量及び温度を設定することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。 - 前記皮膚温度推定部が推定した前記皮膚温度が所定温度よりも低い場合に、
前記制御部は、前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の流量を低下させ、及び/又は前記フェイス吹出口から車室内に吹き出される空気の温度を高めることを特徴とする請求項8に記載の車両用空調装置。 - 前記乗員の前腕近傍における空気の状態を推定する空気流推定部(59)を備え、
前記制御部は、前記空気流推定部の推定結果に基づいて前記体感調整制御を実行することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。 - 前記空気流推定部が、前記乗員の前腕近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっているか否かを推定し、
前記制御部は、前記乗員の前腕近傍における空気の流量及び温度が所定範囲内に収まっていなければ前記スイング制御に併せて前記体感調整制御を実行し、所定範囲内に収まっていれば前記体感調整制御は実行せずに前記スイング制御を実行することを特徴とする請求項10に記載の車両用空調装置。
Priority Applications (1)
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JP2015167898A JP2017043241A (ja) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 車両用空調装置 |
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JP2015167898A JP2017043241A (ja) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 車両用空調装置 |
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ID=58211049
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-
2015
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