JP2019209839A - 車両用温度調整装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)空調風を用いて車室内温度を調整する空調手段が備えられている車両用温度調整装置において、
車室内における所定部位の内装の表面温度を調整する内装昇温手段と、
前記内装の表面温度を検出する内装表面温度検出手段と、
車室内設定温度を設定するための設定温度入力手段と、
前記設定温度入力手段により入力された車室内設定温度と前記内装表面温度検出手段が検出した内装表面温度との差分を算出して該差分が所定値以上であると判断したときには、前記内装昇温手段及び前記空調手段を制御して、該差分が所定値未満である場合に比べて、前記内装昇温手段による加温を前記空調手段による加温よりも優先する制御手段と、
が備えられている構成とされている。
前記制御手段は、前記差分を加温目標として設定すると共に、該加温目標に対する前記内装昇温手段の加温目標負担値を該加温目標とするように設定されている構成とされている。
この構成によれば、車室内設定温度と内装表面温度との差分を加温目標とし、その加温目標が所定値以上であるときには、その加温目標自体が内装昇温手段の加温目標負担値となり、乗員の着衣から内装に向けて放射される放射熱に基づく乗員の着衣放射損失が、乗員が感じる寒さに関して最も影響力のあるものとみなして、それを集中してなくすことができる。このため、内装の低温状態に基づいて乗員が寒さを感じることを迅速に解消できる。
電気自動車用として用いられ、
バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段が備えられ、
前記制御手段が、前記所定値として、前記バッテリ残量検出手段が検出するバッテリ残量が少ない方向に向かうほど小さいものを設定するようにされている構成とされている。
この構成によれば、電気自動車において、バッテリ残量が少なくなるほど、エネルギー消費が少ない内装昇温手段による加温が、空調手段による加温よりも優先されることになり、電気自動車において、バッテリ残量が少ない状況の下でも、その走行電力を極力、確保しつつ、内装の低温状態に基づいて乗員が寒さを感じることを迅速に抑制できる。
車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段が備えられ、
前記制御手段が、前記所定値として、前記外気温度検出手段が検出する外気温度が低い方向に向かうほど小さいものを設定するようにされている構成とされている。
この構成によれば、外気温度が低いほど、内装昇温手段による加温が空調手段による加温よりも優先されることになり、車室外の外気温度の低下に伴い内装が低下される状況にあっても、その内装の低下を、内装昇温手段による加温により的確に抑制できる。
前記制御手段は、前記設定温度入力手段による入力により車室内設定温度が該入力前の車室内設定温度よりも増大されたと判断したときには、該増大分に相当する熱量を前記空調手段により供給するように設定されている構成とされている。
この構成によれば、乗員の入力操作により車室内設定温度が増大されたときには、空調手段による熱量供給に基づき、乗員は、車室内空間の温度上昇を応答性良く感ずることができ、乗員は、車室内設定温度の入力操作が車室内空間の温度上昇に反映されたことを的確に実感、確認することができる。
前記制御手段は、前記差分を加温目標として設定して、該加温目標が所定値未満であると判断したときには、該加温目標に対する前記空調手段の加温目標負担値を該加温目標とするように設定されている構成とされている。
この構成によれば、内装の低温状態に基づいて乗員が寒さを感じることを問題にする必要がないとして、加温に関する全能力が、空調手段の作動だけに向けられることになり、内装昇温手段と空調手段とが併存する下で、空調手段を的確に利用して、乗員が暖かさを感じるまでの時間を極力、短縮することができる。
前記内装昇温手段が、前記内装のうち、乗員下肢に対向した状態で近接する部分に設けられている構成とされている。
この構成によれば、車室外の外気温度が低いことに伴い内装が低い温度状態である場合であっても、いわゆる頭寒足熱の要請に基づき、乗員下肢に対する寒さを迅速且つ的確に解消することができる。
前記内装のうち、乗員下肢に対向した状態で近接する部分が、コンソールの側壁領域、ステアリングハンドルの背後に位置されるインストルメントパネルの下面領域、サイドドアのドアパネル領域、シートにおける座部の前面領域の少なくともいずれかである構成とされている。
この構成によれば、内装のうち、乗員下肢に対する寒さを迅速且つ的確に解消する観点から最良の具体的位置に内装昇温手段が設けられることになり、乗員下肢に対する寒さを迅速且つ的確に解消することを具体的に実現できる。
前記制御手段は、前記所定値を40度近傍として設定している構成とされている。
この構成によれば、具体的な所定値を基準として、内装の低温状態に対する内装昇温手段の加温による対処を決めることができ、内装の低温状態に基づいて乗員が寒さを感じることを具体的且つ的確に抑制できる。
(1)本発明者が見出した知見等
一般に、車室外の外気温度が低い場合には、車室2内を空調風により暖房しても、迅速に暖かさを感じないことを経験する。本発明者は、この現象に関して、図5に示すように、外気温度の低下に伴い内装16(図5では、乗員Pに対向したインストルメントパネル3)の表面温度が低下すると、乗員Pの着衣Pclの温度(乗員Pの着衣温度>内装16の表面温度)と内装16の表面温度との差分が大きくなるため、乗員Pの着衣Pclと内装16との間の熱移動に基づく着衣放射損失が大きくなって、その着衣放射損失により乗員の着衣温度が低下し、その結果として、乗員Pの人体(スキン)Pskから着衣Pclへの熱移動が促進されると考えている。
(2)電子制御ユニットECUの制御の概要
(i)電子制御ユニットECUは、車室2内の温度調整を行うに当たって、先ず、乗員の寒さに及ぼす内装各領域17〜20の影響力を判断する。この判断は、乗員の着衣から内装に向けて放射される放射熱(輻射熱)に基づく乗員の着衣放射損失が、乗員が設定する車室内設定温度Tcntと内装表面温度Tw(車室内設定温度Tcnt>内装表面温度Tw)との差分が大きいほど大きくなる実情に着目し、その車室内設定温度Tcnと内装表面温度Twとの差分を加温目標Hとし、その加温目標Hが所定値B(第1、第2所定値B1,B2)に対してどの程度の大きさになっているかにより、その加温目標Hに対する内装昇温ヒータ14の加温目標負担値、その加温目標Hに対する温風ヒータ15の加温目標負担値が決定される。
(1)空調手段として、エンジン冷却水を温風の熱源として利用すること。
(2)内装各領域17〜20における各内装昇温ヒータ14の制御を一律に行うこと(例えば、内装各領域17〜20のうち、最も低い温度のものを基準として加温制御すること)。
(3)内装昇温ヒータ14により内装各領域17〜20の表面温度を、乗員着衣温度とその内装表面温度との差分が小さくなるように制御すること(差分が、0又は負の状態を含む)。
3 インストルメントパネル(内装16)
4 ドア(内装16)
5 コンソール(内装16)
8 運転手席シート(内装16)
13 車両用温度調整装置
14 内装昇温ヒータ(内装昇温手段)
14A フィルムヒータ(内装昇温手段)
15 温風ヒータ(空調手段)
16 内装
16A 内装該当域
17 コンソール5の側壁領域
18 ステアリングハンドル背後におけるインストルメントパネルの下面領域
D2 内装表面温度検出センサ(内装表面温度検出手段)
D4 車室内設定温度入力スイッチ(設定温度入力手段)
D6 バッテリ残量検出センサ(バッテリ残量検出手段)
D7 外気温度検出センサ(外気温度検出センサ)
ECU 電子制御ユニット(制御手段)
B 所定値
B1 第1所定値(所定値B)
B2 第1所定値(所定値B)
T1 第1閾値(所定値B)
T2 第2閾値(所定値B)
T3 第3閾値(所定値B)
Tw 内装表面温度
Tcnt ユーザ設定温度(車室内設定温度)
ΔT 増大温度
H 加温目標
Claims (9)
- 空調風を用いて車室内温度を調整する空調手段が備えられている車両用温度調整装置において、
車室内における所定部位の内装の表面温度を調整する内装昇温手段と、
前記内装の表面温度を検出する内装表面温度検出手段と、
車室内設定温度を設定するための設定温度入力手段と、
前記設定温度入力手段により入力された車室内設定温度と前記内装表面温度検出手段が検出した内装表面温度との差分を算出して該差分が所定値以上であると判断したときには、前記内装昇温手段及び前記空調手段を制御して、該差分が所定値未満である場合に比べて、前記内装昇温手段による加温を前記空調手段による加温よりも優先する制御手段と、
が備えられている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1において、
前記制御手段は、前記差分を加温目標として設定すると共に、該加温目標に対する前記内装昇温手段の加温目標負担値を該加温目標とするように設定されている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1又は2において、
電気自動車用として用いられ、
バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段が備えられ、
前記制御手段が、前記所定値として、前記バッテリ残量検出手段が検出するバッテリ残量が少ない方向に向かうほど小さいものを設定するようにされている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1又は2において、
車室外の外気温度を検出する外気温度検出手段が備えられ、
前記制御手段が、前記所定値として、前記外気温度検出手段が検出する外気温度が低い方向に向かうほど小さいものを設定するようにされている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項において、
前記制御手段は、前記設定温度入力手段による入力により車室内設定温度が該入力前の車室内設定温度よりも増大されたと判断したときには、該増大分に相当する熱量を前記空調手段により供給するように設定されている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記制御手段は、前記差分を加温目標として設定して、該加温目標が所定値未満であると判断したときには、該加温目標に対する前記空調手段の加温目標負担値を該加温目標とするように設定されている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項において、
前記内装昇温手段が、前記内装のうち、乗員下肢に対向した状態で近接する部分に設けられている、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項7において、
前記内装のうち、乗員下肢に対向した状態で近接する部分が、コンソールの側壁領域、ステアリングハンドルの背後に位置されるインストルメントパネルの下面領域、サイドドアのドアパネル領域、シートにおける座部の前面領域の少なくともいずれかである、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項において、
前記制御手段は、前記所定値を40度近傍として設定している、
ことを特徴とする車両用温度調整装置。
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