JP3220402B2 - Vehicle air conditioner - Google Patents
Vehicle air conditionerInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空気調和装
置に関するもので、特に着座者から車両用シート方向ま
たは車両用シートから着座者方向に流れる熱流量に基づ
いて空気調和装置の制御を行なう車両用空気調和装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly to controlling the air conditioner based on a heat flow from a seated person to a vehicle seat or from a vehicle seat to a seated person. The present invention relates to a vehicle air conditioner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、車両用空気調和装置は、図8に示
すように、制御装置1により、温度設定器2の設定目標
温度Tzと内気温センサ3の内気温度(雰囲気温度)T
iとを比較し、両者が等しくなるように、アクチュエー
タ4を介してミックスドア5を制御して、冷凍器のエバ
ポレータ(蒸発器)6より送られてくる冷風とヒータコ
ア7による暖風との混合割合を調整し上部吹出し口8ま
たは下部吹出し口9を介して空調空気を車室内に吹出す
ものである。なお、実際は、外気温センサ10の外気温
度Taと日射センサ11の日射温度Tsの大きさによ
り、ミックスドア5の制御や、上部吹出し口8または下
部吹出し口9の向きの調整等の補正が加えられるので、
雰囲気温度Tiだけでなく、外気温度Taと日射温度T
sの3つの測定温度に基づく制御がなされる。また、上
記上部吹出し口8,下部吹出し口9は制御装置1によっ
て、アクチュエータ12を介して、上部(顔部)吹出し
モードまたは下部(足元)吹出しモードに設定される。
このように、車両用空気調和装置においては、内気温セ
ンサ3等の入力温度に基づく通常制御がなされる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle air conditioner, as shown in FIG. 8, a control device 1 controls a set target temperature Tz of a temperature setter 2 and an inside air temperature (ambient temperature) T of an inside air temperature sensor 3.
i, and the mixing door 5 is controlled via the actuator 4 so that the two become equal, and the mixing of the cool air sent from the evaporator (evaporator) 6 of the refrigerator and the warm air by the heater core 7 is performed. The air-conditioning air is blown into the vehicle cabin through the upper outlet 8 or the lower outlet 9 by adjusting the ratio. In practice, corrections such as control of the mix door 5 and adjustment of the direction of the upper outlet 8 or the lower outlet 9 are made according to the magnitude of the outside air temperature Ta of the outside air temperature sensor 10 and the sunlight temperature Ts of the sunlight sensor 11. So that
In addition to the ambient temperature Ti, the outside air temperature Ta and the solar radiation temperature T
Control based on the three measured temperatures of s is performed. The upper outlet 8 and the lower outlet 9 are set to an upper (face) outlet mode or a lower (foot) outlet mode via the actuator 12 by the control device 1.
As described above, in the vehicle air conditioner, the normal control based on the input temperature of the inside air temperature sensor 3 and the like is performed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記通
常制御により、雰囲気温度Tiが定常状態に近づいて
も、乗員の体温は、図9の冷房時の場合の例に示すよう
に、定常状態になるまでには時間がかかる。その時間差
Tは、運動員の着衣の状態や活動状態だけでなく、車両
用座席(以下、シートという)の温度にも依存する。従
来の車両用空気調和装置では、例えば、乗員が運動直後
に着座するとか,比較的厚着で着座するとか,日射のあ
る状況で着座するとか,あるいは黒っぽい衣類を着用し
て着座する等の着座する乗員自身の暑さ寒さの状況や、
冬場にシートが冷えているとか,日射のためシートが暑
くなっている等のシートの状況に応じた空調ができない
という欠点があった。また、例えば、冬場に運動を活発
にした直後シートに着座して運転する場合、空調装置で
急速暖房が行なわれてしまい、乗員の暑さが助長されて
しまったり、あるいは、夏場に冷房した室内に長時間滞
在して体が冷えている時にシートに着座して運転する場
合、空調装置で急速冷房が行なわれてしまい、乗員の寒
さが助長されてしまう等、乗員自身の暑さ寒さの感覚に
必ずしもマッチしたものではなかった。更に、夏場でシ
ートが熱くなっているときや、気候のよい時期や冬場で
も,車室内が暖まって乗員とシートの接触面の温度が高
くなったときには、乗員の背中や臀部が汗ばみ不快な状
態、いわゆる「蒸れ状態」になることがあるが、従来の
車両用空気調和装置では、上記不快な状態を速やかに解
消するような制御を行なうことができなかった。However, even when the ambient temperature Ti approaches a steady state, the body temperature of the occupant becomes a steady state as shown in FIG. It takes time. The time difference T depends on the temperature of the vehicle seat (hereinafter, referred to as a seat) as well as the state of clothing and activity of the exerciser. In a conventional vehicle air conditioner, for example, an occupant sits down immediately after exercise, sits in relatively thick clothes, sits in a situation with insolation, or sits down wearing dark clothing. The crew's own heat and cold conditions,
There is a drawback that air conditioning cannot be performed according to the condition of the seat, such as when the seat is cold in winter or when the seat is hot due to solar radiation. In addition, for example, when driving while sitting on a seat immediately after exercising in winter, rapid heating is performed by an air conditioner, and the heat of the occupants is encouraged, or the room is cooled in summer. If you stay in a seat for a long time and your body is cold and you drive while sitting on a seat, the air conditioning system will perform rapid cooling and the occupant's cold will be encouraged. Did not always match. In addition, when the seat is hot in summer, or even in good weather or in winter, when the cabin warms up and the temperature of the contact surface between the occupant and the seat increases, the back and buttocks of the occupant are sweaty and uncomfortable. In some cases, a so-called "humid state" may occur. However, in the conventional vehicle air conditioner, it was not possible to perform control to quickly eliminate the uncomfortable state.
【0004】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、乗員自身の暑さ寒さの感覚にマッチした空調を
行なうとともに、乗員の蒸れ感を解消することができる
ような車両用空気調和装置を提供することを目的とす
る。[0004] The present invention has been made in view of the conventional problems, and performs air conditioning that matches the occupant's own sense of heat and cold, and also eliminates the humid feeling of the occupant. It is intended to provide a harmony device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の車両用空気調和装置は、車両用シートの内部に加熱/
冷却手段を設けるとともに、熱流量センサにより、着座
者から車両用シート方向または車両用シートから着座者
方向に流れる熱流量を測定して、この測定量に応じて車
両用空気調和装置を制御するようにしたことを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for a vehicle , wherein a heating / heating device is provided inside a vehicle seat.
A cooling means is provided, and a heat flow sensor measures a heat flow rate flowing from the seated person to the vehicle seat or from the vehicle seat to the seated person, and controls the vehicle air conditioner according to the measured amount. It is characterized by the following.
【0006】本発明の請求項2に記載の車両用空気調和
装置は、熱流量センサを車両用シートの内部の比較的表
面側に組み込んだことを特徴とする。[0006] The vehicle air conditioner according to a second aspect of the present invention is characterized in that the heat flow sensor is incorporated into the interior of the vehicle seat relatively on the surface side.
【0007】また、本発明の請求項3に記載の車両用空
気調和装置は、上記加熱/冷却手段を、ペルチェ素子を
用いたシートヒーター・クーラーにより構成するととも
に、上記熱流量センサの出力に基づいて上記シートヒー
ター・クーラーを制御するようにしたことを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner, the heating / cooling means includes a Peltier element .
It is composed of the seat heater and cooler used
To, is characterized in that so as to control the sheet heater cooler on the basis of the output of the heat flow sensor.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面に基づき説明する。なお、以下の説明中、従来
例と共通する部分については同一符号を用いて説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, portions common to the conventional example will be described using the same reference numerals.
【0009】図1は、本発明の実施の形態に係わる車両
用空気調和装置のブロック構成図で、この車両用空気調
和装置は、車両内の雰囲気温度を設定する温度設定器2
と、雰囲気温度を測定する内気温センサ3と、外気温を
測定する外気温センサ10と、日射温度を測定する日射
センサ11と、上記内気温センサ3等の温度データに基
づいて,アクチュエータ4を介して冷凍器のエバポレー
タ6より送られてくる冷風とヒータコア7による暖風と
の混合割合を調整するミックスドア5や,アクチュエー
タ12を介して上部吹出し口8,下部吹出し口9を制御
する制御装置1とを備えている。また、シート13の内
部の比較的表面側には、着座した乗員(着座者)とシー
ト13との間の熱の流れを測定するための熱流量センサ
14が配設され、シート13の内部には、上記シート1
3を加熱または冷却するための、ペルチェ素子より構成
されたシートヒーター・クーラー15が備えられてい
る。また、車両用座席(シート)13の内部の他の部分
には伝熱性のよい素材でできたクッション材17が充填
されている。なお、シート13の乗員側と反対側(シー
トの裏面側)にはシートヒーター・クーラー15の運転
時に発生する不用な熱や冷気を車室外に排出するための
空冷式熱交換器18とファン19とが備えられている。
上記熱流量センサ14は、図2に示すように、熱伝導率
の小さな薄い基板20の表面20a,裏面20bに、そ
れぞれCA(クロメル−アルメル)熱電対21a,21
bを配設し、上記熱電対21aと熱電対21bの出力電
圧の差から基板20の表面20aの温度と裏面20bの
温度との温度差ΔTを算出し、基板20を流れる熱流量
Qを求めるものである。なお、熱流量Qは、基板20の
熱伝導率をλ,基板厚みをdとすると、Q=(λ/d)
・ΔTにより求められる。なお、上記熱電対は、上記C
A熱電対に限るものではなく、常温付近で熱起電力が大
きなもの、例えば、CC(銅−コンスタンタン)熱電対
やFC(鉄−コンスタンタン)熱電対でもよい。FIG. 1 is a block diagram of an air conditioner for a vehicle according to an embodiment of the present invention. The air conditioner for a vehicle has a temperature setting device 2 for setting an ambient temperature in the vehicle.
The internal temperature sensor 3 for measuring the ambient temperature, the external temperature sensor 10 for measuring the external temperature, the solar radiation sensor 11 for measuring the solar temperature, and the actuator 4 based on the temperature data of the internal temperature sensor 3 and the like. A mixing door 5 for adjusting the mixing ratio of the cool air sent from the evaporator 6 of the refrigerator and the warm air by the heater core 7, and a control device for controlling the upper outlet 8 and the lower outlet 9 via the actuator 12. 1 is provided. A heat flow sensor 14 for measuring the flow of heat between a seated occupant (occupant) and the seat 13 is disposed relatively on the inside of the seat 13. Is the sheet 1
3 is provided with a seat heater / cooler 15 composed of a Peltier element for heating or cooling 3 . The other portion inside the vehicle seat (seat) 13 is filled with a cushion material 17 made of a material having good heat conductivity. An air-cooled heat exchanger 18 and a fan 19 for discharging unnecessary heat and cool air generated during operation of the seat heater / cooler 15 to the outside of the passenger compartment of the seat 13 on the side opposite to the occupant side (the back side of the seat). And are provided.
As shown in FIG. 2, the heat flow sensor 14 includes CA (chromel-alumel) thermocouples 21a and 21 on the front surface 20a and the back surface 20b of the thin substrate 20 having a small thermal conductivity, respectively.
b, a temperature difference ΔT between the temperature of the front surface 20a and the temperature of the back surface 20b of the substrate 20 is calculated from the difference between the output voltages of the thermocouple 21a and the thermocouple 21b, and the heat flow Q flowing through the substrate 20 is obtained. Things. In addition, assuming that the heat conductivity of the substrate 20 is λ and the thickness of the substrate is d, Q = (λ / d)
-It is determined by ΔT. In addition, the said thermocouple is said C
The thermocouple is not limited to the A thermocouple, but may be a thermocouple having a large thermoelectromotive force near room temperature, for example, a CC (copper-constantan) thermocouple or an FC (iron-constantan) thermocouple.
【0010】次に、上記構造の車両用空気調和装置の動
作について説明する。車両用空気調和装置における通常
制御は、制御装置1により、温度設定器2の設定目標温
度Tzと内気温センサ3の内気温度Tiとを比較し、両
者が等しくなるようにアクチュエータ4を介してミック
スドア5を制御して、冷凍器のエバポレータ6より送ら
れてくる冷風と、ヒータコア7による暖風との混合割合
を調整して、上部吹出し口8または下部吹出し口9を介
して空調空気を車室内に吹出すものである。更に、外気
温センサ10の外気温度Taと日射センサ11の日射温
度Tsの大きさや熱流量センサ14の熱流量Qの大きさ
や方向により、ミックスドア5の開閉度の調整や、シー
トヒーター・クーラー15の温度の制御や、上部吹出し
口8または下部吹出し口9の向きの調整等の補正制御が
加えられる。なお、上記シートヒーター・クーラー15
は、制御装置1の制御により、ペルチェ素子にかける電
圧の方向を切替ることにより、シート13の乗員側を上
記ペルチェ素子の放熱側としてシート13の暖房を行な
ったり、シート13の乗員側を上記ペルチェ素子の吸熱
部側として冷房を行なったりすることができるものであ
る。また、そのとき上記ペルチェ素子のシート13の裏
面側に発生する不用な冷気や熱は、空冷式熱交換器18
を通りファン19により車室外に排出される。Next, the operation of the vehicle air conditioner having the above structure will be described. In the normal control in the vehicle air conditioner, the control device 1 compares the set target temperature Tz of the temperature setter 2 with the inside air temperature Ti of the inside air temperature sensor 3 and mixes the two via the actuator 4 so that both become equal. The door 5 is controlled to adjust the mixing ratio of the cool air sent from the evaporator 6 of the refrigerator and the warm air from the heater core 7 so that the conditioned air is supplied to the vehicle through the upper outlet 8 or the lower outlet 9. It blows out indoors. Further, the opening / closing degree of the mix door 5 is adjusted according to the magnitude of the outside air temperature Ta of the outside air temperature sensor 10 and the sunlight temperature Ts of the sunlight sensor 11 and the magnitude and direction of the heat flow Q of the heat flow sensor 14, and the seat heater / cooler 15. , And correction control such as adjustment of the direction of the upper outlet 8 or the lower outlet 9. The seat heater / cooler 15
Switches the direction of the voltage applied to the Peltier element under the control of the control device 1 to heat the seat 13 with the occupant side of the seat 13 as the heat dissipation side of the Peltier element or to control the occupant side of the seat 13 The cooling can be performed as the heat absorbing portion side of the Peltier element. Unnecessary cool air or heat generated on the back side of the Peltier element sheet 13 at that time is removed by the air-cooled heat exchanger 18.
And is discharged outside the vehicle compartment by the fan 19.
【0011】次に、熱流量センサ14の熱流量Qの大き
さや方向に基づいた制御装置1の制御方法の詳細につい
て説明する。まず、乗員自身の暑さ寒さの状況を把握す
るため、図3に示すように、シート13の内部の比較的
表面側に配設された熱流量センサ14により、着座者M
または着座者Mが接触しているシート面(同図[A])
と、シートまたはシート背面に接触している車室内の空
気(同図[B])との間の熱の流れ(熱流量)を測定す
る。そのとき、着座者Mからシート13方向(A→B)
またはシート13から着座者M方向(B→A)へ流れる
適正な熱流量は、着座者Mの着衣の量や着衣の色,材
質、着座者Mの活動量あるいは日射量により異なってい
る。例えば、着座者Mの着衣量が多い場合には、着座者
Mからの熱の放出が少ないので、図4(a)に示すよう
に、着座者Mからシート13方向へ流れる熱流量は小さ
くなり、着座者Mの運転状態での活動量が多い場合に
は、着座者Mの体温が高いので、図4(b)に示すよう
に、着座者Mからシート13方向へ流れる熱流量は大き
くなる。また、着座者Mに当っている日射量が多い時に
は、着座者Mの温度も上がるので、図5(a)に示すよ
うに、着座者Mからシート13方向へ流れる熱流量は大
きくなり、更に、日射量が一定でも、着座者Mの着衣が
黒っぽい色なら、日射による上記着衣の温度の上昇が大
きいので、図5(b)に示すように、着座者Mからシー
ト13方向へ流れる熱流量は大きくなる。同様に、着座
者Mの着衣が厚い場合にも、着座者Mからシート13方
向へ流れる熱流量は大きくなる。そこで、上記外気温セ
ンサ10で測定した外気温Taから着座者の平均着衣量
を推定し、車の運転は軽作業程度の活動量と考えて、雰
囲気温度がTiで,外気温Taに相当する着衣量で通常
活動状態にある着座者Mからシート13方向(A→B)
またはシート13から上記着座者M方向(B→A)へ流
れる適正な熱流量である基準熱流量Foを、以下に示す
ように、実験的に設定する。まず、外気温Taに対応す
る乗員の着衣量を決定する。次に、上記着衣量を着衣し
た乗員を熱流量センサ14を備えたシート13に着座さ
せて、雰囲気温度を段階的に変化させながら、着座者M
からシート13方向(A→B)またはシート13から着
座者M方向(B→A)へ流れる熱流量を測定する。そし
て、着座者Mの標準着衣状態及び標準運動状態における
標準熱流量Foを決定する。そして、後述するように、
着座者Mからシート13方向(A→B)またはシート1
3から着座者M方向(B→A)へ流れる熱流量Fの時間
的変化が少ない場合を定常状態とし、熱流量Fの時間的
変化が大きい場合には、目標設定温度Tzを変更した
り、更に、熱流量Fが標準熱流量Foを越えた場合に
は、シート13の乗員側の温度を適正にするようにシー
トヒーター・クーラー15の温度の制御を行なう。Next, the control method of the control device 1 based on the magnitude and direction of the heat flow rate Q of the heat flow rate sensor 14 will be described in detail. First, as shown in FIG. 3, the occupant M is detected by a heat flow sensor 14 disposed relatively on the inside of the seat 13 in order to grasp the condition of heat and cold of the occupant himself.
Or the seat surface with which the occupant M is in contact ([A] in the figure)
A heat flow (heat flow rate) between the air and the air in the vehicle cabin ([B] in the figure) in contact with the seat or the back of the seat is measured. At that time, from the occupant M to the seat 13 (A → B)
Alternatively, the appropriate heat flow rate flowing from the seat 13 in the direction of the occupant M (B → A) differs depending on the amount of clothing of the occupant M, the color and material of the garment, the amount of activity of the occupant M, or the amount of solar radiation. For example, when the occupant M has a large amount of clothes, the heat release from the occupant M is small, and therefore, as shown in FIG. When the amount of activity in the driving state of the occupant M is large, the body temperature of the occupant M is high, and therefore, as shown in FIG. . Further, when the amount of solar radiation hitting the occupant M is large, the temperature of the occupant M also increases, so that the heat flow from the occupant M toward the seat 13 increases as shown in FIG. Even if the amount of solar radiation is constant, if the clothing of the occupant M is darkish, the temperature of the garment is significantly increased due to the insolation, and as shown in FIG. Becomes larger. Similarly, even when the occupant M is thick, the heat flow from the occupant M to the seat 13 increases. Therefore, the average amount of clothing of the seated person is estimated from the outside air temperature Ta measured by the outside air temperature sensor 10, and the driving of the car is considered to be an activity amount of light work, and the ambient temperature is Ti and corresponds to the outside air temperature Ta. From the seated person M in the normal activity state with the amount of clothes, the direction of the seat 13 (A → B)
Alternatively, a reference heat flow rate Fo, which is an appropriate heat flow rate flowing from the seat 13 in the direction of the occupant M (B → A), is experimentally set as shown below. First, the occupant's clothing amount corresponding to the outside temperature Ta is determined. Next, the occupant wearing the above-mentioned amount of clothes is seated on the seat 13 provided with the heat flow sensor 14, and the occupant M
From the seat 13 (A → B) or from the seat 13 to the occupant M (B → A). Then, the standard heat flow rate Fo of the seated person M in the standard clothing state and the standard exercise state is determined. And, as described below,
From the occupant M to the seat 13 (A → B) or the seat 1
When the temporal change of the heat flow rate F flowing from 3 to the occupant M direction (B → A) is small, the steady state is set. When the temporal change of the heat flow rate F is large, the target set temperature Tz is changed. Further, when the heat flow rate F exceeds the standard heat flow rate Fo, the temperature of the seat heater / cooler 15 is controlled so that the temperature of the occupant side of the seat 13 is made appropriate.
【0012】また、乗員がシート13に着座していると
き、着座者Mとシート13との接触面の温度が高くなっ
て乗員が汗ばんで不快になる、いわゆる「蒸れ感」を感
じる状態が起こる。これは、例えば、主に夏場でシート
13の温度が高く、熱が車両用シートから着座者方向
(B→A)へ流れるので、図6(a)に示すように、着
座者Mは、着座当初、かなりの蒸れ感を感じ不快にな
る。この状態は、車内の冷房が進行し、シート13の温
度が低下しシート13から着座者M方向へ流れる熱流量
が減少するまで続く。本実施の形態においては、シート
13の温度及びシート13の材質や形状等により決定さ
れる蒸れ基準熱流量Fmを設定し、シート13の温度が
高い場合には、制御装置1により、シートヒーター・ク
ーラー15を冷房器として使用してシート13の温度を
低下させ、着座者Mの蒸れ感を速やかに解消するような
制御を行なう。また、シート13の温度が常温(25
℃)付近で、熱が着座者Mからシート13方向(A→
B)へ流れる場合には、図6(b)に示すように、着座
者Mとシート13との接触部(背中や臀部)の温度は時
間とともに上昇するので、着座者Mは蒸れ感を感じ不快
になる。したがって、この場合も、着座者Mからシート
13方向へ流れる熱流量Fが上記蒸れ基準熱流量Fmを
越えた時には、シートヒーター・クーラー15を冷房器
として使用してシート13の温度を低下させ、乗員の蒸
れ感を速やかに解消するような制御を行なう。また、主
に冬場でシート13の温度が低く、熱が着座者から車両
用シート方向(A→B)へ流れる場合には、図6(c)
に示すように、蒸れ基準熱流量Fmは高いので、通常乗
員が蒸れ感を感じることは少ない。When the occupant is seated on the seat 13, the temperature of the contact surface between the occupant M and the seat 13 rises, and the occupant sweats and becomes uncomfortable, that is, a so-called "humid feeling" occurs. . This is because, for example, the temperature of the seat 13 is high mainly in the summer, and heat flows from the vehicle seat in the direction of the occupant (B → A). Therefore, as shown in FIG. Initially, she feels a lot of stuffiness and becomes uncomfortable. This state continues until the cooling in the vehicle proceeds, the temperature of the seat 13 decreases, and the heat flow from the seat 13 to the occupant M decreases. In the present embodiment, the stuffing reference heat flow rate Fm determined by the temperature of the sheet 13 and the material and shape of the sheet 13 is set, and when the temperature of the sheet 13 is high, the controller 1 The cooler 15 is used as a cooler to control the temperature of the seat 13 so as to quickly eliminate the stuffy feeling of the occupant M. In addition, the temperature of the sheet 13 is set to the normal temperature (25
℃), heat is applied from the occupant M to the seat 13 (A →
6B, the temperature of the contact portion (back and buttocks) between the occupant M and the seat 13 rises with time, as shown in FIG. 6B, so that the occupant M feels stuffy. Become uncomfortable. Therefore, also in this case, when the heat flow rate F flowing from the occupant M in the direction of the seat 13 exceeds the stuffing reference heat flow rate Fm, the temperature of the seat 13 is reduced by using the seat heater / cooler 15 as a cooling device, Control is performed so as to quickly eliminate the occupant's feeling of stuffiness. In addition, when the temperature of the seat 13 is low mainly in winter and heat flows from the seated person in the vehicle seat direction (A → B), FIG.
As shown in FIG. 7, since the stuffy reference heat flow rate Fm is high, the occupant does not usually feel a stuffy feeling.
【0013】図7は、以上に述べた標準熱流量Fo及び
蒸れ基準熱流量Fmとを用い、熱流量センサ14の熱流
量Qの大きさや方向に基づき車両用空気調和装置を制御
する場合のフローチャートを示したものである。車両用
空気調和装置の制御装置1は、まず、温度設定器2の設
定目標温度Tzと内気温センサ3の雰囲気温度Tiを比
較する(ステップS71)。雰囲気温度Tiが設定目標
温度Tzに達していれば、熱流量センサ14の熱流量F
の時間変化ΔFと所定の基準熱流量kとを比較する(ス
テップS72)。ここで、ΔF>kであれば、暖房時な
ら、着座者Mはシート13に熱を奪われているので、制
御装置1はシートヒーター・クーラー15の暖房を強め
るとともに、設定目標温度Tzを上げて車室内の温度を
上げるように制御し、冷房時なら、暑くなっているシー
ト13から着座者Mへの熱の供給が大きいので、制御装
置1はシートヒーター・クーラー15の冷房を強めると
ともに、設定目標温度Tzを下げて車室内の温度を下げ
るように制御する(ステップS73;目標温度変更
1)。また、ΔF≦kであれば、着座者Mとシート13
間の熱の流れに関しては定常状態とみなし、このときの
熱流量Fを上記標準熱流量Foと比較する(ステップS
74)。ここで、F>Foで、かつF<Fmなら、着座
者Mからシート13方向(A→B)へ流れる熱流量の値
が大きく、着座者Mはシート13に熱を奪われている
が,着座者Mとシート13間の温度は高くないので、制
御装置1はシートヒーター・クーラー15の温度を上げ
て上記熱流量Fを増加させるように制御する。また、F
>Foで、かつF>Fmなら、シート13から着座者M
方向(B→A)へ流れる熱流量の値が大きく、着座者M
にはシート13から熱が供給されており,しかも着座者
Mとシート13間の温度は高く,着座者Mはかなりの蒸
れ感を感じ不快になるので、制御装置1はシート13の
温度を下げ、上記熱流量Fを減少させるような制御を行
なう(ステップS75;目標温度変更2)。また、F≦
Foであれば、車室内は定常状態に近づいているので、
上述した通常制御を続ける(ステップS76)。上記ス
テップS71において、雰囲気温度Tiが設定目標温度
Tzに達していなかった場合も、熱流量Fの時間変化Δ
Fと所定の基準熱流量kとを比較する(ステップS7
7)。そして、ΔF≦kであれば、着座者と車両用シー
ト間の熱の流れに関しては定常状態とみなし、熱流量F
と標準熱流量Foとを比較するステップS74に合流
し、ステップS75またはステップS76の制御を行な
う。また、ΔF>kであれば、車室内の温度そのものが
まだ定常状態でないため、着座者と車両用シート間の熱
の流れも安定していないと判断し、雰囲気温度Tiが設
定目標温度Tzに達するまで、通常制御を続ける(ステ
ップS76)。FIG. 7 is a flowchart for controlling the vehicle air conditioner based on the magnitude and direction of the heat flow rate Q of the heat flow rate sensor 14 using the above-mentioned standard heat flow rate Fo and the stuffy reference heat flow rate Fm. It is shown. First, the control device 1 of the vehicle air conditioner compares the set target temperature Tz of the temperature setter 2 with the ambient temperature Ti of the internal temperature sensor 3 (step S71). If the ambient temperature Ti has reached the set target temperature Tz, the heat flow rate F
Is compared with a predetermined reference heat flow rate k (step S72). Here, if ΔF> k, during heating, the seat M is deprived of heat by the seat 13, so the control device 1 increases the heating of the seat heater / cooler 15 and raises the set target temperature Tz. In the case of cooling, the supply of heat from the hot seat 13 to the occupant M is large, so that the control device 1 strengthens the cooling of the seat heater / cooler 15, Control is performed such that the set target temperature Tz is lowered to lower the temperature in the vehicle interior (step S73; target temperature change 1). If ΔF ≦ k, the occupant M and the seat 13
The heat flow during this period is regarded as a steady state, and the heat flow rate F at this time is compared with the standard heat flow rate Fo (step S).
74). Here, if F> Fo and F <Fm, the value of the heat flow flowing from the occupant M in the direction of the seat 13 (A → B) is large, and the occupant M is deprived of heat by the seat 13. Since the temperature between the occupant M and the seat 13 is not high, the control device 1 controls to increase the temperature of the seat heater / cooler 15 to increase the heat flow rate F. Also, F
> Fo and F> Fm, the seat 13 to the occupant M
The value of the heat flow flowing in the direction (B → A) is large, and the occupant M
Is supplied with heat from the seat 13 and the temperature between the occupant M and the seat 13 is high, and the occupant M feels stuffy and is uncomfortable, so the control device 1 lowers the temperature of the seat 13 Then, control is performed to reduce the heat flow rate F (step S75; target temperature change 2). Also, F ≦
If Fo, the interior of the vehicle is approaching a steady state,
The normal control described above is continued (step S76). In step S71, even when the ambient temperature Ti has not reached the set target temperature Tz, the time change Δ
F is compared with a predetermined reference heat flow rate k (step S7).
7). If ΔF ≦ k, the heat flow between the occupant and the vehicle seat is regarded as a steady state, and the heat flow rate F
And the standard heat flow rate Fo is compared, and the control in step S75 or S76 is performed. If ΔF> k, it is determined that the flow of heat between the occupant and the vehicle seat is not stable because the temperature in the passenger compartment is not yet in a steady state, and the ambient temperature Ti is set to the set target temperature Tz. Until the normal control is reached, the normal control is continued (step S76).
【0014】このように、本実施の形態によれば、車両
用シートの内部の比較的表面側に組み込み、車両用シー
トと着座者方向との間に流れる熱の熱流量を測定し、こ
の測定量に応じて車両用空気調和装置を制御するように
するとともに、上記シートの内部にペルチェ素子により
構成されたシートヒーター・クーラーを配設し、上記測
定された熱流量と標準熱流量Fo及び蒸れ基準熱流量F
mとの差に基づいてシートヒーター・クーラーを制御す
るようにしたので、着座者と車両用シート間の熱の流れ
を把握でき、したがって、乗員自身の暑さ寒さの感覚に
マッチした空調を行なうことができるとともに、乗員の
蒸れ感を解消することができる。なお、図1に示したよ
うに、車両用シートと着座者方向との間に流れる熱の熱
流量は、シートの背もたれ部に設置した熱流量センサ1
4aと腰掛け部に設置した熱流量センサ14bの2ヶ所
で測定しており、また、シートヒーター・クーラー15
もシートの背もたれ部の内部と腰掛け部の内部にそれぞ
れ設置てあるので、熱流量センサ14a熱流量センサ1
4bのそれぞれの出力にしたがって、車室内の温度や空
調空気の吹出し方向やシートヒーター・クーラー15
a,シートヒーター・クーラー15bを制御することが
できることは言うまでもない。また、車両用空気調和装
置が、運転席,助手席,後部座席等の独立温調ができる
ものである場合には、それぞれのシートに配設された熱
流量センサにより、乗員別に最適空調を行なうことがで
きる。また、上記それぞれの座席にシートヒーター・ク
ーラーを設置すれば、更に快適な空調を行なうことがで
きる。As described above, according to this embodiment, the heat flow rate of heat flowing between the vehicle seat and the direction of the occupant is measured by incorporating the heat sensor in the vehicle seat relatively on the surface side. In addition to controlling the vehicle air conditioner according to the amount, a seat heater / cooler constituted by a Peltier element is disposed inside the seat, and the measured heat flow rate, the standard heat flow rate Fo, and the heat Reference heat flow F
m, the seat heater / cooler is controlled based on the difference between the seat and the vehicle seat, so that the flow of heat between the occupant and the vehicle seat can be grasped, and therefore air conditioning that matches the occupant's own sense of heat and cold is performed. And the occupant's feeling of stuffiness can be eliminated. As shown in FIG. 1, the heat flow rate of heat flowing between the vehicle seat and the occupant direction is determined by the heat flow rate sensor 1 installed on the backrest of the seat.
4a and a heat flow sensor 14b installed on the stool.
The heat flow sensor 14a is installed inside the backrest portion and inside the seat portion of the seat.
4b, the temperature in the passenger compartment, the blowing direction of the conditioned air, the seat heater cooler 15
a. It goes without saying that the seat heater / cooler 15b can be controlled. When the vehicle air conditioner is capable of controlling the temperature independently of the driver's seat, the passenger's seat, the rear seat, and the like, optimal air conditioning is performed for each occupant by the heat flow sensors provided in each seat. be able to. Further, if a seat heater / cooler is installed in each of the above seats, more comfortable air conditioning can be performed.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
車両用空気調和装置によれば、車両用シートの内部に加
熱/冷却手段を設けるとともに、熱流量センサにより、
着座者から車両用シート方向または車両用シートから着
座者方向に流れる熱流量を測定して、この測定量に応じ
て車両用空気調和装置を制御するようにしたので、着座
者とシート間の熱の流れを把握することができ、したが
って、乗員自身の暑さ寒さの感覚にマッチした空調を行
なうことができる。また、請求項2に記載の車両用空気
調和装置によれば、熱流量センサを車両用シートの内部
の比較的表面側に組み込んだので、着座者と車両用シー
ト間の熱の流れを精確に把握することができる。As described above, according to the air conditioner for a vehicle according to the first aspect, the inside of the vehicle seat is added.
In addition to providing heat / cooling means, a heat flow sensor
The heat flow from the seated person to the vehicle seat or from the vehicle seat to the seated person is measured, and the air conditioner for the vehicle is controlled according to the measured amount. Therefore, it is possible to perform air conditioning that matches the occupant's own feeling of heat and cold. According to the air conditioner for a vehicle according to the second aspect, the heat flow sensor is incorporated on the relatively surface side inside the vehicle seat, so that the heat flow between the occupant and the vehicle seat can be accurately measured. Ru can be grasped.
【0016】請求項3に記載の車両用空気調和装置によ
れば、上記加熱/冷却手段を、ペルチェ素子を用いたシ
ートヒーター・クーラーにより構成するとともに、上記
熱流量センサの出力に基づいて上記シートヒーター・ク
ーラーを制御するようにしたので、車室内の温度制御と
ともに、シートの温度調整も的確に行なうことができる
ので、乗員自身の暑さ寒さの感覚にマッチした空調をよ
り確実に行なうことができるとともに、乗員の蒸れ感を
解消することができる。According to the vehicle air conditioner of the present invention, the heating / cooling means is constituted by a sheet heater / cooler using a Peltier element and the output of the heat flow sensor is controlled. Since the seat heater / cooler is controlled based on the above, the temperature of the seat can be adjusted accurately as well as the temperature of the passenger compartment, so the air conditioning that matches the sense of heat and cold of the occupant is more reliable. And the occupant's feeling of stuffiness can be eliminated.
【図1】本発明の実施形態に係わる車両用空気調和装置
のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施形態に係わる熱流量センサを示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a heat flow sensor according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施形態に係わる熱の流れを説明する
ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a heat flow according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施形態に係わる冷房時の雰囲気温度
と体温の変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing changes in ambient temperature and body temperature during cooling according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施形態に係わる着衣量と熱流量の関
係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a clothing amount and a heat flow rate according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施形態に係わる日射と熱流量の関係
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between solar radiation and heat flow according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施形態に係わる蒸れ感と熱流量の関
係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a feeling of stuffiness and a heat flow rate according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施形態に係わる車両用空気調和装置
の制御方法を説明するためのフローチャートある。FIG. 8 is a flowchart for explaining a control method of the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention.
【図9】従来の車両用空気調和装置のブロック構成図で
ある。FIG. 9 is a block diagram of a conventional vehicle air conditioner.
1 制御装置 2 温度設定器 3 内気温センサ 4,12 アクチュエータ 5 ミックスドア 6 エバポレータ(蒸発器) 7 ヒータコア 8 上部吹出し口 9 下部吹出し口 10 外気温センサ 11 日射センサ 13 車両用座席(シート) 14 熱流量センサ 15 シートヒーター・クーラー 16 シートカバー 17 クッション材 18 空冷式熱交換器 19 ファン 20 基板 21 CA熱電対 REFERENCE SIGNS LIST 1 control device 2 temperature setting device 3 internal temperature sensor 4, 12 actuator 5 mix door 6 evaporator (evaporator) 7 heater core 8 upper outlet 9 lower outlet 10 outside temperature sensor 11 solar radiation sensor 13 vehicle seat (seat) 14 heat Flow sensor 15 Seat heater / cooler 16 Seat cover 17 Cushion material 18 Air-cooled heat exchanger 19 Fan 20 Substrate 21 CA thermocouple
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−193709(JP,A) 特開 平7−9837(JP,A) 特開 昭61−113511(JP,A) 特開 平7−79839(JP,A) 実開 平5−26529(JP,U) 実開 平7−24159(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/32 A47C 7/74 B60H 1/22 Continuation of front page (56) References JP-A-2-193709 (JP, A) JP-A-7-9837 (JP, A) JP-A-61-113511 (JP, A) JP-A-7-79839 (JP, A) , A) Japanese Utility Model Application Hei 5-26529 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 7-24159 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60H 1/32 A47C 7/74 B60H 1/22
Claims (3)
設けるとともに、熱流量センサにより、着座者から車両
用シート方向または車両用シートから着座者方向に流れ
る熱流量を測定して、この測定量に応じて車両用空気調
和装置を制御するようにしたことを特徴とする車両用空
気調和装置。A heating / cooling means is provided inside a vehicle seat.
In addition, the heat flow sensor measures a heat flow rate flowing from the seated person to the vehicle seat or from the vehicle seat to the seated person, and controls the vehicle air conditioner according to the measured amount. An air conditioner for a vehicle, comprising:
較的表面側に組み込んだことを特徴とする請求項1記載
の車両用空気調和装置。2. The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein the heat flow sensor is incorporated into the interior of the vehicle seat relatively on the surface side.
いたシートヒーター・クーラーにより構成するととも
に、上記熱流量センサの出力に基づいて上記シートヒー
ター・クーラーを制御するようにしたことを特徴とする
請求項1または請求項2記載の車両用空気調和装置。3. The heating / cooling means uses a Peltier element .
Tomo When configured by a sheet heater, cooler, which had
, The vehicle air conditioning apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein it has to control the seat heater cooler on the basis of the output of the heat flow sensor.
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