JP7064716B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調制御装置に関するものである。

車両に搭載された空調装置としては、空調風を生成して車室内に吹き出す車室用空調装置が一般的である。この車室用空調装置は、自動モードでは、乗員により設定される目標温度車室内温度とに基づいて、空調風の温度、風量、空調風の吹き出し口とを自動制御するようになっている。

一方、最近では、特許文献１、特許文献２に示すように、シートに車室内空気を循環させるシート用空調装置を装備することも行われることが増加しつつある。特許文献２には、シートに設けたブロアを利用して、シート内に車室内空気を循環させるものが開示されている。

特開２０１２－１５８２２６号公報 特開２０１６－１６７２７号公報

ところで、シート用空調装置において、ブロアをシートに設けた場合は、シートに着座している乗員の近くにブロアが存在するため、ブロアの作動音（の変化）が乗員に与える影響が大きく、車室用空調装置に比して乗員が違和感を感じやすいものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、シート用空調装置におけるブロアの作動音について、乗員が感じる違和感を軽減できるようにした車両用空調制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
空調風を生成して車室内に供給する車室用空調装置と、
シートに配設されたブロアを有し、シート内に車室内空気を循環させるシート用空調装置と、
前記車室用空調装置と前記シート用空調装置とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記車室用空調装置での風量と前記シート用空調装置での風量とを共に低下させる条件になったとき、該シート用空調装置での風量低下を先に行った後、遅れて該車室用空調装置での風量を低下させる遅延制御を行う、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、作動音の大きな低下を伴うシート用空調装置での風量低下は、車室用空調装置の風量が現状維持されている状態で行うので、つまり車室用空調装置の風量低下を行った状況よりも相対的に周囲環境がうるさい状況で行うので、シート用空調装置の風量低下に伴う作動音の低下を乗員が意識しずらいものとなる（作動音低下に伴う違和感の軽減）。また、シート用空調装置での風量低下を先に行うことは、大きな作動音を早期に低下させて、早期に静かな環境へと変化させるという点でも好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記制御手段による前記遅延制御が、前記シート用空調装置の作動音が乗員に与える影響が大きくなる所定状態のときを条件として実行される、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、極力シート用空調装置での風量低下が行われる機会を増大させて、空調効果的を高める上で好ましいものとなる。

前記所定状態が、前記車室用空調装置での風量の低下度合いと前記シート用空調装置での風量の低下度合いとがそれぞれ、あらかじめ設定された所定度合い以下のときとされている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、風量低下の度合いが大きいときは、作動音が大きく低下しても、適切な空調状態を確保するためにやむを得ない状況であるとして乗員に理解されやすい一方、風量低下の度合いが小さいほど乗員が気にしやすい状況となることから、上記所定状態として好ましい設定となる。

前記所定状態が、所定車速以下のときとされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、所定車速以下のときは、走行音が小さいために、作動音の低下が気になりやすい環境となることから、上記所定状態として、好ましい設定となる。

本発明によれば、シート用空調装置におけるブロアの作動音について、乗員が感じる違和感を軽減できる。

空調操作パネルの一例を示す図。 シート用空調装置の一例を示すシートの要部分解斜視図。 車室用空調装置での風量レベルとシート用空調装置での風量レベルの設定例を示す図。 本発明の制御例を示すタイムチャート。 本発明の制御系統例を示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

図１において、Ｐは空調操作パネルである。この空調操作パネルＰは、例えばインストルメントパネルの車幅方向略中間部に設けられて、運転席乗員および助手席乗員から操作可能とされている。

空調操作パネルＰには、各種スイッチや表示部が設けられており、以下これらについて説明する。まず、１は、メインスイッチであり、その中央部にあるプッシュ・プッシュ式スイッチ部１ａを操作することにより、車室用空調装置Ｓ１１（図５参照）およびシート用空調装置２０（図２参照）のオンとオフとを切換える。メインスイッチ１をオンとした直後の状態では、基本的に車室用空調装置Ｓ１１およびシート用空調装置２０がそれぞれ、自動モードで運転される。なお、図５においては、シート用空調装置２０を運転席用と助手席用とで区別するために、Ｓ１２、Ｓ１３の符号を用いて識別してある。

スイッチ１は、風量設定用も兼用しており、その周囲に設定された回転式の操作部１ｂを回転操作することにより、風量がマニュアル設定される。

車室用空調装置Ｓ１１は、実施形態は、運転席用と助手席用とで個別に空調制御可能とされている。すなわち、スイッチ２は、運転席用の目標温度設定用であり、設定された目標温度が表示部３に表示される。スイッチ４は、助手席用の目標温度設定用であり、設定された目標温度が表示部５に表示される。

車室用空調装置Ｓ１１は、自動モードの際は、車室内の実際の温度と設定された目標温度との差に応じて、空調風の温度と風量とを調整して、調整された空調風が、所定の吹き出し口から車室内に吹き出される。スイッチ部１ｂによって風量がマニュアル設定されたときは、風量以外の制御事項について自動モードで制御される。

スイッチ６は、例えばプッシュ・プッシュ式とされて、運転席用に装備されたシート用空調装置２０（図５中、符号Ｓ１２対応）のオン、オフ用である。スイッチ６がオンされたときは、自動モードであっても、強制的にシート用空調装置２０を作動させる。またスイッチ６がオフされたときは、自動モードであっても、強制的にシート用空調装置２０の作動を停止させる。スイッチ７を回転操作することにより、シート用空調装置２０の風量が、自動モードで設定される風量に優先してマニュアル設定される。

スイッチ８は、助手席用に装備されたシート用空調装置２０（図５中、Ｓ１３対応）のオン、オフ用であり、スイッチ９はシート用空調装置２０での風量のマニュアル設定用である。なお、スイッチ８はスイッチ６に対応し、スイッチ９はスイッチ７に対応しているので、その重複した説明は省略する。

空調操作パネルＰには、さらに、外気取り込みと内気循環との切換用のスイッチ、デフロスタ作動用のスイッチ、空調風の吹き出し口変更用のスイッチ等が配設されているが、これらについては本発明と直接関係ないので省略してある。

図２は、シート用空調装置２０の一例を示すものであり、運転席用と助手席用とでほぼ同様な構造とされている。まず、１０は、シートバック用のフレームである。フレーム１０は、パイプ材からなる上部フレーム１１と、プレス材からなる下部フレーム１２とによって構成されている。下部フレーム１２の下部が、シートクッション用フレームに揺動可能に連結される。

上部フレーム１１の上部には、左右一対のパイプ状の取付部１３が固定されて、この取付部１３に、ヘッドレスト１４の取付脚部１４ａが挿入、保持される。

上部フレーム１１には、ブラケット３０を介して、車室用空調装置２０が取付けられている。具体的には、シート用空調装置２０は、ブラケット３０に固定されたブロア２１と、ブロア２１から下方に延びる連結筒部２２と、連結筒部２２の下端部に形成されて前方に向けて開口された吸・排気口２３と、を有する。実施形態では、ブロア２１によって車室内空気を吸い込んで、吸い込まれた車室内空気が吸・排気口２３から排出される。

シート用空調装置２０は、全体的に、シートバック用のクッション材によって被覆されているが、少なくともブロア２１の吸い込み口や吸・排気口２３を覆う部位は通気性を有するように設定されている。ブロア２１を作動させることにより、シート内に車室内空気が循環されるシート空調が行われる。なお、ブロア２１を、吸い込みに代えて、排出式とすることもできる。

図３は、車室用空調装置Ｓ１１とシート用空調装置２０との風量設定例が示される。各風量は、それぞれ車室内の実際の温度から目標温度を差し引いた値となる△θをパラメータとして設定されて、△θが大きくなるほど風量が大きくされる。なお、図３は、冷房時を前提としてある。

車室用空調装置Ｓ１１における風量は、複数段階（実施形態では１２段階）で変更可能とされている。シート用空調装置２０（におけるブロア２１）の風量は、複数段階（実施形態では５段階）で変更可能とされているが、車室用空調装置Ｓ１１での段階数よりも小さい段階数での変更とされている。

温度差△θが低下するのに応じて、車室用空調装置Ｓ１１での風量とシート用空調装置２０での風量が、同時に低下される場合と、車室用空調装置Ｓ１１でのみ低下される場合と、車室用空調装置２０でのみ低下される場合とがある。

車室用空調装置Ｓ１１での風量とシート用空調装置２０での風量が、同時に低下される条件となったときは、図４に示すような風量低下制御が行われる。すなわち、図４中、ｔ１時点が、車室用空調装置Ｓ１１での風量とシート用空調装置２０での風量とが同時に低下させる条件を満足したときである。このときは、まず、シート用空調装置２０での風量低下が行われる。このシート用空調装置２０での風量低下から所定時間Ｔ（例えば３秒～５秒）だけ遅延されたｔ２時点で、車室用空調装置Ｓ１１での風量低下が行われる。

上述のように、作動音の大きな低下を伴うシート用空調装置２０での風量低下は、車室用空調装置Ｓ１１の風量が現状維持されている状態で行うので、つまり車室用空調装置Ｓ１１の風量低下を行った状況よりも相対的に周囲環境がうるさい状況で行うので、シート用空調装置２０の風量低下に伴う作動音の低下を乗員が意識しずらいものとなる（作動音の低下に伴う違和感の軽減）。また、シート用空調装置２０での風量低下を先に行うことは、大きな作動音を早期に低下させて、早期に静かな環境へと変化させるという点でも好ましいものとなる。

ちなみに、シート用空調装置２０と車室用空調装置Ｓ１１とで同時に風量低下を行った場合は、作動音が一気に大きく低下されることから、乗員に対して違和感を与えてしまいものとなる。また、先に車室用空調装置Ｓ１１の風量低下を行った後、遅れてシート用空調装置２０の風量を低下させる場合は、車室用空調装置Ｓ１１の風量低下に伴ってその分周囲環境が静かになった状況で、シート用空調装置２０の風量低下による作動音の大きな低下となるので、作動音の大きな変化を乗員に対して感じさせやすいものになり、好ましくない。

図５は、本発明の制御系統例を示すものである。図中、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵには、各種スイッチあるいはセンサＳ１～Ｓ５等からの信号が入力される。すなわち、センサＳ１、Ｓ２は、運転席側と助手席側との設定温度（目標室内温度）を検出するもので、実施形態では、Ｓ１はスイッチ２の操作状況を検出するものとされ、Ｓ２はスイッチ４の操作状況を検出するものとされる。

また、運転席側の車室内温度を検出する温度センサＳ３からの信号と、助手席側の車室内温度を検出する温度センサＳ４からの信号と、が入力される。この温度センサＳ３、Ｓ４は、例えば、コンソールボックスの左右側方に設けたり、赤外線センサにより、運転席側の所定位置の温度と助手席側の所定位置の温度とを検出する等、適宜ものを選択することができる。コントローラＵには、さらに、少なくとも助手席側のシートベルトセンサＳ５からの信号が入力される（助手席に乗員が存在するか否かの検出）。

次に、図６のフローチャートを参照しつつ、コントローラＵの制御内容について説明する。図６は、冷房時での自動モード（少なくとも、車室用空調装置Ｓ１１での風量制御とシート用空調装置２０での風量制御とが自動制御される自動モード）で、運転席側の空調制御に着目したものとなっているが、助手席側についても同様に行われるものである。また、図６は、特に風量低下の場合についての制御例となっている。なお、以下の説明で、Ｑはステップを示す。

まず、Ｑ１において、各種センサＳ１～Ｓ５からの信号が入力される。この後、Ｑ２において、現在の車室内温度が、設定された目標温度よりも大きいか否かが判別される（図３における△θが０よりも大きいか否かの判別）。このＱ２の判別でＮＯのときは、冷房（特にシート用空調装置２０の作動）は不要なときであるとして、そのままリターンされる。

Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、室内温度と目標温度との差である△θを図３に示すマップに照合して、車室用空調装置Ｓ１１での風量とシート用空調装置２０での風量とが設定される。

Ｑ３の後、Ｑ４において、車室用空調装置Ｓ１１とシート用空調装置２０との両方について、それぞれ風量が低下されるときであるか否かが判別される。このＱ４の判別でＮＯのときは、Ｑ５において、車室用空調装置Ｓ１１の風量低下またはシート用空調装置２０の風量低下が行われる（共に風量低下されない場合もあり）。

前記Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、所定条件が成立しているか否かが判別される。この所定条件は、フロア２１の作動音が乗員に与える影響が大きい状態を特定したものとされる。

具体的には、実施形態では、次の（１）、（２）の２つの条件を全て満足したときに、上記所定条件が満足したときとされる。なお、以下の２つの条件のいずれか１つを満足したときに、上記所定条件が満足したときとすることもできる。
（１）所定車速（例えば４０ｋｍ／ｈ）以下の低車速時のとき。このときは、走行音が小さいために、作動音が気になりやすい環境となる。
（２）風量の低下度合いが所定度合い以下となる小さいとき（例えば１段階の風量低下のとき）。風量低下の度合いが大きいときは、作動音の変化が大きくても、目標温度にするためにやむを得ない状況であるとして乗員に理解されやすい一方、風量低下の度合いが小さいほど乗員が気にしやすい状況となる。

上記Ｑ６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、シート用空調装置２０での風量低下が行われる（図４のｔ１時点対応）。この後、Ｑ８において、所定時間Ｔが経過したか否かが判別される（図４のｔ２時点になったか否かの確認）。このＱ８の判別でＮＯのときは、Ｑ８に戻る。

上記Ｑ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、車室用空調装置Ｓ１１での風量が低下される（図４のｔ２時点での風量低下に対応）。

前記Ｑ６の判別でＮＯのときは、Ｑ５に移行される。なお、Ｑ６からＱ５に移行されたときは、車室用空調装置Ｓ１１の風量低下とシート用空調装置２０での風量低下とが同時に行われることになるが、好ましい空調状態の早期確保ということで乗員の理解を得やすい状況であり、また周囲環境として走行音等が大きくて同時に風量低下を行っても乗員が違和感を感じにくい状況である。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。
（１）空調操作パネルＰにおいて、メインスイッチ１を無くして、例えば運転席用スイッチ２の中央部のプッシュ・プッシュ操作に応じて、メインスイッチのオン・オフを行うようにしてもよい。また、助手席用のスイッチ４の例えば中央部のプッシュ・プッシュ操作に応じて、運転席とは独立した個別の空調制御と、運転席用の設定に従う空調制御との切換えを行うこともできる。
（２）スイッチ６と７（８と９）とを１つのスイッチとしてまとめて、例えばプッシュ、プッシュ操作に応じてオン、オフを切換えると共に、その回転操作により風量変更を行うようにしてもよい。
（３）シート用空調装置２０は、運転席のみに設けたり、あるいは全ての乗員席に設けることもできる。
（４）運転席用と助手席用とを個別に空調制御することなく、運転席用の設定のみに基づく空調制御とすることもできる。
（５）本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、車両用空調制御装置として好適である。

Ｐ：空調操作パネル
１：メインスイッチ
１ａ：スイッチ部（オン・オフ用）
１ｂ：スイッチ部（風量変更用）
２：スイッチ（運転席の温度設定用）
３：表示部（運転席の設定温度）
４：スイッチ（助手席の温度設定用）
５：表示部（助手席の設定温度）
６：スイッチ（運転席のシート用空調装置のオン・オフ用）
７：スイッチ（運転席のシート用空調装置の風量変更用）
８：スイッチ（助手席のシート用空調装置のオン・オフ用）
９：スイッチ（助手席のシート用空調装置の風量変更用）
２０：シート用空調装置
２１：ブロア
２２：連結筒部
２３：吸・排気口
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：センサ（運転席用の目標温度）
Ｓ２：センサ（助手席用の目標温度）
Ｓ３：センサ（運転席での室内温度）
Ｓ４：センサ（助手席での室内温度）
Ｓ５：センサ（乗員の有無検出）
Ｓ１１：車室用空調装置
Ｓ１２：運転席のシート用空調装置
Ｓ１３：助手席のシート用空調装置

Claims (4)

1. 空調風を生成して車室内に供給する車室用空調装置と、
   シートに配設されたブロアを有し、シート内に車室内空気を循環させるシート用空調装置と、
   前記車室用空調装置と前記シート用空調装置とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記車室用空調装置での風量と前記シート用空調装置での風量とを共に低下させる条件になったとき、該シート用空調装置での風量低下を先に行った後、遅れて該車室用空調装置での風量を低下させる遅延制御を行う、
   ことを特徴とする車両用空調制御装置。
2. 請求項１において、
   前記制御手段による前記遅延制御が、前記シート用空調装置の作動音が乗員に与える影響が大きくなる所定状態のときを条件として実行される、ことを特徴とする車両用空調制御装置。
3. 請求項２において、
   前記所定状態が、前記車室用空調装置での風量の低下度合いと前記シート用空調装置での風量の低下度合いとがそれぞれ、あらかじめ設定された所定度合い以下のときとされている、ことを特徴とする車両用空調制御装置。
4. 請求項２において、
   前記所定状態が、所定車速以下のときとされている、ことを特徴とする車両用空調制御装置。

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