JP7077670B2

JP7077670B2 - 車両用シート空調装置

Info

Publication number: JP7077670B2
Application number: JP2018038424A
Authority: JP
Inventors: 仁志近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: JP2019151237A

Description

この明細書における開示は、車両用シート空調装置に関する。

特許文献１には、車両用シート空調装置が開示されている。この車両用シート空調装置は、送風機と、着座面に送風機から送られた風を通す通風穴が形成されたシートとを備える。車両用シート空調装置は、通風穴の塞がれている程度を送風機の回転数から判断し、通風穴の塞がれている程度に基づいて送風機の回転数を制御する。

特開２０１３‐１６９８１９号公報

車両用シート空調装置において、送風装置に使用されているモータの回転数がモータの固有振動数に対応する回転数に接近すると、振動が増幅されて騒音が大きくなる。このため、モータの回転数を制御する際には、モータの固有振動数を考慮する必要がある。

また一般的に、人の身体部位のうち背中部と大腿部では背中部の方が送風による温熱感覚の変化に敏感である。このため、車両用シート空調装置にて着座者の背中部への風量が過度に大きくなると、着座者が身体の過度な冷却を感じる虞がある。したがってモータの回転数を制御する際には、モータの固有振動数に加えて、着座者の背中部への風量も考慮する必要がある。

特許文献１には、モータの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制とを両立する制御を実行することは開示されていない。

開示される目的は、モータの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制とを両立する車両用シート空調装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された車両用シート空調装置のひとつは、車両に搭載され、着座者の上半身を支持する背もたれ部（１０ａ）と着座者の下半身が着座する着座部（１０ｂ）とを備えるシート（１０）と、回転することで空気を駆動し、背もたれ部の表面から車室内に対して空気を吹き出すまたは車室内から空気を吸い込む空気流れを形成する背もたれ側送風ファン（５１ａ）と、背もたれ側送風ファンを回転駆動する背もたれ側モータ（５２ａ）と、回転することで空気を駆動し、着座部の表面から車室内に対して空気を吹き出すまたは車室内から空気を吸い込む空気流れを形成する着座側送風ファン（５１ｂ）と、着座側送風ファンを回転駆動する着座側モータ（５２ｂ）と、背もたれ側モータおよび着座側モータの回転数を制御する制御部（６０）と、を備え、制御部は、着座側モータの回転数が、着座側モータの固有振動数に対応する回転数を含む所定の着座側回転数範囲内か否かを判定する着座側回転数判定部（６４）と、着座側モータの回転数と背もたれ側モータの回転数との差分が閾値以上であるか否かを判定する差分判定部（６７）と、着座側回転数判定部において着座側モータの回転数が着座側回転数範囲内であると判定された場合には、着座側回転数範囲外に着座側モータの回転数を変更し、且つ背もたれ側モータの回転数を維持または減少させる制御を実行する回転数調整部（６８）と、を有し、回転数調整部は、着座側回転数判定部において着座側モータの回転数が着座側回転数範囲内であると判定され、且つ差分判定部にて差分が閾値以上であると判定された場合には、着座側回転数範囲外まで着座側モータの回転数を減少させ、且つ背もたれ側モータの回転数を維持する制御を実行する。

この開示によれば、着座側モータの回転数が、着座側モータの固有振動数に対応する回転数を含む回転数範囲である場合には、着座側モータの回転数を着座側回転数範囲外まで変更するので、着座側モータの固有振動数に起因する振動を抑制できる。またこのとき背もたれ側モータの回転数は維持または減少させるので、背もたれ側送風ファンの風量は変化しないか、減少する。このため着座者の背中部への風量が過度に大きくなることを抑制できる。以上により、モータの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制を両立する制御を実行可能な車両用シート空調装置を提供できる。

第１実施形態に係る車両用シート空調装置を示す図である。第１実施形態の制御装置の機能ブロック図である。第１実施形態の車両用シート空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。第２実施形態の車両用シート空調装置が実行する制御を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
第１実施形態の車両用シート空調装置１について、図１～図４を参照して説明する。車両用シート空調装置１は、車両に搭載されて着座者である乗員の座席を提供するシート１０を有する。シート１０は、着座者の背部を支持する背もたれ部１０ａと、着座者の臀部および大腿部を支持する着座部１０ｂとを備える。背もたれ部１０ａおよび着座部１０ｂには、それぞれ送風装置５０ａ、５０ｂが設けられている。車両用シート空調装置１は、送風装置５０ａ、５０ｂの駆動によって着座者の周囲に空気の流れを形成する。車両用シート空調装置１は、所謂シートベンチレーションシステムを構成する。第１実施形態においては、車両用シート空調装置１を、シート１０の表面から着座者に対して空気を吹き出すシートベンチレーションシステムとして説明する。

背もたれ部１０ａは、シートパッド２０ａと、表皮部材３０ａと、送風装置５０ａとを有する。背もたれ部１０ａおよび着座部１０ｂは、それぞれ全体の形状を維持する金属製の骨格部材を有する。

シートパッド２０ａは、弾性変形可能な材料、例えば連続気泡型の発泡ポリウレタンによって構成される。シートパッド２０ａは、表皮部材３０ａに対して十分大きな厚み寸法を有する。シートパッド２０ａは、着座した乗員の荷重を弾性変形によって吸収し、乗員の身体の背部を支持するクッション部材である。シートパッド２０ａの内部には、空気が流通可能な空気通路２１ａが形成されている。

空気通路２１ａは、送風装置５０ａによって駆動された空気が流通する流路である。シートパッド２０ａの裏面から表面まで貫通するように形成されている。空気通路２１ａは、シートパッド２０ａの裏面から表面へと分岐しつつ延びるように形成されている。空気通路２１ａは、シートパッド２０ａの表面で開口するように形成されている。すなわち第１実施形態のように空気を吹き出すシートベンチレーションシステムの場合には、空気通路２１ａを流通した空気がシートパッド２０ａの表面から表皮部材３０ａを通過して車室内へと吹き出す。

表皮部材３０ａは、皮革やファブリック等によって提供される。表皮部材３０ａは、通気可能となるように複数の孔部やスリット等が形成された素材や、直接空気が通気可能な素材等によって提供される、通気性を有する部材である。表皮部材３０ａは、特にシートパッド２０ａ表面における空気通路２１ａの開口位置で通気可能になっていればよい。表皮部材３０ａは、シートパッド２０ａを覆い、着座者と直接接触する部材である。表皮部材３０ａは、背もたれ部１０ａにおける背もたれ面３１ａを提供する。背もたれ面３１ａは、着座した乗員の背中が接触し得る面である。

送風装置５０ａは、回転することで空気を駆動するファン５１ａと、ファン５１ａを回転駆動するモータ５２ａと、モータ５２ａを保持するブラケット５３ａとを含んで構成されている。送風装置５０ａは、背もたれ部１０ａの背部を覆う通気部材である後背部を介して車室内の空気を吸い込み、空気通路２１ａに対して送風する。送風装置５０ａは、背もたれ部１０ａの背面から空気を吸い込み、背もたれ面３１ａから空気を吹き出す空気流れを形成する。

ファン５１ａは、遠心式ファン、軸流式ファン等の多様なファンによって提供することができる。ファン５１ａは、背もたれ側送風ファンの一例である。送風装置５０ａは、ファン５１ａの回転によって空気を駆動し、シートパッド２０ａの空気通路２１ａ内に強制的に空気の流れを形成する。

モータ５２ａは、制御装置６０によってその作動を制御される。モータ５２ａは、回転軸を介してファン５１ａと連結されている。モータ５２ａは、例えば直流ブラシレスモータによって提供される。モータ５２ａは、回転軸を介してファン５１ａを回転駆動する。モータ５２ａは、電圧を印加されることで作動する。電圧の大きさは、制御装置６０によって設定される。モータ５２ａは、流れる電流値を制御装置６０へと逐次送信可能となっている。すなわちモータ５２ａは、制御装置６０によって電流値の変動をモニタリングされる。負荷の変動に伴う回転数の変動と、電流値の変動とは相関関係にあるので、モータ５２ａは、回転数の変動を制御装置６０によって検出されるということもできる。

ブラケット５３ａは、樹脂材料や金属材料等によって形成されている。ブラケット５３ａには、モータ５２ａが圧入や嵌合等により取り付けられている。ブラケット５３ａは、締結具によって背もたれ部１０ａの図示しない骨格部材に取り付けられている。ブラケット５３ａが骨格部材に固定されることで、送風装置５０ａが背もたれ部１０ａに設置された状態となる。ブラケット５３ａは、例えばファン５１ａを取り囲んでファン５１ａに吸い込まれる空気が通過する吸込口およびファン５１ａによって吹き出される空気が通過する吹出口を規定するファンケーシングと結合されている。

次に着座部１０ｂについて説明する。着座部１０ｂは、着座者が着座する部分であり、乗員の臀部および大腿部を支持する部分である。以下の説明において、背もたれ部１０ａの各部構成と同一名称の構成に関しては、背もたれ部１０ａにおける構成と異なる点を説明し、共通する点については背もたれ部１０ａでの説明を援用する。

着座部１０ｂは、背もたれ部１０ａと同様に、シートパッド２０ｂと、表皮部材３０ｂと、送風装置５０ｂとを有する。シートパッド２０ｂは、乗員の身体の臀部および大腿部を支持するクッション部材である。シートパッド２０ａの内部には、空気が流通可能な空気通路２１ｂが形成されている。表皮部材３０ｂは、着座部１０ｂにおける着座面３１ｂを提供する。着座面３１ｂは、着座した乗員の臀部および大腿部が接触し得る面である。

送風装置５０ｂは、送風装置５０ａと同様にファン５１ｂ、モータ５２ｂ、およびブラケット５３ｂを有する。ファン５１ｂは、着座側送風ファンの一例である。ファン５１ｂは、その回転軸が上下方向を向くようにケーシング内に設置されている。ケーシングの吸込口は、例えば下方に向かって開口し、着座部１０ｂの下方の空気を吸い込む。送風装置５０ｂは、着座部１０ｂの下方から空気を吸い込み、空気通路２１ｂを流通させて着座面３１ｂから空気を吹き出す空気流れを形成する。ブラケット５３ｂが着座部１０ｂの図示しない骨格部材に固定されることで、送風装置５０ｂが着座部１０ｂに設置された状態となる。

制御装置６０は、車両用シート空調装置１における各送風装置５０ａ、５０ｂの作動を制御する。制御装置６０は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置６０が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置６０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

制御装置６０は、例えば車両用空調装置を制御するエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって提供される。または、エアコンＥＣＵとは異なるＥＣＵによって提供されてもよい。制御装置６０は、車両用空調装置におけるエアミックスドアの開度、ブロワの送風量、圧縮機の吐出量等を制御する。制御装置６０は、複数のセンサと接続され、各センサからの検出信号を受け取ることが可能となっている。複数のセンサとは、例えば、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、着座センサ等である。制御装置６０は、これら検出信号と記憶された空調制御プログラムとを用いて各種演算、処理を行い、車室内空調に寄与する各種の空調機能部品を制御する制御信号を出力する。空調機能部品には、車両用空調装置に関して圧縮機、ブロワ、内外気切替ドア、エアミックスドア、吹出モードドア等が含まれ、車両用シート空調装置１に関して送風装置５０ａ、５０ｂが含まれる。制御装置６０は、制御部の一例である。

制御装置６０は、機能ブロックとして、記憶部６１、回転数算出部６２、背もたれ側回転数判定部６３、着座側回転数判定部６４、背もたれ側回転数設定部６５、着座側回転数設定部６６、差分判定部６７、回転数調整部６８を有する。

記憶部６１は、背もたれ側モータ５２ａおよび着座側モータ５２ｂのそれぞれの固有振動領域を記憶している。背もたれ側モータ５２ａの固有振動領域（背もたれ側固有振動領域）とは、背もたれ側モータ５２ａの固有振動数に対応する回転数である固有振動回転数を含む所定の背もたれ側回転数範囲である。背もたれ側モータ５２ａの固有振動回転数は、例えば、送風装置５０ａをシート１０に取り付けた状態で、回転数を掃引しながら背もたれ側モータ５２ａを回転駆動させたときの、発生する振動騒音がピークとなる背もたれ側モータ５２ａの回転数である。着座側モータ５２ｂの固有振動領域（着座側固有振動領域）とは、着座側モータ５２ｂの固有振動数に対応する回転数である固有振動回転数を含む所定の着座側回転数範囲である。着座側モータ５２ｂの固有振動回転数は背もたれ側モータ５２ａと同様に、送風装置５０ｂをシート１０に取り付けた状態で回転数を掃引しながら着座側モータ５２ｂを回転駆動させたときに発生する振動騒音がピークとなる着座側モータ５２ｂの回転数である。

所定の着座側回転数範囲および背もたれ側回転数範囲は、それぞれ固有振動回転数から回転数をずらした際に発生する振動騒音の大きさが閾値を上回る範囲に設定される。ここでの振動騒音の大きさの閾値は、例えば着座者が走行中の車両の車室内にて聞き取ることができる最小の振動騒音の大きさである。固有振動回転数および回転数範囲は、実機を用いた実験やシミュレーション等により予め設定されて制御装置６０に記憶された値である。

回転数算出部６２は、背もたれ側モータ５２ａおよび着座側モータ５２ｂの電流値からそれぞれのモータ５２ａ、５２ｂの回転数を算出する。

背もたれ側回転数判定部６３は、回転数算出部６２にて算出された背もたれ側モータ５２ａの回転数が、記憶部６１に記憶された固有振動領域に含まれる回転数であるか否かを判定する。

着座側回転数判定部６４は、回転数算出部６２にて算出された着座側モータ５２ｂの回転数が、記憶部６１に記憶された固有振動領域に含まれる回転数であるか否かを判定する。

差分判定部６７は、着座側モータ５２ｂを現在の回転数から減少させた場合の減少後回転数Ｎｓｃｄと、現在の背もたれ側モータ５２ａの回転数との差分が、閾値よりも小さいか否かを判定する。回転数Ｎｓｃが回転数Ｎｓｂに接近すると、クッション側モータの回転により発生する回転音とバック側モータの回転により発生する回転音との周波数が接近し、所謂共鳴音が発生してしまう。閾値は、この共鳴音が、着座者に聞こえる程度の大きさで発生する回転数差分の範囲に基づいて設定される。閾値は、予め実機を用いた実験やシミュレーションによって求められて予め記憶部６１等に記憶された値である。

背もたれ側回転数設定部６５は、背もたれ側回転数判定部６３および着座側回転数判定部６４の判定結果に基づいて、背もたれ側モータ５２ａの回転数を設定する。背もたれ側回転数設定部６５は、判定結果を基に、背もたれ側モータ５２ａを現在の回転数からどの程度上昇させるか、減少させるか、または現在の回転数から変更しないかを設定する。上昇させる場合の上昇分および減少させる場合の減少分は、例えばそれぞれ回転数に関わらず一定であってもよく、または回転数によって異なる上昇分、減少分が定められていてもよい。

着座側回転数設定部６６は、背もたれ側回転数判定部６３および着座側回転数判定部６４の判定結果に基づいて、着座側モータ５２ｂの回転数を設定する。着座側回転数設定部６６は、判定結果を基に、背もたれ側モータ５２ａを現在の回転数からどの程度上昇させるか、減少させるか、または現在の回転数から変更しないかを設定する。上昇させる場合の上昇分および減少させる場合の減少分は、例えばそれぞれ回転数に関わらず一定であってもよく、または回転数によって異なる上昇分、減少分が定められていてもよい。

回転数調整部６８は、背もたれ側回転数設定部６５および着座側回転数設定部６６の設定に基づいて、背もたれ側モータ５２ａの回転数Ｎｓｂおよび着座側モータ５２ｂの回転数Ｎｓｃを調整する。

次に、車両用シート空調装置１の作動および車両用シート空調装置１が形成する空気流れについて説明する。車両用シート空調装置１は、例えばインストルメントパネル等に設けられた車両用シート空調装置１の作動スイッチを乗員が投入することで作動を開始する。

作動スイッチが投入されると、制御装置が送風装置５０ａ、５０ｂのファンを回転駆動させ、送風を開始する。背もたれ部１０ａでは、送風装置５０ａによって車室内の空気が背もたれ部１０ａの後方から送風装置５０ａへと吸い込まれ、送風装置５０ａから空気通路２１ａに対して吹き出される。空気通路２１ａを通過した空気は、表皮部材３０ａを通過して背もたれ面３１ａから車室内へと吹き出される。車室内へと吹き出された空気は背もたれ面３１ａから前方へと向かい、着座者の上半身の背部や腰部へと吹き付けられたり、上半身の周囲を通過したりする空気流れを形成する。

着座部１０ｂでは、送風装置５０ｂによって車室内の空気が着座部１０ｂの下方から送風装置５０ｂへと吸い込まれ、空気通路２１ｂに対して吹き出される。空気通路２１ｂを通過した空気は、表皮部材３０ｂを通過して着座面３１ｂから車室内へと吹き出される。車室内へと吹き出された空気は着座面３１ｂから上方へと向かい、着座者の下半身の大腿部や臀部へと吹き付けられたり、下半身の周囲を通過したりする空気流れを形成する。以上のようにして車両用シート空調装置１は着座者に対して空気を送風し、着座者に涼感を与える。

次に、図３のフローチャートを参照しながら制御装置６０が実行する制御の一例について説明する。制御装置６０は、作動スイッチが投入される等により車両用シート空調装置１の作動が開始されると図３に示す処理を実行する。

制御装置６０は、まずステップＳ１０でクッション側モータの回転数Ｎｓｃを取得する。次にステップＳ１２へと進み、バック側モータの回転数Ｎｓｂを取得した後、ステップＳ１４へと進む。

ステップＳ１４では、背もたれ側モータ５２ａの回転数Ｎｓｂが固有振動領域内であるか否かを判定する。ステップＳ１４の処理は、背もたれ側回転数判定部６３の実行する処理に相当する。ステップＳ１４で、回転数Ｎｓｂが固有振動領域であると判定されると、ステップＳ１６へと進む。ステップＳ１６では、着座側モータ５２ｂの回転数Ｎｓｃが固有振動領域内であるか否かを判定する。ステップＳ１６の処理は着座側回転数判定部６４の実行する処理に相当する。ステップＳ１６で回転数Ｎｓｃが固有振動領域であると判定されると、バック側モータおよびクッション側モータの両方の回転数Ｎｓｂ、Ｎｓｃが同時にそれぞれの固有振動領域内に入っているので、ステップＳ１８へと進む。

ステップＳ１８では、回転数Ｎｓｂを固有振動領域外まで減少させる。換言すれば、送風装置５０ａの送風量を低下させる。ステップＳ１８の処理の後ステップＳ２０へと進み、回転数Ｎｓｃを固有振動領域外まで上昇させる。換言すれば、送風装置５０ｂの送風量を上昇させる。ステップＳ１８およびステップＳ２０の処理において、回転数Ｎｓｂの減少幅と、Ｎｓｃの上昇幅とは、同程度であることが好ましい。すなわち、送風装置５０ａにおける送風量の減少分と同じ量だけ、送風装置５０ｂにおける送風量を増加させる。換言すれば、ステップＳ１８の処理を実行する直前と、ステップＳ２０を実行した直後とで、送風装置５０ａ、５０ｂが送風する総送風量が実質的に同等となるように、回転数Ｎｓｂ、Ｎｓｃの変化量を決定する。ステップＳ２０の処理を実行すると、再びステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を繰り返す。

一方ステップＳ１６にて、回転数Ｎｓｃが固有振動領域外であると判定された場合には、ステップＳ２２へと進む。ステップＳ２２では、ステップＳ１８と同様に回転数Ｎｓｂを固有振動領域外まで減少させる。その後ステップＳ２４へと進み、回転数Ｎｓｃを、回転数Ｎｓｂの減少分と同等分だけ上昇させる。すなわち、バック側モータの回転数Ｎｓｂ減少によって低下した送風装置５０ａの風量を、送風装置５０ｂの風量を上昇させることによって補う。特に回転数Ｎｓｂの減少分と同等分だけ回転数Ｎｓｃを上昇させるため、ステップＳ２２の直前とステップＳ２４の直後とで送風装置５０ａ、５０ｂの総送風量を実質的に同等とすることができる。ステップＳ２４の処理を実行すると、再びステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を繰り返す。

次にステップＳ１４にて回転数Ｎｓｂが固有振動領域でないと判定された場合について説明する。この場合、ステップＳ１４からステップＳ２６へと進む。ステップＳ２６の処理は、ステップＳ１６の処理と同様である。すなわちステップＳ２６の処理も着座側回転数判定部６４の実行する処理に相当する。ステップＳ２６にて回転数Ｎｓｃが固有振動領域内であると判定された場合には、ステップＳ２８へと進む。

ステップＳ２８では、減少後回転数Ｎｓｃｄと現在の回転数Ｎｓｂとの差分が閾値よりも小さいか否かを判定する。これにより、回転数Ｎｓｃを固有振動領域内から外すために減少させた場合に、減少後の回転数Ｎｓｃが２つのモータ５２ａ、５２ｂ間で共鳴音を発生する程度に回転数Ｎｓｂに接近するか否かを判定する。このステップＳ２８で差分が閾値よりも小さいと判定されると、共鳴音の発生を回避するため、ステップＳ３０へと進む。ステップＳ２８は、差分判定部６７が実行する処理に相当する。

ステップＳ３０では、回転数Ｎｓｃを固有振動領域外まで上昇させる制御を実行する。その後ステップＳ３２へと進み、回転数Ｎｓｂを回転数Ｎｓｃの上昇分と同等分だけ減少させ、送風装置５０ａ、５０ｂの総送風量がステップＳ３０の直前とステップＳ３２の直後とで変化しないようにする。ステップＳ２８～ステップＳ３２の処理により、回転数Ｎｓｃを減少させることで回転数Ｎｓｂに接近する可能性がある場合には、逆に回転数Ｎｓｃを上昇させるように制御して、共鳴音の発生を抑制しつつ回転数Ｎｓｃを固有振動領域外へと変更することができる。加えて、回転数Ｎｓｂを減少させることで、総送風量の変動を抑制することができる。ステップＳ３２の処理を実行すると、再びステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を繰り返す。

一方ステップＳ２８で回転数Ｎｓｃが回転数Ｎｓｂよりも大きくないと判定された場合には、ステップＳ３４へと進む。ステップＳ３４では、回転数Ｎｓｃを固有振動領域外まで減少させる。ステップＳ３４の後にステップＳ３６へと進む。ステップＳ３６では、回転数Ｎｓｂを維持させる。すなわち、回転数Ｎｓｂを変化させない。ステップＳ２８～Ｓ３６の処理により、回転数Ｎｓｃを低下させても回転数Ｎｓｂに接近しない場合には、回転数Ｎｓｃを低下させて送風装置５０ｂにおける固有振動に起因する騒音の発生を抑制する。そして回転数Ｎｓｂを維持して送風装置５０ａの送風量を上昇させないことで腰冷えを抑制する。すなわち、回転数Ｎｓｃを減少する場合には、総送風量の変動抑制よりも、着座者の背中部に当たる風量が上昇することで発生しうる悪影響の抑制を優先する。ステップＳ３６の処理を実行すると、再びステップＳ１０へと戻り、図２のフローチャートの処理を繰り返す。ステップＳ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ３４およびＳ３６の処理は、回転数調整部６８の実行する処理に相当する。

また、ステップＳ２６にて回転数Ｎｓｃが固有振動領域外であると判定された場合には、そのままステップＳ１０へと戻り図３のフローチャートの処理を繰り返す。

次に第１実施形態の車両用シート空調装置１がもたらす作用効果について説明する。第１実施形態の車両用シート空調装置１は、背もたれ部１０ａと着座部１０ｂとを備えるシート１０とを備える。車両用シート空調装置１は、回転することで空気を駆動し、背もたれ面３１ａから車室内に対して空気を吹き出す空気流れを形成するファン５１ａと、ファン５１ａを回転駆動する背もたれ側モータ５２ａとを備える。車両用シート空調装置１は、回転することで空気を駆動し、着座面３１ｂから車室内に対して空気を吹き出す空気流れを形成するファン５１ｂと、ファン５１ｂを回転駆動する着座側モータ５２ｂとを備える。車両用シート空調装置１は、背もたれ側モータ５２ａおよび着座側モータ５２ｂの回転数を制御する制御装置６０を備える。

制御装置６０は、背もたれ側モータ５２ａの回転数が、背もたれ側モータ５２ａの固有振動数に対応する回転数を含む所定の背もたれ側回転数範囲である背もたれ側固有振動領域に含まれるか否かを判定する背もたれ側回転数判定部６３を有する。制御装置６０は、背もたれ側モータ５２ａの回転数が固有振動領域に含まれると判定された場合には、固有振動領域外まで背もたれ側モータ５２ａの回転数を減少させ、且つ着座側モータ５２ｂの回転数を上昇させる制御を実行する回転数調整部６８を有する。

これによれば、背もたれ側モータ５２ａの回転数が、背もたれ側固有振動領域に含まれる場合には、背もたれ側モータ５２ａの回転数を背もたれ側固有振動領域外まで減少させ、背もたれ側送風ファンの風量を減少させる。このため、背もたれ側モータ５２ａの固有振動数に起因する騒音を抑制しつつ、着座者が背中部の過度な冷却を感じることを抑制できる。また着座側モータ５２ｂの回転数を上昇させるので、着座側ファンの風量を増加させ、総風量の減少を補うように風量調整できる。以上により、モータ５２ａの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制を両立する車両用シート空調装置１を提供できる。

回転数調整部６８は、背もたれ側モータ５２ａの回転数の減少分の大きさと着座側モータ５２ｂの回転数の上昇分の大きさとが同等になるように背もたれ側モータ５２ａおよび着座側モータ５２ｂの回転数を調整する。これによれば、背もたれ側送風ファンからの風量と着座側ファンからの風量とを合わせた総風量が、回転数の調整前と調整後とで変化してしまうことを回避できる。これにより、車両用シート空調装置１は、着座者に供給される総風量を変更することなくモータ５２ａの固有振動数に起因する騒音の抑制と着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制を両立することができる。

制御装置６０は、着座側モータ５２ｂの回転数が、着座側モータ５２ｂの固有振動数に対応する回転数を含む所定の回転数範囲である着座側固有振動領域に含まれるか否かを判定する着座側回転数判定部６４を有する。制御装置６０は、着座側モータ５２ｂの回転数が固有振動領域に含まれると判定された場合には、固有振動領域外に着座側モータ５２ｂの回転数を変更し、且つ背もたれ側モータ５２ａの回転数を維持または減少させる制御を実行する回転数調整部６８を有する。

これによれば、着座側モータ５２ｂの回転数が、着座側固有振動領域に含まれる場合には、着座側モータ５２ｂの回転数を着座側固有振動領域外まで変更するので、着座側モータ５２ｂの固有振動数に起因する振動を抑制できる。またこのとき背もたれ側モータ５２ａの回転数は維持または減少させるので、背もたれ部１０ａ側のファン５１ａの風量は変化しないか、減少する。このため着座者の背中部への風量が過度に大きくなることを抑制できる。以上により、モータ５２ｂの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制を両立する制御を実行可能な車両用シート空調装置１を提供できる。特に第１実施形態の車両用シート空調装置１は、着座側回転数判定部６４と、背もたれ側回転数判定部６３とを両方有する。このため、着座側モータ５２ｂと背もたれ側モータ５２ａの両方の制御に関して、モータ５２ａ、５２ｂの固有振動数に起因する騒音の抑制と、着座者の背中部への風量が過度に大きくなることの抑制を両立することができる。

制御装置６０は、着座側モータ５２ｂの回転数および背もたれ側モータ５２ａの両方がそれぞれの固有振動領域に含まれると判定された場合には、着座側固有振動領域外まで着座側モータ５２ｂの回転数を上昇させ、且つ背もたれ側固有振動領域外まで背もたれ側モータ５２ａの回転数を減少させる制御を実行する。

これによれば、背もたれ側モータ５２ａと着座側モータ５２ｂが同時にそれぞれの固有振動領域内の回転数となった場合には、制御装置６０は、背もたれ側モータ５２ａの回転数を背もたれ側固有振動領域外まで低下させる。且つ制御装置６０は着座側モータ５２ｂの回転数を着座側固有振動領域外まで上昇させる。これによって、背もたれ部１０ａ側のファン５１ａの風量を低下させて着座者の背中部への風量増加を抑制しつつ、背もたれ側モータ５２ａおよび着座側モータ５２ｂの両方においてそれぞれの固有振動数に起因する騒音の発生を抑制することができる。

制御装置６０は、着座側固有振動領域外に着座側モータ５２ｂの回転数を減少させる場合の減少後回転数Ｎｓｃｄを設定する着座側回転数設定部６６を有する。制御装置６０は、減少後回転数Ｎｓｃｄと背もたれ側モータ５２ａの回転数の差分が閾値以上であるか否かを判定する差分判定部６７を有する。回転数調整部６８は、着座側回転数判定部６４において着座側モータ５２ｂの回転数が着座側固有振動領域内であると判定され、且つ差分判定部６７にて差分が閾値以上であると判定された場合には、設定された減少後回転数Ｎｓｃｄまで着座側モータ５２ｂの回転数を減少させ、且つ背もたれ側モータ５２ａの回転数を維持する制御を実行する。

これによれば、着座側モータ５２ｂの回転数を減少後回転数Ｎｓｃｄまで減少させても、着座側モータ５２ｂと背もたれ側モータ５２ａとの回転数の差分が閾値以上であれば、着座側モータ５２ｂの回転数を減少後回転数Ｎｓｃｄまで減少させる。これにより、着座側モータ５２ｂの減少後回転数Ｎｓｃｄと背もたれ側モータ５２ａの回転数とが十分に離れている場合には、着座側モータ５２ｂの回転数を減少させつつ背もたれ側モータ５２ａの回転数を維持する制御を実行できる。着座側モータ５２ｂの減少後回転数Ｎｓｃｄと背もたれ側モータ５２ａの回転数とが十分に離れているので、２つのモータ５２ａ、５２ｂ同士の回転音による共鳴音の発生を回避することができる。また、着座側モータ５２ｂの回転数を減少させるので、着座側モータ５２ｂの回転音自体を小さくするように制御できる。さらに、背もたれ側モータ５２ａの回転数は維持するので、背もたれ部１０ａ側のファン５１ａの風量が過度に大きくなることを抑制できる。

回転数調整部６８は、着座側モータ５２ｂの回転数が着座側固有振動領域内であると判定され、且つ差分判定部６７にて差分が閾値より小さいと判定された場合には、着座側固有振動領域外まで着座側モータ５２ｂの回転数を上昇させ、且つ背もたれ側モータ５２ａの回転数を減少する制御を実行する。これによれば、着座側モータ５２ｂの減少後回転数Ｎｓｃｄと背もたれ側モータ５２ａの回転数との差分が閾値より小さくなる場合には、着座側モータ５２ｂの回転数を上昇させることで着座側固有振動領域外へと変更することができる。すなわち、着座側モータ５２ｂの回転数を小さくすると背もたれ側モータ５２ａの回転数に近くなり、共鳴音が発生し得る場合には、着座側モータ５２ｂの回転数を減少させるのではなく上昇させて、背もたれ側モータ５２ａの回転数に接近することを回避できる。また、この場合背もたれ側モータ５２ａの回転数を減少させるので、背もたれ部１０ａ側のファン５１ａの風量を減少させて着座者の背中部への風量が過度に大きくなることを抑制しつつ、総風量を補うように風量調整できる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における車両用シート空調装置１の変形例について説明する。図４において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。

第２実施形態の車両用シート空調装置１は、第１実施形態におけるステップＳ２８の処理の代わりに図４に示すステップＳ２９の処理を実行する点が第１実施形態と相違する。ステップＳ２９では、現在の回転数Ｎｓｃと現在の回転数Ｎｓｂとの差分が閾値よりも小さいか否かを判定する。第２実施形態においてはステップＳ２９の処理が差分判定部６７の実行する処理に相当する。換言すれば、第２実施形態において差分判定部６７は現在の回転数Ｎｓｃと現在の回転数Ｎｓｂとの差分が閾値より小さいか否かを判定する。差分が閾値よりも小さいと判定されるとステップＳ３０へと進み、差分が閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ３４へと進む。

これにより、例えばステップＳ２０やステップＳ２４の処理によって回転数Ｎｓｃが変更されて、回転数Ｎｓｂに共鳴音を発生する程度に接近した場合に、ステップＳ２９の判定によってステップＳ３０、ステップＳ３２の処理へと進むことになる。回転数Ｎｓｃを変更する制御を行った後で回転数Ｎｓｃが回転数Ｎｓｂに接近した場合に、回転数Ｎｓｃと回転数Ｎｓｂとの差を大きくする処理を実行できるので、背もたれ側モータ５２ａと着座側モータ５２ｂとの間で共鳴音が発生することを抑制できる。また、回転数Ｎｓｃと回転数Ｎｓｂとの差分が閾値以上の場合には、ステップＳ３４、ステップＳ３６の処理へと進むことになる。これにより、回転数Ｎｓｃと回転数Ｎｓｂとが十分に離れている場合には、着座側モータ５２ｂの回転数を減少させつつ背もたれ側モータ５２ａの回転数を維持する制御を実行できる。このように、減少後回転数Ｎｓｃｄではなく現在の回転数Ｎｓｃと現在の回転数Ｎｓｂとの差分が閾値より小さいか否か判定し、その判定結果に基づいてステップＳ３０、Ｓ３２の処理またはステップＳ３４、Ｓ３６の処理のどちらかを実行する構成としてもよい。

（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上述の実施形態において、車両用シート空調装置１は、送風装置５０ａ、５０ｂによってシート１０の背もたれ面３１ａおよび着座面３１ｂから空気を吹き出す構成であるとした。これに代えて、背もたれ面３１ａおよび着座面３１ｂから送風装置によって空気を吸い込む構成であってもよい。

上述の実施形態において、制御装置６０はモータ５２ａ、５２ｂの電流値からモータ５２ａ、５２ｂの回転数を算出するとした。これに代えて、回転数を計測するカウンタ等によって電流値を用いることなく回転数を取得する構成であってもよい。

上述の実施形態において、制御装置６０は、ステップＳ２４において回転数Ｎｓｃを回転数Ｎｓｂの減少分と同等分上昇させるとしたが必ずしも同等分だけ上昇させなくともよい。回転数Ｎｓｂの減少分よりも大きい回転数分だけ回転数Ｎｓｃを減少させてもよいし、減少分よりも小さい回転数分だけ回転数Ｎｓｃを減少させるようにしてもよい。ステップＳ３２についても同様に、回転数Ｎｓｃの上昇分と必ずしも同等分だけ回転数Ｎｓｂを減少させる必要はない。

上述の実施形態において、制御装置６０はエアコンＥＣＵであるとしたが、制御装置６０の構成はこれに限らない。制御装置６０は、エアコンＥＣＵとは別のＥＣＵによって提供されてもよいし、複数のＥＣＵが制御装置６０の機能ブロックの機能を分担する構成であってもよい。

上述の実施形態において、ステップＳ３４で回転数Ｎｓｃを減少させる際にはステップＳ３６で回転数Ｎｓｂを維持するとしたが、総風量を低下させても問題ない場合には回転数Ｎｓｂを減少させる制御を行ってもよい。また、ステップＳ３０で回転数Ｎｓｃを上昇させる場合に、ステップＳ３２にて回転数Ｎｓｂを減少させることなく維持する制御を行ってもよい。

上述の実施形態において、送風装置５０ａは背もたれ部１０ａに設置され、送風装置５０ｂは着座部１０ｂに設置されるとした。これに代えて、送風装置５０ａ、５０ｂはそれぞれシート１０から離間した位置に設けられ、ダクト等でシート１０に接続されている構成であってもよい。

１０シート、１０ａ背もたれ部、１０ｂ着座部、５１ａファン（背もたれ側送風ファン）、５０ｂファン（着座側送風ファン）、５２ａ背もたれ側モータ、５２ｂ着座側モータ、６０制御装置（制御部）、６３背もたれ側回転数判定部、６４着座側回転数判定部、６６回転数設定部、６７差分判定部、６８回転数調整部。

Claims

車両に搭載され、着座者の上半身を支持する背もたれ部（１０ａ）と前記着座者の下半身が着座する着座部（１０ｂ）とを備えるシート（１０）と、
回転することで空気を駆動し、前記背もたれ部の表面から車室内に対して空気を吹き出すまたは前記車室内から空気を吸い込む空気流れを形成する背もたれ側送風ファン（５１ａ）と、
前記背もたれ側送風ファンを回転駆動する背もたれ側モータ（５２ａ）と、
回転することで空気を駆動し、前記着座部の表面から前記車室内に対して空気を吹き出すまたは前記車室内から空気を吸い込む空気流れを形成する着座側送風ファン（５１ｂ）と、
前記着座側送風ファンを回転駆動する着座側モータ（５２ｂ）と、
前記背もたれ側モータおよび前記着座側モータの回転数を制御する制御部（６０）と、
を備え、
前記制御部は、
前記着座側モータの回転数が、前記着座側モータの固有振動数に対応する回転数を含む所定の着座側回転数範囲内か否かを判定する着座側回転数判定部（６４）と、
前記着座側モータの回転数と前記背もたれ側モータの回転数との差分が閾値以上であるか否かを判定する差分判定部（６７）と、
前記着座側回転数判定部において前記着座側モータの回転数が前記着座側回転数範囲内であると判定された場合には、前記着座側回転数範囲外に前記着座側モータの回転数を変更し、且つ前記背もたれ側モータの回転数を維持または減少させる制御を実行する回転数調整部（６８）と、
を有し、
前記回転数調整部は、
前記着座側回転数判定部において前記着座側モータの回転数が前記着座側回転数範囲内であると判定され、且つ前記差分判定部にて前記差分が前記閾値以上であると判定された場合には、前記着座側回転数範囲外まで前記着座側モータの回転数を減少させ、且つ前記背もたれ側モータの回転数を維持する制御を実行する車両用シート空調装置。
前記制御部は、
前記背もたれ側モータの回転数が、前記背もたれ側モータの固有振動数に対応する回転数を含む所定の背もたれ側回転数範囲内か否かを判定する背もたれ側回転数判定部（６３）をさらに有し、
前記回転数調整部は、
前記背もたれ側回転数判定部において前記背もたれ側モータの回転数が前記背もたれ側回転数範囲内であると判定された場合には、前記着座側回転数範囲外まで前記着座側モータの回転数を上昇させ、且つ前記背もたれ側回転数範囲外まで前記背もたれ側モータの回転数を減少させる制御を実行する請求項１に記載の車両用シート空調装置。
前記回転数調整部は、
前記着座側回転数判定部において前記着座側モータの回転数が前記着座側回転数範囲内であると判定され、且つ前記背もたれ側回転数判定部において前記背もたれ側モータの回転数が前記背もたれ側回転数範囲内であると判定された場合には、前記着座側回転数範囲外まで前記着座側モータの回転数を上昇させ、且つ前記背もたれ側回転数範囲外まで前記背もたれ側モータの回転数を減少させる制御を実行する請求項２に記載の車両用シート空調装置。
前記回転数調整部は、
前記背もたれ側モータの回転数の減少分の大きさと前記着座側モータの回転数の上昇分の大きさとが同等になるように前記背もたれ側モータおよび前記着座側モータの回転数を調整する請求項２または請求項３に記載の車両用シート空調装置。
前記回転数調整部は、
前記着座側回転数判定部において前記着座側モータの回転数が前記着座側回転数範囲内であると判定され、且つ前記差分判定部にて前記差分が前記閾値より小さいと判定された場合には、前記着座側回転数範囲外まで前記着座側モータの回転数を上昇させ、且つ前記背もたれ側モータの回転数を減少する制御を実行する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用シート空調装置。