JP7404955B2 - 近接空調ユニットの駆動制御方法 - Google Patents
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Description
エンジンと電気モータとを併用したハイブリッド車については、温度調整要素の暖房時の熱源はその走行モードに応じて決定され得る。当該熱源としては、エンジン車と同様に排熱が用いられるか、または、電気自動車と同様に自動車用電池を動力源とする電熱ヒータが用いられる。
温度調整器およびブロワを有する温度調整要素を具備し車両室内において座席の側方または前方に配置され前記座席に向けて空調空気を吹き出すための近接空調ユニットを駆動制御する方法であって、
前記近接空調ユニットのオン/オフスイッチがオンされると、
前記温度調整器を起動し、
前記温度調整器の起動後、所定の待機期間が経過した後に、前記ブロワを起動する、近接空調ユニットの駆動制御方法である。
温度調整器およびブロワを有する温度調整要素を具備し車両室内において座席の側方または前方に配置され当該座席に向けて空調空気を吹き出すための近接空調ユニットを駆動制御する方法である。
当該近接空調ユニットは、座席の側方または前方に配置され当該座席に向けて空調空気を吹き出す点において、既述したような、車両室内全体を空調するための従来の空調装置とは大きく異なる。近接空調ユニットは、座席に向けて空調空気を吹き出すことで、車両室内において当該座席に着座した乗員に近接した部分だけに空調を行うことができる。
また、必要に応じて、当該近接空調ユニットを駆動制御する方法を、本発明の制御方法と称し、当該近接空調ユニットを、本発明の近接空調ユニットと称する。
また、従来どおりに車両室内の広範囲にわたって空調を行う技術を一般空調と称することで、上記の近接空調と区別する。また、当該一般空調を行うための機構を一般空調ユニットと称する。一般空調を行うための温度調整器を一般温度調整器と称する。さらに、一般空調を行うためのブロワを一般ブロワと称する。
また、近接温度調整器は、車両室内において近接空調の対象となる座席や、近接空調ユニットの吹出口の近くに配置される。このため、近接温度調整器を経た空調空気は、座席に着座した乗員に迅速に供給される。つまり、近接空調による空調空気は、大きく温度低下することなく乗員に到達する。
近接空調ユニットのオン/オフスイッチがオンされると、
近接温度調整器を起動し、
当該近接温度調整器の起動後、所定の待機期間が経過した後に、近接ブロワを起動する。
つまり、本発明の制御方法においては、暖機の十分でない近接温度調整器の起動直後には近接ブロワを停止したままにして、冷たい空調空気が乗員に吹き付ける不具合を抑制する。そして、所定の待機期間が経過して近接温度調整器の暖機がなされると近接ブロワを起動することで、近接温度調整器によって十分に温められた空調空気で乗員を温める。これにより、本発明の制御方法によると、冷たい空調空気が供給されることにより乗員に与える不快感を軽減し得る。
なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「x~y」は、下限xおよび上限yをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施形態中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。
なお、例えば、車両の起動後に所定の暖機期間が経過するまでの間だけ本発明の制御方法を行い、当該暖機期間の経過後に近接空調のオン/オフスイッチがオンされた場合には、近接ブロワを近接温度調整器と同時に起動しても良い。この場合の暖機期間としては、上記と同様の15分以内、10分以内、5分以内、1分以内、30秒以内の各範囲を例示できる。
(1)近接温度調整器の起動後、待機期間よりも長い所定の運転期間が経過した後、
(2)近接温度調整器の近傍の温度が所定値を上回ったとき。
よって、本発明の制御方法では、上記の(1)および/または(2)の場合を、近接空調ユニットの温度調整器を停止するのに好適なタイミングとする。
ここでいう「近傍」とは、近接温度調整器からの距離が近いことを意味し、近接温度調整器から2cm~10cmの位置で測定した温度を、近接温度調整器の近傍の温度とみなし得る。
この場合にも、近接空調によって乗員を直接的に温めることで、たとえ一般空調から冷たい空調空気が吹き出したとしても、乗員が知覚する冷たさが軽減され、乗員に与える不快感が軽減される。
したがって、この場合における「一般温度調整器の起動後」は「車両の起動後」と読み替えることができ、上記した第2の待機期間は、冷たい空調空気が吹き出さない程度にエンジンの暖機が進行するのに十分な期間であれば良い。当該第2の待機期間の好ましい範囲としては、車両の起動後30秒以上、1分以上、3分以上、5分以上の各範囲を例示することが可能である。
フロント筐体としては内部空間を有するものが用いられる。フロント筐体の内部空間には、フロント近接温度調整要素が配置される。前部座席を向くフロント近接吹出口は、フロント筐体の表面に露出するように、フロント筐体に一体化される。また、フロント近接温度調整要素を経た空調空気が導入されるフロント近接導入口、および、フロント近接導入口とフロント近接吹出口とを連絡するフロント近接ダクトもまた、フロント筐体の内部に配置される。
具体的には、当該フロント近接吹出口は、前部座席の前後方向に沿って延びるのが好ましい。換言すると、フロント近接吹出口における長手方向の一端部は、前部座席の前後方向において、長手方向の他端部よりも前側に位置するのが好ましい。この場合には、フロント近接吹出口から吹き出す空調空気を乗員の脚部に吹きつけ得る。
背中に関しては、座席の背もたれに覆われ、場合によってはシートヒータで暖められる。このため乗員は、背中よりも大腿部において、より寒さや暖かさを知覚し易いと考えられる。
フロント近接吹出口の長手方向の実際の長さは、150mm以上であるのが好ましく、170mm以上であるのがより好ましく、200mm以上であるのが特に好ましい。
上記したフロント近接吹出口の上端と座面との上下方向の距離のより好ましい範囲として、70mm以上、100mm以上、150mm以上の各範囲を挙げることができる。当該フロント近接吹出口の上端と座面との上下方向の距離に特に上限はないが、好ましい範囲として、250mm以下、230mm以下、200mm以下の各範囲を挙げることができる。
当該フロント近接吹出口の長手方向の全体にわたって空調空気を均一に吹き出すためには、フロント近接ダクトのうちフロント近接吹出口の上流側に位置する部分に、空調空気を整流するための整流機構を設けるのが有効である。
この場合、リヤ近接吹出口はコンソールボックスの後壁に取付けられる。車両の上下方向におけるリヤ近接吹出口の位置は特に問わないが、空調空気を後部座席に着座した乗員の大腿部付近に吹き出し得る位置とするのが好ましい。
本発明の車両用空調装置において、コンソールボックスの後壁および当該後壁に配置されるリヤ近接吹出口は、特許第6540317号におけるコンソールボックスの後壁および吹出口と同様の配置や形状にするのが好ましい。こうすることで、リヤ近接吹出口から吹き出す空調空気を、後部座席に着座する乗員の大腿部に、効率良く届け得る。
より具体的には、前後方向および上下方向に延びる平面で傾斜面を切断した断面において、上領域を示す曲線における上下方向の中心点を接点として接線をとり、これを上領域の接線とすればよい。同じ断面において、下領域を示す曲線における上下方向の中心点を接点として接線をとり、これを下領域の接線とすればよい。そして、水平方向に延びる直線とこれら接線との交差角度を、これら接線の傾斜角度とすればよい。
また、制御装置は、温度検知器で検知した温度が30℃以上、35℃以上、40℃以上または45℃以上になった場合に近接温度調整器を停止するのが好ましい。近接温度調整器の近傍の温度がこれらを上回ると、近接空調の空調空気が過度に温められ、乗員が不快に感じたり、近接空調ユニットの故障を招いたりする虞があるが、温度検知器により近接温度調整器近傍の過度な温度上昇を検知し、近接温度調整器を停止することで、当該不具合を抑制または回避できる。
車両室内における実施例1の近接空調ユニットを模式的に表す説明図を図1に示す。実施例1の近接空調ユニットを側面視した様子を模式的に表す説明図を図2に示す。実施例1の近接空調ユニットにおける近接吹出口、近接温度調整器および近接ブロワの位置関係を模式的に表す説明図を図3に示す。実施例1の近接空調ユニット、近接空調ユニットの駆動制御方法および近接空調ユニットの制御装置を模式的に説明するブロック図を図4に示す。実施例1の近接空調ユニットの駆動制御方法を模式的に説明するフローチャートを図5に示す。評価試験1の結果を表すグラフを図6に示す。比較試験1の結果を表すグラフを図7に示す。
以下、上、下とは鉛直方向における上、下を指し、前、後、左、右とは車両進行方向における前、後、左、右を意味するものとする。左右方向は車幅方向であり、前後方向は車両進行方向である。
図2に示すように、フロント近接温度調整要素21は、筐体5の内部に配置されている。フロント近接温度調整要素21は、フロント近接ブロワ21bと、当該フロント近接ブロワ21bの下流側に位置するフロント近接温度調整器21hと、フロント近接ブロワ21bおよびフロント近接温度調整器21hに接続された駆動制御装置7(図4参照)と、を有する。フロント近接温度調整器21hは電源回路81(図4参照)を介して12V電源76(図4参照)に接続されたPTCヒータ73(図4参照)である。実施例1の近接空調ユニット10の駆動制御装置7は、自動車のECU80、および、フロント近接温度調整器21hの近傍に配置された温度検知器74、75(図4参照)を有する。具体的には、当該温度検知器74、75は、各々、サーミスタ75およびサーモスタット74(図4参照)である。
一方の一般導入口32fは、分岐形状をなす二つの一般ダクト33の一方(33f)によって、二つの足元用フロント吹出口30fに連絡される。また、他方の一般導入口32rは、分岐形状をなす二つの一般ダクト33の他方(33r)によって、二つのリヤ一般吹出口30rに連絡される。
オン/オフスイッチ71は車両の電源スイッチ70(イグニッションスイッチまたはパワースイッチ)に接続されている。PTCヒータ73にはサーモスタット74が接続されている。サーモスタット74は、12V電源76とPTCヒータ73との間の電気的接続を物理的にオン/オフ切り替えする。サーミスタ温度計測回路88にはサーミスタ75が接続され、当該サーミスタ75はPTCヒータ73よりも空調空気の流路下流側に配置される。
サーミスタ温度計測回路88にはサーミスタ異常検知回路87が接続され、サーミスタ異常検知回路87はスイッチ駆動回路84a、LED駆動回路84b、ヒータ制御回路86aおよびブロワ制御回路86bに接続される。
さらに、タイマ回路85は電源回路81に接続され、スイッチ駆動回路84aおよびLED駆動回路84bもまた電源回路81に接続される。ヒータ制御回路86aはヒータ駆動回路82に接続され、ブロワ制御回路86bはブロワ駆動回路83に接続される。
また、オン/オフスイッチ71がオンされる際には、同時に、LED71bがオンされて、オン/オフスイッチ71がオンされたことを乗員に告知する。
なお、当該待機状態(S6)においては、既述したように、近接空調のオン/オフスイッチ71がオンされたか否かも判断される(S7)。このため、車両の電源がオフされず(S17のN)、オン/オフスイッチ71がオンされると(S7のY)、S8以降に進み、駆動制御装置7は再度近接空調を開始する。
車両の起動開始直後、前部座席90に乗員96が着座した状態で、フロント近接ブロワ21bを停止したままフロント近接温度調整器21hを起動し、待機期間である30秒の経過後にフロント近接ブロワ21bを起動した。このときのフロント近接吹出口20付近の温度変化を図6に示す。図6に示すように、フロント近接温度調整器21hの起動直後にはフロント近接吹出口20の温度は低いものの、待機期間の経過後にフロント近接ブロワ21bを起動すると、当該フロント近接ブロワ21bの起動直後であるにも拘わらず、35℃程度の温かい空調空気がフロント近接吹出口20から吹き出した。
この結果から、近接空調ユニットの暖房運転を開始する際に、先ず、近接ブロワを停止したままで近接温度調整器を起動し、次いで、所定の待機期間の経過後に近接ブロワを起動することで、近接吹出口から冷たい空調空気が吹き出すことを抑制し得ることがわかる。
比較試験として、上記評価試験1と同じフロント近接空調ユニット2を用い、フロント近接温度調整器21hの起動時に、同時に、フロント近接ブロワ21bを起動した。このときのフロント近接吹出口20付近の温度変化を図7に示す。図7に示すように、フロント近接温度調整器21hの起動後30秒が経過するまでは、フロント近接吹出口20から冷たい空調空気が吹き出した。つまり、フロント近接温度調整器21hの暖機がなされていないときにフロント近接ブロワ21bを起動すると、充分に温められていない空調空気がフロント近接吹出口20に供給され、当該空調空気により乗員が冷たさを知覚する虞がある。
以上の評価試験1および比較試験1の結果から、本発明の制御方法は、近接温度調整器の起動後、所定の待機期間が経過した後に近接ブロワを起動することで、車両の起動開始直後に暖房運転を開始した場合にも乗員に暖かい空調空気を供給することができ、乗員に与える不快感を軽減し得る、ということが裏付けられる。
2:フロント近接空調ユニット(近接空調ユニット)
21b:フロント近接ブロワ(ブロワ、近接ブロワ)
21h:フロント近接温度調整器(温度調整器、近接温度調整器)
4:リヤ近接空調ユニット(近接空調ユニット)
41b:リヤ近接ブロワ(ブロワ、近接ブロワ)
41h:リヤ近接温度調整器(温度調整器、近接温度調整器)
7:近接空調ユニットの駆動制御装置
74:サーモスタット(温度検知器)
75:サーミスタ(温度検知器)
80:ECU
85:タイマ回路(タイマ)
90:前部座席(座席)
91:後部座席(座席)
95:車両室内
Claims (6)
- 温度調整器およびブロワを有する温度調整要素を具備し車両室内において座席の側方または前方に配置され前記座席に向けて空調空気を吹き出すための近接空調ユニットを駆動制御する方法であって、
前記近接空調ユニットのオン/オフスイッチがオンされると、
前記温度調整器を起動し、
前記温度調整器の起動後所定の待機期間が経過する前に前記温度調整器付近の温度の計測を開始し、前記温度が正常範囲内にあることを実際に確認できた後、前記所定の待機期間が経過した後に、前記ブロワを起動する、近接空調ユニットの駆動制御方法。 - 前記温度調整器の起動後、前記待機期間よりも長い所定の運転期間が経過した後、および/または、
前記温度調整器の近傍の温度が所定値を上回ったときに、前記温度調整器を停止する、請求項1に記載の近接空調ユニットの駆動制御方法。 - 前記温度調整器の停止後、所定の冷却期間が経過した後に、前記ブロワを停止する、請求項1または請求項2に記載の近接空調ユニットの駆動制御方法。
- 請求項1から請求項3の何れか一項に記載の近接空調ユニットの駆動制御方法に用いる制御装置であって、
前記オン/オフスイッチ、前記温度調整器および前記ブロワに接続され、タイマを有するECUと、
前記ECUに接続されかつ前記温度調整器の近傍に配置された温度検知器と、を具備し、
前記ECUは、前記近接空調ユニットの前記オン/オフスイッチがオンされると、
前記温度調整器を起動するとともに前記タイマのカウントダウンを開始し、前記温度調整器の起動後所定の待機期間が経過する前に前記温度調整器付近の温度の計測を開始し、前記温度が正常範囲内にあることを実際に確認できた後、前記所定の待機期間が経過した後に、前記ブロワを起動する、近接空調ユニットの駆動制御装置。 - 前記ECUに接続されかつ前記温度調整器の近傍に配置されたサーミスタを有し、
前記ECUは、
前記温度調整器を起動するとともに前記タイマのカウントダウンを開始し、前記待機期間よりも長い所定の運転期間が経過した後、および/または、
前記サーミスタにより検知した温度が所定値を上回ったときに、前記温度調整器を停止する、請求項4に記載の近接空調ユニットの駆動制御装置。 - 前記ECUは、
前記温度調整器の停止後、所定の冷却期間が経過した後に、前記ブロワを停止する、請求項4または請求項5に記載の近接空調ユニットの駆動制御装置。
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