DE10256698A1

DE10256698A1 - Fahrzeugklimaanlage mit Sitzklimatisierungseinheit

Info

Publication number: DE10256698A1
Application number: DE10256698A
Authority: DE
Inventors: Kosuke Hayashi; Takeshi Yoshinori; Shigeki Harada; Akira Yamaguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2003-06-18
Also published as: US20030109212A1; JP3948355B2; US6719624B2; JP2003231411A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Klimatisierungseinheit (1) zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle, einer Sitzklimatisierungseinheit (2) zum Einstellen einer Temperatur eines Sitzes (3), einem Temperatursensor (5) zum Ermitteln einer Temperatur in einem vorderen Bereich eines Fahrgasts, der in einem Sitz (3) sitzt, und der Temperatur des Sitzes (3) und einer Steuereinheit (4) zum Steuern des Betriebs der Raumklimatisierungseinheit (1) und der Sitzklimatisierungseinheit (2), so dass die Differenz zwischen der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und der Temperatur des Sitzes (3) in einen bestimmten Wertebereich fällt. Eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts wird dadurch verringert und der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast kann verbessert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage zum Klimatisieren der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs.
Aus der japanischen Patentschrift Nummer Hei. 10-504977 ist eine Fahrzeugklimaanlage bekannt, die eine Raumklimatisierungseinheit zum Klimatisieren der Fahrgastzelle und eine Sitzklimatisierungseinheit zum Einstellen der Temperatur eines Sitzes aufweist. Diese herkömmliche Klimaanlage ist so aufgebaut, dass die Temperatur der Luft ermittelt wird, die den Fahrer bzw. einen Beifahrer (nachfolgend der Einfachheit halber als Fahrgast bezeichnet) umgibt, sowie die Temperatur der Luft in dem Sitz, und die automatisch die Temperatur des Sitzes durch die Sitzklimatisierungseinheit einstellt. In diesem Fall stellt die Sitzklimatisierungseinheit die Temperatur des Sitzes unabhängig von der Raumluftklimatisierungseinheit ein.
Eine weitere herkömmliche Klimaanlage, die aus der japanischen Patentoffenlegungsschriftnummer Hei 10-297243 bekannt ist, führt eine Steuerung derart durch, dass die Raumklimatisierungseinheit und die Sitzklimatisierungseinheit auf Grundlage der Fahrgastzellentemperatur, einer Sonnenlichteinstrahlmenge und dergleichen korrelieren. Diese bekannte Anlage ist jedoch mit einem Problem behaftet, demnach die Sitzklimatisierungseinheit, die Temperatur unabhängig von der Raumklimatisierungseinheit steuert, wobei eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen vorderen und hinteren Fahrgästen hervorgerufen wird, wodurch diesen ein unangenehmes Klimatisieren vermittelt wird.
Mehr im Einzelnen kühlt die Raumklimatisierungseinheit während des Sommers die gesamte Fahrgastzelle, während die Sitzklimatisierungseinheit den Rücken des Fahrgasts direkt kühlt. Der Rücken des Fahrgasts kühlt dabei rascher ab als die Vorderseite des Fahrgastes und eine beträchtliche Differenz bezüglich des Wärmeempfindens wird zwischen dem Rücken des Fahrgasts und seiner Vorderseite hervorgerufen, was für diesen unangenehm sein kann. Wenn hingegen die Steuerung so durchgeführt wird, dass Klimatisierungsluft intensiv in Richtung auf den Fahrgast zwangsweise übertragen wird, wird die Vorderseite des Fahrgasts rascher abgekühlt als sein Rücken und dies führt zu einer signifikanten Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen Vorderseite und Rücken des Fahrgasts. Im Winter heizt die Raumklimatisierungseinheit die gesamte Fahrgastzelle, während die Sitzklimatisierungseinheit den Rücken des Fahrgasts direkt heizt. Der Rücken des Fahrgasts wird dadurch schneller erwärmt als seine Vorderseite, wodurch eine beträchtliche Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen Vorderseite und Rücken des Fährgasts hervorgerufen wird.
Alternativ führt die zweite vorstehend erläuterte herkömmliche Anlage die Steuerung derart durch, dass die Raumklimatisierungseinheit und die Sitzklimatisierungseinheit miteinander korrelieren. Das Wärmeempfinden des Fahrgasts wird jedoch aus einer speziellen Information ermittelt, wie etwa der Fahrgastzellentemperatur und der Sonneneinstrahlungsmenge, wodurch es nicht möglich ist, Wärmeempfindungen an speziellen Stellen, wie etwa auf der Vorderseite und dem Rücken bzw. der Rückseite des Fahrgasts zu ermitteln. Dieses System beseitigt ebenfalls nicht das unangenehme Empfinden eines Fahrgasts aufgrund einer Differenz von Wärmewahrnehmung zwischen Vorderseite und Rücken des Fahrgasts.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend angesprochenen Probleme gemacht. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Komfortempfinden in der Fahrgastzelle (für einen Fahrgast) zu verbessern, indem die Differenz zwischen Wärmewahrnehmung zwischen Vorderseite und Rückseite bzw. Rücken des Fahrgasts verringert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit anderen Worten schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Raumklimatisierungseinheit 1 zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle; eine Sitzklimatisierungseinheit 2 zum Einstellen einer Temperatur eines Sitzes 3; einen Temperatursensor 5 zum Ermitteln einer Temperatur auf der Vorderseite eines Fahrgast, der auf dem Sitz 3 liegt, und der Temperatur des Sitzes 3; und eine Steuereinheit 4 zum Steuern des Betriebs von zumindest entweder der Raumklimatisierungseinheit 1 bzw. der Sitzklimatisierungseinheit 2 derart, dass eine Differenz zwischen der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und der Temperatur des Sitzes 3 innerhalb eines bestimmten Wertebereichs fällt. Wenn die Klimaanlage derart aufgebaut ist, wird eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen Vorderseite und Rückseite des Fahrgasts verringert, wodurch der Komfort (für den Fahrgast) in der Fahrgastzelle verbessert ist.
Bei der Fahrzeugklimaanlage gemäß dem ersten Aspekt sieht die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt einen Infrarotsensor vor, der ein Element zum Ermitteln der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und ein Element zum Ermitteln der Temperatur des Sitzes 3 aufweist, der als Temperatursensor 5 eingesetzt wird.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der Erfindung ist der Temperatursensor aus einem Sensor erstellt zum Ermitteln der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und aus einem Sensor zum Ermitteln der Temperatur des Sitzes 3 an einer Stelle in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts.
Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, wird die Temperatur an einem Abschnitt in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts ermittelt und das Wärmeempfinden am Rücken des Fahrgasts kann exakt ermittelt werden, wodurch es möglich ist, die Steuerung besser durchzuführen. Der Komfort in der Fahrgastzelle (für den Fahrgast) kann dadurch zusätzlich verbessert werden.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst die Sitzklimatisierungseinheit 2 ein Gebläse 21 zu blasen von Luft weg von dem Sitz 3, und eine Luftmengenreguliereinrichtung 25 zum Regulieren einer Luftmenge, die von einer rechten Seite des Sitzes 3 weggeblasen wird, und eine Luftmenge, die von einer linken Seite des Sitzes 3 weggeblasen wird. Bei dem Temperatursensor 5 handelt es sich außerdem um einen Sensor, der zum Ermitteln einer Temperatur auf einer rechten Vorderseite des Fahrgasts und einer Temperatur auf der linken Vorderseite des Fahrgasts ausgelegt ist. Die Steuereinheit 4 steuert außerdem den Betrieb der Luftmengenreguliereinrichtung 25 auf Grundlage der Temperatur auf der rechten Seite des Fahrgasts und der Temperatur auf der linken Seite des Fahrgasts.
Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, können beispielsweise in dem Fall, dass die Richtung und die Menge von Sonnenlicht eine Temperaturdifferenz zwischen der rechten Vorderseite und der linken Vorderseite des Fahrgasts hervorrufen, eine lokale Differenz bezüglich des Wärmeempfindens aufgrund von Sonnenlicht(-einstrahlung) oder dergleichen verringert werden durch Einstellen der Luftmenge, die ausgehend von der rechten Seite und der Luftmenge, die ausgehend von der linken Seite des Sitzes auf Grundlage der Temperaturdifferenz geblasen wird. Der Komfort in der Fahrgastzelle (für den Fahrgast) kann dadurch zusätzlich verbessert werden.
Gemäß einem fünften Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Raumklimatisierungseinheit 1 zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle und eine Klimatisierungszustandsermittlungseinrichtung 5 zum Ermitteln eines Klimatisierungszustands an einer vorderen Stelle des Fahrgasts, der auf einem Sitz 3 sitzt, und eines Klimatisierungszustands an einer Kontaktfläche des Fahrgasts mit dem Sitz 3. Der Betrieb der Raumklimatisierungseinheit 1 wird derart gesteuert, dass eine Differenz zwischen zwei ermittelten Werten, die jeweils die Klimatisierungszustände anzeigen, in einen bestimmten Wertebereich fällt. Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, wird selbst in einer Klimaanlage, die keine Sitzklimatisierungseinheit umfasst, eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert, wodurch der Komfort für den Fahrgast in der Fahrgastzelle verbessert wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Raumklimatisierungseinheit 1 zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle; eine Sitzklimatisierungseinheit 2 zum Einstellen der Temperatur eines Sitzes 3; und eine Klimatisierungszustandsermittlungseinrichtung 5 zum Ermitteln eines Klimatisierungszustands einer vorderen Stelle bzw. Vorderseite eines Fahrgasts, der auf dem Sitz 3 sitzt, und einen Klimatisierungszustand an einer Kontaktfläche des Fahrgasts mit dem Sitz 3. Die Richtung von Luft, die aus der Raumklimatisierungseinheit 1 gesteuert wird, wird derart gesteuert, dass eine Differenz zwischen zwei ermittelten Werten, welche die Klimatisierungszustände anzeigen, in einem bestimmten Wertebereichfelds.
Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, kann eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert werden, wodurch der Komfort für den Fahrgast in der Fahrgastzelle verbessert werden kann.
In Übereinstimmung mit einem siebten Aspekt der Erfindung kann entweder eine Hauttemperatur des Fahrgasts oder eine Wärmeempfindung des Fahrgasts, ermittelt aus der Hauttemperatur des Fahrgasts, als die beiden ermittelten bzw. Ermittlungswerte verwendet werden, welche die Klimatisierungszustände anzeigen.
In Übereinstimmung mit einem achten Aspekt der Erfindung kann die Hauttemperatur des Fahrgasts auf Grundlage der Temperatur der Bekleidung, die der Fahrgast trägt, und der Temperatur des Sitzes 3 ermittelt werden.
In Übereinstimmung mit einem neunten Aspekt der Erfindung kann ein Infrarotsensor 5 zum Ermitteln der Temperatur der Bekleidung, die der Fahrgast trägt, und der Temperatur des Sitzes 3 als die Klimatisierungszustandsermittlungseinrichtung verwendet werden.
In Übereinstimmung mit einem zehnten Aspekt der Erfindung kann der Infrarotsensor 5 ein Element zum Ermitteln der Temperatur der Bekleidung, die der Fahrgast trägt, und ein Element zum Ermitteln der Temperatur des Sitzes 3 aufweisen.
In Übereinstimmung mit einem elften Aspekt der Erfindung ändert sich der bestimmte Wert, der zu vergleichen ist mit der Differenz zwischen den beiden ermittelten Werten, welche die Klimatisierungszustände anzeigen, in Reaktion auf einen Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle.
Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, kann durch Erhöhen des bestimmten Werts, wenn der Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle sich in einem Übergangs(-zustand) befindet, beispielsweise das unkomfortable Empfinden für den Fahrgast, das hervorgerufen sein kann durch eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen Vorderseite und Rückseite des Fahrgasts, verringert werden, während eine Zeit beibehalten wird, die erforderlich ist, die Ziel- bzw. Sollrautemperatur zu erreichen. Durch Verringern des bestimmten, Werts, wenn der Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle stabil ist, wird Kleinkindern oder älteren Menschen mit eingeschränktem Temperatursteuerfunktionen ein komfortables Empfinden vermittelt, weil der Stress, dem sie hierdurch ausgesetzt sein können, verringert ist.
In Übereinstimmung mit einem zwölften Aspekt der Erfindung wird der bestimmte Wert, der zu vergleichen ist mit der Differenz zwischen den beiden ermittelten Werten, die jeweils die Klimatisierungszustände anzeigen, für jeden Sitz gewählt.
Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, kann selbst in dem Fall, dass die Klimatisierungsheizlast von einem Sitz zu einem anderen sich unterscheidet aufgrund des Einflusses von der Sonnenlichteinstrahlung beispielsweise, die Steuerung optimal für jeden Sitz durch Einstellen des bestimmten Wertes für jeden Sitz durchgeführt werden.
In Übereinstimmung mit einem dreizehnten Aspekt der Erfindung wird der bestimmte Wert, der zu vergleichen ist mit der Differenz zwischen den beiden ermittelten Werten, welche die Klimatisierungszustände anzeigen, durch jeden Fahrgast gewählt. Wenn die Klimaanlage in dieser Weise erstellt ist, kann die Steuerung in Übereinstimmung mit den Wünschen der individuellen Fahrgäste erfolgen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 den Gesamtaufbau einer Klimaanlage für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Flussdiagramm unter Darstellung eines Teils eines Steuerprogramms, das durch eine in Fig. 1 gezeigte Steuereinheit ablaufen gelassen wird;
Fig. 3 eine Ansicht einer Klimatisierungskonfiguration in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 den Gesamtaufbau einer Klimaanlage für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 ein Flussdiagramm eines Teils eines Steuerprogramms, dass durch die in Fig. 4 gezeigte Steuereinheit ablaufen gelassen wird;
Fig. 6 eine Kurvendarstellung von Änderungen der Temperatur in jeweiligen Abschnitten zur Verwendung für die Erläuterung einer Funktion, deren Anlage in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform;
Fig. 7 ein Kurvenverlauf eines Teils eines Steuerprogramms für eine Klimaanlage für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine Kurvendarstellung von Änderungen der Temperatur in jeweiligen Abschnitten, wenn das Kühlen eingeschaltet ist, zur Verwendung bei der Erläuterung einer Funktion der Anlage in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform;
Fig. 9 eine Kurvendarstellung von Änderungen der Temperatur in jeweiligen Abschnitten, wenn der Heizer eingeschaltet ist zur Verwendung bei der Erläuterung einer Funktion der Anlage in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Gesamtaufbaus einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Raumklimatisierungseinheit 1 zum Klimatisieren der Fahrgastzelle und eine Sitzklimatisierungseinheit 2 zum Einstellen der Temperatur eines Sitzes in der Fahrgastzelle.
Die in Fig. 1 gezeigte Raumklimatisierungseinheit 1 ist eine an sich bekannte Einheit, welche die Fahrgastzelle durch Kühlen oder Heizen von Luft und Austragen derselben in die Fahrgastzelle klimatisiert. Die Raumklimatisierungseinheit 1 ist mit einem Gebläse zum Blasen von Luft, einem Kältekreislauf zum Kühlen von Luft durch einen Wärmetauschprozess zwischen einem Kältemittel und Luft, einem Heizerkern zum Heizen von Luft durch einen Wärmetauschprozess zwischen Motorkühlwasser (heißes Wasser) und Luft, einer Luftauslassumschaltklappe zum Umschalten von Luftblasrichtungen und dergleichen versehen (von welchen Elementen sämtliche in den Zeichnungen nicht gezeigt sind).
Ein Sitz 3 weist ein Sitzpolster 31 zum Tragen des Hinterteils und der Oberschenkel eines Fahrgasts und eine Sitzlehne 32 zum Abstützen des Rückens des Fahrgasts auf. Die Sitzklimatisierungseinheit 2, zum Einstellen der Temperatur des Sitzes 3, ist mit einem Gebläse 21 zum Blasen von Luft, die aus der Fahrgastzelle angesaugt wird, und einem Heizer 22 zum Heizen von Luft versehen, wobei der Heizer stromabwärts von dem Gebläse 21 angeordnet ist. Die Sitzklimatisierungseinheit 2 ist derart erstellt, dass Luft aus Luftauslässen (nicht gezeigt) des Sitzpolsters 31 und der Sitzlehne 32 des Sitzes 3 geblasen wird. Das Gebläse 21 ist mit einem Elektromotor und einem Lüfter versehen und die zu blasende Luftmenge wird durch Steuern einer Spannung gesteuert, die an einen Elektromotor angelegt ist. Der Heizer 22 ist derart erstellt, dass eine Luftheizmenge durch Steuern einer Spannung gesteuert wird, die an den Heizer 22 angelegt ist.
Eine Steuereinheit 4 zum Steuern der Raumklimatisierungseinheit 1 und der Sitzklimatisierungseinheit 2 ist eine Einheit auf Grundlage eines (nicht gezeigten) Mikrocomputers mit einem (nicht gezeigten) ROM, der ein Steuerprogramm speichert. Die Steuereinheit 4 lässt das Steuerprogramm ablaufen und steuert dadurch die Temperatur und die in die Fahrgastzelle zu blasende Luft durch Steuern des Betriebs der Raumklimatisierungseinheit 1. Die Steuereinheit 4 steuert außerdem die Temperatur und die Luftmenge, die aus dem Sitz 3 geblasen werden soll, durch Steuern des Gebläses 21 und des Heizers 22 in der Sitzklimatisierungseinheit 2.
Die Steuereinheit 4 empfängt Signale von einem Raumlufttemperatursensor zum Ermitteln der Temperatur der Raumluft, einen Umgebungslufttemperatursensor zum Ermitteln der Umgebungslufttemperatur, einen Sonnenlichtsensor zum Ermitteln der (einfallenden) Sonnenlichtmenge, einen Temperaturwahlschalter zum Wählen der Fahrgastzellentemperatur entsprechenden Wünschen eines Fahrgasts und dergleichen (keines dieser Elemente ist vorzeigend gezeigt). Die Einheit 4 empfängt außerdem ein Signal von einem Temperatursensor 5 zum Ermitteln der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts bzw. vor diesem, der auf dem Sitz 3 sitzt, und der Temperatur des Sitzes 3.
Bei dem Temperatursensor 5 handelt es sich um ein Infrarotsensor zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend einer Änderung der Menge an Sonnenstrahlen, die mit einer Temperaturänderung verbunden sind an einem Abschnitt, der einer Temperaturmessung unterliegt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Temperatursensor 5 mehrere Thermoerfassungselemente und er ist auf der Decke im Fahrzeuginneren in der Nähe des Rückspiegels angeordnet. Der Temperatursensor 5 ermittelt die Oberflächentemperatur (nachfolgend als Temperatur der vorderen Fahrgastbekleidung bezeichnet) Tf im vorderen oberen Körperabschnitt der Bekleidung, die der Fahrgast trägt, der im Sitz 3 sitzt. Diese Ermittlung erfolgt unter Verwendung von einigen der Thermoerfassungselemente. Die Ermittlung der Oberflächentemperatur (nachfolgend als Sitztemperatur bezeichnet) Tseat des Sitzes 3 wird in einem Abschnitt ermittelt, der durch den Fahrgast nicht eingenommen (durch diesen nicht abgedeckt) ist unter Verwendung der Balance der Thermoerfassungselemente.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Klimaanlage für ein Fahrzeug unter Fig. 2 erläutert, die ein zentrales Steuerprogramm zeigt, welches durch die Steuereinheit 4 ablaufen gelassen wird.
Wenn der Motor gestartet wird, beginnen die Raumklimatisierungseinheit 1 und die Sitzklimatisierungseinheit 2 zu arbeiten. Die Steuereinheit 4 steuert die Temperatur und die Menge der Luft, die von der Raumluftklimatisierungseinheit 1 in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm geblasen wird, das in dieser Einheit gespeichert ist, so dass die Fahrgastzellentemperatur gleich der gewünschten Solltemperatur wird. Die Steuereinheit 4 steuert dabei die Temperatur und die Menge der Luft, die von der Sitzklimatisierungseinheit 2 geblasen wird in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm, das in Fig. 2 im einzelnen aufgeführt ist.
Die Sitzklimatisierungseinheit 2 ist derart konfiguriert, dass sie das Gebläse 21 alleine aktiviert, um lediglich Luft während des Sommers zu blasen und derart, dass sie sowohl das Gebläse 21 wie den Heizer 22 während des Winters aktiviert, um heiße Luft, ausgehen vom Sitz 3, zu blasen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, werden im Schritt S100 Ermittlungssignale, wie die Umgebungsluft, eine Fahrgastvorderseitebekleidungstemperatur Tf und die Sitzoberflächentemperatur Tseat gelesen. Im Schritt S101 wird daraufhin eine Temperaturdifferenz Td zwischen der Fahrgastvorderseitenbekleidungstemperatur Tf und der Sitzoberflächentemperatur Tseat berechnet. Die Temperaturdifferenz Td ist definiert als: Td = Tseat - Tf.
Im Schritt S102 wird daraufhin die Umgebungstemperatur mit der bestimmten Temperatur T1 verglichen, um grob zu ermitteln, ob Sommer oder Winter als Jahreszeit herrscht. In diesem Hinblick ist bevorzugt, die bestimmte Temperatur T1 etwa mit 10°C (50°F) festzulegen.
Im Fall, dass der Schritt S102 JA ergibt, das heißt, wenn die ermittelte Jahreszeit der Sommer ist, weil die Umgebungstemperatur hoch ist, schreitet der Fluss zum Schritt S103 weiter. Im Schritt 103 wird die Temperaturdifferenz Td mit einer zulässigen Obergrenze Td1 (nachfolgend als die zulässige obere Sommertemperaturgrenze bezeichnet) der Temperaturdifferenz Td im Sommer auf Grundlage des Wärmeempfindens des Fahrgasts verglichen. Die im Sommer zulässige obere Grenze Td1 bildet einen positiven Wert, beispielsweise beträgt sie 10°C. Der Fall, dass die Temperaturdifferenz Td die im Sommer zulässige obere Grenze Td1 übersteigt, das heißt, in dem Fall, dass die Temperatur des Sitzes 3 so hoch ist, dass der Fahrgast den Sitz 3 als unkomfortabel heiß empfindet, wenn er anfänglich im Sitz sitzt, wird im Schritt S103 JA beurteilt und der Fluss schreitet zum Schritt S104 weiter.
Im Schritt S104 wird die an den Motor des Gebläses 21 in der Sitzklimatisierungseinheit 2 angelegte Spannung erhöht. Die ausgehend vom Sitz 3 geblasene Luftmenge wird dadurch vergrößert und die Sitzoberflächentemperatur Tseat wird verringert. Hierdurch wird die Temperatur am Rücken des Fahrgasts abgesenkt und eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts wird dadurch verringert. Der Gesamtkomfort in der Fahrgastzelle (für den Fahrgast) wird dadurch verbessert.
Im Fall von NEIN im Schritt S103 schreitet der Fluss zum Schritt S105 weiter, wo die Temperaturdifferenz Td mit einer zulässigen unteren Grenze (nachfolgend als im Sommer zulässige untere Grenze) Td2 der Temperaturdifferenz Td in der Sommerzeit verglichen wird, ermittelt auf Grundlage des Wärmeempfindens des Fahrgasts. Die im Sommer zulässige untere Grenze Td2 ist ein negativer Wert, beispielsweise -10°C. Wenn die Temperaturdifferenz Td unter der im Sommer zulässigen unteren Grenze Td2 liegt, das heißt, wenn der Sitz 3 übermäßig abgekühlt wird und wenn die Temperatur des Sitzes 3 zu weit fällt, wird im Schritt S107 JA beurteilt und der Fluss schreitet dadurch zum Schritt S106 weiter.
Im Schritt S106 wird eine an den Motor des Gebläses 21 angelegte Spannung verringert. Eine Luftmenge, die ausgehend von dem Sitz 3 geblasen wird, wird dadurch verringert und die Sitzoberflächentemperatur Tseat steigt. Die Temperatur am Rücken bzw. auf der Rückseite des Fahrgasts steigt hierdurch und die Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Fahrgasts wird dadurch verringert. Der Komfort für den Fahrgast und der Komfort in der Fahrgastzelle werden dadurch verbessert. Diejenige Energie bzw. derjenige Strom, die bzw. der beim Kühlen des Sitzes 3 mehr als notwendig verbraucht wird, wobei es sich hierbei um Energie- bzw. Stromverschwendung handelt, kann eingespart werden. Im Fall von NEIN sowohl im Schritt S103 wie im Schritt S105, das heißt, wenn Td2 Td Td1, liegt die Temperaturdifferenz innerhalb eines geeigneten bzw. korrekten Bereichs. Eine an den Motor des Gebläses 21 angelegte Spannung wird dabei nicht geändert und die Luftmenge wird beibehalten.
Im Fall von NEIN im Schritt S102, das heißt, wenn die Jahreszeit als Winter ermittelt wird, weil die Umgebungstemperatur niedrig ist, schreitet der Fluss zum Schritt S107 weiter, wo die Temperaturdifferenz Td mit einer zulässigen oberen Grenze (nachfolgend als im Winter zulässige obere Grenze bezeichnet) Td3 der Temperaturdifferenz Td im Winter, ermittelt auf Grundlage des Wärmeempfinden des Fahrgasts, verglichen wird. Die im Winter zulässige obere Grenze Td3 ist ein positiver Wert, beispielsweise 10°C. Im Fall, dass die Temperaturdifferenz Td die im Winter zulässige obere Grenze Td3 übersteigt, das heißt, wenn der Sitz 3 übermäßig erwärmt wird und die Temperatur des Sitzes 3 zu weit steigt, wird im Schritt S107 JA beurteilt und der Fluss schreitet dadurch zum Schritt S108 weiter.
Im Schritt S108 wird eine an den Heizer 22 in der Sitzklimatisierungseinheit 2 angelegte Spannung verringert. Eine an den Motor des Gebläses 21 angelegte Spannung wird dadurch im Schritt S109 verringert. Die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Sitz 3 geblasen wird, wird deshalb verringert, während die Luftmenge, die ausgehend vom Sitz 3 geblasen wird, verringert wird, und die Sitzoberflächentemperatur Tseat wird herabgesetzt. Die Temperatur am Rücken bzw. auf der Rückseite des Fahrgasts wird hierdurch verringert und eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts wird verringert. Der Komfort in der Fahrgastzelle, bzw. der Komfort für den Fahrgast wird dadurch verbessert. Außerdem wird derjenige Strom bzw. diejenige Energie, der bzw. die beim Sitzen des Heizers 3 unnötigerweise verbraucht wird, eingespart.
Im Fall von NEIN im Schritt S107 schreitet der Fluss zum Schritt S110 weiter, wo die Temperaturdifferenz Td mit einer zulässigen unteren Grenze (nachfolgend als im Winter zulässige untere Grenze bezeichnet) Td4 der Temperaturdifferenz der Temperaturdifferenz Td im Winter, ermittelt auf Grundlage des Wärmeempfindens des Fahrgasts verglichen wird. Die im Winter zulässige untere Grenze Td4 ist dabei ein negativer Wert, beispielsweise -10°. In dem Fall, dass die Temperaturdifferenz Td unter der im Winter zulässigen unteren Grenze Td4 liegt, das heißt, in dem Fall, dass die Temperatur des Sitzes 3 zunächst derart zu niedrig ist, dass der Fahrgast, der im Sitz 3 sitzt, sich unkomfortabel kalt fühlt, wenn er anfänglich im Sitz sitzt, wird im Schritt S110 JA beurteilt und der Fluss schreitet dadurch zum Schritt S111 weiter.
Im Schritt S111 wird eine an den Heizer 22 angelegte Spannung erhöht. Die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Sitz 3 geblasen wird, steigt dadurch und die Sitzoberflächentemperatur Tseat steigt ebenfalls. Die Temperatur am Rücken bzw. auf der Rückseite des Fahrgasts steigt und eine Differenz im Wärmeempfinden zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts wird dadurch verringert. Der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast wird damit verbessert.
Im Fall von NEIN, sowohl im Schritt S107 wie im Schritt S110, das heißt, wenn Td4 TD Td3, liegt die Temperaturdifferenz Td in einem geeigneten bzw. korrekten Bereich bereit. Die an das Gebläse 21 und den Heizer 22 angelegten Spannungen werden deshalb nicht geändert und die Menge und die Temperatur der Luft werden aufrechterhalten.
Die vier Werte Td1 bis Td4 entsprechen dem in der Erfindung als "bestimmter Wert" bezeichneten Wert. Ein "bestimmter Wertebereich" ist ein Bereich von Werten über oder unter dem bestimmten Wert, abhängig von dem speziellen Vergleich.
In der ersten Ausführungsform wird der Betrieb der Sitzklimatisierungseinheit 2 derart gesteuert, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und der Temperatur des Sitzes 3 in einen bestimmten Wertebereich fällt. Der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. der vom Fahrgast empfundene Komfort kann dadurch verbessert werden, durch Verringern einer Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts.

Zweite Ausführungsform

Diese Ausführungsform ist identisch zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Luftmenge, die ausgehend von der rechten Seite des Sitzes geblasen wird, und die Luftmenge, die ausgehend von der linken Seite des Sitzes geblasen wird, auf Grundlage der Temperatur auf der rechten Vorderseite des Fahrgasts und der Temperatur auf der linken Vorderseite des Fahrgasts jeweils reguliert werden.
In dieser Ausführungsform nutzt der Temperatursensor 5 (siehe Fig. 1) einen Infrarotsensor mit zumindest drei Thermoerfassungselementen. Insbesondere ermittelt der Temperatursensor 5 die Oberflächentemperatur (nachfolgend als rechte vordere Temperatur des Fahrgasts bezeichnet) Tfr auf der rechten Vorder- Seite der Oberkörperbekleidung, die der Fahrgast trägt, der im Sitz 3 sitzt, die Oberflächentemperatur (nachfolgend als linke vordere Temperatur des Fahrgasts bezeichnet) Tf1 auf der linken Vorderseite der Oberkörperbekleidung, die der Fahrgast im Sitz 3 trägt, und die Oberflächentemperatur (nachfolgend als die Sitzoberflächentemperatur bezeichnet) Tseat des Sitzes 3 in einem Abschnitt, der durch den Fahrgast nicht eingenommen (nicht abgedeckt ist).
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Sitzklimatisierungseinheit 2 einen Luftkanal auf, der in einen rechten Luftkanal 23 und einen linken Luftkanal 24 auf der stromabwärtigen Seite des Heizers 22 gezeigt ist. Eine schwenkbewegliche Luftvolumenregulierklappe 25 ist am Verzweigungspunkt der Luftkanäle 23 und 24 vorgesehen und dient als Luftvolumenreguliereinrichtung zum Regulieren eines Verhältnisses zwischen einer Luftmenge, die in den rechten Luftkanal 23 strömt, und eine Luftmenge, die in den linken Luftkanal 24 strömt.
Ferner ist jeder der Luftauslässe des Sitzpolsters 31 und der Sitzlehne 32 des Sitzes 3 (siehe Fig. 1) in einen rechten Luftauslass (nicht gezeigt) und einen linken Luftauslass (nicht gezeigt) unterteilt. Durch den rechten Luftkanal 23 strömende Luft wird aus den rechten Luftauslässen geblasen und durch den linken Luftkanal 24 strömende Luft wird aus den linken Luftauslässen geblasen.
Wie bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform steuert die Steuereinheit 4 (siehe Fig. 1) der vorliegenden Ausführungsform den Betrieb der Sitzklimatisierungseinheit 2 derart, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur auf der Vorderseite des Fahrgasts und der Temperatur des Sitzes 3 in einen bestimmten Wertebereich fällt. In dem Fall, dass die Richtung und die Menge von (einfallendem) Sonnenlicht eine Differenz zwischen der Temperatur auf der rechten Vorderseite des Fahrgastes und der Temperatur auf der linken Vorderseite des Fahrgastes hervorruft, steuert die Steuereinheit 4 die Sitzklimatisierungseinheit 2 so, wie nachfolgend erläutert.
Als Beispiel wird vorliegend angenommen, dass eine Differenz zwischen der rechten vorderen Temperatur Tfr des Fahrgasts und der linken vorderen Temperatur Tf1 des Fahrgasts vorliegt, ermittelt durch den Temperatursensor 5, wenn ausschließlich das Gebläse 21 im Sommer aktiviert ist, und dass die vordere Temperatur Tfr des Fahrgasts höher wird als die linke vordere Temperatur Tf1 des Fahrgasts. Die Position der Luftvolumenregulierklappe 25 wird daraufhin derart gesteuert, dass das Verhältnis der Luftmengen derart reguliert wird, dass eine Luftmenge, die aus den rechten Luftauslässen geblasen wird, größer ist als eine Luftmenge, die aus den linken Luftauslässen des Sitzes 3 geblasen wird.
In dem Fall, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der rechten Vorderseite und der linken Vorderseite des Fahrgasts vorliegt, wird eine lokale Differenz des Wärmeempfindens, hervorgerufen durch Sonnenlicht (-α) oder dergleichen verringert durch Regulieren der Luftmenge, die ausgehend von der rechten Seite geblasen wird, und die Luftmenge, die ausgehend von der linken Seite des Sitzes geblasen wird, auf Grundlage der Temperaturdifferenz. Der Komfort der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast kann dadurch zusätzlich verbessert werden.

Dritte Ausführungsform

In jeder der vorstehend erläuterten Ausführungsformen wird eine Differenz bezüglich des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert durch Steuern des Betriebs der Sitzklimatisierungseinheit 2. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch eine Differenz des Wärmeempfindens verringert durch Steuern des Betriebs der Raumklimatisierungseinheit 1.
Fig. 4 zeigt den Gesamtaufbau einer Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform. Bestandteile der dritten Ausführungsform, welche dieselben sind, wie diejenigen der ersten Ausführungsform sind mit den selben Bezugsziffern verzeichnet und ihre Erläuterung erübrigt sich.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Gesichtsluftblasöffnung der Raumklimatisierungseinheit 1 mit einer Schwenkklappeneinrichtung 11 versehen, die als Luftrichtungseinstelleinrichtung dient, die dazu ausgelegt ist, die Blasrichtung der Klimatisierungsluft einzustellen. Die Schwenkklappeneinrichtung 11 ist dazu ausgelegt, die Blasrichtung der Klimatisierungsluft einzustellen, wenn sie in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in Zusammenwirkung mit einer Klappe gedreht wird, die durch ein Stellorgan, wie etwa einen Schrittmotor angetrieben ist. Wenn kalte Luft eingeschaltet ist, wird die Schwenkklappeneinrichtung 11 in bestimmte Winkel gedreht gehalten, die die Position das im Sitz sitzenden Fahrgasts abdecken, wodurch die Blasrichtung der Klimatisierungsluft konstant geändert wird.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der Klimaanlage für ein Fahrzeug unter Bezug auf Fig. 5, die Einzelheiten des Steuerprogramms zeigt, das durch die Steuereinheit 4 ablaufen gelassen wird.
Wenn der Motor gestartet wird, beginnen die Raumklimatisierungseinheit 1 und die Sitzklimatisierungseinheit 2 zu arbeiten und die Steuereinheit 4 steuert die Temperatur und die Luftmenge, die von der Raumklimatisierungseinheit 1 in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm geblasen wird, das in Fig. 5 im Einzelnen aufgeführt ist, um eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts zu verringern.
Fig. 5 zeigt das Steuerprogramm für die Raumklimatisierungseinheit 1, das durch die Steuereinheit 4 ablaufen gelassen wird, wenn die kalte Luft eingeschaltet ist. Im Schritt S201 werden Ermittlungssignale betreffend die Temperatur Tf der vorderen Bekleidung eines Fahrgasts und die Sitzoberflächentemperatur Tseat gelesen.
Daraufhin wird im Schritt S202 die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts aus der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts ermittelt und die Hauttemperatur (nachfolgend als die Kontaktoberflächentemperatur bezeichnet) Ts2 des Fahrgasts in einem Abschnitt der Haut des Fahrgasts im Kontakt mit dem Sitz 3 wird aus der Sitzoberflächentemperatur Tseat ermittelt. Die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts ist dabei die Temperatur von Luft, die den Fahrgast umgibt, abzüglich dem Abschnitt, der sich im Kontakt mit dem Sitz 3 befindet. Eine durch die nachfolgende Gleichung 1 ausgedrückte Wärmebalance wird auf der Vorderseite des Fahrgasts aufgebaut:

Gleichung 1

K1a(Tc - Ts1) = K1b(Ts1 - Tf)
wobei Tc die Körpertemperatur des Fahrgasts ist, wobei K1a das Wärmeleitvermögen vom Körper zur Haut des Fahrgasts ist und wobei K1b das Wärmeleitvermögen der Haut des Fahrgasts zur Bekleidung ist.
Für die Körpertemperatur Tc ist vorliegend ein feststehender Wert angenommen und die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts wird berechnet durch Einsetzen der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts in die vorstehend genannte Gleichung 1. In ähnlicher Weise ist die Wärmebalance ausgedrückt durch die nachfolgende Gleichung 2, die in demjenigen Abschnitt zum Tragen kommt, wo der Fahrgast sich in Kontakt mit dem Sitz 3 befindet:

Gleichung 2

K2a (Tc - Ts2) = K2b (Ts2 - Tseat)
wobei K2a das Wärmeleitvermögen vom Körper des Fahrgasts zu seiner Haut ist und wobei K2b das Wärmeleitvermögen von der Haut des Fahrgasts zum Sitz 3 durch die Bekleidung ist.
Ein feststehender Wert wird für die Körpertemperatur Tc angenommen und die Kontaktoberflächentemperatur Ts2 wird berechnet durch Einsetzen der Sitzoberflächentemperatur Tseat in die vorstehend genannte Gleichung 2. Im Schritt S203 wird daraufhin eine ermittelte Temperaturdifferenz Td zwischen der vorderen Temperatur Ts1 des Fahrgasts und der Kontaktoberlächentemperatur Ts2 berechnet. Die ermittelte Temperaturdifferenz dT ist definiert als: dT = Ts1 - Ts2.
Im Schritt S204 wird daraufhin die ermittelte Temperaturdifferenz dT mit einer Entscheidungskonstanten C1 verglichen. Die Entscheidungskonstante C1 entspricht dem bestimmten Wert (auf den in den vorstehend genannten Ausführungsformen Bezug genommen ist) und in der vorliegenden Ausführungsform ist die Entscheidungskonstante C1 ein positiver Wert, beispielsweise 5°C.
Es ist bekannt, dass zwischen der Hauttemperatur und dem Wärmeempfinden eine Korrelation besteht. Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz dT gleich oder kleiner als die Entscheidungskonstante C1 ist, ist deshalb die Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts so klein, dass der Fahrgast aufgrund einer Differenz des Wärmeempfindens nicht mit einem unkomfortablen Empfinden konfrontiert wird.
Der Fluss schreitet daraufhin zum Schritt S205 weiter, wenn die ermittelte Temperaturdifferenz dT gleich oder kleiner als die Entscheidungskonstante C1 ist. Im Schritt S205 befindet sich die Raumklimatisierungseinheit 1 unter normaler Luftblassteuerung, weil die Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts so klein ist, dass dem Fahrgast kein unkomfortables Empfinden vermittelt wird. Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz dT die Entscheidungskonstante C1 übersteigt, schreitet alternativ der Fluss zum Schritt S206 weiter. Im Schritt S206 befindet sich die Raumklimatisierungseinheit 1 unter intensiver Luftblassteuerung, so dass die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts rasch abgesenkt wird.
Während der intensiven Luftblassteuerung wird der Betrieb der Schwenkklappeneinrichtung 11 gesteuert durch Verkleinern der Richtungswinkel der Schwenkklappeneinrichtung 11 und durch Verlängern der Zeit zum Blasen klimatisierter Luft in Richtung auf die Position des im Sitz sitzenden Fahrgasts im Vergleich zu der normalen Luftblassteuerung. Die tatsächliche Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, wird deshalb rasch abgesenkt durch Durchführen der intensiven Luftblassteuerung.
Wenn die kalte Luft wie in Fig. 6 gezeigt eingeschaltet wird, variiert die tatsächliche Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, wie durch eine doppelstrichpunktierte Linie gezeigt in dem Fall, dass die vorstehend genannte Steuerung nicht durchgeführt wird. Die tatsächliche Lufttemperatur variiert außerdem wie durch eine durchgezogene Linie angezeigt in dem Fall, dass die vorstehend genannte Steuerung durchgeführt wird. Es wird bemerkt, das deshalb durch Durchführen der vorstehend angeführten Steuerung die ermittelte Temperaturdifferenz dT verringert ist und ebenso eine Differenz der Wärmeempfindung zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts, wodurch der Komfort der Fahrgastzelle bzw. des Fahrgasts in dieser verbessert ist.

Vierte Ausführungsform

Die vorstehend erläuterte dritte Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Klimaanlage, welche die Sitzklimatisierung 2 aufweist. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch derart konfiguriert, dass eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert wird durch Steuern des Betriebs der Raumklimatisierungseinheit 1 in einer Klimaanlage, die keine Sitzklimatisierungseinheit 2 aufweist. Zu diesem Zweck ist das Steuerprogramm (siehe Fig. 5) gemäß der dritten Ausführungsform, die vorstehend erläutert ist, so geändert, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Schritte der vierten Ausführungsform, die den Schritten der dritten Ausführungsform entsprechen, sind mit den selben Schrittnummern bezeichnet und ihre Erläuterung erübrigt sich aus Klarheitsgründen.
Nachdem die ermittelte Temperaturdifferenz dT im Schritt S203 berechnet ist, wie in Fig. 7 gezeigt, wird die ermittelte Temperaturdifferenz dT mit einer Entscheidungskonstanten C1 im Schritt S301 verglichen und die ermittelte Temperaturdifferenz dT wird mit einer Entscheidungskonstanten C2 im Schritt S302 verglichen. Bei der Entscheidungskonstanten C1 handelt es sich um einen positiven Wert, beispielsweise um 5°C, während es sich bei der Entscheidungskonstanten C2 um einen negativen Wert handelt, beispielsweise -5°C. Die beiden Entscheidungskonstanten C1 und C2 entsprechen den in den vorstehend erläuterten Ausführungsformen unter Bezug genommenen "bestimmten Wert".
Wenn beispielsweise im Fall eines Fahrzeugs ohne Sitzklimatisierungseinheit 2 die Fahrgastzelle rasch abgekühlt wird, während der Fahrgast in das Fahrzeug im Sommer einsteigt, wird, wie in Fig. 8 gezeigt, die tatsächliche Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, weit unter die Temperatur der Sitzoberfläche abgesenkt, wodurch dem Fahrzeug ein unkomfortables Empfinden vermittelt werden kann. Wenn im Fall einer derartigen raschen Abkühlung die ermittelte Temperaturdifferenz dT zwischen der vorderen Temperatur Ts1 des Fahrzeugs und der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 gleich oder geringer als die Entscheidungskonstante C2 ist, wenn also mit anderen Worten die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts viel niedriger als die Kontaktoberflächentemperatur Ts2 ist, wird im Schritt S301 die Beurteilung NEIN getroffen und im Schritt S302 wird die Beurteilung JA getroffen und der Fluss schreitet damit zum Schritt S303 weiter.
Im Schritt S303 wird die Soll- bzw. Einstelltemperatur, gewählt durch den Temperaturwahlschalter, korrigiert. Mehr im Einzelnen wird die Einstelltemperatur auf eine relativ hohe Temperatur für den aktuellen Zeitpunkt korrigiert, um das Kühlvermögen zu verringern. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die Geschwindigkeit der Abnahme der tatsächlichen Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, verringert. Hierdurch nähert sich die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 und das unkomfortable Empfinden, das sich dem Fahrgast vermittelt, kann beseitigt werden. In diesem Fall wird eine Korrektur der Einstelltemperatur mit dem Ausmaß gewählt, dass die tatsächliche Temperatur die den Fahrgast umgibt und die Luft nicht steigt.
Wenn im Fall eines Fahrzeugs ohne Sitzklimatisierungseinheit 2 die Fahrgastzelle rasch erwärmt wird, wenn der Fahrgast in das Fahrzeug im Winter einsteigt, steigt hingegen, wie in Fig. 9 gezeigt wird, die tatsächliche Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, weit über die Temperatur der Sitzoberfläche, wodurch dem Fahrgast ein unkomfortables Empfinden vermittelt werden kann. Wenn in einem derartigen Fall raschen Heizens die ermittelte Temperaturdifferenz dT zwischen der vorderen Temperatur Ts1 des Fahrgasts und der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 gleich oder größer als die Entscheidungskonstante C1 ist, wenn also mit anderen Worten die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts weit über der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 liegt, wird im Schritt S301 die Beurteilung JA getroffen und der Fluss schreitet dadurch zum Schritt S304 weiter.
Im Schritt S304 wird eine Soll- bzw. Einstelltemperatur, gewählt durch den Temperaturwahlschalter, korrigiert. Mehr im Einzelnen wird die Einstelltemperatur auf eine relativ niedrige Temperatur zu diesem Zeitpunkt korrigiert, um das Heizvermögen zu verringern. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird dabei die Anstiegsgeschwindigkeit der tatsächlichen Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, verringert. Die vordere Temperatur Ts1 des Fahrgasts nähert sich dadurch der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 und ein unkomfortables Empfinden für einen Fahrgast kann dadurch unterbunden werden. In diesem Fall wird die Korrektur der Einstelltemperatur mit einem Ausmaß gewählt, dass die tatsächliche Temperatur der Luft, die den Fahrgast umgibt, nicht fällt.
Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz dT unter der Entscheidungskonstanten C1 liegt (NEIN im Schritt S301) und wenn sie die Entscheidungskonstante C2 übersteigt (NEIN im Schritt S302) schreitet der Fluss zum Schritt S305 weiter. Da im Schritt S305 die Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts so klein ist, dass dem Fahrgast kein unangenehmes Empfinden vermittelt wird, wird die Raumklimatisierungseinheit 1 unter normale Steuerung gesetzt. Die normale Steuerung bedeutet vorliegend eine Steuerung, unter welcher keine Korrektur der Einstelltemperatur erfolgt.
Selbst in der Klimaanlage ohne Sitzklimatisierungseinheit 2 wird demnach gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert durch Steuern des Betriebs der Raumklimatisierungseinheit 1. Der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast kann damit verbessert werden.

Weitere Ausführungsformen

(1) In den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsformen wird die Temperaturdifferenz Td zwischen der Sitzoberflächentemperatur Tseat und der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts eingestellt, um in den "bestimmten Wert" zu fallen, und zwar durch Steuern des Betriebs der Sitzklimatisierungseinheit 2. Die Temperaturdifferenz Td kann jedoch so eingestellt werden, dass sie in den bestimmten Wert fällt, durch Steuern der Temperatur und der Luftmenge, die von der Raumklimatisierungseinheit 1 geblasen wird.
(2) In den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsformen ist ferner die Sitzoberflächentemperatur Tseat definiert als die Temperatur in einem Abschnitt, wo der Rücken des Fahrgasts sich nicht im Kontakt mit der Oberfläche des Sitzes 3 befindet. Erfahrungsgemäß ist jedoch die Temperatur der Oberfläche des Sitzes 3 höher in einem Abschnitt, der sich in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet, als in einem Abschnitt, der sich nicht in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet. Die Steuerung kann deshalb durchgeführt werden durch Ermitteln der Temperatur auf der Oberfläche des Sitzes 3 in einem Abschnitt, der sich im Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet.
Wenn mehr im Einzelnen ein Infrarotsensor als Temperatursensor 5 verwendet wird, um die Temperatur auf der Oberfläche des Sitzes 3 in einem Abschnitt zu ermitteln, der sich nicht in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet, wird eine Temperatur auf der Oberfläche des Sitzes 3 in einem Abschnitt, der sich in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet, ermittelt unter Berücksichtigung der Körpertemperatur des Fahrgasts, der Temperatur der Luft, die ausgehend vom Sitz 3 geblasen wird, des Materials des Oberflächenabschnitts des Sitzes 3 und dergleichen. Die derart ermittelte Temperatur wird als Sitzoberflächentemperatur Tseat definiert. Der Betrieb der Sitzklimatisierungseinheit 2 kann daraufhin so gesteuert werden, dass die Temperaturdifferenz Td zwischen der Sitzoberflächentemperatur Tseat und der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts in den bestimmten Wert fällt. Wenn die Klimaanlage derart konfiguriert ist, kann das Wärmeempfinden am Rücken des Fahrgasts genauer ermittelt werden, wodurch eine geeignete Steuerung durchgeführt werden kann. Der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast kann dadurch zusätzlich verbessert werden.
Es wird jedoch bemerkt, dass die Sitzoberflächentemperatur Tseat, auf die in den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform Bezug genommen ist, nicht identisch ist mit der Sitzoberflächentemperatur Tseat, die in dieser Ausführungsform unter Bezug genommen ist. Es ist deshalb bevorzugt, die zulässige Obergrenze Td1 im Sommer, die zulässige Untergrenze Td2 im Sommer, die zulässige Obergrenze Td3 im Winter und die zulässige Untergrenze Td4 im Winter auf Werte zu ändern, die für diese Ausführungsform geeignet sind.
(3) In den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsformen werden die Sitzoberflächentemperatur Tseat und die Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts außerdem durch einen einzigen Temperatursensor 5 ermittelt. Ein Sensor zum Ermitteln der Sitzoberflächentemperatur Tseat und ein Sensor zum Ermitteln der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts können jedoch getrennt vorgesehen sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, den Temperatursensor in Gestalt eines Thermoelements, eines Widerstandstemperatursensors und dergleichen im Inneren des Sitzes 3 in einem Abschnitt vorzusehen, der näher zur Oberfläche des Sitzes 3 zu liegen kommt, die sich in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts befindet, so dass die Temperatur auf der Oberfläche des Sitzes 3 in einem Abschnitt in Kontakt mit dem Rücken des Fahrgasts direkt ermittelt wird. Wenn die Klimaanlage derart konfiguriert ist, kann das Wärmeempfinden am Rücken des Fahrgasts genauer ermittelt werden, wodurch eine geeignete Steuerung durchführbar ist. Der Komfort in der Fahrgastzelle bzw. für den Fahrgast kann dadurch zusätzlich verbessert werden. Es wird jedoch bemerkt, dass die in den ersten und zweiten vorstehend erläuterten Ausführungsformen unter Bezug genommene Sitzoberflächentemperatur Tseat nicht identisch mit der Sitzoberflächentemperatur Tseat ist, die in dieser Ausführungsform unter Bezug genommen ist, weshalb es bevorzugt ist, die zulässige Obergrenze Td1 im Sommer, die zulässige Untergrenze Td2 im Sommer, die zulässige Obergrenze Td3 im Winter, die zulässige Untergrenze Td4 im Winter, auf Werte zu ändern, die für diese Ausführungsform geeignet sind.
(4) Außerdem kann eine Steuerung, wie im folgenden angeführt, durchgeführt werden, wenn die kalte Luft für einen Fahrgast eingeschaltet wird, der sich kalt fühlt. Das heißt, die Menge und Temperatur der Luft, die ausgehend vom Sitzpolster 31 geblasen wird, und die Menge und Temperatur der Luft, die ausgehend von der Sitzlehne 32 geblasen wird, können unabhängig einstellbar gemacht werden. Ein Infrarotsensor mit zahlreichen Thermoerfassungselementen wird ferner als Temperatursensor 5 genutzt.
Wenn davon ausgegangen wird, dass sich der Fahrgast kalt fühlt aufgrund einer Temperaturverteilung des Fahrgasts, ermittelt durch den Temperatursensor 5, insbesondere aufgrund der Temperaturverteilung an den Extremitäten der Person, wie etwa an den Händen und Füßen, wird nicht nur das Kühlvermögen der Raumluftklimatisierungseinheit 1 verringert, sondern die Luftmenge, die ausgehend vom Sitzpolster 31 geblasen wird, wird derart reguliert, dass die Füße des Fahrgasts, von denen ausgegangen wird, dass sie Kälte empfinden, nicht stärker als notwendig gekühlt werden. Der Fahrgast, von dem angenommen wird, dass er sich kalt fühlt, wird deshalb vor einem unkomfortablen Empfinden bzw. davor geschützt, dass er sich kalt fühlt, und ein komfortabler Zustand kann erzeugt werden ohne die Wärmeempfindungen weiterer Fahrgäste zu beeinträchtigen bzw. zu berücksichtigen.
(5) In den vorstehend erläuterten dritten und vierten Ausführungsformen sind feststehende Werte für die Entscheidungskonstanten C1 und C2 angenommen. Die Werte können jedoch in Reaktion auf den Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle variieren.
Wenn der Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle sich in einem Übergang befindet, wenn also mit anderen Worten eine beträchtliche Differenz zwischen der Raumtemperatur und der Einstelltemperatur vorliegt, können die Entscheidungskonstanten C1 und C2 vergrößert werden, so dass ein unkomfortables Empfinden für den Fahrgast aufgrund einer Differenz des Wärmeempfindens zwischen der Vorderseite und Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts verringert werden kann, während die Zeit aufrechterhalten wird, die erforderlich ist, die Zielraumtemperatur zu erreichen. Wenn der Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle stabil ist, wenn also mit anderen Worten eine kleine Differenz zwischen der Raumtemperatur und der Einstelltemperatur vorliegt, können die Entscheidungskonstanten C1 und C2 verkleinert werden, so dass Kleinkinder bzw. ältere Menschen mit eingeschränkten Temperatursteuerfunktionen sich komfortabel fühlen, weil der Stress, der ihnen vermittelt werden kann, verringert ist.
(6) Alternativ können die Werte der Entscheidungskonstanten C1 und C2 in den vorstehend erläuterten dritten und vierten Ausführungsformen von Sitz zu Sitz geändert sein. Wenn die Klimaanlage in dieser Weise konfiguriert ist, kann in dem Fall, dass die Klimatisierungslast von Sitz zu Sitz aufgrund des Einflusses von Sonnenlicht(-einstrahlung) beispielsweise variiert, die Steuerung durchgeführt werden, die für jeden Sitz die optimale .ist, und zwar durch Einstellen der Werte der Entscheidungskonstanten C1 und C2 für jeden Sitz.
(7) Ferner kann vorgesehen sein, dass jeder Fahrgast die Werte der Entscheidungskonstanten C1 und C2 in den vorstehend erläuterten dritten und vierten Ausführungsformen selbst wählt, so dass die Steuerung in Übereinstimmung mit den Wünschen jedes Fahrgasts durchgeführt wird.
(8) In der vorstehend erläuterten dritten und vierten Ausführungsformen wird die ermittelte Temperaturdifferenz Td berechnet unter Verwendung der Temperatur Ts1 auf der Vorderseite des Fahrgasts und der Kontaktoberflächentemperatur Ts2 und die nachfolgende Steuerung wird ermittelt durch Vergleichen der ermittelten Temperaturdifferenz Td, die derart mit der Entscheidungskonstanten C1 berechnet ist. Die nachfolgende Steuerung kann jedoch ermittelt werden auf Grundlage des Wärmeempfindens des Fahrgasts.
Mehr im Einzelnen wird die Hauttemperatur (des Fahrgasts) auf der Vorderseite des Fahrgasts aus der Temperatur Tf der vorderen Bekleidung des Fahrgasts ermittelt und die Wärmeempfindung auf der Vorderseite des Fahrgasts, ermittelt aus der Hauttemperatur (äquivalent zur Temperatur Ts1 auf der Vorderseite des Fahrgasts) wird in Zahlen umgesetzt. Die Hauttemperatur auf der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts wird aus der Sitzoberflächentemperatur Tseat ermittelt und das Wärmeempfinden auf der Rückseite bzw. dem Rücken des Fahrgasts, ermittelt aus der Hauttemperatur (äquivalent zu der Kontaktoberflächentemperatur Ts2) wird ebenfalls in Zahlen umgesetzt. Eine Ermittlungsdifferenz bezüglich des Wärmeempfindens wird daraufhin berechnet unter Verwendung dieser beiden numerischen Formen der Wärmeempfindung und die nachfolgende Steuerung wird ermittelt durch Vergleichen der Ermittlungsdifferenz des Wärmeempfindens mit einer Entscheidungskonstanten.

Claims

1. Klimaanlage für ein Fahrzeug aufweisend:
eine Raumklimatisierungseinheit (1) zur Klimatisierung einer Fahrgastzelle;
eine Sitzklimatisierungseinheit (2) zum Einstellen einer Temperatur eines Sitzes (3);
eine Klimatisierungszustandsermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Klimatisierungszustands und einer Temperatur auf einer Vorderseite eines in dem Sitz (3) sitzenden Fahrgasts und eines Klimatisierungszustands und einer Temperatur an einer Kontaktoberfläche des Fahrgasts mit dem Sitz (3), wobei ausgehend von der Raumklimatisierungseinheit (1) geblasene Luft derart gesteuert wird, dass eine Differenz zwischen zwei ermittelten Werten, welche jeweils die Klimatisierungszustände anzeigen, in einen bestimmten Wertebereich in Bezug auf einen bestimmten Wert fällt.

2. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die beiden ermittelten Werte, die jeweils die Klimatisierungszustände anzeigen, entweder eine Hauttemperatur des Fahrgasts oder ein Wärmeempfinden des Fahrgasts sind, ermittelt aus der Hauttemperatur des Fahrgasts.

3. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Hauttemperatur des Fahrgasts ermittelt wird auf Grundlage einer Temperatur der Bekleidung, die der Fahrgast trägt, und der Temperatur des Sitzes (3).

4. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Klimatisierungszustandsermittlungseinrichtung ein Infrarotsensor zum Ermitteln der Temperatur der Bekleidung ist, die der Fahrgast trägt, und der Temperatur des Sitzes (3).

5. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Infrarotsensor ein Element zum Ermitteln der Temperatur der Bekleidung umfasst, die der Fahrgast trägt, und ein Element zum Ermitteln der Temperatur des Sitzes (3).

6. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der bestimmte Wert geändert wird in Reaktion auf einen Klimatisierungszustand in der Fahrgastzelle.

7. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der bestimmte Wert für jeden Sitz (3) gewählt ist.

8. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der bestimmte Wert durch einen Fahrgast gewählt ist.