JP2005067460A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シート空調の動作に影響されることなく、車室内を乗員の表面温度に応じて座席毎に空調状態を適切に調整する
【解決手段】 車両用空調装置は、車室内の空調状態を座席毎に調整する空調ユニット6と、乗員を含む領域のうち複数箇所の表面温度を非接触でそれぞれ検出するセンサセル71〜76を有する赤外線触温度センサ70bと、センサセル71〜76でそれぞれ検出される表面温度のうち乗員の表面温度を示す乗員温度として認識すべき表面温度を、シート空調装置の動作状態に基づき選択するとともに(S112、S114)、この選択される表面温度を用いて、座席毎の空調状態を調整するように空調ユニット6を制御するエアコンECU8と、を備えている。
【選択図】 図8
【解決手段】 車両用空調装置は、車室内の空調状態を座席毎に調整する空調ユニット6と、乗員を含む領域のうち複数箇所の表面温度を非接触でそれぞれ検出するセンサセル71〜76を有する赤外線触温度センサ70bと、センサセル71〜76でそれぞれ検出される表面温度のうち乗員の表面温度を示す乗員温度として認識すべき表面温度を、シート空調装置の動作状態に基づき選択するとともに(S112、S114)、この選択される表面温度を用いて、座席毎の空調状態を調整するように空調ユニット6を制御するエアコンECU8と、を備えている。
【選択図】 図8
Description
本発明は、乗員の表面温度に応じて車室内の空調状態を制御する車両用空調装置に関する。
従来、車両用空調装置では、座席に着座する乗員の表面温度を検出するマトリックス型の赤外線温度センサ、座席毎の空調ゾーンの空調状態を調整する空調ユニット、および赤外線温度センサで検出される検出温度を用いて空調ユニットを制御する電子制御装置と備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、車室内の座席表面に設けられる各エア吹出孔から空調風(温風、または冷風)を吹き出して、座席に乗員が着座した場合には、乗員による座席表面の温熱感が希望温度に合うようにするシート空調装置(シート温度調整手段)が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開10−230728号公報
特開2001−206055号公報
ところで、本発明者等は、シート空調装置を具備する車両に、上述の赤外線温度センサによる検出表面温度を用いて空調制御する車両用空調装置を適用することについて検討した。
この検討によれば、乗員の体格や姿勢によっては、赤外線温度センサの視野内に乗員以外の座席が入ってしまうので、乗員の体格や姿勢に関わらず、赤外線温度センサにより乗員表面温度だけを検出することが困難であることが分かった。
このように、赤外線温度センサとしては、座席の表面温度と乗員の表面温度とを同時に検出してしまうので、赤外線温度センサの検出温度としては、シート空調装置の空調動作の影響を受けた乗員の表面温度となる。
したがって、例えば、シート空調装置が暖房動作中で座席の表面温度が上昇しているときに、赤外線温度センサで検出される表面温度をそのまま用いて、空調ユニットを制御すると、乗員付近の空気温度が低めに調整されて乗員が寒く感じるようになると考えられる。
本発明は、非接触温度センサの検出温度を用いて車室内の空調状態を調整する車両用空調装置において、シート温度調整手段の動作に影響されることなく、車室内を乗員の表面温度に応じて空調状態を適切に調整するようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車室内の座席の表面温度を調整可能であるシート温度調整手段を備える車両に適用される車両用空調装置であって、車室内の空調状態を調整する空調手段(6)と、乗員を含む領域のうち複数箇所の表面温度を非接触でそれぞれ検出する各センサセル(71〜76)を有する非接触温度センサ(70b、70c)と、各センサセルでそれぞれ検出される表面温度のうち乗員の表面温度を示す乗員温度として認識すべき表面温度を、シート温度調整手段の動作状態に基づき選択するとともに、この選択される表面温度を用いて、空調状態を調整するように空調手段を制御する制御手段(8)と、を備えることを特徴とする。
ここで、制御手段としては、各センサセルの検出温度のうち、シート温度調整手段の動作の影響を受けた検出温度を除き、乗員温度として認識すべき表面温度だけを選択することができる。
さらに、制御手段としては、このように選択される表面温度を用いて、空調手段を制御するため、シート空調の動作に影響されることなく、車室内を乗員の表面温度に応じて空調状態を適切に調整することができる。
具体的には、請求項2に記載の発明では、空調手段は、車室内の空調状態を座席毎に調整するものであり、制御手段としては、選択される表面温度を用いて、空調状態を座席毎に調整するように空調手段を制御するもの用いることが好ましい。
また、請求項3に記載の発明では、非接触温度センサは、各センサセルをマトリックス状に並べて構成されており、制御手段は、横方向に並べられるセンサセル毎に、乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする。
これにより、センサセルの縦方向に亘って、乗員温度として認識すべき表面温度を取得することができる。このため、乗員の上半身から下半身に亘り、乗員温度として認識すべき表面温度を取得することができ、空調状態をより適切に調整することができる。
また、請求項4に記載の発明では、シート温度調整手段により座席の表面温度を上げる暖房動作が行われているとき、制御手段は、横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も低い検出温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする。
これにより、各センサセルの検出温度のうち、シート空調の暖房動作の影響を受けた検出温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として、選択することを避けることができる。
さらに、請求項5に記載の発明では、シート温度調整手段により座席の表面温度を下げる冷房動作が行われているとき、制御手段は、横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も高い表面温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする。
これにより、各センサセルの検出温度のうち、シート空調の冷房動作の影響を受けた検出温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として、選択することを避けることができる。
ところで、乗員温度として認識すべき表面温度の検出に用いられるセンサセルとして以前と異なるセンサセルが選択された場合、この以前と異なるセンサセルの検出温度に対応して空調状態を急激に変化させると、乗員が違和感を覚えるようになる場合があると考えられる。
そこで、請求項6に記載の発明では、制御手段は、乗員温度として認識すべき表面温度の検出に用いられるセンサセルとして以前と異なるセンサセルが選択したとき、以前と異なるセンサセルにより検出される表面温度に基づき目標空調状態を算出し、かつ、この算出される目標空調状態まで徐々に空調状態を変化させるように空調手段を制御することを特徴とする。
これにより、目標空調状態まで徐々に空調状態を変化するので、乗員が違和感を覚えるようになることを抑制することができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する一実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
(第1実施形態)
図1、図2は本発明に係る車両用空調装置がシート空調装置を備える車両に適用された第1実施形態を示したもので、本実施形態は、車室内1のうち前席側の左右、および後席側の左右に位置する空調ゾーン1a、1b、1c、1dをそれぞれ独立して空調制御する車両用空調装置に、本発明を適用したものである。
図1、図2は本発明に係る車両用空調装置がシート空調装置を備える車両に適用された第1実施形態を示したもので、本実施形態は、車室内1のうち前席側の左右、および後席側の左右に位置する空調ゾーン1a、1b、1c、1dをそれぞれ独立して空調制御する車両用空調装置に、本発明を適用したものである。
図1は、空調ゾーン1a、1b、1c、1dの配置を示す模式図であり、空調ゾーン1aは、前席空調ゾーンのうち右側に位置し、空調ゾーン1bは、前席空調ゾーンのうち左側に位置する。空調ゾーン1cは、後席空調ゾーンのうち右側に位置し、空調ゾーン1dは、後席空調ゾーンのうち左側に位置する。なお、図1中の矢印は、自動車の前後左右の方向を示すものである。
図2は、本実施形態の車両用空調装置の全体構成を示す全体構成図であり、この車両用空調装置は、空調ゾーン1a、1bをそれぞれ独立に空調するための前席用空調ユニット5と、空調ゾーン1c、1dとをそれぞれ独立に空調するための後席用空調ユニット6とから構成されている。前席用空調ユニット5は、計器盤7内側に配置されており、後席用空調ユニット6は、車室内1の最後方に配置されている。
前席用空調ユニット5は、車室内1に送風するためのダクト50を備えており、このダクト50には、車室内1から内気を導入するための内気導入口50a、および、車室外から外気を導入するための外気導入口50bが設けられている。
さらに、ダクト50には、外気導入口50bおよび内気導入口50aを選択的に開閉する内外気切替ドア51が設けられており、この内外気切替ドア51には、駆動手段としてのサーボモータ51aが連結されている。
また、ダクト50内のうち外気導入口50bおよび内気導入口50aの空気下流側には、車室内1に向けて吹き出される空気流を発生させる遠心式送風機52が設けられており、遠心式送風機52は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロアモータ52aを有して構成されている。
さらに、ダクト50内にて遠心式送風機52の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ53が設けられており、さらに、このエバポレータ53の空気下流側には、空気加熱手段としてのヒータコア54が設けられている。
そして、ダクト50内のうちエバポレータ53の空気下流側には仕切り板57が設けられており、この仕切り板57は、ダクト50内を運転席側通路50cおよび助手席側通路50dに仕切っている。
ここで、運転席側通路50cのうちヒータコア54の側方には、バイパス通路51aが形成されており、バイパス通路51aは、ヒータコア54に対してエバポレータ53により冷却された冷風をバイパスさせる。
そして、助手席側通路50dのうちヒータコア54の側方には、バイパス通路51bが形成されており、バイパス通路51bは、ヒータコア54に対してエバポレータ53により冷却された冷風をバイパスさせる。
ヒータコア54の空気上流側には、エアミックスドア55a、55bが設けられており、エアミックスドア55aは、その開度により、運転席側通路50cを流通する冷風のうちヒータコア54を通る量とバイパス通路51aとを通る量との比を調整する。
また、エアミックスドア55bは、その開度により、助手席側通路50dを流通する冷風のうちヒータコア54を通る量とバイパス通路51bを通る量との比を調整する。
ここで、エアミックスドア55a、55bには、駆動手段としてのサーボモータ550a、550bがそれぞれ連結されており、エアミックスドア55a、55bの開度は、サーボモータ550a、550bによって、それぞれ、調整される。
また、エバポレータ53は、図示しないコンプレッサ、凝縮器、受液器、減圧器とともに、周知の冷凍サイクルを構成している熱交換器であり、このエバポレータ53は、ダクト50内を流れる空気を冷却する。
ここで、コンプレッサは、当該自動車のエンジンに電磁クラッチ(図示しない)を介して連結されるものであり、このコンプレッサは、電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。
ヒータコア54は、当該自動車のエンジン冷却水(温水)を熱源とする熱交換機であり、このヒータコア54は、エバポレータ53によって冷却された冷風を加熱する。
また、ダクト50のうちヒータコア54の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口1FrDrが開口されており、運転席側フェイス吹出口1FrDrは、運転席側通路50cから運転席に着座する運転者の上半身に向けて空気を吹き出す。
ここで、ダクト50のうちフェイス吹出口1FrDrの空気上流部には、フェイス吹出口1FrDrを開閉する吹出口切換ドア56aが設けられており、この吹出口切換ドア56aは、駆動手段としてのサーボモータ560aによって、開閉駆動される。
また、図には省略されているが、ダクト50には、運転席側通路50cから運転者の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口、およびフロントガラスの内表面のうち運転席側領域に空気を吹き出す運転席側デフロスタ吹出口が設けられている。
そして、運転席側フット吹出口および運転席側デフロスタ吹出口の空気上流部には、それぞれの吹出口を開閉する吹出口切換ドアが設けられており、それぞれの吹出口切換ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。
また、後席用空調ユニット6は、車室内1に送風するためのダクト60を備えており、このダクト60内には、車室内1から内気導入口60aを通して内気のみが導入される。
ここで、内気導入口60aの空気下流側には、車室内1に向けて吹き出される空気流を発生させる遠心式送風機62が設けられており、遠心式送風機62は、羽根車およびこの羽根車を回転させるブロアモータ62aを有して構成されている。
さらに、ダクト60内において遠心式送風機62の空気下流側には、空気を冷却する空気冷却手段としてのエバポレータ63が設けられており、このエバポレータ63の空気下流側には、空気を加熱する空気加熱手段としてのヒータコア64が設けられている。
そして、ダクト60内のうちエバポレータ63の下流部分には仕切り板67が設けられており、この仕切り板67は、ダクト60内を運転席側通路60cおよび助手席側通路60dに仕切っている。
ここで、運転席側通路60cのうちヒータコア64の側方には、バイパス通路61aが形成されており、バイパス通路61aは、ヒータコア64に対してエバポレータ63により冷却された冷風をバイパスさせる。
そして、助手席側通路60dのうちヒータコア64の側方には、バイパス通路61bが形成されており、バイパス通路61bは、ヒータコア64に対してエバポレータ63により冷却された冷風をバイパスさせる。
ヒータコア64の空気下流側には、エアミックスドア65a、65bが設けられており、エアミックスドア65aは、その開度により、運転席側通路60cを流通する冷風のうちヒータコア64を通る量とバイパス通路61aとを通る量との比を調整する。
また、エアミックスドア65bは、その開度により、助手席側通路60dを通過する冷風のうちヒータコア64を通る量と、バイパス通路61bを通る量との比を調整する。
そして、エアミックスドア65a、65bには、駆動手段としてのサーボモータ650a、650bがそれぞれ連結されており、エアミックスドア65a、65bの開度は、サーボモータ650a、650bによって、それぞれ、調整される。
ここで、エバポレータ63は、上述のエバポレータ63に対して並列的に配管結合されるものであって、上述した周知の冷凍サイクルの一構成要素をなす熱交換器である。
ヒータコア64は、当該自動車のエンジン冷却水(温水)を熱源とする熱交換機であり、ヒータコア64は、上述のヒータコア54に対し並列的に接続されて、エバポレータ63によって冷却される冷風を加熱する。
また、ダクト60のうちヒータコア64の空気下流側には、運転席側フェイス吹出口1RrDrが開口されており、運転席側フェイス吹出口1RrDrは、運転席側通路60cから後席の右側(すなわち、運転席の後側)に着座する乗員(以下、後部右側乗員という)の上半身に向けて空気を吹き出す。
ここで、フェイス吹出口1RrDrの空気上流部には、フェイス吹出口1RrDrを開閉する吹出口切換ドア66aが設けられており、この吹出口切換ドア66aは、駆動手段としてのサーボモータ660aによって、開閉駆動される。
そして、図には、省略されているが、ダクト60には、運転席側通路60cから後部右側乗員の下半身に空気を吹き出す運転席側フット吹出口が設けられている。
また、当該運転席側フット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切換ドアが設けられており、この吹出口切換ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。
また、ダクト60のうちヒータコア64の空気下流側には、フェイス吹出口1RrPaが開口されており、このフェイス吹出口1RrPaは、助手席側通路60dから後席の左側(すなわち、助手席の後側)に着座する乗員(以下、後部左側乗員という)の上半身に向けて空気を吹き出す。
ここで、フェイス吹出口1RrPaの空気上流部には、フェイス吹出口1RrPaを開閉する吹出口切換ドア66bが設けられており、この吹出口切換ドア66bは、駆動手段としてのサーボモータ660bによって、開閉駆動される。
また、図には省略されているが、ダクト60には、助手席側通路60dから後部左側乗員の下半身に空気を吹き出すフット吹出口が設けられている。このフット吹出口の空気上流部には、吹出口を開閉する吹出口切換ドアが設けられており、この吹出口切換ドアは、サーボモータによって、開閉駆動される。
また、車両用空調装置には、前席用空調ユニット5および後席用空調ユニット6をそれぞれ制御するための電子制御装置(以下、エアコンECU8という)が設けられている。
エアコンECU8には、車室外の外気温度Tamを検出する外気温度センサ81、エンジンの冷却水温度Twを検出する冷却水温度センサ82、車室内右側領域に照射される日射量TsDrおよび車室内右側領域に照射される日射量TsPaを検出する2素子タイプ(2Dタイプの)日射センサ83、空調ゾーン1a、1b(前側空調領域)の空気温度TrFrを検出する温度センサ84、および空調ゾーン1c、1d(後側空調領域)の空気温度TrRrを検出する温度センサ85が接続されている。
また、エアコンECU8には、エバポレータ53から吹き出される冷風空気の温度(以下、蒸発器吹出温度TeFrという)を検出する温度センサ86、エバポレータ63から吹き出される冷風空気の温度(以下、蒸発器吹出温度TeRrという)を検出する温度センサ87、空調ゾーン1a、1b、1c、1dの希望温度TsetFrDr、TsetFrPa、TsetRrDr、TsetRrPaが乗員により設定される温度設定スイッチ9、10、11、12、前席右側の乗員(運転者)の表面温度および後席右側の乗員の表面温度をそれぞれ検出するための赤外線温度センサ70a、70b、および前席左側の乗員(助手席者)の表面温度および後部左側座席の乗員の表面温度を検出するための赤外線温度センサ70c、70dが接続されている。
ここで、赤外線温度センサ70a、70bは、図3に示すように、センサセル71〜76をそれぞれ上下左右に配置して構成されるマトリックス式の非接触温度センサであり、赤外線温度センサ70a、70bは、図4に示すように、前席右側乗員の表面および後席右側乗員の表面のそれぞれから入射される赤外線をレンズを介して検出する。
また、赤外線温度センサ70c、70dは、赤外線温度センサ70a、70bと同様、センサセル71〜76を上下左右に配置して構成されるマトリックス式の非接触温度センサであり、赤外線温度センサ70c、70dは、前席左側乗員の表面および後席左側乗員の表面のそれぞれから入射される赤外線をレンズを介して検出する。
なお、赤外線温度センサ70a、70b、70c、70dのそれぞれのセンサセルとしては、入力される赤外線量の変化に対応した起電力変化を温度変化として検出するサーモパイル型検出素子が用いられている。
また、温度設定スイッチ9、10、11、12のそれぞれ近傍には、希望温度等の設定内容を表示する希望温度表示手段としてのディスプレイ9a、10a、11a、12aが備えられている。
一方、エアコンECU8は、アナログ/デジタル変換器、マイクロコンピュータ等を有して構成される周知のものであり、センサ81、82、83、84、85、86、87およびスイッチ9、10、11、12からそれぞれ出力される出力信号は、アナログ/デジタル変換器によりアナログ/デジタル変換されてマイクロコンピュータにそれぞれ入力されるように構成されている。
マイクロコンピュータは、ROM、RAMなどのメモリ、およびCPU(中央演算装置)等から構成される周知のもので、イグニッションスイッチがオンされたときに、図示しないバッテリから電力供給される。
次に、本実施形態の作動の説明に先だって、シート空調装置について図5、図6を用いて概略説明する。
すなわち、シート空調装置は、後部右側座席および後部左側座席のシート面温熱感(すなわち、シート面温度)をそれぞれ調整するものであり、後部右側座席および後部左側座席の実質的に同様の構成であるため、後部右側座席(以下後側座席703という)について、概略説明する。
先ず、後側座席703は、シートクッション706とシートバック707とにより構成されている。これらのシートクッション706とシートバック707は、それぞれ通気性を有するシート表面材708、709により覆われている。
そして、シートクッション706の内部には、シート空調ユニット704の空気下流側に接続されるシート内通風路721と、このシート内通風路721より分岐してシートクッション706の表面へ伸びる複数のエア吹出孔722が設けられている。また、シートバック707の内部には、シート内通風路721の空気下流側に接続されるシート内通風路723と、このシート内通風路723より分岐してシートバック707の表面へ伸びる複数のエア吹出孔724が設けられている。
これにより、シート空調ユニット704より供給された空調風は、シート内通風路721、723を通って各エア吹出孔722、724へ分配されて、エア吹出孔722、724よりシート表面材8、9を通過してフロントシート3に着座する前席側乗員の臀部および背中部へ吹き付けられる。
そして、シート内通風路721の空気上流側には、シート空調ユニット704の空気下流側に連通する連通路725が設けられている。また、シート内通風路723の空気上流側には、シート内通風路721の空気下流側に連通する連通路726が設けられている。
シート空調ユニット704は、車両空調装置の後席用空調ユニット6のダクト60の空気下流側に連結するシート送風用ダクト731と、このシート送風用ダクト731の空気下流側に連結するシート空調ケース732と、このシート空調ケース732内に収容されるシート空調用送風機734とを備えている。
シート送風用ダクト731は、後席用空調ユニット6のダクト60の冷風通路711に連通する冷風通風路741と、温風通路712に連通する温風通風路742と、冷風通風路741と温風通風路742との開口割合を調整する冷温風切替ドア743とを有している。
ここで、冷風通路711は、ダクト60の図示しない開口部を介してエバポレータ63からの冷風が通風する通路であり、温風通路712は、ダクト60の図示しない開口部を介してヒータコア64からの温風が通風する通路である。なお、冷温風切替ドア743は、サーボモータ等のアクチュエータ744により駆動される。
シート空調ケース732は、冷風通風路741、温風通風路742からからの空調風を吸い込むための空調風吸込口745と、車両の車室内風を吸い込むための室内風吸込口746と、空調風吸込口745と室内風吸込口746との開口割合を調整する室内風切替ドア747とを有している。
なお、室内風切替ドア747は、サーボモータ等のアクチュエータ748により駆動される。また、749はシート空調ケース32内に形成されるシート空調用通風路である。
シート空調用送風機734は、シート空調ケース732内において後側座席703に向かう空気流を発生させる遠心式ファン735、およびこの遠心式ファン735を回転駆動するブロワモータ736等からなり、空調風吸込口745または室内風吸込口746から吸い込んだ空気を後側座席703へ強制送風するものである。
このブロワモータ736は、例えばブロワ駆動回路(図示せず)を介して印加されるブロワ制御電圧に基づいて、送風量(遠心式ファン735の回転速度)が制御される。
シート空調ECU705は、CPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータを有し、各種センサからセンサ信号が入力回路(図示せず)によってA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
シート空調ECU705は、エアコンECU8からの車両空調装置の吹出口モードの判定結果、目標吹出温度、送風機62送風量、シート面温熱感設定ダイアル756、シート空調作動ON−OFFスイッチ57等の各種スイッチからのスイッチ信号に基づいて、シート空調用送風機734のブロワモータ736に印加するブロワレベル、冷温風切替ドア743のアクチュエータ744および室内風切替ドア747のアクチュエータ748等を制御してエア吹出孔722、724から吹き出す空調風の温度を希望温度に合わせるようにする。このことにより、後側座席のシートの温熱感が希望温度に合うようになる。
ここで、シート面温熱感設定ダイアル756は、後側座席のシート表面の希望温度を設定するシート温調設定器で、座席毎に設けられている。また、シート空調作動ON−OFFスイッチ757は、シート空調ユニット704の各空調手段の作動指令または停止指令を行うシート空調用メインスイッチである。
次に、本実施形態の車両用空調装置の作動について図7〜図12を用いて説明する。図7は、エアコンECU8の自動空調制御処理を示す制御フローチャートであり、図8は、図7中のS111の処理の一部を詳細に示す制御フローチャートである。
エアコンECU8のマイクロコンピュータは、図7、図8に示すフローチャートにしたがって、メモリに記憶されるコンピュータプログラムを実行する。
先ず、RAMに記憶されるデータなどをリセット(初期化)すると(S100)、センサ81、82、83、84、85、86、87の検出信号をアナログ/デジタル変換したデジタル信号(Tam、Tw、Ts、TrFr、TrRr、TeFr、TeRr、Tir71〜Tir76)を読み込む。これに加えて、温度設定スイッチ9、10、11、12により設定される希望温度(TsetFrDr、TsetFrPa、TsetRrDr、TsetRrPa)を読み込む。
次に、このように読み込んだデジタル信号、および、希望温度を用いて、空調ゾーン1a、1b、1c、1dに吹き出す空気の目標吹出温度を、メモリに予め記憶される数式1〜4に基づいて、空調ゾーン毎に演算する(S110)。
先ず、前席右側の空調ゾーン1aの目標吹出温度TAOFrDrとしては、数式1を用いて算出する。
TAOFrDr=KsetFrDr×TsetFrDr
−Kir×FrDrTir−KrFr×TrFr
−KsFr×TsDr−Kam×Tam+CFrDr…(数式1)
具体的には、赤外線温度センサ70aのうちセンサセル71〜76により検出される検出温度Tir71〜Tir76の平均値{(=Tir71+Tir72+Tir73+Tir74+Tir75+Tir76)/6}を求めるとともに、この求められる平均値を、前席右側の乗員(運転者)の表面温度FrDrTirとする。
−Kir×FrDrTir−KrFr×TrFr
−KsFr×TsDr−Kam×Tam+CFrDr…(数式1)
具体的には、赤外線温度センサ70aのうちセンサセル71〜76により検出される検出温度Tir71〜Tir76の平均値{(=Tir71+Tir72+Tir73+Tir74+Tir75+Tir76)/6}を求めるとともに、この求められる平均値を、前席右側の乗員(運転者)の表面温度FrDrTirとする。
なお、本実施形態の前席右側の座席(運転座席)には、シート空調装置が適用されておらず、センサセル71〜76のうち、乗員の表面温度(乗員温度)として認識すべき温度の検出に用いられるセンサセルの選択は行わない。
このように、乗員の表面温度FrDrTirを求めると、この求められる表面温度FrDrTirとともに、日射量TsFrDr、希望温度TsetFrDr、前側空調領域の空気温度TrFr、および外気温度Tamを数式1に代入して目標吹出温度TAOFrDrを求める。
なお、数式1中のKsetFrDr、Kir、KrFr、KsFr、Kamは、係数であり、CFrDrは定数である。
次に、後席右側の空調ゾーン1cの目標吹出温度TAORrDrとして、数式2を用いて算出する。
TAORrDr=KsetRrDr×TsetRrDr
−Kir×RrDrTir−KrRr×TrRr
−KsRr×TsDr−Kam×Tam+CRrDr…(数式2)
具体的には、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置が、座席の表面温度を上げる暖房動作中であると判定したとき(S111:YES)、次のように、後部右側座席の乗員表面温度(後席Dr側乗員温度)RrDrTirを算出する(S112)。
−Kir×RrDrTir−KrRr×TrRr
−KsRr×TsDr−Kam×Tam+CRrDr…(数式2)
具体的には、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置が、座席の表面温度を上げる暖房動作中であると判定したとき(S111:YES)、次のように、後部右側座席の乗員表面温度(後席Dr側乗員温度)RrDrTirを算出する(S112)。
先ず、シート空調装置の暖房動作にて後部右側座席の表面温度が暖められて、例えば、表面温度が35℃程度になっており、窓際が冷輻射により表面温度が冷えている。
ここで、赤外線温度センサ70bに対して、左右方向(横方向)に並べられるセンサセル毎に、右側センサセルの検出温度と左側センサセルの検出温度とを比較して、最も低い方の検出温度を乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
例えば、図9において、右側センサセル71の検出温度dir71と左側センサセル74の検出温度dir74とのうち、最も低い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Aとする。
右側センサセル72の検出温度dir72と左側センサセル75の検出温度dir75とのうち、最も低い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Bとする。
そして、右側センサセル73の検出温度dir73と左側センサセル76の検出温度dir76とのうち、最も低い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Cとする。
このようにして、センサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76のうちシート空調装置の暖房動作の影響を受けた後部右側座席の表面温度を示す検出温度を除き、かつ、後席乗員の表面温度を示す検出温度だけを選択することになる。
その後、後席乗員温度A、後席乗員温度B、および、後席乗員温度Cの平均値{(A+B+C)/3}を算出して、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする。
次に、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置が、座席の表面温度を下げる冷房動作中であると判定したとき(S113:YES)、次のように、後部右側座席の乗員表面温度(後席Dr側乗員温度)RrDrTirを算出する(S114)。
先ず、シート空調装置の冷房動作にて後部右側座席の表面温度が冷やされているので、赤外線温度センサ70bに対して、左右方向(横方向)に並べられるセンサセル毎に右側センサセルの検出温度と左側センサセルの検出温度を比較して、高い方の検出温度を乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
例えば、右側センサセル71の検出温度dir71と左側センサセル74の検出温度dir74のうち高い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Aとする。
右側センサセル72の検出温度dir72と左側センサセル75の検出温度dir75のうち高い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Bとする。
そして、右側センサセル73の検出温度dir73と左側センサセル76の検出温度dir76のうち高い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Cとする。
このようにして、センサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76のうち、シート空調装置の冷房動作の影響を受けた後部右側座席の表面温度を示す検出温度を除いて、かつ、後席乗員の表面温度を示す検出温度だけを選択することになる。
その後、後席乗員温度A、後席乗員温度B、および、後席乗員温度Cの平均値{(A+B+C)/3}を算出して、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする。
次に、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置の冷房動作、暖房動作のいずれも停止中であると判定したとき(S113:NO)、センサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76の全てを乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
そして、センサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76の平均値{(dir71+dir72+dir73+dir74+dir75+dir76)/6}を算出し、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする(S115)。
このようにS112、S114、S115のいずれかの算出処理で求められる乗員表面温度RrDrTirとともに、日射量TsDr、希望温度TsetRrDr、後側空調領域の空気温度TrRr、外気温Tamを数式2に代入して目標吹出温度TAORrDrを求める。
なお、数式2中のKsetRrDr、Kir、KrRr、KsRr、Kamは、補正係数であり、CRrDrは常数である。
次に、前席左側の空調ゾーン1bの目標吹出温度TAOFrPaとしては、数式3を用いて算出する。
TAOFrPa=KsetFrPa×TsetFrPa
−Kir×FrPaTir−KrFr×TrFr
−KsFr×TsPa−Kam×Tam+CFrPa…(数式3)
具体的には、赤外線温度センサ70cのうちセンサセル71〜76により検出される検出温度Tir71〜Tir76の平均値{(=Tir71+Tir72+Tir73+Tir74+Tir75+Tir76)/6}を求めるとともに、この求められる平均値を、前席左側の乗員(助手席者)の表面温度FrPaTirとする。
−Kir×FrPaTir−KrFr×TrFr
−KsFr×TsPa−Kam×Tam+CFrPa…(数式3)
具体的には、赤外線温度センサ70cのうちセンサセル71〜76により検出される検出温度Tir71〜Tir76の平均値{(=Tir71+Tir72+Tir73+Tir74+Tir75+Tir76)/6}を求めるとともに、この求められる平均値を、前席左側の乗員(助手席者)の表面温度FrPaTirとする。
なお、本実施形態の前席左側の座席(助手席座席)には、シート空調装置が適用されておらず、センサセル71〜74のうち、乗員の表面温度(乗員温度)として認識すべき温度の検出に用いられるセンサセルの選択は行わない。
そして、このように前席左側の乗員(助手席者)の表面温度FrPaTirを求めると、この求められる表面温度FrPaTirとともに、日射量TsFrPa、希望温度TsetFrPa、前側空調領域の空気温度TrFr、および外気温度Tamを数式3に代入して目標吹出温度TAOFrPaを求める。
なお、数式3中のKsetFrPa、Kir、KrFr、KsFr、Kamは、係数であり、CFrPaは定数である。
次に、後席左側の空調ゾーン1dの目標吹出温度TAORrPaとして、数式4を用いて算出する。
TAORrPa=KsetRrPa×TsetRrPa
−Kir×RrPaTir−KrRr×TrRr
−KsRr×TsRrPa−Kam×Tam+CRrPa…(数式4)
この場合、後席右側の空調ゾーン1cの目標吹出温度TAORrDrの場合と同様、シート空調装置の動作状態に応じて、赤外線温度センサ70dのセンサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76の全てを乗員温度として認識すべき表面温度として選択するとともに、この選択された各検出温度の平均値を後部左側座席の乗員表面温度(後席Pa側乗員温度)RrPaTirとする。
−Kir×RrPaTir−KrRr×TrRr
−KsRr×TsRrPa−Kam×Tam+CRrPa…(数式4)
この場合、後席右側の空調ゾーン1cの目標吹出温度TAORrDrの場合と同様、シート空調装置の動作状態に応じて、赤外線温度センサ70dのセンサセル71〜76の検出温度dir71〜dir76の全てを乗員温度として認識すべき表面温度として選択するとともに、この選択された各検出温度の平均値を後部左側座席の乗員表面温度(後席Pa側乗員温度)RrPaTirとする。
このように求められる乗員表面温度RrPaTirとともに、この日射量TsPa、希望温度TsetRrPa、後側空調領域の空気温度TrRr、外気温Tamを数式4に代入して目標吹出温度TAORrPaを求める。
なお、数式4中のKsetRrPa、Kir、KrRr、KsRr、Kamは、補正係数であり、CRrPaは常数である。
次に、メモリに予め記憶される数式5に基づいて、上述のごとく算出される空調ゾーン毎の目標吹出温度(TAOFrDr、TAORrDr、TAOFrPa、TAORrPa)を用いて、エアミックスドア55a、55b、65a、65bのそれぞれの開度SW_fr、SW_fl、SW_rr、SW_rlを算出する。
SW_i={(TAO_i−Te)/(Tw−Tei)}×100(%)
…(数式5)
ここで、iは添字fr、fl、rr、rlのいずれかを表し、添字frは空調ゾーン1a、添字flは空調ゾーン1c、添字rrは空調ゾーン1b、添字rlは空調ゾーン1dを示す。
…(数式5)
ここで、iは添字fr、fl、rr、rlのいずれかを表し、添字frは空調ゾーン1a、添字flは空調ゾーン1c、添字rrは空調ゾーン1b、添字rlは空調ゾーン1dを示す。
そして、目標吹出温度TAOFrDr、TAOFrPaのうち一方を求めるときには、Teiとして蒸発器吹出温度TeFrを用いる一方、目標吹出温度TAORrDr、TAORrPaのうち一方を求めるときには、Teiとして蒸発器吹出温度TeRrを用いる。
ここで、この決定される開度SW_fr、SW_fl、SW_rr、SW_rlに基づき、サーボモータ560a、560b、660a、660bを制御して、エアミックスドア55a、55b、65a、65bの個々を駆動する(S120)。
これに伴って、エアミックスドア55a、55b、65a、65bのそれぞれの開度が、開度SW_fr、SW_fl、SW_rr、SW_rlに近づくようなる。
次に、メモリに予め記憶される図10の特性、および目標吹出温度(TAOFrDr、TAORrDr、TAOFrPa、TAORrPa)を用いて、空調ゾーン1a、1b、1c、1dにそれぞれ必要なブロア電圧(VM_fr、VM_fl、VM_rr、VM_rl)(すなわち、空調ゾーン1a、1b、1c、1dにそれぞれに必要な風量)を算出する。
ここで、メモリに予め記憶される下記の数式6を用いて、空調ゾーン1a、1bのそれぞれに必要なブロア電圧VM_fr、VM_flを平均化して前席空調ゾーンにそれぞれ必要なブロア電圧VMFを算出する。
VMF=(VM_fr+VM_fl)/2……(数式6)
このようにブロア電圧VMFを算出すると、このブロア電圧VMFをブロアモータ52aに印加する(S130)。これに伴い、遠心式送風機52が、空気流を発生させることになる。
このようにブロア電圧VMFを算出すると、このブロア電圧VMFをブロアモータ52aに印加する(S130)。これに伴い、遠心式送風機52が、空気流を発生させることになる。
また、メモリに予め記憶される下記の数式7を用いて、空調ゾーン1c、1dのそれぞれに必要なブロア電圧VM_rr、VM_rlを平均化して後席空調ゾーンにそれぞれ必要なブロア電圧VMRを算出する。
VMR=(VM_rr+VM_rl)/2……(数式7)
このようにブロア電圧VMRを算出すると、このブロア電圧VMRをブロアモータ62bに印加する。これに伴い、遠心式送風機62が、空気流を発生させることになる。
このようにブロア電圧VMRを算出すると、このブロア電圧VMRをブロアモータ62bに印加する。これに伴い、遠心式送風機62が、空気流を発生させることになる。
次に、メモリに予め記憶される図11の特性、および目標吹出温度(TAOFrDr、TAORrDr、TAOFrPa、TAORrPa)を用いて、フットモード(FOOT)、バイレベルモード(B/L)、フェイスモード(FACE)のうち1つのモードを吹出口モードとして空調ゾーン毎に決める(S140)。
ここで、フェイスモードとは、フェイス吹出口だけから空調風を吹き出すモードであり、フットモードとは、フット吹出口だけから空調風を吹き出すモードであり、バイレベルモードとは、フェイス吹出口およびフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。
このように空調ゾーン毎に吹出口モードを決定すると、各吹出口切換ドアのそれぞれのサーボモータを空調ゾーン毎に制御して、空調ゾーン毎にこの決定される吹出口モードとなるように各吹出口切換ドアをそれぞれ開閉させる。
次に、メモリに予め記憶される図12の特性、および目標吹出温度(TAOFrDr、TAOFrPa)を用いて、前席用空調ユニット5の内外気切換ドア51の目標開度SW1を求める。
すなわち、目標吹出温度の平均値TAOav{=(TAOFrDr+TAOFrPa)/2}を求めるとともに、メモリに予め記憶される図12の特性に基づき、平均値TAOavに対応する内外気切換ドア51の目標開度SW1を求めることになる。
なお、本実施形態では、内気導入口50aを全閉し、外気導入口50bを全開する場合を目標開度SW1=100%とし、内気導入口50aを全開し、外気導入口50bを全閉する場合を目標開度SW1=0%とする。
このように目標開度SW1を決定すると、この目標開度SW1に基づき、サーボモータ51aを制御して、内外気切換ドア51の開度を目標開度SW1に近づけるようにする(S150)。
次に、蒸発器吹出温度TeFr、TeRrを一定温度に近づけるように自動車のエンジン及びコンプレッサの間に連結される電磁クラッチを断続制御する(S160)。これに伴い、冷凍サイクル内を流れる冷媒の流量が制御されて、エバポレータ53、63の冷却性能が調整されることになる。
その後、一定期間経過すると(S170:YES)、S110に移行して、目標吹出温度算出処理(S110)、エアミックスドア制御処理(S120)、ブロア制御処理(S130)、吹出口モード切替制御処理(S150)、コンプレッサ制御処理(S160)が繰り返されることになる。
以上により、前席用空調ユニット5において、内気導入口50aおよび外気導入口50bの少なくとも一方からダクト50内に空気が導入される。この導入される空気は、エバポレータ53を通過する際に冷媒と熱交換されて冷却されて、運転席側通路50c、助手席側通路50dに流入される。
ここで、運転席側通路50cでは、エアミックスドア55aによって、ヒータコア54を通過する空気量とバイパス通路51aを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア54を通過する空気とバイパス通路51aを通過する空気とが混合される。
このことにより、運転席側通路50c内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン1aの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。
また、助手席側通路50dでは、エアミックスドア55bによって、ヒータコア54を通過する空気量とバイパス通路51bを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア54を通過する空気とバイパス通路51bを通過する空気とが混合される。
このことにより、助手席側通路50d内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン1bの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。また、後席用空調ユニット6においては、内気導入口60aからダクト60内に空気が導入されて、この導入される空気は、エバポレータ63を通過する際に冷媒と熱交換されて冷却されて、運転席側通路60c、助手席側通路60dに流入される。
ここで、運転席側通路60cでは、エアミックスドア65aによって、ヒータコア64を通過する空気量とバイパス通路61aを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア64を通過する空気とバイパス通路61aを通過する空気とが混合される。
このことにより、運転席側通路60c内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン1cの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。
また、助手席側通路60dでは、エアミックスドア65bによって、ヒータコア64を通過する空気量とバイパス通路61bを通過する空気量との割合が調節される。その後、ヒータコア64を通過する空気とバイパス通路61bを通過する空気とが混合される。
このことにより、助手席側通路60d内を流れる空気温度が調節されることになる。その後、この温度調節される空気が、上述のように決定される空調ゾーン1dの吹出口モードに対応して開口されている吹出口から吹き出される。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
すなわち、本実施形態の車両用空調装置は、車室内の座席の表面温度を調整可能であるシート空調装置を備える車両に適用されて、車室内の空調状態を座席毎に調整する空調ユニット6と、乗員を含む領域のうち複数箇所の表面温度を非接触でそれぞれ検出するセンサセル71〜76を有する赤外線触温度センサ70b(70c)と、センサセル71〜76でそれぞれ検出される表面温度のうち乗員の表面温度を示す乗員温度として認識すべき表面温度を、シート空調装置の動作状態に基づき選択するとともに、この選択される表面温度を用いて、座席毎の空調状態を調整するように空調ユニット6を制御するエアコンECU8と、を備えることを特徴とする。
ここで、エアコンECU8としては、センサセル71〜76の検出温度のうちシート空調装置の動作の影響を受けた検出温度を除き、乗員温度として認識すべき表面温度だけを選択することができる。そして、このように選択される表面温度を用いて空調ユニット6を制御するため、シート空調装置の動作に影響されることなく、車室内を乗員の表面温度に応じて座席毎に空調状態を適切に調整することができる。
また、本実施形態においては、赤外線温度センサ70b(70c)は、センサセル71〜76をマトリックス状に配置して構成されており、エアコンECU8は、横方向に並べられるセンサセル毎に、乗員温度として認識すべき表面温度を選択する。
したがって、赤外線温度センサ70bの縦方向に亘り乗員温度として認識すべき表面温度を選択するので、乗員の上半身から下半身に亘り乗員温度として認識すべき表面温度を取得することができるので、乗員の表面温度として、高精度な温度を取得することができる。これに伴い、空調状態をより適切に調整することができる。
また、本実施形態では、シート空調装置が、暖房動作中、或いは冷房動作中であるとき、赤外線温度センサ70b(70c)に対して、左右方向(横方向)に並べられるセンサセル毎に右側センサセルの検出温度と左側センサセルの検出温度を比較して、高い方の検出温度を乗員温度として認識すべき表面温度として選択した。
ここで、乗員温度として認識すべき表面温度として選択されなかった検出温度
としては、シート空調装置による暖房動作或いは冷房動作の影響を受けていることになるので、この選択されなかった検出温度をシート空調装置の制御に用いることもできる。
としては、シート空調装置による暖房動作或いは冷房動作の影響を受けていることになるので、この選択されなかった検出温度をシート空調装置の制御に用いることもできる。
また、赤外線温度センサ70b(70d)によって、乗員の上半身から下半身に亘り乗員温度として認識すべき表面温度を取得することができる。そこで、フェイス吹出口、およびフット吹出口をそれぞれから吹出される空気の温度を独立して制御するときには、赤外線温度センサ70b(70d)の検出温度を用いて、フェイス吹出口、およびフット吹出口から吹出される空気の目標温度をそれぞれ算出することができる。
(第2実施形態)
上述の第1実施形態は、後席側乗員の表面温度を検出する赤外線温度センサ70b(70d)として、横3列縦2列のマトリックス状に並べられるセンサセル71〜76を有して構成されるものを示したが、これに代えて、本第2実施形態では、赤外線温度センサ70bとしては、図13に示すようにセンサセル71〜82をマトリックス状に配置して構成されるものを採用する。
上述の第1実施形態は、後席側乗員の表面温度を検出する赤外線温度センサ70b(70d)として、横3列縦2列のマトリックス状に並べられるセンサセル71〜76を有して構成されるものを示したが、これに代えて、本第2実施形態では、赤外線温度センサ70bとしては、図13に示すようにセンサセル71〜82をマトリックス状に配置して構成されるものを採用する。
なお、本明細書中のマトリックス状の赤外線温度センサとは、例えば、図3に示す赤外線温度センサ70a、70bの如く、センサセルが長方形に並べられて、横方向に並べられるセンサセル毎にそのセンサセルの数が一致するものに限らず、図13に示す赤外線温度センサ70bの如く横方向に並べられるセンサセル毎にそのセンサセルの数が不一致になるものをも含んでいる。
また、赤外線温度センサ70bとしては、車室内の天井部にて前側座席の後側に配置した場合には、図15に示すように、赤外線温度センサ70bの視野内には、乗員および後側座席が入る。
そこで、本実施形態のエアコンECU8は、次のように、後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirを算出する。この場合、エアコンECU8は、図8に代わる図16の制御フローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行数する。
すなわち、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置が暖房動作中であると判定したとき(S111:YES)、シート空調装置の暖房動作にて後部右側座席の表面温度が暖められているので、赤外線温度センサ70bに対してその行毎に右側センサセルの検出温度と左側センサセルの検出温度を比較して、低い方の検出温度を乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
例えば、右側センサセル71の検出温度dir71と左側センサセル72の検出温度dir72のうち低い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Aとする。
右側センサセル73の検出温度dir73と左側センサセル74の検出温度dir74のうち低い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Bとする。
センサセル75〜78の検出温度dir75〜dir78のうち最も低い検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Cとする。
さらに、センサセル79〜82の検出温度dir79〜dir82のうち最も低い検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Dとする。
このようにして、センサセル71〜82の検出温度dir71〜dir82のうちシート空調装置の暖房動作の影響を受けた後部右側座席の表面温度を示す検出温度を除いて、かつ、後席乗員の表面温度を示す検出温度だけを選択することになる。
その後、後席乗員温度A〜Dの平均値{(A+B+C+D)/4}を算出して、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする。
次に、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置が冷房動作中であると判定したとき(S113:YES)、次のように、後部右側座席の乗員表面温度(後席Dr側乗員温度)RrDrTirを算出する(S114b)。
先ず、シート空調装置の冷房動作にて後部右側座席の表面温度が冷やされているので、赤外線温度センサ70bに対して行毎に右側センサセルの検出温度と左側センサセルの検出温度を比較して、高い方の検出温度を乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
例えば、右側センサセル71の検出温度dir71と左側センサセル72の検出温度dir72のうち高い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Aとする。
右側センサセル73の検出温度dir73と左側センサセル74の検出温度dir74のうち高い方の検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Bとする。
センサセル75〜78の検出温度dir75〜dir78のうち最も高い検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Cとする。
さらに、センサセル79〜82の検出温度dir79〜dir82のうち最も高い検出温度を選択してこの選択された検出温度を後席乗員温度Dとする。
このようにして、センサセル71〜82の検出温度dir71〜dir82のうちシート空調装置の冷房動作の影響を受けた後部右側座席の表面温度を示す検出温度を除いて、かつ、後席乗員の表面温度を示す検出温度だけを選択することになる。
その後、後席乗員温度A、後席乗員温度B、および、後席乗員温度Cの平均値{(A+B+C+D)/4}を算出して、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする。
次に、シート空調ECU705からの出力信号に基づき、後部右側座席に対するシート空調装置の冷房動作、暖房動作のいずれも停止中であると判定したとき(S113:NO)、センサセル71〜82の検出温度dir71〜dir82の全てを乗員温度として認識すべき表面温度として選択する。
そして、センサセル71〜82の検出温度dir71〜dir82の平均値{(dir71+dir72+dir73+…dir82)/12}を算出し、この算出される平均値を後部右側座席の乗員表面温度RrDrTirとする(S115b)。
(第3実施形態)
本第3実施形態では、エアコンECU8が、乗員温度として認識すべき温度を検出するためのセンサセルを変更したとき、この変更されるセンサセルの検出温度を用いて目標吹出温度を算出するものの、その変更直後にて、センサセルを変更する前の目標吹出温度(以下、選択セル変更前のTAOという)から、センサセルを変更後の目標吹出温度(以下、選択セル変更後のTAOという)に変更するのではなく、選択セル変更前のTAOから選択セル変更後のTAOに徐々に変更する。
本第3実施形態では、エアコンECU8が、乗員温度として認識すべき温度を検出するためのセンサセルを変更したとき、この変更されるセンサセルの検出温度を用いて目標吹出温度を算出するものの、その変更直後にて、センサセルを変更する前の目標吹出温度(以下、選択セル変更前のTAOという)から、センサセルを変更後の目標吹出温度(以下、選択セル変更後のTAOという)に変更するのではなく、選択セル変更前のTAOから選択セル変更後のTAOに徐々に変更する。
例えば、後席右側の座席に着座する乗員が、子供から大人に代わる場合(或いは、大人にから子供に代わる)には、乗員温度として認識すべき温度を検出するのに用いるセンサセルとして、センサセル71、72からセンサセル71〜74に変更される。これに伴い、乗員表面温度RrDrTirとしては、{(W1+W2)/2}から{(W1+W2+W3+W4)/4}に変更される。
ここで、センサセルを変更すると、その直後にて選択セル変更後のTAOを用いて、目標吹出温度算出処理(S110)などの制御処理を開始するのではなく、図13に示すように、選択セル変更前のTAOから選択セル変更後のTAOへ変更するのに、遅延時間Tを用いて遅らせる。
例えば、目標吹出温度としては、センサセルの変更後にて選択セル変更前のTAOから選択セル変更後のTAOに徐々に変化して、変更後30秒で、目標吹出温度としては、{係数0.63×(選択セル変更前のTAO−選択セル変更後のTAO)+選択セル変更前}
となるようにする。
(その他の実施形態)
上述の第1の実施形態では、座席の表面温度を調整可能であるシーク空調装置としては、後部座席にだけ適用した例について説明したが、これに限らず、前側座席にも、適用してもよい。
となるようにする。
(その他の実施形態)
上述の第1の実施形態では、座席の表面温度を調整可能であるシーク空調装置としては、後部座席にだけ適用した例について説明したが、これに限らず、前側座席にも、適用してもよい。
本発明の実施にあたり、赤外線温度センサ70a、70b、および赤外線温度センサ70c、70dとしては、乗員に照射される日射を検出し易くなるので、乗員毎にその窓際に配置するようにしてもよい。
本発明の実施にあたり、特開平9−159531号公報に示すように、赤外線温度センサ70a、70b、および赤外線温度センサ70c、70dを走査することにより、熱画像を作成してこの作成された熱画像に基づき、2つのセンサセルの検出温度を比較してもよい。
上述の第1の実施形態では、座席の表面温度を調整可能であるシート空調装置としては、エア吹出孔722、724から空調風を吹き出すものを示したが、これに限らず、座席の内部に電気ヒータやペルチェ素子などを内蔵して直接的に座席の表面温度を調整するようにしてもよい。
上述の第1の実施形態では、エア吹出孔722、724から空調風を吹き出すものを示したが、これに代えて、エア吹出孔722、724を削除して、かつ、座席内部で空調風を循環させる構造にして、この循環される空調風により座席内部、ひいては座席表面を暖めたり冷やしたりするようにしてもよい。
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、「後部右側座席および後部左側座席のシート面温熱感をそれぞれ調整するシート空調装置」が、「車室内の座席の表面温度を調整可能であるシート温度調整手段」に相当し、「空調ゾーン1c、1dとをそれぞれ独立に空調するための後席用空調ユニット6」が、「車室内の空調状態を調整する空調手段」に相当し、図8中のS112および図16中の112aのうち一方の処理が、「シート温度調整手段により座席の表面温度を上げる暖房動作が行われているとき、制御手段は、横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も低い検出温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として選択する」処理に相当する。 また、図8中のS114および図16中の114bのうち一方の処理が、「シート温度調整手段により座席の表面温度を下げる冷房動作が行われているとき、制御手段は、横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も高い表面温度を、乗員温度として認識すべき表面温度として選択する」処理に相当する。
1a、1b、1c、1d…空調ゾーン、6…後席用空調ユニット、
8…エアコンECU、71〜74…センサエレメント、
70b…赤外線温度センサ。
8…エアコンECU、71〜74…センサエレメント、
70b…赤外線温度センサ。
Claims (6)
- 車室内の座席の表面温度を調整可能であるシート温度調整手段を備える車両に適用される車両用空調装置であって、
車室内の空調状態を調整する空調手段(6)と、
乗員を含む領域のうち複数箇所の表面温度を非接触でそれぞれ検出する各センサセル(71〜76)を有する非接触温度センサ(70b、70c)と、
前記各センサセルでそれぞれ検出される表面温度のうち乗員の表面温度を示す乗員温度として認識すべき表面温度を、前記シート温度調整手段の動作状態に基づき選択するとともに、この選択される表面温度を用いて、前記空調状態を調整するように前記空調手段を制御する制御手段(8)と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。 - 前記空調手段は、車室内の空調状態を前記座席毎に調整するものであり、
前記制御手段は、前記選択される表面温度を用いて、前記空調状態を座席毎に調整するように前記空調手段を制御するものであることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 - 前記非接触温度センサは、前記各センサセルをマトリックス状に並べて構成されており、
前記制御手段は、横方向に並べられるセンサセル毎に、前記乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。 - 前記シート温度調整手段により前記座席の表面温度を上げる暖房動作が行われているとき、前記制御手段は、前記横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も低い検出温度を、前記乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。
- 前記シート温度調整手段により前記座席の表面温度を下げる冷房動作が行われているとき、前記制御手段は、前記横方向に並べられるセンサセルのそれぞれの検出温度のうち、最も高い表面温度を、前記乗員温度として認識すべき表面温度として選択することを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。
- 前記制御手段は、前記乗員温度として認識すべき表面温度の検出に用いられるセンサセルとして以前と異なるセンサセルが選択したとき、前記以前と異なるセンサセルにより検出される表面温度に基づき目標空調状態を算出し、かつ、この算出される目標空調状態まで徐々に前記空調状態を変化させるように前記空調手段を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003301429A JP2005067460A (ja) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003301429A JP2005067460A (ja) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005067460A true JP2005067460A (ja) | 2005-03-17 |
Family
ID=34406058
Family Applications (1)
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| JP2003301429A Pending JP2005067460A (ja) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2005067460A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2003-08-26 JP JP2003301429A patent/JP2005067460A/ja active Pending
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