车辆用空调装置的制作方法

文档序号:14186210阅读:126来源:国知局

相关申请的相互参照

本申请基于2015年9月4日申请的日本申请编号2015-174831号,并将其记载内容引用于此。

本发明涉及一种对车室内进行空气调节的车辆用空调装置。



背景技术:

以往,已知一种车辆用座椅空调装置(例如,参照专利文献1),从配置于车室内的前方的前空调单元通过送风管道向座椅供给空调空气,从座椅的表面吹出空调空气。专利文献1所记载的车辆用座椅空调装置为从座椅中的与乘员接触的接触部位的表面吹出空调空气的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-28928号公报

然而,如专利文献1,从座椅中的与乘员接触的接触部位的表面吹出空调空气的座椅空调单元能够实现空调的即时性的提高,但是空调的有效范围是局部的。因此,乘员的局部部位被过度地冷却或加热,从而存在损害乘员的舒适性的担忧。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种车辆用空调装置,能够实现座椅空调单元的空调的即时性,并且能够实现乘员的舒适性的提高。

根据本发明的一个观点,对车室内进行空气调节的车辆用空调装置具备:

室内空调单元,该室内空调单元构成为包含室内侧送风机和温度调整部,该室内侧送风机向车室内吹送空气,该温度调整部对由室内侧送风机吹送的送风空气的温度进行调整;以及

座椅空调单元,该座椅空调单元构成为包含座椅侧送风机和送风管道,该座椅侧送风机向形成于座椅的座椅通风路吹送空气,该送风管道将由室内空调单元温度调整后的空气的至少一部分向座椅侧送风机的空气吸入侧引导。

并且,在座椅形成有吹出在座椅通风路流动的空气的多个座椅侧吹出部。多个座椅侧吹出部构成为包含接触侧吹出部和膝下侧吹出部,该接触侧吹出部形成于座椅中的乘员落座于座椅时所接触的接触部位的表面,该膝下侧吹出部形成于座椅中的与乘员的膝下的部位相对的相对部位。

由此,设为通过座椅空调单元从座椅的接触侧吹出部吹出由室内空调单元温度调整后的空气的结构,因此能够实现空调的即时性的提高。

车辆用空调装置还设为通过座椅空调单元从座椅的膝下侧吹出部吹出由室内空调单元温度调整后的空气的结构。因此,与仅接触侧吹出部形成于座椅的结构相比,能够使空调的有效范围扩大。由此,能够抑制乘员的局部部位被过度地冷却或加热,因此能够实现乘员的舒适性的提高。

在此,车室内中的乘员的膝下侧的空间是冷气容易滞留的空间。因此,从膝下侧吹出部吹出由室内空调单元温度调整后的空气,从而能够抑制车室内的乘员的膝下侧的空间中的冷气的滞留。由此,能够实现缩小了温度差的舒适的车室内环境。

附图说明

图1是第一实施方式的车辆用空调装置的概略结构图。

图2是图1所示的室内空调单元的概略结构图。

图3是表示第一实施方式的车辆用空调装置的控制装置的框图。

图4是表示第二实施方式的车辆用空调装置的控制装置所执行的吸入模式决定处理的流程的流程图。

图5是表示在第一实施方式的车辆用空调装置中,通过座椅空调运转来对乘员进行冷却的情况下的空气的流动的概略结构图。

图6是表示在第一实施方式的车辆用空调装置中,通过座椅空调运转对乘员进行制暖的情况下的空气的流动的概略结构图。

图7是第二实施方式的车辆用空调装置的概略结构图。

图8是表示第二实施方式的车辆用空调装置的控制装置所执行的膝下开闭门的控制处理的流程的流程图。

图9是表示第二实施方式的车辆用空调装置的座椅空调运转的动作开始时的空气的流动的概略结构图。

图10是表示第二实施方式的车辆用空调装置的座椅空调运转从动作开始经过了规定时间后的空气的流动的概略结构图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的各实施方式中,也存在对与在先前的实施方式中已说明的事项相同或者等同的部分标注相同的参照符号,而省略其说明的情况。

另外,在各实施方式中,在仅对结构要素的一部分进行说明的情况下,对于结构要素的其他部分,也能够适用在先前的实施方式中已说明的结构要素。

以下的实施方式只要在不特别对组合产生障碍的范围,即使是在不特别地明示的情况下,也能够将各实施方式彼此局部地组合。

(第一实施方式)

参照图1~图6对本实施方式进行说明。本实施方式的车辆用空调装置1是应用于从内燃机eg获得车辆行驶用的驱动力且以内燃机eg的冷却水为热源对车室内进行空气调节的装置。如图1所示,车辆用空调装置1作为主要的结构要素具备室内空调单元10、座椅空调单元50、控制装置100。

首先,室内空调单元10配置于车室内最前部的仪表板ip的内侧。如图2所示,室内空调单元10在构成其外壳的空调壳体11的内部收容有室内侧送风机13、蒸发器14、加热器芯15等。

空调壳体11在其内部形成向车室内吹送的送风空气的空气通路。在本实施方式的空调壳体11配置有分隔板11a,该分隔板11a将形成于空调壳体11的内部的空气通路分隔为上方侧的第一空气通路11b和下方侧的第二空气通路11c这两个空气通路。第一空气通路11b和第二空气通路11c是通过分隔板11a使从后述的内外气切换箱12导入的空气独立地流通的空气通路。

在空调壳体11的空气流最上游侧配置有切换地导入车室内空气(以下,称为内气)和车室外空气(以下,称为外气。)的内外气切换箱12。内外气切换箱12形成有向空调壳体11内导入外气的外气吸入口12a和向空调壳体11内导入内气的内气吸入口12b。

在此,如图1所示,在外气吸入口12a连接有与车室外连通的外气导入管道9。外气经由外气导入管道9导入到外气吸入口12a。

另外,内气吸入口12b在仪表板ip的内部以与车室内的下方侧空间连通的方式开口。内气吸入口12b以导入内气的方式经由间隙与车室内连通,该间隙形成于仪表板ip与室内空调单元10之间。此外,仪表板ip的内部空间和收容内燃机eg等的空间通过未图示的具有绝热性的隔壁部来分隔。

回到图2,在内外气切换箱12配置有根据来自控制装置100的控制信号来调整外气吸入口12a和内气吸入口12b的开口面积的内外气切换门12c。在本实施方式中,内外气切换门12c构成对从外气吸入口12a导入的外气的导入量和从内气吸入口12b导入的内气的导入量的比例进行调整的比例调整部。

本实施方式的室内空调单元10通过后述的控制装置100的内外气切换门12c的控制,能够切换为外气模式、内气模式以及内外气模式这三个吸入模式。

外气模式是从外气吸入口12a和内气吸入口12b中的外气吸入口12a导入外气的吸入模式。具体而言,外气模式是如下吸入模式:将内外气切换门12c设定在封闭内气吸入口12b的位置,并向第一空气通路11b和第二空气通路11c这双方导入外气。

内气模式是从外气吸入口12a和内气吸入口12b中的内气吸入口12b导入内气的吸入模式。具体而言,内气模式是如下吸入模式:将内外气切换门12c设定在封闭外气吸入口12a的位置,并向第一空气通路11b和第二空气通路11c这双方导入内气。

内外气模式是从外气吸入口12a和内气吸入口12b这双方导入内气和外气的吸入模式。具体而言,内外气模式是如下吸入模式:将内外气切换门12c设定在将外气吸入口12a和内气吸入口12b这双方开放的位置,并向第一空气通路11b导入外气并向第二空气通路11c导入内气。

在内外气切换箱12的空气流下游侧配置有室内侧送风机13。室内侧送风机13是将经由内外气切换箱12吸入的空气向车室内吹送的送风机。

本实施方式的室内侧送风机13由如下电动送风机构成:由未图示的共同的电动机驱动配置于第一空气通路11b的第一风扇131和配置于第二空气通路11c的第二风扇132。本实施方式的室内侧送风机13构成为能够根据来自控制装置100的控制信号来变更转速。此外,作为室内侧送风机13的风扇,能够采用离心式风扇、轴流风扇、横流风扇等。

在室内侧送风机13的空气流下游侧配置有蒸发器14。蒸发器14是使在内部流通的制冷剂和从室内侧送风机13吹送的送风空气进行热交换而对该送风空气进行冷却的冷却用热交换器。具体而言,蒸发器14和压缩机31、冷凝器32、气液分离器33以及膨胀阀34等一起构成蒸气压缩式的制冷循环30。

压缩机31在制冷循环30中吸入、压缩并排出制冷剂。本实施方式的压缩机31构成为通过来自内燃机eg的驱动力传递而驱动。压缩机31根据来自控制装置100的控制信号来变更来自内燃机eg的驱动力传递的驱动状态和驱动力不传递的停止状态。此外,压缩机31也可以由电动压缩机构成。

冷凝器32是通过使外气和在内部流通的制冷剂进行热交换而使从压缩机31排出的制冷剂冷凝的室外热交换器。气液分离器33是对由冷凝器32冷凝后的制冷剂进行气液分离而存储剩余制冷剂并且使液相制冷剂向下游侧流动的储液器。膨胀阀34是使从气液分离器33流出的液相制冷剂减压膨胀的减压机构。蒸发器14是使由膨胀阀34减压膨胀后的制冷剂蒸发而使制冷剂发挥吸热作用的热交换器。

本实施方式的蒸发器14以贯通设置于分隔板11a的贯通孔的方式配置。并且,蒸发器14的上方侧的部位定位于第一空气通路11b,蒸发器14的下方侧的部位定位于第二空气通路11c。在本实施方式中,在蒸发器14的上方侧的部位在第一空气通路11b流通的空气被冷却,在蒸发器14的下方侧的部位在第二空气通路11c流通的空气被冷却。

另外,在空调壳体11内的蒸发器14的空气流下游侧配置于加热器芯15。加热器芯15是使对内燃机eg进行冷却的冷却水和通过蒸发器14之后的送风空气进行热交换而对送风空气进行加热的加热用热交换器。

具体而言,加热器芯15和内燃机eg通过冷却水配管41连接而构成冷却水在加热器芯15与发动机eg之间循环的冷却水回路40。并且,在冷却水回路40配置有用于使冷却水循环的冷却水泵42。冷却水泵42由通过从控制装置100输出的控制信号来控制转速的电动泵构成。

本实施方式的加热器芯15以贯通设置于分隔板11a的贯通孔的方式配置。并且,加热器芯15的上方侧的部位定位于第一空气通路11b,加热器芯15的下方侧的部位定位于第二空气通路11c。在本实施方式中,在加热器芯15的上方侧的部位在第一空气通路11b流通的空气被加热,在加热器芯15的下方侧的部位在第二空气通路11c流通的空气被加热。

在此,在第一空气通路11b的加热器芯15的上方侧设定有第一旁通通路161,该第一旁通通路161使通过蒸发器14的上方侧的部位后的空气绕过加热器芯15的上方侧的部位流动。此外,通过第一旁通通路161后的空气在第一空气通路11b中的加热器芯15的空气流下游侧的空间中,与在加热器芯15加热后的空气合流。

另外,在第二空气通路11c的加热器芯15的下方侧设定有第二旁通通路162,该第二旁通通路162使通过蒸发器14的下方侧的部位后的空气绕过加热器芯15的下方侧的部位流动。此外,通过第二旁通通路162后的空气在第二空气通路11c中的加热器芯15的空气流下游侧的空间中,与在加热器芯15加热后的空气合流。

在第一空气通路11b和第二空气通路11c中的蒸发器14与加热器芯15之间配置有第一空气混合门17和第二空气混合门18。

第一空气混合门17是对通过蒸发器14后的空气中的通过加热器芯15的上方侧的部位的送风空气量与通过蒸发器14后的空气中的通过第一旁通通路161的送风空气量的流量比例进行调整的部件。

另外,第二空气混合门18是对通过蒸发器14后的空气中的通过加热器芯15的下方侧的部位的送风空气量与通过蒸发器14后的空气中的通过第二旁通通路162的送风空气量的流量比例进行调整的部件。本实施方式的各空气混合门17、18构成为能够通过从控制装置100输出的控制信号而分别单独地控制。

本实施方式的室内空调单元10能够通过蒸发器14、加热器芯15、第一空气混合门17、第二空气混合门18来调整送风空气的温度。因此,在本实施方式中,蒸发器14、加热器芯15、第一空气混合门17、第二空气混合门18构成温度调整部,该温度调整部在室内空调单元10中,对从室内侧送风机13吹送的送风空气的温度进行调整。

在此,在本实施方式中,在分隔板11a中的加热器芯15的空气流下游侧的部位形成有贯通表背的连通孔,并且配置有对该连通孔进行开闭的开闭门11d。开闭门11d的动作通过从控制装置100输出的控制信号来控制。本实施方式的开闭门11d被控制为在吸入模式设定为内外气模式时封闭连通孔,在其他吸入模式时开放连通孔。

在空调壳体11的空气流最下游部设置有在吹出空调壳体11内温度调整后的空气的第一~第四吹出开口部19a~19d。

第一吹出开口部19a是向车辆前面的窗玻璃w的内侧吹出空气的开口部。第二吹出开口部19b是向车室内的乘员的上半身吹出空气的开口部。第三吹出开口部19c是向乘员的脚边吹出的空气的开口部。第四吹出开口部19d是向座椅空调单元50的送风管道52吹出空气的开口部。

本实施方式的第一吹出开口部19a和第二吹出开口部19b设置于第一空气通路11b的空气流最下游部。另外,本实施方式的第三吹出开口部19c和第四吹出开口部19d设置于第二空气通路11c的空气流最下游部。在本实施方式中,第四吹出开口部19d构成在第二空气通路11c的空气流下游侧与后述的座椅空调单元50的送风管道52连通的座椅连通部。

另外,在各吹出开口部19a~19d的空气流上游侧配置有对开口面积进行调整的第一~第四模式门20a~20d。各模式门20a~20d构成切换吹出模式的吹出模式切换部。各模式门20a~20d的动作通过从控制装置100输出的控制信号来控制。

在本实施方式中,作为通过各模式门20a~20d切换的向车室内的空气的吹出模式,包含面部模式、双层模式、脚部模式以及座椅吹出模式。

面部模式是将第二吹出开口部19b全开并从第二吹出开口部19b向乘员的上半身吹出空气的吹出模式。双层模式将第二吹出开口部19b与第三吹出开口部19c这双方开口并从第二吹出开口部19b和第三吹出开口部19c这双方向乘员的上半身和下半身吹出空气的吹出模式。脚部模式是将第三吹出开口部19c全开并且将第一吹出开口部19a仅开口小开度且主要从第三吹出开口部19c吹出空气的吹出模式。

座椅吹出模式是将第四吹出开口部19d全开并从第四吹出开口部19d向送风管道52侧吹出空气的吹出模式。本实施方式的座椅吹出模式在车室内的制冷时使第二吹出开口部19b开口,从第二吹出开口部19b向乘员的上半身吹出空气。另外,本实施方式的座椅吹出模式在制热时使第一吹出开口部19a和第三吹出开口部19c开口,从第一吹出开口部19a向车辆前方的窗w吹出空气,并且从第三吹出开口部19c向乘员的下半身吹出空气。

在本实施方式中,在吸入模式设定为内外气模式且吹出模式设定为脚部模式的情况下,向第一空气通路11b导入的外气经由第一吹出开口部19a向车室内的上方侧吹出。并且,向第二空气通路11c导入的内气经由第三吹出开口部19c向车室内的下方侧吹出。

另外,在本实施方式中,在吸入模式设定为内外气模式且吹出模式设定为双层模式的情况下,向第一空气通路11b导入的外气经由第二吹出开口部19b向车室内的上方侧吹出。并且,向第二空气通路11c导入的内气经由第三吹出开口部19c向车室内的下方侧吹出。

此外,在本实施方式中,在吸入模式设定为内外气模式且吹出模式设定为座椅吹出模式的情况下,向第一空气通路11b导入的外气从第一吹出开口部19a和第二吹出开口部19b的一方向车室内的上方侧吹出。并且,向第二空气通路11c导入的内气经由第四吹出开口部19d向送风管道52侧吹出。

这样一来,在本实施方式中,在吸入模式设定为内外气模式且吹出模式设定为脚部模式、双层模式、座椅吹出模式中的任一模式时,成为内外气二层流模式。

接着,对座椅空调单元50进行说明。如图1所示,座椅空调单元50是通过从座椅2的表面吹出由室内空调单元10温度调整后的空气来给予乘员舒适性的空调单元。座椅空调单元50安装于设置在车辆的前方的座椅2。座椅2具有支承乘员的下半身的座垫部3和支承乘员的上半身的座椅靠背部4。

作为向乘员侧吹出空气的座椅侧吹出部,在座椅2设置有座面吹出部6a、背面吹出部6b、膝下吹出部6c。以下,对各吹出部6a~6c进行说明。

首先,座面吹出部6a是从座垫部3的表面向乘员的臀部、大腿部吹出空气的吹出部。本实施方式的座面吹出部6a由形成于座垫部3的上表面的未图示的多个细微孔构成。

接着,背面吹出部6b是从座椅靠背部4的表面向乘员的腰、背部吹出空气的吹出部。本实施方式的背面吹出部6b由形成于座椅靠背部4的前表面的未图示的多个细微孔构成。

座面吹出部6a和背面吹出部6b形成于座椅2中的乘员落座于座椅2时所接触的接触部位的表面。因此,在本实施方式中、座面吹出部6a和背面吹出部6b构成形成于座椅2中的乘员落座于座椅2时所接触的接触部位的表面的接触侧吹出部。

接着,膝下吹出部6c是从座垫部3向乘员的膝下吹出空气的吹出部。膝下吹出部6c形成于座垫部3中的乘员的膝下的部位,例如,形成于座垫部3中的与小腿肚子相对的前面部位。因此,在本实施方式中,膝下吹出部6c构成形成于座椅2中的与乘员的膝下的部位相对的相对部位的膝下侧吹出部。

具体而言,本实施方式的膝下吹出部6c由形成于座垫部3的前面的开口部构成,该开口部形成于内外气切换箱12的车辆后方侧,并且向车辆前方侧、即内外气切换箱12侧吹出空气。膝下吹出部6c能够由多个细微孔、单一的开口孔、多个开口孔等构成。膝下吹出部6c能够设为矩形状、圆形状、椭圆形状等开口形状。

另外,在座椅2的内部形成有座椅通风路5,该座椅通风路5将从座椅空调单元50供给的空气向形成于座椅2的座面吹出部6a、背面吹出部6b、膝下吹出部6c引导。

本实施方式的座椅通风路5在座椅2的内部分支,以分别从座面吹出部6a、背面吹出部6b、膝下吹出部6c吹出空气。具体而言,座椅通风路5在座椅2的内部分支为向座面吹出部6a引导空气的第一通风路5a、向背面吹出部6b引导空气的第二通风路5b、向膝下吹出部6c引导空气的第三通风路5c。

在座椅通风路5的空气流最上游部配置有与座椅空调单元50连接的连接管道7。连接管道7的一端侧与座椅通风路5的空气流入口侧连接,连接管道7的另一端侧与座椅空调单元50的座椅侧送风机51的空气流出口侧连接。连接管道7配置于座椅2与地板8之间。连接管道7由波纹状的管道构成,以能够与朝向上下方向、前后方向的座椅位置的移动对应。此外,作为连接管道7,只要是具有可挠性的管道,则也可以采用波纹状的管道以外的管道。

座椅空调单元50包含:座椅侧送风机51,该座椅侧送风机51向形成于座椅2的座椅通风路5吹送空气;以及送风管道52,该送风管道52将由室内空调单元10温度调整后的空气中的至少一部分向座椅侧送风机51的空气吸入侧引导。

座椅侧送风机51配置于与座椅2的下表面相对的地板8的下方。座椅侧送风机51经由连接管道7向座椅通风路5侧吹出从送风管道52侧吸入的空气。

本实施方式的座椅侧送风机51由能够根据来自控制装置100的控制信号来变更转速的电动送风机构成。此外,作为座椅侧送风机51的风扇,能够采用离心式风扇、轴流风扇、横流风扇等。

送风管道52与座椅侧送风机51同样地配置于车辆的地板8。送风管道52的一端侧与设置于室内空调单元10的第四吹出开口部19d连接,送风管道52的另一端侧与座椅侧送风机51的空气吸入侧连接。

在此,在本实施方式中,第一通风路5a和第二通风路5b构成接触侧通风路,该接触侧通风路从座椅侧送风机51的空气吹出侧至构成接触侧吹出部的座面吹出部6a和背面吹出部6b。另外,在本实施方式中,第三通风路5c构成从座椅侧送风机51的空气吹出侧至膝下吹出部6c的膝下侧通风路。

然而,在乘员落座于座椅2时,座面吹出部6a和背面吹出部6b的一部分被乘员的身体堵塞。由此,构成接触侧通风路的第一通风路5a和第二通风路5b在乘员落座于座椅2时的通风阻力增大。

因此,例如,在乘员不落座于座椅2的情况下的第一通风路5a以及第二通风路5b的通风阻力与第三通风路5c的通风阻力等同时,在乘员落座于座椅2时空气难以向第一通风路5a和第二通风路5b流动。这对空调的即时性产生影响因此不优选。

因此,在本实施方式中,构成为乘员不落座于座椅2的情况下的第三通风路5c的通风阻力比第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力大。具体而言,在本实施方式中,在第三通风路5c配置阻力体5d,以使得乘员不落座于座椅2的情况下的第三通风路5c的通风阻力比第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力大。作为阻力体5d,能够由具有通气性的筛孔状的素材构成。此外,也可以使第三通风路5c的通路截面积比第一通风路5a和第二通风路5b的通路截面积小,由此使第三通风路5c的通风阻力比第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力大。

接着,参照图3,对本实施方式的电气控制部即控制装置100进行说明。控制装置100具有空调用控制装置110和驱动用控制装置120。空调用控制装置110和驱动用控制装置120由包含cpu、rom和ram等的微型计算机及其周边电路构成。并且,空调用控制装置110和驱动用控制装置120基于存储于rom内的控制程序来进行各种运算、处理,控制与输出侧连接的各种设备的动作。此外,控制装置100的存储部由非过度的实体的存储介质构成。

首先,空调用控制装置110是控制室内空调单元10和座椅空调单元50的动作的装置。在空调用控制装置110的输出侧连接有作为室内空调单元10的结构设备的内外气切换门12c、室内侧送风机13、各空气混合门17、18、第一~第四模式门20a~20d等。另外,在空调用控制装置110的输出侧连接有作为制冷循环30的结构设备的压缩机31、作为冷却水回路40的结构设备的冷却水泵42、作为座椅空调单元50的结构设备的座椅侧送风机51等。

在空调用控制装置110的输入侧连接有检测内气温tr的内气传感器111、检测外气温tam的外气传感器112、检测车室内的日射量ts的日射传感器113。另外,在空调用控制装置110的输入侧连接有对从内燃机eg流出的冷却水的温度tw进行检测的冷却水温度传感器114等各种空调控制用的传感器组。

此外,在空调用控制装置110的输入侧连接有配置于仪表板ip附近的操作面板115。作为各种操作开关,在操作面板115设置有空调动作开关115a、运转模式的切换开关115b、车室内温度的设定开关115c、座椅空调单元50的座椅动作开关115d等。

空调动作开关115a是将要求信号向空调用控制装置110输出的开关,要求信号是用于使室内侧送风机13动作而在室内空调单元10实施向车室内吹出的空气的温度调整的信号。

座椅动作开关115d是将用于实施座椅空调运转的要求信号向空调用控制装置110输出的开关,座椅空调运转是使室内侧送风机13和座椅侧送风机51动作而从座椅2吹出由室内空调单元10温度调整后的空气的运转。

例如,在对车室内进行空气调节时打开座椅动作开关115d时,空调用控制装置110使室内侧送风机13和座椅侧送风机51这双方动作而执行座椅空调运转。

另一方面,在对车室内进行空气调节时关闭座椅动作开关115d时,空调用控制装置110以使座椅侧送风机51停止的状态使室内侧送风机13动作,执行非座椅空调运转。在本实施方式中,座椅动作开关115d起到切换座椅空调运转和非座椅空调运转的座椅空调切换部的功能。

接着,驱动用控制装置120是控制内燃机eg的动作的装置。虽然未图示,在驱动用控制装置120的输出侧连接有作为内燃机eg的驱动用的结构设备的使内燃机eg启动的启动机、向内燃机eg供给燃料的燃料喷射阀的驱动电路等。

另外,虽然未图示,在驱动用控制装置120的输入侧连接有检测作为油门踏板的踏入量的风门开度的风门开度传感器、检测内燃机eg的转速的发动机转速传感器等各种传感器组。

本实施方式的控制装置100的空调用控制装置110和驱动用控制装置120以能够双向通信的方式连接。由此,控制装置100能够基于输入至空调用控制装置110和驱动用控制装置120的一方的装置的检测信号或操作信号,来控制与另一方的装置的输出侧连接的各种设备的动作。

例如,控制装置100能够通过空调用控制装置110对于驱动用控制装置120输出要求内燃机eg的运转效率的增减的要求信号,而使内燃机eg的运转效率变化。

在此,本实施方式的控制装置100是控制作为与其输出侧连接的控制对象的各种设备的控制部一体地构成的结构。并且,控制装置100起到控制作为控制对象的各结构设备的动作的硬件、软件控制各结构设备的动作的控制部的功能。

例如,本实施方式的控制装置100为如下结构:在空调用控制装置110中控制内外气切换门12c,将吸入模式切换为外气模式、内气模式、内外气模式中的任一模式。在本实施方式中,控制装置100中的切换吸入模式的硬件、软件构成吸入模式切换部100a。

接着,对本实施方式的车辆用空调装置1的基本的动作进行说明。车辆用空调装置1在内燃机eg的启动后,在打开空调动作开关115a时,控制装置100控制各种结构设备开始车室内的空调运转。

本实施方式的车辆用空调装置1在运转模式的切换开关115b设定为制冷模式时,控制装置100控制各种结构设备,进行冷却车室内的制冷运转。

以下,对控制装置100所执行的制冷模式时的各种结构设备的基本的控制方式进行说明。首先,控制装置100将制冷循环30的压缩机31控制为来自内燃机eg的驱动力传递的驱动状态。

另外,控制装置100基于各种传感器群的检测信号和操作面板115的操作信号来算出目标吹出温度tao。tao是为了使车室内温度接近由操作面板115的设定开关115c所设定的设定温度tset所需要的吹出空气温度。具体而言,控制装置100基于由设定开关115c设定的设定温度tset、内气温tr、外气温tam、日射量ts并用以下的数学式f1算出tao。

tao=kset×tset-kr×tr-kam×tam-ks×ts+c…(f1)

此外,数学式f1所示的kset、kr、kam、ks是控制增益,c是校正用的常数。

并且,控制装置100基于tao来决定室内侧送风机13的转速、各空气混合门17、18的开度、压缩机31的转速等,向各种设备输出控制信号以获得决定出的控制状态。

另外,控制装置100根据座椅动作开关115d的操作信号来决定座椅侧送风机51的动作。具体而言,控制装置100在关闭座椅动作开关115d的情况下使座椅侧送风机51停止,在打开座椅动作开关115d的情况下使座椅侧送风机51动作。

接着,控制装置100执行吸入模式决定处理,决定向室内空调单元10的内外气切换箱12内取入空气的吸入模式,向内外气切换门12c输出控制信号以获得决定出的控制状态。此外,对于吸入模式决定处理的详情之后叙述。

另外,控制装置100根据tao和座椅动作开关115d的操作信号来决定吹出模式,向各模式门20a~20d输出控制信号以获得决定出的控制状态。

控制装置100在关闭座椅动作开关115d的情况下,在tao处于低温域的情况下设定为面部模式,在tao处于比低温域高的中温域的情况下设定为双层模式,在tao处于比中温域高的高温域的情况下决定为脚部模式。此外,在基于tao的吹出模式的切换中,优选设置温度滞后以不频繁地改变吹出模式。

另一方面,控制装置100在打开座椅动作开关115d的情况下决定为向送风管道52吹出空气的座椅吹出模式。即,控制装置100在打开座椅动作开关115d的情况下决定为吹出模式,吹出模式是使第二吹出开口部19b和第四吹出开口部19d开口而向乘员的上半身侧和送风管道52侧吹出空气的模式。

控制装置100重复如下程序:操作信号和检测信号的读入→tao的算出→新的控制状态的决定→控制信号的输出。由此,在制冷运转时,在室内空调单元10中,来自室内侧送风机13的送风空气在蒸发器14被冷却。并且,通过由室内空调单元10冷却后的空气实现车室内的制冷。

接着,车辆用空调装置1在运转模式的切换开关115b设定为制热模式时,控制装置100控制各种结构设备,进行加热车室内的制热运转。

以下,对控制装置100所执行的制热模式时的各种结构设备的基本的控制方式进行说明。首先,控制装置100使冷却水泵42动作,以使得内燃机eg的冷却水向加热器芯15流入。

接着,控制装置100与制冷模式时同样地算出tao。并且,控制装置100基于tao决定室内侧送风机13的转速、各空气混合门17、18的开度、压缩机31的转速等,向各种设备输出控制信号以获得决定出的控制状态。

另外,控制装置100根据座椅动作开关115d的操作信号来决定座椅侧送风机51的动作。具体而言,控制装置100在关闭座椅动作开关115d的情况下使座椅侧送风机51停止,在打开座椅动作开关115d的情况下使座椅侧送风机51动作。

接着,控制装置100执行吸入模式决定处理,决定向室内空调单元10的内外气切换箱12内取入空气的吸入模式,向内外气切换门12c输出控制信号以获得决定出的控制状态。此外,对于吸入模式决定处理的详情之后叙述。

另外,控制装置100根据tao和座椅动作开关115d的操作信号来决定吹出模式,向各模式门20a~20d输出控制信号以获得决定出的控制状态。

控制装置100在关闭座椅动作开关115d的情况下,在tao处于低温域的情况下设定为面部模式,在tao处于比低温域高的中温域的情况下设定为双层模式,在tao处于比中温域高的高温域的情况下决定为脚部模式。此外,在基于tao的吹出模式的切换中,优选设定温度滞后以不频繁地改变吹出模式。

另一方面,控制装置100在打开座椅动作开关115d的情况下决定为向送风管道52吹出空气的座椅吹出模式。即,控制装置100在打开座椅动作开关115d时决定为如下那样的吹出模式:使第一吹出开口部19a、第三吹出开口部19c、第四吹出开口部19d开口,向车辆前方的窗w、乘员的下半身侧、送风管道52侧吹出空气。

控制装置100重复如下程序:操作信号和检测信号的读入→tao的算出→新的控制状态的决定→控制信号的输出。由此,在制热运转时,在室内空调单元10中,来自室内侧送风机13的送风空气在加热器芯15被加热。并且,通过由室内空调单元10加热后的空气来实现车室内的制热。

接着,参照图4的流程图对本实施方式的吸入模式决定处理进行说明。此外,图4表示控制装置100所执行的吸入模式决定处理的流程。

如图4所示,控制装置100首先判定是否为座椅空调运转(s10)。在该判定处理中,基于座椅动作开关115d的打开/关闭来进行判定。即,控制装置100在打开座椅动作开关115d的情况下判定为是座椅空调运转,在关闭座椅动作开关115d的情况下判定为不是座椅空调运转。

在步骤s10的判定处理的结果是判定为不是座椅空调运转的情况、即当前的空调运转为非座椅空调运转的情况下,控制装置100基于tao决定吸入模式(s12)。

例如,控制装置100在tao处于低温域的情况下设定为内气模式,在tao处于比低温域高的中温域的情况下设定为内外气模式,在tao处于比中温域高的高温域的情况下设定为外气模式。在基于tao的吸入模式的切换中,优选设置温度滞后以不频繁地改变吸入模式。

另一方面,在步骤s10的判定处理的结果是判定为是座椅空调运转的情况下,控制装置100判定是否为制热运转(s14)。在该判定处理中,在运转模式的切换开关115b设定为制热模式的情况下判定为是制热运转,在运转模式的切换开关115b设定为制冷模式的情况下判定为不是制热运转。

在步骤s14的判定处理的结果是判定为不是制热运转的情况、即、当前的运转模式设定为制冷模式的情况下,控制装置100将吸入模式决定为内气模式(s16)。即,控制装置100在以运转模式设定为制冷模式的状态执行座椅空调运转的情况下,将吸入模式决定为内气模式。

另一方面,在步骤s14的判定处理的结果是判定为是制热运转的情况、即、当前的运转模式设定为制热模式的情况下,控制装置100将吸入模式决定为内外气模式(s18)。即,控制装置100在以运转模式设定为制热模式的状态执行座椅空调运转的情况下,将吸入模式决定为内外气模式。

在此,图5是表示在车室内的制冷时执行座椅空调运转时的空气的流动的图。另外,图6是表示在车室内的制热时执行座椅空调运转时的空气的流动图。

在本实施方式中,在制冷时执行座椅空调运转的情况下,吸入模式设定为内气模式,并且吹出模式设定为从第二吹出开口部19b和第四吹出开口部19d吹出冷风的座椅吹出模式。

因此,在制冷时执行座椅空调运转时,如图5所示,冷风从室内空调单元10向乘员的上半身吹出,并且冷风的一部分经由送风管道52被向座椅侧送风机51吸入。并且,被吸入至座椅侧送风机51的冷风经由座椅2内的座椅通风路5向座面吹出部6a、背面吹出部6b以及膝下吹出部6c吹出。由此,冷风直接向乘员的大腿部、臀部、背部以及膝下供给,从而乘员的身体整体被冷却。

另外,从膝下吹出部6c吹出的冷风经由车室内的下方侧空间被再次向内外气切换箱12的内气吸入口12b吸入。即,形成有从膝下吹出部6c吹出的空气向内气吸入口12b流动的这样的循环气流。

另一方面,在本实施方式中,在制热时执行座椅空调运转的情况下,吸入模式设定为内外气模式,并且吹出模式设定为从第一吹出开口部19a、第三吹出开口部19c以及第四吹出开口部19d吹出热风的座椅吹出模式。

因此,在制热时执行座椅空调运转时,如图6所示,湿度低且干燥的热风从室内空调单元10向车辆前方的窗w吹出,并且热风从室内空调单元10向乘员的下半身侧吹出。

此外,由室内空调单元10温度调整后的热风的一部分经由送风管道52被向座椅侧送风机51吸入。并且,被吸入至座椅侧送风机51的热风经由座椅2内的座椅通风路5从座面吹出部6a、背面吹出部6b以及膝下吹出部6c吹出。由此,热风直接向乘员的大腿部、臀部、背部以及膝下供给,从而乘员的身体整体被加热。

另外,从膝下吹出部6c吹出的热风经由车室内的下方侧空间再次被向内外气切换箱12的内气吸入口12b吸入。即,形成有从膝下吹出部6c吹出的空气向内气吸入口12b流动的这样的循环气流。

以上说明的本实施方式的车辆用空调装置1为如下结构:在座椅空调运转时,从座椅2的座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出由室内空调单元10温度调整后的空气。因此,在座椅空调运转时,由室内空调单元10温度调整的空气直接向乘员的大腿部、臀部、背部供给,从而能够实现空调的即时性的提高。

另外,本实施方式的车辆用空调装置1为如下结构:在座椅空调运转时,从座椅2的膝下吹出部6c吹出由室内空调单元10温度调整后的空气。因此,与仅从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出空气的结构相比,能够使空调的有效范围扩大。由此,能够抑制乘员的局部部位被过度地冷却或加热,而能够实现乘员的舒适性的提高。

这样一来,根据本实施方式的车辆用空调装置1,能够实现座椅空调单元50的空调的即时性,并且能够实现乘员的舒适性的提高。

在此,车室内的乘员的膝下侧的空间是与乘员的膝上侧的空间相比冷气容易滞留的空间。因此,如本实施方式,从膝下吹出部6c吹出由室内空调单元10温度调整后的空气,从而能够抑制乘员的膝下侧的空间中的冷气的滞留。由此,能够实现缩小温度差的舒适的车室内环境。

另外,在本实施方式中,将膝下吹出部6c形成于位于内外气切换箱12的车辆后方侧的座垫部3的前面侧并且向车辆前方侧吹出空气。由此,在吸入内气的吸入模式时,在车室内中的乘员的膝下侧的空间,容易形成有从膝下吹出部6c吹出的空气向内外气切换箱12的内气吸入口12b流动的这样的循环气流。这样的循环气流有如下优点:不仅有助于缩小车室内的温度差,还能够抑制室内空调单元10的热负荷。

具体而言,在本实施方式中,在制冷时执行座椅空调运转的情况下,控制内外气切换门12c以成为内气模式。由此,容易形成有从膝下吹出部6c吹出的冷风向内外气切换箱12的内气吸入口12b流动的这样的循环气流,能够抑制制冷时的室内空调单元10的热负荷。

另外,在本实施方式中,在制热时执行座椅空调运转的情况下,控制内外气切换门12c以成为内外气模式。由此,容易形成从膝下吹出部6c吹出的热风向内外气切换箱12的内气吸入口12b流动的这样的循环气流,能够抑制制热时的室内空调单元10的热负荷。

在此,在制热时,在使湿度比外气高的内气循环时,容易产生窗w的模糊不清。对此,在本实施方式中,在制热运转时向车辆前方的窗w侧吹出在室内空调单元10的第一空气通路11b流动的外气,因此能够解决上述的课题。

然而,在乘员落座于座椅2时,起因于座面吹出部6a和背面吹出部6b的一部分由乘员的身体堵塞,座椅通风路5中的第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力增大。

因此,在本实施方式中,构成为在乘员不落座于座椅2的情况下的第三通风路5c的通风阻力比第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力大。具体而言,在本实施方式中,在第三通风路5c配置阻力体5d,以使得乘员不落座于座椅2的情况下的第三通风路5c的通风阻力比第一通风路5a和第二通风路5b的通风阻力大。由此,在乘员落座于座椅2时,能够抑制空气偏向第三通风路5c流动,因此能够充分地确保从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出的空气的风量。其结果是,能够实现空调的即时性的提高。

(第二实施方式)

接着,参照图7~图10对第二实施方式进行说明。如图7所示,在本实施方式中,在座椅通风路5的第三通风路5c设置有膝下开闭门5e这点与第一实施方式不同。此外,在本实施方式中,移除图1所示的阻力体5d。

膝下开闭门5e是对座椅通风路5的第三通风路5c进行开闭的开闭门。本实施方式的膝下开闭门5e配置于第三通风路5c内,以不从膝下吹出部6c向座椅2的外部伸出。

膝下开闭门5e与图3所示的控制装置100的输出侧连接,其动作根据来自控制装置100的输出信号来控制。另外,本实施方式的控制装置100构成为计测从座椅空调单元50的动作开始的经过时间。

接着,参照图8对控制装置100的膝下开闭门5e的控制处理进行说明。图8是表示控制装置100所执行的膝下开闭门5e的控制处理的流程的流程图。图8所示的控制处理通过控制装置100以规定的控制周期执行。

如图8所示,控制装置100首先判定当前的空调运转是否为座椅空调运转(s20)。在该判定处理中,基于座椅动作开关115d的打开/关闭进行判定。即,控制装置100在打开座椅动作开关115d的情况下判定为是座椅空调运转,在关闭座椅动作开关115d的情况下判定为不是座椅空调运转。

在步骤s20的判定处理的结果是判定为不是座椅空调运转的情况、即、当前的空调运转是非座椅空调运转的情况下,控制装置100将膝下开闭门5e的位置设定为封闭座椅通风路5的第三通风路5c的位置(s22)。

另一方面,在步骤s20的判定处理的结果是判定为是座椅空调运转的情况下,控制装置100判定从座椅空调单元50的动作开始起的经过时间是否经过了规定的基准时间(s24)。

在此,基准时间设定在基于空气从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出的空调的即时性所需要的范围(例如,1分钟~5分钟)。换言之,基准时间设定在空气从座面吹出部6a和背面吹出部6b的吹出不会使乘员不快的范围。

基准时间优选以tao与由设定开关115c设定的车室内的设定温度的温度差越大则为越长时间的方式设为可变参数。这是因为tao与由设定开关115c设定的车室内的设定温度的背离越大,空调的即时性的必要性越高。此外,基准时间也可以设为预先设定的固定时间。

在步骤s24的判定处理的结果是判定为从座椅空调单元50的动作开始起的经过时间未经过基准时间的情况下,考虑需要使空气继续从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出。因此,控制装置100将膝下开闭门5e的位置设定为封闭座椅通风路5的第三通风路5c的位置(s26)。

由此,在座椅空调运转时,直到从座椅空调单元50的动作开始起的经过时间经过基准时间为止,如图9所示,由室内空调单元10温度调整后的空气从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出。即,在座椅空调运转的初始阶段,成为即时性高的空调运转。

另一方面,在步骤s24的判定处理的结果是判定为从开始座椅空调运转的经过时间已经过基准时间的情况下,考虑降低空气继续从座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出的必要性。因此,控制装置100将膝下开闭门5e的位置设定为开放座椅通风路5的第三通风路5c的位置(s28)。

由此,在从座椅空调单元50的动作开始起的经过时间经过基准时间时,如图10所示,由室内空调单元10温度调整后的空气从座面吹出部6a、背面吹出部6b以及膝下吹出部6c吹出。即,从座椅空调运转的动作开始起经过了规定时间后,抑制乘员的局部部位被过度地冷却或加热,因此成为考虑了乘员的舒适性的空调运转。

其他结构与第一实施方式相同。根据本实施方式的车辆用空调装置1,与第一实施方式同样地,能够实现座椅空调单元50的空调的即时性,并且能够实现乘员的舒适性的提高。

特别是,在本实施方式中,设为在座椅通风路5设置对第三通风路5c进行开闭的结构。由此,根据乘员的要求来变更膝下开闭门5e的开度,从而能够对从构成接触侧吹出部的座面吹出部6a和背面吹出部6b吹出的空气与从膝下吹出部6c吹出的空气的风量比例进行调整。由此,能够根据要求空调的即时性的场面、要求空调的舒适性的场面来变更空气从座椅2的吹出方式。

在此,在本实施方式中,对座椅空调运转时根据从座椅空调单元50的动作开始起的经过时间来控制膝下开闭门5e的例子进行了说明,但是不限定于此。例如,也可以是,在座椅空调运转时,控制膝下开闭门5e,以在tao与设定开关115c的设定温度的温度差不超过基准值的情况下封闭第三通风路5c,以在所述温度差不超过基准值的情况下封闭第三通风路5c。

另外,也可以构成,对于操作面板115追加膝下开闭门5e的开闭开关,控制装置100根据乘员的该开闭开关的操作来控制膝下开闭门5e。

(其他实施方式)

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于上述的实施方式,能够适当变更。例如,能够如下那样地进行各种变形。

(1)在上述的各实施方式中,作为车辆用空调装置1的适用对象,列举了从内燃机eg获得行驶用的驱动力的车辆,但是不限定于此。作为车辆用空调装置1的适用对象,例如,也可以是,从电动机获得行驶用的驱动力的电动汽车、能够从内燃机eg和电动机这双方获得行驶用的驱动力的混合动力汽车。

(2)在上述的各实施方式中,关于室内空调单元10对能够实现内外气二相流模式的例子进行了说明,但是不限定于此。即,室内空调单元10也可以设为不能够实现内外气二相流模式的结构,例如,不存在分隔板11a的结构。

(3)在上述的各实施方式中,对在关闭座椅动作开关115d的情况下基于tao来决定吹出模式的例子进行了说明,但是不限定于此。例如,在关闭座椅动作开关115d的情况下,也可以根据吸入模式、车室内的湿度等来决定吹出模式。具体而言,在面部模式时决定为内气模式,在双层模式、脚部模式时决定为内外气模式即可。另外,在车室内的湿度超过基准湿度时,决定为外气模式即可。

(4)如上述的各实施方式,在打开座椅动作开关115d的情况下,优选将吸入模式决定为内气模式、内外气模式,但是不限定于此。例如,在打开座椅动作开关115d的情况下,与关闭座椅动作开关115d的情况同样地,也可以基于tao来决定吸入模式。

(5)在上述的各实施方式中,对在制冷时执行座椅空调运转时从第二吹出开口部19b、和第四吹出开口部19d吹出冷风的例子进行了说明,但是不限定于此。例如,在制冷时执行座椅空调运转时,也可以仅从第四吹出开口部19d吹出冷风。

另外,在上述的各实施方式中,对在制热时执行座椅空调运转时从第一吹出开口部19a、第三吹出开口部19c以及第四吹出开口部19d吹出热风的例子进行了说明,但是不限定于此。例如,在制热时执行座椅空调运转时,也可以从第一吹出开口部19a和第四吹出开口部19d吹出热风,或仅从第四吹出开口部19d吹出热风。

(6)在上述的实施方式中,对于构成实施方式的要素,除了特别明示为必须的情况和原理上明显为必须的情况等之外,不一定是必须的,这是不言而喻的。

(7)在上述的实施方式中,在言及实施方式的结构要素的个数、数值、量、范围等数值的情况下,除了特别明示为必须的情况和原理的上明显地限定于特定的数的情况等之外,不限定于其特定的数。

(8)在上述的实施方式中,在言及结构要素等的形状、位置关系等时,除了特别明示的情况和原理上限定于特定的形状、位置关系等的情况等之外,不限定于其形状、位置关系等。

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