JPH11268517A - 車両用シート空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低能力の電気ヒータ１３でも即効暖房感が得
られる車両用シート空調装置１を提供すること。 【解決手段】 暖房モードが設定された時に、設定温度
と室温との差が大きい時（ウォームアップ時）は、シー
ト送風ユニット３の開閉ドア１５を閉位置に駆動する。
この時、フロント空調ユニットでは、水温が例えば３５
℃（センサ値）に達するまで送風が停止されているが、
水温がヒータコアをある程度暖めることが可能な温度
（例えばセンサ値で０℃）以上の時は、シート用送風機
１２と電気ヒータ１３をＯＮする。これにより、フロン
ト空調ユニットのブロワが作動していなくても（送風停
止状態）、シート用送風機１２の作動により、ヒータコ
アで多少暖められた空気をシート用送風ダクト４内に吸
い込み、その空気を電気ヒータ１３で加熱してシート２
へ送風することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートへ空調空気
を供給する車両用シート空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、実開昭５９−１６４５
５２号公報に記載された「車両用空調シート」がある。
この空調シートは、シート内部にエアチャンバを具備
し、フロントＡ／Ｃよりシート用ダクトを通ってエアチ
ャンバに供給された空調風をシート表面より吹き出すよ
うに構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、フロントＡ／Ｃで暖房を開始するまで（フロ
ントＡ／Ｃのブロワにより送風を開始するまで）シート
空調を行うことができないため、即効暖房感が得られな
い。そこで、即効性を得るために電気ヒータを使用する
ことが考えられるが、シートヒータとして所望の暖房感
が得られるまで即効性を上げようとすると、高能力の電
気ヒータが必要となる。この場合、コストが高くなると
ともに、車両側の発電能力（オルタネータの能力）の点
で問題が生じる。本発明は、上記事情に基づいて成され
たもので、その目的は、低能力の電気ヒータでも即効暖
房感が得られる車両用シート空調装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（請求項１の手段）空調
装置にてヒータコアの熱源であるエンジン冷却水の温度
が所定温度に達するまで車室内への送風を停止している
状態であっても、エンジン冷却水の温度が予め設定され
た設定温度以上の時は、シート用送風機と電気ヒータを
作動させることにより、ヒータコアを通過した空気をシ
ート用ダクト内に吸い込み、電気ヒータで加熱させてシ
ートへ送風することができる。この場合、エンジン冷却
水の温度が所定温度より低くても、ヒータコアをある程
度暖めることが可能な設定温度（例えば１５〜２０℃）
以上であれば、ヒータコアを通過した空気を電気ヒータ
で加熱することにより、十分に暖房可能な温風を得るこ
とができる。これにより、空調装置にて送風停止状態で
あっても、電気ヒータで加熱された温風をシートへ供給
することにより即効暖房感を得ることができる。

【０００５】（請求項２の手段）エンジン冷却水の温度
が所定温度より高い第２の所定温度まで上昇した時点で
電気ヒータを停止することにより、シート温度の過熱を
防止でき、且つ無駄な消費電力を無くすことができる。
なお、第２の所定温度とは、ヒータコアで加熱された温
風を電気ヒータで加熱することなく、シートへ供給して
十分な暖房感が得られる時の温度（例えば７０℃前後）
である。

【０００６】（請求項３の手段）シート用ダクトは、空
調装置から後席乗員の足元へ温風を供給するリヤフット
ダクトと、このリヤフットダクトからシートまで空気を
導くシート用分岐ダクトによって構成されている。この
場合、既存のリヤフットダクトを利用できるため、空調
装置からシートまでの全体を専用のシート用ダクトとし
て設ける必要がないため、装置全体を簡単に構成でき、
コストを低く抑えることが可能である。

【０００７】（請求項４の手段）リヤフットダクトの吹
出口を開閉する開閉ドアを具備し、電気ヒータを作動さ
せている間は、開閉ドアにより吹出口を閉じている。シ
ート用ダクトとして既存のリヤフットダクトを利用して
いる場合、開閉ドアによってリヤフットダクトの吹出口
を閉じることにより、シート用送風機を作動させた時に
車室内空気が吹出口より吸い込まれることを防止でき
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の車両用シート空調
装置を図面に基づいて説明する。図１は車両用シート空
調装置の構成を模式的に示した断面図である。本実施形
態のシート空調装置１は、例えばフロントシート２の下
方に配置されるシート送風ユニット３と、既存の空調装
置であるフロント空調ユニット（下述する）からシート
送風ユニット３へ空調空気を送るためのシート用送風ダ
クト４等を備える。

【０００９】フロント空調ユニットは、内部に冷風通路
５と温風通路６が形成されたＡ／Ｃケース７と、このＡ
／Ｃケース７内で冷風通路５と温風通路６とを切り替え
る切替ドア８とを有している。なお、フロント空調ユニ
ットは、車室内を暖房するための加熱手段である周知の
ヒータコア（図示しない）を具備し、このヒータコアの
熱源としてエンジン冷却水を使用している。Ａ／Ｃケー
ス７には、温風通路６より前席乗員の足元へ温風を吹き
出すためのフロントフット吹出口９と、シート用送風ダ
クト４が接続される接続口１０とが設けられている。こ
の接続口１０は、切替ドア８によって選択された一方の
通路（冷風通路５または温風通路６）と連通することが
できる。

【００１０】切替ドア８は、冷風通路５を遮断する位置
（図１の実線位置／以下、温風側と言う）と温風通路６
を遮断する位置（図１の一点鎖線位置／以下、冷風側と
言う）との間で回動可能に設けられ、図示しないサーボ
モータ等のアクチュエータにより駆動される。シート用
送風ダクト４は、例えばフロント空調ユニットから後席
乗員の足元へ温風を供給する既存のリヤフットダクトの
一部を利用したものであり、車両の床面に沿って配され
ている。

【００１１】シート送風ユニット３は、送風通路を形成
するケース本体１１、このケース本体１１に収容される
シート用送風機１２、ケース本体１１の内部でシート用
送風機１２の空気下流側に配される電気ヒータ１３（例
えばＰＴＣヒータ）、ケース本体１１に設けられたリヤ
フット吹出口１４を開閉する開閉ドア１５等より構成さ
れている。ケース本体１１は、シート用送風ダクト４に
接続されるダクト部１６と、このダクト部１６にシート
用送風機１２の吸込口１７ａを通じて連通するファンケ
ース１７と、このファンケース１７とシート２とを連結
する連結ダクト１８から成る。ダクト部１６は、シート
用送風ダクト４と共に既存のリヤフットダクトを構成す
るもので、その空気下流端にシート用送風ダクト４より
流入した空気を後席乗員の足元へ供給するリヤフット吹
出口１４が設けられている。ファンケース１７は、ダク
ト部１６の上部に設けられて、シート用送風機１２のス
クロールケーシングを形成している。連結ダクト１８に
は、シート２の移動（シート位置調整）に対応できるよ
うに蛇腹部１８ａが設けられている。

【００１２】シート用送風機１２は、遠心送風式のファ
ン１２ａとモータ１２ｂから成り、吸込口１７ａより吸
い込んだ空気をシート２へ強制送風する。電気ヒータ１
３は、フロント空調ユニットで十分な温風が得られない
場合（例えば、ヒータコアの熱源であるエンジン冷却水
の温度が低い時）等に使用することができる。なお、こ
の電気ヒータ１３は、シート用送風機１２の空気上流側
（吸込口１７ａ側）に配置しても良い。開閉ドア１５
は、ダクト部１６内に具備され、リヤフット吹出口１４
を遮断する位置（以下、閉位置と言う）と、リヤフット
吹出口１４を開く位置（以下、開位置と言う）との間で
回動可能に設けられ、サーボモータ等のアクチュエータ
（図示しない）により駆動される。

【００１３】シート空調に係わる制御（切替ドア８、シ
ート用送風機１２、電気ヒータ１３、開閉ドア１５等の
制御）は、例えばＡ／Ｃ操作パネル１９に設けられたシ
ート空調スイッチ２０がＯＮされることにより、ＥＣＵ
２１を通じて実行される（図２参照）。ＥＣＵ２１は、
マイクロコンピュータを内蔵する周知の電子制御装置で
あり、図２に示すように、Ａ／Ｃ操作パネル１９でのス
イッチ操作に基づいて出力される操作信号、及び各種セ
ンサ（内気センサ２２、外気センサ２３、日射センサ２
４、水温センサ２５等）のセンサ信号等より目標吹出温
度（ＴＡＯ）を算出した後、その目標吹出温度に基づい
て空調制御に係わる各種の演算処理を行い、その演算処
理により決定された制御信号を各空調機器のアクチュエ
ータに出力する。

【００１４】シート２は、シートバック２Ａとシートク
ッション２Ｂより構成され、それぞれ通気性を有するシ
ート表面材２Ｃにより覆われている。また、シートバッ
ク２Ａとシートクッション２Ｂの内部には、連結ダクト
１８が接続される配風用ダクト２ａと、その配風用ダク
ト２ａより分岐してシートバック２Ａ及びシートクッシ
ョン２Ｂの表面へ伸びる複数の送風出口２ｂとが設けら
れている。これにより、シート送風ユニット３より供給
された空調空気は、配風用ダクト２ａを通って各送風出
口２ｂへ分配され、各送風出口２ｂよりシート表面材２
Ｃを通過してシート２に着座する乗員へ吹き付けられ
る。

【００１５】次に、シート空調に係わる制御手順を図３
に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、シー
ト空調スイッチ２０がＯＮされているか否かを判定する
（ステップ１０）。ＯＮされていない場合は制御を終了
する。シート空調スイッチ２０がＯＮされている場合
は、Ａ／Ｃ操作パネル１９でのスイッチ操作に基づいて
出力される操作信号、及び各種センサのセンサ信号を読
み込む（ステップ２０）。続いて、Ａ／Ｃ操作パネル１
９で設定された車室内の設定温度および各センサ信号等
に基づいて目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する（ステッ
プ３０）。

【００１６】続いて、フロント空調ユニットのブロワレ
ベルをステップ３０で算出された目標吹出温度に基づい
て決定する（ステップ４０）。但し、暖房モードが設定
された時にヒータコアの熱源であるエンジン冷却水の温
度が設定水温Ｔｗ2 （例えばセンサ値で６０℃）より低
い場合は、図４に示す水温制御特性図に基づいてブロワ
レベルが決定される。即ち、水温がＴｗ2 より低いＴｗ
1 （例えばセンサ値で３５℃）に達するまではブロワレ
ベルが「０」であり、ブロワによる送風が停止されてい
る。また、水温がＴｗ1 からＴｗ2 までは段階的あるい
は直線的にブロワレベルが上昇する。

【００１７】続いて、算出された目標吹出温度に基づい
て切替ドア８の位置を制御する（ステップ５０）。例え
ば、目標吹出温度が基準値より小さい冷房モードを示す
場合は、切替ドア８を冷風側へ駆動し、目標吹出温度が
基準値より大きい暖房モードを示す場合は、切替ドア８
を温風側へ駆動する。続いて、ステップ３０で算出され
た目標吹出温度に基づいてシート用送風機のブロワレベ
ルを決定する（ステップ６０）。但し、暖房モードが設
定された時にエンジン冷却水の温度が設定水温Ｔｗ5
（例えばセンサ値で５５℃）より低い場合は、図５に示
す水温制御特性図に基づいてブロワレベルが決定され
る。即ち、水温がＴｗ3 （例えばセンサ値で０℃）から
Ｔｗ4 （例えばセンサ値で３５℃）まではブロワレベル
が例えば「１」であり、水温がＴｗ4 からＴｗ5 （例え
ばセンサ値で５５℃）までは直線的あるいは段階的にブ
ロワレベルが上昇する。

【００１８】続いて、暖房モードが設定された場合の
み、電気ヒータ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態を図５に示す水
温制御特性図に基づいて制御する（ステップ７０）。即
ち、水温がＴｗ3 からＴｗ5 までは電気ヒータ１３をＯ
Ｎし、水温がＴｗ5 以上では電気ヒータ１３をＯＦＦす
る。最後に、シート用送風ダクト４内に具備された開閉
ドア１５の位置を制御する（ステップ８０）。例えば、
設定温度と室温（あるいはシート温度）との差が大きい
時（クールダウン及びウォームアップ）は開閉ドア１５
を閉位置へ駆動してリヤフット吹出口１４を遮断し、設
定温度と室温との差が小さい時（定常時）は開閉ドア１
５を開位置へ駆動してリヤフット吹出口１４を開口す
る。

【００１９】次に、上述の制御手順に従って実行される
シート空調の作動を説明する。 ａ）冷房モードが設定された場合。 設定温度と室温との差が大きい時（クールダウン時）
は、シート送風ユニット３の開閉ドア１５を閉位置に駆
動する。これにより、フロント空調ユニットの冷風通路
５よりシート用送風ダクト４に供給された冷風が、図６
（ａ）に示すように、シート送風ユニット３を通じてシ
ート２へ送風される。クールダウンから室温が低下して
安定してくると、シート２の表面から吹き出される冷風
は乗員にとって冷え過ぎて不快と感じる場合がある。そ
こで、定常時には、フロント空調ユニットの切替ドア８
を温風側へ駆動して冷風通路５を遮断し、且つシート送
風ユニット３の開閉ドア１５を開位置へ駆動する。これ
により、図６（ｂ）に示すように、シート用送風機１２
によってリヤフット吹出口１４からダクト部１６内に室
内空気が吸い込まれ、その室内空気がシート送風ユニッ
ト３を通じてシート２へ送風される。この場合、フロン
ト空調ユニットで得られる冷風より室内空気の方が温度
が高いため、冷風によるシート２の冷え過ぎを防止でき
る。

【００２０】ｂ）暖房モードが設定された場合。 設定温度と室温との差が大きい時（ウォームアップ時）
は、シート送風ユニット３の開閉ドア１５を閉位置に駆
動する。この時、フロント空調ユニットでは、水温が例
えば３５℃（センサ値）に達するまで送風が停止されて
いるが、水温がヒータコアをある程度暖めることが可能
な温度（例えばセンサ値で０℃）以上の時は、シート用
送風機１２と電気ヒータ１３をＯＮする。これにより、
フロント空調ユニットのブロワが作動していなくても、
図７（ａ）に示すように、シート用送風機１２の作動に
より、ヒータコアで多少暖められた空気をシート用送風
ダクト４内に吸い込み、その空気を電気ヒータ１３で加
熱してシート２へ送風することができる。ウォームアッ
プから室温が上昇して安定してくると、シート２の表面
から吹き出される温風（電気ヒータ１３をＯＮしている
場合）は乗員にとって熱過ぎて不快と感じる場合があ
る。そこで、定常時には、電気ヒータ１３をＯＦＦする
ことにより、シート温度の過熱を防止することができ
る。また、定常時には、図７（ｂ）に示すように、開閉
ドア１５を開位置へ駆動することにより、後席乗員の足
元暖房を行うことができる。

【００２１】（本実施形態の効果）本実施形態のシート
空調装置１は、ウォームアップ時にフロント空調ユニッ
トのブロワが作動していなくても、水温がヒータコアを
ある程度暖めることが可能な温度以上の時は、シート用
送風機１２と電気ヒータ１３をＯＮしている。これによ
り、ヒータコアを通過した空気（ヒータコアで多少暖め
られた空気）をシート用ダクト内に吸い込み、電気ヒー
タ１３で加熱させてシート２へ送風することができる。
この結果、低能力（例えば消費電力１５０ｗ）の電気ヒ
ータ１３であっても、ヒータコアで多少暖められた空気
を加熱することにより、十分にシート暖房が可能な温風
（例えば約４０℃）を得ることができる。従って、フロ
ント空調ユニットで送風が停止されている状態であって
も、電気ヒータ１３で加熱された温風をシート２へ供給
することにより即効暖房感を得ることができる。

【００２２】また、本実施形態では、即効暖房を行うた
めに高能力の電気ヒータ１３を使用する必要がないた
め、コストを低く抑えることができ、且つオルタネータ
に対する負荷を低減できる。シート用送風ダクト４とし
て既存のリヤフットダクトを利用しているため、装置全
体を簡単に構成でき、且つ低コスト化を図ることができ
る。

【００２３】（変形例）上記の実施形態では、暖房モー
ドが設定された場合に、電気ヒータ１３のＯＮ／ＯＦＦ
制御を水温に基づいて実行しているが、電気ヒータ１３
をＯＦＦする条件として車両熱負荷、空調装置の状態、
シート熱負荷等を考慮しても良い。従って、暖房運転で
ウォームアップから室温が上昇して安定してきた時（定
常時）でも、車両熱負荷、空調装置の状態、シート熱負
荷の少なくとも１つの条件に基づいて電気ヒータ１３を
ＯＦＦすることなくＯＮしたままシート暖房を継続して
も良い。また、定常時に電気ヒータ１３をＯＮしたま
ま、開閉ドア１５を開位置へ駆動して後席乗員への加温
暖房を実施することもできる。

【００２４】上記の実施形態では、フロント空調ユニッ
トの目標吹出温度に基づいてシート空調を制御している
が、例えばシート２の表面温度を設定するための専用の
温度設定手段を設けて目標シート表面温度を算出し、こ
の目標シート表面温度と実際のシート表面温度（温度セ
ンサ等により検出できる）に基づいてシート空調を制御
しても良い。シート送風ユニット３は、シート２と一体
に組み付けても良い。この場合、シート２の移動に伴っ
てシート送風ユニット３も一体に移動するため、シート
送風ユニット３とフロント空調ユニットからシート送風
ユニット３まで空気を導くためのダクト（例えば既存の
リヤフットダクト）とをシート２の移動（シート位置調
整）に対応できる連結ダクト１８によって連結すれば良
い。シート用送風ダクト４として既存のリヤフットダク
トを利用しているが、後席乗員へ冷風を供給するための
リヤベントダクトを利用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用シート空調装置の構成を模式的に示した
断面図である。

【図２】シート空調の制御ブロック図である。

【図３】シート空調に係わる制御手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】ブロワの水温制御特性図である。

【図５】シート用送風機と電気ヒータの水温制御特性図
である。

【図６】冷房モード時の作動を説明するシート送風ユニ
ットの模式図である。

【図７】暖房モード時の作動を説明するシート送風ユニ
ットの模式図である。

【符号の説明】

１ 車両用シート空調装置 ２ シート ４ シート用送風ダクト（シート用ダクト／リヤフット
ダクト） １１ ケース本体（シート用ダクト） １２ シート用送風機 １３ 電気ヒータ １４ リヤフット吹出口 １５ 開閉ドア １６ ダクト部（リヤフットダクト） １７ ファンケース（シート用分岐ダクト） １８ 連結ダクト（シート用分岐ダクト）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータコアを内蔵する空調装置からシート
   まで空気を導くシート用ダクトと、 このシート用ダクトを通じて前記シートへ強制送風する
   シート用送風機と、 前記シート用ダクト内に配された電気ヒータとを備え、 前記空調装置にて前記ヒータコアの熱源であるエンジン
   冷却水の温度が所定温度に達するまで車室内への送風を
   停止している状態であっても、前記エンジン冷却水の温
   度が予め設定された設定温度以上の時は、前記シート用
   送風機と前記電気ヒータを作動させて、前記ヒータコア
   を通過した空気を前記シート用ダクト内に吸い込み、前
   記電気ヒータで加熱させて前記シートへ送風することを
   特徴とする車両用シート空調装置。
2. 【請求項２】前記エンジン冷却水の温度が前記所定温度
   より高い第２の所定温度まで上昇した時点で前記電気ヒ
   ータを停止することを特徴とする請求項１に記載した車
   両用シート空調装置。
3. 【請求項３】前記シート用ダクトは、前記空調装置から
   後席乗員の足元へ温風を供給するリヤフットダクトと、
   このリヤフットダクトから前記シートまで空気を導くシ
   ート用分岐ダクトによって構成されていることを特徴と
   する請求項１または２に記載した車両用シート空調装
   置。
4. 【請求項４】前記リヤフットダクトの吹出口を開閉する
   開閉ドアを具備し、前記電気ヒータを作動させている間
   は、前記開閉ドアにより前記吹出口を閉じることを特徴
   とする請求項３に記載した車両用シート空調装置。