(57)【要約】【課題】  車室内の環境条件に応じて送風機、ペルチェ素子に印加する印加電圧を選択して制御させることで、シート空調の快適性の向上が図れるシート用加熱冷却装置を実現する。【解決手段】  空気吹出孔３ａが形成されたシート３と、車室内空気をシート３内に導いて空気吹出孔３ａに向けて送風する送風機５１と、その導かれた車室内空気を加熱、冷却するペルチェ素子５２と、送風機５１、ペルチェ素子５２を制御するシート空調制御装置３７ｂとを備えるシート用加熱冷却装置において、空調風を吹き出す空調ユニット２１と乗員が設定する操作情報、各種センサで検出される温度情報に基づいて空調ユニット２１を制御する空調制御装置３７ａとが設けられ、シート空調制御装置３７ｂは、設定情報、検出情報に基づいて求めた空調熱負荷に応じて送風機５１の送風量およびペルチェ素子５２の印加電圧の少なくとも一方を制御する。これにより、快適性の向上が図れる。【選択図】        図３
2006123874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に空気吹出孔（３ａ）が形成されたシート（３）と、
車室内空気を前記シート（３）内に導いて前記空気吹出孔（３ａ）に向けて送風する送風機（５１）と、
前記送風機（５１）により導かれた車室内空気を加熱、冷却するペルチェ素子（５２）と、
前記送風機（５１）および前記ペルチェ素子（５２）を制御するシート空調制御手段（３７ｂ）とを備えるシート用加熱冷却装置において、
前記シート空調制御手段（３７ｂ）は、乗員が設定する設定情報および各センサで検出される検出情報に基づいて求めた空調熱負荷に応じて前記送風機（５１）の送風量および前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することを特徴とするシート用加熱冷却装置。
【請求項２】
表面に空気吹出孔（３ａ）が形成されたシート（３）と、
車室内空気を前記シート（３）内に導いて前記空気吹出孔（３ａ）に向けて送風する送風機（５１）と、
前記送風機（５１）により導かれた車室内空気を加熱、冷却するペルチェ素子（５２）と、
前記送風機（５１）および前記ペルチェ素子（５２）を制御するシート空調制御手段（３７ｂ）とを備えるシート用加熱冷却装置において、
温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と乗員が設定する操作情報および各センサで検出される検出情報に基づいて前記空調ユニット（２１）を制御する空調制御手段（３７ａ）とが設けられ、
前記シート空調制御手段（３７ｂ）は、前記空調制御手段（３７ａ）により求められた空調熱負荷に応じて前記送風機（５１）の送風量および前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することを特徴とするシート用加熱冷却装置。
【請求項３】
前記シート空調制御手段（３７ｂ）は、前記求められた空調熱負荷が所定値以上に増加したときに、前記送風機（５１）の送風量および前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を増加するように制御する能力優先運転モードと、前記空調熱負荷が所定値以下に低減したときに、前記送風機（５１）の送風量および前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を低減して成績効率が増加するように制御する効率優先運転モードとを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート用加熱冷却装置。
【請求項４】
前記空調熱負荷は、乗員が設定する操作情報および各センサで検出される検出情報に基づいて求められる目標吹出温度（ＴＡＯ）、前記目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて求められる空調用送風量、前記空調ユニット（２１）から吹き出される吹出温度、車室内温度、前記ペルチェ素子（５２）より吹き出される吹出温度、前記ペルチェ素子（５２）に送風される吸い込み空気温度のいずれか一つまたは二つ以上を用いていることを特徴とする請求項３に記載のシート用加熱冷却装置。
【請求項５】
前記シート空調制御手段（３７ｂ）は、前記送風機（５１）の送風量と前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧とを現在よりも低下させて能力を可変したいときに、前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧を減少させた後に前記送風機（５１）の送風量を順次低減するように制御し、前記送風機（５１）の送風量と前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧とを現在よりも上昇させて能力を可変したいときに、前記送風機（５１）の送風量を順次増加させた後に前記ペルチェ素子（５２）の印加電圧を増加するように制御することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のシート用加熱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートに形成された空気吹出孔に向けて加熱、冷却された空調風を吹き出すシート用加熱冷却装置に関するものであり、特に、加熱、冷却する加熱冷却器の能力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシート用加熱冷却装置として、例えば、特許文献１に示すように、表面に空気吹出孔が形成されたシートと、このシート内に形成された空気吹出孔と連通する連通路と、この連通路に配設されたペルチェ素子からなる加熱冷却器と、上記空気吹出孔に向けて空気を送風する送風機とを備えている。
【０００３】
そして、空調装置を設けた車両に搭載されるシート用加熱冷却装置において、空調装置の運転状態もしくは設定情報に基づいて、シート用加熱冷却装置の運転状態を修正する制御手段を備えている。これにより、空調装置の運転状態もしくは設定情報（例えば、設定温度や各種センサの検知信号）に基づいて、シート用加熱冷却装置の運転状態を修正することができるので、シート用加熱冷却装置と空調装置とを連動させることができる。
【０００４】
よって、乗員は空調装置の運転状態を設定または再設定することでシート用加熱冷却装置の運転状態を変更することができ、かつシート用加熱冷却装置と空調装置とにより車室内空間を短時間で所望の温度にして、簡単な操作で快適な車室内空間を作り出すことができる。さらに、空調装置の設定温度をシート用加熱冷却装置の設定温度として、シート用加熱冷却装置の運転状態を修正できることで、空調装置とシート用加熱冷却装置とを同一の設定温度で運転している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２９７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１によれば、空調装置では、エアコン操作パネルに運転状態を自動／手動に切り替えるためのオートスイッチを設けていることで、空調制御装置は車室内の空調熱負荷に応じて車室内に吹き出される空調風の吹出温度、送風量などを調節するように制御されている。
【０００６】
一方、シート用加熱冷却装置では、シート操作パネルに冷風／温風の切り替え、シート空調の運転／停止の切り替え、設定温度の調節などの操作を行なうための操作スイッチを設けていることで、送風機の送風量の切り替え、およびペルチェ素子の能力切り替えを操作スイッチで切り替えることができるように構成していない。
【０００７】
つまり、シート用空調制御装置は、ペルチェ素子および送風機に一定の印加電圧を印加して、定格の加熱冷却能力を出力するようにしてシート温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦ運転をして温度調整を行なっている。しかも、その定格の加熱冷却能力は、車室内における最大空調熱負荷を満足する能力であるため、例えば、空調装置の作動により空調熱負荷が小さくなってくると温度制御におけるディファレンシャルが大きくなって空調装置に比べて快適性が低下する問題がある。
【０００８】
さらに、ペルチェ素子の場合には、一般的に印加電圧を高めて加熱冷却能力を増加させると成績係数（ＣＯＰ）が低下する特性を有しているため印加電圧を上述のように一定にしておくと成績効率（ＣＯＰ）の向上を図ることができない問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、車室内の環境条件に応じて送風機、ペルチェ素子に印加する印加電圧を選択して制御するように構成させることで、シート空調の快適性の向上が図れるシート用加熱冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項４に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、表面に空気吹出孔（３ａ）が形成されたシート（３）と、車室内空気をシート（３）内に導いて空気吹出孔（３ａ）に向けて送風する送風機（５１）と、この送風機（５１）により導かれた車室内空気を加熱、冷却するペルチェ素子（５２）と、送風機（５１）およびペルチェ素子（５２）を制御するシート空調制御手段（３７ｂ）とを備えるシート用加熱冷却装置において、
シート空調制御手段（３７ｂ）は、乗員が設定する設定情報および各センサで検出される検出情報に基づいて求めた空調熱負荷に応じて送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、例えば、シート（３）近傍の空調熱負荷が大きいときと小のときとで、送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することにより、設定情報と検出情報とで求めた空調熱負荷に応じた加熱冷却能力を出力することができる。従って、空調熱負荷が小のときはペルチェ素子（５２）の印加電圧を大よりも小さくすることで成績係数が向上するとともに、温度制御におけるディファレンシャルを小さくできるため快適性の向上が図れる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、表面に空気吹出孔（３ａ）が形成されたシート（３）と、車室内空気をシート（３）内に導いて空気吹出孔（３ａ）に向けて送風する送風機（５１）と、この送風機（５１）により導かれた車室内空気を加熱、冷却するペルチェ素子（５２）と、送風機（５１）およびペルチェ素子（５２）を制御するシート空調制御手段（３７ｂ）とを備えるシート用加熱冷却装置において、
温度調節された空調風を車室内に吹き出す空調ユニット（２１）と乗員が設定する操作情報および各センサで検出される検出情報に基づいて空調ユニット（２１）を制御する空調制御手段（３７ａ）とが設けられ、シート空調制御手段（３７ｂ）は、空調制御手段（３７ａ）により求められた空調熱負荷に応じて送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、例えば、シート（３）近傍の空調熱負荷が大きいときと小のときとで、送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を制御することにより、設定情報と検出情報とで求めた空調熱負荷に応じた加熱冷却能力を出力することができる。従って、空調熱負荷が小のときはペルチェ素子（５２）の印加電圧を大よりも小さくすることで成績係数が向上するとともに、温度制御におけるディファレンシャルを小さくできるため快適性の向上が図れる。しかも、その空調熱負荷を既存の空調装置から容易に得ることが可能である。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、シート空調制御手段（３７ｂ）は、求められた空調熱負荷が所定値以上に増加したときに、送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を増加するように制御する能力優先運転モードと、空調熱負荷が所定値以下に低減したときに、送風機（５１）の送風量およびペルチェ素子（５２）の印加電圧の少なくとも一方を低減して成績効率が増加するように制御する効率優先運転モードとを有することを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、この種のペルチェ素子（５２）は、その加熱冷却能力と送風量との関係から、送風量が小さいときは加熱冷却能力が小さいが成績効率が高い、送風量が大きいときは加熱冷却能力が大きいが成績効率が低い特性を有している。
【００１６】
そこで、本発明では、空調熱負荷が所定値以下のときはペルチェ素子（５２）の加熱冷却能力を小さくする制御を行なうことで、ペルチェ素子（５２）の成績効率を高めることができるとともに、温度制御におけるディファレンシャルを小さくすることができる。一方、空調熱負荷が所定値以上のときはペルチェ素子（５２）の加熱冷却能力が大きくする制御を行なうことで、短時間で所望の設定温度に温度制御できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、空調熱負荷は、乗員が設定する操作情報および各センサで検出される検出情報に基づいて求められる目標吹出温度（ＴＡＯ）、この目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて求められる空調用送風量、空調ユニット（２１）から吹き出される吹出温度、車室内温度、ペルチェ素子（５２）より吹き出される吹出温度、ペルチェ素子（５２）に送風される吸い込み空気温度のいずれか一つまたは二つ以上を用いていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、空調熱負荷として、一般的な目標吹出温度（ＴＡＯ）の他に、具体的には空調用送風量、空調装置から吹き出される吹出温度、車室内温度、ペルチェ素子（５２）より吹き出される吹出温度、ペルチェ素子（５２）に送風される吸い込み空気温度を用いることで高精度の温度制御ができる。これにより、快適性の向上が図れる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、シート空調制御手段（３７ｂ）は、送風機（５１）の送風量とペルチェ素子（５２）の印加電圧とを現在よりも低下させて能力を可変したいときに、ペルチェ素子（５２）の印加電圧を減少させた後に送風機（５１）の送風量を順次低減するように制御し、送風機（５１）の送風量とペルチェ素子（５２）の印加電圧とを現在よりも上昇させて能力を可変したいときに、送風機（５１）の送風量を順次増加させた後にペルチェ素子（５２）の印加電圧を増加するように制御することを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、また、この種のペルチェ素子（５２）は、送風量をパラメータとする加熱冷却能力とペルチェ素子（５２）の印加電圧との関係から、その加熱冷却能力を大きくしたいときは、送風量を順次増加するように制御した後に印加電圧を増加する制御を行ない、逆に、加熱冷却能力を小さくしたいときは、印加電圧を減少するように制御した後に送風量を順次減少する制御を行なうと成績係数が向上する特性を有している。そこで、本発明では上述したように制御することで、ペルチェ素子（５２）の成績効率を高めることができる。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態におけるシート用加熱冷却装置を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は本発明を車両用空調装置に適用させたときの車両用空調装置とシート用加熱冷却装置との全体構成を示す模式図であり、図２はシート用加熱冷却装置の車両への搭載形態を示す模式図である。
【００２３】
まず、シート用加熱冷却装置は、図１に示すように、背当て部３ｃおよび着座部３ｂからなるシート３と、このシート３の下部に形成された空間６に配設された加熱冷却装置５と、この加熱冷却装置５を制御するシート空調制御手段であるシート空調制御装置３７ｂおよびシート空調操作パネル５４とを備えている。
【００２４】
背当て部３ｃは内部に空間６と連通する第１ダクト３ｅが形成されており、その第１ダクト３ｅと連通する空気吹出孔３ａが複数個形成されている。また、着座部３ｂは内部に空間６と連通する第２ダクト３ｄが形成されており、その第２ダクト３ｄと連通する空気吹出孔３ａが複数個形成されている。
【００２５】
また、加熱冷却装置５は送風機５１とペルチェ素子５２とから構成しており、送風機５１はシート３内に車室内空気を導いてペルチェ素子５２を介して空気吹出孔３ａに向けて送風する。ペルチェ素子５２は電力を熱に変換する周知の熱電素子であり、第１熱交換部５２ａと第２熱交換部５２ｂとからなるものであり、図示しない直流電源に電気的に接続されている。そして、第１熱交換部５２ａおよび第２熱交換部５２ｂは、内部に熱電半導体に接続された電極部（図示せず）と外部に多数の放熱、吸熱フィン部とから構成され、電流の流れる方向により送風機５１で導かれた車室内空気を加熱および冷却するものである。
【００２６】
ところで、空間６はシート３外に連通する排気ダクト３ｆが形成されており、この排気ダクト３ｆは上述した第１ダクト３ｅおよび第２ダクト３ｄとの間に図示しない仕切り板により区画している。つまり、第１熱交換部５２ａで加熱、冷却された空調風と、第２熱交換部５２ｂで加熱、冷却された排気とが混合することのないように形成している。また、本実施形態では、排気ダクト３ｆの下流端を車室内に開口しているが、これに限らず、排気ダクト３ｆの下流端を延長して車室外に排気するように構成しても良い。
【００２７】
また、図中に示す５３は温度センサであって、この温度センサ５３は空気吹出孔３ａから吹き出される空調風の吹出温度をシート温度として検出する。そして、温度センサ５３で検出した温度情報をシート空調制御装置３７ｂに出力するように電気的に接続している。
【００２８】
シート空調制御装置３７ｂは、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定されたシート空調制御プログラムが設けられており、上記温度センサ５３からの温度情報、シート空調操作パネル５４からの操作情報の他に、空調制御手段である空調制御装置３７ａからの制御情報を入力するように電気的に接続し、温度情報、操作情報および制御情報に基づいて送風機５１とペルチェ素子５２とを制御している。
【００２９】
なお、シート空調操作パネル５４は、温風／冷風の切り替え、シート空調運転の開始／停止、ならびに吹出温度の設定温度調節などの操作を行なうための操作スイッチなどを備え、乗員がシート３に着座した状態で操作できる位置に配設されている。
【００３０】
次に、空調ユニット２１の構成について説明する。送風ダクト２２の上流側には、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸込口２３ａ、２３ｂと車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口２４ａ、２４ｂとが設けられ、これら各吸入口２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂから吸入する内外気の混合割合が内外気ドア２５ａ、２５ｂによって切り替えるようになっている。
【００３１】
また、送風ダクト２２内には、送風機２６が設けられ、この送風機２６の下流側に、冷凍サイクル（図示せず）を構成する蒸発器２８、エアミックスドア２９およびエンジン冷却水が循環するヒータコア３０が設けられている。上記エアミックスドア２９の開度を調節することによって、ヒータコア３０を通過する空気と通過しない空気の混合割合を調節して、空調風の温度を調整するようになっている。
【００３２】
そして、送風ダクト２２の下流側には、車両の前面ガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるデフロスタ開口部３１と、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるフェイス開口部３２と、乗員の足元に向け空調風を吹き出すフット吹出口（図示せず）にダクトを介して接続されるフット開口部３３とが設けられ、これら各開口部３１、３２、３３の上流側に、それぞれ制御ドア３４、３５、３６が設けられている。
【００３３】
なお、空調ユニット２１は、図２に示すように、車室内前方のインストルメントパネル（図示せず）内に配置され、加熱冷却装置５は乗員席の各シート３内に配置され、空調制御装置３７ａとシート空調制御装置３７ｂとが電気的に接続するように構成している。後述するが図中に示す３８は車室内空気の内気温度を検出する内気温度センサである。
【００３４】
次に、以上の構成による空調ユニット２１は空調制御装置３７ａにより制御される。この空調制御装置３７ａは、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された空調制御プログラムが設けられており、車室内の空調熱負荷を検出するための内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射量を検出する日射センサ４０から検出した検出信号Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓが入力されるとともに、インストルメントパネル内に配設されたエアコン操作パネル４４からの操作信号が入力される。そして、その空調制御プログラムを実行することで、空調ユニット２１から車室内に吹き出される空調風の、運転モード、吹出口モード、吹出温度、送風量などを制御している。
【００３５】
また、エアコン操作パネル４４には、図示しないが、空調運転をオン／オフするＡ／Ｃスイッチと、運転モードを自動／手動に切り替えるオートスイッチと、吹出口の切り替えをフェイス、バイレベル、フット、フットデフロスタ、デフロスタのいずれかを手動で切り替える５つの吹出モード切替スイッチと、吸気モードを外気吸入／内気循環に手動で切り替える吸気モード切替スイッチと、送風量を手動で切り替える送風切替スイッチと、空調制御の目標値となる設定温度を手動設定する温度設定スイッチとが設けられている。
【００３６】
因みに、オートスイッチは、吹出モード切替スイッチ、吸気モード切替スイッチ、送風切替スイッチの運転モードの切り替えを自動制御させる操作スイッチであって、この操作信号が空調制御装置３７ａに入力されると、乗員が設定した設定温度と、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射センサ４０より検出された内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｔｓとに基づいて算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、空調ユニット２１から車室内に吹き出す空調風の運転モード、吹出温度、送風量などの制御量を求めて制御情報として空調ユニット２１に出力して空調ユニット２１による空調制御が行なわれる。
【００３７】
一方、本実施形態のシート空調制御装置３７ｂは、空調制御装置３７ａからの制御情報のうち、少なくとも上記目標吹出温度ＴＡＯを入力するようにしている。そして、シート空調制御装置３７ｂによりシート用加熱冷却装置が制御されるものである。なお、目標吹出温度ＴＡＯの他に、空調用送風量、車室内の内気温度Ｔｒなども入力するようにしても良い。
【００３８】
次に、シート用加熱冷却装置の作動を説明する。具体的には、図３に示すシート空調制御プログラムのフローチャートに基づいて送風機５１、およびペルチェ素子５２の出力を制御している。まず、図示しない運転スイッチ、および冷風／温風選択スイッチを操作することで制御処理がスタートする。そして、ステップ２１０にて、少なくとも空調制御装置３７ｂから目標吹出温度ＴＡＯを読み込む。なお、この目標吹出温度ＴＡＯの他に、上述した吹出温度、送風量もしくは内気温度センサ３８で検出された内気温度Ｔｒなどを読み込んでも良い。
【００３９】
そして、ステップ２２０にて、温度センサ５３により検出したシート温度Ｔａ、シート空調操作パネル５４からの設定温度、冷風運転モードを読み込む。次に、ステップ２３０にて、シート温度Ｔａが所定温度（例えば、３０℃程度）以下か否かを判定する。ここでは、ステップ２２０にて読み込んだシート温度Ｔａを用いて、シート３近傍の車室内の空調熱負荷が所定値よりも小さいか否かを判定したものである。
【００４０】
つまり、シート温度Ｔａが所定温度（例えば、３０℃程度）以下であれば空調熱負荷が所定値よりも小さいと判断してステップ２４０にて、加熱冷却装置５の運転を効率優先の運転モードとなるように制御する。一方、ステップ２２０にて、シート温度Ｔａが所定温度（例えば、３０℃程度）以上であれば空調熱負荷が所定値よりも大きいと判断してステップ２７０にて、加熱冷却装置５の運転を能力優先の運転モードとなるように制御するものである。
【００４１】
効率優先の運転モードは、具体的には、ステップ２４０、２５０にてペルチェ送風量Ｇｐとペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐとを求める。まず、ステップ２４０に示すペルチェ送風量Ｇｐと目標送風量Ｖａとの関係を示す特性である。目標送風量Ｖａは、ステップ２１０、２２０にて読み込んだ目標吹出温度ＴＡＯ、シート温度Ｔａ、設定温度に基づいて目標シート温度を算出して後述するシート空調能力特性から求めた送風量であって、その目標送風量Ｖａから目標吹出温度ＴＡＯに基づいてペルチェ送風量Ｇｐを求める。
【００４２】
そして、ステップ２５０に示すペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐとの関係を示す特性よりペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐを求める。そして、ステップ２６０にて、求めたペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐを決定して送風機５１とペルチェ素子５２に出力する。なお、送風機５１に出力するペルチェ送風量Ｇｐは電圧に変換させて出力する。
【００４３】
一方、能力優先の運転モードは、具体的には、ステップ２７０、２８０にてペルチェ送風量Ｇｐとペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐとを求める。そして、ステップ２７０に示すペルチェ送風量Ｇｐと目標送風量Ｖａとの関係を示す特性である。このときの特性は空調熱負荷が大きいことでステップ２４０よりもペルチェ送風量Ｇｐが増加するように設定されている。従って、ここでは目標送風量Ｖａから目標吹出温度ＴＡＯに基づいてペルチェ送風量Ｇｐを求める。
【００４４】
そして、ステップ２８０に示すペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐとの関係を示す特性よりペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐを求める。ここでも、ペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐとの関係を示す特性は、ステップ２５０よりも印加電圧Ｖｐが増加するように設定している。そして、ステップ２６０にて、求めたペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐを決定して送風機５１とペルチェ素子５２に出力する。
【００４５】
ここで、ペルチェ素子５２のペルチェ送風量Ｇｐと吸熱量および成績係数ＣＯＰとの関係について図４に基づいて説明する。図４は、ペルチェ素子５２の冷風運転におけるシート空調能力特性である。つまり、吸熱量は、図４に示すように、ペルチェ送風量Ｇｐを増加させることで順次吸熱量が増加してＢ点で最大能力を示し、その後順次減少する特性を示している。
【００４６】
そして、その成績係数ＣＯＰは、図中に示すＡ点よりペルチェ送風量Ｇｐを増加させることで順次低下する特性を示している。つまり、ペルチェ送風量Ｇｐが小さい場合は吸熱量が小さいが成績係数ＣＯＰは高い。また、ペルチェ送風量Ｇｐが大きい場合は吸熱量が大きいが成績係数ＣＯＰは低い。
【００４７】
因みに、本発明では、効率優先の運転モードでは、図中に示す効率が最大となるＡ点の吸熱量を出力するように制御し、能力優先の運転モードでは、図中に示す吸熱量が最大となるＢ点の吸熱量を出力するように制御している。
【００４８】
これにより、空調熱負荷が大きいときには最大能力の印加電圧がペルチェ素子５２に印加され、空調熱負荷が所定値よりも小さいときは成績係数ＣＯＰが最大となる印加電圧がペルチェ素子５２に印加される。ただし、このときには吸熱量が低下するが空調ユニット２１により空調熱負荷の変動が安定状態なので、シート空調の温度制御におけるディファレンシャルが小さくなることで快適性の向上が図れる。
【００４９】
また、空調熱負荷が大きいときは、空調ユニット１２とともに、ペルチェ素子５２においても最大能力の運転により短時間に所望するシート温度にすることができる。なお、本実施形態では、ステップ２３０にて、空調熱負荷の大小の判定のために、シート温度Ｔａを用いたが、これらの他に、目標吹出温度ＴＡＯ、空調ユニット２１から吹き出す空調用送風量、その吹出温度、内気温度センサ３８で検出される内気温度Ｔｒ、ペルチェ素子５２に送風される吸い込み空気温度のうち、一つまたは二つ以上を用いても良い。
【００５０】
ところで、ペルチェ素子５２はシート空調操作パネル５４からの操作情報が冷風モードのときには、送風機５１により導かれる車室内空気が第１熱交換部５２ａにより冷却されるとともに、第２熱交換部５２ｂにより加熱される。第１熱交換部５２ａにより冷却された冷風は第１ダクト３ｅ、第２ダクト３ｄを介して吹出孔３ａから吹き出される。第２熱交換部５２ｂにより加熱された温風は排気ダクト３ｆを介して車室外に排出される。
【００５１】
一方、操作情報が温風モードのときには、送風機５１により導かれる車室内空気が第１熱交換部５２ａにより加熱されるとともに、第２熱交換部５２ｂにより冷却される。第１熱交換部５２ａにより加熱された温風は第１ダクト３ｅ、第２ダクト３ｄを介して吹出孔３ａから吹き出される。第２熱交換部５２ｂにより冷却された冷風は排気ダクト３ｆを介して車室外に排出される。
【００５２】
なお、以上の実施形態では、図４を冷風運転におけるシート空調能力特性で示したが、暖房運転においても、ペルチェ送風量と放熱量および効率との関係を示す特性から、ペルチェ送風量Ｇｐが小さい場合は放熱量が小さいが成績係数ＣＯＰは高い。また、ペルチェ送風量Ｇｐが大きい場合は放熱量が大きいが成績係数ＣＯＰは低いと言える。
【００５３】
以上の第１実施形態によるシート用加熱冷却装置によれば、例えば、シート３近傍の空調熱負荷が大きいときと小のときとで、送風機５１の送風量Ｇｐおよびペルチェ素子５２の印加電圧Ｖｐの少なくとも一方を制御することにより、設定情報と検出情報とで求めた空調熱負荷に応じた加熱冷却能力を出力することができる。
【００５４】
従って、空調熱負荷が小のときはペルチェ素子５２の印加電圧を大よりも小さくすることで成績係数ＣＯＰが向上するとともに、温度制御におけるディファレンシャルを小さくできるため快適性の向上が図れる。しかも、その空調熱負荷を既存の空調装置から容易に得ることが可能である。
【００５５】
具体的には、送風機５１の送風量およびペルチェ素子５２の印加電圧の少なくとも一方を増加するように制御する能力優先運転モードと、送風機５１の送風量およびペルチェ素子５２の印加電圧の少なくとも一方を低減して成績効率が増加するように制御する効率優先運転モードとを有することにより、空調熱負荷が所定値以下のときはペルチェ素子５２の加熱冷却能力を小さくする制御を行なうことで、ペルチェ素子５２の成績効率ＣＯＰを高めることができるとともに、温度制御におけるディファレンシャルを小さくすることができる。一方、空調熱負荷が所定値以上のときはペルチェ素子５２の加熱冷却能力を大きくする制御を行なうことで、短時間で所望の設定温度に温度制御できる。
【００５６】
また、空調熱負荷として、ペルチェ素子５２より吹き出されるシート温度Ｔａの他に、目標吹出温度ＴＡＯ、空調ユニット２１から吹き出される空調風の空調用送風量、吹出温度、車室内温度、ペルチェ素子５２に送風される吸い込み空気温度のなどを用いることで高精度の温度制御ができる。これにより、快適性の向上が図れる。
【００５７】
（第２実施形態）
以上の実施形態では、車両用空調装置に構成される空調制御装置３７ａから目標吹出温度ＴＡＯを読み込むようにシート空調制御装置３７ｂを電気的に接続して、送風機５１とペルチェ素子５２とを制御するように構成したが、これに限らず、空調制御装置３７ａに接続しないで別体に構成しても良い。
【００５８】
ただし、この場合には、シート３近傍の空調熱負荷を検出するためのセンサとなる、例えば、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射センサ４０を別体に設けるか、または車両に設けられた既存のこれらのセンサから直接シート空調制御装置３７ｂに検出情報が入力するように構成しても良い。
【００５９】
具体的には、シート空調制御プログラムの制御処理において、図５に示すように、ステップ２２０ａにて、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射センサ４０から検出した検出信号Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓが入力されるとともに、温度センサ５３により検出したシート温度Ｔａ、シート空調操作パネル５４からの設定温度、冷風運転モードを読み込む。
【００６０】
次に、ステップ２２０ｂにて、これらの検出信号に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出する。なお、この目標吹出温度ＴＡＯを目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔで代用させても良い。これによれば、空調装置とは別体で送風機５１とペルチェ素子５２とを制御することができる。なお、本実施形態では、ステップ２２０ａにて、内気温度センサ３８、外気温度センサ３９、日射センサ４０の検出信号を読み込むように構成したが、少なくとも内気温度センサ３８により検出される内気温度Ｔｒのみでも良い。
【００６１】
（第３実施形態）
以上の実施形態では、シート空調制御プログラムの制御処理において、空調熱負荷を判定する手段として、ステップ２３０でシート温度Ｔａが所定温度（例えば、３０℃程度）以下か否かを判定するように構成したが、これに限らず、シート温度Ｔａと目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔとの差が所定温度（例えば、５℃程度）以下か否か、所定温度（例えば、５℃程度）以下であれば、再度、所定温度（例えば、０℃程度）以上か否を判定するように構成しても良い。
【００６２】
具体的には、図６および図７に示すように、ステップ２３０の代わりにステップ２３０ａとステップ２３０ｂとの二つの判定手段を置き換えたものである。そして、その判定値として、シート温度Ｔａと目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔとの温度差が所定温度と比較して判定している。
【００６３】
より具体的には、ステップ２３０ａにて、シート温度Ｔａと目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔとの温度差が所定温度（例えば、５℃程度）以下か否かを判定し、ステップ２３０ｂにて、シート温度Ｔａと目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔとの温度差が所定温度（例えば、５℃程度）以上か否かを判定している。
【００６４】
そして、ステップ２３０ａでＹＥＳであれば、再度ステップ２３０ｂで判定させてＹＥＳであれば、空調熱負荷が所定値より小さいと判断してステップ２４０にて、加熱冷却装置５の運転を効率優先の運転モードとなるように制御する。このステップ２３０ｂでＮＯであれば、シート温度Ｔａが目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔに到達したと判断して、ステップ２９０に移行する。
【００６５】
そして、ステップ２９０にて、ペルチェ送風量Ｇｐを０、ペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐを０とを求める。つまり、シート温度Ｔａが目標シート温度ＴＡＯｓｅａｔに到達したことで、送風機５１およびペルチェ素子５２を停止する出力値である。なお、ステップ２３０ａでＮＯであれば、空調熱負荷が所定値より大きいと判断してステップ２７０にて、加熱冷却装置５の運転を能力優先の運転モードとなるように制御する。
【００６６】
ところで、以上の本実施形態では、ステップ２４０、２５０もしくはステップ２７０、２８０のいずれかで求めた送風機５１を制御するペルチェ送風量Ｇｐとペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐとをステップ２６０にて、ペルチェ送風量Ｇｐ、印加電圧Ｖｐを決定してそのまま送風機５１、ペルチェ素子５２に出力するように制御を行なうようにしたが、これに限らず、このときに、求めたペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐが現在よりも低下させるか、または上昇させるかに応じて、送風機５１およびペルチェ素子５２を制御すると良い。
【００６７】
これを図８に示す特性図に基づいて説明する。図８は送風量をパラメータとする冷却能力とペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐおよび成績効率ＣＯＰとの関係を示す特性図である。つまり、図中に実線で示す特性が送風量をパラメータとする冷房能力と印加電圧Ｖｐとの関係であり、図中に破線で示す特性が送風量をパラメータとする成績効率ＣＯＰと印加電圧Ｖｐとの関係を示す特性である。
【００６８】
なお、送風量は風量レベル１から風量レベル５までをパラメータとして示しており、同一の送風量では印加電圧Ｖｐに応じて成績効率ＣＯＰが変化する。つまり、印加電圧Ｖｐが低下するとペルチェ素子５２の成績効率ＣＯＰが上昇する特性を有している。
【００６９】
そこで、本実施実施形態では、上記ペルチェ素子５２の特性に基づいてペルチェ素子５２と送風機５１との制御手順を設定したものである。具体的には、Ａ点（印加電圧１２Ｖ、風量レベル５）からＢ点（印加電圧５Ｖ、風量レベル２）にそれぞれ低下させて冷却能力を小さくしたいときは、はじめに印加電圧Ｖｐを減少させて（図中に示すＤ点）、その後、送風量を順次減少する（風量５〜風量２）制御を行なうと成績効率ＣＯＰが高い方から低下する方向で制御されることになる。
【００７０】
因みに、Ａ点（印加電圧１２Ｖ、風量レベル５）から送風量を変えて（図中Ｃ点）、Ｂ点（印加電圧５Ｖ、風量レベル２）に変更すると成績効率ＣＯＰが低い側で変更することになる。なお、逆に、Ｂ点（印加電圧５Ｖ、風量レベル２）からＡ点（印加電圧１２Ｖ、風量レベル５）にそれぞれ上昇させて冷却能力を大きくしたいときは、はじめに送風量を順次増加する（風量２〜風量５）制御をした後に印加電圧を増加する制御をすると良い。
【００７１】
従って、本実施形態では、ステップ２６０ａにて、ステップ２４０、２５０もしくはステップ２７０、２８０のいずれかで求められたペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐを決定するとともに、決定したペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐとが、現在よりも低下させたいときは、印加電圧Ｖｐを減少させた後に、ペルチェ送風量Ｇｐを順次低減させるようにペルチェ素子５２と送風機５１に出力して制御している。
【００７２】
なお、ここで、決定したペルチェ送風量Ｇｐと印加電圧Ｖｐとが、現在よりも上昇させたいときは、ペルチェ送風量Ｇｐを順次増加させた後に、印加電圧Ｖｐを増加させる制御を行なっている。
【００７３】
これによれば、送風量をパラメータとする冷却能力とペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐとの関係から、上述のようにペルチェ素子５２と送風機５１を制御することで、ペルチェ素子５２の成績効率ＣＯＰを高めることができる。
【００７４】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、シート３の下部に形成された空間６に送風機５１とペルチェ素子５２とから構成する加熱冷却装置５を配設したが、これに限らず、シート３の下部に形成された空間６に一つの送風機５１を配設し、背当て部３ｃ内と着座部３ｂ内とにそれぞれペルチェ素子５２を２箇所に分けて配設し、送風機５１とペルチェ素子５２とを図示しない送風ダクトで接続して構成しても良い。
【００７５】
また、送風機５１をシート３内の空間６内に配設させたが、これに限らず、シート３の近傍に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置とシート用加熱冷却装置との全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるシート用加熱冷却装置の車両への搭載形態を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるシート空調制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ペルチェ送風量と吸熱量および効率との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるシート空調制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態におけるシート空調制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態の変形例におけるシート空調制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態における送風量をパラメータとする冷却能力とペルチェ素子５２に印加する印加電圧Ｖｐおよび成績効率ＣＯＰとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７７】
３…シート
３ａ…空気吹出孔
２１…空調ユニット
３７ａ…空調制御装置（空調制御手段）
３７ｂ…シート空調制御装置（シート空調制御手段）
５１…送風機
５２…ペルチェ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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