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Bezugnahme auf betreffende Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-120505 , welche am 30. Mai 2011 angemeldet wurde, deren Inhalte hierbei durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit einbezogen werden.
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage, welche klimatisierte Luft in Richtung zu einer inneren Oberfläche eines Fahrzeugfensters blasen kann, um eine Antibeschlagsbetrieb auszuführen.
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Hintergrund der Erfindung
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In zum Beispiel einem Fall, dass die Temperatur und Feuchtigkeit von Außenluft beide vergleichsweise hoch sind nach einem Regen im frühen Sommer oder im frühen Herbst, wird eine Temperatur von Luft, welche in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs geblasen wird, vergleichsweise niedrig bei einer Fahrzeugklimaanlage eingestellt, um den Komfort für die Insassen in der Fahrgastzelle zu bieten. Wenn in solch einem Fall Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen wird, kann ein Beschlag an einer äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs gebildet werden, was eine Sicht des Insassen in dem Fahrzeug verschleiern kann. Im Hinblick auf das Obige wird bei einer hinlänglich bekannten konventionellen Technik, wenn eine Temperatur von Außenluft hoch ist, eine Temperatur von geblasener Luft erhöht, um ein Beschlagen an der äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe zu verhindern (vgl. Patentdokument 1).
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Bei der oben erwähnten herkömmlichen Fahrzeugklimaanlage kann es jedoch, da Luft, welche eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von einem Defrosterluftauslass geblasen wird, wenn die Außenlufttemperatur vergleichsweise hoch ist, schwierig sein, einen Temperaturkomfort in der Fahrgastzelle aufrechtzuerhalten, was ein Unbehagen eines Insassen in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs verursacht.
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Stand-der-Technik-Dokument
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- Patentdokument 1: JP-U-H5-1515
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf die vorangegangenen Sachverhalte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine Entstehung eines Beschlags auf einer äußeren Oberfläche einer Fensterscheibe verhindern kann ohne ein Verschlechtern eines Temperaturkomforts in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Klimaanlage für ein Fahrzeug: einen Klimatisierungskanal, welcher darin einen Luftdurchlass bildet, durch welchen Luft, welche in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs zu blasen ist, strömt; eine Defrosteröffnung, welche in dem Klimatisierungskanal vorgesehen ist und welche mit einem Defrosterluftauslass verbunden ist, von welchem Luft in Richtung zu einer Oberfläche einer Fensterscheibe des Fahrzeugs geblasen wird; zusätzliche Defrosteröffnungen, welche in dem Klimatisierungskanal vorgesehen sind und welche jeweils mit zusätzlichen Defrosterluftauslässen verbunden sind, welche andere sind als der Defrosterluftauslass, von welchen Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird; eine Klappeneinrichtung, welche die Defrosteröffnung öffnet und schließt; einen Luftauslassmoduseinstellabschnitt, welcher ausgestaltet ist zum Einstellen eines Luftauslassmodus zum Blasen von Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von der Defrosteröffnung und den zusätzlichen Defrosteröffnungen; einen ersten Temperaturerhaltungsabschnitt, welcher als eine erste Temperatur eine Temperatur von Luft erhält, welche von dem Defrosterluftauslass zu blasen ist; einen zweiten Temperaturerhaltungsabschnitt, welcher als eine zweite Temperatur eine von (i) einer Taupunkttemperatur von Außenluft an einer äußeren Oberfläche der Fensterscheibe und (ii) einer relativen Temperatur der Taupunkttemperatur, welche sich auf die Taupunkttemperatur bezieht und höher ist als die Taupunkttemperatur, erhält; und eine Steuereinheit, welche einen Öffnungs-/Schließbetrieb der Klappeneinrichtung basierend auf dem Luftauslassmodus, welcher durch den Luftauslassmoduseinstellabschnitt eingestellt ist, der ersten Temperatur, welche durch den ersten Temperaturerhaltungsabschnitt erhalten wird, und der zweiten Temperatur, welche durch den zweiten Temperaturerhaltungsabschnitt erhalten wird, steuert. Die Steuereinheit steuert die Klappeneinrichtung zum Schließen der Defrosteröffnung, wenn die erste Temperatur niedriger ist als die zweite Temperatur, selbst in einem Fall, in welchem der Luftauslassmoduseinstellabschnitt einen Luftauslassmodus einstellt, in welchem die Klappeneinrichtung grundsätzlich die Defrosteröffnung öffnet.
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Gemäß dem oben Gesagten bringt die Steuereinheit selbst in einem Luftauslassmodus, in welchem die Klappeneinrichtung die Defrosteröffnung zum Blasen von Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe des Fahrzeugs öffnet, wenn die erste Temperatur, welche eine Temperatur von Luft ist, welche von dem Defrosterluftauslass geblasen wird, niedriger ist als die zweite Temperatur, welche entweder (i) die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche von der Fensterscheibe ist oder (ii) die relative Temperatur, welche sich auf die Taupunkttemperatur bezieht und welche höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft, die Klappeneinrichtung zum Schließen der Defrosteröffnung.
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Wenn die erste Temperatur, welches die Temperatur der Luft ist, welche von dem Defrosterluftauslass geblasen wird, niedriger ist als die zweite Temperatur, welche entweder (i) die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe ist oder (ii) die relative Temperatur ist, welche sich auf die Taupunkttemperatur bezieht und welche höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft, d. h. wenn die äußere Oberfläche der Fensterscheibe anfällig dafür ist, einen Beschlag aufzuweisen, wird die Defrosteröffnung durch die Klappeneinrichtung geschlossen, um zu verhindern, dass die Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe geblasen wird, selbst in einem Fall, in welchem ein Luftauslassmodus zum Öffnen der Defrosteröffnung und zum Blasen der Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe eingestellt wird. Eine Bildung von Beschlag an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe kann somit verhindert werden.
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Es ist daher nicht erforderlich, Luft von hoher Temperatur von dem Defrosterluftauslass in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasen, um die Bildung eines Beschlags an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe zu verhindern. Somit kann, selbst wenn die Außenlufttemperatur vergleichsweise hoch ist, die Entstehung eines Beschlags an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe verhindert werden, ohne einen Temperaturkomfort in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu verringern. Auf solch eine Weise kann die Entstehung eines Beschlags an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe verhindert werden, ohne den Temperaturkomfort in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu verringern.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der zweite Temperaturerhaltungsabschnitt eine Außenlufttemperatur, welche die relative Temperatur der Taupunkttemperatur ist, als die zweite Temperatur erhalten. Um eine Anti-Beschlag-Bildung der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe auszuführen, wird die zweite Temperatur im Vergleich zu der ersten Temperatur auf die Außenlufttemperatur eingestellt, welche eine relative Temperatur der Taupunkttemperatur ist, welche relativ ist zu der Taupunkttemperatur und höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft (d. h. äquivalent zu einer Taupunkttemperatur, wenn die Außenluft eine relative Feuchtigkeit von 100% aufweist). Daher kann die zweite Temperatur leicht ohne ein Erfassen einer Feuchtigkeit der Außenluft erhalten werden.
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Die Fahrzeugklimaanlage bei dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung kann einen Regler für ein Verhältnis von Innenluft/Außenluft umfassen, welcher ein Strömungsverhältnis von Innenluft und Außenluft, welche jeweils in den Klimatisierungskanal eingeführt werden, regelt. In diesem Fall steuert die Steuereinheit den Regler für ein Verhältnis von Innenluft/Außenluft, das Strömungsverhältnis der Außenluft, welche in den Klimatisierungskanal eingeführt wird, zu erhöhen, und steuert die Klappeneinrichtung derart, dass Luft, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand geblasen wird, wenn die Klappeneinrichtung durch die Steuereinheit gesteuert wird, die Defrosteröffnung zu schließen, basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur in einem Fall, in welchem der Luftauslassmoduseinstellabschnitt einen Luftauslassmodus einstellt, in welchem die Klappeneinrichtung die Defrosteröffnung öffnet.
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Gemäß dem oben Gesagten erhöht die Steuereinheit den Anteil von der Außenluft, welche in den Klimatisierungskanal einzuführen ist, durch ein Steuern des Reglers für ein Verhältnis von Innenluft/Außenluft, wenn die Klappeneinrichtung gesteuert wird, die Defrosteröffnung zu schließen, um zu verhindern, dass die Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe geblasen wird. Daher wird ein Anteil der Außenluft, welche in den Klimatisierungskanal einzuführen ist, erhöht, und dadurch wird eine größere Menge von Außenluft, welche normalerweise eine niedrigere absolute Feuchtigkeit als die Innenluft aufweist, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von einer oder mehreren der zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand geblasen. Somit kann, selbst wenn die Defrosteröffnung durch die Klappeneinrichtung geschlossen ist, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe verhindert werden.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugklimaanlage des Weiteren einen Luftmengenregler umfassen, welcher eine Strömungsmenge von Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasen ist, regelt. In diesem Fall kann die Steuereinheit den Luftmengenregler steuern, eine Menge von Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasen ist, zu erhöhen, und kann die Klappeneinrichtung derart steuern, dass Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand geblasen wird, wenn die Klappeneinrichtung durch die Steuereinheit gesteuert wird, die Defrosteröffnung zu schließen, basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur in einem Fall, in welchem der Luftauslassmoduseinstellabschnitt einen Luftauslassmodus einstellt, in welchem die Klappeneinrichtung die Defrosteröffnung öffnet.
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Gemäß dem oben Gesagten steuert, wenn die Luft an einem Blasen in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe durch ein Schließen der Defrosteröffnung gehindert wird, die Steuereinheit den Luftmengenregler zum Erhöhen der Menge an Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von einer oder mehreren der zusätzlichen Defrosteröffnungen in dem offenen Zustand zu blasen ist. Daher wird ein Luftstrom in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs aktiv, und die Belüftung in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, welche im Allgemeinen nicht luftdicht ist, wird erleichtert. Somit kann, selbst wenn die Defrosteröffnung durch die Klappeneinrichtung geschlossen wird, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe verhindert werden.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugklimaanlage des Weiteren einen Kühlwärmetauscher umfassen, welcher Luft, welche in dem Klimatisierungskanal strömt, kühlt, einen Kühlkapazitätsversteller, welcher eine Kühlkapazität von Luft an dem Kühlwärmetauscher einstellt, und einen Temperatureinsteller, welcher eine Temperatureinstellung der Luft, welche durch den Kühlwärmetauscher gekühlt wird, ausführt. In diesem Fall kann die Steuereinheit den Kühlkapazitätsversteller steuern, die Kühlkapazität von Luft an dem Kühlwärmetauscher zu erhöhen, kann die Klappeneinrichtung derart einstellen, dass Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand geblasen wird, und kann den Temperatureinsteller steuern, die Temperatur von Luft, welche von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, nicht zu ändern bevor und nach der Zunahme der Kühlkapazität von Luft an dem Kühlwärmetauscher, wenn die Klappeneinrichtung durch die Steuereinheit gesteuert wird, die Defrosteröffnung zu schließen, basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur in einem Fall, in welchem der Luftauslassmoduseinstellabschnitt einen Luftauslassmodus einstellt, in welchem die Klappeneinrichtung die Defrosteröffnung öffnet.
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Gemäß dem oben Gesagten steuert die Steuereinheit, wenn die Luft durch ein Schließen der Defrosteröffnung daran gehindert wird, in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe zu blasen, den Kühlkapazitätsversteller, die Kühlkapazität des Kühlwärmetauscher, welcher die Luft kühlt, zu erhöhen. Des Weiteren steuert die Steuereinheit den Temperatureinsteller, die Temperatur der Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von den zusätzlichen Defrosteröffnungen zu blasen ist, nicht zu ändern. Die Luft wird daher durch die erhöhte Kühlkapazität des Kühlwärmetauschers entfeuchtet, und die Temperatur der gekühlten Luft für eine Entfeuchtung wird durch den Temperatureinsteller eingestellt, und die entfeuchtete Luft wird in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen. Somit kann, selbst wenn die Defrosteröffnung durch die Klappeneinrichtung geschlossen wird, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe verhindert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine gesamte, schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Steuereinheit der Fahrzeugklimaanlage bei der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ist ein Flussdiagramm eines grundlegenden Steuerprozesses durch ein Klimaanlagensteuersystem (ECU) bei der ersten Ausführungsform;
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4 ist ein Flussdiagramm eines Auszugs eines Steuerprozesses in Schritt 160 der 3;
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5 ist ein Kennfeld eines Luftsaugmodus entsprechend zu einer Ziellufttemperatur TAO;
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6 ist ein Kennfeld eines Luftauslassmodus entsprechend zu der Ziellufttemperatur TAO;
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7 ist ein Kennfeld, welches eine Erhöhung eines Defrosteröffnungsgrads zeigt, die einer relativen Feuchtigkeit RH einer Innenluft entspricht;
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8 ist ein Kennfeld, welches einen Schaltbetrieb zeigt, der für die Bestimmung bei Schritt 164 in der 4 verwendet wird;
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9 ist ein Kennfeld einer Luftblasemenge entsprechend zu der Ziellufttemperatur TAO; und
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10 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem einer Fahrzeugklimaanlage in einer anderen Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden hier im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Bei diesen Ausführungsformen sind die gleichen Teile und Komponenten wie diejenigen bei jeder Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die gleichen Beschreibungen werden nicht wiederholt werden. In einem Fall, dass lediglich ein Teil einer Komponente oder eines Teils beschrieben wird, können andere Beschreibungen für den verbleibenden Teil der Komponente oder des Teils in der anderen Beschreibung einbezogen werden. Komponenten und Teile, welche den Komponenten und Teilen entsprechen, die in der vorangegangenen Beschreibung beschrieben sind, können mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und werden nicht auf redundante Art und Weise beschrieben werden. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert oder teilweise ausgetauscht werden bei einigen Formen, welche in der nachfolgenden Beschreibung deutlich angegeben sind. Zusätzliche sollte man verstehen, dass die Ausführungsformen teilweise kombiniert oder teilweise untereinander bei einigen Formen ausgetauscht werden können, welche nicht deutlich angegeben sind, solange es hier keine Schwierigkeiten gibt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine gesamte, schematische Darstellung, welche eine Fahrzeugklimaanlage bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems der Fahrzeugklimaanlage bei der ersten Ausführungsform.
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Die Klimaanlage der vorliegenden Ausführungsform ist eine automatische Klimaanlage, welche derart ausgestaltet ist, dass eine automatische Steuerung der Temperatur einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs ausgeführt wird für ein Annähern an eine voreingestellte Temperatur durch ein Steuern von jedem der Klimatisierungsteile (d. h. Aktuatoren usw.) einer Klimaanlageneinheit 6, welche ein Inneres der Fahrgastzelle des Fahrzeugs klimatisiert, unter einer Steuerung eines Klimaanlagensteuersystems (d. h. einer A/C ECU) 7.
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Die Klimaanlageneinheit 6 umfasst, wie es in der 1 gezeigt ist, einen Klimatisierungskanal 10, welcher einen Luftdurchlass für ein Leiten von klimatisierter Luft in die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs bildet, ein Gebläse 30 vom zentrifugalen Typ, welches einen Luftstrom in dem Klimatisierungskanal 10 erzeugt, einen Kältekreislauf 40, welcher Luft, die im Inneren des Klimatisierungskanals 10 strömt, kühlt, einen Kühlmittelkreislauf 50 (d. h. heißes Wasser), welcher Luft, die im Inneren des Klimatisierungskanals 10 strömt, aufheizt, um einen Heizbetrieb eines Inneren der Fahrgastzelle des Fahrzeugs auszuführen, und ähnliches.
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Der Klimatisierungskanal 10 ist an einem vorderen Teil in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet. Eine stromaufwärtige Seite (d. h. eine windwärtsgerichtete Seite) des Klimatisierungskanals 10 ist ein Abschnitt, welcher eine Schaltbox für Innenluft/Außenluft (d. h. einen Sauganschluss) darstellt, und weist einen Innenluftsauganschluss 11 auf, durch welchen Luft im Inneren der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (d. h. Innenluft) eingeführt wird, und einen Außenluftsauganschluss 12, durch welchen Luft außen von der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (d. h. Außenluft) eingeführt wird. Des Weiteren ist in einem Inneren des Innenluftsauganschlusses 11 und des Außenluftsauganschlusses 12 eine Schaltklappe 13 für Innenluft/Außenluft (d. h. ein Sauganschluss) (d. h. eine Innenluft/Außenluft-Schaltklappe) drehbar angebracht. Die Schaltklappe 13 für Innenluft/Außenluft wird durch Aktuatoren, wie zum Beispiel einen Servomotor, angetrieben und schaltet einen Sauganschlussmodus unter einem Innenluftzirkulationsmodus, einem Außenlufteinführmodus usw. Die Schaltklappe 13 für Innenluft/Außenluft entspricht einem Regler für ein Verhältnis von Innenluft/Außenluft, welcher ein Verhältnis von Innenluft und Außenluft, welche in den Klimatisierungskanal 10 einzuführen sind, einstellt.
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Eine stromabwärtige Seite (d. h. eine leewärtsgerichtete Seite) des Klimatisierungskanals 10 ist ein Abschnitt, welcher einen Luftauslassmodusschaltteil darstellt, und weist eine Defroster-(DEF-)Öffnung 18, eine Front-(FRONT-)Öffnung 19 und eine Fuß-(FUSS-)Öffnung 20 auf, die darin gebildet sind. Des Weiteren ist ein Defrosterkanal 15 mit der Defrosteröffnung 18 derart verbunden, dass warme Luft von einem Defroster-(DEF-)Luftauslass an einem am weitesten stromabwärts liegenden Ende des Defrosterkanals 15 hauptsächlich in Richtung zu einer inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe 5 des Fahrzeugs herausgeblasen wird.
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Ein Frontkanal 16 ist mit der Frontöffnung 19 derart verbunden, dass kalte Luft hauptsächlich von einem Front-(FRONT-)Luftauslass an einem am weitesten stromabwärts liegenden Ende des Frontkanals 16 in Richtung zu dem Brustteil und Kopfteil eines Insassen herausgeblasen wird. Ein Fußkanal 17 ist mit der Fußöffnung 20 derart verbunden, dass warme Luft hauptsächlich von dem Fuß-(FUSS-)Luftauslass an einem am weitesten stromabwärts liegenden Ende des Fußkanals 17 in Richtung zu dem Fußteil des Insassen herausgeblasen wird.
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Im Inneren der Defrosteröffnung 18 ist eine Luftauslassschaltklappe (d. h. eine Defrosterklappe) 21 drehbar angeordnet, um die Defrosteröffnung 18 zu öffnen und zu schließen. Im Inneren der Frontöffnung 19 ist eine Luftauslassschaltklappe (d. h. eine Frontklappe) 22 drehbar angeordnet, um die Frontöffnung 19 zu öffnen und zu schließen. Im Inneren der Fußöffnung 20 ist eine Luftauslassschaltklappe (Fußklappe) 23 drehbar angeordnet, um die Fußöffnung 20 zu öffnen und zu schließen. Die Luftauslassschaltklappe (d. h. die Defrosterklappe) 21 entspricht einer Klappeneinrichtung, welche die Defrosteröffnung 18 öffnet und schließt.
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Die drei Luftauslassschaltklappen (d. h. die Luftauslassschaltklappen) 21, 22, 23 werden jeweils durch Aktuatoren, wie zum Beispiel Servomotoren, derart angetrieben, dass der Luftauslassmodus zu entweder einem Front-(FRONT-)Modus, einem Zwei-Level-(B/L-)Modus, einem Fuß-(FUSS-)Modus, einem Fuß-Defroster-(F/D-)Modus oder einem Defroster-(DEF-)Modus geschaltet wird.
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Der Frontmodus ist ein Modus, welcher die Defrosteröffnung 18 schließt, die Frontöffnung 19 öffnet und die Fußöffnung 20 schließt. Der Zwei-Level-Modus ist ein Modus, welcher die Defrosteröffnung 18 schließt, die Frontöffnung 19 öffnet und die Fußöffnung 20 öffnet. Der Fußmodus ist ein Modus, welcher die Defrosteröffnung 18 etwas öffnet (d. h. ein Öffnungsgrad der Defrosteröffnung 18 ist geringer als in dem Fuß-Defroster-Modus), die Frontöffnung 19 schließt und die Fußöffnung 20 öffnet.
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Der Fuß-Defroster-Modus ist ein Modus, welcher die Defrosteröffnung 18 öffnet, die Frontöffnung 19 schließt und die Fußöffnung 20 öffnet. Der Defrostermodus ist ein Modus, welcher die Defrosteröffnung 18 öffnet, die Frontöffnung 19 schließt und die Fußöffnung 20 schließt. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist der Klimatisierungskanal 10 der vorliegenden Ausführungsform mit einer Seitenflächenöffnung versehen, welche mit einem Seitenflächenluftauslass verbunden ist und welche ständig geöffnet ist, so dass kalte Luft von dem Seitenflächenluftauslass in Richtung zu dem Kopf-/Brustteil eines Insassen herausgeblasen wird oder warme Luft in Richtung zu einer inneren Oberfläche einer seitlichen Fensterscheibe herausgeblasen wird.
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Die Frontöffnung 19, die Fußöffnung 20 und die Seitenflächenöffnung entsprechen zusätzlichen anderen Defrosteröffnungen als der Defrosteröffnung bei der vorliegenden Ausführungsform.
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Das Gebläse 30 umfasst einen Lüfter 31 vom zentrifugalen Typ, welcher drehbar in einem Spiralgehäuse aufgenommen ist, welches einstückig mit dem Klimatisierungskanal 10 ausgebildet ist, und einen Gebläsemotor 32, welcher den Lüfter 31 vom zentrifugalen Typ rotieren lässt. Des Weiteren wird eine Menge an geblasener Luft von dem Gebläsemotor 32 (d. h. eine Drehzahl des Lüfters 31 vom zentrifugalen Typ) durch eine Gebläseantriebsschaltung basierend auf einer Gebläsespannung gesteuert, welche dort angelegt wird. Der Gebläsemotor 32 entspricht einem Luftblasemengenregler, welcher eine Strömungsmenge von Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, einstellt.
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Der Kältekreislauf 40 umfasst einen Kompressor 41, welcher ein Kältemittel komprimiert, einen Kondensator 42, welcher das komprimierte Kältemittel kondensiert und verflüssigt, und einen Flüssigkeitssammler (d. h. einen Dampf-flüssig-Separator) 43, welcher das kondensierte und verflüssigte Kältemittel in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel trennt, um lediglich das flüssige Kältemittel dazu zu bringen, in Richtung zu einer stromabwärtigen Seite zu strömen, ein Expansionsventil (d. h. eine Dekomprimierungseinrichtung) 44, welches das flüssige Kältemittel, das von dem Flüssigkeitssammler 43 her strömt, dekomprimiert und expandiert, einen Verdampfer 45, welcher das dekomprimierte und expandierte Kältemittel verdampft, und Kältemittelrohrleitungen, welche diese Komponenten verbinden, und ähnliches. Unter diesen Komponenten ist der Verdampfer 45 ein Kühlwärmetauscher, welcher Luft, welche in dem Klimatisierungskanal 10 strömt, kühlt und entfeuchtet. Der Kompressor 41 entspricht einem Kühlkapazitätseinstellabschnitt, welcher die Kühlkapazität des Verdampfers 45 zum Kühlen der Luft einstellt.
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Der Kühlmittelkreislauf 50 ist ein Kreislauf in welchem eine Wasserpumpe 50a verwendet wird, um das Kühlmittel, welches durch einen Wassermantel eines Motors 1 aufgewärmt wurde, zirkulieren zu lassen. Der Kühlmittelkreislauf 50 umfasst einen Kühler, einen Thermostat und einen Heizkern 51. Der Heizkern 51 ist ein Heizwärmetauscher zum Aufheizen von kalter Luft unter Verwenden des Kühlmittels, welches dort hindurch strömt, welches durch den Motor 1 hindurchgegangen ist. Das heißt, das Kühlmittel für ein Kühlen des Motors 1 wird als eine Wärmequelle zum Aufheizen der kalten Luft in dem Heizkern 51 verwendet.
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Der Heizkern 51 ist an einer stromabwärtigen Seite von dem Verdampfer 45 in einem Luftstrom innerhalb des Klimatisierungskanals 10 angeordnet. An einer stromaufwärtigen Seite der Luft von dem Heizkern 51 ist eine Luftmischklappe (d. h. eine Luftmischungsklappe) 52 drehbar angebracht. Die Luftmischklappe 52 wird als ein Lufttemperatursteuerabschnitt durch einen Aktuator, wie zum Beispiel einen Servomotor, derart angetrieben, dass eine Drehstellung der Luftmischklappe 52 eingestellt wird. Daher wird ein Verhältnis zwischen einer Strömungsmenge von Luft (d. h. warmer Luft), welche durch den Heizkern 51 strömt, und einer Strömungsmenge von Luft (d. h. kalter Luft), welche den Heizkern 51 umgeht, eingestellt durch ein Einstellen der Drehstellung der Luftmischklappe 52, um die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, einzustellen. Die Luftmischklappe 52 entspricht einem Temperatureinstellabschnitt, durch welchen die Temperatur von Luft, welche durch den Verdampfer 45 gekühlt worden ist, eingestellt wird.
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Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform als ein Lufttemperatureinstellabschnitt einer vom Typ Luftmischung verwendet wird, kann als der Lufttemperatureinstellabschnitt einer vom Typ Wiederaufheizen verwendet werden. Bei dem Typ vom Wiederaufheizen steuert ein Strömungsmengeneinstellventil eine Strömungsmenge von Kühlmittel, welches in einem Heizkern strömt, der an einer stromabwärtigen Seite von dem Verdampfer in einer Luftströmungsrichtung vorgesehen ist zum Kreuzen mit einem gesamten Bereich von Luft, welche in dem Klimatisierungskanal strömt.
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Als nächstes wird basierend auf der 2 die Ausgestaltung eines Steuersystems der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 empfängt Schaltsignale und Sensorsignale von jedem der verschiedenen Schalter, wie zum Beispiel einem Temperatureinstellschalter auf einem Instrumentenbrett P für einen Klimaanlagenbetrieb (A/C-Betrieb), welches an einer vorderen Seite in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist, Sensoren und ähnlichem.
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Die verschiedenen Sensoren umfassen hier, wie es in der 2 gezeigt ist, einen Innenlufttemperatursensor 71 zum Erfassen einer Lufttemperatur in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (d. h. einer Innenlufttemperatur) TR, einen Außenlufttemperatursensor 72 zum Erfassen einer Lufttemperatur außerhalb von der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (d. h. einer Außenlufttemperatur) TAM, einen Sonnenstrahlungssensor 73 zum Erfassen einer Stärke von Sonnenstrahlung TS, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs eintritt, und einen Verdampferoberflächentemperatursensor (d. h. einen Verdampfertemperatursensor) 74 zum Erfassen einer äußeren Oberflächentemperatur TE eines Wärmeaustauschabschnitts, einen Wassertemperatursensor 75 zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur TW des Motorkühlmittels, welches in dem Heizkern 51 strömt, und einen Feuchtigkeitssensor 76 (d. h. einen Feuchtigkeitserfassungsabschnitt), welcher eine relative Feuchtigkeit RH von Luft in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs erfasst.
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Unter diesen wird der Verdampferoberflächentemperatursensor 74 als ein Thermistor verwendet, d. h. zum Erfassen einer Rippentemperatur, welcher an einer Rippe angeordnet ist, die thermisch mit einer äußeren Oberfläche eines Kältemittelrohrs von dem Verdampfer 45 verbunden ist, in welchem das Kältemittel hindurchströmt. Des Weiteren ist der Feuchtigkeitssensor 76 nahe zu einer Fensterscheibe 5 oder einem unteren Teil eines Armaturenbretts des Fahrzeugs usw. zusammen zum Beispiel mit dem Innenlufttemperatursensor 71 vorgesehen und erzeugt eine Spannung, welche proportional hinsichtlich einer relativen Feuchtigkeit von Innenluft der Fahrgastzelle des Fahrzeugs ist.
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Der Innenlufttemperatursensor 71 und der Feuchtigkeitssensor 76 sind in einem Belüftungsdurchlass vorgesehen, in welchem die Luft der Fahrgastzelle des Fahrzeugs hindurchströmt, um die Temperatur und die Feuchtigkeit von der Luft zu erfassen, welche durch den Belüftungsdurchlass hindurchgeht. In solch einem Belüftungsdurchlass ist eine Saugeinrichtung vorgesehen, und die Innenluft der Fahrgastzelle des Fahrzeugs wird in den Belüftungsdurchlass um eine Strömungsmenge entlüftet, welche der Strömungsmenge von Luft entspricht, die in dem Klimatisierungskanal 10 strömt, unter Verwenden eines negativen Drucks, welcher entsprechend zu der Strömungsmenge von Luft, welche in dem Klimatisierungskanal 10 strömt, verursacht wird.
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Das Klimaanlagensteuersystem (ECU) 7 umfasst darin einen Mikrocomputer, welcher eine CPU, ein ROM, ein RAM usw. aufweist, welche nicht dargestellt sind, und Sensorsignale von jedem der Sensoren 71–76 werden in den Mikrocomputer nach einer Analog/digital-Umwandlung eingegeben, welche durch einen Eingangsschaltkreis (nicht gezeigt) in dem Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 ausgeführt wird.
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Das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7, welches als eine Steuereinheit bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, steuert einen Betrieb von jeder der Komponenten einschließlich des Gebläses 30, der Luftauslassschaltklappen 21–23, der Innenluft/Außenluft-Schaltklappe (d. h. der Sauganschlussklappe) 13, der Luftmischklappe 52 und des Kompressors 41 basierend auf dem Eingangssignal von jedem der Schalter von dem Instrumentenbrett P der Klimaanlage und basierend auf dem Eingangssignal von jedem der Sensoren 71–76 usw. in Übereinstimmung mit einem Prozess, welcher später erwähnt wird.
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Als nächstes wird basierend auf der oben erwähnten Ausgestaltung der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Ausführungsform erläutert werden.
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Die 3 ist hier ein Flussdiagramm eines grundsätzlichen Steuerungsprozesses, welcher durch das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 ausgeführt wird.
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Als erstes wird, wenn ein Zündschalter angeschaltet wird und eine Gleichstromzufuhr für das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 geliefert wird, die Routine der 3 gestartet, und das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 wird eine Initialisierung und anfängliche Einstellungen in dem Schritt 110 ausführen. Als nächstes werden Schaltsignale von Schaltern, wie zum einem Temperatureinstellschalter, in dem Schritt 120 ausgelesen. Als nächstes werden in dem Schritt 130 Sensorsignale von dem Innenlufttemperatursensor 71, dem Außenlufttemperatursensor 72, dem Sonnenstrahlungssensor 73, dem Verdampferoberflächentemperatursensor 74, dem Wassertemperatursensor 75 und dem Feuchtigkeitssensor 76 usw. ausgelesen.
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Als nächstes wird bei dem Schritt 140 eine Ziellufttemperatur TAO, welche eine Zieltemperatur der Luft ist, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasen ist, berechnet basierend auf dem nachfolgenden Ausdruck 1, welcher vorab durch ein ROM gespeichert wurde.
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Ausdruck 1:
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TAO = KSET × TSET – KR × TR – KAM × TAM – KS × TS + C
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Bei dem obigen Ausdruck 1 ist TSET eine eingestellte Temperatur, welche durch einen Temperatureinstellschalter eingestellt ist, TR ist eine Innenlufttemperatur, welche durch den Innenlufttemperatursensor 71 erfasst wird, TAM ist eine Außenlufttemperatur, welche durch den Außenlufttemperatursensor 72 erfasst wird, und TS ist eine Stärke von Sonnenstrahlung, welche durch den Sonnenstrahlungssensor 73 erfasst wird. Des Weiteren sind KSET, KR, KAM und KS Verstärkungsfaktoren, und C ist eine Konstante für eine Korrektur.
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Nach einem Berechnen der Ziellufttemperatur TAO in dem Schritt 140 werden in dem Schritt 150 der Sauganschlussmodus und der Luftauslassmodus (d. h. ein Luftauslassmodus) entsprechend zu der Ziellufttemperatur TAO bestimmt werden basierend auf dem Kennfeld (d. h. einem Plan) in den 5 und 6, welche vorab durch das ROM gespeichert sind. Wenn der Sauganschlussmodus und der Luftauslassmodus durch einen manuellen Betrieb an dem Instrumentenbrett P der Klimaanlage (A/C) eingestellt werden, wird der manuell ausgewählte Modus eingestellt.
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Nach einem Bestimmen des Luftauslassmodus, wie es oben bei dem Schritt 150 beschrieben ist, wird ein Öffnungsgrad der Defrosteröffnung 18 erhöht basierend auf dem Kennfeld (d. h. einem Plan) in der 7, welches vorab durch das ROM gespeichert wurde, zum Beispiel entsprechend der relativen Feuchtigkeit RH der Innenluft, welche durch den Feuchtigkeitssensor 76 erfasst wurde. Wie es in der 7 dargestellt ist, wird, wenn die relative Feuchtigkeit RH der Innenluft gleich ist zu oder größer ist als ein vorherbestimmter Wert, der Öffnungsgrad der Defrosteröffnung 18 gesteuert erhöht zu sein in Übereinstimmung mit der Zunahme der relativen Feuchtigkeit RH.
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Auf solch eine Weise wird, wenn die relative Feuchtigkeit RH der Fahrgastzelle des Fahrzeugs vergleichsweise hoch ist und die innere Oberfläche der Fensterscheibe 5 des Fahrzeugs anfällig ist, eine Kondenswasserbildung aufzuweisen, der Öffnungsgrad der Defrosteröffnung 18 erhöht bzw. vergrößert zum Verhindern einer Bildung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5. In diesem Fall wird zum Beispiel, wenn der Frontmodus (d. h. ein Frontluftauslassmodus) oder der Zwei-Level-Modus (d. h. ein Zwei-Level-Luftauslassmodus) eingestellt ist, die geschlossene Defrosteröffnung 18 geöffnet. Alternativ wird, wenn der Fußmodus (d. h. ein Fußluftauslassmodus) eingestellt ist, der Öffnungsgrad der etwas geöffneten Defrosteröffnung 18 erhöht.
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Die Zunahme des Öffnungsgrads der Defrosteröffnung 18 entsprechend zu der relativen Feuchtigkeit RH der Innenluft wird durch den Feuchtigkeitssensor 76 erfasst, wie es oben erläutert ist. Die Zunahme des Öffnungsgrads der Defrosteröffnung 18 kann jedoch vorzugsweise entsprechend zu dem Grad einer Leichtigkeit im Erzeugen der Kondenswasserbildung an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 ausgeführt werden, basierend auf einer Taupunkttemperatur der Innenluft und der Temperatur der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5.
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Das Trübungsphänomen (d. h. eine Beschlagbildung) an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 wird entsprechend zu einer Scheibenoberflächentemperatur (d. h. einer Temperatur einer inneren Oberfläche der Scheibe) Tw und einer Taupunkttemperatur Td der Luft, welche mit solch einer Oberfläche in Kontakt ist, verursacht. Das heißt, wenn eine Beziehung von Tw < Td erfüllt ist, erzeugt die innere Oberfläche der Fensterscheibe 5 eine Kondenswasserbildung und verursacht eine Entstehung eines Beschlags.
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Die Scheibenoberflächentemperatur Tw ist hier aus TAM, TR, TS, αam, αr, v, δ und λ zum Beispiel berechenbar. Des Weiteren ist die Taupunkttemperatur Td aus RH und TR berechenbar (hier ist αam eine Wärmeleitfähigkeit außen an dem Fahrzeug, αr ist eine Wärmeleitfähigkeit innen von dem Fahrzeug, v ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit, δ ist eine Dicke einer Frontscheibe, und λ ist eine Wärmeleitfähigkeit der Scheibe).
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Des Weiteren kann die Temperatur an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden unter Verwenden eines Thermistors, welcher mit der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 in Kontakt angeordnet ist (d. h. ein Temperaturdetektor einer inneren Oberfläche).
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Der Schritt 150 entspricht einem Luftauslassmoduseinstellabschnitt, welcher einen Luftauslassmodus von Luft einstellt, welche zu der Fahrgastzelle des Fahrzeugs von der Defrosteröffnung 18 und den zusätzlichen Defrosteröffnungen, welche andere sind als die Defrosteröffnung 18, geblasen wird.
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Wie es oben erläutert ist, wird, nachdem der Schritt 150 ausgeführt wurde, in dem Schritt 160 eine Korrektursteuerung zum Verhindern einer Entstehung von Beschlag an einer äußeren Oberfläche ausgeführt, d. h. für eine Antibeschlagbildung der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5. Die 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Auszugs des Steuerungsprozesses von dem Schritt 160.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, bestimmt das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7, ob ein Luftauslassmodus, in welchem die Defrosteröffnung 18 offen ist, eingestellt ist (d. h. Schritt 161). Das heißt, es wird in Schritt 150 bestimmt, ob der Fußluftauslassmodus eingestellt ist oder ein Modus wie zum Beispiel der Frontluftauslassmodus oder Zwei-Level-Luftauslassmodus, wo die Defrosteröffnung 18 geöffnet ist, eingestellt ist für ein Antibeschlagen der inneren Oberfläche.
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In dem Schritt 161 fährt der Steuerungsprozess mit dem Schritt 170 fort, wenn ein Luftauslassmodus festgestellt wird, in welchem die Defrosteröffnung 18 nicht geöffnet wird.
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Des Weiteren wird in dem Schritt 161 festgestellt, ob ein Automatikmodus (d. h. ein automatischer Luftauslasssteuerungsmodus) eingestellt ist, ob ein Luftauslassmodus, welcher in Übereinstimmung mit der Ziellufttemperatur TAO festgelegt wird, eingestellt ist und ob ein Luftauslassmodus für eine Antibeschlagbildung der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5, in welchem die Defrosteröffnung 18 geöffnet ist, eingestellt ist. Das heißt, in anderen Worten fahrt der Steuerungsprozess mit dem Schritt 170 fort, wenn der Luftauslassmodus durch einen manuellen Betrieb an dem Instrumentenbrett P des Klimaanlagenbetriebs (A/C) eingestellt wird, ohne im Wesentlichen eine Korrektursteuerung für eine Antibeschlagbildung einer äußeren Oberfläche auszuführen.
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Auf der anderen Seite wird, wenn festgestellt wird, dass ein Luftauslassmodus mit dem Öffnen der Defrosteröffnung 18 in dem Schritt 161 eingestellt ist, die TAO, welche in dem Schritt 140 berechnet wurde, erhalten (d. h. Schritt 162). Zusätzlich wird die Außenlufttemperatur TAM, welche durch den Außenlufttemperatursensor 72 erfasst wird, erhalten (d. h. Schritt 163).
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Die Ziellufttemperatur TAO, welche in dem Schritt 162 erhalten wird, entspricht hier einer Zieltemperatur von Luft, welche von dem Defrosterluftauslass in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, wenn die Defrosteröffnung 18 offen ist. Der Schritt 162 entspricht daher einem ersten Temperaturerhaltungsabschnitt, welcher als eine erste Temperatur die Temperatur von Luft erhält, welche von dem Defrosterluftauslass bei der vorliegenden Ausführungsform geblasen wird.
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Die Außenlufttemperatur TAM, welche in dem Schritt 163 erhalten wurde, ist geringfügig höher als eine Taupunkttemperatur der Außenluft an einer äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 (d. h. die Außenlufttemperatur TAM ist eine angenäherte Temperatur auf einer Hochtemperaturseite und ist gleich zu der Taupunkttemperatur, wenn die relative Feuchtigkeit der Außenluft gleich ist zu 100%). In dem Schritt 163 wird die Außenlufttemperatur TAM als eine relative Temperatur der Taupunkttemperatur erhalten, welche höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5. Der Schritt 163 entspricht einem Erhalten einer zweiten Temperatur, welcher als die zweite Temperatur die relative Temperatur der Taupunkttemperatur erhält, welche zugehörig ist zu und welche höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5.
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Wenn die Schritte 162 und 163 ausgeführt werden, wird es dann bestimmt, ob die Ziellufttemperatur TAO, welche in dem Schritt 162 erhalten wurde, gleich ist zu oder größer ist als die Außenlufttemperatur TAM (d. h. Schritt 164). Wenn in dem Schritt 164 festgestellt wird, dass die Ziellufttemperatur TAO gleich ist zu oder größer ist als die Außenlufttemperatur TAM, wird der Luftauslassmodus in dem Schritt 165 ausgewählt, welcher schon in dem Schritt 150 eingestellt worden ist, und der Steuerungsprozess fährt mit dem Schritt 170 fort, da die äußere Oberfläche der Fensterscheibe 5 nicht in einem Zustand einer Beschlagbildung sein wird, wenn die Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der Fensterscheibe 5 geblasen wird.
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Wenn es in dem Schritt 164 festgestellt wird, dass die Ziellufttemperatur TAO niedriger ist als die Außenlufttemperatur TAM, wird ein Modus zum Schließen der Defrosteröffnung 18 mit der Außenluftschaltklappe 21 gegen den Luftauslassmodus eingestellt, welcher schon in dem Schritt 150 eingestellt worden ist (d. h. Schritt 166), da es sehr wahrscheinlich ist, dass die äußere Oberfläche der Fensterscheibe 5 eine Beschlagbildung durch die Luft aufweisen wird, welche von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der Fensterscheibe 5 geblasen wird.
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Wenn eine Bestimmung von Schritt 164 ausgeführt wird, ist es vorziehenswert, auch den Öffnungs-/Schließzustand der Defrosteröffnung 18 zu einem vorherigen Zeitpunkt einer Steuerströmungsausführung für das Schalten eines Bestimmungskriteriums (d. h. zum Einstellen einer sogenannten Hysterese) zu berücksichtigen, wie es in der 8 gezeigt ist, um eine Pendelaktivität der Luftauslassschaltklappe 21 zu verhindern.
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Nach einem Ausführen des Schritts 166 wird dann bestimmt, ob der Sauganschlussmodus, welcher in dem Schritt 150 eingestellt worden ist, ein Innenlufteinführmodus ist, welcher lediglich die Innenluft einführt, oder ein Innenluft-/Außenlufteinführmodus ist, welcher sowohl die Innenluft als auch die Außenluft einführt (d. h. Schritt 167).
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In dem Schritt 167 fährt, wenn festgestellt wird, dass der Sauganschlussmodus nicht der Innenlufteinführmodus oder der Innenluft-/Außenlufteinführmodus ist, d. h. wenn festgestellt wird, dass der Sauganschlussmodus ein Außenlufteinführmodus ist, welcher lediglich die Außenluft einführt, der Steuerungsprozess mit dem Schritt 170 fort, so wie er ist. Auf der anderen Seite wird in dem Schritt 167, wenn festgestellt wird, dass der Sauganschlussmodus der Innenlufteinführmodus oder der Innenluft-/Außenlufteinführmodus ist, der Sauganschlussmodus zu dem Außenlufteinführmodus geändert (d. h. Schritt 168), und der Steuerungsprozess fährt mit dem Schritt 170 fort.
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Nach einem Ausführen des Schritts 160 in der oben beschriebenen Art und Weise wird dann in dem Schritt 170 eine Luftblasemenge (d. h. was im Wesentlichen eine elektrische Spannung ist, welche an den Gebläsemotor 32 des Gebläses 30 angelegt wird) festgelegt. Das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 bestimmt zum Beispiel die Menge an geblasener Luft entsprechend zu der Ziellufttemperatur TAO basierend auf dem Kennfeld (d. h. einem Plan) in der 9, welches vorab durch das ROM gespeichert wurde.
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Wenn die Menge der geblasenen Luft bestimmt wird, wird dann ein Zielklappenöffnungsgrad SW der Luftmischklappe 52 in dem Schritt 180 berechnet basierend auf dem nachfolgenden Ausdruck 2, welcher vorab durch das ROM gespeichert wurde.
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Ausdruck 2:
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SW = [(TAO – TE)/(TW – TE)] × 100(%)
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Bei dem Obigen ist TE die Verdampferoberflächentemperatur, welche durch den Verdampferoberflächentemperatursensor 74 erfasst wurde, und TW ist die Kühlmitteltemperatur, welche durch den Wassertemperatursensor 75 erfasst wurde.
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Wenn er als SW ≤ 0(%) berechnet wird, wird die Luftmischklappe 52 zu einer Position (d. h. einer MAXKALT-Position) gesteuert, welche die Gesamtheit der kalten Luft von dem Verdampfer 45 den Heizkern 51 umgehen lässt. Wenn er als SW ≥ 100(%) berechnet wird, wird die Luftmischklappe 52 zu einer Position (d. h. einer MAXHEISS-Position) gesteuert, welche die Gesamtheit der kalten Luft zum Strömen von dem Verdampfer 45 zu dem Heizkern 51 veranlasst. Wenn er als 0(%) < SW < 100(%) berechnet wird, wird die Luftmischklappe 52 zu einer mittleren Position zwischen der MAXKALT-Position und der MAXHEISS-Position gesteuert, so dass ein Teil der kalten Luft von dem Verdampfer 45 durch den Heizkern 51 hindurchgeht und der Rest der kalten Luft den Heizkern 51 umgeht.
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Als nächstes fährt der Steuerungsprozess mit dem Schritt 190 fort, und die Zielverdampferoberflächentemperatur TEO wird für die Steuerung des Betriebs des Kompressors 41 berechnet. Das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 berechnet die Zielverdampferoberflächentemperatur TEO zum Erhalten der Temperatur der äußeren Oberfläche des Wärmeaustauschabschnitts von dem Verdampfer 45. Die Temperatur der äußeren Oberfläche des Wärmeaustauschabschnitts des Verdampfers 45 wird benötigt, wenn jede der nachfolgenden Steuerungen ausgeführt wird, d. h. eine Temperatureinstellungssteuerung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, eine Komfortfeuchtigkeitssteuerung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, eine Antibeschlagsteuerung der inneren Oberfläche der Fensterscheibe und ähnliches.
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Die Temperatureinstellungssteuerung ist hier eine Steuerung, welche einen Betrieb des Kompressors 41 derart steuert, um die Zielverdampferoberflächentemperatur in Übereinstimmung mit der Ziellufttemperatur TAO zu erhalten. Die Komfortfeuchtigkeitssteuerung ist eine Steuerung, welche einen Betrieb des Kompressors 41 derart steuert, um die Zielverdampferoberflächentemperatur in Übereinstimmung mit einer Feuchtigkeit in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu erhalten, so dass die Feuchtigkeit in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zwischen einem oberen eingestellten Grenzwert und einem unteren eingestellten Grenzwert liegt. Des Weiteren ist die Antibeschlagsteuerung eine Steuerung, welche einen Betrieb des Kompressors 41 derart steuert, um die Zielverdampferoberflächentemperatur derart zu erhalten, dass die Feuchtigkeit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs nicht eine Beschlagungsgrenzfeuchtigkeit mit Bezug auf die Außenlufttemperatur erreicht.
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Der Steuerungsprozess fahrt mit dem Schritt 200 fort nach einem Einstellen der Zielverdampferoberflächentemperatur TEO und das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 bestimmt einen Steuerungszustand des Kompressors 41 derart, dass sich die Erfassungstemperatur TE des Verdampferoberflächentemperatursensors 74 der Zielverdampferoberflächentemperatur TEO annähert.
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Als nächstes werden in dem Schritt 210 Steuersignale derart ausgegeben, dass jeder von den Steuerungszuständen, welche in den oben erwähnten Schritten 150, 160, 170, 180 und 200 berechnet oder bestimmt wurden, erhalten werden kann. Sodann kehrt der Steuerungsprozess zu dem Schritt 120 zurück.
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Gemäß der oben erwähnten Ausgestaltung und Betriebsweise wird, selbst in einem Fall, in welchem ein Luftauslassmodus in dem Schritt 150 der 3 eingestellt wird, in welchem die Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 des Fahrzeugs durch die Steuerung der Luftauslassschaltklappe 21 zum Öffnen der Defrosteröffnung 18 geblasen wird, die Luftauslassschaltklappe 21 durch das Klimaanlagensteuerungssystem (ECU) 7 gesteuert, die Defrosteröffnung 18 in dem Schritt 166 zu schließen, wenn es in Schritt 164 der 4 festgestellt wird, dass die Ziellufttemperatur TAO niedriger ist als die Außenlufttemperatur TAM.
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In einem Fall, in welchem die Ziellufttemperatur TAO, welche eine Zieltemperatur der Luft ist, welche von dem Defrosterluftauslass geblasen wird, niedriger ist als die Außenlufttemperatur TAM, welche geringfügig höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5, kann, wenn die Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der Fensterscheibe 5 geblasen wird, ein Beschlag an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 leicht erzeugt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, selbst in einem Luftauslassmodus, bei welchem Luft von dem Defrosterluftauslass in Richtung zu der Fensterscheibe 5 geblasen wird, eine Luft an einem Blasen in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 gehindert durch ein Schließen der Frontöffnung 18, wobei dadurch eine Entstehung eines Beschlags an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 unterbunden wird.
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Zusätzlich wird, da die obige Betriebsweise zum Verhindern der Entstehung eines Beschlags an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 lediglich die Luft daran hindert, von dem Defrosterluftauslass geblasen zu werden, ohne ein Anheben der Temperatur der Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, der Temperaturkomfort in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs nicht verringert, selbst wenn zum Beispiel die Außenlufttemperatur vergleichsweise hoch ist.
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Des Weiteren wird in dem Schritt 163 der 4 die Außenlufttemperatur TAM als eine relative Temperatur der Taupunkttemperatur erhalten, welche sich bezieht auf und welche höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5. Die Außenlufttemperatur TAM ist eine Temperatur, welche äquivalent ist zu einer Taupunkttemperatur der Außenluft, wenn die relative Feuchtigkeit der Außenluft 100% beträgt, und sie ist normalerweise geringfügig höher als die Taupunkttemperatur der Außenluft, wenn die relative Feuchtigkeit weniger als 100% beträgt. Daher kann die relative Temperatur der Taupunkttemperatur, welche geringfügig höher ist als die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 und welche erforderlich ist, um zu bestimmen, ob die Defrosteröffnung 18 für eine Antibeschlagbildung der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 geschlossen werden sollte, leicht erhalten werden ohne ein Ausführen einer Feuchtigkeitserfassung der Außenluft.
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Des Weiteren wird, wenn eine Korrektursteuerung zum Schließen der Defrosteröffnung 18 ausgeführt wird während eines Luftauslassmodus zum Öffnen der Defrosteröffnung 18 durch ein Ausführen von Schritt 166 der 4, der Sauganschlussmodus zu dem Außenlufteinführmodus in den Schritten 167 und 168 eingestellt.
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Gemäß dem oben Gesagten wird, wenn ein Blasen von Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 durch ein Schließen der Defrosteröffnung 18 unterbunden wird, um einen Antibeschlagbetrieb der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 auszuführen, die Außenluft, welche im Allgemeinen eine geringere Feuchtigkeit als die Innenluft aufweist, positiv in den Klimatisierungskanal 10 eingeführt. Daher wird, selbst wenn die Luft an einem Blasen in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 durch ein Schließen der Defrosteröffnung 18 gehindert wird, die klimatisierte Luft, welche eine vergleichsweise niedrige Feuchtigkeit aufweist, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von geöffneten zusätzlichen Defrosteröffnungen, welche andere sind als die Defrosteröffnung 18, geblasen, und die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 kann verhindert werden.
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Andere Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und weist verschiedene Änderungen und Modifikationen auf, ohne von dem Umfang der Offenbarung bzw. Erfindung abzuweichen.
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Obwohl bei der oben erwähnten Ausführungsform die erste Temperatur, welche in dem Schritt 162 erhalten wurde, als die Ziellufttemperatur TAO verwendet wird, muss sie nicht auf solch eine Form beschränkt sein. Zum Beispiel kann ein Thermistor oder ähnliches in dem Defrosterluftauslass als ein Lufttemperaturerfassungsmittel vorgesehen sein, und die Temperatur von der Luft, welche von dem Defrosterluftauslass geblasen wird, kann erfasst und erhalten werden.
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Obwohl bei der oben erwähnten Ausführungsform die zweite Temperatur, welche in dem Schritt 163 erhalten wurde, als die Außenlufttemperatur TAM verwendet wird, muss sie nicht auf solch eine Form beschränkt sein. Die zweite Temperatur kann eine andere Temperatur sein, d. h. die Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 oder eine relative Temperatur der Taupunkttemperatur, welche sich bezieht auf und welche höher ist als die Taupunkttemperatur.
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Zum Beispiel kann, wie es in der 10 gezeigt ist, ein Feuchtigkeitssensor 77 als ein Außenluftfeuchtigkeitserfassungsmittel vorgesehen sein, und die zweite Temperatur kann berechnet und erhalten werden als eine Taupunkttemperatur der Außenseite basierend auf der Außenlufttemperatur TAM, welche durch den Außenlufttemperatursensor 72 erfasst wurde, und einer relativen Feuchtigkeit der Außenluft RHam, welche durch den Feuchtigkeitssensor 77 erfasst wurde. Zusätzlich zu dem oben Gesagten kann ein Thermistor (d. h. ein Temperaturerfassungsmittel der äußeren Oberfläche) in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 vorgesehen sein, um auf genaue Art und Weise die Temperatur der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 zu erfassen, wobei dadurch eine Taupunkttemperatur der Außenluft an der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 in genauer Art und Weise erhalten wird.
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Des Weiteren kann die zweite Temperatur, welche in dem Schritt 163 erhalten wurde, als die Temperatur der äußeren Oberfläche der Fensterscheibe 5 verwendet werden. Des Weiteren kann eine Referenztemperatur, welche gemäß einer Änderung der Taupunkttemperatur der Außenluft variiert und niedriger ist als die Taupunkttemperatur, erfasst werden, und die zweite Temperatur kann berechnet werden und erhalten werden als eine korrigierte Temperatur der Referenztemperatur, zum Beispiel durch ein Addieren eines vorherbestimmten Werts zu der Referenztemperatur.
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Des Weiteren wird bei der Bestimmung in dem Schritt 167 der oben erwähnten Ausführungsform der Lufteinführmodus zu dem Außenlufteinführmodus in dem Schritt 168 geschaltet, wenn der Außenlufteinführmodus nicht in dem Zeitpunkt der Bestimmung eingestellt ist. Eine solche Steuerung kann jedoch geändert werden. Zum Beispiel kann zusätzlich zu der Bestimmung in dem Schritt 167 eine andere Bestimmung wie eine Bestimmung einer Leichtigkeit einer Taukondensation an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 basierend auf der Taupunkttemperatur der Innenluft ausgeführt werden, und der Lufteinführmodus kann zu dem Außenlufteinführmodus geschaltet werden, wenn festgestellt wird, dass der Antibeschlagbetrieb der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 erforderlich ist.
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Des Weiteren wird bei der oben erwähnten Ausführungsform, wenn eine Einstellungsänderung zum Schließen der Defrosteröffnung 18 in dem Schritt S166 ausgeführt wird, der Sauganschlussmodus zu dem Außenlufteinführmodus in den Schritten 167 und 168 eingestellt. Solch eine Steuerung kann jedoch geändert werden. Zum Beispiel kann, wenn die Defrosteröffnung 18 geschlossen ist, ein Anteil von der Einführung der Außenluft erhöht werden.
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Des Weiteren ist sie auch nicht auf eine Erhöhung des Außenlufteinführungsanteils beschränkt. Zum Beispiel kann der Gebläsemotor 32, welcher als der Luftmengenregler dient, gesteuert werden, um die Menge an Luft zu erhöhen, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird. Gemäß solch einer Betriebsweise wird, wenn das Blasen der Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 durch ein Schließen der Defrosteröffnung 18 verhindert wird, die Menge an Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand geblasen wird, erhöht. Daher wird die Luftzirkulation in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs aktiv, und die Belüftung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, welche im Allgemeinen nicht vollständig luftdicht ist, wird erleichtert. Somit kann, selbst wenn die Defrosteröffnung 18 geschlossen ist, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 verhindert werden. Für die Zunahme der Menge der Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, ist es vorzuziehen, den Sauganschlussmodus auf denjenigen einzustellen, welcher die Außenluft einführt, da solch eine Einstellung des Lufteinführmodus des Weiteren die Belüftung in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs erleichtert.
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Des Weiteren kann zum Beispiel der Kompressor 41, welcher ein Kühlkapazitätsversteller ist, gesteuert werden, um die Luftkühlkapazität an dem Verdampfer 45 zu erhöhen, und die Luftmischklappe 52, welche ein Temperatureinsteller ist, kann derart gesteuert werden, dass die Temperatur der Luft, welche von den zusätzlichen Defrosteröffnungen, welche andere sind als die Defrosteröffnung 18, geblasen wird, nicht geändert wird vor und nach der Erhöhung der Kühlkapazität des Verdampfers 45, wenn die Luftkühlkapazität des Verdampfers 45 zunimmt. Ein Steuern des Kompressors 41 zum Erhöhen der Luftkühlkapazität des Verdampfers 45 bedeutet, dass (i) der Kompressor 41 in einen AN-Zustand geschaltet wird, wenn der Kompressor 41 in einem AUS-Zustand ist, oder (ii) eine Kältemittelauslassmenge erhöht wird, wenn der Kompressor 41 in einem AN-Zustand ist.
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Gemäß dem oben Gesagten wird, wenn ein Blasen der Luft in Richtung zu der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 durch ein Schließen der Defrosteröffnung 18 unterbunden wird, der Kompressor 41 gesteuert, um die Luftkühlkapazität des Verdampfers 45 zu erhöhen. Des Weiteren wird die Luftmischklappe 52 derart gesteuert, dass die Temperatur der Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, unverändert gehalten wird. Die Luft ist daher durch die Zunahme der Kühlkapazität des Verdampfers 45 entfeuchtet, die Temperatur der gekühlten Luft für die Entfeuchtung wird durch die Luftmischklappe 52 eingestellt, und die entfeuchtete Luft wird von den zusätzlichen Defrosteröffnungen in einem offenen Zustand in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen. Somit kann, selbst wenn die Defrosteröffnung 18 geschlossen ist, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 verhindert werden.
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Wenn die Einstellung des Luftauslassmodus geändert wird, um die Defrosteröffnung 18 in dem Schritt 166 zu schließen, wird die klimatisierte Luft an einem Blasen von dem Defrosterluftauslass gehindert. Jedoch kann, selbst wenn die Defrosteröffnung 18 geschlossen ist, die Entstehung eines Beschlags an der inneren Oberfläche der Fensterscheibe 5 verhindert werden durch ein Ausführen von einer der oben beschriebenen Zunahmen oder durch ein Ausführen einer Kombination von zweien oder mehreren derselbigen, d. h. der Zunahme des Verhältnisses einer Einführung von Außenluft, der Zunahme der Strömungsmenge der Luft, welche in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen wird, und der Zunahme der Kühlkapazität der Luft durch den Verdampfer 45.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird, wenn der Auto-Modus (d. h. ein automatischer Steuerungsmodus des Luftauslasses) eingestellt ist, die Korrektursteuerung der 4 ausgeführt für ein Antibeschlagbilden der Außenseite, oder, wenn der Luftauslassmodus durch den manuellen Betrieb eingestellt ist, wird die Korrektursteuerung für die Antibeschlagbildung der Außenseite im Wesentlichen nicht ausgeführt werden. Jedoch kann, selbst wenn der Luftauslassmodus durch den manuellen Betrieb eingestellt ist, die Korrektursteuerung der Antibeschlagbildung der Außenseite ausgeführt werden.
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Bei der oben erwähnten Ausführungsform ist die Fensterscheibe 5 eine vordere Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Die Fensterscheibe 5 kann jedoch eine Scheibe eines anderen Fensters des Fahrzeugs sein. Die Erfindung der vorliegenden Offenbarung ist zum Beispiel anwendbar für ein Antibeschlagen einer Fensterscheibe eines seitlichen Fensters oder einer Fensterscheibe eines Rückfensters.
