JP2004276857A - Windowpane defogging system for vehicle - Google Patents

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JP2004276857A
JP2004276857A JP2003074102A JP2003074102A JP2004276857A JP 2004276857 A JP2004276857 A JP 2004276857A JP 2003074102 A JP2003074102 A JP 2003074102A JP 2003074102 A JP2003074102 A JP 2003074102A JP 2004276857 A JP2004276857 A JP 2004276857A
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vehicle
air
window glass
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electric heater
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Withdrawn
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JP2003074102A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Ki
由典 逵
Masahiko Sugaya
雅彦 菅谷
Nobukazu Kuribayashi
信和 栗林
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel defogging system for a vehicle for controlling heat quantity given from an electric heater 92 to a windowpane 91. <P>SOLUTION: A windowpane defogging system for the vehicle has the electric heater 92 arranged along the windowpane 91 of the vehicle and an ECU 26 for calculating the heat quantity required for defogging the windowpane 91. The ECU 26 controls the electric heater 92 so as to heat the windowpane 91 based on the calculated heat quantity. Thus, the defogging of the windowpane 91 can be executed controlling the heat quantity given from the electric heater 92 to the windowpane 91 without disturbing air conditioning state within a cabin according to the state of the windowpane 91. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用窓ガラスを加熱する車両用窓ガラス防曇装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空調装置のエバポレータの冷却能力を調整することによりエバポレータから吹き出される送風空気の乾燥度合いを調整しこの調整された乾燥空気を窓ガラスに向け吹き出す車両用窓ガラス防曇装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−137627号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この防曇装置では、乾燥空気を吹き出すための送風機から騒音が発生したり、窓ガラスに吹き出された乾燥空気が窓ガラスにより反射されて乗員頭部に当たったり、乾燥空気が車室内の空調状態を乱したり、するといったデメリットがある。
【0005】
そこで、近年、上述のデメリットを回避するために、電気ヒータを窓ガラスに装着して窓ガラスを直接加熱するように構成されている電熱ガラスが提案されている。
【0006】
しかし、この電気ヒータで窓ガラスの防曇を行うには、エバポレータの冷却能力を調整するための従来の制御手法を用いることができず、窓ガラスの状態に応じて電気ヒータから窓ガラスに与える熱量を制御するための新規の制御手法が必要になると考えられる。
【0007】
本発明は、上記点に鑑み、窓ガラスの状態に応じて、電気ヒータから窓ガラスに与える熱量を制御するための新規の車両用窓ガラス防曇装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、自動車の窓ガラスを直接的に加熱する電気ヒータ(92)と、窓ガラスの防曇に必要な加熱量を算出する算出手段(S110)と、算出された加熱量を基に、窓ガラスを加熱させるように電気ヒータを制御する制御手段(S130、S140)と、を有することを特徴とする。
【0009】
これにより、窓ガラスの状態に応じて、電気ヒータから窓ガラスに与える熱量を制御するための新規の車両用窓ガラス防曇装置を提供することができる。
【0010】
また、請求項3に記載の発明のように、算出手段により必要な加熱量を算出するのに、内気温度センサ(28)により検出される車室内温度、および、外気温度センサ(29)により検出される車室外温度を用いることが好ましい。
【0011】
ここで、請求項4に記載の発明のように、算出手段が、車室内温度、車室外温度、および車両の速度センサ(42)により検出される移動速度を基に、必要な加熱量を算出すれば、車両の移動速度を考慮して必要な加熱量を算出することができるので、この必要な加熱量としては正確に算出することができる。
【0012】
なお、請求項5に記載の発明のように、電気ヒータは、窓ガラスに沿うように膜状に生成されたものを用いることが好ましい。
【0013】
また、車載バッテリの残容量が少ないときに電気ヒータを動作させると、この電気ヒータの動作に伴い車載バッテリの残容量が不足して、バッテリ上がりを招く可能性がある。
【0014】
そこで、請求項2に記載の発明のように、窓ガラスに向け空調風を吹き出すための空調手段(6、7、8、20、21)を有し、車載バッテリ(B)の残容量を検出して、この検出される車載バッテリの残容量が、所定レベル未満であると判定されたとき、制御手段は、算出された加熱量を基に、窓ガラスを加熱させるように電気ヒータを制御するとともに、窓ガラスに向け空調風を吹き出させるように空調手段を制御するように構成することが好適である。
【0015】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の車両用防曇装置が適用された自動車用空調装置の本実施形態に係る模式図であり、自動車用空調装置は、空調ユニット1を備え、この空調ユニット1は、自動車の車室内に吹き出す空気の通路を構成する空調ケーシング2を備えている。
【0017】
そして、空調ケーシング2の空気上流側部位には、車室内空気を吸入するための内気吸入口3と車室外空気を吸入するための外気吸入口4とが形成されているとともに、これらの吸入口3、4を選択的に開閉する吸入口切換ドア5が設けられている。なお、この吸入口切換ドア5は、サーボモータ(駆動手段)6によって開閉される。
【0018】
この吸入口切換ドア5の下流側部位には送風機7が配設されており、この送風機7により両吸入口3、4から吸入された空気が、後述する各吹出口13、14、15に向けて送風される。
【0019】
そして、送風機7の空気下流側には、送風機7により送風された空気を冷却する蒸発器(空気冷却手段)8が配設されており、蒸発器8の空気下流側には、走行用エンジン(図示せず。)の廃熱を熱源として蒸発器8を通過した空気を加熱するヒータコア(空気加熱手段)9が配設されている。
【0020】
なお、蒸発器8は、フロン等の冷媒を蒸発させることにより冷凍能力(冷房能力)を発揮する蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側の熱交換器であり、22はエンジンから動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機であり、23は圧縮機22から吐出した冷媒を冷却(凝縮)する放熱器(凝縮器)であり、24は放熱器23から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出するとともに、余剰冷媒を蓄えるレシーバ(気液分離手段)であり、25はレシーバ24から流出した冷媒を減圧する減圧器である。
【0021】
また、空調ケーシング2には、蒸発器8を通過した空気をヒータコア9を迂回させて下流側に流すバイパス通路10が形成されており、ヒータコア9の空気上流側には、ヒータコア9を通過する風量とバイパス通路10を通過する風量との風量割合を調節するエアミックスドア11が配設されている。
【0022】
そして、本実施形態では、蒸発器8、ヒータコア9、バイパス通路10及びエアミックスドア11により車室内に吹き出す空気の温度を調節する温度調節手段が構成されている。
【0023】
また、空調ケーシング2の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口12と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口13と、フロント側の電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口14と、が形成されている。このウインドシールド9の構成については後述する。
【0024】
そして、上記各吹出口12〜14の空気上流側部位それぞれには、吹出モード切換ドア15〜17が配設されており、これら吹出モード切換ドア15〜17及びエアミックスドア11は、サーボモータ(駆動手段)18〜21よって開閉される。なお、サーボモータ6、20、21、送風機7および蒸発器8は、請求項に記載の空調手段を構成している。
【0025】
また、符号26は、サーボモータ6、18〜21、送風機7及びエンジンからの動力を断続可能に圧縮機に伝達する電磁クラッチ22a等を制御する電子制御装置(以下、ECUという)である。このECU26には、蒸発器8を通過した直後の空気温度(以下、この温度を蒸発器吹出温度Teと呼ぶ。)を検出する温度センサ27、車室内の空気温度を検出する内気温度センサ28、車室外の空気温度を検出する外気温度センサ29、及び車両に降り注がれる日射量を検出する日射センサ30、車室内の湿度を検出する湿度センサ40、フロント側の電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9の内表面の温度を検出する温度センサ41等の空調センサ31の検出値、車速センサ42により検出される自動車の移動速度、並びに乗員の手動操作により乗員(人員)が希望する車室内温度(希望室内温度)を設定(入力)する温度設定器(温度設定手段)32の設定温度Tsetが入力されている。
【0026】
ここで、温度センサ31としては、サーミスタ等のセンサが用いられ、電気ヒータ内蔵型ウインドシールド(EHW)9の内側窓ガラス91の内表面の温度を検出する。車速センサ42としては、自動車の駆動輪を回転数を基に移動速度を検出するセンサが用いられる。
【0027】
なお、33は室内空気を導入する内気モードと室外空気を導入する外気モードとを切り替える内外気切替えスイッチであり、34はデフモードを選択するデフスイッチであり、35は蒸発器吹出温度Teを略3℃程度に維持するように蒸発器8で発生する冷房能力(電磁クラッチ22a)を制御するA/Cモードと、蒸発器吹出温度を略12℃以下となるように蒸発器8で発生する冷房能力(電磁クラッチ22a)を制御するECO(エコノミー)モードと切り替えるECO(エコノミー)スイッチであり、これらのスイッチ33〜35からの信号もECU26に入力されている。
【0028】
ここで、フロント側の電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9の構成について図2を用いて説明すると、電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9は、板状の窓ガラス部材90、91の間に電気ヒータ92および補強用樹脂膜93を挟んで構成されている。そして、電気ヒータ92としては、外側窓ガラス部材90に沿うように膜状に成形されている導電性発熱膜が用いられ、この発熱膜は、ECU26から電力が供給されて発熱する。
【0029】
次に、本実施形態の作動について説明する。ECU26は、図3のフローチャートにしたがって、防曇処理を実行する。この防曇処理は、デフスイッチ34が手動操作により投入されたとき、繰り返し実行される。
【0030】
先ず、デフスイッチ34が手動操作により投入されたとき、センサ27〜30、40〜42から出力される各センサ検出値、および温度設定器32から出力される設定温度Tsetをそれぞれ取得する(S100)。これに伴い、電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9の防曇に必要な熱量Qdmを次式1に基づき算出する(S110)。
【0031】
【数式1】
Qdm=Qglass+Qouter+Qinner
ここで、Qglassは、車室外にへの放熱を考慮しない場合において、現在の窓ガラス91の温度から防曇目標温度「TAO(=露点+一定温度:α(℃))」まで窓ガラス91を加熱するのに必要な熱量である。そして、この熱量Qglassは、次式2で算出される。
【0032】
【数式2】
Qglass=Tg・a1+Tr・a2+a3
ここで、Tgは、温度センサ31により検出される窓ガラス91の内表面温度、Trは露点を示すものであって、内表面温度Tgと、湿度センサ40により検出される車室内湿度とに基づき算出される。なお、a1、a2は係数であり、a3は補正定数である。
【0033】
また、数式1中のQouterは、内蔵型ウインドシールド9から車室外に放熱される熱量を示し、この熱量は、次式3で算出される。
【0034】
【数式3】
Qouter=Tg・b1+Tam・b2+So・b3+b4
ここで、Tamは外気温度センサ29により検出される室外空気温度、Soは車速センサ42により検出される自動車の移動速度である。b1、b2、b3は、それぞれ係数であり、b4は補正定数である。
【0035】
また、数式1中のQinnerは、内蔵型ウインドシールド9から車室内に放熱される熱量を示し、この熱量は、次式4で算出される。
【0036】
【数式4】
Qinner=Tg・c1+Tr・c2+c3
ここで、Trは内気温度センサ28で検出された車室内の空気温度であり、c1、c2は係数を示し、c3は補正定数を示す。
【0037】
以上のように算出された必要熱量Qdmを基に、内蔵型ウインドシールド9への防曇が必要か否かを判定する(S110a)。必要熱量Qdmが零より小さいならば(Qdm≦0)、内蔵型ウインドシールド9への防曇が必要が無いとして、NOと判定する。そして、必要熱量Qdmが零より大きいときには(Qdm>0)、内蔵型ウインドシールド9への防曇が必要であるとして、YESと判定する。
【0038】
そして、YESと判定された場合には、車載バッテリBの正極端子の電圧(以下、バッテリ電圧という)をサンプリングして、このサンプリングされるバッテリ電圧を基に、内蔵型ウインドシールド9への防曇を行うのに、電気ヒータ92だけを用いるか、或いは、電気ヒータ92に加えてデフロスタ吹出口14から空調風をウインドシールド9に吹き出させるかを決定する。
【0039】
具体的には、予めメモリに記憶された特性表に基づき、バッテリ電圧を基に、車載バッテリBの通電可能最大電力Qを算出される。特性表は、図4に示すように、バッテリ電圧、バッテリ残容量、通電可能最大電力がそれぞれ、1:1:1で特定されるように、バッテリ電圧、バッテリ残容量、通電可能最大電力の各データを含んで構成されている。
【0040】
このように特性表及びバッテリ電圧を基に通電可能最大電力Qehwを算出すると、この通電可能最大電力Qehwと必要熱量Qdmとを比較し、通電可能最大電力Qehwの方が必要熱量Qdmに比べて大きいとき(0<Qdm<Qehw)、内蔵型ウインドシールド9への防曇を行うのに、電気ヒータ92だけを用いるべきであると判定する。これに伴い、車載バッテリBからの給電に基づき、電気ヒータ92への通電を開始して電気ヒータ92から窓ガラス91、92への加熱を開始する。その後、必要熱量Qdmが零より小さく(Qdm≦0)、防曇の必要がないと判定されるまで、ステップS100〜S130の処理が繰り返される。
【0041】
また、通電可能最大電力Qehwの方が必要熱量Qdmに比べて小さいとき(Qdm≧Qehw)、内蔵型ウインドシールド9への防曇を行うのに、電気ヒータ92による加熱に加えて空調風を用いるべきであると判定する。
【0042】
この場合、車載バッテリBからの給電に基づき、電気ヒータ92への通電を開始して電気ヒータ92から窓ガラス91、92への加熱を開始するとともに、次のように、サーボモータ6、20、21などを駆動して、空調ユニット1からデフロスタ吹出口14を通して空調風をウインドシールド9の内表面に向けて吹き出させる。
【0043】
すなわち、サーボモータ6により吸入口切換ドア5を回転させて、内気吸入口3を開けるとともに、外気吸入口4を閉じる。さらに、上述の露点Trに一定温度αを加算した防曇目標温度TAOに基づいて、エアミックスドア11の開度SWを決定する。そして、サーボモータ21によりエアミックスドア11を回転させてこのドアの開度を上述の決定された開度SWに近づけるようにする。また、蒸発器吹出温度が一定温度に近づけるように電磁クラッチ22a(つまり、圧縮機22の稼働率)を制御する。さらに、送風機7の電動モータに一定電圧を出力する。
【0044】
なお、エアミックスドア11の開度SWは、次式5に基づいて決定する。
【0045】
【数5】
SW(%)=(TAO−Te)/(Tw−Te)×100
Te:蒸発器吹出温度(センサ27の検出温度)
Tw:ヒータコア9に流入する温水の温度
以上のようにサーボモータ6、20、21などを駆動すると、送風機7により車室内から内気吸入口3を通して空気が吸入される。そして、この空気が蒸発器8により除湿されて、この除湿された空気流がエアミックスドア11により、バイパス通路10に流入される空気流とヒータコア9に流入されるの空気流とに分けられる。さらに、双方の空気流は混合されて空調風としてデフロスタ吹出口14からフロント側の電気ヒータ内蔵型ウインドシールド9の内面に向かって空気を吹き出される。これにより、電気ヒータ92による加熱に加えて空調風を用いてウインドシールド9の防曇を実行することになる。
【0046】
次に、本実施形態の作用効果を示す。すなわち、自動車の窓ガラス91に沿うように装着される電気ヒータ92と、窓ガラス91の防曇に必要な加熱量を算出するECU26を有し、ECU26は、この算出された加熱量を基に、窓ガラス91を加熱させるように電気ヒータ92を制御する。これにより、車室内の空調状態を乱すことなく、窓ガラス91の状態に応じて、電気ヒータ92から窓ガラス91に与える熱量を制御するための新規の装置を提供することができる。
【0047】
ここで、フロントウインドシールド9から車室外に放熱される熱量は、車両の移動速度に応じて大きく変化するものの、本実施形態では、ECU26が、車室内温度、車室外温度、および車両の移動速度を基に、必要な加熱量を算出したので、この必要な加熱量としては正確に算出することができる。これにより、電気ヒータ92から窓ガラス91に与える熱量を精度良く制御することができる。
【0048】
また、車載バッテリBの残容量が少ないときに電気ヒータ92を動作させると、この電気ヒータ92の動作に伴い車載バッテリBの残容量が不足して、バッテリ上がりを招く可能性がある。
【0049】
そこで、窓ガラスに向け空調風を吹き出す空調ユニット1を有し、車載バッテリ(B)の残容量を検出して、この検出される車載バッテリの残容量が、所定レベル未満であると判定されたとき、上述のように算出される必要な加熱量を基に、窓ガラス91を加熱させるように電気ヒータ92を制御するとともに、窓ガラス91に向け空調風を吹き出させるようにサーボーモータ6、20、21、送風機7の電動モータを制御する。
【0050】
このことにより、電気ヒータ92と空調風とにより窓ガラス91の防曇が行われるので、車載バッテリBの電力消費量を減らし、バッテリ上がりを未然に防ぐことができる。
【0051】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、サーミスタなどの温度センサ41を用いて、フロントウインドシールド9の窓ガラス91の内表面の温度(以下、ガラス温度という)を検出する例について説明したが、これに代えて、サーミスタなどの温度センサ41を用いずに、車室内の空気温度、車室外の空気温度、車速、日射量、ECU26から電気ヒー1タ92への通電量(電流値)、その通電時間およびガラス温度がそれぞれ、1:1:1:1:1:1:1で特定される特性表(データマップ)を記憶しておき、この特性表と車室内空気温度、車室外空気温度、車速、日射量、通電量、通電時間とに基づき、窓ガラス温度を推定するようにしてもよい。
【0052】
上述の実施形態では、ガラス温度を用いて電気ヒータ92を制御したが、これに代えて、ガラス温度だけでなく、電気ヒータ92への通電に伴う窓ガラス91の内表面の温度変化特性(温度変化速度)を用いて、電気ヒータ92への通電量(電流値)を制御して、電気ヒータ92から窓ガラス91への加熱量を調整して防曇を行うようにしてもよい。
【0053】
上述の実施形態では、フロント側のウインドシールドに対して、電気ヒータ92を用いてウインドシールドに直接的に加熱して防曇(解氷)を行う例について説明したが、これに代えて、サイド側ウインドシールド、或いはバック側ウインドシールドに直接的に加熱して防曇(解氷)を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車用空調装置の一実施形態を示す模式図である。
【図2】図1のウインドシールドの構成を示す断面図である。
【図3】図1のECUの防曇処理を示すフローチャートである。
【図4】バッテリの通電可能最大能力を算出に必要な特性表を示す図表である。
【符号の説明】
18〜21…サーボモータ、26…ECU、
91…窓ガラス、92…電気ヒータ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle windowpane anti-fog device for heating a vehicle windowpane.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vehicle windowpane anti-fog device has been proposed in which the degree of drying of air blown from an evaporator is adjusted by adjusting the cooling capacity of an evaporator of an air conditioner, and the adjusted dry air is blown toward the windowpane. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-137627
[Problems to be solved by the invention]
However, in this anti-fog device, noise is generated from a blower for blowing out dry air, the dry air blown out to the window glass is reflected by the window glass and hits the occupant's head, or the dry air is There are disadvantages such as disturbing the air condition.
[0005]
Therefore, in recent years, in order to avoid the above-described disadvantage, an electric heating glass configured to attach an electric heater to the window glass and directly heat the window glass has been proposed.
[0006]
However, a conventional control method for adjusting the cooling capacity of the evaporator cannot be used to prevent the fogging of the window glass with the electric heater, and the electric heater applies the window glass to the window glass according to the state of the window glass. It is considered that a new control method for controlling the amount of heat is required.
[0007]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a novel vehicle windowpane anti-fog device for controlling the amount of heat given to the windowpane from an electric heater according to the state of the windowpane.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electric heater (92) for directly heating a window glass of an automobile and a heating amount required for anti-fog of the window glass are calculated. (S110), and control means (S130, S140) for controlling the electric heater to heat the window glass based on the calculated heating amount.
[0009]
Accordingly, it is possible to provide a novel vehicle windowpane anti-fog device for controlling the amount of heat given to the windowpane from the electric heater according to the state of the windowpane.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, when the necessary heating amount is calculated by the calculating means, the temperature inside the vehicle detected by the inside air temperature sensor (28) and the temperature detected by the outside air temperature sensor (29) are detected. It is preferable to use the temperature outside the passenger compartment.
[0011]
Here, as in the invention according to claim 4, the calculating means calculates the required heating amount based on the vehicle interior temperature, the vehicle exterior temperature, and the moving speed detected by the vehicle speed sensor (42). Then, since the required heating amount can be calculated in consideration of the moving speed of the vehicle, the required heating amount can be accurately calculated.
[0012]
In addition, as in the invention described in claim 5, it is preferable to use an electric heater formed in a film shape along the window glass.
[0013]
In addition, if the electric heater is operated when the remaining capacity of the vehicle-mounted battery is low, the remaining capacity of the vehicle-mounted battery may be insufficient due to the operation of the electric heater, and the battery may run out.
[0014]
Therefore, as in the second aspect of the present invention, there is provided an air conditioner (6, 7, 8, 20, 21) for blowing out the conditioned air toward the window glass, and detects the remaining capacity of the vehicle-mounted battery (B). Then, when it is determined that the detected remaining capacity of the vehicle-mounted battery is less than the predetermined level, the control unit controls the electric heater to heat the window glass based on the calculated heating amount. In addition, it is preferable to control the air conditioning means so as to blow out the conditioned air toward the window glass.
[0015]
Incidentally, reference numerals in parentheses of the above-mentioned units are examples showing the correspondence with specific units described in the embodiments described later.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner for a vehicle to which an anti-fog device for a vehicle of the present invention is applied, according to the present embodiment. The air conditioner for a vehicle includes an air conditioning unit 1, An air-conditioning casing 2 constituting a passage for air blown into the vehicle interior of the vehicle.
[0017]
At the air upstream side of the air-conditioning casing 2, there are formed an inside air inlet 3 for sucking the air inside the vehicle and an outside air inlet 4 for sucking the air outside the vehicle. An inlet switching door 5 that selectively opens and closes 3, 4 is provided. The suction port switching door 5 is opened and closed by a servomotor (drive means) 6.
[0018]
A blower 7 is disposed at a downstream side of the inlet switching door 5, and air sucked from both the inlets 3, 4 by the blower 7 is directed to respective outlets 13, 14, 15 described later. Blown.
[0019]
An evaporator (air cooling means) 8 for cooling the air blown by the blower 7 is disposed downstream of the air from the blower 7, and a traveling engine ( (Not shown)), a heater core (air heating means) 9 for heating the air passing through the evaporator 8 using the waste heat as a heat source is provided.
[0020]
The evaporator 8 is a heat exchanger on the low pressure side of a vapor compression refrigeration cycle that exhibits a refrigeration capacity (cooling capacity) by evaporating a refrigerant such as Freon. 23 is a radiator (condenser) for cooling (condensing) the refrigerant discharged from the compressor 22, and 24 is a compressor for vapor-phase refrigerant and liquid-phase refrigerant. Is a receiver (gas-liquid separation means) for storing the surplus refrigerant while flowing out the liquid-phase refrigerant, and a decompressor 25 for decompressing the refrigerant flowing out of the receiver 24.
[0021]
In the air-conditioning casing 2, there is formed a bypass passage 10 that allows air that has passed through the evaporator 8 to bypass the heater core 9 and flow to the downstream side. An air mix door 11 is provided for adjusting the ratio of the air flow to the air flow passing through the bypass passage 10.
[0022]
In this embodiment, the evaporator 8, the heater core 9, the bypass passage 10, and the air mix door 11 constitute a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the air blown into the vehicle interior.
[0023]
Further, at the most downstream side of the air-conditioning casing 2, a face outlet 12 for blowing out conditioned air to the upper body of the passenger in the passenger compartment, a foot outlet 13 for blowing air to the feet of the passenger in the passenger compartment, and a front side And a defroster outlet 14 for blowing air toward the inner surface of the windshield 9 with a built-in electric heater. The configuration of the windshield 9 will be described later.
[0024]
The air outlet mode switching doors 15 to 17 are disposed at the air upstream side of the air outlets 12 to 14, respectively. The air outlet mode switching doors 15 to 17 and the air mix door 11 are provided with servo motors ( (Drive means) 18 to 21. The servo motors 6, 20, 21, the blower 7, and the evaporator 8 constitute an air conditioning unit described in the claims.
[0025]
Reference numeral 26 denotes an electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) that controls the servomotors 6, 18 to 21, the blower 7, and the electromagnetic clutch 22a that transmits power from the engine to the compressor in an intermittent manner. The ECU 26 includes a temperature sensor 27 for detecting an air temperature immediately after passing through the evaporator 8 (hereinafter, this temperature is referred to as an evaporator outlet temperature Te), an inside air temperature sensor 28 for detecting an air temperature in the vehicle compartment, An outside air temperature sensor 29 for detecting the temperature of the air outside the vehicle compartment; a solar radiation sensor 30 for detecting the amount of solar radiation falling into the vehicle; a humidity sensor 40 for detecting the humidity in the vehicle interior; and a windshield 9 with a built-in electric heater on the front side. The detection value of the air conditioning sensor 31 such as the temperature sensor 41 for detecting the temperature of the inner surface of the vehicle, the moving speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 42, and the vehicle interior temperature (desired) desired by the occupant (person) by manual operation of the occupant A set temperature Tset of a temperature setter (temperature setting means) 32 for setting (inputting) the room temperature is input.
[0026]
Here, a sensor such as a thermistor is used as the temperature sensor 31 to detect the temperature of the inner surface of the inner window glass 91 of the windshield (EHW) 9 with a built-in electric heater. As the vehicle speed sensor 42, a sensor that detects a moving speed of a driving wheel of an automobile based on a rotation speed is used.
[0027]
Reference numeral 33 denotes an inside / outside air switching switch for switching between an inside air mode for introducing room air and an outside air mode for introducing outdoor air, a reference numeral 34 denotes a differential switch for selecting a differential mode, and a reference numeral 35 denotes an evaporator outlet temperature Te of approximately 3 A / C mode for controlling the cooling capacity (electromagnetic clutch 22a) generated in the evaporator 8 so as to maintain the temperature at about ℃, and the cooling capacity generated in the evaporator 8 so that the blowout temperature of the evaporator becomes approximately 12 ° C or less. An ECO (economy) switch for switching to an ECO (economy) mode for controlling the (electromagnetic clutch 22a). Signals from these switches 33 to 35 are also input to the ECU 26.
[0028]
Here, the configuration of the windshield 9 with a built-in electric heater on the front side will be described with reference to FIG. 2. The windshield 9 with a built-in electric heater has an electric heater 92 and a reinforcement between plate-like window glass members 90 and 91. It is configured with the resin film 93 interposed therebetween. As the electric heater 92, a conductive heat generating film formed in a film shape along the outer window glass member 90 is used, and the heat generating film generates heat when electric power is supplied from the ECU 26.
[0029]
Next, the operation of the present embodiment will be described. The ECU 26 executes the anti-fog processing according to the flowchart of FIG. This anti-fog processing is repeatedly executed when the differential switch 34 is turned on manually.
[0030]
First, when the differential switch 34 is turned on manually, the sensor detection values output from the sensors 27 to 30 and 40 to 42 and the set temperature Tset output from the temperature setting device 32 are obtained (S100). . Accordingly, the heat quantity Qdm required for the anti-fog of the windshield 9 with a built-in electric heater is calculated based on the following equation 1 (S110).
[0031]
[Formula 1]
Qdm = Qglass + Qouter + Qinner
Here, Qglass sets the window glass 91 from the current temperature of the window glass 91 to the anti-fog target temperature “TAO (= dew point + constant temperature: α (° C.))” when heat radiation to the outside of the vehicle is not considered. It is the amount of heat required to heat. Then, the heat quantity Qglass is calculated by the following equation 2.
[0032]
[Formula 2]
Qglass = Tg · a1 + Tr · a2 + a3
Here, Tg represents the inner surface temperature of the window glass 91 detected by the temperature sensor 31, and Tr represents the dew point, based on the inner surface temperature Tg and the vehicle interior humidity detected by the humidity sensor 40. Is calculated. Note that a1 and a2 are coefficients, and a3 is a correction constant.
[0033]
Further, Qouter in Equation 1 indicates the amount of heat radiated from the built-in windshield 9 to the outside of the vehicle compartment, and this amount of heat is calculated by the following Equation 3.
[0034]
(Equation 3)
Qouter = Tg · b1 + Tam · b2 + So · b3 + b4
Here, Tam is the outdoor air temperature detected by the outside air temperature sensor 29, and So is the moving speed of the automobile detected by the vehicle speed sensor 42. b1, b2, and b3 are coefficients, respectively, and b4 is a correction constant.
[0035]
Further, Qinner in Equation 1 indicates the amount of heat radiated from the built-in windshield 9 into the vehicle interior, and the amount of heat is calculated by the following Equation 4.
[0036]
(Equation 4)
Qinner = Tg · c1 + Tr · c2 + c3
Here, Tr is the air temperature in the vehicle cabin detected by the inside air temperature sensor 28, c1 and c2 indicate coefficients, and c3 indicates a correction constant.
[0037]
Based on the required heat quantity Qdm calculated as described above, it is determined whether or not the built-in windshield 9 needs anti-fog (S110a). If the required heat quantity Qdm is smaller than zero (Qdm ≦ 0), it is determined that there is no need to prevent the built-in windshield 9 from fogging, and the determination is NO. When the required heat quantity Qdm is greater than zero (Qdm> 0), it is determined that anti-fog on the built-in windshield 9 is necessary, and the determination is YES.
[0038]
When the determination is YES, the voltage of the positive terminal of the on-vehicle battery B (hereinafter referred to as the battery voltage) is sampled, and based on the sampled battery voltage, the anti-fogging to the built-in windshield 9 is performed. It is determined whether only the electric heater 92 is to be used or air-conditioned air is blown out from the defroster outlet 14 to the windshield 9 in addition to the electric heater 92.
[0039]
Specifically, the maximum energizable power Q of the vehicle-mounted battery B is calculated based on the battery voltage based on a characteristic table stored in the memory in advance. As shown in FIG. 4, the characteristic table shows each of the battery voltage, the remaining battery capacity, and the maximum operable power so that the battery voltage, the remaining battery capacity, and the maximum operable power are specified at 1: 1: 1. It contains data.
[0040]
When the maximum energizable power Qehw is calculated based on the characteristic table and the battery voltage in this manner, the maximum energizable power Qehw is compared with the required heat quantity Qdm, and the maximum energizable power Qehw is larger than the required heat quantity Qdm. At this time (0 <Qdm <Qehw), it is determined that only the electric heater 92 should be used to prevent the built-in windshield 9 from fogging. Along with this, based on the power supply from the vehicle-mounted battery B, energization of the electric heater 92 is started, and heating of the window glasses 91, 92 from the electric heater 92 is started. Thereafter, the processing of steps S100 to S130 is repeated until the required heat quantity Qdm is smaller than zero (Qdm ≦ 0) and it is determined that anti-fog is not necessary.
[0041]
When the maximum energizable electric power Qehw is smaller than the required heat quantity Qdm (Qdm ≧ Qehw), air-conditioning air is used in addition to heating by the electric heater 92 to perform anti-fog on the built-in windshield 9. It should be determined.
[0042]
In this case, based on power supply from the vehicle-mounted battery B, energization of the electric heater 92 is started to start heating the window glasses 91, 92 from the electric heater 92, and the servo motors 6, 20, By driving the air conditioner 21 and the like, the conditioned air is blown from the air conditioning unit 1 through the defroster outlet 14 toward the inner surface of the windshield 9.
[0043]
That is, the suction port switching door 5 is rotated by the servo motor 6 to open the inside air suction port 3 and close the outside air suction port 4. Further, the opening degree SW of the air mix door 11 is determined based on the anti-fog target temperature TAO obtained by adding the constant temperature α to the above-described dew point Tr. Then, the air mix door 11 is rotated by the servo motor 21 so that the opening of the door is made to approach the above-mentioned determined opening SW. Further, the electromagnetic clutch 22a (that is, the operating rate of the compressor 22) is controlled so that the evaporator blowout temperature approaches a constant temperature. Further, a constant voltage is output to the electric motor of the blower 7.
[0044]
The opening degree SW of the air mix door 11 is determined based on the following equation (5).
[0045]
(Equation 5)
SW (%) = (TAO-Te) / (Tw-Te) × 100
Te: Evaporator outlet temperature (temperature detected by sensor 27)
Tw: When the servo motors 6, 20, 21 and the like are driven at a temperature equal to or higher than the temperature of the hot water flowing into the heater core 9, air is sucked from the vehicle interior by the blower 7 through the inside air suction port 3. Then, the air is dehumidified by the evaporator 8, and the dehumidified air flow is divided by the air mix door 11 into an air flow flowing into the bypass passage 10 and an air flow flowing into the heater core 9. Further, the two air flows are mixed and air is blown out from the defroster outlet 14 toward the inner surface of the windshield 9 with a built-in electric heater on the front side as conditioned air. Accordingly, the windshield 9 is prevented from fogging by using the conditioned air in addition to the heating by the electric heater 92.
[0046]
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described. That is, it has an electric heater 92 mounted along the window glass 91 of the automobile, and an ECU 26 for calculating a heating amount necessary for anti-fog of the window glass 91. The ECU 26 calculates the heating amount based on the calculated heating amount. The electric heater 92 is controlled so that the window glass 91 is heated. Thus, it is possible to provide a novel device for controlling the amount of heat applied from the electric heater 92 to the window glass 91 in accordance with the state of the window glass 91 without disturbing the air conditioning state in the vehicle interior.
[0047]
Here, although the amount of heat radiated from the front windshield 9 to the outside of the vehicle compartment greatly changes according to the traveling speed of the vehicle, in the present embodiment, the ECU 26 determines the vehicle interior temperature, the vehicle exterior temperature, and the vehicle traveling speed. , The required heating amount is calculated, and thus the required heating amount can be accurately calculated. Thus, the amount of heat given from the electric heater 92 to the window glass 91 can be controlled with high accuracy.
[0048]
Further, if the electric heater 92 is operated when the remaining capacity of the vehicle-mounted battery B is small, the remaining capacity of the vehicle-mounted battery B may be insufficient due to the operation of the electric heater 92, which may cause the battery to run down.
[0049]
Therefore, the air conditioner unit 1 that blows out conditioned air toward the window glass detects the remaining capacity of the vehicle-mounted battery (B), and determines that the detected remaining capacity of the vehicle-mounted battery is less than a predetermined level. At this time, based on the necessary heating amount calculated as described above, the electric heater 92 is controlled so as to heat the window glass 91, and the servomotors 6, 20, and 21. The electric motor of the blower 7 is controlled.
[0050]
As a result, the fogging of the window glass 91 is performed by the electric heater 92 and the conditioned air, so that the power consumption of the vehicle-mounted battery B can be reduced and the battery can be prevented from running out.
[0051]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, an example has been described in which the temperature of the inner surface of the window glass 91 of the front windshield 9 (hereinafter, referred to as a glass temperature) is detected using the temperature sensor 41 such as a thermistor. Without using a temperature sensor 41 such as a thermistor, the air temperature in the vehicle interior, the air temperature outside the vehicle interior, the vehicle speed, the amount of solar radiation, the amount of current (current value) from the ECU 26 to the electric heater 92, the time of energization and the glass temperature Stores a characteristic table (data map) specified by 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1, respectively, and stores the characteristic table, vehicle interior air temperature, vehicle exterior air temperature, vehicle speed, and solar radiation. The window glass temperature may be estimated on the basis of the amount of current and the time of energization.
[0052]
In the above-described embodiment, the electric heater 92 is controlled using the glass temperature. However, instead of this, not only the glass temperature but also the temperature change characteristic (temperature change) of the inner surface of the window glass 91 due to energization of the electric heater 92. The anti-fogging may be performed by controlling the amount of current (current value) to the electric heater 92 by using the (change speed) to adjust the amount of heating from the electric heater 92 to the window glass 91.
[0053]
In the above-described embodiment, an example has been described in which the windshield on the front side is directly heated by the electric heater 92 to prevent fogging (defrosting). Anti-fog (thaw) may be performed by directly heating the side windshield or the back side windshield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of an automotive air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of the windshield of FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing an anti-fogging process of the ECU of FIG. 1;
FIG. 4 is a chart showing a characteristic table required for calculating a maximum energizable capacity of a battery.
[Explanation of symbols]
18-21: Servo motor, 26: ECU,
91: window glass, 92: electric heater.

Claims (5)

自動車の窓ガラスを直接的に加熱する電気ヒータ(92)と、
前記窓ガラスの防曇に必要な加熱量を算出する算出手段(S110)と、
前記算出された加熱量を基に、前記窓ガラスを加熱させるように前記電気ヒータを制御する制御手段(S130、S140)と、を有することを特徴とする車両用窓ガラス防曇装置。
An electric heater (92) for directly heating a window glass of an automobile;
Calculating means (S110) for calculating a heating amount required for anti-fog of the window glass;
Control means (S130, S140) for controlling the electric heater so as to heat the window glass based on the calculated amount of heating.
前記窓ガラスに向け空調風を吹き出すための空調手段(6、7、8、20、21)を有し、
車載バッテリ(B)の残容量を検出して、この検出される車載バッテリの残容量が、所定レベル未満であると判定されたとき、前記制御手段は、前記算出された加熱量を基に、前記窓ガラスを加熱させるように前記電気ヒータを制御するとともに、前記窓ガラスに向け空調風を吹き出させるように前記空調手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用窓ガラス防曇装置。
Air-conditioning means (6, 7, 8, 20, 21) for blowing air-conditioned air toward the window glass;
When the remaining capacity of the vehicle-mounted battery (B) is detected, and it is determined that the detected remaining capacity of the vehicle-mounted battery is less than the predetermined level, the control unit performs, based on the calculated heating amount, 2. The vehicle windowpane according to claim 1, wherein the electric heater is controlled so as to heat the windowpane, and the air-conditioning unit is controlled so as to blow conditioned air toward the windowpane. 3. Fogging equipment.
車室内温度を検出する内気温度センサ(28)と、
車室外温度を検出する外気温度センサ(29)と、を有し、
前記算出手段は、前記車室内温度、および車室外温度に基づき、前記必要な加熱量を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用窓ガラス防曇装置。
An inside air temperature sensor (28) for detecting a vehicle interior temperature;
An outside air temperature sensor (29) for detecting a vehicle outside temperature,
The vehicle window glass anti-fog device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the required heating amount based on the vehicle interior temperature and the vehicle exterior temperature.
前記算出手段は、前記車室内温度、車室外温度、および車両の速度センサ(42)により検出される移動速度を基に、前記必要な加熱量を算出することを特徴とする請求項3に記載の車両用窓ガラス防曇装置。The said calculation means calculates the said required heating amount based on the vehicle interior temperature, the vehicle exterior temperature, and the moving speed detected by the speed sensor (42) of a vehicle. Anti-fog equipment for vehicle window glass. 前記電気ヒータは、前記窓ガラスに沿うように膜状に生成されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用窓ガラス防曇装置。The fogging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric heater is formed in a film shape along the window glass.
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