JP2005271853A

JP2005271853A - デフォッガー制御装置およびデフォッガーの制御方法

Info

Publication number: JP2005271853A
Application number: JP2004091749A
Authority: JP
Inventors: Sadafumi Ikeda; 貞文池田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】窓ガラス内側の結露による曇りを確実に防止する。
【解決手段】室内の水蒸気量Ｑ２を算出するとともに室外の温度Ｔamを検出し、室内の水蒸気量Ｑ２が室外温度Ｔamに対する飽和水蒸気量Ｑ３を超えているときに、デフォッガーを作動させて窓ガラス内側の曇りを防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、窓曇りを防止するデフォッガー制御装置およびデフォッガーの制御方法に関する。

車室内空気の露点温度を求め、この露点温度からリヤウインドウを結露させないためのリヤウインドウの目標内側表面温度を求める。一方、リヤウインドウ外側表面の表面熱伝達率を求め、リヤウインドウ内側表面の実際の温度を推測する。そして、リヤウインドウの実際の内側表面温度（推測値）が目標内側表面温度に一致するようにリヤウインドウデフォッガーの駆動電圧を制御するようにしたデフォッガー制御装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平０５−１９３３４１号公報

ところで、空気中の水蒸気量が空気温度に対する飽和水蒸気量を超えると結露が生じるが、この飽和水蒸気量は空気温度に対して指数関数的に増加するため、空気温度が高い場合と低い場合とでは同じ温度差に対する結露量が異なり、上述した従来のデフォッガー制御装置のように、露点温度から求めたリヤウインドウの目標内側表面温度と実際の内表面温度との差に応じてデフォッガーの駆動電圧を制御する方法では、空気温度によっては窓曇りを十分に防止できないことがある。

室内の水蒸気量を算出するとともに室外の温度を検出し、室内の水蒸気量が室外温度に対する飽和水蒸気量を超えているときに、防曇手段（デフォッガー）を作動させて窓ガラス内側の曇りを防止する。

本発明によれば、室内外の温度がどのように変化しても、窓ガラス内側の結露による曇りを確実に防止することができる。

本願発明のデフォッガー制御装置を車両のリヤウインドウに用いた一実施の形態を説明する。

図１は一実施の形態の構成を示す。車室内温度センサー１は車室内の温度Ｔinc[℃]を検出し、車室内湿度センサー２は車室内の湿度Ｈinc[％]を検出し、車室外温度センサー３は車室外の温度Ｔam[℃]を検出する。コントローラー４はＣＰＵ４ａ、ＲＯＭ４ｂ、ＲＡＭ４ｃ、Ａ／Ｄ変換器４ｄ、Ｄ／Ａ変換器４ｅなどを備え、センサー１〜３の検出値に基づいて車室内の水蒸気量と飽和水蒸気量を算出し、リヤウインドウ内側表面の結露量を推定する。そして、推定結露量に応じてデフォッガー装置５への印加電圧Ｖdfを決定し、電圧調整器６を制御してバッテリー６の電圧を調整し、熱線式リヤウインドウデフォッガー７に印加する。なお、この一実施の形態ではウインドウに発熱抵抗体を貼り付けた熱線式ウインドウデフォッガーを用いた例を示すが、導電膜等をウインドウに装着したデフォッガーを用いてもよい。

図２は一実施の形態のデフォッガー制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより一実施の形態の動作を説明する。コントローラー４のＣＰＵ４ａはイグニッションスイッチ（不図示）がオンするとこのデフォッガー制御を開始する。

ステップ１において車室内温度センサー１から車室内温度Ｔincを、車室内湿度センサー２から車室内湿度Ｈincをそれぞれ読み込む。続くステップ２でＲＯＭ４ｂに記憶されている飽和水蒸気量特性マップから車室内温度Ｔincに対応する飽和水蒸気量Ｑ１[ｇ／ｃｍ^３]を検索する。図３に空気温度に対する飽和水蒸気量特性マップを示す。次に、車室内温度Ｔincにおける飽和水蒸気量Ｑ１と車室内湿度Ｈincとに基づいて次式により車室内水蒸気量Ｑ２を求める。
Ｑ２＝Ｑ１＊Ｈinc／１００・・・（１）

ステップ３において車室外温度センサー３から車室外温度Ｔamを読み込み、続くステップ４でＲＯＭ４ｂに記憶されている飽和水蒸気量マップ（図３参照）から車室外温度Ｔamに対応する飽和水蒸気量Ｑ３[ｇ／ｃｍ^３]を検索する。この一実施の形態では、リヤウインドウの内側表面温度は車室外温度Ｔamに等しいと仮定する。ステップ５で車室内水蒸気量Ｑ２と車室外温度（リヤウインドウ内側表面温度）Ｔamに対する飽和水蒸気量Ｑ３とを比較し、車室内水蒸気量Ｑ２が飽和水蒸気量Ｑ３よりも多い場合はステップ６へ進み、車室内水蒸気量Ｑ２が飽和水蒸気量Ｑ３以下の場合はステップ９へ進む。

車室内の水蒸気量Ｑ２がリヤウインドウ内側表面温度に対する飽和水蒸気量Ｑ３以下の場合は、リヤウインドウの内側表面で結露することはないのでステップ９でリヤウインドウデフォッガー７への通電を行わず、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

一方、車室内の水蒸気量Ｑ２がリヤウインドウ内側表面温度に対する飽和水蒸気量Ｑ３より多い場合は、リヤウインドウの内側表面で結露する。そこで、まずステップ６で結露量Ｑ４を推定する。リヤウインドウの内側表面における結露量Ｑ４[ｇ／ｃｍ^３]は、図３に示すように、車室内の水蒸気量Ｑ２がリヤウインドウ内側表面における飽和水蒸気量Ｑ３を超えている量である。
Ｑ４＝Ｑ２−Ｑ３・・・（２）

次に、ステップ７で推定した結露量Ｑ４に応じてリヤウインドウデフォッガー７に印加する電圧Ｖdfを決定する。この一実施の形態では、図４に示すような結露量に対する印加電圧マップをＲＯＭ４ｂに記憶しておき、推定結露量Ｑ４に対応する印加電圧Ｖdfを表引き演算して求める。そして、ステップ８で電圧調整器５を制御してバッテリー６の電圧を印加電圧Ｖdfに調整し、リヤウインドウデフォッガー７に印加して通電を開始する。

リヤウインドウデフォッガー７への通電開始後、ふたたびステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。通電中のステップ５で車室内の水蒸気量Ｑ２がリヤウインドウ内側表面温度に対する飽和水蒸気量Ｑ３以下であると判定された場合は、リヤウインドウの内側表面で結露することはないのでステップ９でリヤウインドウデフォッガー７への通電を停止し、ステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。

《一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では推定結露量Ｑ４に応じた電圧Ｖdfをデフォッガー８に印加する例を示したが、デフォッガー８に印加する電圧はバッテリー電圧一定とし、その印加時間すなわち通電時間を推定結露量Ｑ４に応じて決定し、通電を行うようにしてもよい。以下にその変形例を説明する。

図５は変形例の構成を示す。なお、図１に示す一実施の形態の構成と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この変形例では、図１に示す電圧調整器５に代えてリレー１１をバッテリー６とリヤウインドウデフォッガー７との間に接続し、コントローラー４によりリレー１１を開閉してデフォッガー７へのバッテリー電力の通電と停止を行う。

図６は変形例のデフォッガー制御プログラムを示すフローチャートである。なお、図２に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。ステップ７ａにおいて推定結露量Ｑ４に応じてリヤウインドウデフォッガー７への通電時間Ｔを決定する。この一実施の形態では、図７に示すような結露量に対する通電時間マップをＲＯＭ４ｂに記憶しておき、推定結露量Ｑ４に対応する通電時間Ｔを表引き演算して求める。なお、前回の制御プログラム実行時に決定した通電時間が経過していないときは、今回の制御プログラム実行時に決定した通電時間で更新する。ステップ８ａでリレー１１を閉路してバッテリー６の電力をデフォッガー７へ通電する。

ステップ１０で通電時間Ｔが経過したか否かを確認し、通電時間Ｔが経過していないときはステップ１へ戻って上述した処理を繰り返し、通電時間Ｔが経過したときはステップ９ａへ進む。ステップ９ａではリレー１１を開路し、リヤウインドウデフォッガー７への通電を停止してステップ１へ戻る。

通電中のステップ５で車室内の水蒸気量Ｑ２がリヤウインドウ内側表面温度に対する飽和水蒸気量Ｑ３以下であると判定された場合は、リヤウインドウの内側表面で結露することはないのでステップ９ａでリレー１１を開路し、リヤウインドウデフォッガー７への通電を停止してステップ１へ戻る。

このように、一実施の形態によれば、車室内の水蒸気量を算出するとともに車室外の温度を検出し、車室内の水蒸気量が車室外温度に対する飽和水蒸気量を超えているときにデフォッガーを作動させるようにしたので、車室内外の温度がどのように変化しても、ウインドウ内側表面の結露による曇りを確実に防止することができる上に、わざわざ乗員がデフォッガースイッチを操作して作動させる必要がなく、デフォッガーの作動を自動化することができる。

また、一実施の形態の変形例によれば、車室内の水蒸気量と車室外温度に対する飽和水蒸気量との差が大きいほどデフォッガーの通電時間を長くするようにしたので、車室内外の温度がどのように変化しても、ウインド内側表面の結露による曇りを確実に防止することができる上に、電力消費を節約しながら効率的に窓曇りを防止することができる。

さらに、一実施の形態によれば、車室内の水蒸気量と車室外温度に対する飽和水蒸気量との差が大きいほど、熱線式ウインドウデフォッガーに印加する電圧を高くするようにしたので、車室内外の温度がどのように変化しても、ウインド内側表面の結露による曇りを確実に防止することができる上に、電力消費を節約しながら効率的に窓曇りを防止することができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、リヤウインドウデフォッガー７が防曇手段を、コントローラー４が室内水蒸気量算出手段および制御手段を、車室外温度センサー３が室外温度検出手段を、車室内温度センサー１が室内温度検出手段を、車室内湿度センサー２が湿度検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

なお、上述した一実施の形態とその変形例では、本願発明のデフォッガー制御装置を車両のウインドウに適用した例を示したが、本願発明は車両以外のあらゆるウインドウに適用することができる。

また、上述した一実施の形態とその変形例では防曇手段としてリヤウインドウデフォッガーを例に上げて説明したが、車両用空調装置を装備した車両ではデフロスターを防曇手段として用い、推定結露量Ｑ４に応じた送風量すなわちブロアファンの回転速度でフロントウインドウやサイドウインドウへ温風を送風して窓曇りの除去と防止を行うようにしてもよい。あるいは、推定結露量Ｑ４に応じた作動時間を設定し、その作動時間中だけフロントウインドウやサイドウインドウへ温風を送風して窓曇りの除去と防止を行うようにしてもよい。

一実施の形態の構成を示す図である。一実施の形態のデフォッガー制御プログラムを示すフローチャートである。空気温度に対する飽和水蒸気量の特性マップを示す図である。結露量に対する印加電圧マップを示す図である。変形例の構成を示す図である。変形例のデフォッガー制御プログラムを示すフローチャートである。結露量に対する通電時間マップを示す図である。

符号の説明

１車室内温度センサー
２車室内湿度センサー
３車室外温度センサー
４コントローラー
５電圧調整器
６バッテリー
７リヤウインドウデフォッガー
１１リレー

Claims

窓ガラス内側の曇りを防止する防曇手段と、
室内の水蒸気量を算出する室内水蒸気量算出手段と、
室外の温度を検出する室外温度検出手段と、
前記室内の水蒸気量が前記室外温度に対する飽和水蒸気量を超えているときに前記防曇手段を作動させる制御手段とを備えることを特徴とするデフォッガー制御装置。
請求項１に記載のデフォッガー制御装置において、
前記室内水蒸気量算出手段は、室内の温度を検出する室内温度検出手段と、室内の湿度を検出する湿度検出手段とを有し、前記室内温度に対する飽和水蒸気量と前記室内湿度とに基づいて室内の水蒸気量を算出することを特徴とするデフォッガー制御装置。
請求項１または請求項２に記載のデフォッガー制御装置において、
前記制御手段は、前記室内の水蒸気量と前記室外温度に対する飽和水蒸気量との差が大きいほど前記防曇手段の作動時間を長くすることを特徴とするデフォッガー制御装置。
請求項１または請求項２に記載のデフォッガー制御装置において、
前記防曇手段は窓ガラスに貼り付けた熱線により窓ガラスの曇りを防止するものであり、
前記制御手段は、前記室内の水蒸気量と前記室外温度に対する飽和水蒸気量との差が大きいほど、前記熱線式防曇手段に印加する電圧を高くすることを特徴とするデフォッガー制御装置。
室内の水蒸気量を算出するとともに室外の温度を検出し、前記室内の水蒸気量が前記室外温度に対する飽和水蒸気量を超えているときに、デフォッガーを作動させて窓ガラス内側の曇りを防止することを特徴とするデフォッガーの制御方法。