JP2625864B2

JP2625864B2 - 車両用デフロスタ制御装置

Info

Publication number: JP2625864B2
Application number: JP63100658A
Authority: JP
Inventors: 鉱一坂; 孝昌河合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1988-04-23
Filing date: 1988-04-23
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH01273750A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は車両窓ガラスに付着した霜、氷及び露等を
加熱除去して窓ガラスの曇りを晴らす車両用デフロスタ
制御装置に関するものである。

［従来の技術］従来、車両窓ガラスに付着した霜、氷及び露等を早期
に加熱除去して窓ガラスの曇りを晴らすためには、車両
用エンジンの発熱を利用して空気流を加熱し、その加熱
された温風を車両窓ガラスに吹き出すように構成したデ
フロスタが使用されていた。或いは、窓ガラス内面に配
設され、車載電源からの電力供給に基いて作動して車両
窓ガラスを加熱する電気式抵抗線等の加熱部材よりなる
デフロスタが使用されていた。

［発明が解決しようとする課題］ところが、従前の温風吹出式のデフロスタでは、エン
ジンの発熱を有効に利用することができるものの、エン
ジン始動時における温風温度の立ち上がりが悪いという
問題があった。特に冬場の早朝には、適度な温風を吹き
出すまでにかなりの時間を要するものであった。

又、従前の加熱部材よりなるデフロスタでは、窓ガラ
スを急激に加熱することができるものの、電力消費が大
きいものであった。このため、長時間使用した場合に車
載バッテリの充放電収支のバランスを悪化させるという
問題があった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされ、前記温風吹
出式のデフロスタ及び前記加熱部材よりなるデフロスタ
を組合わせることに着眼してなされたものであって、そ
の目的は、車両窓ガラスに付着した霜、氷及び露等を効
率的に除去して窓ガラスの曇りを早期に晴らすことが可
能な車両用デフロスタ制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］この発明は上記目的を達成するため、空気流を発性す
る送風手段と、この送風手段が発生した空気を少なくと
も車両窓ガラスに導く空気通路と、この空気通路内に設
けられ、車両用エンジンが発した熱を熱源として前記送
風手段が発生した空気流を加熱する加熱用熱交換器と、
前記車両窓ガラスに設けられ、車載電源からの電力供給
に基づいて作動して前記車両窓ガラスを加熱する窓ガラ
ス加熱手段と、前記加熱用熱交換器における空気加熱能
力を検出する加熱能力検出手段と、前記車両窓ガラスの
防曇を指示する防曇指示手段と、この防曇指示手段によ
り前記指示がなされたときに、前記加熱能力検出手段が
検出した空気加熱能力が所定能力以下の状態であったと
きには、前記窓ガラス加熱手段を作動させるように制御
し、前記加熱能力検出手段が検出した空気加熱能力が前
記所定能力以上となったときには、前記加熱用熱交換器
にて暖められた温風を、前記空気通路を介して前記車両
窓ガラスに向けて吹出すとともに、前記車載電源から前
記窓ガラス加熱手段への供給電力を低減させるように制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用デフ
ロスタ制御装置をその要旨としている。

［作用］エンジンが始動され、防曇指示手段により、車両窓ガ
ラスの防曇の指示がなされたとき、加熱能力検出手段
は、加熱用熱交換器における空気加熱能力を検出する。
制御手段は、加熱用熱交換器が検出した空気加熱能力が
所定能力以下の状態であったときには、前記窓ガラス加
熱手段を作動させるように制御する。この結果、加熱手
段は、車載電源からの電力供給に基づいて作動して前記
車両窓ガラスを加熱する。

そして、制御手段は、加熱能力検出手段が検出した空
気加熱能力が前記所定能力以上となったときには、前記
加熱用熱交換器にて暖められた温風を、前記空気通路を
介して前記車両窓ガラスに向けて吹出すとともに、前記
車載電源から前記窓ガラス加熱手段への供給電力を低減
させるように制御する。

この結果、窓ガラス加熱手段の加熱レベルが低減さ
れ、これに代わって加熱用熱交換器にて加熱された温風
が車両窓ガラスに吹出され、車両窓ガラスが加熱され
る。

［実施例］以下、この発明を具合化した一実施例を第１図〜第３
図に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの実施例におきれデフロスタ制御装置の基
本構成を示す図であって、車両に配設した空調ユニット
１と、車両窓ガラスとしてのフロントガラス２の全面に
配設され、電力供給に基いて作動してフロントガラス２
を加熱する窓ガラス加熱手段としての面状ヒータ３とを
備えている。

空調ユニット１は通常のエアコンユニットと同様のも
のであり、空気通路としての空気流路４の上流側には内
気吸入口５及び外気吸入口６が設けられている。又、両
吸入口5,6の近傍には内外気切換用ダンパ７が配設さ
れ、実線位置と２点鎖線位置との間で回動可能になって
いる。この内外気切換用ダンパ７はサーボモータ８に駆
動連結され、同サーボモータ８の動作に基いて開閉回動
される。

一方、空気流路４の下流側にはDEF吹出口９及びHEAT
吹出口10が設けられている。DEA吹出口９は運転席のイ
ンストルメントパネル（図示略）の上方に設けられ、フ
ロントガラス２に向けて空気が吹き出されるようになっ
ている。又、HEAT吹出口10は同インストルメントパネル
の下方に設けられ、運転者の足下に向けて空気が吹き出
されるようになっている、又、両吹出口9,10の近傍には
吹出口切換用ダンパ11が配設され、実線位置と２点鎖線
位置との間で回動可能になってる。この吹出口切換用ダ
ンパ11はサーボモータ12に駆動連結され、同サーボモー
タ12の動作に基いて開閉回動される。尚、通常の空調ユ
ニットにはVENT吹出口もあるが、ここでは省略してい
る。

内外気切換用ダンパ７の下流側には、ブロワモータ13
により駆動される送風用のブロワファン13aが配設され
ている。この実施例では、ブロワファン13aの回転数、
即ちブロワモータ13の回転数制御に基いて風量調節され
る。前記ブロワモータ13,ブロアファン13aとにより、送
風手段が構成されている。

又、ブロワファン13aの下流側には冷房用の熱交換器
である蒸発器14が配設され、同蒸発器14に隣接して暖房
用の熱交換器である温水ヒータ15が配設されている。前
記温水ヒータ15により、加熱用熱交換器が構成されてい
る。

蒸発器14は図示しない圧縮機及び凝縮器等と共に一連
の冷凍サイクルを構成するものであって、同蒸発器14内
を流れる冷媒の作用により同蒸発器14を通過する空気流
が冷却される。

一方、温水ヒータ15は車両に搭載したエンジン16の発
熱を利用するために、同エンジン16の冷却水が管路17を
介して循環供給されるものである。そして、エンジン16
を冷却して温められた冷却水の熱により同温水ヒータ15
を通過する空気流が加熱される。

又、この実施例では、前記管路17の一部に水温センサ
18が配設され、この水温センサ18により空気流の加熱状
態を検知する加熱能力検出手段が構成されている。そし
て、エンジン16からの冷却水の水温（Tw）を検知するこ
とにより温水ヒータ15における空気流の加熱状態を検知
するようになっている。

尚、この実施例では、空調ユニット１を構成するブロ
ワファン13a、温水ヒータ15及びDEF吹出口９等により温
風をフロントガラス２に吹き出すようにした温風吹出手
段が構成されている。

又、この実施例において温水ヒータ15の近傍には、各
吹出口9,10からの吹出温度を調節するためのエアミック
スダンパ19が配設され、実線位置と２点鎖線位置との間
で回動可能になっている。このエアミックスダンパ19は
運転席に設けた操作摘み（図示略）により開度調節され
るものである。そして、このエアミックスダンパ19の開
度を調節することにより、蒸発器14からの空気流と温水
ヒータ15を通過する空気流との比が調節され、各吹出口
9,10からの空気吹出温度が調節される。尚、空調ユニッ
ト１をデフロスタとして使用するときには、エアミック
スダンパ19は実線位置に配置される。

制御手段を構成し、所定の制御プログラムを内蔵した
制御回路20は面状ヒータ３、ブロワモータ13、サーボモ
ータ8,12等に制御信号を出力してそれらを駆動制御する
ようになっている。

又、制御回路20は水温センサ18からの水温検出信号に
基いて空気流の加熱状態を割り出し、車載電源としての
オルタネータ21の起動力を制御すると共に、アイドル回
転速度制御用の周知のISC（Idle Speed Control）アク
チュエータ22を作動制御してエンジン回転数をオルタネ
ータ21の起電力に相対して制御する。そして、オルタネ
ータ21の起電力はフロントガラス２に配設した面状ヒー
タ３に印加電圧（Vh）として供給され、同ヒータ３が作
動される。

尚、オルタネータ21は周知のものであり、エンジン16
の回転中に面状ヒータ３を含む電気装置へ必要な電力を
供給すると共に車載バッテリ（図示略）を充電し、同バ
ッテリを常時使用可能な状態に保っている。

次に、上記のように構成されたデフロスタ制御装置の
作用を第２図のフローチャート及び第３図のタイムチャ
ートに従って説明する。尚、以下の説明において、フロ
ントガラス２には霜・氷等が付着していることを想定し
て説明する。

まず、図示しないイグニションスイッチがオンされて
エンジン16が始動されると、デフロスタ制御装置が作動
可能な状態となる。

ここで、運転者が図示しない防曇指示手段としての解
氷スイッチをオンすると、制御回路20はステップ（以
下、単に「Ｓ」という）１において作動を開始する。

そして、制御回路20はS2において、水温センサ18から
の温度検出信号に基いて冷却水の水温（Tw）を割り出
し、Tw＜30℃であるか否かを判断する。Tw＜30℃である
場合には、制御回路20はS3,S4,S5へ移行して面状ヒータ
３へのみ通電を開始する。

即ち、制御回路20はS3において、ISCアクチュエータ2
2を作動制御してエンジン16をアイドルアップしてエン
ジン回転数（NE）を所定値まで高め（この場合、NE＝約
1800rpm）、その状態を保持する。

又、制御回路20はS4において、面状ヒータ３への印加
電圧（Vh）を所定値に設定し（この場合、Vh＝70V）、
その状態を保持する。これによって、面状ヒータ３が作
動され、同ヒータ３によりフロントガラス２が加熱され
て解氷が始められる。

更に、制御回路20はS5においてブロワモータ13をオフ
し、駆動停止状態を保持する。尚、通常のオートエアコ
ンでは、ウォームアップ制御が働き、Tw＝30〜40℃以下
のときにブロワモータ13は駆動停止状態である。

面状ヒータ３によるフロントガラス２の解氷が進行す
る間に、冷却水の水温（Tw）は徐々に上昇することにな
る。そして、制御回路20はS6において、30℃≦Tw＜60℃
であるか否かを判断する。30℃≦Tw＜60℃である場合に
は、制御回路20はS7,S8,S9へ移行して、面状ヒータ３に
よる解氷と共に空調ユニット１による解氷が開始され
る。

即ち、制御回路20はS7において、DEFモードを設定す
るためにサーボモータ12を駆動制御して吹出口切換用タ
ンパ11を第１図の実線位置に配置し、その状態を保持す
る。これによって、DEF吹出口９からフロントガラス２
への空気吹出が可能な状態となる。

又、制御回路20はS8において、内気モードを設定する
ためにサーボモータ８を駆動制御して内外気切換用ダン
パ７を第１図の実線位置に配置し、その状態を保持す
る。これによって、内気吸入口５から車室内気の吸入が
可能な状態となる。空気流通路４に内気を導入すること
は、空気吹出温度の断ち上がりを良くするために行われ
るものである。

更に、制御回路20はS9において、ブロワモータ13への
供給電圧、即ちブロワ電圧（Vb）を印加（Hi）してブロ
ワファン134による風量をHiにし、その状態を保持す
る。

この結果、適度な温風がフロントガラス２の内面へ効
率的に吹き出され、温風によりフロントガラス２が加熱
されて解氷が開始される。又、このときフロントガラス
２は面状ヒータ３により加熱され、温風吹出による加熱
と相俟ってフロントガラス２の効果的に解氷が開始され
る。

次に、制御回路20はS10において、水温（Tw）が更に
上昇して、60℃≦Tw＜80℃であるか否かを判断する。60
℃≦Tw＜80℃である場合には、制御回路20はS11,S12,S1
3,S14へ移行し、面状ヒータ３によるフロントガラス２
の加熱レベルを低減する。

即ち、制御回路20はS11において、ISCアクチュエータ
22を作動制御してエンジン16のアイドルアップによるエ
ンジン回転数（NE）を所定値まで下げて設定し直し（こ
の場合、NE＝1500rpm）、その状態を保持する。

又、制御回路20はS12において、面状ヒータ３への印
加電圧（Vh）を所定値まで下げて設定し直し（この場
合、Vh＝50V）、その状態を保持する。これによって、
面状ヒータ３によるフロントガラス２の加熱レベルが低
減される。

更に、制御回路20はS13において、HEAT−DEFモードを
設定するためにサーボモータ12を駆動制御して吹出口切
換用ダンパ11を第１図の実線位置と２点鎖線位置との略
中間に配置し、その状態を保持する。これによって、DE
F吹出口９及びHEAT吹出口10の両方から温風吹出が可能
な状態となる。

又、制御回路20はS14において、半内気モードを設定
するためにサーボモータ８を駆動制御して、内外気切換
用タンパ７を第１図の実線位置と２点鎖線位置との間に
配置し、その状態を保持する。これによって、内気吸入
口５及び外気吸入口６のそれぞれから内気及び外気の吸
入が可能な状態となる。

この段階では、フロントガラス２の外表面に付着した
霜・氷等が融解され始めていることになり、よって面状
ヒータ３による同ガラス２の加熱レベルが低減されても
充分な解氷能力を保持することができる。又、HEAT−DE
Fモードに設定されるので、空調ユニット１は解氷と共
に運転者や車室内を暖房することができる。

そして、制御回路20はS10において、水温（Tw）が更
に上昇して、Tw≧80℃となると、フロントガラス２の解
氷が略完了したものとして、面状ヒータ３及び空調ユニ
ット１によるフロントガラス２の加熱を解除して解氷を
停止する。

即ち、制御回路20はS15において、前記解氷スイッチ
のオン状態を解除する。

又、制御回路20はS16において、ISCアクチュエータ22
を作動制御してエンジン16のアイドルアップを解除す
る。

更に、制御回路20はS17において、面状ヒータ３への
電圧の印加を解除するために、印加電圧（Vh）を0Vにす
る。これによって、面状ヒータ３によるフロントガラス
２の加熱が解除されて解氷が停止される。

又、制御回路20はS18において、空調ユニット１を通
常のオートモードに設定するために、サーボモータ８を
駆動制御し、内外気切換用ダンパ７を第１図の２点鎖線
位置に配置する。これによって、空調ユニット１は車室
内の暖房へと切換えられる。

上記のようにこの実施例では、車両に配設した空調ユ
ニット１により構成され、エンジンの発熱を有効に利用
した温風吹出式のデフロスタと、オルタネータ21からの
電力供給に基いて作動される面状ヒータ３よりなるデフ
ロスタとを組合わせて設け、両者1,3を併用して作動制
御している。

即ち、フロントガラス２の氷解開始に際しては、同ガ
ラス２を急速に加熱することができる面状ヒータ３のみ
を作動させてフロントガラス２の加熱を行い、エンジン
16が発熱してその冷却水の水温（Tw）が適度に立ち上が
るのを待ってフロントガラス２に温風を吹き出すように
している。

従って、エンジン始動時に、温風吹出温度が立ち上が
るのを待つことなく、早期からフロントガラス２を加熱
することができる。この結果、フロントガラス２に付着
した霜、氷及び露等を効率的に溶かすことができ、同ガ
ラス２の曇りを短時間で晴らすことができる。これは、
特に冬場の早朝において有効に作用するものであり、非
常に実用的なものである。

又、この実施例では、冷却水の水温（Tw）の立ち上が
りに伴って、面状ヒータ３への印加電圧（Vh）を低減す
るように制御している。

従って、面状ヒータ３に高い印加電圧（Vh）を長時間
供給することがなく、面状ヒータ３への電力供給を効率
的に行って消費電力を低減することができる。よって、
車載バッテリに対する負担を軽減してその充放電収支バ
ランスの悪化を防止することができる。

更に、この実施例では、DEF吹出口９からの温風吹出
に伴ってHEAT吹出口10からの温風吹出をも制御するよう
にしているので、フロントガラス２の加熱と共に運転者
や車室内の暖房を有効に行うことができる。

又、この実施例では、DEF吹出口９からの温風吹出を
有効的に利用しているので、乗員からの吐息等による蒸
気でフロントガラス２の内面側が曇ったり、凍ったりす
るという問題に対して十分に対処することができる。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を
適宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、エンジン16の冷却水の温水（T
w）の立ち上がりに伴って、面状ヒータ３への印加電圧
（Vh）を70V、50V、0Vと順次３段階に低減させるように
したが、印加電圧（Vh）の設定値はこれに限定されるも
のではなく適宜に変更してもよい。又、前記印加電圧
（Vh）の低現段階を２段階にしたり、４段階以上にした
りしてもよい。

（２）前記実施例では、フロントガラス２を加熱する加
熱手段として面状ヒータ３を使用したが、電気式抵抗線
（いわゆるデフォガ）を使用してもよい。

（３）前記実施例では、空気流の加熱状態を検知する温
度検出手段として、エンジン16の冷却水の水温（Tw）を
検知する水温センサ18を設けたが、DEF吹出口９から吹
き出される温風の温度を検出する温度センサを設けても
よい。

（４）前記実施例では、車両窓ガラスとしてのフロント
ガラス２を加熱するように構成したが、リアガラスやサ
イドガラスを加熱するように構成してもよい。

（５）前記実施例では、面状ヒータ３と温水ヒータ15と
を組合わせて設けたが、更にヒートポンプとも組合わせ
てもよい。即ち、第１図に示す蒸発器14を冷凍サイクル
からヒートポンプサイクル（図示略）に切替えることに
より、容易に実現することができる。これにより、冷却
水の水温（Tw）の立ち上がりの悪いディーゼル車等にも
対応することができる。又、温水ヒータ15を持たない一
部の車両には、他のヒータ、例えば燃焼式ヒータ等を組
合わせてもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、車両窓ガラ
スに付着した霜、氷及び露等を効率的に加熱除去するこ
とができ、窓ガラスの曇りを短時間で晴らすことができ
るという優れた効果を奏する。

又、加熱用熱交換器と、窓ガラス加熱手段とを併用す
ることにより、加熱用熱交換器の空気加熱能力が所定能
力以下のときは、窓ガラス加熱手段を加熱制御すること
により、加熱用熱交換器の温風温度の立ち上がりが悪い
状態で、窓ガラス防曇を十分に行えないのを回避するこ
とができる。そして、加熱用熱交換器の空気加熱能力が
所定能力以上となったときは、車載電源からの供給電力
を低減させ、空気通路を介して加熱用交換機にて暖めら
れた温風をそれまで窓ガラス加熱手段が加熱していた車
両窓ガラスに向けて吹出するようにしたため、霜、氷及
び露等を効率的に加熱除去するとともに車載電源の充放
電収支バランスが悪くなることはない優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示す基本的構
成図、第２図は同実施例における制御を示すフローチャ
ート、第３図は同じくタイムチャートである。図中、２は車両窓ガラスとしてのフロントガラス、３は
加熱手段としての面状ヒータ、９はDEF吹出口、13aはブ
ロワファン、15は温水ヒータ（9,13a,15等により温風吹
出手段が構成されている）、16はエンジン、18は温度検
出手段としての水温センサ、20は制御手段としての制御
回路、21は車載電源としてのオルタネータである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】空気流を発性する送風手段と、この送風手段が発生した空気を少なくとも車両窓ガラス
に導く空気通路と、この空気通路内に設けられ、車両用エンジンが発した熱
を熱源として前記送風手段が発生した空気流を加熱する
加熱用熱交換器と、前記車両窓ガラスに設けられ、車載電源からの電力供給
に基づいて作動して前記車両窓ガラスを加熱する窓ガラ
ス加熱手段と、前記加熱用熱交換器における空気加熱能力を検出する加
熱能力検出手段と、前記車両窓ガラスの防曇を指示する防曇指示手段と、この防曇指示手段により前記指示がなされたときに、前
記加熱能力検出手段が検出した空気加熱能力が所定能力
以下の状態であったときには、前記窓ガラス加熱手段を
作動させるように制御し、前記加熱能力検出手段が検出
した空気加熱能力が前記所定能力以上となったときに
は、前記加熱用熱交換器にて暖められた温風を、前記空
気通路を介して前記車両窓ガラスに向けて吹出すととも
に、前記車載電源から前記窓ガラス加熱手段への供給電
力を低減させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用デフロスタ制御装置。