JPH01145222A - 自動車用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の車体に設けられた換気通路や換気通
路に配された換気用ファン等により構成される自動車用
換気装置に関する。

（従来の技術） 乗用車等の自動車が、その車室内が密閉された状態で、
例えば、炎天下のもとに比較的長い時間に亙って駐車さ
れると、車室内の温度が外気温に比して著しく高められ
ることになる。そして、車室内の温度が著しく高められ
た状態とされると、その後車両に乗り込んだ乗員が不快
感を覚えることになり、また、車両に装備されたクーラ
ーが乗員によって作動せしめられても、車室内の温度が
適正な値に低下せしめられるまでに長時間が要されるこ
とになってしまう。

このような不都合を軽減すべく、車体に、車内と車外と
を連通させるべく形成された換気通路とその換気通路に
配された換気用ファンとを有し、例えば、駐車中におい
て車内の温度と外気温との差が所定以上となったときに
は、換気ファンが作動して車内の空気を車外へ排出する
とともに車外の空気を車内に導入して車内の換気を行い
、車内の温度上昇を抑制するようになす換気装置を設け
ることが知られている。斯かる換気装置における換気フ
ァンは、通常、自動車に搭載された蓄電池（以下、車載
バッテリーという）から電力が供給されて作動せしめら
れるファン用モータによって駆動されるが、駐車状態に
ある自動車において、車載バッテリーがファン用モータ
に対する電力供給に供せられることは、車載バッテリー
に過度な負担が課せられることになる虞がある。

そこで、上述の如くの換気装置における換気ファンを駆
動するファン用モータを作動させるにあたり、自動車に
搭載された車載バッテリーに代えて、太陽エネルギーを
直接的に電気エネルギーに変換する太陽電池を利用する
ようにした換気装置が、例えば、特公昭５９−５１４５
１号公報に記載されている如くに提案されている。斯か
る場合、太陽電池が、自動車の車体におけるルーフ部等
においてガラス等により覆われた受光面を外部に向けた
状態で配されて、自動車の駐車時において太陽光を効率
よく受けられるものとされ、この太陽電池から得られる
日射量に応じた出力が換気ファンを駆動するファン用モ
ータに供給されて、ファン用モータが作動せしめられる
。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如くに従来提案されている太陽電池が利用された
換気装置においては、換気ファンが複数個設けられてい
る場合、太陽電池により同時に電力が供給されて作動せ
しめられるファン用モータの数は、例えば、ファン用モ
ータの全数とされて一定とされるか、もしくは、自動車
の乗員等の操作者の意志によって決められるものとされ
る。即ち、太陽電池から得られる出力が日射量に応じて
変化するものとなることに関わりなく、太陽電池により
同時に電力が供給されて作動せしめられるファン用モー
タの数が設定されることになる。−方、日射量に応じた
出力を発生する太陽電池は、その出力特性上において最
適動作点を有するものとなるが、上述の如くにして複数
のファン用モータに同時に電力供給を行うものとされる
場合には、例えば、自動車が受ける日射量が比較的少と
されるとき等において、太陽電池が、その出力特性上に
おける最適動作点から著しく外れた領域で複数のファン
用モータに電力供給を行うことになる状態とされる。そ
して、太陽電池がその出力特性上における最適動作点か
ら著しく外れた領域で電力供給を行う状態とされると、
太陽電池の効率のよい利用が図られないことになり、ま
た、太陽電池に過大な負担が課せられることになる不都
合が生じる。

斯かる点に鑑み、本発明は、自動車の車体に設けられた
複数の換気ファンの夫々を駆動するファン用モータを、
車体に配設された太陽電池から得られる電力を供給して
作動させるにあたり、太陽電池を、常時、その出力特性
上における最適動作点もしくはその近傍の領域において
ファン用モータに電力供給を行う状態に維持することが
できるようにされた自動車用換気装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る自動車用換気装
置は、自動車の車体に設けられて車内と車外とを連通さ
せる複数の換気通路と、複数の換気通路の夫々に配され
た換気ファンと、換気ファンを駆動するモータと、車体
に配設されて、換気ファンを駆動するモータに電力を供
給し得るものとされた太陽電池と、モータ作動制御手段
とを備え、モータ作動制御手段が、太陽電池の出力を検
出し、検出された出力に応じて、太陽電池から電力が供
給されて換気ファンを駆動するモータの個数を変化させ
る制御を行うものとされて、構成される。

（作　用） このようにされる本発明に係る自動車用換気装置におい
ては、太陽電池が、常時、その出力特性上における最適
動作点もしくはその近傍の領域において、換気ファンを
駆動するモータに電力供給を行う状態に維持され、太陽
電池の効率のよい利用が図られるとともに、太陽電池に
過大な負担が課せられる事態が回避されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第２図は、本発明に係る自動車用換気装置の一例が装備
された自動車を示す。第２図において、自動車の車体１
における車室前方部に、車内と車外とを連通させる前部
換気通路２が設けられており、この前部換気通路２には
、換気ファン３が配されている。また、車体１の後部側
にも、車内と車外とを連通させる一対の後部換気通路４
ａ及び４ｂが設けられており、これら後部換気通路４ａ
及び４ｂには、換気ファン５ａ及び５ｂが夫々配されて
いる。換気ファン３，５ａ及び５ｂの夫々は、例えば、
同じ構成を有するものとされ、第３図に示される如く、
換気ファン３は、それに対して設けられたファン用モー
タ６ａの回転軸６Ｘに取り付けられている。また、同様
に、換気ファン５ａ及び５ｂも、各々に対して設けられ
たファン用モータ６ｂ及び６ｃの回転軸６ｙ及び６ｚ（
図示省略）に夫々取り付けられている。

これら前部換気通路２．一対の後部換気通路４ａ及び４
ｂ、及び、換気ファン３，５ａ及び５ｂは、例えば、換
気ファン３に対して設けられたファン用モータ６ａが作
動せしめられ、それにより換気ファン３が駆動されるこ
とによって、車外の空気が前部換気通路２を通じて車内
に取り込まれ、また、換気ファン５ａ及び５ｂの夫々に
対して設けられたファン用モータ６ｂ及び６ｃが作動せ
しめられ、それにより換気ファン５ａ及び５ｂが駆動さ
れることによって、車内の空気が後部換気通路４ａ及び
４ｂを通じて車外へ排出されるようになされる。

一方、車体１のルーフ部７には、換気ファン３゜５ａ及
び５ｂの夫々に対して設けられたファン用モータ６ａ、
６ｂ及び６ｃに対する電力供給を適宜なすべく、太陽電
池８が配設されている。この太陽電池８は、その受光面
部がルーフ部７の外方に向けられて、透明保護板により
覆われたものとされており、正常に機能するもとでは、
受光面部が受ける日射量に応じた出力を発生するものと
され、その出力特性は、例えば、第４図において、横軸
に出力電圧ＢＶがとられ、縦軸に出力電流Ｂ■がとられ
たもとで、日射量Ｅｓをパラメータとして、実線で示さ
れる如くにあられされるものとなる（第４図において、
ｍ及びｎは夫々正数）。

この第４図に示される出力特性から明らかな如く、太陽
電池８は、その出力電圧ＢＹが、日射１ｉＥｓによらず
略一定とされる最大値をとり、また、その出力電流Ｂｌ
が、一定の出力電圧ＢＶのもとで、例えば、日射量Ｅｓ
が２０１ｍＷ／ｃｍ”から１００１／ｃｍ”へと増加す
るに従って、略一定の増加率をもって増加する如くに、
日射１ｔＥｓに略比例して増減するものとなる。

そして、斯かる太陽電池８の出力は、ファン用モータ６
ａ、６ｂ及び６ｃに、その作動時において適宜供給され
る。

また、車体１の車室内部における、フロントウィンドシ
ールド９の下方部分の近傍とされる位置に、日射センサ
１０が配置されている。この日射センサ１０は、車体１
が受ける日射量を検出して日射量に応じた検出出力を発
生するものとされ、その出力特性は、例えば、第５図に
おいて、横軸に日射量Ｅｓがとられ、縦軸に日射センサ
１０の出力電流Ｉｓがとられて示される如くにあられさ
れるものとなる（第５図において、ｎ′は正数）。

この第５図に示される出力特性から明らかな如く、日射
センサ１０は、その出力電流Ｉｓが日射量ＥＳに比例す
るものとなる。

さらに、車体ｌの車室内部には、ファン用モータ６ａ、
６ｂ及び６ｃに対する作動制御を行う制御回路部１１が
配されている。

上述の如くの前部換気通路２．後部換気通路４ａ及び４
ｂ、換気ファン３，５ａ及び５ｂ、ファン用モータ６ａ
、６ｂ及び６ｃ、太陽電池８９日射センサ１０、及び、
制御回路部１１を含んで、本発明に係る自動車用換気装
置の一例が構成されており、この例における制御回路部
１１は、例えば、第１図に示される如くの電気的接続関
係を有するものとされる。

第１図に示される制御回路部１１の一例は、制御ユニッ
ト１２．自動車が駐車状態にあることを検出する駐車状
態検出回路１３、及び、モータ駆動回路１４．１５及び
１６を内蔵するものとされている。そして、制御ユニッ
ト１２には、駐車状態検出回路１３からの検出出力信号
Ｓｐ及び日射センサ１０からの出力電流Ｉｓが供給され
、制御ユニット１２は、これらの検出出力信号Ｓｐ及び
出力電流Ｉｓに基づいて、モータ駆動回路１４゜１５及
び１６に、夫々、制御信号Ｃａ、Ｃｂ及びＣｃを適宜供
給する。モータ駆動回路１４．１５及び１６には、太陽
電池８からの出力が供給され、モータ駆動回路１４．１
５及び１６は、制御信号Ｃａ、Ｃｂ及びＣｃに応じて、
太陽電池８からの出力をファン用モータ６ａ、６ｂ及び
６Ｃに夫々供給し、ファン用モータ６ａ、６ｂ及び６Ｃ
が太陽電池８からの電力供給を受けて作動せしめられる
ようになす。

斯かるもとで、駐車状態検出回路１３から自動車が、駐
車状態にあることを示す検出出力信号Ｓｐが制御ユニッ
ト１２に供給されると、制御ユニット１２は、日射セン
サ１０からの出力電流Ｉｓに基づいて、自動車が受ける
日射量Ｅｓを検知する。そして、日射量Ｅｓが所定値よ
り大ではあるが比較的少であるとき、例えば、２０ｓ＋
Ｗ／ｃ＋＋＋”より大で４０ｍＷ／ａｓ”以下であると
きには、制御信号Ｃａをモータ駆動回路１４に供給する
。制御信号Ｃａを受けたモータ駆動回路１４は、太陽電
池８の出力をファン用モータ６ａに供給して、それを作
動させる。それにより、換気ファン３がファン用モータ
６ａにより駆動される。即ち、斯かる場合には、太陽電
池８に対してファン用モータ６ａのみが負荷とされるこ
とになり、ファン用モータ６ａによる負荷特性は、第４
図において一点鎖線αで示される如くになり、太陽電池
８は、第４図において破線ωで示される、その出力特性
上における最適動作点及びその近傍の領域で、ファン用
モータ６ａに対する電力供給を行う状態となる。

また、制御ユニット１２は、日射センサ１０からの出力
電流Ｉｓに基づいて、検知される日射量Ｅｓが中程度で
あるとき、例えば、４０ｍＷ／ｃｉａ”より大で７０ｍ
Ｗ／ａｍ”以下であるときには、制御信号Ｃａ及びｃｂ
をモータ駆動回路１４及び１５に夫々供給する。制御信
号Ｃａを受けたモータ駆動回路１４及び制御信号ｃｂを
受けたモータ駆動回路１５は、夫々太陽電池８の出力を
ファン用モータ６ａ及び６ｂに供給して、それらを作動
させる。それにより、換気ファン３及び５ａがファン用
モータ６ａ及び６ｂにより夫々駆動される。ｒＩｐち、
この場合には、太陽電池８に対してファン用モータ６ａ
及び６ｂの２個が負荷とされることになり、ファン用モ
ータ６ａ及び６ｂによる負荷特性は、第４図において一
点鎖線βで示される如くになり、太陽電池８は、その出
力特性上における破線ωで示される最適動作点及びその
近傍の領域で、ファン用モータ６ａ及び６ｂに対する電
力供給を行う状態となる。

さらに、制御ユニット１２は、日射センサ１０からの出
力電流Ｉｓに基づいて、検知される日射量Ｅｓが比較的
大であるとき、例えば、１０ｍＵＣ１ｌ”より大である
ときには、制御信号Ｃａ、Ｃｂ及びＣｃをモータ駆動回
路１４．１５及び１６に夫々供給する。制御信号Ｃａを
受けたモータ駆動回路１４、制御信号ｃｂを受けたモー
タ駆動回路１５、及び、制御信号Ｃｃを受けたモータ駆
動回路１６は、夫々太陽電池８の出力をファン用モータ
５ａ、６ｂ及び６Ｃに供給して、それらを作動させる。

それにより、換気ファン３，５ａ及び５ｂがファン用モ
ータ６ａ、６ｂ及び６Ｃにより夫々駆動される。即ち、
この場合には、太陽電池８に対してファン用モータ６ａ
、６ｂ及び６Ｃの３個が負荷とされることになり、ファ
ン用モータ６ａ、６ｂ及び６ｃによる負荷特性は、第４
図において一点鎖線γで示される如くになり、太陽電池
８は、その出力特性上における破線ωで示される最適動
作点及びその近傍の領域で、ファン用モータ６ａ、６ｂ
及び６Ｃに対する電力供給を行う状態となる。

このように、日射センサ１０からの出力電流ＩＳに基づ
いて検知される自動車が受ける日射量ＥＳが大となるに
従って、即ち、太陽電池８の出力が大となるに従って、
太陽電池８により電力が供給されて作動するファン用モ
ータの個数が増加せしめられるようにされることにより
、太陽電池８が、常時、その出力特性上における最適動
作点及びその近傍の領域でファン用モータに電力供給を
行う状態とされる。従って、太陽電池８からの電力が効
率よく利用されることになる。

上述の如くのファン用モータ６ａ、６ｂ及び６Ｃに対す
る作動制御を行う制御ユニット１２は、例えば、マイク
ロ・コンピュータにより構成され、斯かるマイクロ・コ
ンピュータが実行する制御動作プログラムの一例は、第
６図に示される如くのものとされる。

このプログラムにおいては、スタート後、デシジョン２
０おいて、駐車状態検出回路１３からの検出出力信号Ｓ
ｐに基づき、自動車が駐車状態にあるか否かを判断する
。駐車状態にないときにはデシジョン２０における判断
を繰り返す、また、駐車状態にある場合には、デシジョ
ン２１において、日射センサ１０からの出力電流Ｉｓに
基づき、自動車が受ける日射量Ｅｓが２（１＋Ｗ／ｃｍ
”より大であるか否かを判断する。日射量Ｅｓが２０ｍ
Ｗ／ｃｍ”より大でなければ、デシジョン２０に戻る。

一方、日射量Ｅｓが２０　ｍＷ／ａｍ”より大であると
きには、デシジョン２２において、日射量Ｅｓが４０ｎ
＋Ｗ／ａｍ”以下であるか否かを判断する。その結果、
日射量Ｅｓが４０ｓＷ／ａｍ”以下であれば、プロセス
２３において、制御信号Ｃａをモータ駆動回路１４に送
出して、デシジョン２０に戻る。

それにより、ファン用モータ６ａが、太陽電池８から電
力が供給されて作動せしめられる状態とされる。

また、デシジョン２２において、日射量Ｅｓが４０ｍＷ
／ｃｍ”以下でないと判断されたときには、デシジョン
２４において、日射量Ｅｓが７０ｍＷ／Ｃｌ１ｌ”以下
であるか否かを判断する。その結果、日射量Ｅｓが７０
＋Ｗ／ａ＊”以下であれば、プロセス２５において、制
御信号Ｃａ及びｃｂをモータ駆動回路１４及び１５に夫
々送出して、デシジョン２０に戻る。それにより、ファ
ン用モータ６ａ及び６６が、夫々、太陽電池８から電力
が供給されて作動せしめられる状態とされる。

さらに、デシジョン２４において、日射量Ｅｓが７０ｍ
Ｗ／ｃｍ”より大であると判断されたときには１、プロ
セス２６において、制御信号Ｃａ、Ｃｂ及びＣｃをモー
タ駆動回路１４．１５及び工６に夫々送出して、デシジ
ョン２０に戻る。それにより、ファン用モータ６ａ、６
ｂ及び６−ｃが、夫々、太陽電池８から電力が供給され
て作動せしめられる状態とされる。

また、上述の例においては、換気ファン３．５ａ及び５
ｂを夫々駆動する３個のファン用モータ６ａ、６ｂ及び
６ｃが、太陽電池８からの電力供給を受けて作動せしめ
られるものとされているが、本発明に係る自動車用換気
装置においては、２個あるいは４個以上のファン用モー
タが、太陽電池からの電力供給を受けて作動せしめられ
るものとされてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る自動車用換
気装置によれば、自動車の車体に設けられた複数の換気
通路の夫々に配された換気ファンを駆動するファン用モ
ータが、車体に配設された太陽電池から得られる電力が
供給されて作動せしめられるようにされたもとで、太陽
電池を、常時、その出力特性上における最適動作点もし
くはその近傍の領域において、ファン用モータに電力供
給を行う状態に維持することができる。従って、太陽電
池が発生する電力を効率よく利用することができるとと
もに、太陽電池に過大な負担が課せられる事態を回避す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用換気装置の一例に用いら
れる制御回路部の電気的接続関係を示すブロック図、第
２図は本発明に係る自動車用換気装置の一例が装備され
た自動車を示す斜視図、第３図は本発明に係る自動車用
換気装置の一例に用いられる換気ファン及びファン用モ
ータを示す側面図、第４図は太陽電池の出力特性の一例
を示す特性図、第５図は本発明に係る自動車用換気装置
の一例に用いられる日射センサの出力特性の一例を示す
特性図、第６図は第１図に示される制御回路の一例に用
いられる制御ユニットを構成するマイクロ・コンピュー
タが実行する制御動作プログラムの一例を示すフローチ
ャートである。 図中、２は前部換気通路、３．５ａ及び５ｂは換気ファ
ン、４ａ及び４ｂは後部換気通路、６ａ。 ６ｂ及び６ｃはファン用モータ、８は太陽電池、１０は
日射センサ、１１は制御回路部、１２は制御ユニット、
１４．１５及び１６はモータ駆動回路である。 特許出願人　　　マツダ株式会社 Ｖ 第５図 ヒＳ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の車体に設けられて車内と車外とを連通させる複
   数の換気通路と、該複数の換気通路の夫々に配された換
   気ファンと、該換気ファンを駆動するモータと、上記車
   体に配設され上記モータに電力を供給し得るものとされ
   た太陽電池と、該太陽電池の出力を検出し、検出された
   出力に応じて上記太陽電池から電力が供給される上記モ
   ータの個数を変化させる制御を行うモータ作動制御手段
   と、を備えて構成される自動車用換気装置。