JPH01273750A - 車両用デフロスタ制御装置 - 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］ 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づいて作動して車両
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］ 上記の目的を達成するためにこの発明においては、車両
用エンジンの発熱により空気流を加熱し、その加熱され
た温風を車両窓ガラスに吹き出すようにした温風吹出手
段と、車両窓ガラスに配設され、車載電源からの電力供
給に基づいて作動して車両窓ガラスを加熱する加熱手段
と、空気流の加熱状態を検知する温度検出手段と、エン
ジンの始動時には車載電源から加熱手段へ所定電力を供
給して同加熱手段を作動させると共に、温度検出手段の
検知により空気流の加熱状態を割り出し、その加熱状態
が所定レベルに立ち上がったと判断したときに温風吹出
手段を作動させると共に、車載電源から加熱手段への供
給電力を低減させるように制御する制御手段とを備えて
いる。

［作用］ 従って、エンジンが始動されることにより、制御装置の
制御動作に基づいて車載電源から加熱手段へ所定電力が
供給され同加熱手段が作動され、車両窓ガラスが急速に
加熱される。

又、温度検出手段の検知により、制御手段が空気流の加
熱状態を割り出す。そして、制御手段が空気流の加熱状
態が所定レベルに立ち上がったと判断したときに、同制
御手段が温風吹出手段を作動させると共に、車載電源か
ら加熱手段への供給電力を低減させる。

この結果、加熱手段の加熱レベルが低減され、これに代
わって車両用エンジンの発熱を利用して。

加熱された温風が車両窓ガラスに吹き出され、車両窓ガ
ラスが加熱される。

［実施例］ 以下、この発明を具体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ける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、電力供給に基づいて作動してフロントガラス２
を加熱する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、空気流通路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の動作に基づいて開閉回動される。

一方、空気流通路４の下流側にはＤＥＦ吹出口９及びＨ
ＥＡＴ吹出口ＩＯが設けられている。ＤＥＦ吹出口９は
運転席のインストルメントパネル（図示路）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、両次出口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いる。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の動作に基づ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プロワファン１３ａが配設さ
れている。この実施例では、プロワファン１３ａの回転
数、即ちプロワモータ１３の回転数制御に基づいて風量
調節される。

又、プロワファン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。

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
熱状態を検知する温度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を構成するプロワ
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（図示路）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からの空気吹出湯度が調節され
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、プロワモータ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
に基づ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の起電力を制御すると共に、アイ
ドル回転速度制御用の周知のＩ　Ｓ　Ｏ（Ｉｄｌｅ　５
ｐｅｅｄ　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１
６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（図示路）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
トに従うて説明する。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リ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づいて冷却水の水温（Ｔｗ）を
割り出し、’［’ｗ＜３　Ｑ℃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、ＩＳＯアクチエエ
ータ２２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）を所定値に設定しくこの場合、ｖｈ＝７
０Ｖ）、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、ウオームアツプ制御が働き、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°Ｃ≦
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．Ｓ
９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
換用ダンパ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
立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１３ａ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の効果的な解氷が開始される
。

次に、制御回路２０はＳＩＯ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℃≦’ｌ’　ｗ　＜　９　Ｑ℃である場合
には、制御回路２０はＳ１１．Ｓ１２゜Ｓｉ２，３１４
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３１１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
定し直しくこの場合、ＮＥ＝約１５０Ｏｒｐｍ）、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くこの
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−ｆ）
ＥＦ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、ＤＥＦ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３１４において、半内気モードを設
定す奪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あ
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−
ＤＥＦ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３１０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３１５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、ＩＳＯ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３１７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Ｏ
ｖ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３１Ｂ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ｌ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
電力供給に基づ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の解氷開始に際しては、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１
６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（、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解かすことができ、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
に条項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（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七きる。

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７０Ｖ、５０Ｖ、ＯＶ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（Ｖ　ｈ）の低減段階を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知する温度センサを
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（図示路）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（ＴＶ）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
いう優れた効果を発揮する。

【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、１３
ａはプロワファン、１５は温水ヒータ（９，１３ａ、１
５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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車両用エンジンの発熱により空気流を加熱し、その
   加熱された温風を車両窓ガラスに吹き出すようにした温
   風吹出手段と、 前記車両窓ガラスに配設され、車載電源からの電力供給
   に基づいて作動して車両窓ガラスを加熱する加熱手段と
   、 前記空気流の加熱状態を検知する温度検出手段と、 前記エンジンの始動時には前記車載電源から前記加熱手
   段へ所定電力を供給して同加熱手段を作動させると共に
   、前記温度検出手段の検知により空気流の加熱状態を割
   り出し、その加熱状態が所定レベルに立ち上がったと判
   断したときに前記温風吹出手段を作動させると共に、前
   記車載電源から前記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。