JPH0811524A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室内を換気する換気ファンを環境条件に応
じて効率良く駆動する。 【構成】 換気ファン１６は、駆動状態で車室内の空気
を排気するように設けられている。ＥＣＵ１０は、外気
温センサ１４及び日射センサ１５の検出状態に基づいて
換気ファン１６の駆動状態において車室内の内気温がバ
ランスするバランス温度を求める。そして、内気温セン
サ１３により検出した車室内温度がバランス温度以上の
ときは換気ファン１６を駆動する。これにより、車室内
の内気温は、換気ファンの駆動状態でバランスするバラ
ンス温度となるように制御される。この場合、換気ファ
ン１６を駆動する温度を当該換気ファン１６の駆動状態
でバランスする温度に設定することが望ましいので、換
気ファン１６の駆動により車室内の内気温を低下するこ
とができると共に、省電力を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の駐車時に換気フ
ァンにより車室内の空気を換気する車両用換気装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車においては、バッテリを電
源に用いた駐車時用の換気装置が考えられている。この
ものは、例えばリアトレイに換気ファンを設け、車両の
駐車時に車室内の温度が設定温度以上となって温度検出
用のバイメタルスイッチがオンしたときは、バッテリか
ら給電することにより換気ファンを駆動して車室内の空
気を排気するものである。従って、駐車に伴って車室内
温度が設定温度以上となっているときは車室内の空気は
排気されるので、車室内の温度を低下することができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、駐車時に換
気ファンを駆動して車室内の空気を排気したときは車室
内温度は車室内に対する熱負荷に応じて所定温度でバラ
ンスすることが実験結果により求められている。従っ
て、バイメタルスイッチの動作温度が換気ファン駆動時
のバランス温度よりも高く設定されている場合には、換
気ファンによる換気により車室内温度を換気ファン駆動
時のバランス温度まで低下させることができないことに
なり、換気ファンの温度低下能力を十分に発揮していな
いことになる。これに対して、バイメタルスイッチの動
作温度が換気ファン駆動時のバランス温度よりも低く設
定されている場合には、車室内温度を換気ファン駆動時
のバランス温度よりも低下できないにもかかわらず換気
ファンを無駄に駆動することになる。このため、車室内
に対する熱負荷にかかわらずバイメタルスイッチの動作
温度が一定である上記従来例のものでは、換気ファンの
温度低下能力を十分に発揮できずに車室内の温度を低下
できなかったり、或いは換気ファンを無駄に駆動してバ
ッテリが消耗してしまうという欠点がある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、車両の駐車時に換気ファンにより車室
内の空気を換気するものにおいて、車室内に対する熱負
荷にかかわらず換気能力を十分に発揮できると共に電力
消費を抑制することができる車両用換気装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用換気装置
は、車室内に対する熱負荷を検出する熱負荷検出手段を
設け、車室内温度を検出する内気温検出手段を設け、車
室内の空気を換気する換気ファンを設け、前記熱負荷検
出手段による検出値に基づいて前記換気ファンの駆動状
態で車室内温度がバランスするバランス温度を求め、車
両の駐車時に前記内気温検出手段による検出温度が上記
バランス温度以上のときは前記換気ファンを駆動する制
御手段を設けたものである。

【０００６】また、車室内に対する熱負荷を検出する熱
負荷検出手段を設け、車室内温度を検出する内気温検出
手段を設け、車室内の空気を換気する換気ファンを設
け、前記熱負荷検出手段による検出値に基づいて前記換
気ファンの停止状態で車室内温度がバランスする換気無
バランス温度及び前記換気ファンの駆動状態で車室内温
度がバランスする換気有バランス温度を求め、車両の駐
車時に前記内気温検出手段による検出温度が上記換気無
バランス温度以上となったときに前記換気ファンを駆動
すると共に上記検出温度が上記換気有バランス温度以下
となったときに前記換気ファンを停止する制御手段を設
けてもよい。

【０００７】上記各構成において、前記内気温検出手段
を、前記換気ファンの吸込口に設置すると共に、前記制
御手段を、前記換気ファンを所定時間駆動したときの前
記内気温検出手段による検出温度を車室内温度と見なす
ようにしてもよい。

【０００８】

【作用】請求項１記載の車両用換気装置の場合、制御手
段は、熱負荷検出手段による検出値に基づいて換気ファ
ンの駆動状態で車室内温度がバランスするバランス温度
を求める。そして、制御手段は、車両の駐車時に車室内
温度が上昇して内気温検出手段による検出温度がバラン
ス温度以上となっているときは換気ファンを駆動する。
これにより、車室内の空気が換気されて車室内温度が低
下するので、車室内温度はバランス温度に制御されるよ
うになる。

【０００９】請求項２記載の車両用換気装置の場合、制
御手段は、駐車時に車室内温度が上昇して換気ファンの
停止状態で車室内温度がバランスする換気無バランス温
度以上となったときは、換気ファンを駆動する。これに
より、車室内の空気が換気されて車室内温度が低下す
る。そして、車室内温度が低下して換気ファンの駆動状
態で車室内温度がバランスする換気有バランス温度以下
となったときは換気ファンを停止する。この場合、換気
ファンを駆動する温度は換気無バランス温度に設定され
ているので、換気ファンの駆動率を低下して電力消費を
抑制することができる。

【００１０】請求項３記載の車両用換気装置の場合、制
御手段は、車室内温度を検出するときは、換気ファンを
所定時間駆動する。すると、換気ファンにより車室内の
空気が対流すると共に換気されるので、換気ファンを通
過する空気の温度は車室内温度と一致するようになる。
従って、制御手段は、換気ファンを所定時間駆動したと
きの内気温検出手段による検出温度を車室内温度と見な
すので、内気温検出手段による検出温度が車室内温度と
一致していない場合であっても、車室内温度を正確に検
出することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図６を
参照して説明する。図１は、全体構成を概略的に示して
いる。この図１において、コンプレッサ１はクラッチ２
のオン状態でエンジン３と連結されて駆動されるように
なっており、駆動状態で気化冷媒をコンデンサ４に吐出
する。コンデンサ４は、コンプレッサ１から送られてき
た気化冷媒を冷却することにより凝縮して液化する。レ
シーバ５は、コンデンサ４により液化した冷媒を一時的
に貯留する。膨張弁６は、レシーバ５に貯留されている
液化冷媒を膨張して霧化する。この膨張弁６は、エバポ
レータ７の出口に設けられた感温筒８に封入された冷媒
の圧力に応じて開口面積を調整することにより冷媒の通
過量を調整する。エバポレータ７は、通過する冷媒を気
化することにより吸熱する。圧力センサ９は、レシーバ
５からの冷媒の吐出圧力を検出して制御手段としてのＥ
ＣＵ（Electronic Control Unit ）１０に出力する。

【００１２】ＥＣＵ１０は、クラッチ２をオンオフして
コンプレッサ１を駆動することによりエバポレータ７を
所定温度に冷却して車室内を空調すると共に、車室内の
空気を清浄する機能を併せて有している。

【００１３】一方、イグニッションスイッチ１１及び換
気スイッチ１２はオン信号をＥＣＵ１０に出力する。ま
た、内気温検出手段としての内気温センサ１３は、車室
内の平均温度を検出してＥＣＵ１０に出力する。熱負荷
検出手段としての外気温センサ１４は、車室外の温度を
検出してＥＣＵ１０に出力する。熱負荷検出手段として
の日射センサ１５は、車室内に入射する日射量を検出し
てＥＣＵ１０に出力する。そして、ＥＣＵ１０は、外気
温センサ１４及び日射センサ１５並びに内気温センサ１
３による検出値に基づいて換気ファン１６を適宜駆動す
るようになっている。

【００１４】図２は上記換気ファン１６の配設状態を示
している。この図２において、換気ファン１６は車両の
リアトレイ１７に設けられた空気清浄器のファンを兼用
するものであり、吸込口１８ａを通じて吸込んだ車室内
の空気を排気ダクト１８を通じて排気口１８ｂから車室
外に排気するようになっている。この場合、排気ダクト
１８にはダンパ１９が設けられており、換気ファン１６
を空気清浄器として使用する際はダンパ１９により排気
ダクト１８を閉鎖するようになっている。

【００１５】ここで、ＥＣＵ１０の換気ファン１６に対
する制御方法について説明する。

【００１６】図３中の実線は所定の環境条件において車
両を駐車したときの車室内の平均温度（以下、内気温と
称する）の変化を示している。つまり、車室内の内気温
は、駐車開始（イグニッションスイッチ１１のオフ）か
ら時間経過に伴って上昇すると共に、やがて略一定とな
ることが分る。これは、駐車時の車室内の内気温（以
下、換気無バランス温度と称する）は、車室内に与えら
れる熱負荷と車室外に発散される熱量とがバランスする
ことにより決定するからである。

【００１７】また、図３中の一点鎖線は換気ファン１６
の駆動状態による内気温の変化を示している。この図３
から、換気ファン１６の駆動状態においては、換気ファ
ン１６を駆動する温度にかかわらず車室内の内気温は上
記換気無バランス温度よりも所定温度低い温度となるこ
とが分る。これは、換気ファン１６の駆動状態における
車室内の内気温（以下、換気有バランス温度と称する）
は、車室内に与えられる熱負荷と換気ファン１６により
車室外に排気される熱量とがバランスすることにより決
定するからである。

【００１８】ここで、図４は、外気温と換気無バランス
温度及び換気有バランス温度との関係を日射量毎に示し
ている。この図４から、換気無バランス温度及び換気有
バランス温度は、外気温と日射量とによって決定するこ
とが分る。

【００１９】ところで、換気ファン１６の駆動条件とし
ては、車室内の内気温が換気有バランス温度以上となっ
ているときに換気ファン１６を駆動し、車室内の内気温
が換気有バランス温度を下回っているときに換気ファン
１６を停止することが望ましい。これは、図３で示した
ように換気ファン１６の駆動状態では換気ファン１６を
駆動する温度にかかわらず車室内の内気温は換気有バラ
ンス温度となるので、換気ファン１６を駆動するための
設定温度を換気有バランス温度よりも高く設定した場合
には、換気ファン１６による換気により車室内の内気温
度を換気有バランス温度まで低下させることができない
ことになり、換気ファン１６の温度低下能力を十分に発
揮していないことになる。これに対して、換気ファン１
６を駆動するための設定温度を換気有バランス温度より
も低く設定した場合には、換気ファン１６の駆動のかか
わらず車室内の内気温を換気有バランス温度よりも低下
できないことになり、換気ファン１６を無駄に駆動して
バッテリを消耗することになる。

【００２０】そこで、ＥＣＵ１０は、図４に示す外気温
と換気有バランス温度との対応関係を日射量毎にテーブ
ルとして記憶しており、内気温センサ１３による検出温
度が換気有バランス温度以上となっているときは換気フ
ァン１６を駆動し、検出温度が換気有バランス温度を下
回っているときは換気ファン１６を停止するようになっ
ている。

【００２１】次に上記構成の作用について説明する。図
５はＥＣＵ１０の動作を示している。この場合、ＥＣＵ
１０は空調装置及び空気清浄器としての機能を併せて有
するものであるが、説明の簡略化のために換気装置とし
ての機能のみを示している。ＥＣＵ１０は、イグニッシ
ョンスイッチ１１がオフすると共に（ステップＳ１）、
換気スイッチ１２がオンしたときは（ステップＳ２）、
換気の必要があると判断してダンパ１９により排気ダク
ト１８を開口する（ステップＳ３）。続けて、ＥＣＵ１
０は、外気温センサ１４及び日射センサ１５の検出値を
熱負荷として検出し（ステップＳ４）、その熱負荷に基
づいて図４に示す対応関係から現在の環境条件における
換気有バランス温度を求める（ステップＳ５）。

【００２２】さて、駐車により車室内の内気温は図６に
示すように上昇する。そして、ＥＣＵ１０は、外気温が
２０℃以上のときは（ステップＳ６）、内気温センサ１
３により内気温を検出し（ステップＳ７）、検出した内
気温が換気有バランス温度以上となると（ステップＳ
８）、換気ファン１６を駆動し（ステップＳ９）、内気
温が換気有バランス温度を下回ったときは換気ファン１
６を停止する（ステップＳ１０）。つまり、ＥＣＵ１０
は、図４に示すように日射量が例えば６００Ｗ／平方ｍ
で且つ外気温が２０℃のときは、車室内温度が４５℃以
上となっているときに換気ファン１６を駆動し、車室内
温度が４５℃を下回っているときに換気ファン１６を停
止する。以上の動作により、車室内の内気温は図６に示
すように換気有バランス温度に制御される。

【００２３】そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションス
イッチ１１がオンしたときは（ステップＳ１１）、換気
の必要がなくなったと判断して換気ファン１６を停止す
ると共に（ステップＳ１２）、ダンパ１９により排気ダ
クト１８を閉鎖する（ステップＳ１３）。従って、以後
においては換気ファン１６を空気清浄器のファンとして
機能させることができる。

【００２４】上記構成のものによれば、車両の駐車時に
車室内の内気温が換気有バランス温度以上となっている
ときに換気ファン１６を駆動して車室内の内気温を換気
有バランス温度となるように制御するようにしたので、
換気ファンを駆動する温度が環境条件にかかわらず一定
である従来例のものと違って、換気ファン１６の温度低
下能力を十分に発揮させて内気温を低下させることがで
きると共に、換気ファン１６を効率良く駆動してバッテ
リの消耗を防止することができる。また、換気ファン１
６として空気清浄器のファンを利用するようにしたの
で、コストを抑制することができる。

【００２５】図７は、本発明の第２実施例におけるＥＣ
Ｕ１０の動作を示しており、第１実施例を示す図５と同
一動作には同一ステップを付して説明を省略する。この
場合、ＥＣＵ１０は、図４に示す換気有バランス温度に
加えて換気無バランス温度も熱負荷に対応してテーブル
として記憶している。

【００２６】図７において、ＥＣＵ１０は、熱負荷に基
づいて図４から現在の環境条件に対応した換気無バラン
ス温度及び換気有バランス温度を求め（ステップＳ１０
１）、内気温が換気無バランス温度以上となったときは
換気ファン１６を駆動し（ステップＳ１０２、Ｓ１０
３）、内気温が換気有バランス温度以下となったときは
換気ファン１６を停止するようになっている（ステップ
Ｓ１０４，Ｓ１０５）。つまり、ＥＣＵ１０は、図４に
示すように日射量が例えば６００Ｗ／平方ｍで且つ外気
温が２０℃のときは、車室内温度が５３℃以上となった
ときに換気ファン１６を駆動し、車室内温度が４５℃を
下回ったときに換気ファン１６を停止する。従って、車
室内の内気温は換気無バランス温度と換気有バランス温
度との間に制御される。

【００２７】この第２実施例によれば、換気ファン１６
を駆動する温度を換気無バランス温度に設定するように
したので、換気ファン１６を駆動する温度が換気有バラ
ンス温度に設定されている第１実施例に比べて、換気フ
ァン１６の駆動率を低下して省電力を一層図ることがで
きる。

【００２８】図８及び図９に基づいて本発明の第３実施
例を説明する。上述したように車室内に対する熱負荷は
外気温と日射量とにより決定されるが、内気温の影響と
しては、外気温の変動よりも日射量の変動による影響が
大きいことが実験結果により求められている。従って、
現在の外気温（季節）にしては日射量が大きいときにの
み換気ファン１６を駆動するのが効果的である。

【００２９】ここで、図８は、外気温と日射量の出現率
との関係を示している。この図８から、春季或いは秋季
のような中間期（１５℃〜２５℃）では、日射量が３５
０Ｗ／平方ｍ以上の出現率が高いと共に、夏季（３０℃
以上）では４００Ｗ／平方ｍ以上の出現率が高いことが
分る。従って、現在の外気温（季節）にしては日射量が
大きいときに換気ファン１６を駆動する。この場合、図
９に示すように外気温が２０℃で且つ日射量が７００Ｗ
／平方ｍである環境条件（中間期にしては日射量が大き
い場合）に対応して４８℃に設定し（図中に矢印Ａで示
す）、外気温が３５℃で且つ日射量が８００Ｗ／平方ｍ
である環境条件（夏季にしては日射量が大きい場合）に
対応して５５℃に設定する（図中に矢印Ｂで示す）。そ
して、冬季を除く全ての季節に対応するために、矢印Ａ
で示すポイントと矢印Ｂで示すポイントとを結ぶ線を外
気温に応じて換気ファン１６を駆動する設定温度に設定
する。

【００３０】さて、ＥＣＵ１０は、車室内の内気温が図
９に示す外気温に対応した設定温度以上となったときは
換気ファン１６を駆動する。これにより、外気温にして
は日射量が大きという環境条件となったときに換気ファ
ン１６を駆動することができるので、車室内の内気温を
効果的に低下させることができる。

【００３１】この第３実施例によれば、ＥＣＵ１０は、
外気温に基づいて換気ファン１６を駆動するか否かを判
断するので、日射センサ１５を省略することができると
共に、記憶すべきデータ量を削減することができる。

【００３２】図１０乃至図１２に基づいて本発明の第４
実施例を説明する。この第４実施例においては、内気温
センサ１３は、図１０に示すように換気ファン１６の吸
込口１８ａに配設されている。

【００３３】図１１はＥＣＵ１０の動作を示しており、
第１実施例を示す図５と同一動作には同一ステップを付
して説明を省略する。この図１１において、ＥＣＵ１０
は、換気条件の成立状態で例えば３０分が経過したとき
は換気ファン１６を１分間駆動する（ステップＳ２０
１，Ｓ２０２）。

【００３４】ここで、換気ファン１６の停止状態におい
ては、内気温センサ１３による検出温度と車室内の内気
温（平均温度）とは相関関係がなく、換気ファン１６の
吸込口１８ａの温度は車室内の内気温よりも低くなって
いる。しかしながら、上述したように換気ファン１６の
駆動により車室内の空気が換気ファン１６に吸込まれる
ようになると、車室内の空気が対流して１分間が経過す
るころには図１２に示すように換気ファン１６の吸込口
１８ａの温度は車室内の内気温と一致するようになる。

【００３５】そこで、ＥＣＵ１０は、換気ファン１６を
駆動してから１分間が経過したところで内気温センサ１
３による検出温度を車室内の内気温と見なし、その検出
温度に基づいて換気ファン１６を駆動する。

【００３６】この第４実施例によれば、内気温センサ１
３による検出温度が車室内の内気温と一致しない場合で
あっても、換気ファン１６を駆動することにより内気温
センサ１３による検出温度に基づいて車室内の内気温を
求めることができるので、車室内の内気温に基づいて換
気ファン１６に対する駆動制御を確実に実行することが
できる。

【００３７】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。換気フ
ァン１６の駆動中にバッテリ電圧が低下したときは、換
気ファン１６を停止するようにしてもよい。内気温セン
サ１３により車室内の内気温を求める際に、空調装置の
送風ファンにより車室内の空気を対流させることにより
車室内の温度分布を平均化するようにしてもよい。空調
装置の送風ファンからの送風により車室内の空気を排気
するようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の車両用換気装置によれば、以下の効果を奏する。請求
項１記載のものによれば、車室内に対する熱負荷に基づ
いて換気ファンの駆動状態で車室内温度がバランスする
バランス温度を求め、車両の駐車時に車室内温度がその
バランス温度以上のときは換気ファンを駆動して車室内
の空気を排気するようにしたので、車両の駐車時に換気
ファンにより車室内の空気を換気するものにおいて、車
室内に対する熱負荷にかかわらず換気能力を十分に発揮
できると共に電力消費を抑制することができる。

【００３９】請求項２記載のものによれば、車室内温度
が換気ファンの停止状態で車室内温度がバランスする換
気無バランス温度以上となったときに換気ファンを駆動
すると共に、検出温度が換気ファンの駆動状態で車室内
温度がバランスする換気有バランス温度以下となったと
きは換気ファンを停止するようにしたので、換気ファン
の駆動率を低下して電力消費を抑制することができる。

【００４０】請求項３記載のものによれば、車室内温度
を検出するときは、換気ファンを所定時間駆動したとき
の内気温検出手段による検出温度を車室内温度と見なす
ようにしたので、内気温検出手段による検出温度が車室
内温度と一致していない場合であっても、車室内温度を
正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における全体を示す概略図

【図２】換気ファンの配設構造を示す車両の後部断面図

【図３】駐車時に伴う車室内の温度上昇を換気ファンの
駆動状態に応じて示す図

【図４】外気温と換気無バランス温度及び換気有バラン
ス温度との関係を示す図

【図５】ＥＣＵの動作を示すフローチャート

【図６】換気制御状態における車室内の温度変化を示す
図

【図７】本発明の第２実施例を示す図５相当図

【図８】本発明の第３実施例における外気温と日射量の
出現率との関係を示す図

【図９】換気ファンを動作する温度を示す図

【図１０】本発明の第４実施例を示す図２相当図

【図１１】図５相当図

【図１２】換気ファンの駆動に伴う車室内の温度変化を
示す図

【符号の説明】

１０はＥＣＵ（制御手段）、１３は内気温センサ（内気
温検出手段）、１４は外気温センサ（熱負荷検出手
段）、１５は日射センサ（熱負荷検出手段）、１６は換
気ファン、１８は排気ダクト、１８ａは吸込口、１９は
ダンパである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内に対する熱負荷を検出する熱負荷
   検出手段と、 車室内温度を検出する内気温検出手段と、 車室内の空気を換気する換気ファンと、 前記熱負荷検出手段による検出値に基づいて前記換気フ
   ァンの駆動状態で車室内温度がバランスするバランス温
   度を求め、車両の駐車時に前記内気温検出手段による検
   出温度が上記バランス温度以上のときは前記換気ファン
   を駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用
   換気装置。
2. 【請求項２】 車室内に対する熱負荷を検出する熱負荷
   検出手段と、 車室内温度を検出する内気温検出手段と、 車室内の空気を換気する換気ファンと、 前記熱負荷検出手段による検出値に基づいて前記換気フ
   ァンの停止状態で車室内温度がバランスする換気無バラ
   ンス温度及び前記換気ファンの駆動状態で車室内温度が
   バランスする換気有バランス温度を求め、車両の駐車時
   に前記内気温検出手段による検出温度が上記換気無バラ
   ンス温度以上となったときに前記換気ファンを駆動する
   と共に上記検出温度が上記換気有バランス温度以下とな
   ったときに前記換気ファンを停止する制御手段とを備え
   たことを特徴とする車両用換気装置。
3. 【請求項３】 前記内気温検出手段は、前記換気ファン
   の吸込口に設置され、 前記制御手段は、前記換気ファ
   ンを所定時間駆動したときの前記内気温検出手段による
   検出温度を車室内温度と見なすことを特徴とする請求項
   １または２記載の車両用換気装置。