CN101512117A - 车辆用蓄热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种车辆用蓄热系统。该车辆用蓄热系统在将发动机(1)和空调单元的暖气风箱(2)进行连接的发动机冷却水循环回路中，设置发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器(3)，其中，所述发动机冷却水循环回路是将蓄热器(3)侧出入口、发动机(1)侧出入口和暖气风箱(2)侧出入口连结的回路，构成为能够通过切换该回路中所设定的阀门，而在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4种模式中进行选择。

Description

车辆用蓄热系统
技术领域
本发明涉及用于提高发动机刚启动之后的发动机速暖性和车厢速暖性的车辆用蓄热系统。
背景技术
在现有技术中，作为保温储藏发动机(engine)冷却水的车辆用蓄热系统，已知有一种在连结发动机和散热器(radiator)的发动机冷却水循环回路中，设置有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器的系统(例如，日本专利特开平11-182307号公报)。
而且，在现有的车辆用蓄热系统中，将在车辆行驶时成为高温的发动机冷却水取入到蓄热器，在车辆停止期间，将高温的发动机冷却水保温储藏在蓄热器内。而且，在下次发动机启动时，将蓄热器内的高温的发动机冷却水送入发动机，以用于发动机的早期暖机。
但是，因在现有的车辆用蓄热系统中，采用在发动机启动时，通过将蓄热器内的高温发动机冷却水送入到发动机而只进行发动机的早期暖机的构成，所以存在着无法应对在发动机刚启动之后就使车厢内供暖(heating)迅速生效的要求这样的问题。
发明内容
本发明的目的是着眼于所述问题以提供一种能够通过分别设定发动机速暖模式和车厢速暖模式，谋求发动机刚启动之后的发动机速暖性和车厢速暖性的提高的车辆用蓄热系统。
为了达到所述目的，本发明提供一种在连结发动机和空调单元的暖气风箱(heater core)的发动机冷却水循环回路中，设置有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器的车辆用蓄热系统，其特征在于，所述发动机冷却水循环回路为连结蓄热器侧出入口、发动机侧出入口和暖气风箱侧出入口的回路，构成为通过回路中所设定的阀门的切换而在以下4个模式中进行选择，这4个模式包括：蓄热模式，其使发动机冷却水至少在发动机侧出入口和蓄热器侧出入口之间循环；蓄热维持模式，其遮断蓄热器侧出入口；发动机速暖模式，其使所述蓄热器所储存的温水只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环；车厢速暖模式，其使所述蓄热器所存储的温水只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
因此，本发明的车辆用蓄热系统在行驶时，如通过发动机冷却水循环回路中所设定的阀门的切换而选择蓄热模式，则发动机冷却水至少在发动机侧出入口和蓄热器侧出入口之间循环，使高温的发动机冷却水在蓄热器中流通。
而且，当发动机停止时，如通过发动机冷却水循环回路中所设定的阀门的切换而选择蓄热维持模式，则蓄热器侧出入口被遮断，使高温的发动机冷却水在蓄热器内被保温储藏。
当在发动机停止后再启动发动机时，如通过发动机冷却水循环回路中所设定的阀门的切换而选择发动机速暖模式时，则蓄热器所储藏的温水(高温的发动机冷却水)只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环，可在发动机启动后及早地进行发动机暖机。
当在发动机停止后再启动发动机时，如利用发动机冷却水循环回路中所设定的阀门的切换选择车厢速暖模式时，则使蓄热器所储存的温水只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环，可在发动机刚启动之后进行车厢内的供暖。
而且，当在发动机停止后再启动发动机时，也可通过发动机冷却水循环回路中所设定的阀门的切换，在短时间内进行发动机速暖模式和车厢速暖模式2个模式的选择。
其结果，可通过分别设定发动机速暖模式和车厢速暖模式，提高发动机刚启动之后的发动机速暖性和车厢速暖性。
附图说明
图1是表示实施例1的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一个例子)的发动机冷却水循环回路图。
图2是表示实施例1的车辆用蓄热系统中所采用的二列管的立体图。
图3是表示实施例1的车辆用蓄热系统中的连结蓄热器和暖气风箱的发动机冷却水循环回路的立体图。
图4是表示在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择蓄热模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。
图5是表示在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择蓄热维持模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。
图6是表示在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择发动机速暖模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。
图7是表示在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择车厢速暖模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。
图8是在实施例1的蓄热控制器17所实行的模式选择控制处理的流程的流程图。
图9A是对现有的利用蓄热器的车辆用供暖系统中的发动机速暖时的速暖作用进行说明的循环图。
图9B是对现有的利用蓄热器的车辆用供暖系统中的发动机刚启动之后的速暖作用进行说明的循环图。
图9C是对现有的利用蓄热器的车辆用供暖系统中的行驶时的速暖作用进行说明的循环图。
图9D是对现有的利用蓄热器的车辆用供暖系统中的发动机停止时的速暖作用进行说明的循环图。
图10A是表示实施例1的车辆用蓄热系统中的使用供暖行驶时的各作用说明图。
图10B是表示实施例1的车辆用蓄热系统中的发动机停止时的各作用说明图。
图10C是表示实施例1的车辆用蓄热系统中的发动机刚启动之后的发动机速暖时的各作用说明图。
图10D是表示实施例1的车辆用蓄热系统中的发动机刚启动之后的车厢速暖时的各作用说明图。
图11是表示实施例2的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一个例子)的发动机冷却水循环回路图。
图12A是表示实施例2的车辆用蓄热系统的使用供暖行驶时的各作用说明图。
图12B是表示实施例2的车辆用蓄热系统的发动机停止时的各作用说明图。
图12C是表示实施例2的车辆用蓄热系统的发动机刚启动后的发动机速暖时的各作用说明图。
图12D是表示实施例2的车辆用蓄热系统的发动机刚启动后的车厢速暖时的各作用说明图。
符号说明
1  发动机
2  暖气风箱
3  蓄热器
4  散热器
5  电动水泵
6  恒温器
7  控制阀门
8  暖气风箱侧发动机出口配管
9  暖气风箱侧发动机入口配管
10 暖气风箱入口配管
11 暖气风箱出口配管
12 蓄热器侧二列管
13 发动机侧二列管
14 暖气风箱侧二列管
15 散热器侧发动机出口配管
16 散热器侧发动机入口配管
17 蓄热控制器
31 第1阀门
32 第2阀门
33 第3阀门
34 第4阀门
35a、35b、35c 发动机出口配管
36a、36b、36c 蓄热器出口配管
37a、37b、37c、37d 暖气风箱出口配管
38 第1旁通配管
39 第2旁通配管
40 第3旁通配管
具体实施方式
以下，根据图例所示的实施例1及实施例2，说明实现本发明的车辆用蓄热系统的最佳方式。
实施例1
首先，说明系统结构。
图1是实施例1的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一个例子)的发动机冷却水循环回路图。图2是实施例1的车辆用蓄热系统中所采用的二列管的立体图。图3是实施例1的车辆用蓄热系统中的连结蓄热器和暖气风箱的发动机冷却水循环回路的立体图。图4是在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择蓄热模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。图5是在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择蓄热维持模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。图6是在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择发动机速暖模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。图7是在实施例1的车辆用蓄热系统中，选择车厢速暖模式时的控制阀门的两阀体位置的剖面图。
实施例1的车辆用蓄热系统如图1所示，包括：发动机1、暖气风箱2、蓄热器3、散热器4、电动水泵5、恒温器6、控制阀门7、暖气风箱侧发动机出口配管8、暖气风箱侧发动机入口配管9、暖气风箱入口配管10、暖气风箱出口配管11、蓄热器侧二列管12、发动机侧二列管13、暖气风箱侧二列管14、散热器侧发动机出口配管15、散热器侧发动机入口配管16和蓄热控制器17。
实施例1的车辆用蓄热系统在将发动机1和未图示的空调单元的暖气风箱2进行连结的发动机冷却水循环回路中，设有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器3。
所述蓄热器3采用例如以真空隔热层来包围温水储液层外周的构造、还有，为了提高蓄热效率，也可为以潜热蓄热材料层(例如：微囊(micro capsule)化了的封入石蜡(paraffin)囊的封入层)及真空隔热层包围温水储液层外周的构造、或者为以热媒层(例如：变速器(transmission)油层)及真空隔热层包围温水储液层外周的构造等。另外，作为容器构造，可为使多个筒形容器沿着同轴组合的多重容器型蓄热器构造，也可为堆叠多个蓄热器构成要素的层叠型蓄热器构造。
所述发动机冷却水循环回路是连结蓄热器3侧出入口、发动机1侧出入口和暖气风箱2侧出入口的回路，并构成为可通过回路中所设定的控制阀门7的切换，在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4种模式之间进行选择。
所述[蓄热模式]使发动机冷却水在发动机1侧出入口、蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环。所述[蓄热维持模式]将蓄热器3侧出入口遮断。所述[发动机速暖模式]使所述蓄热器3储存的温水只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环。所述[车厢速暖模式]使所述蓄热器3储存的温水只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环。
所述发动机冷却水循环回路如图1所示，在蓄热器3侧出入口、发动机1侧出入口和暖气风箱2侧出入口处，将分别一体具有来自出口的来路和朝向入口的去路的蓄热器侧二列管12、发动机侧二列管13和暖气风箱侧二列管14连结。所述各二列管12、13、14如图2所示，在圆筒管的直径位置处设置有分隔壁12a、13a和14a，并将2个半圆筒状空间中的一个作为来自出口的来路12b，13b和14b，将另一个作为朝向入口的去路12c、13c和14c。
所述发动机侧二列管13和所述暖气风箱侧二列管14如图4～7所示，配置在相同管轴上，且所述蓄热器侧二列管12相对于所述管轴成垂直方向交差配置，所述蓄热器侧二列管12的交差部彼此连结各二列管12、13、14。
所述蓄热器侧二列管12如图4～图7所示，通过延长其分隔壁12a而遮断发动机1侧出口(来路13b)和暖气风箱2侧入口(回路14c)，且将发动机1侧入口(回路13c)和暖气风箱2侧出口(来路14b)连通。而且，在所述发动机1侧出入口(来路13b、回路13c)和蓄热器3侧入口(回路12c)的连通部分，配置有在打开位置和关闭位置间进行切换的发动机侧阀门71，其中，在该打开位置将发动机1侧出口和蓄热器3侧入口连通，在该关闭位置将发动机1侧出入口和蓄热器3侧入口遮断。而且，在所述暖气风箱2侧出入口(来路14b、回路14c)和蓄热器3侧出口(来路12b)的连通部分，配置有在打开位置和关闭位置间进行切换的加热器侧阀门72，其中，在该打开位置将暖气风箱2侧入口和蓄热器3侧出口连通，在该关闭位置将暖气风箱2侧出入口和蓄热器3侧出口遮断。
所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72如图4～图7所示，是将第1连接器73(连接构件)作为共同的阀门体而集约设定的控制阀门7的阀体要素，其中，该第1连接器73连结所述蓄热器侧二列管12、所述发动机侧二列管13和所述暖气风箱侧二列管14。另外，发动机侧阀门71和加热器侧阀门72通过各自的阀致动装置(actuator)而进行开关动作。
所述电动水泵5如图3所示，设置在连结暖气风箱侧二列管14、暖气风箱入口配管10和暖气风箱出口配管11的第2连接器18的与暖气风箱入口配管10的连结部上。
所述蓄热控制器17从空调开关19、点火开关20、外界气温感测器21和发动机冷却水温度感测器22等输入信息，并通过对发动机侧阀门71的阀致动装置、加热器侧阀门72的阀致动装置、电动水泵5的马达的控制指令，而在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]之间进行选择控制。
在所述[蓄热模式]下，如图4所示，在使用供暖行驶时，使所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72都处于打开位置。
在所述[蓄热维持模式]下，如图5所示，在发动机停止时，使所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72都处于关闭位置。
在所述[发动机速暖模式]下，如图6所示，在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门71处于打开位置，使所述加热器侧阀门72处于关闭位置。
在所述[车厢速暖模式]下，如图7所示，在发动机刚启动后，使所述发动机侧阀门71处于关闭位置，使所述加热器侧阀门72处于打开位置，使电动水泵5处于泵开动一侧。
图8是由实施例1的蓄热控制器17所实行的模式选择控制处理的流程的流程图，以下对各步骤进行说明(模式选择控制装置)。另外，在该流程图中，将[蓄热模式]选择控制称作模式1控制，将[蓄热维持模式]选择控制称作模式2控制，将[发动机速暖模式]选择控制称作模式3控制，将[车厢速暖模式]选择控制称作模式4控制。
步骤S1是在步骤S2或步骤S11中判断发动机停止之后，用于实行使电动水泵5、发动机侧阀门71和加热器侧阀门72关闭的模式2控制的步骤。
步骤S2是在步骤S1中的模式2控制之后，判断发动机是否启动的步骤。在判断为是时，转移至步骤S3，在判断为否时，返回步骤S1。
步骤S3是在步骤S2中判断发动机启动之后，用于判断空调开关19是接通还是断开的步骤。如空调开关19为断开，则转移至步骤S4，如空调开关19为接通，则转移至步骤S7。
步骤S4是在步骤S3中判断该空调开关19为断开之后，用于判断外界气温和发动机冷却水温是否是高的步骤。如外界气温和发动机冷却水温都是高，则转移至步骤S5，如外界气温和发动机冷却水温中至少有一个的温度是低，则转移至步骤S6。
步骤S5是在步骤S4中判断外界气温和发动机冷却水温都是高之后，实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。另外，在分别实行了规定时间的步骤S6中的模式3控制，步骤S8中的模式4控制，步骤S10中的模式3控制→模式4控制之后，转移至步骤S5，实行模式1控制。而且，在步骤S11中判断为发动机动作的期间，也继续实行模式1控制。
步骤S6是在步骤S4中判断外界气温和发动机冷却水温中的至少一方的温度低之后，实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71打开、加热器侧阀门72关闭的模式3控制的步骤。该模式3控制实行预先所设定的时间，或实行与蓄热器3的蓄热量等相对应的时间。
步骤S7是在步骤S3中判断空调开关19为接通之后，判断外界气温和发动机冷却水温是否都是高的步骤。如外界气温和发动机冷却水温都是高并有制冷的开动要求，则转移至步骤S8，如外界气温和发动机冷却水温中的至少一个的温度低并有加热的开动要求，则转移至步骤S9。
步骤S8是在步骤S7中判断外界气温和发动机冷却水温中的至少一方的温度低之后，判断发动机冷却水温是高还是低的步骤。如判断该发动机冷却水温高，则转移至步骤S9，如判断该发动机冷却水温低，则转移至步骤S10。
步骤S9是在步骤S7中判断外界气温和发动机冷却水温都是高，或者在步骤S8中判断发动机冷却水温高之后，实行使电动水泵5开启，并使发动机侧阀门71关闭、加热器侧阀门72打开的模式4控制的步骤。该模式4控制实行预先所设定的时间，或实行与蓄热器3的蓄热量等相对应的时间。
步骤S10是在步骤S8中判断发动机冷却水温是低之后，从模式2控制转移至模式3控制，然后再转移至模式4控制的步骤，其中，模式2控制使电动水泵5、发动机侧阀门71、加热器侧阀门72关闭；模式3控制使发动机侧阀门71打开；模式4控制使电动水泵5开启，发动机侧阀门71关闭，加热器侧阀门72打开。从该模式3控制向模式4控制进行转移时的控制，就各个模式而言实行了预先所设定的时间，或实行与蓄热器3的蓄热量等相对应的时间。
步骤S11是在步骤S5的模式1控制之后，判断发动机1是否停止的步骤。如发动机1在工作中，则返回步骤S5而继续进行模式1控制，如发动机1停止，则进入到步骤S1，而切换为模式2控制。
下面，对作用进行说明。
[利用现有系统的速暖作用]
作为具有用于保温储藏发动机冷却水的蓄热器的车辆用供暖系统，考虑有一种如图9A至图9D所示的系统，其将发动机、散热器、暖气风箱和蓄热器彼此并列连结，并在连通发动机和蓄热器的回路的中途位置处的、向暖气风箱分支的位置处设置有阀门，且在使蓄热器和加热器循环的回路的中途位置处设置有水泵。
该车辆用供暖系统如图9C所示，将在行驶时(稳定区域)成为高温的发动机冷却水取入到蓄热器。然后，如图9D所示，在发动机停止时，将高温的发动机冷却水保温储藏在蓄热器内。然后，在下次发动机刚启动之后的发动机速暖时，如图9A所示，通过将阀门切换到使发动机和蓄热器连通侧，并使水泵开动，而使蓄热器的温水在阀门→发动机→水泵→蓄热器这一闭合回路中循环，将蓄热器内的高温的发动机冷却水送入到发动机(发动机速暖循环)。
另一方面，当在下次发动机刚启动之后有供暖要求时，如图9B所示，通过将阀门切换到使发动机和暖气风箱连通侧，而使发动机冷却水在阀门→暖气风箱→发动机这一闭合回路中循环(车厢内供暖循环)。
如上所述，在发动机刚启动之后，只是发动机速暖循环作为含有蓄热器的闭合回路而构成，在发动机刚启动之后有供暖要求时的车厢内供暖循环不形成含有蓄热器的回路，所以无法在发动机刚启动之后，将蓄热器内的高温的发动机冷却水送入到暖气风箱，不能应对使车厢内供暖立即发挥作用的车厢速暖要求。以下，对实施例1的车辆用蓄热系统的[使用供暖行驶时的蓄热模式选择作用]、[发动机刚启动之后的蓄热模式选择作用]、[发动机刚启动之后的发动机速暖模式选择作用]、[发动机刚启动之后的车厢速暖模式选择作用]和[发动机刚启动之后的模式转移作用]进行说明。
[使用供暖行驶时的蓄热模式选择作用]
在行驶时(稳定区域)使用供暖时，重复进行图8的流程图中的步骤S5→步骤S11，在步骤S5中实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。
当在使用供暖行驶时，如通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图4)而选择该[蓄热模式]，则如图10A所示，发动机冷却水在发动机1侧出入口、蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，成为高温的发动机冷却水在蓄热器3中流通。
[蓄热维持模式选择作用]
当从选择了[蓄热模式]的行驶状态停止发动机1时，在图8的流程图中从步骤S11行进到步骤S1→步骤S2，并在步骤S2中判断发动机为开之前，一直重复进行步骤S1→步骤S2的行进流程，在步骤S1中实行使电动水泵5、发动机侧阀门71和加热器侧阀门72关闭的模式2控制的步骤。
当发动机停止时，如通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图5)而选择[蓄热维持模式]，则如图10B所示，蓄热器3侧出入口被遮断，高温的发动机冷却水被保温储藏在蓄热器内。
[发动机刚启动之后的蓄热模式选择作用]
在发动机1停止后启动发动机1时，如空调开关20为断开，且外界气温、发动机冷却水温都高，则在图8的流程图中从步骤S2行进到步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S11，并在步骤S11中判断发动机为关闭之前，重复进行步骤S5→步骤S11的行进流程，且在步骤S5中实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。
即，在启动了发动机1时，如空调开关20为断开，且外界气温、发动机冷却水温都高，则判断为没有发动机速暖要求和车厢速暖要求，立即选择[蓄热模式]。
[发动机刚启动之后的发动机速暖模式选择作用]
在发动机1停止后启动发动机1时，如空调开关20为断开，且外界气温和发动机冷却水温中的至少一方的温度低，则在图8的流程图中从步骤S2行进到步骤S3→步骤S4→步骤S6，且在步骤S6中实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71打开、加热器侧阀门72关闭的模式3控制的步骤。
如在发动机刚启动之后，通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图6)而选择[发动机速暖模式]，则如图10C所示，可使蓄热器3中所储存的温水(高温的发动机冷却水)只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环，并在发动机启动后可及早地进行发动机暖机。
此外，在经过了模式3控制的设定时间后，从步骤S6行进到步骤S5→步骤S11，且在步骤S11中判断该发动机为关闭之前，重复进行步骤S5→步骤S11的行进流程，并在步骤S5中实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。
即，在启动了发动机1时，外界气温和发动机冷却水温中的至少一方的温度低的状况，是指因空调开关20为断开，从而推定为外界气温不高也不低，发动机冷却水温低的状况。在这种情况下，因为是从步骤S4向步骤S6行进，所以可通过实行模式3控制而应对发动机速暖要求。
[发动机刚启动之后的车厢速暖模式选择作用]
在发动机1停止后再启动发动机1时，如空调开关20为接通且外界气温和发动机冷却水温都高，或者空调开关20为接通且外界气温低，但发动机冷却水温高，则在图8的流程图中从步骤S2行进到步骤S3→步骤S7→步骤S9，或者从步骤S2行进到步骤S3→步骤S7→步骤S8→步骤S9，且在步骤S9中实行使电动水泵5打开，并使发动机侧阀门71关闭、加热器侧阀门72打开的模式4控制的步骤。
如在发动机刚启动之后，通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图7)而选择[车厢速暖模式]，则如图10D所示，可使蓄热器3中所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，而从发动机刚启动之后就进行车厢内的供暖。
此外，在经过了模式4控制的设定时间后，从步骤S9行进到步骤S5→步骤S11，且在步骤S11中判断该发动机为关闭之前，重复进行步骤S5→步骤S11的行进流程，并在步骤S5中使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。
即，在启动了发动机1时，且在空调开关20为接通的供暖要求时，如至少发动机冷却水温高，则推定为虽然无发动机速暖要求，但有车厢速暖要求。在这种情况下，因为是从步骤S7或步骤S8向步骤S9行进，所以可通过实行模式4控制而应对车厢速暖要求。
这里，在发动机刚启动之后的车厢速暖时，因为发动机1侧的回路内水量变少(暖气风箱2侧循环量的减少)，而且，因暖气风箱2侧的散热所造成的水温下降也被抑制得较低，所以可促进发动机1侧的发动机冷却水的温度上升，也可得到发动机1的速暖效果。
[发动机刚启动之后的模式转移作用]
在发动机1停止后再启动发动机1时，如空调开关20为接通，且外界气温和发动机冷却水温都低，或者外界气温高但发动机冷却水温低，则在图8的流程图中从步骤S2行进到步骤S3→步骤S7→步骤S8→步骤S10，且在步骤S10中实行使电动水泵5关闭、发动机侧阀门71打开、加热器侧阀门72关闭的模式3控制的步骤，接着，实行使电动水泵5打开、发动机侧阀门71关闭和加热器侧阀门72打开的模式4控制的步骤。
如在发动机刚启动之后，通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图6)而选择[发动机速暖模式]，则如图10C所示，使蓄热器3所储存的温水(高温的发动机冷却水)只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环，可在发动机启动后及早期地进行发动机暖机。
接着，当通过发动机冷却水循环回路中所设定的控制阀门7的切换(图7)而选择[车厢速暖模式]时，如图10D所示，使蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，可从发动机刚启动之后就进行车厢内的供暖。
此外，在经过了模式转移控制的设定时间之后，从步骤S10行进到步骤S5→步骤S11，并在步骤S11中判断为发动机关闭之前，重复进行从步骤S5→步骤S11的行进流程，且在步骤S5中实行使电动水泵5关闭，并使发动机侧阀门71和加热器侧阀门72打开的模式1控制的步骤。
即，在启动了发动机1时，且在空调开关20为接通的供暖要求时，若发动机冷却水温低，则推定为同时要求发动机速暖和车厢速暖。在这种情况下，因为是从步骤S8向步骤S10行进，所以可通过实行从模式3控制转向模式4控制的模式转移控制，而一并对应发动机速暖要求和车厢速暖要求这两方面的要求。
下面，对效果进行说明。
在实施例1的车辆用蓄热系统中，可得到下列效果。
(1)在连接发动机1和空调单元的暖气风箱2的发动机冷却水循环回路中设置有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器3的车辆用蓄热系统，所述发动机冷却水循环回路是连结蓄热器3侧出入口、发动机1侧出入口和暖气风箱2侧出入口的回路，构成为可通过回路中所设定的阀门的切换在以下4个模式中进行选择，这4个模式包括：蓄热模式，其使发动机冷却水至少在发动机1侧出入口和蓄热器3侧出入口之间循环；蓄热维持模式，其遮断蓄热器3侧出入口；发动机速暖模式，其使所述蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环；车厢速暖模式，其使所述蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，因此，通过分别设定[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]，即可提高发动机刚启动之后的发动机速暖性和车厢速暖性。
(2)所述发动机冷却水循环回路在蓄热器3侧出入口、发动机1侧出入口和暖气风箱2侧出入口处，将分别一体具有来自出口的来路和朝向入口的去路的蓄热器侧二列管12、发动机侧二列管13、暖气风箱侧二列管14连结，所述发动机侧二列管13和所述暖气风箱侧二列管14配置在相同管轴上，所述蓄热器侧二列管12相对于所述管轴成垂直方向而相交差地配置，而且，通过所述蓄热器侧二列管12的交差部将12、13、14各二列管彼此连结，因此，利用能够节省空间和降低成本的一构件即可构成蓄热器3侧出入口、发动机1侧出入口和暖气风箱2侧出入口的各出入口。
(3)所述蓄热器侧二列管12通过使其分隔壁12a延长，遮断发动机1侧出口和暖气风箱2侧入口且将发动机1侧入口和暖气风箱2侧出口连通，在所述发动机1侧出入口和蓄热器3侧入口的连通部分配置有发动机侧阀门71，其可在连通发动机1侧出口和蓄热器3侧入口的打开位置与遮断发动机1侧出入口和蓄热器3侧入口的关闭位置之间进行切换，在连通所述暖气风箱2侧出入口和蓄热器3侧出口的连通部分配置有加热器侧阀门72，其可在连通该暖气风箱2侧入口和蓄热器3侧出口的打开位置，与遮断该暖气风箱2侧出入口和蓄热器3侧出口的关闭位置之间进行切换，因此，通过在集合各二列管12、13、14的位置所设置的发动机侧阀门71和加热器侧阀门72的开关位置的组合，即可获得4个模式的变更控制。
(4)所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72是将连结所述蓄热器侧二列管12、所述发动机侧二列管13和所述暖气风箱侧二列管14的第1连接器73作为共同的阀体而集约设定的控制阀门7的阀体要素，因此通过各二列管12、13、14和控制阀门7的组合，即可使构件/控制简洁化，并能够寻求节省空间/降低成本。
(5)设置有在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]之间进行选择控制的模式选择控制装置(图8)，其中：[蓄热模式]是在使用供暖行使时，使所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72都处于打开位置，使发动机冷却水在发动机1侧出入口、蓄热器3侧出入口和暖气风箱2出入口之间循环；[蓄热维持模式]是在发动机停止时，使所述发动机侧阀门71和所述加热器侧阀门72都处于关闭位置，将蓄热器3侧出入口遮断；[发动机速暖模式]是在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门71处于打开位置，所述加热器侧阀门72处于关闭位置，使所述蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环；[车厢速暖模式]是在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门71处于关闭位置，所述加热器侧阀门72处于打开位置，使所述蓄热器3所储存的温水通过电动水泵5而只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，因此，通过简单的发动机侧阀门71和加热器侧阀门72的开关控制及电动水泵5的动作/关闭控制，即可实现与车辆状态相对应的[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4个模式的选择控制。
实施例2
实施例2是利用4个阀门进行与实施例1同样的控制的车辆用蓄热系统的例子。
首先，对系统构成进行说明。
图11是实施例2的车辆用蓄热系统(车辆用蓄热系统的一个例子)的发动机冷却水循环回路图。
实施例2的车辆用蓄热系统如图11所示，包括：发动机1、暖气风箱2、蓄热器3、散热器4、电动水泵5、恒温器6、第1阀门31、第2阀门32、第3阀门33、第4阀门34、发动机出口配管35a、35b、35c、蓄热器出口配管36a、36b、36c、暖气风箱出口配管37a、37b、37c、37d、第1旁通配管38、第2旁通配管39、第3旁通配管40、散热器侧发动机出口配管15、散热器侧发动机入口配管16和蓄热控制器17。
所述发动机冷却水循环回路如图11所示，包括：连通发动机1出口和蓄热器3入口的发动机出口配管35a、35b、35c；连通蓄热器3出口和暖气风箱2入口的蓄热器出口配管36a、36b、36c；以及连通暖气风箱2出口和发动机1入口的暖气风箱出口配管37a、37b、37c、37d。
并且还包括：连通所述发动机出口配管35a、35b、35c和所述暖气风箱出口配管37b、37c、37d的第1旁通配管38及第2旁通配管39；以及连通所述蓄热器出口配管36a、36b和所述暖气风箱出口配管37a、37b的第3旁通配管40。
所述第1阀门31设定在所述发动机出口配管35a、35b和所述第1旁通配管38相交的位置。所述第2阀门32设定在所述发动机出口配管35b、35c和所述第2旁通配管39相交的位置。所述第3阀门33设定在所述蓄热器出口配管36a、36b和所述第3旁通配管40相交的位置。所述第4阀门34设定在所述暖气风箱出口配管37b、37c和所述第2旁通配管39相交的位置。另外，其他的构成与实施例1相同，所以将对应的构成付以相同的符号并省略说明。
下面，对作用进行说明。
实施例2的车辆用蓄热系统如以下所述获得[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4个模式。
当选择[蓄热模式]时，使用供暖行驶时，使所述第1阀门31、所述第2阀门32、所述第3阀门33和所述第4阀门34的主配管侧处于打开位置，旁通配管侧处于关闭位置。由此，如图12A所示，发动机冷却水在发动机侧出入口、蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
当选择[蓄热维持模式]时，在发动机停止时，使所述第2阀门32和所述第3阀门33的主配管侧处于关闭位置。由此，如图12B所示，将蓄热器3侧出入口遮断。
当选择[发动机速暖模式]时，在发动机刚启动之后，使所述第1阀门31、所述第2阀门32和第4阀门34的主配管侧处于打开位置，第3阀门33的旁通配管侧处于打开位置。由此，如图12C所示，使所述蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环。
当选择[车厢速暖模式]时，是在发动机刚启动之后，使所述第1阀门31的旁通配管侧处于打开位置，使第2阀门32和第4阀门34的旁通配管侧处于关闭位置，使第3阀门33的主配管侧处于打开位置。由此，如图12D所示，使所述蓄热器3中所储存的温水通过电动水泵5只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环。另外，其他的作用与实施例1相同，因此省略说明。
下面，对效果进行说明。
实施例2的车辆用蓄热系统除了实施例1的(1)效果以外，还可得到下述所列举的效果。
(6)所述发动机冷却水循环回路包括：发动机出口配管35a、35b、35c，其将发动机1出口和蓄热器3入口连通；蓄热器出口配管36a、36b、36c，其将蓄热器3出口和暖气风箱2入口连通；暖气风箱出口配管37a、37b、37c、37d，其将暖气风箱2出口和发动机1入口连通；第一旁通配管38及第2旁通配管39，其将所述发动机出口配管35a、35b、35c和所述暖气风箱出口配管37b、37c、37d连通；第3旁通配管40，其将所述蓄热器出口配管36a、36b和所述暖气风箱出口配管37a、37b连通；而且，在所述发动机出口配管35a、35b和所述第1旁通配管38相交的位置设定第1阀门31；在所述发动机出口配管35b、35c和所述第2旁通配管39相交的位置设定第2阀门32；在所述蓄热器出口配管36a、36b和所述第3旁通配管40相交的位置设定第3阀门33；在所述暖气风箱出口配管37b、37c和所述第2旁通配管39相交的位置设定第4阀门34，因此，通过第1阀门31、第2阀门32、第3阀门33、第4阀门34的开关位置的组合即可得到4个模式的变更控制。
(7)设置有在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]之间进行选择控制的模式选择控制装置，其中，[蓄热模式]是在使用供暖行驶时，使所述第1阀门31、第2阀门32、第3阀门33和第4阀门34的主配管侧处于打开位置，使旁通配管侧处于关闭位置，而使发动机冷却水在发动机侧出入口、蓄热器侧出入口和暖气风箱出入口之间循环；[蓄热维持模式]是在发动机停止时，使所述第2阀门32和所述第3阀门33的主配管侧处于关闭位置而遮断蓄热器3侧出入口；[发动机速暖模式]是在发动机刚启动之后，使所述第1阀门31、所述第2阀门32、第4阀门34的主配管侧处于打开位置，使第3阀门33的旁通配管侧处于打开位置，而使所述蓄热器3所储存的温水只在蓄热器3侧出入口和发动机1侧出入口之间循环；[车厢速暖模式]是在发动机刚启动之后，使所述第1阀门31的旁通配管侧处于打开位置，第2阀门32、第4阀门34的旁通配管侧处于关闭位置，第3阀门33的主配管侧处于打开位置，使所述蓄热器3中所储存的温水通过电动水泵5只在蓄热器3侧出入口和暖气风箱2侧出入口之间循环，因此，通过简单的第1阀门31～第4阀门34的开关控制及电动水泵5的动作/停止控制，即可实现与车辆状态相对应的[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4个模式的选择控制。
以上是根据实施例1及实施例2对本发明的车辆用蓄热系统进行了说明，但是具体的构成并被限定于这些实施例，只要不脱离申请专利范围的各项权利要求的发明要旨，容许进行设计的变更或追加等。
在实施例1中例示具有3个二列管和1个控制阀门的回路构成的例子，在实施例2中例示具有通常的阀门和4个阀门的回路构成的例子。但是，具体的回路构成并不限定于实施例1、2，总之，只要是可在[蓄热模式]、[蓄热维持模式]、[发动机速暖模式]和[车厢速暖模式]这4个模式之间进行选择的回路构成，都包含在本发明中。
本发明是根据2006年11月28日申请的日本专利申请号2006-319481号主张优先权，在这里参照包括该申请的说明书、附图及专利的权利要求书的全部申请内容。
在实施例1、2中，列举了车辆用蓄热系统应用于发动机车中的示例，然而本发明的车辆用蓄热系统也可用于混合式动力车辆中。总之，本发明可应用于连结发动机和暖气风箱的发动机冷却水循环回路中具有蓄热器的车辆。

Claims (8)

1.一种车辆用蓄热系统，其在连结发动机和空调单元的暖气风箱的发动机冷却水循环回路中，设置有发动机冷却水的储液/流通用的蓄热器，该车辆用蓄热系统的特征在于：
所述发动机冷却水循环回路是连结蓄热器侧出入口、发动机侧出入口和暖气风箱侧出入口的回路，构成为通过回路中所设定的阀门的切换在以下4个模式中进行选择，该4个模式包括：
蓄热模式，其使发动机冷却水至少在发动机侧出入口和蓄热器侧出入口之间循环；
蓄热维持模式，其遮断蓄热器侧出入口；
发动机速暖模式，其使所述蓄热器储存的温水只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环；和
车厢速暖模式，其使所述蓄热器储存的温水只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
2.根据权利要求1所述的车辆用蓄热系统，其特征在于：
所述发动机冷却水循环回路在蓄热器侧出入口、发动机侧出入口和暖气风箱侧出入口处，将分别一体具有来自出口的来路和朝向入口的去路的蓄热器侧二列管、发动机侧二列管、暖气风箱侧二列管连结，
所述发动机侧二列管和所述暖气风箱侧二列管配置在相同管轴上，所述蓄热器侧二列管相对于所述管轴成垂直方向而相交差地配置，而且，通过所述蓄热器侧二列管的交差部将各二列管彼此连结。
3.根据权利要求2所述的车辆用蓄热系统，其特征在于：
所述蓄热器侧二列管通过延长其分隔壁，遮断发动机侧出口和暖气风箱侧入口，且将发动机侧入口和暖气风箱侧出口连通，
在所述发动机侧出入口和蓄热器侧入口的连通部分配置有发动机侧阀门，其在连通发动机侧出口和蓄热器侧入口的打开位置与遮断发动机侧出入口和蓄热器侧入口的关闭位置之间进行切换，
在所述暖气风箱侧出入口和蓄热器侧出口的连通部分，配置有加热器侧阀门，其在连通暖气风箱侧入口和蓄热器侧出口的打开位置与遮断暖气风箱侧出入口和蓄热器侧出口的关闭位置之间进行切换。
4.根据权利要求3所述的车辆用蓄热系统，其特征在于，
所述发动机侧阀门和所述加热器侧阀门是，将连接所述蓄热器侧二列管、所述发动机侧二列管和所述暖气风箱侧二列管的连接构件作为共同的阀体而集约设定的控制阀门的阀体要素。
5.根据权利要求3所述的车辆用蓄热系统，其特征在于，
设置有模式选择控制装置，在以下的模式中进行选择控制：
蓄热模式，其在使用供暖行驶时，使所述发动机侧阀门和所述加热器侧阀门都处于打开位置，使发动机冷却水在发动机侧出入口、蓄热器侧出入口和暖气风箱出入口之间循环；
蓄热维持模式，其在发动机停止时，使所述发动机侧阀门、所述加热器侧阀门都处于关闭位置，遮断蓄热器侧出入口；
发动机速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门处于打开位置，使所述加热器侧阀门处于关闭位置，而使所述蓄热器所储存的温水只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环；和
车厢速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门处于关闭位置，使所述加热器侧阀门处于打开位置，以及使所述蓄热器所储存的温水通过水泵只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
6.根据权利要求4所述的车辆用蓄热系统，其特征在于，
设置有模式选择控制装置，在以下的模式中进行选择控制：
蓄热模式，其在使用供暖行驶时，使所述发动机侧阀门和所述加热器侧阀门都处于打开位置，使发动机冷却水在发动机侧出入口、蓄热器侧出入口和暖气风箱出入口之间循环；
蓄热维持模式，其在发动机停止时，使所述发动机侧阀门、所述加热器侧阀门都处于关闭位置，遮断蓄热器侧出入口；
发动机速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门处于打开位置，使所述加热器侧阀门处于关闭位置，而使所述蓄热器所储存的温水只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环；和
车厢速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述发动机侧阀门处于关闭位置，使所述加热器侧阀门处于打开位置，以及使所述蓄热器所储存的温水通过水泵只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
7.根据权利要求1所述的车辆用蓄热系统，其特征在于，
所述发动机冷却水循环回路包括：
发动机出口配管，其将发动机出口和蓄热器入口连通；
蓄热器出口配管，其将蓄热器出口和暖气风箱入口连通；
暖气风箱出口配管，其将暖气风箱出口和发动机入口连通；
第1旁通配管及第2旁通配管，其将所述发动机出口配管和所述暖气风箱出口配管连通；和
第3旁通配管，其将所述蓄热器出口配管和所述暖气风箱出口配管连通，并且
在所述发动机出口配管和所述第1旁通配管相交的位置设定第1阀门，
在所述发动机出口配管和所述第2旁通配管相交的位置设定第2阀门，
在所述蓄热器出口配管和所述第3旁通配管相交的位置设定第3阀门，
在所述暖气风箱出口配管和所述第2旁通配管相交的位置设定第4阀门。
8.根据权利要求7所述的车辆用蓄热系统，其特征在于，
设置有模式选择控制装置，在以下的模式中进行选择控制：
蓄热模式，其在使用供暖行驶时，使所述第1阀门、所述第2阀门、所述第3阀门和所述第4阀门的主配管侧处于打开位置，使旁通配管侧处于关闭位置，而使发动机冷却水在发动机侧出入口、蓄热器侧出入口和暖气风箱出入口之间循环；
蓄热维持模式，其在发动机停止时，使所述第2阀门和所述第3阀门的主配管侧处于关闭位置，遮断蓄热器侧出入口；
发动机速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述第1阀门、所述第2阀门和所述第4阀门的主配管侧处于打开位置，使第3阀门的旁通配管侧处于打开位置，使所述蓄热器所储存的温水只在蓄热器侧出入口和发动机侧出入口之间循环；
车厢速暖模式，其在发动机刚启动之后，使所述第1阀门的旁通配管处于打开位置，使第2阀门和第4阀门的旁通配管侧处于关闭位置，使第3阀门的主配管侧处于打开位置，以及使所述蓄热器储存的温水通过水泵只在蓄热器侧出入口和暖气风箱侧出入口之间循环。
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