JP2000203248A - 乗物の内部空間に対する暖房設備 - Google Patents

乗物の内部空間に対する暖房設備

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 余分な部材なしに、乗物の内部空間を連続的
に昇温させることが簡単に可能になる暖房設備を提供す
る。 【解決手段】 内燃機関24用の冷却循環流路26にこ
の内燃機関24で機械的に駆動される冷媒の供給装置3
0があり、冷却循環流路26が加熱循環流路34に接続
し、この加熱循環流路34の中に暖房出力要請に応じて
空気容積流へ熱エネルギを送る加熱装置12が配設され
ていて、通路システム14を介して乗物の内部空間の少
なくとも一つの排出部へ空気容積流を導き、自動スター
ト/ストップ・モードで運転する液冷の内燃機関24で
駆動される乗物の内部空間に対する暖房設備10にあっ
て、内燃機関24の自動スタート/ストップ・モードを
暖房出力要請に応じて止めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関用の冷
却循環流路にこの内燃機関で機械的に駆動される冷媒の
供給装置があり、冷却循環流路が加熱循環流路に接続
し、この加熱循環流路の中に暖房出力要請に応じて空気
容積流へ熱エネルギを送る加熱装置が配設されていて、
通路システムを介して乗物の内部空間の少なくとも一つ
の排出部へ空気容積流を導き、自動スタート/ストップ
・モードで運転する液冷の内燃機関により駆動される乗
物の内部空間に対する暖房設備に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の暖房設備は周知である。その場
合、液冷の内燃機関が冷却循環流路に挿入されている。
この冷却循環流路の内部には冷媒、通常水が循環してい
る。この冷媒は内燃機関により駆動できる機械的な供給
装置で循環され、冷却装置により案内されるので、内燃
機関が冷却される。乗物の内部空間を昇温するため、冷
却循環流路から暖房装置、特に熱交換機に通じる一つの
加熱循環流路を分岐させることが知られている。この熱
交換機で加熱空気を温め、この加熱空気は流体機械によ
り通路システムを介して乗物の内部空間に導入される。
ドライバーあるいは自動温度調整による暖房出力要請に
応じて、熱交換機による空気流の種々の強度の昇温が行
われる。
【0003】更に、交通事情による停車、例えば信号待
ち等で内燃機関を自動的に止め、出力要請に応じてドラ
イバーにより自動的に再始動させる所謂「スタート/ス
トップ・モード」で乗物を運転することが知られてい
る。内燃機関を止めている時、冷却循環流路を循環させ
る機械的な供給装置も止まっているので、冷却循環流路
でこの冷却循環流路に結合している加熱循環流路も最早
循環しないことは不利である。従って、温かい冷媒が加
熱装置を流れることはない。これにより、暖房出力要請
がある場合、乗物の内部空間を温める空気流の吹出温度
の低下を覚悟する必要がある。特に、外部温度が比較的
低い範囲、例えば氷結温度以下であれば、内燃機関を止
めた時、加熱循環流路の冷媒がかなり早く冷えることを
計算に入れる必要があるので、加熱空気の吹出温度はか
なり大きく低下する。
【0004】この問題を克服するため、内燃機関により
機械的に駆動される供給装置を電気的に駆動される供給
装置で置き換えるまたは補足することが既に提案されて
いるので、内燃機関を止めた時でも、内燃機関の冷却循
環流路や、加熱循環流路を維持できる。しかし、この場
合の難点は、運転にかなり大きな構造経費がかかり、乗
物の中に余計な電力消耗部材を配置する必要がある点に
ある。
【0005】特に、内燃機関を運転している期間中に冷
却循環流路を機械的な供給装置で循環させる時でも、電
気駆動されるポンプが流れ抵抗により一緒に運転しなけ
ればならいのが難点である。
【0006】ドイツ特許第 32 15 642号明細書により、
内燃機関の自動停止を種々の乗物パラメータに結び付け
る内燃機関に対するスタート/ストップシステムが知ら
れている。個々の乗物のパラメータ、例えば冷媒温度の
上がり過ぎ、または下がり過ぎ、作動しているフロント
ガラスランプ、フォグランプあるいは空調設備が動作す
ると、自動的なスタート/ストップ機能が止まる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、余分な部材なしに、乗物の内部空間を連続的に昇
温させることが簡単に可能になる、冒頭に述べた種類の
暖房設備を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、内燃機関24用の冷却循環流路26にこの内燃
機関24で機械的に駆動される冷媒の供給装置30があ
り、冷却循環流路26が加熱循環流路34に接続し、こ
の加熱循環流路34の中に暖房出力要請に応じて空気容
積流へ熱エネルギを送る加熱装置12が配設されてい
て、通路システム14を介して乗物の内部空間の少なく
とも一つの排出部へ空気容積流を導き、自動スタート/
ストップ・モードで運転する液冷の内燃機関24で駆動
される乗物の内部空間に対する暖房設備10にあって、
内燃機関24の自動スタート/ストップ・モードを暖房
出力要請に応じて止めることができることによって解決
されている。
【0009】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
【0010】
【発明の実施の形態】内燃機関の自動的なスタート/ス
トップ・モードを乗物の内部空間の暖房出力要請に応じ
て止めることにより、内部空間の連続昇温を各動作状況
で有利に維持することができる。自動的なスタート/ス
トップ・モードを止めることにより、交通状況による乗
物の短期間の停止、例えば信号待ちで、暖房出力要請が
ある場合に吹出温度が低下することが防止される。特
に、内燃機関の自動的なスタート/ストップ・モードを
所定の最低の暖房出力要請以下、好ましくは最高の暖房
要請の 30 %〜 95 %以下で止める時に有利である。使
用するスイッチに応じて、設定される値が幾分許容交差
に取りつかれている。
【0011】これにより、通常ただ比較的低い吹出温度
が必要となる低い暖房出力要請の場合、信号停止等の間
に内燃機関の短期間の停止が、乗物の乗客に吹出温度の
低下を殆ど感知させないことを保証する。変動、特に吹
出温度の低下が乗物の乗客に感知できる乗り心地の良さ
を損なう大きな暖房出力要請の場合になって初めて、内
燃機関の自動的なスタート/ストップ運転を止める。更
に、昇温部が電気的な付加抵抗、例えばPTCに接続し
ていもよい。このような加熱素子はエンジンを止めた
時、一定時間の間(特に<1min )一定の熱供給(場合
によっては、絞って)を保障する。そのような加熱素子
は(場合によって、所定の時間間隔の後に)エンジンと
共に止まると有利であり、この発明により行われるエン
ジンの運転はそれに合わせて同時に電気暖房システムに
必要な電力を発生させるために利用される。電気暖房シ
ステムは、低い最低暖房出力要請(特に< 50 %)の
時、特に冷却水温度に応じて動作させると有利である
(冷却水温度が高い時には作動しない)。
【0012】
【実施例】以下、乗物の内部空間に対する暖房設備のブ
ロック回路図を示す添付図面に基づき、実施例でこの発
明をより詳しく説明する。
【0013】図1に示すように、暖房設備10には加熱
装置12があり、この加熱装置を経由して通路システム
14が空気を運ぶ。通路システム14には下流側の端部
16に新鮮な空気18を導入するため少なくとも一つの
空気導入部(図示せず)があり、上流側の端部20に乗
物の内部空間へ流入する少なくとも一つの空気排出部が
ある。通路システム14は分岐するように形成され、通
常、例えば乗物の計器盤、足を置く空間、ドアの領域等
の多数の空気排出部に流入している。新鮮な空気18は
外部空気として乗物の外部から、あるいは内部空気とし
て乗物の内部空間(循環運転)から吸い込まれる。空気
の流れを維持するため、通路システム14には、流れ機
械(図示せず)が組み込まれている。新鮮な空気18を
選択的に加熱するため、この新鮮な空気は加熱装置12
を経由して案内されるので、ここではただ模式的に示す
加熱空気22を乗物の内部空間に導入できる。
【0014】乗物には液冷の内燃機関24がある。その
ため冷却循環流路26が設けてある。この冷却循環流路
26の中には、内燃機関24,ラジエータ24および機
械的に駆動できる供給装置30が組み込まれている。更
に、冷却循環流路26を通して流れる冷媒、例えば水の
温度による容積変化を補償する調整容器32が設けてあ
る。
【0015】冷却循環流路26は加熱循環流路34に結
合している。この場合、往き流路36は熱交換機38に
通じ、この熱交換機から戻り流路40が冷却循環流路2
6に通じている。加熱循環粒度34を冷却循環流路26
に結合させて、この冷却循環流路により適当な冷媒温度
の冷媒を循環させている。図1には加熱循環流路34は
冷却循環流路34に平行に接続されている。図示してい
ない他の実施例によれば、加熱循環流路34と冷却循環
流路34を直列にも接続できる。
【0016】熱交換機38は温度混合弁42を介して通
路システム14に接続する。温度混合弁42は、例えば
ステップモータで形成されるアクチエータ44により操
作できる。ここに示す機械的なジョイント46を介して
このアクチエータ44は温度混合弁42に結合してい
る。
【0017】暖房設備10には調節手段50を有する昇
温制御装置48が付属し、この調節手段の位置は乗物の
内部空間に対する暖房出力要請に対応している。昇温制
御装置48は制御導線52を介してアクチエータ44に
接続している。
【0018】更に、乗物にはここに示す制御導線56を
介して内燃機関24に接続するエンジン制御装置54が
ある。更に、乗物の自動変速機(図示せず)を制御する
ために使用される伝達制御装置58も設けてある。乗物
の全ての制御装置(図1にはそれ等のうちの昇温制御装
置48,エンジン制御装置54および伝達制御装置58
が示してある)は車両バス60に接続している。車両バ
ス60は、例えばCANバスである。この種の車両バス
の構造と機能は一般に周知であるので、この説明の範囲
で詳しく説明しない。車両バス60は乗物内部の受動的
および能動的な部品の間で指令および/または情報の交
換に使用される。
【0019】図1に示す暖房設備10は以下の機能を示
す。
【0020】内燃機関24を運転する場合、供給装置3
0により冷却循環流路26の内部および並列接続あるい
は直列接続により加熱循環流路34内で冷媒の循環が行
われる。この場合、冷媒には、場合によって、図示して
いない制御装置により調節できる目標冷媒温度がある。
熱交換機38により冷媒から熱量を取り出し、この熱量
を新鮮な空気18に導入する。この熱量は温度混合弁4
2の開位置により調整される。温度混合弁42の位置に
応じて、何らかの多量の新鮮な空気18が熱交換機38
を介して導入されるので、乗物の内部空間への加熱空気
22の吹出温度TA を調整できる。温度混合弁42の開
度は乗物の内部空間に対する暖房出力要請に依存する。
暖房出力要請は乗物の内部空間に対する自動温度調整お
よび/またはドライバーにより誘起される。この暖房出
力要請に応じて、温度混合弁42はアクチエータ44を
介して開閉されるので、通路システム14の自由流量断
面は、熱交換機38を介して導入される新鮮な空気18
の成分が高い暖房出力要請と共に上昇するか、あるいは
低い暖房出力要請と共に減少するように可変される。ア
クチエータ44の駆動は昇温制御装置48の調節手段5
0の位置に応じて行われる。
【0021】0と100 %の間にある暖房出力要請は、昇
温制御装置48から同時に情報として車両バス60に供
給されるので、車両バス60に結合している乗物の他の
部品から呼び出せる。
【0022】内燃機関24はスタート/ストップ・モー
ドで運転できる。つまり、交通事情での停車、例えば信
号待ちの時には、伝達制御装置58によりエンジン制御
装置54へ、内燃機関24を止めることが通報される。
エンジン制御装置54により、例えば内燃機関24に対
する点火、噴射等が制御される。この説明の範囲内では
内燃機関24のスタート/ストップ・モードの作用につ
いてこれ以上詳しく立ち入らない。
【0023】同じように車両バス60に接続している伝
達制御装置58および/またはエンジン制御装置54に
より、昇温制御装置48から車両バス60に供給される
その時の暖房出力要請に関する情報信号が絶えず呼び出
されている。この暖房出力要請が、例えば 30 %である
所定値を越えると、伝達制御装置58および/またはエ
ンジン制御装置54により内燃機関24の自動スタート
/ストップ運転モードを止めるので、内燃機関24は交
通事情による停車、例えば信号待ちでも止まらない。こ
うして、内燃機関24の運転により冷却循環流路26や
加熱循環流路34の冷媒が目標冷媒温度に維持されるこ
とになる。従って、熱交換機38に充分大きな熱エネル
ギが利用でき、この熱エネルギが望む暖房出力要請に対
応する加熱空気22の昇温を確実にすることが保証され
る。
【0024】他の実施態様によれば、伝達制御装置58
またはエンジン制御装置54は暖房出力要請の程度に関
する情報を昇温制御装置48から受けて取る。これは、
車両バス60のない、あるいは車両バス60に接続する
他の部品のないものに対する暖房出力要請がある場合の
乗物で注目される。
【0025】更に、他の実施態様によれば、暖房出力要
請の程度は伝達制御装置58またはエンジン制御装置5
4に温度混合弁42を介して通報される。温度混合弁4
2の開度はカム機能を介して乗物の内部空間に対する暖
房出力要請に直接結合している。ステップモータとして
形成されているアクチエータ44による制御により、温
度混合弁42の各開位置に正確な暖房出力要請が対応し
ている。従って、例えば 30 %以上の所定の暖房出力要
請を与えれば、アクチエータ44の制御信号は同時に伝
達制御装置58またはエンジン制御装置54に対する情
報信号として使用される。
【0026】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
乗物の暖房設備を用いれば、余分な部材なしに、乗物の
内部空間を連続的に昇温させることが簡単に可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体に参照符号10を付けた乗物の暖房設備
のブロック回路図を示す。
【符号の説明】
10 暖房設備 12 加熱装置 14 通路システム 16 下流端部 18 新鮮な空気 20 上流端部 22 加熱空気 24 内燃機関 26 冷却循環流路 28 ラジエータ 30 供給装置 32 調整容器 34 加熱循環流路 36 往き流路 38 熱交換機 40 戻り流路 42 温度混合弁 44 アクチエータ 46 ジョイント 48 昇温制御装置 50 調節手段 52 制御導線 54 エンジン制御装置 56 制御導線 58 伝達制御装置 60 車両バス

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関用の冷却循環流路にこの内燃機
    関で機械的に駆動される冷媒の供給装置があり、冷却循
    環流路が加熱循環流路に接続し、この加熱循環流路の中
    に暖房出力要請に応じて空気容積流へ熱エネルギを送る
    加熱装置が配設されていて、通路システムを介して乗物
    の内部空間中の少なくとも一つの排出部へ空気容積流を
    導き、自動スタート/ストップ・モードで運転する液冷
    の内燃機関で駆動される乗物の内部空間に対する暖房設
    備において、内燃機関(24)の自動スタート/ストッ
    プ・モードを暖房出力要請に応じて止めることができる
    ことを特徴とする暖房設備。
  2. 【請求項2】 自動スタート/ストップ・モードは所定
    の最低暖房出力要請以下で行われることを特徴とする請
    求項1に記載の暖房設備。
  3. 【請求項3】 最低暖房出力要請は 30 %であることを
    特徴とする請求項2に記載の暖房設備。
  4. 【請求項4】 最低暖房出力要請は 30 %〜 95 %の範
    囲で予め設定できることを特徴とする請求項2に記載の
    暖房設備。
  5. 【請求項5】 暖房出力要請は内燃機関(24)の自動
    スタート/ストップ・モードを止めるため、伝達制御装
    置(54)および/またはエンジン制御装置(54)に
    通報できることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項
    に記載の暖房設備。
  6. 【請求項6】 暖房出力要請は加熱制御装置(48)に
    より通報されることを特徴とする請求項5に記載の暖房
    設備。
  7. 【請求項7】 暖房出力要請は温度混合弁(42)の開
    位置により加熱装置(12)に通報されることを特徴と
    する請求項5に記載の暖房設備。
  8. 【請求項8】 暖房出力要請は情報として車両バス(6
    0)に供給され、車両バス(60)を介して伝達制御装
    置(54)および/またはエンジン制御装置(54)に
    より評価されることを特徴とする請求項1〜7の何れか
    1項に記載の暖房設備。
JP11331536A 1998-11-24 1999-11-22 乗物の内部空間に対する暖房設備 Pending JP2000203248A (ja)

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