JP2004019590A

JP2004019590A - 車両用ヒーター制御機構

Info

Publication number: JP2004019590A
Application number: JP2002177459A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Deai; 出合　淳志
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】ヒーターへの冷却水量を細かく調節し、ヒーターを効率良い範囲で調節できるとともに、故障時でも冷却水量を確保することができる車両用ヒーター制御機構を提供すること。
【解決手段】エンジン２０からヒーターコア３０を通ってエンジン２０に戻るヒーター用冷却水通路７０とを備える車両用ヒーター制御機構１０において、ヒーターコア３０へ冷却水を循環するとともに、その回転数を制御してヒーターコア３０への冷却水流量を調節する電動ウォータポンプ６０をヒーター用冷却水通路７０に備えること。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動ウォータポンプによりヒーターコアへの冷却水流量を調節する車両用ヒーター制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用ヒーター制御機構としては、例えば特開平９−８８５９９号公報に開示されたものがある。この車両用ヒーター制御機構は、図４に示すように、ヒーターを作動させるにあたり、エンジンからヒーターコアを通ってエンジンに戻るヒーター用冷却水回路の中に、バルブを配設し、エンジンからヒーターコアへの冷却水流量をバルブにより調節している。これにより、このバルブは冷却水量を細かく調節し、ヒーターの効率良い範囲で調節することができなかった。また、バルブが閉じたまま故障すると、ヒーターコアへ冷却水が流れずヒーターが効かない状態となってしまう恐れがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ヒーターコアへの冷却水量を細かく調節し、ヒーターを効率良い範囲で調節できるとともに、故障時でも冷却水量を確保することができる車両用ヒーター制御機構を提供することを、その技術的課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた技術的手段は、エンジンからヒーターコアを通って前記エンジンに戻るヒーター用冷却水回路を備える車両用ヒーター制御機構において、前記ヒーターコアへ冷却水を循環するとともに、その回転数を制御して冷却水流量を制御する電動ウォータポンプを前記ヒーター用冷却水回路に備えることである。
【０００５】
上記の手段によれば、回転数を制御して冷却水流量を制御することにより、ヒーターを効率良い範囲で調節できる。
【０００６】
上記した技術的課題を解決するために請求項２の発明において講じた技術的手段は、前記エンジンの冷却水温度が低温の場合、前記電動ウォータポンプを逆転させ、前記ヒーターへの冷却水流量を減少することである。
【０００７】
上記の手段によれば、冷却水量を減少するためにバルブを必要とせず部品点数を削減できる。また、短時間でエンジンを暖機できる。
【０００８】
上記した技術的課題を解決するために請求項３の発明において講じた技術的手段は、前記電動ウォータポンプは遠心式ウォータポンプであることである。
【０００９】
上記の手段によれば、電動ウォータポンプが故障した場合でも、ヒーター用冷却水回路にウォータポンプのを介して冷却水を循環することができ、ヒーターを効かすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
車両用ヒーター制御機構１０は、エンジン２０と車室内に配設された車両用空調装置（図示無し）を構成するヒーターコア３０等からなっている。
【００１２】
通常エンジン２０には、水冷式エンジンが用いられている。水冷式エンジンにおいては、冷却水が、エンジン２０によって駆動される冷却用ウォータポンプ４０により吸引され、エンジン２０の内部へ圧送され、エンジン２０の内部を冷却水が循環し、循環した冷却水はエンジン冷却用冷却水回路５０内に配設されたラジエータ８０へ送られ、ラジエータ８０にて冷却される。ラジエータ８０にて冷却された冷却水は冷却用ウォータポンプ４０へ戻る。また、冷却用ウォータポンプ４０の吸引側にはサーモスタット９５が設けられている。
【００１３】
サーモスタット９５は周知の構造のものであり、冷却水がサーモスタット作動温度に達しない場合は、冷却用ウォータポンプ４０とエンジン冷却用冷却水回路５０との連通を遮断し、分岐点５２からサーモスタット９５に連通するバイパス通路９０と冷却用ウォータポンプ４０とを連通する。つまり、冷却水はサーモスタット作動温度に達しない場合は、冷却水は冷却用ウォータポンプ４０により吸引され、エンジン２０の内部、分岐点５２、バイパス通路９０およびサーモスタット９５を介して冷却用ウォータポンプ４０により吸引される。
【００１４】
また、冷却水がサーモスタット作動温度以上の場合は、冷却用ウォータポンプ４０とエンジン冷却用冷却水回路５０との連通を開放し、バイパス通路９０との連通を遮断し、冷却水は冷却用ウォータポンプ４０により吸引され、エンジン２０の内部、分岐点５１、エンジン冷却用冷却水回路５０、ラジエータ８０、エンジン冷却用冷却水回路５０及びサーモスタット９５を介して冷却用ウォータポンプ４０により吸引される。
【００１５】
また、冷却用ウォータポンプ４０により圧送され、エンジン２０内を循環した冷却水は、エンジン冷却用冷却水回路５０の分岐点５１からヒーター用冷却水回路７０へ分流し、ヒーター用冷却水回路７０内に配設され車室内の空調を行なう車両用空調装置を構成するヒーターコア３０へ送られる。
【００１６】
ヒーターコア３０は、車両用空調装置を構成し、車両用空調装置を構成する送風ファン（図示無し）により送風される空調用空気を、ヒーターコア３０内を流れる冷却水と熱交換することにより、加熱するものである。
【００１７】
エンジン２０からヒーターコア３０を通ってエンジン２０に戻るヒーター用冷却水回路７０の、ヒーターコア３０より上流に、電動ウォータポンプ６０が配設されている。電動ウォータポンプ６０は、電動式のものであり、通電されることにより、モータ部（図示無し）の作動によりインペラ部（図示無し）を回転させて、冷却水を循環させるものである。また、電動ウォータポンプ６０は、遠心式ものであり、ケーシング（図示無し）内に配設されたインペラ部の回転により冷却水を循環させるものである。
【００１８】
電動ウォータポンプ６０は、空調用ＥＣＵ（図示無し）に接続されている。そして空調用ＥＣＵは、車室内温度および空調設定温度等に基づいてモータ部を制御し、インペラ部の回転により、ヒーター用冷却水回路７０を流れる冷却水の流量、つまりヒーターコア３０を流れる冷却水量を調節している。
【００１９】
これにより、図２に示すように、使用する流量範囲に対するバルブ（従来技術）の調節範囲に比べ電動ウォータポンプ６０の回転数の調節範囲は広く、冷却水量を細かく調節することができる。更に、図３に示すように、バルブに比べ電動ウォータポンプ６０は、冷却水量の調節範囲が広くできヒーターコア３０の熱交換効率の良い範囲でヒーターを作動させることができる。
【００２０】
ヒータコア３０は、周知の構造であり、アッパタンク３１からロアタンク３２に冷却水が流れるパイプ（図示無し）に、多数のフィン（図示無し）が形成されている。そしてヒーターコア３０の近傍に配設された送風ファン（図示無し）から送風される空調用空気と冷却水との間で熱交換して、空調用空気を加熱し車室内を暖房する。また、送風ファン（図示無し）はモータ部（図示無し）によって回転（駆動）されるものであり、空調用ＥＣＵによって送風ファンの回転数が制御されている。つまり、ヒーターコア３０への空調用空気の送風量は、空調用ＥＣＵの制御によって、変化する構成となっている。
【００２１】
エンジン冷却用冷却水回路５０には、前述のラジエータ８０が配設されている。ラジエータ８０は、エンジン２０内を循環し、吸熱した冷却水を冷却する。ラジエータ８０は、周知の構造であり、アッパタンク８１からロアタンク８２に冷却水が流れるパイプ（図示無し）に、多数のフィン（図示無し）が形成されている。そしてラジエータ８０の近傍に配設された冷却ファン（図示無し）から送風される冷却空気（外気）と冷却水との間で熱交換して、冷却水を冷却する。また、冷却ファンはモータ部（図示無し）によって回転（駆動）されるものであり、冷却システムＥＣＵ（図示無し）によって冷却ファンの回転数が制御されている。つまり、ラジエータ８０への冷却空気の送風量は、冷却システムＥＣＵの制御によって、変化する構成となっている。
【００２２】
次に、本実施の形態の車両用ヒーター制御機構１０の作動を説明する。エンジン２０が始動されると、冷却用ウォータポンプ４０がエンジン２０により駆動され、冷却水がエンジン２０内に圧送される。一方、エンジン２０の始動時において、即ちエンジン低温時は、冷却水がサーモスタット作動温度に達していないので、冷却水は分岐点５２からバイパス通路９０とサーモスタット９５を介して冷却用ウォータポンプ４０により吸引される。つまり、冷却水はラジエタ８０により冷却されず、加熱されると共にエンジン２０は暖機される。また、エンジン低温時は、冷却システムＥＣＵは、エンジン２０の出口部５３の冷却水温度が所定温度より低いため、電動ウォータポンプ６０を逆回転させ、ヒーター用冷却水回路７０内を流れるヒーターコア３０への冷却水量を減少させ、エンジン２０の暖機性を向上させる。
【００２３】
次に、冷却水温度が所定温度に達すると、電動ウォータポンプ６０を正回転させ、ヒーター用冷却水回路７０内に冷却水を流すようになる。このとき、空調用ＥＣＵは、車室内温度が空調設定温度より低い場合は、電動ウォータポンプ６０を駆動して、車室内温度および空調設定温度に基づいてモータ部を制御し、ヒーター用冷却水回路７０を流れる冷却水の流量、つまりヒーターコア３０を流れる冷却水量を調節する。
【００２４】
次に、温度センサにおける車室内温度が空調設定温度以上となると、空調用ＥＣＵからの信号により、電動ウォータポンプ６０が逆回転して、冷却水のヒーター用冷却水回路７０を循環する水量を減少させる。
【００２５】
ここで、電動ウォータポンプ６０が故障した場合でも、インペラ部を冷却水は流れヒーター用冷却水回路７０を循環する水量を確保することにより、暖房を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、回転数を制御して冷却水流量を制御することにより、ヒーターを効率良い範囲で調節できる。
【００２７】
また、請求項２に記載の発明によれば、冷却水量を減少するためにバルブを必要とせず部品点数を削減できる。また、短時間でエンジンを暖機できる。
【００２８】
また、請求項３に記載の発明によれば、電動式ウォータポンプが故障した場合でも、冷却水を循環することができ、ヒーターを効かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる車両用ヒーター制御機構を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる車両用ヒーター制御機構の冷却水の流量特性を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態に係わる車両用ヒーター制御機構のヒーターの熱交換効率特性を示す特性図である。
【図４】従来技術の車両用ヒーター制御機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用ヒーター制御機構
２０・・・エンジン
３０・・・ヒーターコア（ヒーター）
４０・・・冷却用ウォータポンプ
５０・・・エンジン冷却用冷却水回路（主冷却水回路）
６０・・・電動ウォータポンプ
７０・・・ヒーター用冷却水回路
８０・・・ラジエータ

Claims

エンジンからヒーターコアを通って前記エンジンに戻るヒーター用冷却水回路を備える車両用ヒーター制御機構において、
前記ヒーターコアへ冷却水を循環するとともに、その回転数を制御して前記ヒーターコアへの冷却水流量を調節する電動ウォータポンプを前記ヒーター用冷却水回路に備えることを特徴とする車両用ヒーター制御機構。
前記エンジンの冷却水温度が低温の場合、前記電動ウォータポンプを逆転させ、前記ヒーターコアへの冷却水流量を減少することを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒーター制御機構。
前記電動ウォータポンプは遠心式ウォータポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ヒーター制御機構。