JP2004237759A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼式ヒータが用いられる場合に、車室内の暖房を制御するために必要な水温センサの数を極力削減しコスト低減を図ることのできる車両用暖房装置を提供する。
【解決手段】エンジン２０と車室内暖房用ヒータコア４２とを経由する冷却水通路５０のヒータコア上流に燃焼式ヒータが配設可能な車両用暖房装置１０である。エンジン出口水温センサ２６と燃焼式ヒータ出口水温センサ３４とを備えている。ヒータコア入口水温として、燃焼式ヒータ３０の作動時は燃焼式ヒータ出口水温センサ３４による燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータ３０の停止時はエンジン出口水温センサ２６によるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段１００，２００，３００を有している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用暖房装置に関し、特に、燃焼式ヒータを用いる車両用暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両用暖房装置は、搭載されたエンジンの冷却水を車室内に導入して行われている。しかし、寒冷地などにおいては、このエンジンの冷却水のみでは熱量が十分でなく、これを補充して車室内暖房装置の性能向上や、エンジンの暖機促進等を目的として補助熱源装置が用いられることがある。
【０００３】
従来、かかる補助熱源装置を用いた車両用暖房装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載の車両用暖房装置はエンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路に補助熱源装置としてビスカスヒータ（または燃焼式ヒータ）を配置し、このビスカスヒータの出口側水温やヒータコア入口側水温に基づいて、ビスカスヒータの発熱量を制御するようにしている。
【０００４】
また、燃焼式ヒータを用いた車両用暖房装置として、特許文献２に記載のものも知られている。この特許文献２に記載の車両用暖房装置は、温水を暖房用熱源とするヒータコアと、このヒータコアに循環する温水を加熱する第１の燃焼式ヒータと第２の燃焼式ヒータとをヒータコアの上下流に直列に接続し、第１の燃焼式ヒータの出口水温に応じて、第１の燃焼式ヒータおよび第２の燃焼式ヒータを多段階に制御するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４４７４８号公報
【特許文献２】
特開平１１−４８７６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼式ヒータは補助熱源装置として用いられることから、通常、寒冷地におけるオプションとして設定されている。従って、エンジンの冷却水通路に燃焼式ヒータを追加設定する場合には、既存のエンジン出口側水温センサやヒータコア入口側水温センサをそのまま使用することができず、燃焼式ヒータを使用するときには、燃焼式ヒータの制御のために専用の水温センサを設けなければならないという問題があった。燃焼式ヒータの使用時には、エンジン出口側水温とヒータコア入口側水温とは異なるからである。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載のものは、このような燃焼式ヒータが追加設定される場合について考慮しておらず、改善の余地があるものであった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みて、車両用暖房装置において、燃焼式ヒータが用いられる場合に、車室内の暖房を制御するために必要な水温センサの数を極力削減しコスト低減を図ることのできる車両用暖房装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する、本発明の第１の形態に係る車両用暖房装置は、エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータが配設可能な車両用暖房装置において、エンジン出口水温センサと燃焼式ヒータ出口水温センサとを備え、ヒータコア入口水温として、燃焼式ヒータ作動時は前記燃焼式ヒータ出口水温センサによる燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータ停止時は前記エンジン出口水温センサによるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ヒータコア入口水温センサを廃止することができる。
【００１１】
ここで、前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータ出口水温と前記エンジン出口水温とを切替え使用するとき、なまし処理を行うなまし処理手段を含むことが好ましい。
【００１２】
このようにすると、切替えに伴う検出水温の急変による制御の乱れを抑制することができる。
【００１３】
また、前記暖房制御手段は、ヒータコア入口水温を次式から推定するヒータコア入口水温推定手段を含んでもよい。
ヒータコア入口水温＝ＭＡＸ（エンジン出口水温、燃焼式ヒータ出口水温）
【００１４】
このようにすると、ヒータコア入口水温センサを廃止することができる。しかも、燃焼式ヒータ非搭載車両においても暖房制御を適切に行うことができる。
【００１５】
また、上記目的を達成する、本発明の第２の形態に係る車両用暖房装置は、エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータが配設可能な車両用暖房装置において、エンジン出口水温センサと燃焼式ヒータの装着の有無を判断する装着有無判断手段とを備え、前記装着有無判断手段により燃焼式ヒータが装着されていると判断された場合には、ヒータコア入口水温として、前記燃焼式ヒータの出口に設けられた燃焼式ヒータ出口水温センサによる燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータが装着されていないと判断された場合には、ヒータコア入口水温として、前記エンジン出口水温センサによるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ヒータコア入口水温センサを廃止することができる。
【００１７】
ここで、前記暖房制御手段は、前記エンジン出口水温センサおよび前記燃焼式ヒータ出口水温センサの異常を検出／推定し、異常のときは正常なセンサにより検出された水温を用いる手段を含むことが好ましい。
【００１８】
このようにすると、一つの水温センサに異常がある場合でも、燃焼式ヒータの制御による暖房制御が可能となる。
【００１９】
さらに、上記目的を達成する、本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置は、エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、エンジン出口水温センサと、燃焼式ヒータを流れる冷却水流量を推定／測定する手段と、燃焼式ヒータの燃焼量を推定／測定する手段とを備え、ヒータコア入口水温として、次式により求められた燃焼式ヒータ出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする。
燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温＋燃焼式ヒータ燃焼量／冷却水流量／冷却水比熱×熱交換率×補正係数
【００２０】
この構成によれば、ヒータコア入口水温センサのみならず、燃焼式ヒータ出口水温センサをも廃止することができる。
【００２１】
ここで、前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータの燃焼量の変化が所定値以上を超える場合は、該燃焼量の変化が緩やかになるように補正する補正手段を含むことが好ましい。
【００２２】
さらに、前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータの着火完了までの間および失火が判定された場合には、前記式の燃焼量をゼロとして制御することが好ましい。
【００２３】
このようにすると、より正確に燃焼式ヒータ出口水温を推定でき、それに基づき燃焼式ヒータの制御による暖房制御が可能となる。
【００２４】
また、上記目的を達成する、本発明の第４の形態に係る車両用暖房装置は、エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、エンジン出口水温センサと、ヒータコア入口水温センサまたはヒータコア出口水温センサとを備え、燃焼式ヒータ出口水温として、前記ヒータコア入口水温センサによるヒータコア入口水温またはヒータコア出口水温センサによるヒータコア出口水温を補正した水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、燃焼式ヒータ出口水温センサを廃止することができる。
【００２６】
さらに、上記目的を達成する、本発明の第５の形態に係る車両用暖房装置は、エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア下流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、エンジン出口水温センサと、ヒータコア出口水温センサと、燃焼式ヒータを流れる冷却水流量を推定／測定する手段と、燃焼式ヒータの燃焼量を推定／測定する手段とを備え、燃焼式ヒータ出口水温を次式により求める暖房制御手段を有することを特徴とする。
燃焼式ヒータ出口水温＝ヒータコア出口水温＋燃焼式ヒータ燃焼量／冷却水流量／冷却水比熱×熱交換率×補正係数
【００２７】
この構成によれば、燃焼式ヒータ出口水温センサを廃止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
まず、図１は、本発明の第１の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【００２９】
車両用暖房装置１０は、エンジン２０、燃焼式ヒータ３０、車室内空調装置（以下、エアコンと称す）４０、エンジン２０を冷却した冷却水を暖房用熱源として利用するための冷却水回路５０、エンジン２０を制御するエンジン制御コンピュータ１００、燃焼式ヒータ３０を制御する燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００およびエアコン４０を制御するエアコン制御コンピュータ３００等を備えている。
【００３０】
エンジン２０は、車両のエンジンルームに設置され、その冷却のためのウォータジャケット２２が気筒まわりに形成されており、該ウォータジャケット２２は上記冷却水回路５０の一部を構成している。ウォータジャケット２２の入口には、冷却水を強制的に循環させるためにエンジン速度に同期して回転されるウォータポンプ２４が設けられ、出口にはエンジン出口水温センサ２６が設けられている。
【００３１】
燃焼式ヒータ３０は、例えば、周知の気化式燃焼ヒータであり、内部に形成された燃焼室の周りに冷却水通路が設けられて熱交換器が形成されており、該冷却水通路が上記冷却水回路５０の一部を構成している。そして、この燃焼室には不図示の燃料タンクから燃料ポンプ３２により計量された量の燃料が供給されて燃焼され、燃焼による発熱により冷却水通路を流れる冷却水を加熱する。なお、この冷却水通路の出口には、燃焼式ヒータ出口水温センサ３４が設けられていると共に、熱交換器の壁部には異常加熱を検出するための熱交換器壁温センサ３６が設けられている。
【００３２】
エアコン４０は、冷却水回路５０の一部を構成している冷却水通路が形成されているヒータコア４２と、該ヒータコア４２に対して車室内空気（内気と称す）または車室外空気（外気と称す）を導入して車室内に送風するブロワ４４とを備え、他に、車室内の冷却のための不図示のエバポレータ等を備えている。但し、この冷却機能に関する部分は本発明に直接には関係ないので詳細な説明は省略する。
【００３３】
エンジン制御コンピュータ１００は、エンジン２０をコンピュータ制御するエンジン制御システム用の電子回路であり、それ自体はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵したマイクロコンピュータである。エンジン制御コンピュータ１００は、周知のように、不図示の車速センサ、スロットル開度センサ、およびエンジン出口水温センサ２６、エンジン速度センサ２８等により入力された入力信号と予め記憶された制御プログラムとに基づいて、エンジン２０の回転速度制御、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御等のエンジン制御や不図示のラジエータの冷却ファンの出力制御を行い、同時に、燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００およびエアコン制御コンピュータ３００での処理に必要なデータ信号を、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００およびエアコン制御コンピュータ３００に送るようにされている。
【００３４】
燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００は、燃焼式ヒータ３０をコンピュータ制御する燃焼式ヒータ制御システム用の電子回路であり、それ自体はエンジン制御コンピュータ１００と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵したマイクロコンピュータである。燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００は、燃焼式ヒータ出口水温センサ３４等により入力された入力信号と予め記憶された制御プログラムとに基づいて、燃料ポンプ３２による燃料供給量を変えることにより燃焼式ヒータ３０の燃焼量の制御を行い、同時に、エンジン制御コンピュータ１００およびエアコン制御コンピュータ３００での処理に必要なデータ信号をＣＡＮ通信によりエンジン制御コンピュータ１００およびエアコン制御コンピュータ３００に送るようにされている。
【００３５】
エアコン制御コンピュータ３００は、エアコン４０をコンピュータ制御するエアコン制御システム用の電子回路であり、それ自体はエンジン制御コンピュータ１００および燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵したマイクロコンピュータである。エアコン制御コンピュータ３００は、エンジン制御コンピュータ１００から送られてくるエンジン出口水温センサ２６によるエンジン出口水温データ信号および燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００から送られてくる燃焼式ヒータ出口水温センサ３４による燃焼式ヒータ出口水温データ信号等に基づき、ブロワ４４等により車室内の暖房制御を行う。同時に、最適な暖房制御を行うべく、エンジン制御コンピュータ１００および燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００にエンジン２０および／または燃焼式ヒータ３０の好適な制御を促す指令信号を送る。
【００３６】
なお、燃焼式ヒータ３０は、空気と燃料タンクからの燃料とを混合した混合気を燃焼させて冷却水を加熱するタイプのものであり、燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００により、それぞれ、燃焼能力すなわち燃焼量を、例えば、Ｈｉ（例えば１００％）、Ｌｏｗ（例えば５０％）、Ｏｆｆ（０％、停止状態）に切替えることで３段階の出力制御が可能となっている。
【００３７】
さらに、エアコン制御コンピュータ３００による暖房制御手段は、ヒータコア入口水温として、燃焼式ヒータ３０の作動時は燃焼式ヒータ出口水温センサ３４による燃焼式ヒータ出口水温を、燃焼式ヒータ３０の停止時はエンジン出口水温センサ２６によるエンジン出口水温を用いて暖房制御する手段としてのプログラムを有している。
【００３８】
なお、上述のエンジン制御コンピュータ１００，燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００およびエアコン制御コンピュータ３００は、例示の如く個別に構成されてもよく、あるいは互いに一体的に統合された統合制御ユニットとして構成されてもよい。
【００３９】
上述の構成になる本発明の第１の形態における第１の実施形態による暖房作用について説明するに、エアコンのスイッチが投入されブロワ４４が作動すると、内気あるいは外気がヒータコア４２を通過して車室内に送風される。エンジン２０の冷却水は、ウォータポンプ２４により圧送されて、エンジン２０の出口、燃焼式ヒータ３０、ヒータコア４２の順に冷却水回路５０内を循環する。一方、燃焼式ヒータ３０の作動時には、燃料が燃料ポンプ３２によって燃焼式ヒータ３０に供給され、燃焼用空気と混合され燃焼する。そして、加熱された温水がヒータコア４２に送られて、ヒータコア４２を通過する空気を加熱し、車室内を暖房する。
【００４０】
ここで、本発明の第１の実施形態による暖房制御手段は、上記暖房制御に際し、例えば、図２に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ２１において、燃焼式ヒータ３０が停止（作動）しているか否かを判断し、停止していると判断したらステップＳ２２に進み、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温とする。一方、ステップＳ２１において、燃焼式ヒータ３０が作動していると判断したらステップＳ２３に進み、ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温として、例えば、以下の暖房制御をする。
【００４１】
エアコン制御コンピュータ３００による暖房制御の一例は、例えば、上述のエンジン出口水温または燃焼式ヒータ出口水温により擬制されたヒータコアの入口水温に基づき、ブロワ４４の風量を制御するものである。すなわち、図３（Ａ）に示すように、擬制されたヒータコアの入口水温（°Ｃ）に応じて、ブロワ４４のモータ電圧（Ｖ）を制御することにより、その風量を制御する。ブロワ４４の風量は、擬制されたヒータコアの入口水温ｔ２（例えば、６５°Ｃ）以下では最大（Ｍａｘ）で、ｔ４（例えば、７５°Ｃ）以上では最小（Ｍｉｎ）となり、水温ｔ２を超えるとｔ４まで徐々に減少するように制御される。そして、水温ｔ３（例えば、７０°Ｃ）に低下するまで最小（Ｍｉｎ）状態が維持され、水温ｔ１（例えば、６０°Ｃ）に低下して初めて、最大（Ｍａｘ）となるように、制御に履歴（ヒステリシス）を持たせている。
【００４２】
また、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温と擬制された場合のエアコン制御コンピュータ３００による暖房制御の他の例は、図３（Ｂ）に示すように、エンジン出口水温（°Ｃ）に応じて、エンジン制御コンピュータ１００に指令信号を送り、不図示のラジエータファンの出力（％）を制御することにより、エンジン２０の冷却水温度を制御する。すなわち、ヒータコアの入口水温に擬制されたエンジン出口水温（°Ｃ）に応じて、ラジエータファンの出力（％）を１００％と０％との間で制御する。例えば、水温が上昇してＴ２（例えば、９８°Ｃ）になると、ラジエータファンの出力が５０％とされ、Ｔ４（例えば、１０３°Ｃ）の１００％まで正比例して増大される。エンジン出口水温がＴ４を越える領域では１００％出力状態が維持される。この状態から水温が低下しても、Ｔ３（例えば、１００°Ｃ）までは１００％出力状態が維持され、そして水温がさらに低下したＴ１（例えば、９５°Ｃ）の５５％まで正比例して減少される。このように、水温の上昇時と低下時で制御に履歴（ヒステリシス）を持たせている。
【００４３】
さらに、燃焼式ヒータ３０が作動し、ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温と擬制された場合のエアコン制御コンピュータ３００による暖房制御の他の例は、図３（Ｃ）に示すように、燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００に指令信号を送り、その燃焼式ヒータ出口水温（°Ｃ）に応じて、図３（Ｃ）に示すように、燃焼式ヒータ３０の燃焼能力を、Ｈｉ（例えば、１００％）、Ｌｏｗ（例えば、５０％）、Ｏｆｆ（０％）に制御する。燃焼式ヒータ３０の燃焼能力は、１００％のＨｉで作動しているときを起点とすると、水温が上昇してＸ２（例えば、８０°Ｃ）になると５０％のＬｏｗに切替えられ、さらにＸ３（例えば、８５°Ｃ）になると０％のＯｆｆに切替えられ、Ｘ３以上では０％のＯｆｆを維持する。なお、燃焼式ヒータ３０の燃焼能力０％では、燃料ポンプ３２からの燃料供給は停止している。一方、燃焼能力０％（つまり停止状態）のときに、水温が低下してＸ１（例えば、７５°Ｃ）になると再着火し１００％のＨｉ燃焼能力に復帰する。このように、各切替えは、温度に履歴を持たせている。
【００４４】
なお、上述したブロワ４４の風量制御、ラジエータファンの出力制御および燃焼式ヒータ３０の燃焼能力（量）制御の各形態は、単独に行われてもよく、または、必要に応じて適宜組み合わせて行うようにすることができる。
【００４５】
ここで、上述の暖房制御を行っている途中で、例えば、燃焼式ヒータ３０がＯｆｆ制御されたような場合の前記燃焼式ヒータ出口水温と前記エンジン出口水温とを切替え使用するときには、切替えに伴う検出水温の急変による制御の乱れを抑制するために、本発明の第１の形態における第２の実施形態として、なまし処理手段によるなまし処理が行なわれる。すなわち、この場合には、「ヒータコア入口水温＝エンジン出口水温＋（燃焼式ヒータ出口水温−エンジン出口水温）×減衰係数」により、擬制されたヒータコア入口水温が求められる。ここで、減衰係数は、例えば、「１α^／Ｔ」とすることができる。なお、αは所定の係数であり、Ｔは上記切替えからの経過時間である。このなまし処理による、擬制されたヒータコア入口水温の変化の様子を図４のグラフに示す。図４のグラフからも明らかなように、燃焼式ヒータ出口水温に基づいて上述の暖房制御が行われていて、これが水温切替タイミングにおいてエンジン出口水温に基づく制御に切替えられた場合でも、その水温はなまされて滑らかに変化することになる。従って、制御の乱れが抑制されるのである。
【００４６】
次に、本発明の第１の形態における第３の実施形態を図５に示す。図５に示す実施の形態は、基本的なハード構成は図１に示した構成とほぼ同じであり、その相違点は、エンジン２０と燃焼式ヒータ３０との間の冷却水回路５０に熱交換機器であるオイルクーラ５２が介設され、エンジンのシリンダヘッドをバイパスする冷却水回路に同じくＥＧＲクーラ５４が介設されている点のみであるから、図示を簡略化している。このような熱交換機器が冷却水回路５０に存在すると、エンジン出口水温センサ２６や燃焼式ヒータ出口水温センサ３４で検出された水温は、ヒータコア４２の入口に流入するまでに温度が変化してしまい、正確な制御が困難となる。
【００４７】
そこで、この第３の実施形態では、オイルクーラ５２やＥＧＲクーラ５４により影響を受ける水温変化を考慮して、水温補正手段を含むようにしている。
【００４８】
ここで、本発明の第１の形態における第３の実施形態による暖房制御手段は、暖房制御に際し、例えば、図６に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ６１において、燃焼式ヒータ３０が停止（作動）しているか否かを判断し、停止していると判断したらステップＳ６２に進み、「ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温−補正温度」とする。一方、ステップＳ６１において、燃焼式ヒータ３０が作動していると判断したらステップＳ６３に進み、「ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温−補正温度」として、例えば、上述のブロワ４４の風量制御、ラジエータファンの出力制御および燃焼式ヒータ３０の燃焼量制御等の暖房制御をする。ここで、補正温度は、エンジン２０の回転速度（冷却水量にほぼ比例する）、外気温度、エンジン冷却水温等をパラメータとして実験的に求められ、エアコン制御コンピュータ３００にマップとして記憶保持されていてもよい。
【００４９】
なお、上記水温補正手段は、オイルクーラ５２やＥＧＲクーラ５４のいずれか一方のみが介設されている場合にも有効である。仮に、両者共設けられていなくても、燃焼式ヒータ３０の出口からヒータコア４２の入口までの通路が長い場合には、放熱による水温変化を補償することができる。
【００５０】
次に、本発明の第１の形態における第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態は、前記暖房制御手段が、ヒータコア入口水温を、「ヒータコア入口水温＝ＭＡＸ（エンジン出口水温、燃焼式ヒータ出口水温）」の式から推定するヒータコア入口水温推定手段を含んでいることである。ここで、本発明の第１の形態における第４の実施形態による暖房制御手段は、暖房制御に際し、例えば、図７に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ７１において、エンジン出口水温と燃焼式ヒータ出口水温とのいずれが高いかを比較判断する。エンジン出口水温が燃焼式ヒータ出口水温よりも高いと判断された場合には、ステップＳ７２に進み、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温とする。一方、ステップＳ７１において、燃焼式ヒータ出口水温がエンジン出口水温よりも高いと判断したらステップＳ７３に進み、ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温として、前述の暖房制御をする。
【００５１】
このようにすると、前述のように、ヒータコア入口水温センサを廃止することができる。しかも、燃焼式ヒータ非搭載車両においても暖房制御を適切に行うことができる。すなわち、燃焼式ヒータは通常オプションとして設定されているので、エンジン出口水温センサあるいは燃焼式ヒータ出口水温センサのいずれかのみをヒータコア入口水温センサの代用として用いることはできない。しかしながら、上述のヒータコア入口水温推定手段を採用することにより、燃焼式ヒータ搭載車両の場合には両者のうち高い方の水温に基づいて確実に制御される。一方、燃焼式ヒータ非搭載車両の場合には、装着されていない燃焼式ヒータ出口水温センサの抵抗値が無限大となる。この結果、エアコン制御コンピュータ３００内で設定されている各センサの中で最低水温を示すことになり、上記式により確実に、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温となって暖房制御されるからである。
【００５２】
また、本発明の第１の形態における第５の実施形態を図８のフローチャートに基づき説明する。この実施形態は、上述のヒータコア入口水温推定手段を採用することに加えて、前述の第３の実施形態における水温補正手段を用いるようにしている。この本発明の第１の形態における第５の実施形態による暖房制御手段は、暖房制御に際し、図８に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ８１において、「エンジン出口水温−補正温度」と「燃焼式ヒータ出口水温−補正温度」とのいずれが高いかを比較判断する。「エンジン出口水温−補正温度」が「燃焼式ヒータ出口水温−補正温度」よりも高いと判断された場合には、ステップＳ８２に進み、ヒータコアの入口水温＝「エンジン出口水温−補正温度」とする。一方、ステップＳ８１において、「燃焼式ヒータ出口水温−補正温度」が「エンジン出口水温−補正温度」よりも高いと判断したらステップＳ８３に進み、ヒータコアの入口水温＝「燃焼式ヒータ出口水温−補正温度」として、前述の暖房制御をするのである。
【００５３】
次に、本発明の第２の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態を図９に示す。この実施形態と上述の実施形態とが異なる点は、燃焼式ヒータ３０の装着の有無を判断する装着有無判断手段を備え、燃焼式ヒータ３０が装着されていると判断された場合には、ヒータコア４２の入口水温として、燃焼式ヒータ３０の出口に設けられた燃焼式ヒータ出口水温センサ３４による燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータが装着されていないと判断された場合には、ヒータコア入口水温として、エンジン出口水温センサ２６によるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段を有する点である。他の構成は、図１に示したのと基本的に同じであるから、同一機能部位には同一符号を付し、重複説明を避ける。
【００５４】
この実施形態において、燃焼式ヒータ３０の装着の有無を判断する装着有無判断手段は、前述のエンジン制御コンピュータ１００と燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００とをエンジン・燃焼式ヒータ制御コンピュータ１５０として一体に構成し、装着された燃焼式ヒータ３０の燃焼式ヒータ出口水温センサ３４からの信号線の接続の有無を検出することで、構成されている。なお、これは作業者によるスイッチの切替等を判断して行うように構成してもよい。
【００５５】
ここで、本発明の第２の形態における第１の実施形態による暖房制御手段は、暖房制御に際し、例えば、図１０に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ１０１において、燃焼式ヒータ３０が装着されているか否かを判断し、装着されていないと判断したらステップＳ１０２に進み、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温とする。一方、ステップＳ１０１において、燃焼式ヒータ３０が装着されていると判断したらステップＳ１０３に進み、ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温として、前述の実施形態と同様に、上述のブロワ４４の風量制御、ラジエータファンの出力制御および燃焼式ヒータ３０の燃焼量制御等の暖房制御をする。
【００５６】
さらに、本発明の第２の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態では、暖房制御手段が、前記エンジン出口水温センサおよび前記燃焼式ヒータ出口水温センサの異常を検出／推定し、異常のときは正常なセンサにより検出された水温を用いる手段を含んでいる。このようにすると、一つの水温センサに異常がある場合でも、燃焼式ヒータの制御による暖房制御が可能となるからである。
【００５７】
この本発明の第２の形態における第２の実施形態による暖房制御手段は、暖房制御に際し、例えば、図１１に示す制御ルーチンに従い、ヒータコア４２の入口水温を予測する。すなわち、ステップＳ１１１において、燃焼式ヒータ３０が装着されているか否かを判断し、装着されていると判断したらステップＳ１１２に進み、燃焼式ヒータ出口水温センサ３４が正常か否かを判断する。正常と判断されたらステップＳ１１３に進み、ヒータコアの入口水温＝燃焼式ヒータ出口水温とする。一方、ステップＳ１１２において、燃焼式ヒータ出口水温センサ３４が異常と判断されたらステップＳ１１４に進み、燃焼式ヒータ作動禁止フラグをＯＮとして、後述するステップＳ１１５に進む。
【００５８】
また、ステップＳ１１１における燃焼式ヒータ３０が装着されているか否かの判断において、装着されていないと判断された場合には、ステップＳ１１５に進み、エンジン出口水温センサ２６が正常か否かが判断される。正常であると判断したらステップＳ１１６に進み、ヒータコアの入口水温＝エンジン出口水温とする。一方、ステップＳ１１５において、エンジン出口水温センサ２６が異常と判断されたらステップＳ１１７に進み、ヒータコア入口水温の測定異常フラグをＯＮにして、その異常を警報する。なお、上述の水温センサの正常か異常かの判断は、エンジン２０の始動後所定時間経過後において、検出される温度に変化があるか否かにより行うことができる。
【００５９】
次に、本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態を図１２に基づき説明する。この実施形態では、エンジン２０と車室内暖房用ヒータコア４２とを経由する冷却水通路５０のヒータコア４２の上流に燃焼式ヒータ３０が配設され、エンジン２０の冷却水通路出口にエンジン出口水温センサ２６を備えている。また、燃焼式ヒータ３０は熱交換器の壁部に異常加熱を検出するための熱交換器壁温センサ３６を備えている。なお、前述した実施形態で用いた構成要素と同一機能部位には同一符号を付し、重複説明を避ける。
【００６０】
そして、前述のエンジン制御コンピュータ１００と燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００とが一体に構成されたエンジン・燃焼式ヒータ制御コンピュータ１５０には、燃焼式ヒータ３０を流れる冷却水流量を推定／測定する手段として、エンジン速度センサ２８により検出されるエンジン速度に比例関係にあるウォータポンプ２４の回転速度およびエンジン出口水温に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている値から冷却水流量（Ｗｑ）を求める手順がプログラムされている。同じく、燃焼式ヒータ３０の燃焼量を推定／測定する手段として、燃焼式ヒータ３０への燃料供給量に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている値から燃焼量（Ｃｑ）を求める手順がプログラムされている。
【００６１】
さらに、燃焼式ヒータ３０に関しては、その熱交換率（ｒ）が冷却水流量と燃焼量と水温とから予め実験的に求められ、また、冷却水比熱（γ）は用いられる冷却水の最大値あるいは市場平均値がＲＯＭに記憶されている。
【００６２】
そこで、本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態における暖房制御手段は、暖房制御に際し、図１３に示す制御ルーチンに従い、燃焼式ヒータ出口水温を推定する。すなわち、ステップＳ１３１において、燃焼式ヒータ３０が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ１３２に進み、燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温とする。一方、ステップＳ１３１において燃焼式ヒータ３０が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ１３３に進み、ヒータコア入口水温として、次式（１）により求められた燃焼式ヒータ出口水温を用いる。
（１）燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温＋燃焼式ヒータ燃焼量（Ｃｑ）／冷却水流量（Ｗｑ）／冷却水比熱（γ）×熱交換率（ｒ）×補正係数（α）
【００６３】
この構成によれば、ヒータコア入口水温センサのみならず、燃焼式ヒータ出口水温センサをも廃止することができる。なお、ここで補正係数（α）は燃焼式ヒータ３０の表面からの放熱を考慮して実験的に定められるものであり、断熱が充分な場合には必ずしも必要ではない。
【００６４】
このようにして、推定燃焼式ヒータ出口水温が求められるが、所定の暖房制御を行うために必要とされる燃焼式ヒータ３０の目標出口水温Ｘ（°Ｃ）を得るための燃焼式ヒータ３０の制御の一例につき、図１４を参照して説明する。エンジン・燃焼式ヒータ制御コンピュータ１５０は、図１３に示す制御ルーチンに従い求められた推定燃焼式ヒータ出口水温（°Ｃ）に応じて、図１４に示すように、燃焼式ヒータ３０の燃焼量を、燃料供給量を変えて出力１００％、出力６０％、停止の３段階に制御する。燃焼式ヒータ３０の燃焼量は、出力１００％で作動しているときを起点とすると、水温が上昇してＸ−５°Ｃになると出力６０％に切替えられ、さらに目標出口水温Ｘ°Ｃになると停止に切替えられ、目標出口水温Ｘ°Ｃ以上では停止を維持する。なお、燃焼式ヒータ３０の停止状態では、燃料ポンプ３２からの燃料供給は停止している。一方、燃焼量０％（つまり停止状態）のときに、水温が低下してＸ−１０°Ｃになると再着火し出力１００％の燃焼能力に復帰する。このように、各切替えは、温度に履歴を持たせている。
【００６５】
ここで、本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態として、エンジン２０と燃焼式ヒータ３０との間の冷却水通路５０における放熱をさらに考慮して、補正値Ｙを加えて、推定燃焼式ヒータ出口水温を求めるようにしてもよい。このために、暖房制御手段は、暖房制御に際し、図１５に示す制御ルーチンに従い、燃焼式ヒータ出口水温を推定する。すなわち、ステップＳ１５１において、燃焼式ヒータ３０が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ１５２に進み、「燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温＋補正値Ｙ」とする。一方、ステップＳ１５１において燃焼式ヒータ３０が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ１５３に進み、ヒータコア入口水温として、次式（２）により求められた燃焼式ヒータ出口水温を用いる。
（２）燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温＋補正値Ｙ＋燃焼式ヒータ燃焼量（Ｃｑ）／冷却水流量（Ｗｑ）／冷却水比熱（γ）×熱交換率（ｒ）×補正係数（α）
なお、ここで、上記補正値Ｙはエンジン２０の冷却水温および外気温に基づき実験的に求められ、マップ化されて記憶されている。
【００６６】
次に、本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置の第３の実施形態を図１６を参照しつつ説明する。燃焼式ヒータ３０の燃焼量は、上述のように、燃料供給量を変えることにより、出力１００％、出力６０％、停止のように制御されるが、燃焼式ヒータ３０の出力が変化する場合は、燃焼式ヒータ３０本体の熱容量や燃料供給のタイムラグに起因して、実際の冷却水の温度変化に遅れが生ずる。これに対処するために、燃焼量の変化要求が所定値以上を超える場合には、燃焼量の補正を行うのである。すなわち、図１６に示すように、例えば、燃焼量（出力）１００％から燃焼量（出力）６０％への変化のように、燃焼量（燃料供給量）が一定以上変化する場合には、この燃焼量の変化が緩やかになるように、燃焼量を太線で示すように補正する（補正なしを細線で示す）。なお、補正値が一定値以下になった場合、あるいは変化の開始から一定時間経過した場合は、上記補正を打ち切る。このようにして補正された燃焼量を用いて上述の式（２）から燃焼式ヒータ出口水温を求めることにより、より正確な温度を得ることができる。この補正値は、燃焼式ヒータ３０の熱容量や燃料ポンプ３２の特性を考慮して、予め実験により求めておく。
【００６７】
さらに、燃焼式ヒータ３０では、着火中において供給した燃料量と実際に燃焼に関与する燃料量とに差が存するので、燃焼が安定するまでは、燃焼量は燃料供給量と必ずしも比例関係にない。そこで、燃焼式ヒータ３０の作動を開始する際および失火の際の制御を本発明の第３の形態に係る車両用暖房装置の第４の実施形態として説明する。この実施形態では、暖房制御手段が、燃焼式ヒータの着火完了までの間および失火が判定された場合には、前記式（２）の燃焼量をゼロとして制御する。
【００６８】
すなわち、暖房制御手段は、暖房制御に際し、図１７に示す制御ルーチンに従い、燃焼量を求める。まず、ステップＳ１７１において、燃焼式ヒータ３０が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ１７２に進み、燃焼量＝０とする。一方、ステップＳ１７１において燃焼式ヒータ３０が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ１７３に進み、燃焼式ヒータ３０が着火中か否かが判断される。着火中と判断されるとステップＳ１７４に進み、ここで着火後か否かがさらに判断される。ここで、着火が完了していないと判断されるとステップＳ１７５に進み、燃焼量＝０とする。
【００６９】
一方、ステップＳ１７４において、着火後と判断されると、ステップＳ１７６に進み、燃焼が安定しているか否かが判断される。なお、燃焼安定か否かの判断は、着火後には、熱交換器壁温センサ３６により検出される壁温が燃焼式ヒータ出口水温よりも一定値（例えば、Ｔａ°Ｃ）以上高くなるので、これに基づき行い得る。そこで、ステップＳ１７６の燃焼安定か否かの判断で、未だ安定していないと判断されるとステップＳ１７７に進み、「燃焼量＝実験式により求められる値」とする。この実験式により求められる値は、燃焼式ヒータ３０の仕様や特性に沿って予め求められているものである。
【００７０】
さらに、ステップＳ１７７で「燃焼量＝実験式により求められる値」とした後、ステップＳ１７８に進み、失火か否かが判断される。失火の場合にはステップＳ１７５に進み、燃焼量＝０とする。失火でない場合にはそのまま制御ルーチンを終了する。なお、失火か否かの判断は、燃焼温度を専用センサにより直接に測定するか、排気ガス成分センサにより検出するか、あるいは、熱交換器壁温センサ３６により検出される壁温が燃焼式ヒータ出口水温よりも一定値（例えば、Ｔｂ°Ｃ）以上低いか等により行うことができる。
【００７１】
一方、ステップＳ１７６の燃焼安定か否かの判断で、安定していると判断されるとステップＳ１７９に進み、安定燃焼カウンタＴＣをスタートさせる。そして、ステップＳ１８０において、燃焼が安定となった後所定時間、例えば５秒経過したか否かが判断される。５秒経過していない場合にはステップＳ１８１に進み、「燃焼量＝通常の燃焼量×ＴＣ／５＋実験式により求められる値×（ＴＣ−５）／５」として制御ルーチンを終了する。これは、実験式により求められる値との差が極端にでないように燃焼量を滑らかに変化させる為である。なお、ステップＳ１８０において、燃焼安定後５秒経過したと判断された場合にはステップＳ１８２に進み、燃焼量＝通常の燃焼量として制御ルーチンを終了する。
【００７２】
このようにして求められた燃焼量を上述の式（２）に用いて、燃焼式ヒータ出口水温を推定する。このようにすると、より正確に燃焼式ヒータ出口水温を推定でき、それに基づく燃焼式ヒータの正確な出力制御による暖房制御が可能となる。
【００７３】
次に、本発明の第４の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態につき図１８を参照して説明する。この第１の実施形態に係る車両用暖房装置では、前実施形態と同様に、エンジン２０と車室内暖房用のヒータコア４２とを経由する冷却水通路５０のヒータコア４２上流に燃焼式ヒータ３０が配設され、エンジン出口水温センサ２６を備えている。主たる相違点は、燃焼式ヒータ出口水温センサに代えてヒータコア入口センサ４６が設けられ、燃焼式ヒータ出口水温としてヒータコア入口センサ４６によるヒータコア４２の入口水温を用いて暖房制御するようにしている点である。その他の構成は、上述した実施形態とほぼ同じであるから、同一機能部位には同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００７４】
この本発明の第４の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態によれば、ヒータコア入口センサ４６によるヒータコア４２の入口水温の検出信号がエアコン制御コンピュータ３００に送られ、エアコン制御コンピュータ３００はこのデータを燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００に例えばＣＡＮ通信により送る。燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００は、所定の暖房制御を行うために必要とされるヒータコア４２の目標入口水温Ｘ（°Ｃ）を得るために燃焼式ヒータ３０を制御する。その一例を、図１９を参照して説明する。燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００は、ヒータコア入口水温（°Ｃ）に応じて、図１９に示すように、燃焼式ヒータ３０の燃焼量を、燃料供給量を変えて出力１００％、出力６０％、停止に制御する。燃焼式ヒータ３０の燃焼量は、出力１００％で作動しているときを起点とすると、ヒータコア入口水温が上昇してＸ−５°Ｃになると出力６０％に切替えられ、さらに目標入口水温Ｘ°Ｃになると停止に切替えられ、目標入口水温Ｘ°Ｃ以上では停止を維持する。なお、燃焼式ヒータ３０の停止状態では、燃料ポンプ３２からの燃料供給は停止している。一方、燃焼量０％（つまり停止状態）のときに、水温が低下してＸ−１０°Ｃになると再着火し出力１００％の燃焼能力に復帰する。一方、エアコン制御コンピュータ３００は、この燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００による燃焼式ヒータ３０の制御と同時に、上述のようにブロワ４４の風量を制御してもよい。
【００７５】
また、本発明の第４の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態を図２０に示す。この第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態ではヒータコア入口水温センサ４６を用いたのに代え、ヒータコア出口水温センサ４８を用い、且つ、ヒータコア４２での放熱量を考慮した補正温度を用いるようにしたことである。従って、上記第１の実施形態と異なる点のみを説明するにとどめ、同一機能部位に同一符号を付して重複説明は避ける。
【００７６】
そこで、本発明の第４の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態における暖房制御手段は、暖房制御に際し、図２１に示す制御ルーチンに従い、放熱量補正温度を求める。まず、ステップＳ２１１において、ヒータコア４２のブロワ４４が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ２１２に進み、放熱量補正温度＝０として制御を終了する。一方、ステップＳ２１１においてブロワ４４が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ２１３に進み、放熱量補正温度を次式（３）により演算により求める。
（３）放熱量補正温度＝ヒータコア放熱量／冷却水流量（Ｗｑ）／冷却水比熱（γ）
ここで、ヒータコア放熱量は、ブロワ４４のモータ電圧、ヒータコア４２を通過する空気温度、冷却水温度および冷却水流量をパラメータとする関数により求められる。そして、冷却水流量（Ｗｑ）は、前述のように、エンジン速度センサ２８により検出されるエンジン速度に比例関係にあるウォータポンプ２４の回転速度およびエンジン出口水温に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている冷却水流量値より求めることができ、さらに、冷却水比熱（γ）は記憶されているので、これらを用いて、上記式（３）により放熱量補正温度が得られる。最終的には、ヒータコア出口水温センサ４８により検出されたヒータコア出口水温と放熱量補正温度とに基づき、例えば、前述の図１９に示すのと同様の形態での図２２に示す燃焼式ヒータ３０の制御や、ブロワ４４の制御が行われる。
【００７７】
次に、本発明の第５の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態につき図２３を参照して説明する。この第１の実施形態に係る車両用暖房装置では、エンジン２０と車室内暖房用のヒータコア４２とを経由する冷却水回路５０のヒータコア４２下流に燃焼式ヒータ３０が配設され、エンジン出口水温センサ２６およびヒータコア出口水温センサ４８を備えている。また、燃焼式ヒータ３０は熱交換器の壁部に異常加熱を検出するための熱交換器壁温センサ３６を備えている。他の構成要素については、前述した実施形態で用いた構成要素と同一機能部位に同一符号を付し、重複説明を避ける。
【００７８】
そして、エンジン制御コンピュータ１００には、燃焼式ヒータ３０を流れる冷却水流量を推定／測定する手段として、エンジン速度センサ２８により検出されるエンジン速度に比例関係にあるウォータポンプ２４の回転速度およびエンジン出口水温に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている値から冷却水流量（Ｗｑ）を求める手順がプログラムされている。同じく、燃焼式ヒータ制御コンピュータ２００には、燃焼式ヒータ３０の燃焼量を推定／測定する手段として、燃焼式ヒータ３０への燃料供給量に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている値から燃焼量（Ｃｑ）を求める手順がプログラムされている。
【００７９】
さらに、燃焼式ヒータ３０に関しては、その熱交換率（ｒ）が冷却水流量と燃焼量と水温とから予め実験的に求められ、また、冷却水比熱（γ）は用いられる冷却水の最大値あるいは市場平均値が記憶されている。
【００８０】
そこで、本発明の第５の形態に係る車両用暖房装置の第１の実施形態における暖房制御手段は、暖房制御に際し、図２４に示す制御ルーチンに従い、燃焼式ヒータを制御するのに必要な燃焼式ヒータ出口水温を推定する。すなわち、ステップＳ２４１において、燃焼式ヒータ３０が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ２４２に進み、燃焼式ヒータ出口水温＝ヒータコア出口水温とする。一方、ステップＳ２４１において燃焼式ヒータ３０が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ２４３に進み、次式（４）により求められた燃焼式ヒータ出口水温を用いる。
（４）燃焼式ヒータ出口水温＝ヒータコア出口水温＋［燃焼式ヒータ燃焼量（Ｃｑ）／冷却水流量（Ｗｑ）／冷却水比熱（γ）×熱交換率（ｒ）×補正係数（α）］
【００８１】
さらに、本発明の第５の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態を図２５を参照して説明する。この第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態ではヒータコア出口水温センサ４８を用いたのに代え、ヒータコア入口水温センサ４６を用い、且つ、ヒータコア４２での放熱量を考慮した補正温度を用いるようにしたことである。従って、上記第１の実施形態と異なる点のみを説明するにとどめ、同一機能部位に同一符号を付して重複説明は避ける。
【００８２】
そこで、本発明の第５の形態に係る車両用暖房装置の第２の実施形態における暖房制御手段は、暖房制御に際し、図２６に示す制御ルーチンに従い、放熱量補正温度を求める。まず、ステップＳ２６１において、ヒータコア４２のブロワ４４が停止中か否かが判断され、停止中の場合にはステップＳ２６２に進み、放熱量補正温度＝０として制御を終了する。一方、ステップＳ２６１においてブロワ４４が停止でない、すなわち、作動中と判断された場合にはステップＳ２６３に進み、放熱量補正温度を次式（５）により演算により求める。
（５）放熱量補正温度＝ヒータコア放熱量／冷却水流量（Ｗｑ）／冷却水比熱（γ）
ここで、ヒータコア放熱量は、前述の通り、ブロワ４４のモータ電圧、ヒータコア４２を通過する空気温度、冷却水温度、冷却水流量をパラメータとする関数により求められる。そして、冷却水流量（Ｗｑ）は、前述のように、エンジン速度センサ２８により検出されるエンジン速度に比例関係にあるウォータポンプ２４の回転速度およびエンジン出口水温に基づき、予め実験的に求めてマップ化されている冷却水流量値より求めることができ、さらに、冷却水比熱（γ）は記憶されているので、これらを用いて、上記式により放熱量補正温度が得られる。最終的には、ヒータコア入口水温センサ４６により検出されたヒータコア入口水温と放熱量補正温度と燃焼式ヒータ３０における上昇温度とに基づき、例えば、前述の図１９に示すのと同様の形態での図２７に示す燃焼式ヒータ３０の制御や、ブロワ４４の制御による暖房制御が行われる。
【００８３】
なお、上記実施形態では、各々の燃焼式ヒータ３０の燃焼量を３段階として制御しているが、各々の燃焼式ヒータ３０の燃焼能力を３段階以上として、より多段階の出力制御としてもよい。例えば、各々の燃焼能力を１００％、８０％、７０％、５０％、０％の５段階の出力としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図２】図１の車両用暖房装置における暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】擬制されたヒータコア入口水温に基づく暖房制御の例を示すグラフであり、（Ａ）はエアコンのブロワの風量制御の例、（Ｂ）はラジエータファンの出力制御の例、および（Ｃ）は燃焼式ヒータの燃焼能力（量）制御の例である。
【図４】本発明の第１の形態における第２の実施形態のなまし処理により、擬制されたヒータコア入口水温の変化の様子を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の形態の第３の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図６】本発明の第１の形態の第３の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の形態の第４の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の形態の第５の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図１０】本発明の第２の形態の第１の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図１３】本発明の第３の形態の第１の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の形態の第１の実施形態に係る暖房制御手段の燃焼式ヒータの制御の一例を示すグラフである。
【図１５】本発明の第３の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の形態の第３の実施形態に係る暖房制御手段による燃焼量の補正の態様を示すグラフである。
【図１７】本発明の第３の形態の第４の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図１９】本発明の第４の形態の第１の実施形態に係る暖房制御手段の燃焼式ヒータの制御の一例を示すグラフである。
【図２０】本発明の第４の形態の第２の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図２１】本発明の第４の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第４の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の燃焼式ヒータの制御の一例を示すグラフである。
【図２３】
本発明の第５の形態の第１の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図２４】本発明の第５の形態の第１の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第５の形態の第２の実施形態に係る車両用暖房装置の全体構成を示すブロック線図である。
【図２６】本発明の第５の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第５の形態の第２の実施形態に係る暖房制御手段の燃焼式ヒータの制御の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 車両用暖房装置
２０ エンジン
２２ ウォータジャケット
２４ ウォータポンプ
２６ エンジン出口水温センサ
２８ エンジン速度センサ
３０ 燃焼式ヒータ
３２ 燃料ポンプ
３４ 燃焼式ヒータ出口水温センサ
３６ 壁温センサ
４０ エアコン
４２ ヒータコア
４４ ブロワ
４６ ヒータコア入口水温センサ
４８ ヒータコア出口水温センサ
５０ 冷却水回路
１００ エンジン制御コンピュータ
２００ 燃焼式ヒータ制御コンピュータ
３００ エアコン制御コンピュータ

Claims (10)

1. エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータが配設可能な車両用暖房装置において、
   エンジン出口水温センサと燃焼式ヒータ出口水温センサとを備え、
   ヒータコア入口水温として、燃焼式ヒータ作動時は前記燃焼式ヒータ出口水温センサによる燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータ停止時は前記エンジン出口水温センサによるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする車両用暖房装置。
2. 前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータ出口水温と前記エンジン出口水温とを切替え使用するとき、なまし処理を行うなまし処理手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖房装置。
3. 前記暖房制御手段は、ヒータコア入口水温を次式から推定するヒータコア入口水温推定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖房装置。
   ヒータコア入口水温＝ＭＡＸ（エンジン出口水温、燃焼式ヒータ出口水温）
4. エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータが配設可能な車両用暖房装置において、
   エンジン出口水温センサと燃焼式ヒータの装着の有無を判断する装着有無判断手段とを備え、
   前記装着有無判断手段により燃焼式ヒータが装着されていると判断された場合には、ヒータコア入口水温として、前記燃焼式ヒータの出口に設けられた燃焼式ヒータ出口水温センサによる燃焼式ヒータ出口水温、燃焼式ヒータが装着されていないと判断された場合には、ヒータコア入口水温として、前記エンジン出口水温センサによるエンジン出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする車両用暖房装置。
5. 前記暖房制御手段は、前記エンジン出口水温センサおよび前記燃焼式ヒータ出口水温センサの異常を検出／推定し、異常のときは正常なセンサにより検出された水温を用いる手段を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用暖房装置。
6. エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、
   エンジン出口水温センサと、燃焼式ヒータを流れる冷却水流量を推定／測定する手段と、燃焼式ヒータの燃焼量を推定／測定する手段とを備え、
   ヒータコア入口水温として、次式により求められた燃焼式ヒータ出口水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする車両用暖房装置。
   燃焼式ヒータ出口水温＝エンジン出口水温＋燃焼式ヒータ燃焼量／冷却水流量／冷却水比熱×熱交換率×補正係数
7. 前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータの燃焼量の変化が所定値以上を超える場合は、該燃焼量の変化が緩やかになるように補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項６に記載の車両用暖房装置。
8. 前記暖房制御手段は、前記燃焼式ヒータの着火完了までの間および失火が判定された場合には、前記式の燃焼量をゼロとして制御することを特徴とする請求項６に記載の車両用暖房装置。
9. エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア上流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、
   エンジン出口水温センサと、ヒータコア入口水温センサまたはヒータコア出口水温センサとを備え、
   燃焼式ヒータ出口水温として、前記ヒータコア入口水温センサによるヒータコア入口水温またはヒータコア出口水温センサによるヒータコア出口水温を補正した水温を用いる暖房制御手段を有することを特徴とする車両用暖房装置。
10. エンジンと車室内暖房用ヒータコアとを経由する冷却水通路のヒータコア下流に燃焼式ヒータを配設した車両用暖房装置において、
    エンジン出口水温センサと、ヒータコア出口水温センサと、燃焼式ヒータを流れる冷却水流量を推定／測定する手段と、燃焼式ヒータの燃焼量を推定／測定する手段とを備え、
    燃焼式ヒータ出口水温を次式により求める暖房制御手段を有することを特徴とする車両用暖房装置。
    燃焼式ヒータ出口水温＝ヒータコア出口水温＋燃焼式ヒータ燃焼量／冷却水流量／冷却水比熱×熱交換率×補正係数

Images