JP2008309094A - Warming-up device for internal combustion engine - Google Patents
Warming-up device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008309094A JP2008309094A JP2007159064A JP2007159064A JP2008309094A JP 2008309094 A JP2008309094 A JP 2008309094A JP 2007159064 A JP2007159064 A JP 2007159064A JP 2007159064 A JP2007159064 A JP 2007159064A JP 2008309094 A JP2008309094 A JP 2008309094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- flow path
- refrigerant
- external flow
- path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された内燃機関を暖機する技術に関し、特に、冷媒が流れる冷却路を備えた内燃機関を暖機する技術に関する。 The present invention relates to a technique for warming up an internal combustion engine mounted on a vehicle, and more particularly, to a technique for warming up an internal combustion engine provided with a cooling path through which a refrigerant flows.
内燃機関の低温時において、加熱された冷却水を内燃機関に備えられた冷却路に循環させることにより内燃機関を暖機する暖機装置が公知である。このような暖機装置において、太陽エネルギを利用して冷却水を加熱する技術が、たとえば実開昭61−51436号公報(特許文献1)、および特開平11−342731号公報(特許文献2)に開示されている。 2. Description of the Related Art A warming-up device that warms up an internal combustion engine by circulating heated cooling water through a cooling path provided in the internal combustion engine at a low temperature of the internal combustion engine is known. In such a warm-up device, techniques for heating cooling water using solar energy are disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-51436 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-342731 (Patent Document 2). Is disclosed.
特許文献1に開示されたエンジン予熱装置は、車体ルーフ上に設置され、レンズにより太陽熱を集熱する集熱器を組み込んだ保温容器と、保温容器とエンジン冷却系とを連通する水管と、水管に設けられた電動ポンプと、保温容器内の水位を検出して電動ポンプの作動を制御するフロートスイッチと、エンジン停止時に高温の冷却水をエンジンから抜き取って保温容器に貯留するための手段と、エンジン始動に際して保温容器に貯留されている保温冷却水をエンジンに戻して予熱するための手段とを含む。
An engine preheating device disclosed in
特許文献1に開示されたエンジン予熱装置によると、エンジン停止時に、高温の冷却水をエンジンから抜き取って車体ルーフ上に設けられた保温容器に貯留して保温するとともに、太陽熱を集熱する集熱器で加熱する。エンジン始動に際して、この保温容器に貯留された保温冷却水をエンジンに戻すことによりエンジンを予熱する。そのため、寒冷時に電源設備の備わっていない駐車場や野外、山地等に駐車したような場合でも、保温された冷却水の熱エネルギによりエンジンを迅速に予熱することができる。
According to the engine preheating device disclosed in
特許文献2に開示された車両用蓄熱装置は、水冷式内燃機関の冷却水を循環ポンプにて循環するようにした冷却水回路に設けられる。この蓄熱装置は、冷却水回路を流れる冷却水を蓄積する、断熱構造を持った蓄熱容器と、車体に配設され、車体外部の光源からの光線を電気エネルギに変換するための変換手段と、変換手段により電力を投入され、蓄熱容器内の冷却水を加熱する発熱体とを含む。 The vehicle heat storage device disclosed in Patent Document 2 is provided in a cooling water circuit in which cooling water of a water-cooled internal combustion engine is circulated by a circulation pump. This heat storage device is a heat storage container having a heat insulating structure that accumulates cooling water flowing through the cooling water circuit, a conversion means that is disposed on the vehicle body and converts light from a light source outside the vehicle body into electrical energy, A heating element that is powered by the conversion means and heats the cooling water in the heat storage container.
特許文献2に開示された車両用蓄熱装置によると、車体外部の光源からの光(たとえば太陽光など)が存在する限りは、変換手段により発熱体へ常に電力を投入できるので、長時間にわたって内燃機関の運転を停止した状態においても、蓄熱容器内の冷却水の温度を維持できる。これにより、内燃機関の始動前に蓄熱容器内に蓄えておいた高温の冷却水を用いて、内燃機関の暖機を行うことができ、寒冷時においても、内燃機関の始動を容易に行うことができる。
ところで、上述の特許文献1および特許文献2のように、冷却水を循環させて内燃機関を十分に暖機するためには、多量の冷却水を高温にする必要がある。そのため、冷却水の加熱に太陽エネルギをより効率的に利用することが望ましい。
By the way, as in the above-mentioned
しかしながら、特許文献1には、太陽熱を集熱して冷却水を加熱する技術のみが開示されており、天候条件によっては十分に冷却水を温めることができない場合が考えられる。特許文献2には、太陽光から得た電力を利用して冷却水を加熱する技術のみが開示されている。そのため、電力に変換されない太陽光エネルギを冷却水の加熱に利用することができない。
However,
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用して内燃機関を暖機することができる暖機装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to warm up an internal combustion engine using electric power obtained from sunlight and solar heat while saving space. Is to provide a warm-up device that can
第1の発明に係る暖機装置は、車両に搭載され、冷媒が流れる冷却路を備えた内燃機関を暖機する。この暖機装置は、車両の外面に設けられ、光エネルギにより発電する発電素子と冷媒が流れる外部流路とを備えた発電ユニットと、冷却路と外部流路とに接続され、冷媒が流れる循環路と、冷却路、外部流路および循環路のいずれかに設けられ、発電素子により発電された電力により発熱するヒータと、冷却路、外部流路および循環路のいずれかに設けられ、冷媒を循環させるポンプ機構とを含む。 A warm-up device according to a first aspect warms up an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and includes a cooling passage through which a refrigerant flows. This warm-up device is provided on the outer surface of the vehicle and is connected to a power generation unit including a power generation element that generates power by light energy and an external flow path through which a refrigerant flows, and a circulation path through which the refrigerant flows. Provided in any one of the passage, the cooling passage, the external flow path, and the circulation path, and is provided in any one of the cooling path, the external flow path, and the circulation path. And a circulating pump mechanism.
第1の発明によると、車両の外面に、発電ユニットが設けられる。発電ユニットには、光エネルギにより発電する発電素子が備えられるので、太陽エネルギから電力を得ることができる。発電ユニットには、発電素子に加えて、冷媒が流れる外部流路が備えられる。このように、冷媒が流れる外部流路を車両の外面に設けられた発電素子とユニット化することにより、省スペース化を図りつつ、太陽光から直接的に伝達される太陽熱あるいは発電素子を経由して間接的に伝達される太陽熱により外部流路内の冷媒を加熱することができる。さらに、発電素子が発電した電力により、循環路に設けられたヒータが発熱して、循環路内の冷媒が温められる。太陽熱により温められた外部流路内の冷媒と、太陽エネルギから得た電力により温められた循環路内の冷媒とが、ポンプ機構により循環されて内燃機関の冷却路を流れる。これにより、冷媒の熱が内燃機関に伝達され、内燃機関が暖機される。その結果、省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用して内燃機関を暖機することができる暖機装置を提供することができる。 第2の発明に係る暖機装置においては、第1の発明の構成に加えて、外部流路は、発電素子に接するように設けられる。 According to the first invention, the power generation unit is provided on the outer surface of the vehicle. Since the power generation unit includes a power generation element that generates power using light energy, power can be obtained from solar energy. In addition to the power generation element, the power generation unit is provided with an external flow path through which the refrigerant flows. In this way, the external flow path through which the refrigerant flows is unitized with the power generation element provided on the outer surface of the vehicle, thereby saving space and via solar heat or the power generation element directly transmitted from sunlight. Thus, the refrigerant in the external channel can be heated by solar heat transmitted indirectly. Furthermore, the electric power generated by the power generation element generates heat in the heater provided in the circulation path, and warms the refrigerant in the circulation path. The refrigerant in the external flow path warmed by solar heat and the refrigerant in the circulation path warmed by electric power obtained from solar energy are circulated by the pump mechanism and flow through the cooling path of the internal combustion engine. Thereby, the heat of the refrigerant is transmitted to the internal combustion engine, and the internal combustion engine is warmed up. As a result, it is possible to provide a warming-up device that can warm up the internal combustion engine using electric power obtained from sunlight and solar heat while saving space. In the warm-up device according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the external flow path is provided in contact with the power generating element.
第2の発明によると、外部流路は、発電素子に接するように設けられる。そのため、発電素子に吸収された太陽熱および発電素子が発電時に生じる熱を、接触面から外部流路へ積極的に伝達することができる。 According to the second invention, the external flow path is provided in contact with the power generation element. Therefore, the solar heat absorbed by the power generation element and the heat generated by the power generation element during power generation can be positively transmitted from the contact surface to the external channel.
第3の発明に係る暖機装置においては、第1または2の発明の構成に加えて、発電ユニットは、車両のルーフ部の上方に設けられる。外部流路は、発電素子の下方に設けられる。 In the warm-up device according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the power generation unit is provided above the roof portion of the vehicle. The external flow path is provided below the power generation element.
第3の発明によると、発電ユニットは、車両のルーフ部の外面に設けられる。そのため、上方から照射される太陽光を発電ユニットにより多く受光させることができる。さらに、外部流路は、発電素子の下方に設けられる。これにより、外部流路と発電素子とを水平方向に並列に設ける場合に比べて、発電ユニットの水平方向のコンパクト化を図りつつ、発電素子の受光面積を大きく確保することができる。そのため、ルーフ部の外面という限られたスペースに発電ユニットを設ける場合であっても、発電ユニットにおける発電量をより多く確保することができる。 According to the third invention, the power generation unit is provided on the outer surface of the roof portion of the vehicle. For this reason, a large amount of sunlight irradiated from above can be received by the power generation unit. Furthermore, the external flow path is provided below the power generation element. Thereby, compared with the case where an external flow path and a power generation element are provided in parallel in the horizontal direction, it is possible to ensure a large light receiving area of the power generation element while reducing the size of the power generation unit in the horizontal direction. Therefore, even if it is a case where a power generation unit is provided in the limited space called the outer surface of a roof part, more power generation amount in a power generation unit can be ensured.
第4の発明に係る暖機装置においては、第1〜3のいずれかの発明の構成に加えて、ポンプ機構は、発電素子により発電された電力により駆動される。 In the warming-up device according to the fourth invention, in addition to the configuration of any one of the first to third inventions, the pump mechanism is driven by the electric power generated by the power generation element.
第4の発明によると、太陽光が存在する限り、内燃機関の停止中であってもポンプ機構を駆動させることができる。そのため、内燃機関の停止中に冷却水を循環させることができる。これにより、内燃機関の始動時に内燃機関が既に暖機されているので、内燃機関が始動してから冷却水を循環させる場合と比べて、内燃機関の始動性をより向上させることができる。 According to the fourth invention, as long as sunlight is present, the pump mechanism can be driven even when the internal combustion engine is stopped. Therefore, the cooling water can be circulated while the internal combustion engine is stopped. Thereby, since the internal combustion engine is already warmed up when the internal combustion engine is started, the startability of the internal combustion engine can be further improved as compared with the case where the cooling water is circulated after the internal combustion engine is started.
第5の発明に係る暖機装置は、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、ヒータを発熱するように制御するための手段とをさらに含む。 In the warming-up device according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, means for detecting the temperature of the refrigerant in the cooling path and the temperature of the refrigerant in the cooling path are predetermined. And a means for controlling the heater to generate heat when the value is lower than the specified value.
第5の発明によると、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、ヒータが発熱される。これにより、ヒータによる消費電力を抑制しつつ、冷却路における冷媒の温度を所定温度以上に維持することができる。 According to the fifth invention, the heater generates heat when the temperature of the refrigerant in the cooling path is lower than a predetermined value. Thereby, the temperature of the refrigerant | coolant in a cooling path can be maintained more than predetermined temperature, suppressing the power consumption by a heater.
第6の発明に係る暖機装置は、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、循環路に設けられ、冷媒が外部流路を経由して循環する状態と、冷媒が外部流路を経由しないで循環する状態とを切り換えるバルブと、冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高い場合に、冷媒が外部流路を経由しないで循環する状態になるようにバルブを制御するための手段とをさらに含む。 A warming-up device according to a sixth aspect of the invention includes a state in which the refrigerant is circulated via an external flow path and the refrigerant is externally flowed in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects of the invention. A valve that switches between a state in which the refrigerant circulates without passing through the passage, a means for detecting the temperature of the refrigerant in the cooling passage, and the refrigerant in the external passage when the temperature of the refrigerant in the cooling passage is higher than a predetermined value. And a means for controlling the valve so as to circulate without going through.
第6の発明によると、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高くなると、バルブが切り換えられて、冷媒が外部流路に流れなくなる。そのため、発電ユニット内に備えられる発電素子を高温の冷媒から切り離して保護することができる。 According to the sixth invention, when the temperature of the refrigerant in the cooling path becomes higher than a predetermined value, the valve is switched and the refrigerant does not flow to the external flow path. Therefore, the power generation element provided in the power generation unit can be protected from being separated from the high-temperature refrigerant.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本実施の形態に係る暖機装置を搭載した車両10の構成について説明する。なお、本実施の形態においては、内燃機関を動力源とする車両10について説明するが、本発明に係る暖機装置を適用できる車両は、少なくとも内燃機関を動力源とする車両であれば、図1に示す車両10に限定されず、たとえば内燃機関と回転電気との少なくともいずれかを動力源とするハイブリッド車両であってもよい。
With reference to FIG. 1, the structure of the
車両10は、エンジン100と、発電ユニット200と、循環路300と、ウォータポンプ400(W/P)と、バルブ500と、ヒータ600と、バッテリ700と、ECU800とを含む。
The
エンジン100は、インジェクタ(図示せず)から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン100のシリンダブロックおよびシリンダヘッドには、冷却水が流動するウォータジャケット(図示せず)が設けられる。
発電ユニット200は、車両10のルーフ上部に設けられる。発電ユニット200は、光エネルギを電気エネルギに変換して発電する太陽電池パネル210と、冷却水が流動する外部流路220とを含む。なお、発電ユニット200については、後に詳述する。
The
循環路300は、循環路310,320およびバイパス流路330とを含む。循環路310は、上流側がウォータポンプ400を経由してエンジン100のウォータジャケットの出口側に接続されるとともに、下流側が外部流路220の入口側に接続される。循環路320は、上流側が外部流路220の出口側に接続されるとともに、下流側がバルブ500およびヒータ600を経由してエンジン100のウォータジャケットの入口側に接続される。循環路310と循環路320とは、外部流路220を経由させないで冷媒を循環させるバイパス流路330で連通されている。
The
ウォータポンプ400は、エンジン100のウォータジャケットの出口側と循環路310との接続部に設けられる。ウォータポンプ400は、バッテリ700に接続され、バッテリ700からの電力により駆動することにより、冷却水を循環させる。ウォータポンプ400は、ECU800に接続され、ウォータポンプ400の駆動は、ECU800からの信号により制御される。
バルブ500は、循環路320とバイパス流路330との合流部に設けられる。バルブ500は、バッテリ700に接続され、バッテリ700からの電力により開閉する。バルブ500は、ECU800に接続され、バルブ500の開閉状態は、ECU800からの信号により制御される。バルブ500が開状態であると、バイパス流路330と循環路320とが遮断され、外部流路220内部の冷却水が循環路320を経由してエンジン100のウォータジャケットに循環される。バルブ500が閉状態であると、バルブ500を境界として循環路320が上流側と下流側とに遮断されるとともに、バイパス流路330と循環路320の下流側とが連通される。これにより、冷却水は、外部流路220を経由せずにバイパス流路330を経由してエンジン100のウォータジャケットに循環される。なお、バルブ500が設けられる場所は、外部流路220を経由せずに冷却水を循環させることができる場所であれば、循環路320とバイパス流路330との合流部であることに限定されない。
The
ヒータ600は、バルブ500とエンジン100のウォータジャケットの入口側との間の循環路320に設けられる。ヒータ600は、バッテリ700に接続される。ヒータ600は、ECU800に接続され、ヒータ600のオンオフ状態は、ECU800からの信号により制御される。ヒータ600は、オン状態であるとバッテリ700からの電力により発熱する。なお、ヒータ600が設けられる場所は、バルブ500の開閉状態に関わらず冷却水が循環する場所であれば、バルブ500とエンジン100のウォータジャケットの入口側との間であることに限定されない。
The
バッテリ700は、車両10に備えられる各電気機器類にハーネスなどで接続され、各電気機器類に電力を供給する。バッテリ700は、発電ユニット200内の太陽電池パネル210とハーネス710により接続される。太陽電池パネル210で発電された電力は、ハーネス710を経由してバッテリ700に蓄電される。
The
ECU800には、冷却水温センサ802、パネル温度センサ804、電力センサ806がハーネスなどにより接続されている。
A cooling
冷却水温センサ802は、エンジン100のウォータジャケットに近接する位置に設けられ、ウォータジャケット内の冷却水の温度TWを検出し、検出結果を表わす信号をECU800に送信する。
Cooling
パネル温度センサ804は、太陽電池パネル210に接する位置に設けられ、太陽電池パネル210の温度TPを検出し、検出結果を表わす信号をECU800に送信する。
電力センサ806は、太陽電池パネル210両端の電圧値および太陽電池パネル210からバッテリ700に供給される電流値から太陽電池パネル210の発電電力値PPを検出し、検出結果を表わす信号をECU800に送信する。
The
ECU800は、冷却水温センサ802、パネル温度センサ804、電力センサ806から送られてきた信号、ROM(Read Only Memory)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、ウォータポンプ400、バルブ500およりヒータ600を制御する。
図2および図3を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の一部を構成する発電ユニット200について説明する。なお、図2は、発電ユニット200を車両10の上側から見た図である。図3は、図2における3−3断面図である。
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the electric
発電ユニット200は、上述のように、車両10のルーフ上部に設けられ、太陽電池パネル210と、外部流路220とを含む。
As described above, the
太陽電池パネル210の上面形状は、より多くの太陽光エネルギを取り込むことができるように、発電ユニット200全体に略矩形状に形成される。また、太陽光エネルギを直接的に取り込むことができるように、太陽電池パネル210は外部流路220よりも上方に設けられる。
The upper surface shape of the
外部流路220の上面は、太陽電池パネル210と直接的に熱交換されるように、太陽電池パネル210の下面と接触するように設けられる。さらに、太陽電池パネル210との接触面積を極力大きくするために、外部流路220の流路断面が太陽電池パネル210との接触面方向を長手方向とする長穴状に形成されるとともに、外部流路220は、入口側から出口側にかけて、太陽電池パネル210の下面全体と接触するように蛇行する。
The upper surface of the
図4を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の機能ブロック図について説明する。図4に示すように、この暖機装置は、運転判断部810と、指令部820とを含む。
With reference to FIG. 4, the functional block diagram of the warming-up apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 4, this warm-up device includes an
運転判断部810は、冷却水温センサ802、パネル温度センサ804、電力センサ806からの信号に基づいて、ウォータポンプ400、バルブ500、ヒータ600の各部をどのように運転するかを判断する。
The
指令部820は、運転判断部810の判断結果に基づいて、ヒータ600、ウォータポンプ400、バルブ500の各部に運転指令を送信する。
The
このような機能は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ECU800に含まれるCPU(Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、上述した機能をソフトウェアで実現した場合を説明する。
Such functions mainly include a CPU (Central Processing Unit) included in the
図5を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の一部を構成するECU800が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、エンジン100が運転状態であるか否かに関わらず、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
With reference to FIG. 5, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU800は、冷却水温センサ802、パネル温度センサ804、電力センサ806からの信号に基づいて、ウォータジャケット内の冷却水の温度TW、太陽電池パネル210の温度TP、太陽電池パネル210の発電電力値PPのモニタを開始する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU800は、ウォータジャケット内の冷却水の温度TWがしきい値Aより低いか否かを判断する。しきい値Aは、エンジン100の始動性や運転継続性を考慮してエンジン100を暖機する必要があるか否かの観点から設定される。しきい値Aより低いと(S102にてYES)、処理はS104に移される。そうでないと(S102にてNO)、処理はS116に移される。
In S102,
S104にて、ECU800は、発電電力値PPがしきい値Bより大きいか否かを判断する。しきい値Bは、ウォータポンプ400、バルブ500およびヒータ600を運転した場合の消費電力値に応じて設定される。しきい値Bより大きいと(S104にてYES)、処理はS106に移される。そうでないと(S104にてNO)、この処理は終了する。
In S104,
S106にて、ECU800は、太陽電池パネル210の温度TPがしきい値Cより高いか否かを判断する。しきい値Cは、少なくともウォータジャケット内の冷却水の温度TWより高い値となるように設定される。しきい値Cより高いと(S106にてYES)、処理はS108に移される。そうでないと(S106にてNO)、処理はS110に移される。
In S106,
S108にて、ECU800は、バルブ500を開状態に制御する。S110にて、ECU800は、バルブ500を閉状態に制御する。S112にて、ECU800は、ウォータポンプ400をオンする。S114にて、ECU800は、ヒータ600をオンする。
In S108,
S116にて、ECU800は、ウォータジャケット内の冷却水の温度TWがしきい値Dより高いか否かを判断する。しきい値Dは、しきい値Aよりも高く、太陽電池パネル210の耐熱性を考慮して外部流路220への冷却水の循環を抑制する必要があるか否かの観点から設定される。しきい値Dより高いと(S116にてYES)、処理はS118に移される。そうでないと(S116にてNO)、処理はS120に移される。
In S116,
S118にて、ECU800は、バルブ500を閉状態に制御する。S120にて、ECU800は、バルブ500を開状態に制御する。S122にて、ECU800は、ウォータポンプ400をオフする。S124にて、ECU800は、ヒータ600をオフする。
In S118,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る暖機装置の作用について説明する。 The operation of the warming-up device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
エンジン100の停止時において、発電ユニット200内部の太陽電池パネル210に太陽光が照射されると、照射された太陽光エネルギの一部は、太陽電池パネル210で発電電力値PPに変換されて、バッテリ700に充電される。一方、電気エネルギに変換されたかった太陽光エネルギの一部は、熱エネルギとして太陽電池パネル210に吸収され、太陽電池パネル210が加熱される。
When the
外部流路220の上面は、太陽電池パネル210の下面と接触するように設けられる。そのため、太陽電池パネル210に吸収された太陽熱および太陽電池パネル210が発電時に発生する熱を、接触面から直接外部流路220へ積極的に伝達することができる。これにより、外部流路220内部の冷媒が加熱される。
The upper surface of the
さらに、太陽電池パネル210と外部流路220とを水平方向に並べる場合に比べて、発電ユニット200の水平方向のコンパクト化を図りつつ、太陽電池パネル210の受光面積を大きく確保することができる。そのため、車両10のルーフ上部という限られたスペースに発電ユニット200を設ける場合であっても、太陽電池パネル210における発電量をより多く確保することができる。
Furthermore, compared with the case where the
さらに、太陽電池パネル210との接触面積を極力大きくするために、外部流路220の流路断面が太陽電池パネル210との接触面方向を長手方向とする長穴状に形成され、太陽電池パネル210の下面全体と接触するように蛇行する。これにより、太陽電池パネル210と外部流路220との熱交換がより積極的に行なわれる。そのため、比較的天候が悪い場合であっても、外部流路220内部の冷媒をより高い温度にすることができる。
Further, in order to increase the contact area with the
ウォータジャケット内の冷却水の温度TW、太陽電池パネル210の温度TP、太陽電池パネル210の発電電力値PPのモニタされる(S100)。ウォータジャケット内の冷却水の温度TWが低温であると(S102にてYES)、エンジン100を暖機する必要がある。
The temperature TW of the cooling water in the water jacket, the temperature TP of the
そこで、太陽電池パネル210の発電電力値PPがウォータポンプ400、バルブ500およびヒータ600を運転した場合の消費電力値より大きく(S104にてYES)、太陽電池パネル210の温度TPがウォータジャケット内の冷却水の温度TWより高いと(S106にてYES)、バルブ500が開かれ(S108)、ウォータポンプ400がオンされ(S112)、ヒータ600がオンされる(S114)。そのため、太陽熱で温められた外部流路220内部の冷却水およびヒータ600で温められた冷却水が、エンジン100のウォータジャケットに流れる。これにより、エンジン100の停止中にエンジン100が暖機される。なお、ウォータポンプ400、バルブ500およびヒータ600の運転により、バッテリ700の電力が消費されるが、同時にバッテリ700には太陽電池パネル210の発電電力が充電される。これにより、バッテリ700の過放電が抑制される。
Therefore, the power generation value PP of
なお、太陽電池パネル210の温度TPがウォータジャケット内の冷却水の温度TWより低い場合(S106にてNO)には、バルブ500が閉じて(S110)、ヒータ600のみでエンジン100を暖機することができる(S112、S114)。
When temperature TP of
さらに、ウォータジャケット内の冷却水の温度TWが高温であると(S102にてNO、S116にてYES)、バルブ500が閉じられ(S118)、ウォータポンプ400およびヒータ600がオフされる(S22、S124)。これにより、太陽電池パネル210を高温の冷却水から切り離して保護することができる。
Further, when temperature TW of the cooling water in the water jacket is high (NO in S102, YES in S116),
以上のように、本実施の形態に係る暖機装置によれば、車両のルーフ上部に太陽電池パネルを設け、エンジンとの間で冷却水が循環する外部流路を太陽電池パネルの下方に接するように一体的に設けた。そのため、太陽熱で冷却水が加熱されるとともに、太陽電池パネルで発電した電力でヒータおよびウォータポンプが作動される。そのため、発電ユニットの省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用してエンジンの始動前にエンジンを暖機することができる。 As described above, according to the warming-up device according to the present embodiment, the solar cell panel is provided in the upper part of the roof of the vehicle, and the external flow path through which the cooling water circulates between the engine and the engine is in contact with the lower side of the solar cell panel. So as to be integrated. Therefore, the cooling water is heated by solar heat, and the heater and the water pump are operated by the electric power generated by the solar cell panel. Therefore, the engine can be warmed up before the engine is started using the electric power obtained from sunlight and solar heat while saving the space of the power generation unit.
なお、本実施の形態においては、外部流路220が太陽電池パネル210の下方に設けられる場合について説明したが、外部流路220と太陽電池パネル210との位置関係はこれに限定されない。たとえば、外部流路220に太陽光が直接照射されるように、外部流路220の全部または一部を太陽電池パネル210と上下方向に重ならないように設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 車両、100 エンジン、200 発電ユニット、210 太陽電池パネル、220 外部流路、300,310,320 循環路、330 バイパス流路、400 ウォータポンプ、500 バルブ、600 ヒータ、700 バッテリ、710 ハーネス、800 ECU、802 冷却水温センサ、804 パネル温度センサ、806 電力センサ、810 運転判断部、820 指令部。 10 Vehicle, 100 Engine, 200 Power generation unit, 210 Solar panel, 220 External flow path, 300, 310, 320 Circulation path, 330 Bypass flow path, 400 Water pump, 500 Valve, 600 Heater, 700 Battery, 710 Harness, 800 ECU, 802 Cooling water temperature sensor, 804 Panel temperature sensor, 806 Power sensor, 810 Operation determination part, 820 Command part.
Claims (6)
前記車両の外面に設けられ、光エネルギにより発電する発電素子と前記冷媒が流れる外部流路とを備えた発電ユニットと、
前記冷却路と前記外部流路とに接続され、前記冷媒が流れる循環路と、
前記冷却路、前記外部流路および前記循環路のいずれかに設けられ、前記発電素子により発電された電力により発熱するヒータと、
前記冷却路、前記外部流路および前記循環路のいずれかに設けられ、前記冷媒を循環させるポンプ機構とを含む、暖機装置。 A warm-up device for an internal combustion engine equipped with a cooling path mounted on a vehicle and through which a refrigerant flows,
A power generation unit that is provided on the outer surface of the vehicle and includes a power generation element that generates power by light energy and an external flow path through which the refrigerant flows;
A circulation path connected to the cooling path and the external flow path, through which the refrigerant flows;
A heater provided in any one of the cooling path, the external flow path, and the circulation path and generating heat by the power generated by the power generation element;
A warming-up device including a pump mechanism that is provided in any one of the cooling path, the external flow path, and the circulation path and circulates the refrigerant.
前記外部流路は、前記発電素子の下方に設けられる、請求項1または2に記載の暖機装置。 The power generation unit is provided on an outer surface of the roof portion of the vehicle,
The warm-up device according to claim 1, wherein the external flow path is provided below the power generation element.
前記冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、
前記冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、前記ヒータを発熱するように制御するための手段とをさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の暖機装置。 The warm-up device is
Means for detecting the temperature of the refrigerant in the cooling path;
The warming-up apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for controlling the heater to generate heat when the temperature of the refrigerant in the cooling path is lower than a predetermined value.
前記循環路に設けられ、前記冷媒が前記外部流路を経由して循環する状態と、前記冷媒が前記外部流路を経由しないで循環する状態とを切り換えるバルブと、
前記冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、
前記冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高い場合に、前記冷媒が前記外部流路を経由しないで循環する状態になるように前記バルブを制御するための手段とをさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の暖機装置。 The warm-up device is
A valve provided in the circulation path for switching between a state where the refrigerant circulates via the external flow path and a state where the refrigerant circulates without passing through the external flow path;
Means for detecting the temperature of the refrigerant in the cooling path;
And a means for controlling the valve so that the refrigerant circulates without passing through the external flow path when the temperature of the refrigerant in the cooling path is higher than a predetermined value. Item 5. A warming-up device according to any one of Items 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007159064A JP2008309094A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Warming-up device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007159064A JP2008309094A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Warming-up device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008309094A true JP2008309094A (en) | 2008-12-25 |
Family
ID=40236908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007159064A Withdrawn JP2008309094A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Warming-up device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008309094A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103758625A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-30 | 邹燕燕 | Solar cooling system for vehicle |
CN105508116A (en) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 青州市春晖科技发展有限公司 | Diesel engine circulation water thermostatic apparatus |
JP2016215799A (en) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 矢崎総業株式会社 | Vehicular heat circulation system |
CN111207021A (en) * | 2020-02-12 | 2020-05-29 | 南通理工学院 | Cylinder body heating device for vehicle |
CN115234410A (en) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | Control method of engine water injection system, storage medium and vehicle |
DE102015116411B4 (en) | 2014-09-30 | 2024-02-01 | Ford Global Technologies, Llc | COOLING SYSTEM FOR A VEHICLE SOLAR PANEL |
-
2007
- 2007-06-15 JP JP2007159064A patent/JP2008309094A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103758625A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-30 | 邹燕燕 | Solar cooling system for vehicle |
DE102015116411B4 (en) | 2014-09-30 | 2024-02-01 | Ford Global Technologies, Llc | COOLING SYSTEM FOR A VEHICLE SOLAR PANEL |
JP2016215799A (en) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 矢崎総業株式会社 | Vehicular heat circulation system |
CN105508116A (en) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 青州市春晖科技发展有限公司 | Diesel engine circulation water thermostatic apparatus |
CN105508116B (en) * | 2015-12-31 | 2016-08-17 | 青州市春晖科技发展有限公司 | A kind of diesel engine cycle water thermostat |
CN111207021A (en) * | 2020-02-12 | 2020-05-29 | 南通理工学院 | Cylinder body heating device for vehicle |
CN115234410A (en) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | Control method of engine water injection system, storage medium and vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8069827B2 (en) | Vehicle cooling controller and cooling control method | |
JP2006177265A (en) | Thermoelectric power generation device | |
CN112208392B (en) | Hydrogen fuel cell automobile water heat management system and control method thereof | |
EP2039904A2 (en) | Warm-up sytem and warm-up method for in-vehicle power train | |
JP2011085059A (en) | Thermostat and cooling device for vehicle | |
JP2013119259A (en) | On-board battery temperature regulator | |
JP2010284045A (en) | Heat supply device | |
CN210668548U (en) | Fuel cell comprehensive heat management system and fuel cell electric vehicle | |
JP2008309094A (en) | Warming-up device for internal combustion engine | |
JP2016003603A (en) | vehicle | |
JP2008291690A (en) | Cooling system | |
KR20110131885A (en) | Seat air conditioner for vehicle | |
CN208515373U (en) | A kind of hybrid vehicle heat management system | |
CN206221041U (en) | One kind utilizes Vehicular exhaust electricity generation system | |
JP2006051852A (en) | Heating system for hybrid vehicle | |
KR101610082B1 (en) | Heating system for fuel cell vehicle and orerating method thereof | |
KR101219402B1 (en) | Waste heat management system for electric vehicle | |
JP2011052662A (en) | Waste heat recovery device for vehicle | |
KR20120094567A (en) | Heating system for electric vehicles using waste heat | |
CN206175121U (en) | But thermoelectric generation's semiconductor parking heater | |
CN110067623A (en) | Parking heater assembly, automobile parking heating system and control method | |
CN106286070A (en) | A kind of can the quasiconductor parking heater of thermo-electric generation | |
JP2008223488A (en) | Cooling system for hybrid vehicle | |
JP2005093117A (en) | Fuel cell system | |
KR100853177B1 (en) | Heating system for fuel cell vehicle and heating method using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100907 |