JP2009041484A - エンジン暖機促進システム - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの暖機を効果的に促進できるエンジン暖機促進システムを提供すること。
【解決手段】このエンジン暖機促進システム１は、媒体の吸着により発熱すると共に媒体の脱離により再生する吸着発熱部２４を有すると共に吸着発熱部２４の発熱作用により熱エネルギーを取得して空調空気を加熱する空調装置２と、媒体とエンジンオイルとの熱交換を行う熱交換部３４とを備える。そして、吸着発熱部２４の吸着熱により媒体が加熱され、この媒体とエンジン冷却水との熱交換が熱交換部３４にて行われてエンジン冷却水が加熱される。そして、エンジンの暖機運転時にて、このエンジン冷却水がエンジンに供給される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エンジン暖機促進システムに関し、さらに詳しくは、エンジンの暖機を効果的に促進できるエンジン暖機促進システムに関する。

エンジンの始動時には、エンジンの燃費および出力を向上させ、また、排気エミッションおよびエンジン音を低減するために、エンジンの暖機を効果的に促進することが求められる。

このような課題に関する従来のエンジン暖機促進システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。従来のエンジン暖機促進システム（内燃機関の冷却装置）は、ウォータポンプの駆動により冷却水を強制的に循環させるようにした内燃機関の冷却装置において、暖機運転時にウォータポンプの駆動を停止する手段と、機関本体のウォータジャケットをウォータタンクに連通する通路と、この通路の途中に介装される電動ポンプとを備えるとともに、暖機運転時に前記電動ポンプを駆動してウォータジャケットの冷却水を抜き取り、かつ暖機完了後に前記抜き取った冷却水をウォータタンクからウォータジャケットへと戻す制御手段を設けたことを特徴とする。

実公平３−２６２５５号公報

この発明は、エンジンの暖機を効果的に促進できるエンジン暖機促進システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、エンジンの暖機を促進するためのエンジン暖機促進システムであって、媒体の吸着により発熱すると共に媒体の脱離により再生する吸着発熱部を有すると共に前記吸着発熱部の発熱作用により熱エネルギーを取得して空調空気を加熱する空調装置と、媒体とエンジンオイルとの熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジン冷却水との熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジン冷却水が加熱されると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジン冷却水がエンジンに供給されることを特徴とする。

このエンジン暖機促進システムでは、吸着発熱部における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてエンジン冷却水が加熱されて高温となる。そして、エンジンの暖機運転時にて、この高温のエンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部からエンジンに供給されて循環する。これにより、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジンの暖機が効果的に促進される利点がある。特に、かかる構成では、既存の吸着発熱部（空調装置の吸着発熱部）が用いられて媒体の加熱が行われるので、新たな吸着発熱部を設ける必要がない。したがって、暖機システムが簡素化される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、前記空調装置が、媒体と空調空気とを熱交換させるヒータコアと、前記ヒータコアを迂回するバイパス通路とを有すると共に、前記ヒータコア側の媒体流路と前記バイパス通路側の媒体流路とを切り替え可能に有し、且つ、エンジン冷却水の加熱時には、前記吸着発熱部にて加熱された媒体が前記バイパス通路側の媒体流路を通って前記熱交換部に供給される。

このエンジン暖機促進システムでは、媒体がヒータコアにて熱交換することなく高温のまま熱交換部に供給される。そして、この高温の媒体とエンジン冷却水等との間で熱交換が行われる。これにより、エンジン冷却水等が効率的に加熱される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、暖房運転の中断時あるいは停止時に、前記吸着発熱部にて加熱された媒体が前記バイパス通路を通って前記熱交換部に供給される。

このエンジン暖機促進システムでは、暖房運転の中断時あるいは停止時を利用して、媒体の加熱が行われる。これにより、空調装置による室内の暖房運転が妨げられることなく、媒体の加熱が行われる利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、エンジンの排気を導入すると共に排気熱により前記吸着発熱部を加熱する排気導入手段を備え、且つ、前記吸着発熱部における媒体の温度Ｔｂの上昇率ΔＴｂ／Δｔが所定の閾値Ｘ以下のときに、前記吸着発熱部への媒体の供給が停止されると共に前記吸着発熱部が前記排気導入手段により加熱される。

このエンジン暖機促進システムでは、吸着発熱部が加熱されることにより、媒体が吸着発熱部から脱離して吸着発熱部が再生する。そして、媒体が再び吸着発熱部に供給されることにより、吸着発熱部が発熱して高温の媒体が取得される。これにより、高温の媒体が繰り返し取得される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、蓄熱構造を有すると共にエンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部を備え、且つ、媒体との熱交換により加熱されたエンジン冷却水が前記エンジン冷却水貯留部に貯留されると共に、当該エンジン冷却水が次回のエンジンの暖機運転時にてエンジンに供給される。

このエンジン暖機促進システムでは、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジンの暖機が促進される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、エンジンの暖機運転時にてエンジンへのエンジン冷却水の供給が停止される構成において、エンジン冷却水の供給が停止されたときに、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱されると共に、当該媒体とエンジン冷却水との間で熱交換が行われてエンジン冷却水が加熱される。

このエンジン暖機促進システムでは、エンジンが十分に暖機されることなく停止された場合にも、ある程度加熱されて高温となったエンジン冷却水が貯留される。そして、このエンジン冷却水が次回のエンジン始動時にて用いられる。これにより、例えば、エンジンがショートトリップにて使用される場合にも、エンジンの暖機が効果的に促進される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、媒体とエンジンオイルとの熱交換を行う熱交換部を備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジンオイルとの熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジンオイルが温められると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジンオイルがエンジンに供給される。

このエンジン暖機促進システムでは、常温のエンジンオイルが用いられる構成と比較して、エンジンの円滑な動作が確保される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、前記熱交換部が単一の蓄熱構造を有すると共に、前記吸着発熱部により加熱された媒体と、エンジン冷却水と、エンジンオイルとの熱交換が前記熱交換部にて行われる。

このエンジン暖機促進システムでは、複数の熱交換部にて媒体とエンジン冷却水等との熱交換が行われる構成と比較して、熱交換が効率的に行われる利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、前記熱交換部が、前記吸着発熱部により加熱された媒体を貯留する媒体貯留部と、エンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部と、エンジンオイルを貯留するエンジンオイル貯留部とを有し、且つ、前記エンジン冷却水貯留部が前記媒体貯留部を収容すると共に前記エンジンオイル貯留部が前記エンジン冷却水貯留部を収容する。

このエンジン暖機促進システムでは、対流し難く高い粘性を有するエンジンオイルが媒体貯留部およびエンジン冷却水貯留部の外周に配置されるので、媒体およびエンジン冷却水の熱エネルギーの流出が低減される。これにより、エンジン冷却水の加熱が効果的に行われる利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、媒体とＡＴＦとの熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とＡＴＦとの熱交換が前記熱交換部にて行われてＡＴＦが温められると共に、エンジンの暖機運転時にて当該ＡＴＦがトランスミッションに供給される。

このエンジン暖機促進システムでは、常温のＡＴＦが用いられる構成と比較して、エンジンの円滑な動作が確保される利点がある。

また、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、エンジンの暖機を促進するためのエンジン暖機促進システムであって、媒体の吸着により発熱する吸着発熱部と、媒体とエンジン冷却水との熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジン冷却水との熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジン冷却水が加熱されると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジン冷却水がエンジンに供給されることを特徴とする。

このエンジン暖機促進システムでは、吸着発熱部における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてエンジン冷却水が加熱されて高温となる。そして、エンジンの暖機運転時にて、この高温のエンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部からエンジンに供給されて循環する。これにより、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジンの暖機が効果的に促進される利点がある。

この発明にかかるエンジン暖機促進システムでは、吸着発熱部における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてエンジン冷却水が加熱されて高温となる。そして、エンジンの暖機運転時にて、この高温のエンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部からエンジンに供給されて循環する。これにより、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジンの暖機が効果的に促進される利点がある。特に、かかる構成では、既存の吸着発熱部（空調装置の吸着発熱部）が用いられて媒体の加熱が行われるので、新たな吸着発熱部を設ける必要がない。したがって、暖機システムが簡素化される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかるエンジン暖機促進システムを示す構成図である。図２〜図９は、図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示すフローチャート（図２）および説明図（図３〜図９）である。図１０〜図１３は、図１に記載したエンジン暖機促進システムの変形例を示す説明図である。

［エンジン暖機促進システム］
このエンジン暖機促進システム１は、エンジン１０の暖機を促進するためのシステムであり、空調装置２と、エンジン冷却水等の循環系３と、複数の温度センサ４１〜４３とを有する（図１参照）。このエンジン暖機促進システム１では、エンジン１０の始動時にて高温のエンジン冷却水が用いられることにより、エンジン１０の暖機が促進される。

［空調装置］
空調装置２は、車両に設置されて車室内の空気を調和する装置であり、例えば、車室内の暖房運転を行い得る（図１参照）。この空調装置２は、媒体貯留部２１と、ポンプ２２と、媒体噴射部２３と、吸着発熱部２４と、ヒータコア２５とを有し、これらが媒体用配管２６１、２６２を介して接続されて構成される。また、空調装置２は、排気導入手段２７を有する。

媒体貯留部２１は、媒体を貯留するタンクである。この媒体貯留部２１は、例えば、良好な熱伝導性を有する金属容器により構成される。また、媒体には、例えば、水、不凍液などが採用される。ポンプ２２は、媒体貯留部２１内の媒体を汲み上げて媒体噴射部２３に供給する。このポンプ２２は、例えば、電動式のウォータポンプにより構成される。媒体噴射部２３は、デリバリパイプ２３１と、複数の噴射ノズル２３２とを有する。デリバリパイプ２３１は、供給側の媒体用配管２６１を介してポンプ２２および媒体貯留部２１に接続される。複数の噴射ノズル２３２は、デリバリパイプ２３１上に配列される。この媒体噴射部２３では、デリバリパイプ２３１が媒体を各噴射ノズル２３２に分配し、この媒体を各噴射ノズル２３２が吸着発熱部２４に向けて噴射する。

吸着発熱部２４は、媒体の吸着により発熱し、また、媒体の脱離により再生する特性を有する。この吸着発熱部２４は、例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトなどにより構成される。ヒータコア２５は、空調空気の通路（以下、空気通路という。）Ｒ上に配置される。また、ヒータコア２５は、その入口側にて吸着発熱部２４に連通し、その出口側にて回収側の媒体用配管２６２を介して媒体貯留部２１に接続される。このヒータコア２５では、吸着発熱部２４から流入した媒体と空気通路Ｒの空調空気との間で熱交換が行われる。そして、熱交換後の媒体が、回収側の媒体用配管２６２を介して媒体貯留部２１に回収される。なお、空気通路Ｒには、ヒータコア２５の上流側にブロアファンＦが配置される。このブロアファンＦにより空気通路Ｒ内の空調空気が送られて、車室内に吹き出される。

排気導入手段２７は、媒体噴射部２３から噴射された媒体を加熱して蒸発させる機能と、吸着発熱部２４を加熱して吸着発熱部２４に吸着された媒体を蒸発させる機能とを有する（図１参照）。この排気導入手段２７は、例えば、エンジン１０の排気熱を用いて発熱する。具体的には、排気導入手段２７が放熱部２７１を有し、この放熱部２７１が排気用配管（排気バイパス管）２７２を介してエンジン１０の排気通路１１に接続される。また、排気用配管２７２に排気ＯＮ−ＯＦＦ弁２７３が設けられる。また、エンジン１０の排気通路１１に排気切換バルブ１２が設けられる。これらの排気ＯＮ−ＯＦＦ弁２７３および排気切換バルブ１２は、排気通路１１から排気用配管２７２への排気の流入のＯＮ−ＯＦＦを切り替える。この排気導入手段２７では、排気ＯＮ−ＯＦＦ弁２７３および排気切換バルブ１２の開閉操作により、排気通路１１の排気が排気用配管２７２を介して排気通路１１に供給される。そして、この排気熱により放熱部２７１が発熱する。

温度センサ４１、４２には、車室内の温度Ｔａを計測する温度センサ４１と、吸着発熱部２４に配置されて媒体の温度Ｔｂを計測する温度センサ４２とがある（図１参照）。そして、これらの温度センサ４１、４２の出力信号に基づいて、後述するポンプ２２の駆動制御や、排気切換バルブ１２および排気ＯＮ−ＯＦＦ弁２７３の開閉制御などが行われる。なお、これらの制御は、例えば、エンジン１０のＥＣＵ（Engine Control Unit）により行われる。

［空調装置の暖房運転モード］
この空調装置２では、以下のように、車室内の暖房運転が行われる（図１〜図３参照）。まず、車室内に設置された操作スイッチ（図示省略）がＯＮされると、排気導入手段２７の放熱部２７１に排気が供給されて、放熱部２７１が発熱する（ＳＴ１１）。次に、ポンプ２２が駆動されて、媒体貯留部２１内の媒体が汲み上げられる（ＳＴ１２）。すると、媒体が供給側の媒体用配管２６１を介して媒体噴射部２３のデリバリパイプ２３１に供給される。次に、この媒体がデリバリパイプ２３１から各噴射ノズル２３２に分配され、各噴射ノズル２３２から吸着発熱部２４に向けて噴射される（図３参照）。すると、噴射により微粒化された媒体が放熱部２７１により加熱されて蒸発し（気体となり）、この蒸気化（気体分子化）された媒体が吸着発熱部２４に吸着する。すると、この媒体が熱エネルギーを放出して、吸着発熱部２４の周囲にある媒体が加熱される。次に、この加熱された媒体が吸着発熱部２４からヒータコア２５に流入して、空気通路Ｒ内の空調空気と熱交換する。これにより、空調空気が加熱されて温風となり、この温風により車室内の暖房が行われる。また、熱交換により冷却された媒体がヒータコア２５から排出され、回収側の媒体用配管２６２を介して媒体貯留部２１に回収される。

次に、ポンプ２２の駆動停止条件が判定され（ＳＴ１３）、所定の条件が満たされる場合には、ポンプ２２の駆動が停止される（ＳＴ１４）。例えば、吸着発熱部２４における媒体の温度Ｔｂの上昇率ΔＴｂ／Δｔが所定の閾値Ｘよりも大きい（ΔＴｂ／Δｔ＞Ｘ）場合には、吸着発熱部２４に吸着された媒体が飽和状態にあると考えられる（図５参照）。そこで、かかる場合には、ポンプ２２の駆動が停止されて、吸着発熱部２４への媒体の供給が遮断される（図４参照）。このとき、排気導入手段２７では、排気が放熱部２７１に継続的に供給されて、放熱部２７１が発熱し続ける。すると、この発熱により吸着発熱部２４が加熱されて、吸着発熱部２４に吸着している媒体が蒸発（気化）する。すなわち、吸着発熱部２４が加熱されると、吸着発熱部２４の孔に入り込んでいる媒体が蒸発して吸着発熱部２４か脱離する。これにより、吸着発熱部２４が媒体を吸着できる状態に再生される。

次に、ポンプ２２の駆動再開条件が判定され（ＳＴ１５）、所定の条件が満たされる場合には、ポンプ２２の駆動が再開される（ＳＴ１２）。例えば、吸着発熱部２４における媒体の温度Ｔｂの上昇率ΔＴｂ／Δｔが所定の閾値Ｘ以下の場合（ΔＴｂ／Δｔ≦Ｘ）には、吸着発熱部２４が媒体を吸着可能な状態に再生されていると考えられる（図５参照）。そこで、かかる場合には、ポンプ２２の駆動が再開されて、吸着発熱部２４への媒体の供給が再開される（図３参照）。これにより、熱エネルギーが再び取得されて、空調空気の加熱が行われる。

そして、ポンプ２２の駆動開始（ＳＴ１２）および駆動停止（ＳＴ１４）が交互に行われることにより、吸着発熱部２４の発熱および再生が繰り返されて車室内の暖房運転が行われる。一方、ポンプ２２の駆動再開条件が満たされない場合には、暖房運転の運転終了条件が判定される（ＳＴ１６）。そして、所定の条件が満たされる場合には、吸着発熱部２４への排気の導入が停止されて（ＳＴ１７）、暖房運転が終了される。例えば、車室内の温度Ｔａが設定温度Ｔａｃに到達すると、暖房運転が終了される。

［エンジン冷却水等の循環系］
エンジン冷却水等の循環系３は、エンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部３１と、エンジンオイルを貯留するエンジンオイル貯留部３２と、ＡＴＦ（automatic transmission fluid）を貯留するＡＴＦ貯留部３３と、後述する熱交換部３４とを有し、これらとエンジン１０あるいはトランスミッション（図示省略）とが配管３５〜３７を介して接続される（図１参照）。また、エンジン１０には、エンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する温度センサ４３が設けられる。

熱交換部３４は、空調装置２の媒体と、エンジン冷却水等（エンジン冷却水、エンジンオイルおよびＡＴＦ）との熱交換を行う。例えば、この実施例では、熱交換部３４が単一の蓄熱容器により構成されている（図１参照）。そして、この熱交換部３４内に媒体貯留部２１、エンジン冷却水貯留部３１、エンジンオイル貯留部３２およびＡＴＦ貯留部３３が収容されている。また、媒体貯留部２１がエンジン冷却水貯留部３１に収容されており、このエンジン冷却水貯留部３１とＡＴＦ貯留部３３とがエンジンオイル貯留部３２に収容されている。そして、このエンジンオイル貯留部３２が断熱容器により構成されている。また、媒体貯留部２１、エンジン冷却水貯留部３１およびＡＴＦ貯留部３３は、いずれも熱伝導性の良い金属製容器により構成されている。これにより、各貯留部２１、３１〜３３内の液体（媒体、エンジン冷却水、エンジンオイルおよびＡＴＦ）が相互に熱交換可能に構成されている。また、これらの液体の熱が外部に逃げないように、熱交換部３４が構成されている。

また、空調装置２には、吸着発熱部２４と、回収側の媒体用配管２６２とを接続するバイパス通路２６３が設けられる（図１、図３および図６参照）。このバイパス通路２６３とヒータコア２５側の媒体用配管２６２とは、これらの合流地点に設けられた三方弁２６４により切り替えられる。例えば、三方弁２６４がバイパス通路２６３側を閉止している（ヒータコア２５側の媒体用配管２６２を開放している）ときは、吸着発熱部２４の媒体がヒータコア２５を通過し、媒体用配管２６２を介して媒体貯留部２１に回収される（図３参照）。一方、三方弁２６４がバイパス通路２６３側を開放している（ヒータコア２５側の媒体用配管２６２を閉止している）ときは、吸着発熱部２４の媒体がバイパス通路２６３を通ってヒータコア２５を迂回し、媒体用配管２６２を介して媒体貯留部２１に回収される（図６参照）。なお、三方弁２６４の操作は、ＥＣＵにより行われる。

ここで、媒体貯留部２１には、加熱されて高温となった媒体が貯留される（図１参照）。また、熱交換部３４にて、媒体とエンジン冷却水、ＡＴＦおよびエンジンオイルとの間で熱交換が行われる。これにより、エンジン冷却水等の加熱が行われる。なお、媒体の加熱は、空調装置２の暖房運転時に並行して、あるいは、空調装置２の暖房運転とは独立して行われる。

例えば、暖房運転時にて媒体の加熱が行われる場合には、車室内の温度Ｔａと暖房運転の設定温度Ｔａｃとが比較される。そして、Ｔａ≧Ｔａｃの場合には、三方弁２６４が操作されて、バイパス通路２６３側が開放される（ヒータコア２５側の媒体用配管２６２が閉止される）（図６参照）。すると、吸着発熱部２４および排気導入手段２７にて加熱された媒体が、バイパス通路２６３を通って直接的に媒体貯留部２１に回収される。このとき、ヒータコア２５にて媒体の熱交換が行われないため、高温の媒体が媒体貯留部２１に回収される。そして、この媒体の熱エネルギーにより、エンジン冷却水、ＡＴＦおよびエンジンオイルの加熱が行われる。そして、加熱されたエンジン冷却水等が熱交換部３４にて保温される。なお、Ｔａ＜Ｔａｃの場合には、バイパス通路２６３側が閉止されて（ヒータコア２５側の媒体用配管２６２が開放されて）、通常通りの暖房運転が行われる（図３参照）。

一方、暖房運転の停止時にて媒体の加熱が行われる場合には、三方弁２６４が操作されて、バイパス通路２６３側が開放される（ヒータコア２５側の媒体用配管２６２が閉止される）（図６参照）。そして、この状態にてポンプ２２が駆動されて媒体が吸着発熱部２４に供給され、また、排気導入手段２７による放熱が行われて、媒体が加熱される。そして、高温となった媒体が媒体貯留部２１に回収されて、エンジン冷却水、ＡＴＦおよびエンジンオイルの加熱が行われる。そして、この高温のエンジン冷却水等が熱交換部３４にて保温される。

［エンジンの暖機の促進等］
上記のように、エンジン冷却水貯留部３１には、媒体との熱交換により加熱されて高温となったエンジン冷却水が貯留される（図１参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時には、この高温のエンジン冷却水がエンジン１０に供給される。すると、常温のエンジン冷却水がエンジンに供給される構成と比較して、エンジン１０の暖機が効果的に促進される（図７参照）。

また、同時に、エンジンオイル貯留部３２には、媒体との熱交換により温められたエンジンオイルが貯留されている（図１参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時には、このエンジンオイルがエンジン１０に供給される。すると、常温のエンジンオイルがエンジンに供給される構成と比較して、エンジン１０の動作が円滑に行われる（図８参照）。また、エンジンオイル貯留部３２には、媒体との熱交換により温められたＡＴＦが貯留されている（図１参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時には、このＡＴＦがエンジン１０に供給される。すると、常温のＡＴＦがトランスミッションに供給される構成と比較して、トランスミッションの動作が円滑に行われる（図９参照）。

［効果］
このエンジン暖機促進システム１では、吸着発熱部２４における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてエンジン冷却水が加熱されて高温となる（図１および図６参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時にて、この高温のエンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部３１からエンジン１０に供給されて循環する。これにより、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジン１０の暖機が効果的に促進される利点がある（図７参照）。

特に、上記の構成では、既存の吸着発熱部２４（空調装置２の吸着発熱部２４）が用いられて媒体の加熱が行われるので、新たな吸着発熱部を設ける必要がない。したがって、暖機システムが簡素化される利点がある。

［付加的事項１］
また、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、空調装置２が、媒体と空調空気とを熱交換させるヒータコア２５と、このヒータコア２５を迂回するバイパス通路２６３と有し、また、これらの媒体流路（ヒータコア２５側の媒体流路およびバイパス通路２６３側の媒体流路）を切り替え可能に有する（図１参照）。そして、エンジン冷却水等の加熱時には、吸着発熱部２４にて加熱された媒体がバイパス通路２６３側の媒体流路を通って熱交換部３４に供給される（図６参照）。かかる構成では、媒体がヒータコア２５にて熱交換することなく高温のまま熱交換部３４に供給される（媒体貯留部２１に回収される）。そして、この高温の媒体とエンジン冷却水等との間で熱交換が行われる。これにより、エンジン冷却水等が効率的に加熱される利点がある。

また、上記の構成では、暖房運転の中断時あるいは停止時に、吸着発熱部２４にて加熱された媒体がバイパス通路２６３を通って熱交換部に供給されることが好ましい（図６参照）。かかる構成では、暖房運転の中断時あるいは停止時を利用して、媒体の加熱が行われる。これにより、空調装置２による室内の暖房運転が妨げられることなく、媒体の加熱が行われる利点がある。

例えば、この実施例では、上記のように、ヒータコア２５側の媒体流路とバイパス通路２６３側の媒体流路とを切り替える三方弁２６４が配置されている（図１、図３および図６参照）。そして、室内の暖房運転時には、ヒータコア２５側の媒体流路が開放され、吸着発熱部２４にて加熱された媒体がヒータコア２５に供給されて空調空気と熱交換を行う（図３参照）。一方、暖房運転の中断時（例えば、室内の温度Ｔａが所定の設定温度Ｔａｃ以上（Ｔａ≧Ｔａｃ）のとき）あるいは暖房運転の停止時（室内の暖房が行われていないとき）には、三方弁２６４が操作されて、媒体の流路がバイパス通路２６３側に切り替えられる。これにより、空調装置２による室内の暖房運転が妨げられることなく、高温の媒体が取得されてエンジン冷却水等が効率的に加熱されている。

［付加的事項２］
また、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、吸着発熱部２４における媒体の温度Ｔｂの上昇率ΔＴｂ／Δｔが所定の閾値Ｘ以上（ΔＴｂ／Δｔ≧Ｘ）のときに、吸着発熱部２４への媒体の供給が停止されて、吸着発熱部２４が排気導入手段２７により加熱される（図１、図４および図５参照）。かかる構成では、吸着発熱部２４が加熱されることにより、媒体が吸着発熱部２４から脱離して吸着発熱部２４が再生する。そして、媒体が再び吸着発熱部２４に供給されることにより、吸着発熱部２４が発熱して、高温の媒体が取得される。これにより、高温の媒体が繰り返し取得される利点がある。

また、上記の構成では、吸着発熱部２４から脱離した媒体が排気導入手段２７の排気熱により加熱される（図４参照）。これにより、高温の媒体が取得される利点がある。

［付加的事項３］
また、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、蓄熱構造を有すると共にエンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部３１が設けられ、且つ、媒体との熱交換により加熱されたエンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部３１に貯留されると共に、このエンジン冷却水が次回のエンジン１０の暖機運転時にてエンジン１０に供給されることが好ましい（図１および図７参照）。すなわち、予めエンジン冷却水が加温されており、エンジン１０の暖機運転時にて、このエンジン冷却水が用いられる。かかる構成では、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジン１０の暖機が促進される利点がある。

例えば、この実施例では、エンジン冷却水貯留部３１が蓄熱容器（エンジンオイル貯留部３２）内に配置されることにより、エンジン冷却水貯留部３１が蓄熱構造を有している（図１参照）。また、この蓄熱容器内にて、空調装置２の媒体とエンジン冷却水との熱交換が行われ、エンジン冷却水が加熱されて保温されている。そして、エンジン１０の暖機運転時にて、このエンジン冷却水が用いられる。

また、この実施例では、上記に加えて、エンジン１０の暖機運転時にて媒体が吸着発熱部２４にて加熱され、この媒体とエンジン冷却水との間で熱交換が行われている。したがって、エンジン１０の暖機運転時にもエンジン冷却水が加熱されているので、エンジン１０の暖機運転がさらに促進され得る。

［エンジン冷却水の供給停止によるエンジンの暖機促進］
また、このエンジン暖機促進システム１では、エンジン１０の暖機運転時にてエンジン１０へのエンジン冷却水の供給を停止することによりエンジン１０の暖機を促進されても良い（図１０〜図１２参照）。かかる構成では、エンジン１０が始動されると（ｔ＝ｔ_０）（ＳＴ２１）、エンジン冷却水がエンジン冷却水貯留部３１からエンジン１０に供給される（ＳＴ２２）。このとき、加温されているエンジン冷却水が用いられるので、常温のエンジン冷却水が用いられる構成と比較して、エンジン１０の暖機が促進される（図１２参照）。なお、エンジンオイルおよびＡＴＦも、エンジン冷却水と同時期に供給される（図１１参照）。

ここで、エンジン冷却水の温度Ｔｗが所定の閾値Ａ以下（Ｔｗ＜Ａ）の状態では、エンジン冷却水の初期温度によってエンジン１０の暖機が促進される（ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１）。しかし、エンジン１０の暖機が進むと、エンジン冷却水によりエンジン１０が冷却されてエンジン１０の暖機が阻害される。そこで、エンジン冷却水の温度Ｔｗが所定の閾値Ａ以上（Ｔｗ≧Ａ）となると、エンジン冷却水の供給が停止される（あるいはエンジン冷却水がエンジン１０から抜き取られて回収される）（ｔ＝ｔ_１）（ＳＴ２３、ＳＴ２４）（図１１および図１２参照）。これにより、エンジン１０の暖機がさらに促進される。

さらに、エンジン１０の暖機が十分に行われると、エンジン１０が高温となるため、その冷却が必要となる。そこで、エンジン冷却水の温度Ｔｗが所定の閾値Ｂ以上（Ｔｗ≧Ｂ）となると、エンジン冷却水の供給が再開される（ｔ＝ｔ_２）（ＳＴ２５、ＳＴ２６）（図１１および図１２参照）。これにより、エンジン１０が適正に冷却される。また、エンジン１０の停止時には、高温となったエンジン冷却水が保温状態にて貯留されて、次回のエンジン始動時に用いられる。

［ショートトリップでの適用例］
一般に、エンジンが十分に暖機された状態では、エンジン冷却水が高温となる。このため、前回のエンジン運転時にて、高温のエンジン冷却水が蓄熱容器に保温され、次回のエンジン始動時にて、この高温のエンジン冷却水が用いられる。これにより、エンジンの暖機が促進される。

しかしながら、ショートトリップでは、エンジンの暖機が不十分なままエンジンが停止される場合がある。すると、保温されるエンジン冷却水の温度が低いため、次回のエンジン始動時にてエンジンの暖機が促進され難い。特に、上記のように、エンジンの暖機運転時にてエンジン冷却水の供給が停止されると、エンジン冷却水が低い温度のままとなる。

この点において、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、エンジンの暖機運転時にてエンジン１０へのエンジン冷却水の供給が停止される構成において、エンジン冷却水の供給が停止されたときに、吸着発熱部２４の吸着熱により媒体が加熱されると共に、この媒体とエンジン冷却水との間で熱交換が行われてエンジン冷却水が加熱されることが好ましい（図１、図６および図１２参照）。すなわち、エンジン冷却水がエンジン１０に供給されているとき（ｔ＝ｔ_０〜ｔ_２）のみならず、エンジン冷却水がエンジン１０に供給されていないとき（ｔ＝ｔ_１〜ｔ_３）にも、熱交換によるエンジン冷却水の加熱が行われ得る。

かかる構成では、エンジン１０が十分に暖機されることなく停止された場合にも、ある程度加熱されて高温となったエンジン冷却水が貯留される（ｔ＝ｔ_３）。そして、このエンジン冷却水が次回のエンジン始動時にて用いられる（ｔ＝ｔ_４〜ｔ_５）。これにより、例えば、エンジン１０がショートトリップにて使用される場合にも、エンジン１０の暖機が効果的に促進される利点がある。

［エンジンオイルおよびＡＴＦの加温］
また、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、吸着発熱部２４における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてエンジンオイルが温められる（図１および図６参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時にて、この温められたエンジンオイルがエンジンオイル貯留部３２からエンジン１０に供給されて循環する。これにより、常温のエンジンオイルが用いられる構成と比較して、エンジン１０の円滑な動作が確保される利点がある（図８参照）。

［付加的事項４］
また、このエンジン暖機促進システム１では、熱交換部３４が単一の蓄熱構造を有すると共に、吸着発熱部２４により加熱された媒体と、エンジン冷却水等との熱交換が熱交換部３４にて行われることが好ましい（図１参照）。すなわち、熱交換部３４が単一の蓄熱容器から成り、この熱交換部３４内にて、媒体とエンジン冷却水等との熱交換が行われる。かかる構成では、複数の熱交換部にて媒体とエンジン冷却水等との熱交換が行われる構成（図示料略）と比較して、熱交換が効率的に行われる利点がある。

また、このエンジン暖機促進システム１では、熱交換部３４が、吸着発熱部２４により加熱された媒体を貯留する媒体貯留部２１と、エンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部３１と、エンジンオイルを貯留するエンジンオイル貯留部３２とを有し、且つ、エンジン冷却水貯留部３１が媒体貯留部２１を収容すると共にエンジンオイル貯留部３２がエンジン冷却水貯留部３１を収容する構成が好ましい（図１参照）。かかる構成では、対流し難く高い粘性を有するエンジンオイルが媒体貯留部２１およびエンジン冷却水貯留部３１の外周に配置されるので、媒体およびエンジン冷却水の熱エネルギーの流出が低減される。これにより、エンジン冷却水の加熱が効果的に行われる利点がある。

例えば、この実施例では、媒体貯留部２１がエンジン冷却水貯留部３１に収容され、このエンジン冷却水貯留部３１とＡＴＦ貯留部３３とがエンジンオイル貯留部３２に収容される。また、このエンジンオイル貯留部３２が蓄熱容器となっている。そして、これらにより、単一の熱交換部３４が構成されている。また、この熱交換部３４内にて、媒体、エンジン冷却水、エンジンオイルおよびＡＴＦ間における熱交換が可能となっている。

また、このエンジン暖機促進システム１では、上記のように、吸着発熱部２４における媒体の吸着熱を用いて媒体が加熱され、この媒体の熱エネルギーを用いてＡＴＦが温められる（図１および図６参照）。そして、エンジン１０の暖機運転時にて、この高温のＡＴＦがＡＴＦ貯留部３３からトランスミッションに供給されて循環する。これにより、常温のＡＴＦが用いられる構成と比較して、エンジン１０の円滑な動作が確保される利点がある（図９参照）。

以上のように、この発明にかかるエンジン暖機促進システムは、エンジンの暖機を効果的に促進できる点で有用である。

この発明の実施例にかかるエンジン暖機促進システムを示す構成図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示すフローチャートである。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの作用を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの変形例を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの変形例を示す説明図である。 図１に記載したエンジン暖機促進システムの変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ エンジン暖機促進システム
２ 空調装置
２１ 媒体貯留部
２２ ポンプ
２３ 媒体噴射部
２３１ デリバリパイプ
２３２ 噴射ノズル
２４ 吸着発熱部
２５ ヒータコア
２６１ 供給側の媒体用配管
２６２ 回収側の媒体用配管
２６３ バイパス通路
２６４ 三方弁
２７ 排気導入手段
２７１ 放熱部
２７２ 排気用配管
２７３ 排気ＯＮ−ＯＦＦ弁
３ 循環系
３１ エンジン冷却水貯留部
３２ エンジンオイル貯留部
３３ ＡＴＦ貯留部
３４ 熱交換部
３５〜３７ 配管
４１〜４３ 温度センサ
１０ エンジン
１１ 排気通路
１２ 排気切換バルブ
Ｆ ブロアファン
Ｒ 空気通路

Claims (11)

1. エンジンの暖機を促進するためのエンジン暖機促進システムであって、
   媒体の吸着により発熱すると共に媒体の脱離により再生する吸着発熱部を有すると共に前記吸着発熱部の発熱作用により熱エネルギーを取得して空調空気を加熱する空調装置と、媒体とエンジンオイルとの熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、
   前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジン冷却水との熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジン冷却水が加熱されると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジン冷却水がエンジンに供給されることを特徴とするエンジン暖機促進システム。
2. 前記空調装置が、媒体と空調空気とを熱交換させるヒータコアと、前記ヒータコアを迂回するバイパス通路とを有すると共に、前記ヒータコア側の媒体流路と前記バイパス通路側の媒体流路とを切り替え可能に有し、且つ、エンジン冷却水の加熱時には、前記吸着発熱部にて加熱された媒体が前記バイパス通路側の媒体流路を通って前記熱交換部に供給される請求項１に記載のエンジン暖機促進システム。
3. 暖房運転の中断時あるいは停止時に、前記吸着発熱部にて加熱された媒体が前記バイパス通路を通って前記熱交換部に供給される請求項２に記載のエンジン暖機促進システム。
4. エンジンの排気を導入すると共に排気熱により前記吸着発熱部を加熱する排気導入手段を備え、且つ、前記吸着発熱部における媒体の温度Ｔｂの上昇率ΔＴｂ／Δｔが所定の閾値Ｘ以下のときに、前記吸着発熱部への媒体の供給が停止されると共に前記吸着発熱部が前記排気導入手段により加熱される請求項１〜３のいずれか一つに記載のエンジン暖機促進システム。
5. 蓄熱構造を有すると共にエンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部を備え、且つ、媒体との熱交換により加熱されたエンジン冷却水が前記エンジン冷却水貯留部に貯留されると共に、当該エンジン冷却水が次回のエンジンの暖機運転時にてエンジンに供給される請求項１〜４のいずれか一つに記載のエンジン暖機促進システム。
6. エンジンの暖機運転時にてエンジンへのエンジン冷却水の供給が停止される構成において、エンジン冷却水の供給が停止されたときに、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱されると共に、当該媒体とエンジン冷却水との間で熱交換が行われてエンジン冷却水が加熱される請求項５に記載のエンジン暖機促進システム。
7. 媒体とエンジンオイルとの熱交換を行う熱交換部を備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジンオイルとの熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジンオイルが温められると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジンオイルがエンジンに供給される請求項１〜６のいずれか一つに記載のエンジン暖機促進システム。
8. 前記熱交換部が単一の蓄熱構造を有すると共に、前記吸着発熱部により加熱された媒体と、エンジン冷却水と、エンジンオイルとの熱交換が前記熱交換部にて行われる請求項７に記載のエンジン暖機促進システム。
9. 前記熱交換部が、前記吸着発熱部により加熱された媒体を貯留する媒体貯留部と、エンジン冷却水を貯留するエンジン冷却水貯留部と、エンジンオイルを貯留するエンジンオイル貯留部とを有し、且つ、前記エンジン冷却水貯留部が前記媒体貯留部を収容すると共に前記エンジンオイル貯留部が前記エンジン冷却水貯留部を収容する請求項８に記載のエンジン暖機促進システム。
10. 媒体とＡＴＦとの熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とＡＴＦとの熱交換が前記熱交換部にて行われてＡＴＦが温められると共に、エンジンの暖機運転時にて当該ＡＴＦがトランスミッションに供給される請求項１〜９のいずれか一つに記載のエンジン暖機促進システム。
11. エンジンの暖機を促進するためのエンジン暖機促進システムであって、
    媒体の吸着により発熱する吸着発熱部と、媒体とエンジン冷却水との熱交換を行う熱交換部とを備え、且つ、
    前記吸着発熱部の吸着熱により媒体が加熱され、当該媒体とエンジン冷却水との熱交換が前記熱交換部にて行われてエンジン冷却水が加熱されると共に、エンジンの暖機運転時にて当該エンジン冷却水がエンジンに供給されることを特徴とするエンジン暖機促進システム。

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