JP2589893Y2 - 車両用補助暖房装置 - Google Patents
車両用補助暖房装置Info
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- JP2589893Y2 JP2589893Y2 JP1993007858U JP785893U JP2589893Y2 JP 2589893 Y2 JP2589893 Y2 JP 2589893Y2 JP 1993007858 U JP1993007858 U JP 1993007858U JP 785893 U JP785893 U JP 785893U JP 2589893 Y2 JP2589893 Y2 JP 2589893Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、車内への温風吹出し経
路に電気式ヒータを設けた車両における車両用補助暖房
装置に関する。
路に電気式ヒータを設けた車両における車両用補助暖房
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン冷却水で車内を暖房する車両用
暖房装置において、冬期の特に外気温が低い時や連続し
て降坂路を走行する際には、冷却水温度が低下し、暖房
能力が低下することがある。このために、冷却水経路に
サーモスタットを設け、該冷却水温度が所定値以下とな
った場合にはラジエタに冷却水が供給されないようにし
ている。さらに車両用補助暖房装置として、ラジエタ用
のシャッタを設けたり、燃料を燃焼させる燃焼式補助ヒ
ータを介装したりすることにより、車内の暖房能力を確
保している（特開昭５４−１２１９１０号公報，実開昭
５６−１７４９２９号公報等参照）。
暖房装置において、冬期の特に外気温が低い時や連続し
て降坂路を走行する際には、冷却水温度が低下し、暖房
能力が低下することがある。このために、冷却水経路に
サーモスタットを設け、該冷却水温度が所定値以下とな
った場合にはラジエタに冷却水が供給されないようにし
ている。さらに車両用補助暖房装置として、ラジエタ用
のシャッタを設けたり、燃料を燃焼させる燃焼式補助ヒ
ータを介装したりすることにより、車内の暖房能力を確
保している（特開昭５４−１２１９１０号公報，実開昭
５６−１７４９２９号公報等参照）。
【０００３】また、本出願人はカットオフポイントを電
圧の高い方に移動し、従来カットしていた電圧を負荷と
して利用することを目的として、負荷電流に応じてフィ
ールド電流を適正値に制限し、従来カットしていた電圧
より高い運転領域でスイッチングのデューティ制御で定
電圧化と電流増大とを行う車両用発電機制御装置を先に
出願している（実願平４−３０１０号参照）。
圧の高い方に移動し、従来カットしていた電圧を負荷と
して利用することを目的として、負荷電流に応じてフィ
ールド電流を適正値に制限し、従来カットしていた電圧
より高い運転領域でスイッチングのデューティ制御で定
電圧化と電流増大とを行う車両用発電機制御装置を先に
出願している（実願平４−３０１０号参照）。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用補助暖房装置では、ラジエタ用シャッタの駆動装
置や燃焼式補助ヒータの燃焼装置等を設けることが必要
となり、その構成が煩雑となり、コストアップを抑える
ことも難しい技術であった。本考案は、上記実情に鑑み
てなされたものであり、電気式ヒータを設けた車両にお
いて、コストアップを抑制したまま、冬期に暖房能力が
不足したときに、暖房能力を補うことが可能な車両用補
助暖房装置を提供することを目的とする。
車両用補助暖房装置では、ラジエタ用シャッタの駆動装
置や燃焼式補助ヒータの燃焼装置等を設けることが必要
となり、その構成が煩雑となり、コストアップを抑える
ことも難しい技術であった。本考案は、上記実情に鑑み
てなされたものであり、電気式ヒータを設けた車両にお
いて、コストアップを抑制したまま、冬期に暖房能力が
不足したときに、暖房能力を補うことが可能な車両用補
助暖房装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本考案に係る
車両用補助暖房装置は、図１に示すように、車内への温
風吹出し経路に設けられた電気式ヒータと、エンジンに
より駆動される発電機と、エンジンの回転速度を検出す
る回転速度検出手段と、エンジンの冷却水温度を検出す
る冷却水温度検出手段と、回転速度検出手段により検出
されるエンジンの回転速度が所定温度以下であるとき
に、前記発電機の出力電圧を増加させ当該増加した出力
電圧を電気式ヒータに供給するように制御する電圧制御
手段と、を具備する車両用補助暖房装置において、Ｋを
比例定数、Ｔｔを設定温度、Ｔａを温風の温度とした場
合、電圧制御手段による電気式ヒータへの通電時間を次
の演算式に従って比例制御する通電時間制御手段を備え
たことを特徴とする。 通電時間＝Ｋ×Ｔｔ−Ｔａ
車両用補助暖房装置は、図１に示すように、車内への温
風吹出し経路に設けられた電気式ヒータと、エンジンに
より駆動される発電機と、エンジンの回転速度を検出す
る回転速度検出手段と、エンジンの冷却水温度を検出す
る冷却水温度検出手段と、回転速度検出手段により検出
されるエンジンの回転速度が所定温度以下であるとき
に、前記発電機の出力電圧を増加させ当該増加した出力
電圧を電気式ヒータに供給するように制御する電圧制御
手段と、を具備する車両用補助暖房装置において、Ｋを
比例定数、Ｔｔを設定温度、Ｔａを温風の温度とした場
合、電圧制御手段による電気式ヒータへの通電時間を次
の演算式に従って比例制御する通電時間制御手段を備え
たことを特徴とする。 通電時間＝Ｋ×Ｔｔ−Ｔａ
【０００６】
【作用】かかる構成においては、冷却水温度検出手段に
より冷却水温度が所定以下であることが検出されたとき
には、熱交換効率も低下して暖房能力が不足する惧れが
あるが、回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が
所定値以上であることが検出されたときには、エンジン
により駆動される発電機は十分に高い発電能力を有して
いるとして、電圧制御手段が前記発電機の出力電圧を増
加させる。ここで、発電機により出力される出力電流は
ロータ、ステータ等のサイズにより常に一定であるの
で、電圧制御手段が前記発電機の出力電圧を増加させる
ことにより発電機の出力が増大するとともに、通電時間
制御手段により当該電圧制御手段による電気式ヒータへ
の通電時間を演算式（Ｋ×Ｔｔ−Ｔａ）に従って比例制
御することとなる。もって、当該増加した出力を電気式
ヒータに演算式に従った時間供給して、暖房能力を補充
する。もって、従来の電装品に供給する電力を低下させ
ることなく、簡易な構成のままで余剰電力を電気式ヒー
タに供給することが可能となり、コストアップを抑えつ
つ、快適性を確保することが可能となると同時にフィー
ドバックによる制御で通電時間を決定するものに比べ、
簡単な構成で通電時間の制御が可能である。
より冷却水温度が所定以下であることが検出されたとき
には、熱交換効率も低下して暖房能力が不足する惧れが
あるが、回転速度検出手段によりエンジンの回転速度が
所定値以上であることが検出されたときには、エンジン
により駆動される発電機は十分に高い発電能力を有して
いるとして、電圧制御手段が前記発電機の出力電圧を増
加させる。ここで、発電機により出力される出力電流は
ロータ、ステータ等のサイズにより常に一定であるの
で、電圧制御手段が前記発電機の出力電圧を増加させる
ことにより発電機の出力が増大するとともに、通電時間
制御手段により当該電圧制御手段による電気式ヒータへ
の通電時間を演算式（Ｋ×Ｔｔ−Ｔａ）に従って比例制
御することとなる。もって、当該増加した出力を電気式
ヒータに演算式に従った時間供給して、暖房能力を補充
する。もって、従来の電装品に供給する電力を低下させ
ることなく、簡易な構成のままで余剰電力を電気式ヒー
タに供給することが可能となり、コストアップを抑えつ
つ、快適性を確保することが可能となると同時にフィー
ドバックによる制御で通電時間を決定するものに比べ、
簡単な構成で通電時間の制御が可能である。
【０００７】
【実施例】以下本考案の実施例を図に基づいて説明す
る。図２において、オルタネータ（発電機）11の出力電
圧はＥＣＵ31によりフィールドコイル12へのフィールド
電流を制御することにより後述の如く24Ｖ，48Ｖに変更
可能なものとなっている。即ち、ＥＣＵ31はボルテージ
レギュレータの機能を有している。そして、オルタネー
タ11の出力経路には、コンバータスイッチ13を介してＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ14が介装され、オルタネータ11の出
力が48Ｖとなった時に接続される。そして、該ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ14により24Ｖに降圧された出力経路にはラ
ジオ等の負荷15に接続されると共に、電流計16を介して
バッテリ17に接続され、また従来と同様に、車内への温
風吹出し用のファン18のモータ19が接続される。尚、20
は該温風吹出し用のファン18のスイッチである。ここ
で、温風吹出し用のファン18と図示しない車室との間に
はヒータコア21が介装され、該ヒータコア21には冷却水
入口通路22と冷却水出口通路23とが連通している。そし
て、ヒータコア21に、エンジン冷却水が冷却水入口通路
22を介して流入し、冷却水出口通路23を介して流出する
ことにより、該ヒータコア21で熱交換が行われる。
る。図２において、オルタネータ（発電機）11の出力電
圧はＥＣＵ31によりフィールドコイル12へのフィールド
電流を制御することにより後述の如く24Ｖ，48Ｖに変更
可能なものとなっている。即ち、ＥＣＵ31はボルテージ
レギュレータの機能を有している。そして、オルタネー
タ11の出力経路には、コンバータスイッチ13を介してＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ14が介装され、オルタネータ11の出
力が48Ｖとなった時に接続される。そして、該ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ14により24Ｖに降圧された出力経路にはラ
ジオ等の負荷15に接続されると共に、電流計16を介して
バッテリ17に接続され、また従来と同様に、車内への温
風吹出し用のファン18のモータ19が接続される。尚、20
は該温風吹出し用のファン18のスイッチである。ここ
で、温風吹出し用のファン18と図示しない車室との間に
はヒータコア21が介装され、該ヒータコア21には冷却水
入口通路22と冷却水出口通路23とが連通している。そし
て、ヒータコア21に、エンジン冷却水が冷却水入口通路
22を介して流入し、冷却水出口通路23を介して流出する
ことにより、該ヒータコア21で熱交換が行われる。
【０００８】さらに、本考案に係る構成として、ＤＣ−
ＤＣコンバータ14をバイパスする出力経路には、前記ヒ
ータコア21近傍に補助電気式ヒータ25が設けられる。ま
たＥＣＵ31には、例えばエンジン（図示せず）のカム軸
の回転速度を検出することによりエンジン回転速度Ｎを
検出する回転速度検出手段としてのエンジン回転センサ
35、エンジンの冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度検
出手段としてのエンジン水温センサ36及びファン18が回
転したときに実際に車室内に吹き出される温風の温度Ｔ
ａを検出する温風温度センサ38からの各検出信号が入力
されると共に、運転者がコントローラ27により設定する
車室内の設定温度Ｔｔが入力される。そして、該ＥＣＵ
31によりトランジスタ26のベース電流が制御され、前記
補助電気式ヒータ25の作動が制御される。
ＤＣコンバータ14をバイパスする出力経路には、前記ヒ
ータコア21近傍に補助電気式ヒータ25が設けられる。ま
たＥＣＵ31には、例えばエンジン（図示せず）のカム軸
の回転速度を検出することによりエンジン回転速度Ｎを
検出する回転速度検出手段としてのエンジン回転センサ
35、エンジンの冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度検
出手段としてのエンジン水温センサ36及びファン18が回
転したときに実際に車室内に吹き出される温風の温度Ｔ
ａを検出する温風温度センサ38からの各検出信号が入力
されると共に、運転者がコントローラ27により設定する
車室内の設定温度Ｔｔが入力される。そして、該ＥＣＵ
31によりトランジスタ26のベース電流が制御され、前記
補助電気式ヒータ25の作動が制御される。
【０００９】次に、上記ＥＣＵ31により行われるオルタ
ネータ11の出力電圧制御及び補助電気式ヒータ25の作動
制御について、図３に示すフローチャートを参照しつつ
説明する。なお、電圧制御手段はＥＣＵ31が機能として
有している。ステップ１（図ではＳ１と記す。以下同
様）では、当該装置がヒータを使用しているときのみ作
動するものであるので、温風吹出し用のファン18のスイ
ッチ20がＯＮになっているか否かを判断する。
ネータ11の出力電圧制御及び補助電気式ヒータ25の作動
制御について、図３に示すフローチャートを参照しつつ
説明する。なお、電圧制御手段はＥＣＵ31が機能として
有している。ステップ１（図ではＳ１と記す。以下同
様）では、当該装置がヒータを使用しているときのみ作
動するものであるので、温風吹出し用のファン18のスイ
ッチ20がＯＮになっているか否かを判断する。
【００１０】ステップ２では、エンジン回転センサ35か
らの出力信号によりエンジン回転速度Ｎが所定回転速度
Ｎ1 以上か否かを判断する。そしてエンジン回転速度Ｎ
が所定回転速度Ｎ1 以上のときには、例えば車両が降坂
中等であって、エンジンブレーキを用いることにより回
転が上昇していたり、また回転速度Ｎが高いのでエンジ
ンにより駆動される発電機は十分に高い発電能力を有し
ているとして、ステップ３に進む。
らの出力信号によりエンジン回転速度Ｎが所定回転速度
Ｎ1 以上か否かを判断する。そしてエンジン回転速度Ｎ
が所定回転速度Ｎ1 以上のときには、例えば車両が降坂
中等であって、エンジンブレーキを用いることにより回
転が上昇していたり、また回転速度Ｎが高いのでエンジ
ンにより駆動される発電機は十分に高い発電能力を有し
ているとして、ステップ３に進む。
【００１１】ステップ３では、冷却水温度Ｔｗが所定温
度Ｔｗ1 以下であるか否かを判断し、以下ではないと判
断された場合は、従来のヒータコア21のみにより、十分
暖房は可能であるとして、ステップ21以下に進む。一
方、冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ1 以下である（Ｔｗ
≦Ｔｗ1 ）と判断された場合は、冷却水を用いたパイプ
ヒータの能力が低下して暖房能力が不足する惧れがある
として、ステップ４に進む。
度Ｔｗ1 以下であるか否かを判断し、以下ではないと判
断された場合は、従来のヒータコア21のみにより、十分
暖房は可能であるとして、ステップ21以下に進む。一
方、冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ1 以下である（Ｔｗ
≦Ｔｗ1 ）と判断された場合は、冷却水を用いたパイプ
ヒータの能力が低下して暖房能力が不足する惧れがある
として、ステップ４に進む。
【００１２】ステップ４では、コントローラ27により設
定された車室内の設定温度Ｔｔを読込む。ステップ５で
は、温風温度センサ38により実際に車室内に吹き出され
る温風の温度Ｔａを検出する。ステップ６では、温風の
温度Ｔａが設定温度Ｔｔに較べて十分に低いか否かを判
断するが、本実施例では実験的に求めた比例定数Ｋ（Ｋ
＞１）をＴｔに乗ずることにより、Ｔａ＜Ｋ・Ｔｔであ
るか否かを判断する。そして、Ｔａ＜Ｋ・Ｔｔであると
判断された場合は、ステップ11以下に進み、ＴａがＫ・
Ｔｔ以上であると判断された場合は、ステップ21以下に
進む。
定された車室内の設定温度Ｔｔを読込む。ステップ５で
は、温風温度センサ38により実際に車室内に吹き出され
る温風の温度Ｔａを検出する。ステップ６では、温風の
温度Ｔａが設定温度Ｔｔに較べて十分に低いか否かを判
断するが、本実施例では実験的に求めた比例定数Ｋ（Ｋ
＞１）をＴｔに乗ずることにより、Ｔａ＜Ｋ・Ｔｔであ
るか否かを判断する。そして、Ｔａ＜Ｋ・Ｔｔであると
判断された場合は、ステップ11以下に進み、ＴａがＫ・
Ｔｔ以上であると判断された場合は、ステップ21以下に
進む。
【００１３】ステップ11では、コンバータスイッチ13を
ＯＮとして出力回路中にＤＣ−ＤＣコンバータ14を介装
する。ステップ12では、図４に示すように、オルタネー
タ11の出力電圧をカットオフポイントＰ２の電圧Ｖ２
（48Ｖ）に制御し、負荷電流に応じてフィールド電流を
適正値に制御する。
ＯＮとして出力回路中にＤＣ−ＤＣコンバータ14を介装
する。ステップ12では、図４に示すように、オルタネー
タ11の出力電圧をカットオフポイントＰ２の電圧Ｖ２
（48Ｖ）に制御し、負荷電流に応じてフィールド電流を
適正値に制御する。
【００１４】ステップ13では、冷却水を用いたパイプヒ
ータの能力が低下して暖房能力が不足する惧れがあっ
て、かつオルタネータ11も十分に高い発電能力を有して
いるとして、前記電圧Ｖ２になるように補助電気式ヒー
タ25に電流を通電する。ここで、電流を通電する通電時
間は、設定温度Ｔｔと温風の温度Ｔａとの所定の演算に
よる差（Ｋ・Ｔｔ−Ｔａ）に比例して、デューティ制御
される。
ータの能力が低下して暖房能力が不足する惧れがあっ
て、かつオルタネータ11も十分に高い発電能力を有して
いるとして、前記電圧Ｖ２になるように補助電気式ヒー
タ25に電流を通電する。ここで、電流を通電する通電時
間は、設定温度Ｔｔと温風の温度Ｔａとの所定の演算に
よる差（Ｋ・Ｔｔ−Ｔａ）に比例して、デューティ制御
される。
【００１５】一方、ステップ21では、エンジン回転速度
Ｎが所定回転速度Ｎ1 未満であって、オルタネータ11の
出力電圧を昇圧することにより負荷が増大してしまうと
して、コンバータスイッチ13をＯＦＦとして出力回路中
のＤＣ−ＤＣコンバータ14をバイパスし、ステップ22で
は、オルタネータ11の出力電圧をカットオフポイントＰ
１の電圧Ｖ１（24Ｖ）に制御する。
Ｎが所定回転速度Ｎ1 未満であって、オルタネータ11の
出力電圧を昇圧することにより負荷が増大してしまうと
して、コンバータスイッチ13をＯＦＦとして出力回路中
のＤＣ−ＤＣコンバータ14をバイパスし、ステップ22で
は、オルタネータ11の出力電圧をカットオフポイントＰ
１の電圧Ｖ１（24Ｖ）に制御する。
【００１６】またステップ23では、従来のヒータコア21
のみにより十分暖房は可能であるか、或いは温風の温度
Ｔａが十分に高いとして、補助電気式ヒータ25への通電
を停止する。尚、当該ルーチンは車両が運転されている
限り、継続して実行される。従って、以上説明した実施
例によれば、車両が降坂等によって、エンジン回転速度
Ｎが上昇中であることが検出され、さらに冷却水温度Ｔ
ｗが所定温度以下であることが検出されたときには、エ
ンジンにより駆動される発電機は十分に高い発電能力を
有しているとして、オルタネータ11の出力電圧が増加さ
れ、当該増加した出力電圧を補助電気式ヒータ25へ供給
することにより、暖房能力を補充する。もって、快適性
を確保することができる。
のみにより十分暖房は可能であるか、或いは温風の温度
Ｔａが十分に高いとして、補助電気式ヒータ25への通電
を停止する。尚、当該ルーチンは車両が運転されている
限り、継続して実行される。従って、以上説明した実施
例によれば、車両が降坂等によって、エンジン回転速度
Ｎが上昇中であることが検出され、さらに冷却水温度Ｔ
ｗが所定温度以下であることが検出されたときには、エ
ンジンにより駆動される発電機は十分に高い発電能力を
有しているとして、オルタネータ11の出力電圧が増加さ
れ、当該増加した出力電圧を補助電気式ヒータ25へ供給
することにより、暖房能力を補充する。もって、快適性
を確保することができる。
【００１７】
【考案の効果】本考案は以上説明したように、暖房能力
が不足する惧れがあるときに、エンジンの回転速度が所
定値以上であることが検出されたときには、発電機の出
力電圧を増加させ、出力を電気式ヒータに供給して暖房
能力を補充するので、余剰電力を電気式ヒータに供給す
ることが可能となり、コストアップを抑えつつ、快適性
を確保することが可能となるという効果がある。また、
フィードバック等による制御で通電時間を決定するもの
に比べ、簡単な構成で通電時間の制御が可能である。
が不足する惧れがあるときに、エンジンの回転速度が所
定値以上であることが検出されたときには、発電機の出
力電圧を増加させ、出力を電気式ヒータに供給して暖房
能力を補充するので、余剰電力を電気式ヒータに供給す
ることが可能となり、コストアップを抑えつつ、快適性
を確保することが可能となるという効果がある。また、
フィードバック等による制御で通電時間を決定するもの
に比べ、簡単な構成で通電時間の制御が可能である。
【図１】本考案の構成を示すブロック図
【図２】本考案に係る車両用補助暖房装置の一実施例を
示すシステム構成図
示すシステム構成図
【図３】同上実施例の制御装置の内容を示すフローチャ
ート
ート
【図４】オルタネータの出力特性図
11 オルタネータ 14 ＤＣ−ＤＣコンバータ 18 温風吹出し用のファン 21 ヒータコア 25 補助電気式ヒータ 31 ＥＣＵ 35 エンジン回転センサ 36 エンジン水温センサ 38 温風温度センサ
Claims (1)
- 【請求項１】車内への温風吹出し経路に設けられた電気
式ヒータと、エンジンにより駆動される発電機と、エン
ジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、エンジ
ンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、回転
速度検出手段により検出されるエンジンの回転速度が所
定温度以下であるときに、前記発電機の出力電圧を増加
させ当該増加した出力電圧を電気式ヒータに供給するよ
うに制御する電圧制御手段と、を具備する車両用補助暖
房装置において、Ｋを比例定数、Ｔｔを設定温度、Ｔａ
を温風の温度とした場合、電圧制御手段による電気式ヒ
ータへの通電時間を次の演算式に従って比例制御する通
電時間制御手段を備えたことを特徴とする車両用補助暖
房装置。通電時間＝Ｋ×Ｔｔ−Ｔａ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993007858U JP2589893Y2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 車両用補助暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993007858U JP2589893Y2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 車両用補助暖房装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665024U JPH0665024U (ja) | 1994-09-13 |
| JP2589893Y2 true JP2589893Y2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=18528146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993007858U Expired - Fee Related JP2589893Y2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 車両用補助暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589893Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5263792B2 (ja) | 2010-03-05 | 2013-08-14 | 株式会社Ｔｂｋ | 電磁式リターダ |
| JP6079525B2 (ja) * | 2013-09-17 | 2017-02-15 | マツダ株式会社 | 車両用空調制御装置 |
| KR101671975B1 (ko) | 2014-04-16 | 2016-11-03 | 가부시키가이샤 티비케이 | 공진 모터 시스템 |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP1993007858U patent/JP2589893Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665024U (ja) | 1994-09-13 |
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