JPH0616112U

JPH0616112U - 車両ヒータ用熱交換器の燃焼制御構造

Info

Publication number: JPH0616112U
Application number: JP9465991U
Authority: JP
Inventors: 美昭君島; 新次石大; 文雄小森; 学榊原
Original assignee: 株式会社ミクニアデック
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1994-03-01
Anticipated expiration: 2006-10-23
Also published as: JP2553419Y2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】熱交換器において、高い山等の気圧の低い場
所でも、黒煙の発生や耐久性の劣化や温度フィーリング
の悪化を生じないような良好な燃焼を行なわせる。【構成】熱交換器１０とは別に圧力センサ３０と制御
装置２８とを備え、圧力センサ３０による気圧の変化に
応じて制御装置２８によって、熱交換器１０内のモータ
１６の回転数を制御すると共に燃料ポンプ２４からの燃
料供給量を制御する。制御装置２８は、機関雰囲気温度
が高温にするのに必要な領域の場合には、モータ１６の
回転数を一定とし、気圧の変化に応じて燃料ポンプ２４
からの燃料吐出量を変化させる。一方、機関雰囲気温度
が低温にするのに必要な領域の場合には、燃費を一定に
して、気圧の変化に応じてモータ１６の回転数を変化さ
せる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の車両において、高地における気圧変動に対して燃料供給量や燃焼空気量を制御して燃焼を良好に行なえるようにした車両ヒータ用熱交換器の燃焼制御構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に車両の内部を暖房するための車両用ヒータに用いられる熱交換器においては、モータ駆動のブロワによって燃焼室内に空気を導入すると共に、燃料ポンプによって燃焼室内に燃料を供給し、その燃焼室内で空気と燃料とを混合して混合気とする。そして、その混合気をグロープラグで着火して燃焼させ、その燃焼した熱で流動する空気または水を加熱し、その加熱された空気または水によって車両の室内を暖める。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の熱交換器では、例えば高い山に登る場合等の気圧の変化に対しては、何一つ対策がなされていなかった。即ち、高い山に登ると気圧が低くなってヒータへ導入される空気量が不足し、そのため燃焼が良好に行なわれなくなって黒煙を吐いたりするという不具合があった。また、温気型燃焼式ヒータ（空気を加熱するもの）においては、熱交換用空気量が減少するため、熱交換器の壁温や温風温度が上昇して、耐久性が劣化したり温度フィーリングの悪化が生じたりするという不具合があった。

【０００４】本考案は、以上の点に鑑みてなされたもので、高い山等の気圧の低い場所においても、燃焼を良好に行なって黒煙の発生や、温気型燃焼式ヒータの耐久性の劣化や温度フィーリングの悪化を生じないようにした車両ヒータ用熱交換器の燃焼制御構造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】

本考案は上記目的を達成するために、燃焼室と、その燃焼室の外部に備えられるモータと、そのモータによって駆動され前記燃焼室へ空気を供給するためのブロワと、その燃焼室内へ燃料を供給するための燃料ポンプとを有する車両ヒータ用熱交換器において、気圧を測定する気圧センサと、熱交換流体の温度を検知する温度センサと、前記モータの回転数を制御すると共に前記燃料ポンプからの燃料吐出量を制御する制御装置をと備え、その制御装置が、熱交換流体を高温にするのに必要な領域において前記モータの回転数を一定とすると共に気圧が低くなるにつれて燃料吐出量を減少させるよう前記燃料ポンプを制御し、熱交換流体を低温にするのに必要な領域において前記燃料ポンプからの燃料吐出量を一定とすると共に気圧が低くなるにつれて回転数を増加させるよう前記モータを制御するようにしたものである。

【０００６】

【作用】

熱交換流体を高温にするのに必要な領域か低温にするのに必要な領域かによって、制御装置がブロワ駆動用のモータの回転数と、燃料ポンプからの燃料量とのいずれか一方を固定し、他方を気圧の圧力変化に応じて変化させる。即ち、熱交換流体を高温にする場合には、モータの回転数を一定とし、気圧の変化に応じて燃料ポンプからの燃料吐出量を変化させる。一方、熱交換流体を低温にする場合には、燃費を一定にして、気圧の変化に応じてモータの回転数を変化させる。これによって、気圧が変化しても、常に良好な燃焼を確保できる。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案を図面に基づいて説明する。図１は本考案に係る車両ヒータ用熱交換器の燃焼制御構造の一実施例を示す概略構造図である。車両ヒータ用熱交換器１０は、その内部に燃焼用空気を例えば旋回させて通過させる空気室１２と混合気を燃焼するための燃焼室１４とを有し、その空気室１２内にモータ１６とそのモータ１６によって回転させられる燃焼空気用ブロワ１８とを備える。モータ１６の駆動によってブロワ１８が作動して燃焼室１４内へ空気が導入される。熱交換器１０の外壁には前記燃焼室１４内に先端が突出するグロープラグ２０が取付けられ、かつその外壁の内側に熱交換用の流体が通過する流体通路２２が設けられる。この熱交換器１０とは別に燃料ポンプ２４が備えられ、その燃料ポンプ２４から前記燃焼室１４に至る燃料通路２６が設けられる。

【０００８】前記熱交換器１０や前記燃料ポンプ２４とは別に、モータ１６の回転数を変えて燃焼用空気の空気量を制御すると共に燃料ポンプ２４からの燃料供給量を制御するための制御装置２８が備えられる。この制御装置２８とは別にあるいはこの制御装置２８に一体に、外気圧力を測定する圧力センサ３０が備えられ、気圧の変動が圧力センサ３０から制御装置２８に伝えられ、この気圧に基づいて燃焼空気量と燃料供給量が制御させられる。前記流体通路２２の出口に流体の温度を測定する温度センサ３２が備えられ、その流体通路２２の出口における流体の温度が温度センサ３２から制御装置２８に伝えられる。この制御装置２８は、熱交換器１０の出口の流体の温度によって、熱交換流体の温度を高めるのに必要な領域か、熱交換流体の温度を低めるのに必要な領域か、あるいは適度な温度領域かを検知する。例えば、熱交換流体が水の場合には、水が７０°Ｃ以下になると水温を高めるようにし、水が８５°Ｃ以上になる水温を低めるようにし、７０°Ｃ以上で８５°Ｃ以下の場台を適温と設定する。

【０００９】ここで、気圧に応じて補正を行なうために、高度に応じて気圧を幾つかの領域に分ける。例えば、図２に示すように、車両が登る高度が０ｍから１０００ｍの間と、１０００ｍから２０００ｍの間と、２０００ｍから３０００ｍの間と、のように１０００ｍ毎の領域に分けてモータ１６の回転数や燃費を変えるようにする。

【００１０】次に、熱交換流体の温度を高めるのに必要な領域の場合と、熱交換流体の温度を低めるのに必要な領域の場合とでは、パラメータを変えるようにする。即ち、熱交換流体の温度を高める場合には、車両の高度が変化してもモータ１６の回転数は一定とし、燃費を変化させる。このように、熱交換流体を高温に高める状態においてモータ１６の回転数を固定する理由は、仮に燃費を固定するとなると、モータ１６の回転数を設定値の１２０％程度にする必要が生じ、電気的負荷や機械的負荷がかかるという不具合が生じるからである。このような熱交換流体を高温に高める場合には、燃費は、車両の高度が０ｍから１０００ｍの間では燃費基準（ＨＩとする）の１００％となるよう、燃料ポンプ２４から燃料を供給する。高度が１０００ｍから２０００ｍの間では、燃費は（１００−α）％の燃料を供給する。高度が２０００ｍから３０００ｍの間では、燃費は（１００−β）％の燃料を供給する。但し、α＜βとする。

【００１１】一方、熱交換流体の温度を低める場合、車両の高度が変化しても燃費は一定とし、モータ１６の回転数を変化させる。このように、熱交換流体の温度を低める状態において燃費を固定する理由は、仮にモータ１６の回転数を固定するとなると、燃費が最小設定値より更に２０％程度減少するため、燃焼が不安定になり易いという不具合が生じるからである。このような熱交換流体を低温に低める場合には、モータ１６の回転数は、車両の高度が０ｍから１０００ｍの間では回転数基準（ＬＯとする）の１００％となるように設定する。高度が１０００ｍから２０００ｍの間では、モータ１６の回転数を（１００＋ａ）とし、高度が２０００ｍから３０００ｍの間では、モータ１６の回転数を（１００＋ｂ）とする。但し、ａ＜ｂとする。

【００１２】熱交換流体の温度が適度な場合には、回転数も燃費も基準のものとする。ここで、燃焼空気量の補正は、例えば１気圧（Ｐ＝７６０ｍｍＨｇ）で０°Ｃ（Ｔ＝２７３°Ｋ）を標準値とし、その状態での理想空気量をＶとする。そして、ある状況（気圧Ｐ。、気温Ｔ）。においては、理想空気量Ｖ_０が変わるが、その空気量Ｖ_０は、ＰＶ／Ｔ＝Ｐ_０Ｖ_０Ｔ_０で算出される。この算出は制御装置２８によって行なう。

【００１３】次に、本考案の動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ブロワ１８をオンにして定常状態となった時点で、圧力センサ３０によって外気圧力を測定する。仮に、車両の高度が０ｍから１０００ｍの間であった場合には、補正が不要である。即ち、その基準のモータ１６の回転数や燃費が設定され、それに応じた燃料量や空気量が導入される。但し、気圧Ｐ_０や気温Ｔ_０に応じて空気量Ｖ_０が、ＰＶ／Ｔ＝Ｐ_０Ｖ_０／Ｔ_０で算出される。

【００１４】圧力センサ３０によって測定した外気圧力が、標準以外の場合、即ち車両の高度が１０００ｍ以上の場合には、補正が必要となる。ここで、熱交換流体の温度が低くなって高める必要がある領域の場合には、モータ１６の回転数を固定して、燃費を補正する。燃費の補正は燃料ポンプ２４を制御装置２８によって制御し、図２に示すように、１０００ｍから２０００ｍの間では（１００−β）％とし、高度が２０００ｍから３０００ｍの間では（１００一召）％とする。一方、熱交換流体の温度が高くなって低める必要がある領域の場合場合には、燃費を固定して、モータ１６の回転数を補正する。モータ１６の回転数は、図２に示すように、１０００ｍから２０００ｍの間では（１００＋ａ）とし、高度が２０００ｍから３０００ｍの間では（１００＋ｂ）とする。熱交換流体の温度が適度な場合は、モータ１６の回転数や燃費の補正は不要となる。このように、車両の高さを気圧で測定し、かつ熱交換流体の温度が所定の適温より外れた場合に、モータ１６の回転による燃焼用空気量や燃料ポンプ２４からの燃料吐出量を制御装置２８によって制御し、良好な燃焼を得ることができる。

【００１５】なお、前記実施例においては、気圧（高度）を１０００ｍ毎の領域に区切って、その領域毎に、モータ１６の回転数や燃費を補正するようにしたが、高度をアナログ的な変化量とし、それに対応して、モータ１６の回転数や燃費をアナログ的に補正するようにしてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案に係る熱交換器に用いる車両ヒータ用熱交換器の燃焼制御構造によれば、車両が高地に登った時でも、気圧の変動による燃焼空気量と燃料のバランスを自動的に補正し、常に良好な燃焼を保つことができる。この結果、黒煙等の発生のおそれが無くなり、メンテナンスの間隔を伸ばし、経済性を向上させることができる。また、温気型燃焼式ヒータの場合には、空気が希薄になることによる熱交換器の壁温上昇や温風温度の上昇を押えることができ、耐久性の向上や温度フィーリングの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱交換器に用いる車両ヒータ用熱
交換器の燃焼制御構造の一実施例断面図である。

【図２】高温にするのに必要な領域と低温にするのに必
要な領域とにおける気圧変化に対応するモータ回転数と
燃費とを比較した表である。

【図３】気圧補正用フローチャートである。

【符号の説明】

１０熱交換器１４燃焼室１６モータ１８ブロワ２４燃料ポンプ２８制御装置３０圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者榊原学栃木県矢板市幸岡字柿木町77番地株式会社ミクニアデック矢板工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃焼室と、その燃焼室の外部に備えられ
るモータと、そのモータによって駆動され前記燃焼室へ
空気を供給するためのブロワと、その燃焼室内へ燃料を
供給するための燃料ポンプとを有する車両ヒータ用熱交
換器において、気圧を測定する気圧センサと、熱交換流
体の温度を検知する温度センサと、前記モータの回転数
を制御すると共に前記燃料ポンプからの燃料吐出量を制
御する制御装置をと備え、その制御装置が、熱交換流体
を高温にするのに必要な領域において前記モータの回転
数を一定とすると共に気圧が低くなるにつれて燃料吐出
量を減少させるよう前記燃料ポンプを制御し、熱交換流
体を低温にするのに必要な領域において前記燃料ポンプ
からの燃料吐出量を一定とすると共に気圧が低くなるに
つれて回転数を増加させるよう前記モータを制御するよ
うにしたことを特徴とする車両ヒータ用熱交換器の燃焼
制御構造。