JPH06320937A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の吹出温度を安定的に供給することので
きる車両用暖房装置の提供。 【構成】 温水回路５に設けられた回路制御弁３０は、
回路制御弁３０の上流に設けられた水温センサ３１の検
出値に基づいて冷却水の流れ方向を切り換えるととも
に、ヒータコア２８の暖房性能に影響を及ぼす要因（風
量変化、温水変化、吸込み温度変化）に基づいて弁開度
補正量が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、保温容器内に保温され
た高温の冷却水を利用して即効暖房を行うことのできる
車両用暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水冷式エンジンの冷却水を熱
源として車室内の暖房を行う車両用暖房装置がある。こ
の様に冷却水を暖房用の熱源とする場合には、エンジン
始動直後で冷却水の温度が低い時には十分な暖房効果が
得られない。そこで、温水回路に高温の冷却水を保温す
るための保温容器を設け、エンジン始動直後で冷却水の
温度が低い時には、保温容器に保温されている高温の冷
却水をヒータコアに供給して即効暖房を行う即効暖房装
置が知られている（特開平２−１２０１１９号、特開平
２−１２０１２０号、特開平４−５９１６３号各公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の即効
暖房装置では、ヒータコアを流れる冷却水流量がエンジ
ン回転数の変動によって変化したり、ヒータコアを通過
する風量、冷却水温、外気温等の要因が変化すると、所
定の吹出温度が得られなかったり、吹出温度が変動した
りして却って乗員が不快感を感じる不具合があった。本
発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的
は、所定の吹出温度を安定的に供給することのできる車
両用暖房装置の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、水冷式エンジンの冷却水と車室内へ送風
される空気との熱交換を行う温水式熱交換器と、内部に
貯留された冷却水を保温する保温容器と、前記エンジン
より流出した冷却水を前記保温容器内に導き、その保温
容器内の冷却水を前記温水式熱交換器に導く第１冷却水
経路、前記エンジンより流出した冷却水を前記保温容器
を迂回して前記温水式熱交換器に導く第２冷却水経路を
構成する温水回路と、この温水回路に設けられて、前記
エンジンより流出した冷却水の流れ方向を切り替える流
通方向切替手段と、前記温水回路に設けられて、前記温
水式熱交換器に供給される冷却水の流量を調節可能な流
量調節手段と、前記エンジンより流出した冷却水の温度
を検出する水温検出手段と、前記温水式熱交換器の暖房
性能に影響を及ぼす要因に応じて、前記温水式熱交換器
を流れる冷却水流量を増減する冷却水補正量を算出する
冷却水補正量算出手段と、前記水温検出手段の検出値に
基づいて前記流通方向切替手段を制御するとともに、前
記冷却水補正量算出手段によって算出された冷却水補正
量に基づいて前記流量調節手段を制御する制御手段とを
備えた技術的手段を採用する。

【０００５】

【作用】上記構成より成る本発明の車両用暖房装置は、
流通方向切替手段により、エンジンより流出した冷却水
の流れ方向を切り替えることができる。例えば、水温検
出手段で検出される冷却水の温度が低く、温水式熱交換
器で所望の暖房性能が得られない場合には、第１冷却水
経路を選択して、保温容器内の高温の冷却水を温水式熱
交換器に導くことができる。また、水温検出手段で検出
される冷却水の温度が高く、温水式熱交換器で所望の暖
房性能が得られる場合には、第１冷却水経路と第２冷却
水経路の両方の経路を選択することで、温水式熱交換器
での暖房運転を行いながら、保温容器にも高温の冷却水
を導いて蓄熱することができる。

【０００６】流通方向切替手段によって選択された冷却
水経路を通って温水式熱交換器に供給される冷却水流量
は、流量調節手段によって調節される。この流量調節手
段は、温水式熱交換器の暖房性能に影響を及ぼす要因に
応じて算出された冷却水補正量に基づいて制御される。
なお、温水式熱交換器の暖房性能に影響を及ぼす要因と
しては、送風機の送風量、車速、内外気の導入割合、吹
出口モード、エンジン回転数、冷却水温、外気温等が挙
げられる。例えば、温水式熱交換器を通過する風量が大
きくなると温水式熱交換器の吹出温度が低くなることか
ら、送風機の送風レベルが大きくなるに連れて、冷却水
補正量が大きくなるように流量調節手段が制御される。
また、車速が大きくなると、走行風の導入量が増加する
ことから、車速が大きくなるに連れて冷却水補正量が大
きくなるように流量調節手段が制御される。この送風
量、車速以外の要因においても、同様に冷却水補正量が
算出されて、その冷却水補正量が得られるように流量調
節手段が制御される。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の車両用暖房装置が適用された
車両用空気調和装置の一実施例を図１および図２を基に
説明する。図１は暖房手段を構成する温水回路図、図２
は車両用空気調和装置の全体模式図である。本実施例の
車両用空気調和装置１（以下空調装置１と略す）は、図
２に示すように、車室内へ送風空気を導くダクト２、こ
のダクト２の上流端に配されて、ダクト２を介して車室
内へ空気を送る送風機３、冷房手段を構成する冷凍サイ
クル４、暖房手段を構成する温水回路５、およびエアコ
ン制御装置６を備える。送風機３は、ブロワケース３
ａ、遠心式ファン３ｂ、ブロワモータ３ｃより成り、こ
のブロワモータ３ｃへの印加電圧（以下ブロワ電圧と言
う）に応じてブロワモータ３ｃの回転速度が決定され
る。ブロワ電圧は、モータ駆動回路７（図５参照）を介
してエアコン制御装置６からの制御信号に基づいて制御
される。ブロワケース３ａには、車室内空気（内気）を
導入する内気導入口８と車室外空気（外気）を導入する
外気導入口９が形成されるとともに、内気導入口８より
導入される空気量と外気導入口９より導入される空気量
との導入割合いを調節する内外気切替ダンパ１０が設け
られている。

【０００８】ダクト２の下流端は、デフロスタダクト２
ａ、フェイスダクト２ｂ、フットダクト２ｃに分岐され
て、各ダクト２ａ〜２ｃの先端が車室内に開口するデフ
ロスタ吹出口１１、フェイス吹出口１２、フット吹出口
１３とされている。デフロスタダクト２ａとフェイスダ
クト２ｂの上流側開口部には、吹出口モードに応じてデ
フロスタダクト２ａとフェイスダクト２ｂとを選択的に
開閉する吹出口切替ダンパ１４が設けられ、フットダク
ト２ｃの上流側開口部には、吹出口モードに応じてフッ
トダクト２ｃを開閉する吹出口切替ダンパ１５が設けら
れている。

【０００９】冷凍サイクル４は、電磁クラッチ１６を介
して車両の走行用エンジン１７によって駆動される冷媒
圧縮機１８と、この冷媒圧縮機１８で圧縮された高温高
圧の冷媒をクーリングファン１９の送風を受けて凝縮液
化する冷媒凝縮器２０と、この冷媒凝縮器２０より導か
れた冷媒を一時蓄えて液冷媒のみを流すレシーバ２１
と、このレシーバ２１より導かれた液冷媒を減圧膨脹す
る減圧装置２２と、ダクト２内に配されて、減圧装置２
２で減圧された低温低圧の冷媒を送風機３の送風を受け
て蒸発させる冷媒蒸発器２３の各機能部品より構成さ
れ、それぞれ冷媒配管２４によって環状に接続されてい
る。なお、電磁クラッチ１６は、クラッチ駆動回路２５
（図５参照）を介して、エアコン制御装置６より出力さ
れる制御信号（オンオフ信号）に基づいてオンオフ制御
される。

【００１０】温水回路５は、図１に示すように、温水配
管２６によってエンジン１７の冷却水回路２７に接続さ
れ、ヒータコア２８、保温容器２９、回路制御弁３０、
および水温センサ３１、３２を備える。冷却水回路２７
は、エンジン１７のウォータジャケット（図示しない）
とラジエータ３３とを環状に接続する環状水路２７ａ
と、ラジエータ３３を迂回するバイパス水路２７ｂより
成る。冷却水回路２７には、エンジン１７によって駆動
されるウォータポンプ３４が配されており、このウォー
タポンプ３４の作動によって冷却水回路２７を冷却水が
流れる。また、環状水路２７ａとバイパス水路２７ｂと
の接続部には、ラジエータ３３への冷却水流量を制御す
るサーモスタット３５が配されている。このサーモスタ
ット３５は、環状水路２７ａ側の開度とバイパス水路２
７ｂ側の開度とを相対的に可変するもので、環状水路２
７ａ側の開度が大きくなる（つまりバイパス水路２７ｂ
側の開度が小さくなる）につれて、ラジエータ３３への
冷却水流量が増加する。サーモスタット３５の開度（環
状水路２７ａ側の開度）は、エンジン出口水温がＴLo
（例えば約８０℃）以下の時に全閉（従って環状水路２
７ａ側の開度が全開）となり、以後、冷却水の温度上昇
に応じて開度が大きくなり、エンジン出口水温がＴHi
（例えば約９０℃）以上の時に全開となる。

【００１１】ヒータコア２８は、図２に示すように、ダ
クト２内で冷媒蒸発器２３の下流（風下）に配置され、
エンジン冷却水を熱源として、ヒータコア２８を通過す
る空気を加熱する。このヒータコア２８は、ダクト２内
で、ダクト２内を流れる空気がヒータコア２８を迂回し
て流れる迂回路３６を形成するように配されており、そ
の迂回路３６を通過する空気量とヒータコア２８を通過
する空気量との割合いがダクト２内に設けられたエアミ
ックスダンパ３７によって調節される。

【００１２】保温容器２９は、内部に貯留した冷却水を
長時間保温することができるもので、例えば、外気温０
℃の時に、水温８５℃の冷却水を１２時間経過後に水温
７８℃まで保温することのできる保温性能を有する。こ
の保温容器２９には、冷却水を保温容器２９内に流入さ
せるための流入パイプ３８と、保温容器２９内の冷却水
を流出させるための流出パイプ３９とが接続されてい
る。流入パイプ３８は、その上流端が温水回路５に介在
された回路制御弁３０の流出ポート４０ｄ（図３参照）
に接続され、下流端が保温容器２９内の底部寄りに開口
する。流出パイプ３９は、その上流端が保温容器２９内
の上部寄りに開口し、下流端が回路制御弁３０の流入ポ
ート４０ｃ（図３参照）に接続されている。

【００１３】回路制御弁３０は、図１に示すように、温
水回路５のヒータコア２８より上流位置に配されて、暖
房運転時に設定された各モード（パージモード、即効ヒ
ータモード、蓄熱モード）および暖房停止モードに応じ
て、温水回路５を流れる冷却水の流れ方向を切り替える
とともに、ヒータコア２８へ供給される冷却水の流量
（以下冷却水量と言う）を調節するものである。なお、
パージモードは、エンジン１７の始動時等で冷却水の温
度が設定温度（例えば４０℃）より低く（当然ヒータコ
ア２８より上流の温水回路５内の冷却水の温度も低
い）、且つ空調装置１が作動してからの経過時間が所定
時間（例えば２０秒）内の時に、保温容器２９内に貯留
されている高温の冷却水を素早くヒータコア２８へ供給
するモードである。

【００１４】即効ヒータモードは、冷却水の温度が設定
温度より低く、且つ暖房信号が入力されてからの経過時
間が所定時間を超えた時に、回路制御弁３０によってヒ
ータコア２８へ供給される冷却水量を調節して、ヒータ
コア２８の吹出温度が所定温度（例えば、４０℃：暖房
による快適感が得られる温度）となるように制御するモ
ードである。蓄熱モードは、冷却水の温度が設定温度以
上の時に、冷却水回路２７から導かれた冷却水を直接ヒ
ータコア２８へ供給しながら、保温容器２９にも供給し
て蓄熱するモードである。暖房停止モードは、冷暖房モ
ードが最大冷房（Max Cool）の時を示すモードである。

【００１５】ここで、回路制御弁３０の構造を図３およ
び図４を基に説明する。この回路制御弁３０は、ケース
４０とロータ４１より成る。ケース４０は、ロータ４１
を収容するためのロータ室（図示しない）が形成された
円筒形状を呈する。ケース４０には、図３に示すよう
に、温水回路５のエンジン１７側に接続される第１パイ
プ４０ａとヒータコア２８側に接続される第２パイプ４
０ｂ、および流出パイプ３９が接続される流入ポート４
０ｃが設けられ、それぞれ同一の内径でロータ室に開口
されている。第１パイプ４０ａと第２パイプ４０ｂは、
ロータ室を挟んでケース４０の径方向に対向して設けら
れ、流入ポート４０ｃは、第１パイプ４０ａと第２パイ
プ４０ｂの周方向の中間位置（第１パイプ４０ａおよび
第２パイプ４０ｂに対して９０度を成す）に設けられて
いる。第１パイプ４０ａには、上記の流入パイプ３８が
接続される流出ポート４０ｄが分岐して設けられてい
る。

【００１６】ロータ４１は、その中央部にシャフト４１
ａを備え、このシャフト４１ａを介してケース４０に回
動自在に支持されている。ロータ４１には、図４に示す
ように、ロータ４１の側面に３か所の開口部４１ｂ、４
１ｃ、４１ｄを有するＴ字形の水路４１ｅと、この水路
４１ｅに連通する偏平な微少流量制御穴４１ｆとが設け
られている。水路４１ｅは、上記の第１パイプ４０ａ、
第２パイプ４０ｂ、流入ポート４０ｃと同一の内径寸法
を有し、ロータ４１の回転位置に応じて、上記の第１パ
イプ４０ａ、第２パイプ４０ｂ、流入ポート４０ｃを選
択的に連通する。微少流量制御穴４１ｆは、半径方向に
延びる水路４１ｅに連なって形成され、ロータ４１の中
央部から外側に向かって面積が次第に大きくなる扇形を
呈する。このロータ４１は、シャフト４１ａに連結され
たリンク機構４２を介してサーボモータ４３に連結さ
れ、サーボモータ４３の回転角度に応じてロータ４１の
回転位置が決定する。サーボモータ４３は、エアコン制
御装置６より出力される制御信号に基づいてロータ４１
を駆動する。

【００１７】水温センサ３１は、流出ポート４０ｄの接
続部より上流の第１パイプ４０ａに設けられて、エンジ
ン１７より流出して第１パイプ４０ａを流れる冷却水の
温度を検出する。また、水温センサ３２は、ヒータコア
２８出口の温水配管２６に設けられ、ヒータコア２８よ
り流出した冷却水の温度を検出する。

【００１８】エアコン制御装置６は、図５に示すよう
に、マイクロコンピュータ６ａを内蔵し、エアコン操作
パネル４４より出力される操作信号および各センサ（後
述する）からの検出信号に基づいて、各ダンパ（内外気
切替ダンパ１０、吹出口切替ダンパ１４、１５、エアミ
ックスダンパ３７）を駆動するそれぞれのサーボモータ
４５、４６、４７、ブロワモータ３ｃを駆動するモータ
駆動回路７、電磁クラッチ１６を駆動するクラッチ駆動
回路２５、およびロータ４１を駆動するサーボモータ４
３へ制御信号を出力する。エアコン操作パネル４４は、
車室内のインストルメントパネル（図示しない）に配さ
れて、乗員の希望する室内温度を設定する温度設定スイ
ッチ４８、車室内を温度設定スイッチ４８で設定された
温度に保つように各空調機器の自動制御をエアコン制御
装置６に指令するオートスイッチ４９、および各空調モ
ード（吸込口モード、吹出口モード、送風機３の送風レ
ベル等）を設定するためのマニュアルスイッチ５０が設
けられている。上記の各センサは、車室内温度Ｔｒを検
出する内気センサ５１、車室外温度Ｔamを検出する外気
センサ５２、日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、前
記の水温センサ３１、３２、車速Ｖを検出する車速セン
サ５４、およびエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン
回転数センサ５５である。

【００１９】エアコン制御装置６によって制御されるロ
ータ４１の回転位置は、パージモード時、即効ヒータモ
ード時、蓄熱モード時、および暖房停止モード時に応じ
てそれぞれ以下のように決定される。なお、パージモー
ド時のロータ４１の回転位置を弁開度Ｖｐ＝０°とし
て、図１に示すロータ４１の時計回りを＋方向、反時計
回りを−方向として表す。パージモード時には、水路４
１ｅの開口部４１ｂが流入ポート４０ｃと一致し、水路
４１ｅの開口部４１ｃが第２パイプ４０ｂと一致するよ
うにロータ４１の回転位置が制御される（弁開度Ｖｐ＝
０°：図１に示す状態）。この結果、水路４１ｅを介し
て流入ポート４０ｃと第２パイプ４０ｂが連通すること
により、温水回路５を流れる冷却水は、エンジン１７→
流入パイプ３８→保温容器２９→流出パイプ３９→ロー
タ４１の開口部４１ｂから開口部４１ｃに至る水路４１
ｅ→ヒータコア２８→ウォータポンプ３４→エンジン１
７を循環する経路（第１冷却水経路）を流れる。

【００２０】即効ヒータモード時には、パージモード時
のロータ４１の回転位置から、図１の反時計回りに５°
〜１０°の範囲でロータ４１の回転位置が制御される
（弁開度Ｖｓ＝−５°〜−１０°：図６に示す状態）。
この結果、温水回路５を流れる冷却水の経路はパージモ
ード時と同じであるが、ロータ４１の回転位置に応じて
第２パイプ４０ｂに対する微少流量制御穴４１ｆの開口
割合が変化することにより、ヒータコア２８へ供給され
る冷却水量（例えば、０．５リットル／min 程度）が調
節される。なお、この即効ヒータモードでは、ヒータコ
ア２８へ供給される冷却水量によってヒータコア２８の
吹出温度が所定温度となるように、弁開度が予め決定さ
れている。

【００２１】蓄熱モード時には、パージモード時のロー
タ４１の回転位置から、図１の反時計回りに９０°回転
した位置、つまり水路４１ｅの開口部４１ｂ、４１ｃ、
４１ｄが、それぞれ第１パイプ４０ａ、流入ポート４０
ｃ、第２パイプ４０ｂと一致するようにロータ４１の回
転位置が制御される（弁開度Ｖｔ＝−９０°：図７に示
す状態）。この結果、第１パイプ４０ａ、流入ポート４
０ｃ、第２パイプ４０ｂがそれぞれ水路４１ｅを介して
連通することにより、温水回路５を流れる冷却水は、エ
ンジン１７→流入パイプ３８→保温容器２９→流出パイ
プ３９→ロータ４１の開口部４１ｃから開口部ｄに至る
水路４１ｅ→ヒータコア２８→ウォータポンプ３４→エ
ンジン１７を循環する経路（第１冷却水経路）と、エン
ジン１７→ロータ４１の開口部４１ｂから開口部４１ｄ
に至る水路４１ｅ→ヒータコア２８→ウォータポンプ３
４→エンジン１７を循環する経路（第２冷却水経路）を
流れる。

【００２２】暖房停止モード時には、パージモード時の
ロータ４１の回転位置から、図１の反時計回りに４５°
回転した位置、つまり水路４１ｅの開口部４１ｂ、４１
ｃ、４１ｄが、第１パイプ４０ａ、第２パイプ４０ｂ、
流入ポート４０ｃのいずれとも一致しないようにロータ
４１の回転位置が制御される（弁開度−４５°：図８に
示す状態）。この結果、第１パイプ４０ａ、第２パイプ
４０ｂ、流入ポート４０ｃは、ロータ４１内の水路４１
ｅによってそれぞれ連通することなく、温水回路５が回
路制御弁３０で遮断されることになるため、ウォータポ
ンプ３４が作動しても、温水回路５を冷却水が循環する
ことはない。

【００２３】次に、本実施例の具体的作動を説明する。
図９はエアコン制御装置６の処理手順を示すフローチャ
ートである。まず、温度設定スイッチ４８の設定温度信
号Ｔset および各センサ（３１、３２、５１〜５５）の
検出信号（水温Ｔｗ1 、水温Ｔｗ2 、内気温Ｔｒ、外気
温am、日射量Ｔｓ、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ）を読
み込む（ステップ１００）。つぎに、車室内への目標吹
出温度ＴＡＯを次式に基づいて算出する（ステップ１１
０）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・
Ｔam−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ なお、Ｋset ：温度設定ゲイン、Ｋｒ：内気温度ゲイ
ン、Ｋam：外気温度ゲイン、Ｋｓ：日射ゲイン、Ｃ：補
正定数である。

【００２４】続いて、先に算出された目標吹出温度ＴＡ
Ｏを基に、図１０に示す内外気特性、吹出口特性、ブロ
ワ特性より、それぞれ吸込口モード、吹出口モード、お
よび送風モードを決定する（ステップ１２０）。続い
て、回路制御弁３０の弁開度を、図１１に示す弁開度制
御フローチャートに基づいて判定する（ステップ１３
０）。なお、弁開度制御フローチャートの説明は後述す
る。続いて、空調装置１の制御モードがオートモードか
否かを判定する（ステップ１４０）。この判定結果がＹ
ＥＳ（オートモード）の時は、先のステップ１２０で選
択された各モードとなり、判定結果がＮＯ（マニュアル
モード）の時は、乗員によって決定されたマニュアルモ
ード（ステップ１５０）となる。

【００２５】続いて、回路制御弁３０の弁開度の補正量
を、図１２に示す弁開度補正量制御フローチャートに基
づいて判定する（ステップ１６０）。なお、弁開度補正
量制御フローチャートの説明は後述する。続いて、先の
ステップ１２０で判定された各モード（オートモード
時）、あるいは乗員により選択された各モード（マニュ
アルモード時）に従って、各モードを制御する（ステッ
プ１７０）。そして、ステップ１３０およびステップ１
６０で決定された回路制御弁３０のロータ４１の弁開度
を制御する（ステップ１８０）。

【００２６】次に、回路制御弁３０の弁開度制御（ステ
ップ１３０）について、図１１に示す弁開度制御フロー
チャートを基に説明する。まず、ステップ１１０で算出
された目標吹出温度ＴＡＯを所定の吹出温度ＴＡＯ´と
比較することにより、冷暖房モードが最大冷房（Max Co
ol）であるか否かを判定する（ステップ２００）。ここ
では、目標吹出温度ＴＡＯが所定の吹出温度ＴＡＯ´よ
り小さい時（ステップ２００の判定結果がＮＯの時）に
最大冷房であることを示す。なお、最大冷房とは、車室
内へ供給される風がヒータコア２８で熱交換を必要とし
ない場合である。従って、ステップ２００で冷暖房モー
ドが最大冷房と判定された時は、回路制御弁３０のロー
タ４１の回転位置を弁開度−４５°に制御して、暖房停
止モードに設定する（ステップ２１０）。これにより、
ヒータコア２８の上流で温水回路５が遮断されるため、
ヒータコア２８への冷却水の供給は行われない。

【００２７】ステップ２００で目標吹出温度ＴＡＯが所
定の吹出温度ＴＡＯ´以上の時（判定結果がＹＥＳの
時）は、水温センサ３１の検出値Ｔｗ1 が設定温度Ｔｗ
´（例えば４０℃）より小さいか否かを判定する（ステ
ップ２２０）。ここで、水温センサ３１の検出値Ｔｗ1
が設定温度Ｔｗ´より低い時は、現状の冷却水温では所
望の暖房効果を得ることができないことから、パージモ
ードか即効ヒータモードが設定されることになる。

【００２８】そこで、ステップ２２０の判定結果がＹＥ
Ｓの場合（Ｔｗ1 ＜Ｔｗ´）は、パージモードと即効ヒ
ータモードの判定基準として、空調装置１が作動してか
らの経過時間ｔが所定時間ｔ1 （例えば２０秒）以上か
否かを判定する（ステップ２３０）。この判定結果がＮ
Ｏの場合（ｔ＜ｔ1 ）は、吹出風が直接乗員に当たらな
いようにするために、送風機３を停止するか吹出口モー
ドをデフロスタモードとする。そこで、その判定基準と
して、外気センサ５２で検出された外気温度Ｔamが所定
外気温度Ｔam1 （例えば０℃）以下か否かを判定し（ス
テップ２４０）、その判定結果がＹＥＳの場合（Ｔam≦
Ｔam1 ）は送風機３の作動を停止し（ステップ２５
０）、判定結果がＮＯの場合（Ｔam≧Ｔam1 ）は吹出口
モードをデフロスタモードとする（ステップ２６０）。
そして、回路制御弁３０のロータ４１の回転位置を弁開
度Ｖｐ＝０°に制御して、パージモードに設定する（ス
テップ２７０）。この結果、保温容器２９内の高温の冷
却水が素早くヒータコア２８に供給されて、即効暖房の
準備が行われる。

【００２９】上記ステップ２３０の判定結果がＹＥＳの
場合（ｔ≧ｔ1 ）は、日射センサ５３で検出された日射
量Ｔｓが所定日射量Ｔｓ´以下か否かを判定する（ステ
ップ２８０）ことで吹出口モードを決定する。判定結果
がＹＥＳの場合（Ｔｓ≦Ｔｓ´）はフェイスモードを選
択し（ステップ２９０）、判定結果がＮＯの場合（Ｔｓ
＞Ｔｓ´）はフットモードを選択する（ステップ３０
０）。そして、回路制御弁３０のロータ４１の回転位置
を弁開度Ｖｓ＝−５°に制御して、即効ヒータモードに
設定する（ステップ３１０）。このように、空調装置１
が作動してからの経過時間ｔが所定時間ｔ1 以上であれ
ば、ヒータコア２８内はすでに保温容器２９から供給さ
れた高温の冷却水で満たされていると判断して、即効ヒ
ータモードを実行するものである。

【００３０】上記のステップ２２０の判定結果がＮＯの
場合（Ｔｗ1 ≧Ｔｗ´）は、フットモードを選択し（ス
テップ３２０）、回路制御弁３０のロータ４１の回転位
置を弁開度Ｖｔ＝−９０°に制御して、蓄熱モードに設
定する（ステップ３３０）。このように、水温センサ３
１の検出値Ｔｗ1 が設定温度Ｔｗ´以上であれば、現状
の冷却水温で所望の暖房効果を得ることが可能であるこ
とから、即効暖房を行う必要はなく、通常の暖房運転を
行いながら、保温容器２９にも高温の冷却水を導いて蓄
熱を行う。

【００３１】次に、回路制御弁３０の弁開度補正量制御
（ステップ１６０）について、図１２に示す弁開度補正
量制御フローチャート（本発明の冷却水補正量算出手
段）を基に説明する。この回路制御弁３０の弁開度補正
量制御は、ヒータコア２８の暖房性能に影響を及ぼす要
因に応じて、ヒータコア２８を流れる冷却水流量を増減
するものであり、本実施例では、風量変化に対する補
正、温水変化に対する補正、吸込み温度変化に対する補
正を行う。まず、風量変化に対する補正について説明す
る。本願発明者の実験によると、図１３に示すように、
ヒータコアを通過する風量が大きくなると吹出温度が低
くなることが明らかとなった。従って、常に一定の吹出
温度を得るためには、ヒータコア２８の通過風量に応じ
て冷却水流量を変化させる必要がある。ヒータコア２８
の通過風量が変化する要因としては、送風機３の送風
量、車速、内外気の導入割合、吹出口モードがある。

【００３２】そこで、ヒータコア２８を通過する風量が
大きくなるにつれて、ヒータコア２８に供給される冷却
水流量を増加するように回路制御弁３０の弁開度を補正
する。具体的には、図１４に示すように、送風機３のブ
ロワ電圧が高くなるにしたがって弁開度補正量ＶB を大
きくする（ステップ４００）。なお、弁開度補正量を大
きくすることは、ステップ１３０で決定されたロータ４
１の弁開度に対して、回路制御弁３０を通過する冷却水
流量が多くなるようにロータ４１の弁開度を制御するこ
とであり、弁開度補正量を小さくすることは、ステップ
１３０で決定されたロータ４１の弁開度に対して、回路
制御弁３０を通過する冷却水流量が少なくなるようにロ
ータ４１の弁開度を制御することである。

【００３３】同様に、図１５に示すように車速が大きく
なるにしたがって弁開度補正量ＶVを大きくし（ステッ
プ４１０）、図１６に示すように吸込口モードが内気モ
ード側になるにしたがって（内気導入割合が多くなる）
弁開度補正量ＶI を大きくし（ステップ４２０）、図１
７に示すように吹出口モードがフェイスモードからバイ
レベルモード、フットモードへと変化するにしたがって
弁開度補正量ＶF を小さくする（ステップ４３０）。な
お、車速変化に対する補正は、走行風が導入される外気
モード時のみで、内気モード時は弁開度補正量ＶV ＝０
となる。また、吹出口モードに対する補正は、フェイス
モードからバイレベルモード、フットモードへと変化す
るにしたがって通風抵抗が順次大きくなることから、ヒ
ータコア２８を通過する風量が低下するため、それに伴
って弁開度補正量ＶF を小さくするものである。

【００３４】次に、温水変化に対する補正について説明
する。前述の図１３でも明らかな様に、ヒータコア２８
の通過風量が一定でも、温水回路５を循環する冷却水流
量が変化すると吹出温度が変化する。従って、冷却水流
量が変化する要因となるエンジン回転数の変化に対して
ロータ４１の弁開度を補正する必要がある。そこで、図
１８に示すように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるにし
たがって弁開度補正量ＶE を小さくする（ステップ４４
０）。また、ヒータコア２８内の冷却水温が低いと吹出
温度も低くなるため、図１９に示すように、水温センサ
３２の検出水温がＴｗ2 が低くなる程、弁開度補正量Ｖ
t を大きくする（ステップ４５０）。

【００３５】次に、吸込み温度変化に対する補正につい
て説明する。ヒータコア２８を通過する空気温度が低く
なると吹出温度も低くなる。従って、吸込み温度に応じ
てロータ４１の弁開度を補正する必要がある。そこで、
図２０に示すように、ダクト２内に導入される外気温度
が低くなる程、弁開度補正量ＶA を大きくする（ステッ
プ４６０）。なお、吸込み温度変化に対する補正は、外
気が導入される外気モード時のみで、内気モード時は弁
開度補正量ＶA ＝０となる。

【００３６】以上のステップ４００〜４６０により、各
弁開度補正量が決定され、それらの総和により全補正量
ＶH が決定される（ステップ４７０）。なお、各ステッ
プ毎の弁開度補正量は、予めエアコン制御装置６のマイ
クロコンピュータ６ａに記憶されており、図１４〜図２
０に示した弁開度補正特性に基づいて決定される。この
ように、ヒータコア２８の暖房性能に影響を及ぼす要因
に応じてロータ４１の弁開度を補正することにより、所
定の吹出温度を安定的に得ることができる。

【００３７】〔変形例〕本実施例では、ロータ４１が回
転する回転可動式の回路制御弁３０を示したが、これに
限定されることはなく、流量調整が可能な制御弁であれ
ば良く、例えば、弁体がスライドすることで流量調整を
行うスライド式の制御弁でも良い。また、１つの回路制
御弁３０が冷却水の流れ方向を切り替える機能と冷却水
の流量を調節する機能を有する場合を示したが、冷却水
の流れ方向を切り替えるための弁と、流量調節を行うた
めの弁とを別々に設けても良い。回路制御弁３０の弁開
度補正量制御については、本実施例で説明した場合に限
定されるものではなく、図１２に示した各補正を単独あ
るいは複数の組み合わせで行っても良い。本実施例で
は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいてロータ４１の弁開度
を判定する例を示したが、例えば暖房を行うためのヒー
タスイッチを設けて、このヒータスイッチがオンされた
か否かによって判定しても良い。

【００３８】乗員のマニュアル操作によりデフロスタモ
ードが選択された場合に、水温センサ３１の検出値Ｔｗ
1 が設定温度Ｔｗ´より小さい時には、回路制御弁３０
をパージモードに固定し、水温センサ３１の検出値Ｔｗ
1 が設定温度Ｔｗ´以上の時には、回路制御弁３０を蓄
熱モードに固定し、送風機３を強制的にＨｉレベルある
いは送風レベルを一律に上げる様に制御しても良い。本
実施例では、図１２に示す弁開度補正量制御において、
弁開度補正量を各信号に対して連続的に可変としたが、
段階的に可変しても良い。

【００３９】

【発明の効果】本発明の車両用暖房装置は、ヒータコア
の暖房性能に影響を及ぼす要因に応じてロータの弁開度
を補正して、ヒータコアへ供給される冷却水流量を制御
することにより、所定の吹出温度を安定的に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る温水回路図である。

【図２】車両用空気調和装置の全体模式図である。

【図３】回路制御弁の断面図である。

【図４】回路制御弁のロータ斜視図である。

【図５】本実施例の制御に係るブロック図である。

【図６】本実施例の作動説明図である（即効ヒータモー
ド）。

【図７】本実施例の作動説明図である（蓄熱モード）。

【図８】本実施例の作動説明図である（暖房停止モー
ド）。

【図９】エアコン制御装置の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】内外気モード、吹出口モード、送風レベルを
決定する特性図である。

【図１１】回路制御弁の弁開度制御に係るエアコン制御
装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】回路制御弁の弁開度補正量制御に係るエアコ
ン制御装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図１３】ヒータコアの通過風量と吹出温度との関係を
示すグラフである。

【図１４】ブロワ補正に係る弁開度補正特性図である。

【図１５】車速補正に係る弁開度補正特性図である。

【図１６】内外気補正に係る弁開度補正特性図である。

【図１７】吹出口補正に係る弁開度補正特性図である。

【図１８】エンジン回転数補正に係る弁開度補正特性図
である。

【図１９】水温補正に係る弁開度補正特性図である。

【図２０】外気温補正に係る弁開度補正特性図である。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置（車両用暖房装置） ５ 温水回路 ６ エアコン制御装置（制御手段、冷却水補正量算出手
段） １７ 走行用エンジン（水冷式エンジン） ２８ ヒータコア（温水式熱交換器） ２９ 保温容器 ３０ 回路制御弁（流通方向切替手段、流量調節手段） ３１ 水温センサ（水温検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）水冷式エンジンの冷却水と車室内へ送
   風される空気との熱交換を行う温水式熱交換器と、 ｂ）内部に貯留された冷却水を保温する保温容器と、 ｃ）前記エンジンより流出した冷却水を前記保温容器内
   に導き、その保温容器内の冷却水を前記温水式熱交換器
   に導く第１冷却水経路、前記エンジンより流出した冷却
   水を前記保温容器を迂回して前記温水式熱交換器に導く
   第２冷却水経路を構成する温水回路と、 ｄ）この温水回路に設けられて、前記エンジンより流出
   した冷却水の流れ方向を切り替える流通方向切替手段
   と、 ｅ）前記温水回路に設けられて、前記温水式熱交換器に
   供給される冷却水の流量を調節可能な流量調節手段と、 ｆ）前記エンジンより流出した冷却水の温度を検出する
   水温検出手段と、 ｇ）前記温水式熱交換器の暖房性能に影響を及ぼす要因
   に応じて、前記温水式熱交換器を流れる冷却水流量を増
   減する冷却水補正量を算出する冷却水補正量算出手段
   と、 ｈ）前記水温検出手段の検出値に基づいて前記流通方向
   切替手段を制御するとともに、前記冷却水補正量算出手
   段によって算出された冷却水補正量に基づいて前記流量
   調節手段を制御する制御手段とを備えた車両用暖房装
   置。