JPH0820222A

JPH0820222A - 電気自動車用暖房装置

Info

Publication number: JPH0820222A
Application number: JP15503394A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Akasaka; 一志赤坂
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】暖房時の即暖性向上、暖房性能向上を図り、
かつ冷却系とも両立する燃焼式ヒータを用いた「電気自
動車用暖房装置」を提供する。【構成】燃焼式ヒータ３をウォータバルブ１１を介し
て冷却用ポンプ５、インバータ１、および走行用モータ
２と並列に設置する。そして、燃焼式ヒータ３を使用す
る場合（事前暖房運転時、走行中の暖房運転時）には、
ウォータバルブ１１を閉じて、冷却回路４から完全に区
分された温水ショート回路（ヒータ用ポンプ１３→燃焼
式ヒータ３→逆止弁１４→ヒータコア９→サブエバポレ
ータ１６→ヒータ用ポンプ１３）を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の補助暖房
用熱源として燃焼式ヒータを用いるようにした電気自動
車用暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン冷却水を暖房の熱源として利用
できない電気自動車用エアコンとしては、従来より、四
方弁により冷凍サイクルを反転させることによって車室
内を暖房するヒートポンプ式エアコンが一般的である
が、暖房性能が外気温や走行条件に依存し、低外気温
（０℃以下）下では室外熱交換器の着霜のために連続的
に暖房運転を行うことができず、暖房能力不足（低い吹
出し温度）や窓曇りが発生しやすいという問題がある。
そこで、近時、外気温に影響されずに連続的に除湿暖房
運転を行い、窓曇りを防止しながら車室内を暖房しうる
電気自動車用エアコンとして、三方弁により冷媒の流れ
を切り替えて冷房、暖房共に冷媒を用いたサイクル運転
を行うようにしたシステムが開発されている（たとえ
ば、特開平５−２０１２４３号公報参照）。

【０００３】ところが、上記のシステムによっても、特
に寒冷地仕様の車両の場合には、かなり低い外気温（た
とえば、−２０℃）下での使用が前提となるために暖房
能力不足をきたすおそれがあり、乗員の快適性や車両の
安全確保のためにはさらにより一層の暖房性能確保が必
要である。この点、燃焼式ヒータは、比較的少ない消費
電力（約０．１ＫＷ）で車両に要求される熱量（たとえ
ば、４０００〜６０００Kcal/h）を確保しうるシステム
であり、電気自動車においても暖房性能確保にとって有
効な手段である。なお、補助暖房用熱源としてＰＴＣヒ
ータやヒートポンプを使用することも考えられるが、こ
れらは約３〜４ＫＷの電力を必要とするため、省エネル
ギー優先の電気自動車にあっては不適切である。

【０００４】図１５は電気自動車に燃焼式ヒータを搭載
した場合の一般的なレイアウトを示す構成図であり、従
来のエンジン車両に燃焼式ヒータを搭載した場合と同様
に、駆動用電気部品（インバータ、走行用モータ）と直
列に燃焼式ヒータを搭載している。同図中、「１」は水
冷式のインバータ、「２」は水冷式の走行用モータ、
「３」は燃焼式ヒータ、「４」は冷却回路、「５」はウ
ォータポンプ、「６」はラジエータ、「７」はラジエー
タファン、「８」はサーモスタット、「９」はヒータコ
ア、「１０」は温水循環路、「１１」はウォータバルブ
である。この回路において、燃焼式ヒータ３で加熱され
た冷却水（温水）の一部はウォータバルブ１１を介して
ヒータコア９に導かれ、ここで車室内に吹き出される空
気を加熱した後、ウォータポンプ５の吸入側に戻され
る。つまり、ウォータポンプ５→インバータ１→走行用
モータ２→燃焼式ヒータ３→ウォータバルブ１１→ヒー
タコア９→ウォータポンプ５を温水が循環する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
レイアウトにあっては、インバータ１および走行用モー
タ２を冷却する冷却水はすべて燃焼式ヒータ３を流れる
ことになるので、燃焼式ヒータ３を運転させたとき、冷
却水容量が多いために水温の上昇が遅く、即暖性に欠け
る。また、燃焼式ヒータ３で加熱された温水（冷却水）
は、温水回路１０を循環する際に、インバータ１および
走行用モータ２（そもそもこれらに対し暖気の必要はま
ったくない）においても放熱するので、暖房性能にロス
が生じる。さらに、走行時に燃焼式ヒータ３を使用した
場合には、冷却回路４内の冷却水温度が上昇してサーモ
スタット８が開き冷却水の大部分をラジエータ６へ流す
ので、ラジエータ６での放熱が加わってさらに暖房性能
にロスが生じやすくなる。また、燃焼式ヒータ３をオン
した場合には、インバータ１および走行用モータ２を流
れる冷却水の温度が上昇するために、インバータ１およ
び走行用モータ２に対する冷却性能が悪化するおそれが
ある。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、暖房時の即暖性向上、暖房
性能向上を図り、かつ冷却系とも両立する燃焼式ヒータ
を用いた電気自動車用暖房装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気自動車用暖房装置は、車載電源より電
力が供給されると作動する駆動用電気部品と、前記駆動
用電気部品に冷却水を循環させる冷却回路と、前記冷却
回路に設けられ、前記駆動用電気部品に冷却水を送出す
る第１ポンプと、温水と空気とを熱交換させて車室内を
暖房するヒータコアと、前記冷却回路から分岐して前記
ヒータコアに温水を循環させる温水循環路と、前記温水
循環路に設けられ、前記冷却回路から前記ヒータコアへ
流れる冷却水の量をコントロールする制御弁と、前記温
水循環路に前記制御弁を介して前記駆動用電気部品およ
び前記第１ポンプと並列に接続されたバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、内部に流入した温水を燃
焼ガスとの熱交換により加熱する燃焼式ヒータと、前記
バイパス通路に設けられ、前記燃焼式ヒータに前記温水
循環路内の温水を送出する第２ポンプと、前記バイパス
通路の前記燃焼式ヒータの温水出口側に設けられた逆止
弁とを有して構成されている。

【０００８】また、上記装置を制御するために、車外の
気温を検出する外気センサと、前記燃焼式ヒータの出口
部の温水温度を検出する第１水温センサと、前記冷却回
路内の冷却水温度を検出する第２水温センサと、外気
温、温水温度、および冷却水温度に基づいて前記第１ポ
ンプ、前記制御弁、前記燃焼式ヒータ、および前記第２
ポンプを総合的に制御する制御手段とが設けられてい
る。

【０００９】そして、制御手段の好ましい動作内容は次
のとおりである。前記駆動用電気部品に電力を供給する
運転信号を入力した場合において、外気温が設定値（た
とえば、２５℃）以上であるときには、前記第１ポンプ
をオンし、前記燃焼式ヒータおよび前記第２ポンプをそ
れぞれオフし、前記制御弁を閉弁する（第１制御パター
ン）。または、上記と同じ場合において、外気温が設定
値（たとえば、４℃）以上であり、かつ、冷房モード信
号を入力したときに、上記第１制御パターンを行う。ま
たは、上記と同じ場合において、外気温が設定値（たと
えば、２５℃）以上であり、かつ、冷房モード信号を入
力したときに、上記第１制御パターンを行う。

【００１０】また、前記駆動用電気部品に電力を供給す
る運転信号を入力した場合において、外気温が第１設定
値（たとえば、４℃）以上第２設定値（たとえば、２５
℃）以下であるときには、前記第１ポンプをオンし、前
記燃焼式ヒータおよび前記第２ポンプをそれぞれオフ
し、前記制御弁を開弁する（第２制御パターン）。また
は、上記と同じ場合において、外気温が設定値（たとえ
ば、４℃）以上であり、かつ、冷房モード信号を入力し
ていないときに、上記第２制御パターンを行う。また
は、上記と同じ場合において、外気温が第１設定値（た
とえば、４℃）以上であり、かつ、外気温が第２設定値
（たとえば、２５℃）以下であるかまたは冷房モード信
号を入力していないかの少なくともどちらか一方である
ときに、上記第２制御パターンを行う。

【００１１】また、前記駆動用電気部品に電力を供給す
る運転信号を入力していない場合において、外気温が設
定値（たとえば、４℃）以下であるときには、前記第１
ポンプをオフし、前記制御弁を閉弁し、温水温度に応じ
て前記燃焼式ヒータおよび前記第２ポンプをそれぞれオ
ンオフする（第３制御パターン）。または、上記と同じ
場合において、事前暖房モード信号を入力したときに、
上記第３制御パターンを行う。または、上記と同じ場合
において、外気温が設定値（たとえば、４℃）以下であ
り、かつ、事前暖房モード信号を入力したときに、上記
第３制御パターンを行う。

【００１２】また、前記駆動用電気部品に電力を供給す
る運転信号を入力していない場合において、外気温が設
定値（たとえば、４℃）以上であるときには、前記第１
ポンプをオフし、前記制御弁を閉弁し、前記燃焼式ヒー
タおよび前記第２ポンプをそれぞれオフする（第４制御
パターン）。または、上記と同じ場合において、事前暖
房モード信号を入力していないときに、上記第４制御パ
ターンを行う。または、上記と同じ場合において、外気
温が設定値（たとえば、４℃）以上であるかまたは事前
暖房モード信号を入力していないかの少なくともどちら
か一方であるときに、上記第４制御パターンを行う。

【００１３】また、前記駆動用電気部品に電力を供給す
る運転信号を入力し、かつ、外気温が設定値（たとえ
ば、４℃）以下である場合において、冷却水温が設定値
（たとえば、４０℃）以下であるときには、前記第１ポ
ンプをオンし、前記制御弁を閉弁し、温水温度に応じて
前記燃焼式ヒータおよび前記第２ポンプをそれぞれオン
オフする（第５制御パターン）。または、上記と同じ場
合において、暖房モード信号を入力したときに、上記第
５制御パターンを行う。または、上記と同じ場合におい
て、冷却水温が設定値（たとえば、４０℃）以下であ
り、かつ、暖房モード信号を入力したときに、上記第５
制御パターンを行う。

【００１４】また、前記駆動用電気部品に電力を供給す
る運転信号を入力し、かつ、外気温が設定値（たとえ
ば、４℃）以下である場合において、冷却水温が設定値
（たとえば、４０℃）以上であるときには、第２制御パ
ターンと同様、前記第１ポンプをオンし、前記制御弁を
開弁し、前記燃焼式ヒータおよび前記第２ポンプをそれ
ぞれオフする（第６制御パターン）。または、上記と同
じ場合において、暖房モード信号を入力していないとき
に、上記第６制御パターンを行う。または、上記と同じ
場合において、冷却水温が設定値（たとえば、４０℃）
以上であるかまたは暖房モード信号を入力していないか
の少なくともどちらか一方であるときに、上記第６制御
パターンを行う。

【００１５】

【作用】このように構成された本発明にあっては、駆動
用電気部品と並列に燃焼式ヒータが設置されているた
め、制御弁を閉じると、冷却回路内の冷却水の流れとは
別個独立に、温水循環路とバイパス通路上に第２ポンプ
→燃焼式ヒータ→逆止弁→ヒータコア→第２ポンプを温
水が循環する完全に閉じたショート回路が形成される。
このショート回路内の温水の流量は冷却回路との間で分
配されるためにあまり多くない。したがって、燃焼式ヒ
ータはそのようなショート回路内の温水を加熱するの
で、水温の上昇が早く、即暖効果が得られる。また、上
記ショート回路は制御弁により冷却回路から完全に区分
された閉回路となることから、燃焼式ヒータで加熱され
た温水はショート回路上の熱交換器（ヒータコア）での
み放熱し、冷却回路上の駆動用電気部品やラジエータな
どでの余分の放熱は起こらないので、事前または走行時
の暖房性能が向上する。さらに、上記ショート回路と冷
却回路とは完全に区分されているため、燃焼式ヒータを
使用してショート回路内の温水温度が上昇したとしても
これの影響を受けて冷却回路内の冷却水温度が上昇する
ことはなく、駆動用電気部品に対する冷却性能が悪化す
ることはない。

【００１６】また、本発明にあっては、制御手段は、外
気センサにより検出された外気温と、第１水温センサに
より検出された燃焼式ヒータの出口水温と、第２水温セ
ンサにより検出された冷却回路内の冷却水温度と、外部
からの運転信号の有無と、外部からの冷房モード信号、
暖房モード信号、または事前暖房モード信号の有無と
（またはそれらの一部）に基づいて、第１ポンプ、制御
弁、燃焼式ヒータ、および第２ポンプを総合的に制御す
る。したがって、熱負荷環境に応じたきめ細かな制御が
行われ、燃焼式ヒータは最大限有効に効率良く運転され
ることになり、省エネとともに、冷却系に影響を与えず
に暖房時の即暖性向上、暖房性能向上が図られる。

【００１７】具体的には、第１制御パターンを行う場合
は、車室内を暖房する必要がない場合であり、冷却回路
内にのみ冷却水が循環して、駆動用電気部品が冷却され
る。燃焼式ヒータは使用されない。また、第２制御パタ
ーンを行う場合は、車室内の暖房は必要でないが温調の
必要がある場合であり、冷却回路内の冷却水の一部が制
御弁を介して温水循環路に導かれ、ヒータコアを循環す
る。燃焼式ヒータは使用されない。また、第３制御パタ
ーンを行う場合は、非走行時に車室内を事前に暖房する
場合であり、燃焼式ヒータは冷却回路から区分された上
記ショート回路で運転される。また、第４制御パターン
を行う場合は、非走行時に車室内の事前暖房を行わない
場合であり、燃焼式ヒータを含むすべての作動部品が停
止している。また、第５制御パターンを行う場合は、走
行時に車室内を暖房する場合であり、冷却回路内を冷却
水が循環するとともに、燃焼式ヒータはそうした冷却回
路から完全に区分された上記ショート回路で運転され
る。また、第６制御パターンを行う場合は、走行時に車
室内を暖房しない場合であり、第２制御パターンの場合
と同様、燃焼式ヒータを使用せずに、冷却回路内の冷却
水の一部が制御弁を介して温水循環路に導かれ、ヒータ
コアを循環する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例による電気自動車
用暖房装置の構成図である。なお、図１５と共通する部
材には同一の符号を付してある。この電気自動車用暖房
装置の本体は、車載電源としての図示しないバッテリよ
り電力が供給される駆動用電気部品としてのインバータ
１と、インバータ１により周波数が変換されることによ
って回転数が変化する駆動用電気部品としての走行用モ
ータ２と、インバータ１および走行用モータ２を冷却す
る冷却水を循環させる冷却回路４と、インバータ１およ
び走行用モータ２に冷却水を供給する第１ポンプとして
のウォータポンプ５（以下、冷却用ポンプという）と、
空気との熱交換により冷却水の温度を下げるラジエータ
６と、ラジエータ６に空気を流すラジエータファン７
と、ラジエータ６へ流れる冷却水の量を自動的にコント
ロールするサーモスタット８と、温水（冷却水）と空気
とを熱交換させて車室内を暖房するヒータコア９と、ヒ
ータコア９に温水を循環させる温水循環路１０と、冷却
回路４からヒータコア９へ流れる冷却水の量をコントロ
ールする制御弁としてのウォータバルブ１１と、温水循
環路１０にウォータバルブ１１を介して冷却用ポンプ
５、インバータ１、および走行用モータ２と並列に接続
されたバイパス通路１２と、内部に流入した温水を燃焼
ガスとの熱交換により加熱する燃焼式ヒータ３と、燃焼
式ヒータ３に温水循環路１０内の温水を供給する第２ポ
ンプとしてのウォータポンプ１３（以下、ヒータ用ポン
プという）と、一方向の流れだけを許容し反対方向の流
れを阻止する逆止弁１４とから構成されている。つま
り、このレイアウトにおいては、燃焼式ヒータ３は冷却
用ポンプ５、インバータ１、および走行用モータ２と並
列に設置されている。なお、ヒータ用ポンプ１３は、燃
焼式ヒータ３に内蔵されていてもよい。

【００１９】冷却回路４は、インバータ１、走行用モー
タ２、冷却用ポンプ５、ラジエータ６、およびサーモス
タット８を配管で連結して構成されている。本実施例で
は、サーモスタット８の開弁温度は、たとえば、８２〜
８３℃に設定されている。サーモスタット８冷却回路４
内の冷却水温度が前記設定温度以上になると、サーモス
タット８は、冷却回路４内の冷却水の温度が低い（開弁
温度以下）ときはバルブを閉じてラジエータ６に冷却水
を流さないようにし、また、冷却水の温度が高く（開弁
温度以上）なるとバルブを開けてラジエータ６に冷却水
を流すようになっている。すなわち、冷却用ポンプ５を
作動させた時の冷却回路４内の冷却水の流れは、冷却水
温度が低いときには、ラジエータ６を経由せずに冷却用
ポンプ５→インバータ１→走行用モータ２→サーモスタ
ット８→バイパス通路１５→冷却用ポンプ５を冷却水が
循環し、また、冷却水温度が高いときには、バイパス通
路１５にも若干の流れがあるものの、主に、冷却用ポン
プ５→インバータ１→走行用モータ２→サーモスタット
８→ラジエータ６→冷却用ポンプ５を冷却水が循環する
ことになる（たとえば、バイパス回路をインライン方式
で構成した場合）。なお、本実施例では、サーモスタッ
ト８はラジエータ６の冷却水入口側に設置されている
が、これに限られるわけではなく、ラジエータ６の冷却
水出口側（図中のＡ位置）に設置してもよい。また、バ
イパス回路はボトムバイパス方式で構成してもよく、こ
の場合には、サーモスタット８が開くとバイパス通路１
４は閉じることになる。

【００２０】温水循環路１０は図示しない三方コネクタ
により冷却回路４に並列に接続されている。この温水循
環路１０にはヒータコア９とウォータバルブ１１と後述
するサブエバポレータ１６とが設けられている。ウォー
タバルブ１１はたとえば電磁弁であって、電気的信号の
有無によって開閉するようになっている。また、温水循
環路１０には、図示しない三方コネクタによりバイパス
通路１２が接続されており、このバイパス通路１２には
燃焼式ヒータ３とヒータ用ポンプ１３と逆止弁１４とが
設けられている。つまり、燃焼式ヒータ３は冷却用ポン
プ５、インバータ１、および走行用モータ２と並列に設
置されている。ウォータバルブ１１が閉じている場合に
は、冷却用ポンプ５をオンしても冷却回路４内の冷却水
は温水循環路１０に流れないが、ウォータバルブ１１が
開いている場合には、冷却用ポンプ５をオンすると冷却
回路４内の冷却水は分岐されて一部が温水循環路１０に
流れることになる。また、ヒータ用ポンプ１３をオンし
た場合には、バイパス通路１２を温水循環路１０内の温
水が逆止弁１４の許容する方向（図中のＢ方向）に流れ
ることになる。すなわち、ウォータバルブ１１が開いて
いる場合には、冷却用ポンプ５をオンすると、上記した
冷却回路４内における冷却水の循環のほかに、冷却用ポ
ンプ５→インバータ１→走行用モータ２→ウォータバル
ブ１１→ヒータコア９→サブエバポレータ１６→冷却用
ポンプ５を冷却水（温水）が循環する第１温水回路が形
成され、さらにヒータ用ポンプ１３をオンすると、ヒー
タ用ポンプ１３→燃焼式ヒータ３→逆止弁１４→ヒータ
コア９→サブエバポレータ１６→ヒータ用ポンプ１３を
温水が循環する第２温水回路も形成される。この第２温
水回路は、冷却回路４から完全に区分された閉じたショ
ート回路となっている。また、ウォータバルブ１１が閉
じている場合には、ヒータ用ポンプ１３をオンすること
によって、上記のように、ヒータ用ポンプ１３→燃焼式
ヒータ３→逆止弁１４→ヒータコア９→サブエバポレー
タ１６→ヒータ用ポンプ１３を温水が循環する第２温水
回路（ショート回路）が形成される。なお、本実施例で
は、ウォータバルブ１１は冷却回路４との上流側連結点
Ｌ1 の近傍に設置されているが、これに限られるわけで
はなく、冷却回路４との下流側連結点Ｌ2 の近傍（図中
のＣ位置）に設置してもよい。

【００２１】本実施例では、本発明の電気自動車用暖房
装置を、たとえば、三方弁により冷媒の流れを切り替え
て冷暖房とも冷媒のサイクル運転によって行う前述の電
気自動車用エアコンの補助暖房装置として使用する場合
を想定して、温水回路１０のヒータコア９下流側に、温
水通路と冷媒通路を備えた二重管構造のサブエバポレー
タ１６を設けている。サブエバポレータ１６は、廃熱を
回収してその有効利用に供するための熱交換器であっ
て、廃熱を温水から回収して冷凍サイクルの暖房熱源に
加えるものであり、これによって上記エアコン自体の暖
房性能向上、省エネルギー化が図られる。

【００２２】このようにレイアウトされた電気自動車用
暖房装置を制御するために制御手段としての制御装置２
０が設けられている。この制御装置２０はたとえばマイ
クロコンピュータで構成されており、車外の気温Ｔa を
検出する外気センサ２１と、燃焼式ヒータ３の出口の温
水温度Ｔh を検出する第１水温センサ２２と、冷却回路
４内の冷却水温度Ｔc を検出する第２水温センサ２３
と、モータ制御回路２４と、空調用制御回路２５とがそ
れぞれ接続されている。たとえば、第１水温センサ２２
は燃焼式ヒータ１２の温水出口管に取り付けられ、ま
た、第２水温センサ２３は走行用モータ２の温水出口管
に取り付けられている。モータ制御回路２４は、走行用
モータ２の運転スイッチ（図示せず）を有し、インバー
タ１および走行用モータ２を制御する回路であって、前
記運転スイッチのオン時、つまり走行用モータ２の作動
時に制御装置２０に運転信号を出力するようになってい
る。また、空調用制御回路２５は、冷房運転と暖房運転
の切替え、吸込口の切替え、吹出口の切替え、車室内の
温度設定などの各種のコントロールスイッチ（図示せ
ず）を有し、これら各種スイッチおよびセンサ類（たと
えば、外気センサ２１、図示しない内気センサ、日射セ
ンサ、吸込温度センサ、冷媒温度センサなど）からの入
力信号を演算処理して車室内の空調状態を制御する回路
であって、空調時に冷房モード信号、暖房モード信号、
または事前暖房モード信号を制御装置２０に出力する。
たとえば、冷房モード信号と暖房モード信号は、自動制
御の場合には、現在温度と目標温度とを比較して、現在
温度が目標温度よりも高いときは冷房モード信号を出力
し、現在温度が目標温度よりも低いときは暖房モード信
号を出力し、一方、手動制御の場合には、温度設定スイ
ッチまたはレバーの位置に応じて、つまり冷房位置にあ
るか暖房位置にあるかによって冷房モード信号または暖
房モード信号を出力するようになっている。また、事前
暖房モード信号は、たとえば、ユーザによるリモコン操
作、またはタイマ回路によって出力されるようになって
いる。

【００２３】制御装置２０は、外気センサ２１によって
検出された外気温Ｔa 、第１水温センサ２２によって検
出された燃焼式ヒータ３の出口水温Ｔh 、第２水温セン
サ２３によって検出された冷却回路４内の冷却水温度Ｔ
c 、モータ制御回路２４からの運転信号の有無、空調用
制御回路２５からの冷房モード信号、暖房モード信号、
または事前暖房モード信号の有無に基づいて、冷却用ポ
ンプ５、ウォータバルブ１１、燃焼式ヒータ３、および
ヒータ用ポンプ１３を総合的に制御する。

【００２４】次に、図２〜図４のフローチャートに基づ
いてこの電気自動車用暖房装置の動作を説明する。な
お、説明にあたっては、適宜、図６〜図１４を参照する
が、これらの図（Ａ）中、サブエバポレータ１６は簡略
化のために省略してある。

【００２５】電源が投入されてプログラムがスタートす
ると、まず、制御装置２０は、外気センサ２１からの入
力信号に基づいて外気温Ｔa を検出し（Ｓ１）、第１水
温センサ２２からの入力信号に基づいて燃焼式ヒータ３
の出口水温Ｔh を検出し（Ｓ２）、第２水温センサ２３
からの入力信号に基づいて冷却回路４内の冷却水温度Ｔ
c を検出する（Ｓ３）。

【００２６】それから、モータ制御回路２４から運転信
号を入力しているかどうか、すなわち、走行用モータ２
の運転スイッチがオンされているかどうかを判断する
（Ｓ４）。この判断結果として運転信号を入力している
場合には、インバータ１および走行用モータ２が作動し
ておりこれらを冷却する必要があるので、冷却用ポンプ
５をオンして（Ｓ５）冷却回路４内に冷却水を循環させ
る。それから、検出した外気温Ｔa があらかじめ設定さ
れた第１設定値（たとえば、４℃）を超えているかどう
かを判断し（Ｓ６）、この判断結果としてＹＥＳ（つま
り、Ｔa ＞４℃）であれば、補助暖房用熱源として燃焼
式ヒータ３を使用する必要はないものと判断して、燃焼
式ヒータ３およびヒータ用ポンプ１３をそれぞれオフす
る（Ｓ７）。それから、空調用制御回路２５から冷房モ
ード信号を入力しているかどうか、および、検出した外
気温Ｔa があらかじめ設定された第２設定値（たとえ
ば、２５℃）を超えているかを順次判断し（Ｓ８、Ｓ
９）、両判断結果共にＹＥＳの場合、すなわち、冷房モ
ード信号を入力しておりかつ外気温Ｔa が２５℃を超え
ている（Ｔa ＞２５℃）場合には、ヒータコア９に温水
を循環させる必要はないものと判断して、ウォータバル
ブ１１を閉じ（Ｓ１０）、リターンする。なお、ステッ
プＳ８の判断とステップＳ９の判断の実行順序は逆であ
ってもよい。

【００２７】結局、この場合、すなわち、運転信号を入
力し（走行時）（Ｓ４）、外気温Ｔa が２５℃を超え
（Ｔa ＞２５℃）（Ｓ６、Ｓ９）、かつ、冷房モード信
号を入力している（Ｓ８）場合（これを夏期モードと呼
ぶ）には、インバータ１および走行用モータ２を冷却す
る必要はあるものの車室内を暖房する必要はないので、
冷却用ポンプ５をオンし、燃焼式ヒータ３およびヒータ
用ポンプ１３をそれぞれオフし、ウォータバルブ１１を
閉じる制御を行う（これを第１制御パターンと呼ぶ）。

【００２８】図６と図７はそれぞれ夏期モードにおける
第１制御パターンの実施状況を示す図であって、同図
（Ａ）は冷却水（温水）の流れを示す回路図、同図
（Ｂ）は各作動部品の作動状況を示す図表である（以下
同様）。図６は冷却回路４内の冷却水温度が低くサーモ
スタット８が閉じている場合であり、図７は冷却回路４
内の冷却水温度が高くサーモスタット８が開いている場
合である。これらの場合には、図６と図７に示されてい
るように、冷却水は冷却回路４内のみを所定の経路をた
どって循環するので、燃焼式ヒータ３を設置しない場合
と同等の冷却性能が発揮される。

【００２９】これに対し、ステップＳ８とステップＳ９
の判断結果として少なくともどちらか一方がＮＯの場
合、すなわち、冷房モード信号を入力しておらずまたは
外気温Ｔa が２５℃以下（Ｔa ≦２５℃）である場合に
は、車室内に吹き出す空気を温調するためにヒータコア
９に温水を循環させるべく、ウォータバルブ１１を開け
て（Ｓ１１）、リターンする。

【００３０】結局、この場合、すなわち、運転信号を入
力し（走行時）（Ｓ４）、かつ、外気温Ｔa が４℃を超
え２５℃以下（４℃＜Ｔa ≦２５℃）であるか（Ｓ６、
Ｓ９）、または、外気温Ｔa が４℃を超え（Ｔa ＞４
℃）（Ｓ６）かつ冷房モード信号を入力していない（Ｓ
８）場合（これを中間期モードと呼ぶ）には、車室内を
暖房する必要はないが温調する必要があるので、冷却用
ポンプ５をオンし、燃焼式ヒータ３およびヒータ用ポン
プ１３をそれぞれオフし、ウォータバルブ１１を開ける
制御を行う（これを第２制御パターンと呼ぶ）。

【００３１】図８と図９はそれぞれ中間期モードにおけ
る第２制御パターンの実施状況を示す図であって、図８
は冷却回路４内の冷却水温度が低くサーモスタット８が
閉じている場合であり、図９は冷却回路４内の冷却水温
度が高くサーモスタット８が開いている場合である。こ
れらの場合には、図８と図９に示されているように、イ
ンバータ１および走行用モータ２の廃熱により加熱され
た冷却水は、冷却回路４内を所定の経路をたどって循環
するとともに、一部はウォータバルブ１１を介してヒー
タコア９およびサブエバポレータ１６を循環し、車室内
への吹出し風の加熱に利用される。すなわち、温調用の
熱源としては燃焼式ヒータ３を使用するまでもなく、イ
ンバータ１および走行用モータ２の廃熱を利用すれば足
りる。これらの場合にも燃焼式ヒータ３を設置しない場
合と同等の性能が発揮される。

【００３２】なお、本実施例では、夏期モードか中間期
モードかを判定するために、ステップＳ８とステップＳ
９の２つの判断ステップを設定しているが、これは車両
の熱負荷状態とユーザの意思との両方の要素を考慮して
よりきめ細かな制御を行うためであって、これよりもラ
フな制御が許容されれば、ステップＳ８とステップＳ９
のどちらか一方だけあってもよい。

【００３３】また、本実施例では、ステップＳ６で外気
温Ｔa が第１設定値（４℃）を超えているかどうか、ス
テップＳ９で外気温Ｔa が第２設定値（２５℃）を超え
ているかどうかをそれぞれ判断するようにしているが、
これに限定されるものではなく、たとえば、ステップＳ
６で外気温Ｔa が第１設定値（４℃）以上であるかどう
か、ステップＳ９で外気温Ｔa が第２設定値（２５℃）
以上であるかどうかをそれぞれ判断するようにしてもよ
い。また、第１設定値や第２設定値の具体例は、本実施
例のものに限定されるものではなく、実験等により最適
値を求めるなどして、適当に設定すればよい。

【００３４】一方、ステップＳ４の判断結果として運転
信号を入力していない、すなわち、走行用モータ２の運
転スイッチがオンされていない場合には、インバータ１
および走行用モータ２は作動しておらずこれらを冷却す
る必要はないので、冷却用ポンプ５をオフする（Ｓ１
２）。それから、検出した外気温Ｔa が第１設定値（４
℃）以下かどうか、および、空調用制御回路２５から事
前暖房モード信号を入力しているかどうかを順次判断し
（Ｓ１３、Ｓ１４）、両判断結果共にＹＥＳの場合、す
なわち、外気温Ｔa が４℃以下（Ｔa ≦４℃）でありか
つ事前暖房モード信号を入力している場合には、事前暖
房運転を行う。すなわち、ウォータバルブ１１を閉じる
（Ｓ１５）とともに、後述する制御特性に基づいて、検
出した燃焼式ヒータ３出口水温Ｔh の値と制御フラグの
値とにより燃焼式ヒータ３の運転モードを選択し（Ｓ１
６）、選択したモードで燃焼式ヒータ３を運転するとと
もに燃焼式ヒータ３のオンオフ状態に合わせてヒータ用
ポンプ１３のオンオフを行い（Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１
９）、リターンする。なお、ステップＳ１３の判断とス
テップＳ１４の判断の実行順序は逆であってもよい。

【００３５】図５は本実施例で採用する燃焼式ヒータ３
の制御特性を示す図である。同図に示すように、燃焼式
ヒータ３の運転モードには、通常のオン（ＯＮ）モード
（たとえば、発熱量４０００Kcal/h）と半分の発熱量と
なるハーフ運転モード（たとえば、発熱量２０００Kcal
/h）と運転を停止するオフ（ＯＦＦ）モードとがあり、
燃焼式ヒータ３の出口水温Ｔh があらかじめ設定された
設定値（たとえば、７２℃）以下（Ｔh ≦７２℃）では
常にＯＮモードの運転が行われ、前記水温Ｔhがあらか
じめ設定された設定値（たとえば、８０℃）以上（Ｔh
≧８０℃）では常に運転が停止され（ＯＦＦモード）、
前記水温Ｔh が７２℃を超え８０℃未満（７２℃＜Ｔh
＜８０℃）ではその水温Ｔh の値に応じてＯＮ運転、ハ
ーフ運転、ＯＦＦ運転が選択される。燃焼式ヒータ３の
こうした制御は、フラグを利用したプログラムによって
実行される。

【００３６】したがって、検出した出口水温Ｔh が７２
℃以下（Ｔh ≦７２℃）であるときは、ステップＳ１６
でオンモードが選択され、ステップＳ１７でヒータ用ポ
ンプ１３をオンして燃焼式ヒータ３のＯＮ運転が行われ
るので、ヒータコア９に流れる温水温度が上昇する。そ
の後、検出水温Ｔh が７２℃を超えるまでに上昇する
と、ステップＳ１６で、検出水温Ｔh とフラグ値とに基
づいてＯＮ運転、ハーフ運転、ＯＦＦ運転が適宜選択さ
れ、ステップＳ１７〜Ｓ１９で、選択された運転モード
で燃焼式ヒータ３が運転される。すなわち、出口水温Ｔ
h が７２℃を超える温度領域では、温水温度の上昇につ
れてＯＮ運転→ハーフ運転→ＯＦＦ運転へと順次切り替
わり、温水温度の低下によりこの動作（つまり、燃焼式
ヒータ３のオンオフ）を繰り返すので、ヒータコア９に
流れる温水温度の過度の上昇が防止される。

【００３７】結局、この場合、すなわち、運転信号を入
力しておらず（非走行時）（Ｓ４）、外気温Ｔa が４℃
以下（Ｔa ≦４℃）であり（Ｓ１３）、かつ、事前暖房
モード信号を入力している（Ｓ１４）場合（これを事前
暖房モードと呼ぶ）には、冷却用ポンプ５をオフし、さ
らに、車室内を暖房するために、ウォータバルブ１１を
閉じ、燃焼式ヒータ３出口水温Ｔh に応じて燃焼式ヒー
タ３およびヒータ用ポンプ１３をオンオフする制御を行
う（これを第３制御パターンと呼ぶ）。燃焼式ヒータ３
の出口水温Ｔh が上昇すると燃焼式ヒータ３はオンとオ
フを繰り返す運転に自動的に移行する。

【００３８】図１０と図１１はそれぞれ事前暖房モード
における第３制御パターンの実施状況を示す図であっ
て、図１０はヒータコア９に流れる温水温度が未上昇の
場合であり、図１１はヒータコア９に流れる温水温度が
所定値以上に上昇済の場合である。温水温度が未上昇の
場合には、図１０に示すように、ヒータ用ポンプ１３→
燃焼式ヒータ３→逆止弁１４→ヒータコア９→ヒータ用
ポンプ１３を温水が循環するショート回路（第２温水回
路）が形成される。したがって、このように、冷却回路
４から完全に区分された閉じたショート回路で燃焼式ヒ
ータ３が運転され、しかもヒータ用ポンプ１３の流量は
あまり多くないため、水温の上昇が早く、即暖効果が得
られる。その後、燃焼式ヒータ３の出口水温Ｔh が上昇
すると、図１１に示すように、燃焼式ヒータ３はオンオ
フを繰り返すようになり、回路内の温水温度Ｔh の上昇
が一定限度に抑えられる。

【００３９】これに対し、ステップＳ１３とステップＳ
１４の判断結果として少なくともどちらか一方がＮＯの
場合、すなわち、外気温Ｔa が４℃を超えている（Ｔa
＞４℃）かまたは事前暖房モード信号を入力していない
場合には、事前暖房モードにないので、システム全体を
停止させるべく、ステップＳ１２で冷却用ポンプ１３を
オフしたのに加えて、ウォータバルブ１１を閉じる（Ｓ
２０）とともに、燃焼式ヒータ３およびヒータ用ポンプ
１３をそれぞれオフし（Ｓ１９）（これを第４制御パタ
ーンという）、リターンする。

【００４０】なお、本実施例では、事前暖房モードかど
うかを判定するために、ステップＳ１３とステップＳ１
４の２つの判断ステップを設定しているが、これは、車
両の熱負荷状態とユーザの意思との両方の要素を考慮し
てよりきめ細かな制御を行うためであって、これよりも
ラフな制御が許容されれば、ステップＳ１３とステップ
Ｓ１４のどちらか一方だけあってもよい。

【００４１】また、本実施例では、ステップＳ１３で外
気温Ｔa が設定値（４℃）以下かどうかを判断するよう
にしているが、これに限定されるものではなく、たとえ
ば、ステップＳ１３では、外気温Ｔa が設定値（４℃）
を超えているかどうかを判断するようにしてもよい。ま
た、上記設定値の具体例は、本実施例のものに限定され
るものではなく、実験等により最適値を求めるなどし
て、適当に設定すればよい。

【００４２】また、本実施例では、省エネの観点をも加
味して事前暖房モード時においてヒータ用ポンプ１３を
燃焼式ヒータ３のオンオフに合わせてオンオフしてい
る、特に、燃焼式ヒータ３がオフの時はヒータ用ポンプ
１３もオフするようにしているが、必ずしもこれに限定
されるものではなく、温水の循環を確保するため燃焼式
ヒータ３がオフの時であってもヒータ用ポンプ１３はオ
ンのままにするようにしてもよい。

【００４３】一方、ステップＳ６の判断結果としてＮＯ
の場合、すなわち、検出した外気温Ｔa が第１設定値
（４℃）以下（Ｔa ≦４℃）である場合には、引き続い
て、空調用制御回路２５から暖房モード信号を入力して
いるかどうか、および、検出した冷却回路４内の冷却水
温度Ｔc があらかじめ設定された設定値（たとえば、４
０℃）以下かどうかを順次判断し（Ｓ２１、Ｓ２２）、
両判断結果共にＹＥＳの場合、すなわち、暖房モード信
号を入力しておりかつ冷却水温度Ｔc が４０℃以下（Ｔ
c ≦４０℃）である場合には、走行暖房運転を行う。す
なわち、ウォータバルブ１１を閉じた（Ｓ２３）後、上
記した事前暖房運転の場合と同様の制御特性（図５参
照）に基づいて、検出した燃焼式ヒータ３出口水温Ｔh
の値と制御フラグの値とにより燃焼式ヒータ３の運転モ
ードを選択し（Ｓ２４）、選択したモードで燃焼式ヒー
タ３を運転するとともに燃焼式ヒータ３のオンオフ状態
に合わせてヒータ用ポンプ１３のオンオフを行い（Ｓ２
５、Ｓ２６、Ｓ２７）、リターンする。なお、ステップ
Ｓ２１の判断とステップＳ２２の判断の実行順序は逆で
あってもよい。

【００４４】結局、この場合、すなわち、運転信号を入
力し（走行時）（Ｓ４）、外気温Ｔa が４℃以下（Ｔa
≦４℃）であり（Ｓ６）、暖房モード信号を入力してお
り（Ｓ２１）、かつ、冷却水温度Ｔc が４０℃以下（Ｔ
c ≦４０℃）である（Ｓ２２）場合には（これを走行暖
房モードと呼ぶ）、インバータ１および走行用モータ２
を冷却するために冷却用ポンプ５をオンするとともに、
車室内を暖房するために、ウォータバルブ１１を閉じ、
燃焼式ヒータ３出口水温Ｔh に応じて燃焼式ヒータ３お
よびヒータ用ポンプ１３をそれぞれオンオフする制御を
行う（これを第５制御パターンと呼ぶ）。燃焼式ヒータ
３の出口水温Ｔh が上昇すると、燃焼式ヒータ３はオン
とオフを繰り返す運転に自動的に移行する。この場合に
は、車室内を暖房するにあたって、冷却回路４内の冷却
水の温度が低くて暖房用熱源としては不十分なので、暖
房性能を補完するために燃焼式ヒータ３を使用するので
ある。

【００４５】図１２と図１３はそれぞれ走行暖房状態に
おける第５制御パターンの実施状況を示す図であって、
図１２はヒータコア９に流れる温水温度が未上昇の場合
であり、図１３はヒータコア９に流れる温水温度が所定
値以上に上昇済の場合である。温水温度が未上昇の場合
には、図１２に示すように、冷却用ポンプ５→インバー
タ１→走行用モータ２→サーモスタット８→バイパス通
路１５→冷却用ポンプ５を冷却水が循環する冷却回路４
のほかに、これとは別個独立に、ヒータ用ポンプ１３→
燃焼式ヒータ３→逆止弁１４→ヒータコア９→ヒータ用
ポンプ１３を温水が循環するショート回路（第２温水回
路）が形成される。したがって、事前暖房運転の場合と
同様に、完全に閉じたショート回路で燃焼式ヒータ３が
運転されるために、水温の上昇が早く、即暖効果が得ら
れる。また、冷却回路４とショート回路とは完全に区分
されているため、燃焼式ヒータ３で加熱された温水がイ
ンバータ１や走行用モータ２で放熱することはなく、余
分な放熱が起こらないので、暖房性能が向上する。しか
も、冷却回路４とショート回路とが完全に区分されてい
ることから、走行時に燃焼式ヒータ３で加熱された温水
がサーモスタット８を介してラジエータ６に流れるおそ
れはないので、走行中であっても暖房性能向上の利益を
享受しつつ燃焼式ヒータ３を使用することができる。さ
らに、冷却回路４とショート回路とが完全に区分されて
いるので、ショート回路内の温水温度が上昇してもその
影響を受けて冷却回路４内の冷却水温度が上昇するとい
うことはなく、インバータ１および走行用モータ２に対
する冷却性能が悪化することはない。つまり、燃焼式ヒ
ータ３を設置しない場合と同等の冷却性能が発揮され
る。その後、燃焼式ヒータ３の出口水温Ｔh が上昇する
と、図１３に示すように、燃焼式ヒータ３はオンオフを
繰り返すようになり、回路内の温水温度Ｔh の上昇が一
定限度に抑えられる。

【００４６】これに対し、ステップＳ２１とステップＳ
２２の判断結果として少なくともどちらか一方がＮＯの
場合、すなわち、暖房モード信号を入力していないかま
たは冷却水温度Ｔc が４０℃を超える（Ｔc ＞４０℃）
場合には、走行暖房モードにないので、ステップＳ５で
冷却用ポンプ５をオンしたのに加えて、ウォータバルブ
１１を開ける（Ｓ２８）とともに、燃焼式ヒータ３およ
びヒータ用ポンプ１３をそれぞれオフして（Ｓ２７）
（これを第６制御パターンと呼ぶ）、リターンする。す
なわち、この場合には、中間期モードの場合に行われる
第２制御パターンと同じ制御を実行する（図１４参
照）。

【００４７】なお、本実施例では、走行暖房モードかど
うかを判定するために、ステップＳ２１とステップＳ２
２の２つの判断ステップを設定しているが、これは、車
両の熱負荷状態とユーザの意思との両方の要素を考慮し
てよりきめ細かな制御を行うためであって、これよりも
ラフな制御が許容されれば、ステップＳ２１とステップ
Ｓ２２のどちらか一方だけあってもよい。

【００４８】また、本実施例では、ステップＳ２２で冷
却水温度Ｔc が設定値（４０℃）以下かどうかを判断す
るようにしているが、これに限定されるものではなく、
たとえば、ステップＳ２２では、冷却水温度Ｔc が設定
値（４０℃）を超えているかどうかを判断するようにし
てもよい。また、上記設定値の具体例は、本実施例のも
のに限定されるものではなく、実験等により最適値を求
めるなどして、適当に設定すればよい。

【００４９】以上のように、上述の実施例によれば、燃
焼式ヒータ３をウォータバルブ１１を介して冷却用ポン
プ５、インバータ１、および走行用モータ２と並列に設
置したので、ウォータバルブ１１を閉じることによって
冷却回路４から完全に区分された温水ショート回路（ヒ
ータ用ポンプ１３→燃焼式ヒータ３→逆止弁１４→ヒー
タコア９→サブエバポレータ１６→ヒータ用ポンプ１
３）を形成することができる。

【００５０】これにより、車室内を暖房する際には（事
前暖房運転、走行暖房運転）、完全に閉じたショート回
路で燃焼式ヒータ３が運転されるために、水温の上昇が
早く、暖房時の即暖性が向上する。

【００５１】また、冷却回路４とショート回路とは完全
に区分されているため、燃焼式ヒータ３で加熱された温
水がインバータ１や走行用モータ２で放熱することはな
く、余分な放熱が起こらないので、事前暖房性能および
走行時の暖房性能が向上する。

【００５２】しかも、冷却回路４とショート回路とが完
全に区分されていることから、走行時に燃焼式ヒータ３
で加熱された温水がサーモスタット８を介してラジエー
タ６に流れるおそれはないので、走行中であっても暖房
性能向上の利益を享受しつつ燃焼式ヒータ３を使用する
ことができ、上記の走行暖房運転が可能となる。

【００５３】さらに、冷却回路４とショート回路とが完
全に区分されているので、ショート回路内の温水温度が
上昇してもその影響を受けて冷却回路４内の冷却水温度
が上昇するということはなく、インバータ１および走行
用モータ２に対する冷却性能が悪化することはない。つ
まり、燃焼式ヒータ３を設置しない場合と同等の冷却性
能が確保される。

【００５４】また、上述の実施例によれば、外気温、燃
焼式ヒータの出口水温、冷却回路内の冷却水温度、運転
信号の有無、冷房モード信号、暖房モード信号、または
事前暖房モード信号の有無に基づいて、冷却用ポンプ
５、ウォータバルブ１１、燃焼式ヒータ３、およびヒー
タ用ポンプ１３を総合的に制御するようにしたので、車
両の熱負荷状態やユーザの意思に応じたきめ細かな制御
が可能となり、燃焼式ヒータを最大限有効に効率良く作
動させることができるようになって、省エネルギー化と
ともに、上記したように冷却系に影響を与えずに暖房時
の即暖性向上、暖房性能向上を図ることができる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、制御弁により
冷却回路から完全に区分された燃焼式ヒータを含む温水
ショート回路を形成することができ、冷却系に影響を与
えずに暖房時の即暖性向上、暖房性能向上を図ることが
できる。

【００５６】請求項２の発明によれば、熱負荷環境に応
じたきめ細かな制御が可能となり、燃焼式ヒータを最大
限有効に効率良く作動させることができるようになっ
て、省エネルギー化とともに、上記したように冷却系に
影響を与えずに暖房時の即暖性向上、暖房性能向上を図
ることができる。

【００５７】請求項３と請求項４の発明によれば、請求
項２の効果に加えて、燃焼式ヒータを搭載したとして
も、搭載しない場合と同等の冷却性能を発揮させること
ができる。

【００５８】請求項５〜請求項７の発明によれば、請求
項２の効果に加えて、燃焼式ヒータを搭載したとして
も、搭載しない場合と同等の冷却性能および温調性能を
発揮させることができる。

【００５９】請求項８〜請求項１０の発明によれば、請
求項２の効果に加えて、即暖効果が高いため非走行時の
事前暖房性能が向上する。また、事前暖房運転時に温水
温度の上昇を一定限度に抑えることができる。

【００６０】請求項１１〜請求項１３の発明によれば、
請求項２と同じ効果を奏する。

【００６１】請求項１４〜請求項１６の発明によれば、
請求項２の効果に加えて、冷却性能を確保しつつ走行時
の暖房性能を向上させることができ、走行時にも燃焼式
ヒータを使用することができる。また、走行中の暖房運
転時に温水温度の上昇を一定限度に抑えることができ
る。

【００６２】請求項１７〜請求項１９の発明によれば、
請求項５〜請求項７と同じ効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気自動車用暖房装置の一例を
示す構成図

【図２】図１の制御装置の動作の一例を示すフローチ
ャート

【図３】図２に続くフローチャート

【図４】同じく図２に続くフローチャート

【図５】燃焼式ヒータの制御特性の一例を示す図

【図６】夏期モードにおいて冷却水温度が低いときの
作動状況を説明するための図

【図７】夏期モードにおいて冷却水温度が高いときの
作動状況を説明するための図

【図８】中間期モードにおいて冷却水温度が低いとき
の作動状況を説明するための図

【図９】中間期モードにおいて冷却水温度が高いとき
の作動状況を説明するための図

【図１０】事前暖房モードにおいて温水温度が未上昇
のときの作動状況を説明するための図

【図１１】事前暖房モードにおいて温水温度が上昇済
のときの作動状況を説明するための図

【図１２】走行暖房モードにおいて温水温度が未上昇
のときの作動状況を説明するための図

【図１３】走行暖房モードにおいて温水温度が上昇済
のときの作動状況を説明するための図

【図１４】低温時に走行暖房モードにないときの作動
状況を説明するための図

【図１５】電気自動車に燃焼式ヒータを搭載する場合
の一般的レイアウトを示す構成図

【符号の説明】

１…インバータ（駆動用電気部品）２…走行用モータ（駆動用電気部品）３…燃焼式ヒータ４…冷却回路５…冷却用ポンプ（第１ポンプ）６…ラジエータ７…ラジエータファン８…サーモスタット９…ヒータコア１０…温水循環路１１…ウォータバルブ（制御弁）１２…バイパス通路１３…ヒータ用ポンプ（第２ポンプ）１４…逆止弁１６…サブエバポレータ２０…制御装置（制御手段）２１…外気センサ２２…第１水温センサ２３…第２水温センサ２４…モータ制御回路２５…空調用制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車載電源より電力が供給されると作動す
る駆動用電気部品（１、２）と、前記駆動用電気部品（１、２）に冷却水を循環させる冷
却回路（４）と、前記冷却回路（４）に設けられ、前記駆動用電気部品
（１、２）に冷却水を送出する第１ポンプ（５）と、温水と空気とを熱交換させて車室内を暖房するヒータコ
ア（９）と、前記冷却回路（４）から分岐して前記ヒータコア（９）
に温水を循環させる温水循環路（１０）と、前記温水循環路（１０）に設けられ、前記冷却回路
（４）から前記ヒータコア（９）へ流れる冷却水の量を
コントロールする制御弁（１１）と、前記温水循環路（１０）に前記制御弁（１１）を介して
前記駆動用電気部品（１、２）および前記第１ポンプ
（５）と並列に接続されたバイパス通路（１２）と、前記バイパス通路（１２）に設けられ、内部に流入した
温水を燃焼ガスとの熱交換により加熱する燃焼式ヒータ
（３）と、前記バイパス通路（１２）に設けられ、前記燃焼式ヒー
タ（３）に前記温水循環路（１０）内の温水を送出する
第２ポンプ（１３）と、前記バイパス通路（１２）の前記燃焼式ヒータ（３）の
温水出口側に設けられた逆止弁（１４）と、を有することを特徴とする電気自動車用暖房装置。
【請求項２】車外の気温を検出する外気センサ（２
１）と、前記燃焼式ヒータ（３）の出口部の温水温度を検出する
第１水温センサ（２２）と、前記冷却回路（４）内の冷却水温度を検出する第２水温
センサ（２３）と、外気温、温水温度、および冷却水温度に基づいて前記第
１ポンプ（５）、前記制御弁（１１）、前記燃焼式ヒー
タ（３）、および前記第２ポンプ（１３）を総合的に制
御する制御手段（２０）と、を有することを特徴とする請求項１記載の電気自動車用
暖房装置。
【請求項３】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力した場合
において、外気温が設定値以上であるときに、前記第１
ポンプ（５）をオンし、前記燃焼式ヒータ（３）および
前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオフし、前記制御弁
（１１）を閉弁することを特徴とする請求項２記載の電
気自動車用暖房装置。
【請求項４】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力した場合
において、外気温が設定値以上であり、かつ、冷房モー
ド信号を入力したときに、前記第１ポンプ（５）をオン
し、前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポンプ（１
３）をそれぞれオフし、前記制御弁（１１）を閉弁する
ことを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖房装
置。
【請求項５】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力した場合
において、外気温が第１設定値以上第２設定値以下であ
るときに、前記第１ポンプ（５）をオンし、前記燃焼式
ヒータ（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれ
オフし、前記制御弁（１１）を開弁することを特徴とす
る請求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項６】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力した場合
において、外気温が設定値以上であり、かつ、冷房モー
ド信号を入力していないときに、前記第１ポンプ（５）
をオンし、前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポン
プ（１３）をそれぞれオフし、前記制御弁（１１）を開
弁することを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖
房装置。
【請求項７】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力した場合
において、外気温が第１設定値以上であり、かつ、外気
温が第２設定値以下であるかまたは冷房モード信号を入
力していないかの少なくともどちらか一方であるとき
に、前記第１ポンプ（５）をオンし、前記燃焼式ヒータ
（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオフ
し、前記制御弁（１１）を開弁することを特徴とする請
求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項８】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力していな
い場合において、外気温が設定値以下であるときに、前
記第１ポンプ（５）をオフし、前記制御弁（１１）を閉
弁し、温水温度に応じて前記燃焼式ヒータ（３）および
前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオンオフすることを
特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項９】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力していな
い場合において、事前暖房モード信号を入力したとき
に、前記第１ポンプ（５）をオフし、前記制御弁（１
１）を閉弁し、温水温度に応じて前記燃焼式ヒータ
（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオンオ
フすることを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖
房装置。
【請求項１０】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力してい
ない場合において、外気温が設定値以下であり、かつ、
事前暖房モード信号を入力したときに、前記第１ポンプ
（５）をオフし、前記制御弁（１１）を閉弁し、温水温
度に応じて前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポン
プ（１３）をそれぞれオンオフすることを特徴とする請
求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項１１】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力してい
ない場合において、外気温が設定値以上であるときに、
前記第１ポンプ（５）をオフし、前記制御弁（１１）を
閉弁し、前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポンプ
（１３）をそれぞれオフすることを特徴とする請求項２
記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項１２】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力してい
ない場合において、事前暖房モード信号を入力していな
いときに、前記第１ポンプ（５）をオフし、前記制御弁
（１１）を閉弁し、前記燃焼式ヒータ（３）および前記
第２ポンプ（１３）をそれぞれオフすることを特徴とす
る請求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項１３】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力してい
ない場合において、外気温が設定値以上であるかまたは
事前暖房モード信号を入力していないかの少なくともど
ちらか一方であるときに、前記第１ポンプ（５）をオフ
し、前記制御弁（１１）を閉弁し、前記燃焼式ヒータ
（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオフす
ることを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖房装
置。
【請求項１４】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、冷却水温
が設定値以下であるときに、前記第１ポンプ（５）をオ
ンし、前記制御弁（１１）を閉弁し、温水温度に応じて
前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポンプ（１３）
をオンオフすることを特徴とする請求項２記載の電気自
動車用暖房装置。
【請求項１５】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、暖房モー
ド信号を入力したときに、前記第１ポンプ（５）をオン
し、前記制御弁（１１）を閉弁し、温水温度に応じて前
記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポンプ（１３）を
オンオフすることを特徴とする請求項２記載の電気自動
車用暖房装置。
【請求項１６】制御手段（２０）は、前記駆動用電気部
品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、冷却水温
が設定値以下であり、かつ、暖房モード信号を入力した
ときに、前記第１ポンプ（５）をオンし、前記制御弁
（１１）を閉弁し、温水温度に応じて前記燃焼式ヒータ
（３）および前記第２ポンプ（１３）をオンオフするこ
とを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖房装置。
【請求項１７】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、冷却水温
が設定値以上であるときに、前記第１ポンプ（５）をオ
ンし、前記制御弁（１１）を開弁し、前記燃焼式ヒータ
（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオフす
ることを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖房装
置。
【請求項１８】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、暖房モー
ド信号を入力していないときに、前記第１ポンプ（５）
をオンし、前記制御弁（１１）を開弁し、前記燃焼式ヒ
ータ（３）および前記第２ポンプ（１３）をそれぞれオ
フすることを特徴とする請求項２記載の電気自動車用暖
房装置。
【請求項１９】制御手段（２０）は、前記駆動用電気
部品（１、２）に電力を供給する運転信号を入力し、か
つ、外気温が設定値以下である場合において、冷却水温
が設定値以上であるかまたは暖房モード信号を入力して
いないかの少なくともどちらか一方であるときに、前記
第１ポンプ（５）をオンし、前記制御弁（１１）を開弁
し、前記燃焼式ヒータ（３）および前記第２ポンプ（１
３）をそれぞれオフすることを特徴とする請求項２記載
の電気自動車用暖房装置。