JPH1035258A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビスカスヒータ９の使用条件を最適化するこ
とにより、燃料経済性の悪化や粘性流体の異常発熱を防
止でき、且つ最大暖房状態が望まれている時に充分な暖
房能力を得ることが可能な車両用空気調和装置１を提供
する。 【解決手段】 水冷式のエンジンＥを冷却する冷却水が
還流する冷却水回路Ｗに、エンジンＥを冷却した冷却水
を加熱するビスカスヒータ９とこのビスカスヒータ９の
下流側にフロント側ヒータコア１５とを設けた。そし
て、最大暖房状態が望まれている時のみビスカスクラッ
チ７をオンしてビスカスヒータ９にエンジンＥの回転動
力を伝えるようにした。これにより、最大暖房状態が望
まれていない時には、ビスカスクラッチ７がオンされず
ビスカスヒータ９にエンジンＥの回転動力が伝わらない
ので、エンジンＥの負荷が軽減され、ランニングコスト
が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水冷式のエンジン
を冷却する冷却水を昇温させる剪断発熱器を備えた車両
用暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用暖房装置としては、水
冷式のエンジンを冷却した冷却水をダクト内のヒータコ
アに供給し、このヒータコアを通過することにより加熱
された空気を車室内に送り込んで、車室内の暖房を行う
ようにした車両用温水式暖房装置が一般的である。

【０００３】ところが、例えばディーゼルエンジン車や
リーンバーンエンジン車のように、エンジンの発熱量が
少なくてエンジンを冷却する冷却水を充分に加熱するこ
とができない車両の場合には、ヒータコアに供給される
冷却水の温度を所定冷却水温（例えば８０℃）に維持す
ることができないので、車室内の暖房能力が不足すると
いう不具合があった。上記のような不具合を解消する目
的で、従来より、特開平６−９２１３４号公報におい
て、エンジンからヒータコアに供給される冷却水を加熱
する剪断発熱器を冷却水回路中に設けるようにした車両
用暖房装置が提案されている。

【０００４】ここで、剪断発熱器は、エンジンの回転動
力をベルト伝達機構および電磁クラッチを介してシャフ
トに伝達し、ケース内に発熱室を設けて、その発熱室の
外周に冷却水路を形成し、更に発熱室内にシャフトと一
体的に回転するロータを配置すると共に、ロータの回転
によりその発熱室内に封入されたシリコンオイル等の粘
性流体に剪断力を作用させて熱を発生させ、その発生熱
により冷却水路内を還流する冷却水を加熱するようにし
たものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
な剪断発熱器を備えた車両用暖房装置は、剪断発熱器の
シャフトに加わる回転動力（駆動トルク）を暖房用補助
熱源に利用するものであるため、その駆動トルク（駆動
負荷）によりエンジンに大きな負荷が加わる。このた
め、エンジンの燃料消費率が増加してランニングコスト
（燃料経済性）が悪化するという問題が生じている。

【０００６】また、冷却水温のみにより剪断発熱器を作
動させるか否かを決定するようにしているので、夏期の
ウォームアップ時に、冷却水温が設定冷却水温以下の場
合には、電磁クラッチがオンされて剪断発熱器が作動を
開始してしまう。これにより、発熱室内の粘性流体が異
常発熱してしまい、粘性流体の熱劣化および剪断による
機械劣化が発生するという問題も生じている。

【０００７】そこで、剪断発熱器をあまり作動させない
ように、設定冷却水温の値を下げることによって、エン
ジンの燃料経済性を向上させるようにすることが考えら
れる。ところが、このようにした場合には、ヒータコア
に供給される冷却水の温度を所定冷却水温に維持するこ
とができないので、ヒータコアの放熱量が低下する。し
たがって、使用者が最大暖房状態を望んでいても、充分
な暖房能力が得られないという問題が生じる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、剪断発熱器の使用条件を最適
化することにより、燃料経済性の悪化や粘性流体の異常
発熱を防止できるようにするという点と、車室内の暖房
状態が最大暖房状態である時、あるいは最大暖房状態が
望まれている時に充分な暖房能力を得ることができるよ
うにするという点とを兼ね備えた車両用暖房装置を得る
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、車室内の暖房状態が最大暖房状態である時、あ
るいは最大暖房状態が望まれている時のみ、動力伝達手
段を制御して剪断発熱器のロータを回転させることによ
り、そのロータの回転により発熱室内の粘性流体に剪断
力が作用し粘性流体が熱を発生する。これにより、エン
ジンから暖房用熱交換器に供給される冷却水が充分加熱
されるので、最大暖房状態に相当する充分な暖房能力が
得られる。

【００１０】また、車室内の暖房状態が最大暖房状態で
はない時、あるいは最大暖房状態が望まれていない時に
は、動力伝達手段を制御して剪断発熱器のロータの回転
を停止することにより、エンジンの負荷や動力伝達手段
の負荷が軽減されるので、エンジンの燃料消費率が低下
して燃料経済性を向上できる。そして、最大暖房状態が
望まれない夏期のウォームアップ時にも、ロータが回転
しないので、発熱室内の粘性流体の異常発熱による不具
合を解消できる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、物理量検
出手段で検出した、発熱室内の粘性流体の温度に関連す
る物理量が設定値以下の時には動力伝達手段を制御して
剪断発熱器のロータを回転させることにより、エンジン
からヒータコアに供給される冷却水の温度を所定冷却水
温に維持できる。また、物理量検出手段で検出した、発
熱室内の粘性流体の温度に関連する物理量が設定値以下
の時でも、車室内の暖房状態が最大暖房状態ではない
時、あるいは最大暖房状態が望まれていない時には、動
力伝達手段を制御して剪断発熱器のロータの回転を停止
することにより、エンジンの燃料消費率が低下して燃料
経済性を向上でき、且つ発熱室内の粘性流体の異常発熱
による不具合を解消できる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、温度設定
手段で設定した設定温度と環境条件検出手段で検出した
環境条件に基づいて目標吹出温度を算出し、その目標吹
出温度に基づいて、エアミックスダンパの目標ダンパ開
度を算出する。そして、算出した目標ダンパ開度が最大
暖房状態に相当するダンパ開度の時のみ、動力伝達手段
を制御して剪断発熱器のロータを回転させることによ
り、エンジンから暖房用熱交換器に供給される冷却水が
充分加熱される。それによって、請求項１と同一の効果
が得られる。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、位置検出
手段で暖房状態変更手段が最大暖房状態を望む側に手動
操作されたことを検出した時のみ、動力伝達手段を制御
して剪断発熱器のロータを回転させることにより、エン
ジンから暖房用熱交換器に供給される冷却水が充分加熱
される。それによって、請求項１と同一の効果が得られ
る。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、制御信号
検出手段でダンパ駆動手段へ出力する制御信号が最大暖
房状態に相当する制御信号である時のみ、動力伝達手段
を制御して剪断発熱器のロータを回転させることによ
り、エンジンから暖房用熱交換器に供給される冷却水が
充分加熱される。それによって、請求項１と同一の効果
が得られる。

【００１５】請求項６に記載の発明によれば、車室内の
暖房状態が最大暖房状態ではない時、あるいは最大暖房
状態が望まれていない時には、クラッチ手段によりベル
ト伝動手段と剪断発熱器のロータとを解放させることに
よって、エンジンの負荷および動力伝達手段の負荷を減
少できるので、エンジンの燃料消費率が低下し燃料経済
性を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態の構成〕図１ないし図７は本発明の第１
実施形態を示したもので、図１は車両用空気調和装置の
全体構造を示した図で、図２はエンジンとベルト伝動機
構を示した図である。

【００１７】車両用空気調和装置１は、エアミックス温
度コントロール方式を採用しており、車両のエンジンル
ームに設置された水冷式のディーゼルエンジン（以下エ
ンジンと略す）Ｅ、車室内を空調する空気調和装置（室
内空調ユニット、以下エアコンと呼ぶ）２、車室内のリ
ヤ側を暖房するリヤヒータ装置３、エンジンＥを冷却す
る冷却水を加熱する剪断発熱装置４、エアコン２とリヤ
ヒータ装置３を制御するエアコンＥＣＵ１００、および
エンジンＥを制御するエンジンＥＣＵ２００等を備えて
いる。

【００１８】エンジンＥは、シリンダブロックとシリン
ダヘッドの回りにウォータジャケット１３を設けてい
る。また、エンジンＥの出力軸（クランク軸）１１に
は、後記するＶベルト６に連結するクランクプーリ１２
が取り付けられている。そして、そのウォータジャケッ
ト１３は、エンジンＥを冷却する冷却水を循環させる冷
却水回路Ｗ中に設けられている。

【００１９】冷却水回路Ｗには、冷却水を強制循環させ
るウォータポンプ１４、冷却水と空気とを熱交換して冷
却水を空冷するラジエータ（図示せず）、冷却水と空気
とを熱交換して空気を加熱するフロント側ヒータコア１
５、冷却水と空気とを熱交換して空気を加熱するリヤ側
ヒータコア１６、およびこのリヤ側ヒータコア１６への
冷却水の供給および遮断を司るウォータバルブ１７等が
取り付けられている。ウォータポンプ１４は、エンジン
Ｅのウォータジャケット１３よりも上流側に設置され、
エンジンＥの出力軸１１に回転駆動される。

【００２０】エアコン２は、フロント側ダクト２１、フ
ロント側ブロワ２２、冷凍サイクル、およびフロント側
ヒータコア１５等から構成されている。フロント側ダク
ト２１の風上側には、外気吸込口２４ａおよび内気吸込
口２４ｂを選択的に開閉して吸込口モードを切り替える
内外気切替ダンパ２４が回動自在に取り付けられてい
る。フロント側ダクト２１の風下側には、デフロスタ吹
出口２５ａ、フェイス吹出口２５ｂおよびフット吹出口
２５ｃを選択的に開閉して吹出口モードを切り替えるモ
ード切替ダンパ２５が回動自在に取り付けられている。

【００２１】フロント側ブロワ２２は、ブロワモータ２
３により回転駆動されて、フロント側ダクト２１内に車
室内へ向かう空気流を発生する送風手段である。冷凍サ
イクルは、コンプレッサ（冷媒圧縮機）、コンデンサ
（冷媒凝縮器）、レシーバ（気液分離器）、エキスパン
ション・バルブ（膨張弁、減圧装置）、エバポレータ
（冷媒蒸発器）２６およびこれらを環状に接続する冷媒
配管等からなる。

【００２２】コンプレッサは、電磁クラッチ（以下エア
コンクラッチと呼ぶ）２７を備え、エバポレータ２６よ
り吸入した冷媒を圧縮してコンデンサへ吐出する。エア
コンクラッチ２７は、Ｖベルト６を介してエンジンＥの
出力軸１１に取り付けられたクランクプーリ１２（図２
参照）に駆動連結され、電磁コイルへの通電により入力
部（ロータ）に出力部（アーマチャ、インナーハブ）が
吸着することによりエンジンＥの回転動力をコンプレッ
サに伝達する。エバポレータ２６は、フロント側ダクト
２１内に設置され、フロント側ダクト２１内を流れる空
気を冷却する冷却手段である。

【００２３】フロント側ヒータコア１５は、本発明の暖
房用熱交換器であって、フロント側ダクト２１内におい
てエバポレータ２６よりも空気の流れ方向の下流側（風
下側）に設置され、且つ冷却水回路Ｗにおいて剪断発熱
装置４よりも冷却水の流れ方向の下流側に接続されてい
る。このフロント側ヒータコア１５は、エバポレータ２
６を通過した空気と冷却水とを熱交換して空気を加熱す
る加熱手段である。

【００２４】なお、フロント側ヒータコア１５の風上側
には、エアミックスダンパ２８が回動自在に取り付けら
れている。このエアミックスダンパ２８は、フロント側
ヒータコア１５を通過する空気量（温風量）とフロント
側ヒータコア１５を迂回する空気量（冷風量）との風量
調節を行って車室内に吹き出す空気の温度を調節する吹
出温度調節手段である。そして、エアミックスダンパ２
８は、１個か複数個のリンクプレートを介してサーボモ
ータ２９等のアクチュエータ（ダンパ駆動手段）により
駆動される。

【００２５】リヤヒータ装置３は、リヤ側ダクト３１、
リヤ側ブロワ３２およびリヤ側ヒータコア１６等から構
成されている。リヤ側ダクト３１の風下側には、フット
吹出口（図示せず）が開口している。リヤ側ブロワ３２
は、ブロワモータ３３により回転駆動されて、リヤ側ダ
クト３１内に車室内へ向かう空気流を発生する送風手段
である。

【００２６】リヤ側ヒータコア１６は、本発明の暖房用
熱交換器であって、リヤ側ダクト３１内に設置されてい
る。そして、リヤ側ヒータコア１６は、冷却水回路Ｗに
おいて剪断発熱装置４よりも冷却水の流れ方向の下流側
にウォータバルブ１７を介して接続されている。このリ
ヤ側ヒータコア１６は、リヤ側ダクト３１内を流れる空
気と冷却水とを熱交換して空気を加熱する加熱手段であ
る。

【００２７】次に、剪断発熱装置４を図１ないし図４に
基づいて簡単に説明する。ここで、図３および図４は剪
断発熱装置４を示した図である。剪断発熱装置４は、エ
ンジンＥの出力軸１１に駆動連結されたベルト伝動機構
５、およびシャフト８を有する剪断発熱器（以下ビスカ
スヒータと呼ぶ）９とからなる。

【００２８】ベルト伝動機構５は、本発明の動力伝達手
段であって、図１および図２に示したように、エンジン
Ｅの出力軸１１に取り付けられたクランクプーリ１２に
掛け渡された多段式のＶベルト６、およびこのＶベルト
６を介して出力軸１１（クランクプーリ１２）に駆動連
結された電磁クラッチ（以下ビスカスクラッチと呼ぶ）
７を有する動力伝達機構である。

【００２９】Ｖベルト６は、ビスカスクラッチ７を介し
てエンジンＥの回転動力（駆動力）をビスカスヒータ９
のシャフト８に伝えるベルト伝動手段である。なお、本
実施形態のＶベルト６は、エアコンクラッチ２７とビス
カスクラッチ７とに共掛けされている。

【００３０】ビスカスクラッチ７は、図３に示したよう
に、通電されると起磁力を発生する電磁コイル４１、エ
ンジンＥによって回転駆動されるロータ４２、電磁コイ
ル４１の起磁力によってロータ４２に吸着するアーマチ
ャ４３、このアーマチャ４３に板ばね４４を介して連結
され、ビスカスヒータ９のシャフト８に回転動力を与え
るインナーハブ４５等から構成されたクラッチ手段であ
る。

【００３１】電磁コイル４１は、絶縁皮膜を施した導電
線を巻回したもので、鉄等の磁性材料で形成されたステ
ータ４６内に収容され、エポキシ系樹脂によってステー
タ４６内にモールド固定されている。なお、ステータ４
６は、ビスカスヒータ９のハウジング１０の前面に固定
されている。

【００３２】ロータ４２は、外周にＶベルト６（図１参
照）が掛け渡されるＶプーリ４７が溶接等の接合手段に
より接合され、Ｖベルト６を介して伝達されたエンジン
Ｅの回転動力によって常時回転する回転体（ビスカスク
ラッチ７の入力部）である。また、ロータ４２は、鉄等
の磁性材料により断面コの字形状に形成された第１摩擦
部材であって、内周側に設けたベアリング４８を介して
ビスカスヒータ９のハウジング１０の外周に回転自在に
支持されている。

【００３３】アーマチャ４３は、ロータ４２の円環板形
状の摩擦面に軸方向のエアギャップ（例えば０．５ｍｍ
の隙間）を隔てて対向する円環板形状の摩擦面を有し、
鉄等の磁性材料で円環板形状に形成された第２摩擦部材
である。なお、アーマチャ４３は、電磁コイル４１の起
磁力によりロータ４２の摩擦面に吸着（係合）されると
ロータ４２からエンジンＥの回転動力が伝達される。

【００３４】板ばね４４は、外周側がアーマチャ４３に
リベット等の固定手段により固定され、内周側がインナ
ーハブ４５にリベット等の固定手段により固定されてい
る。この板ばね４４は、電磁コイル４１の通電停止時に
アーマチャ４３をロータ４２の摩擦面から離脱（解放）
させる方向（図示左方向）へ変位させて初期位置に戻す
弾性部材である。インナーハブ４５は、入力側が板ばね
４４を介してアーマチャ４３に駆動連結し、出力側がビ
スカスヒータ９のシャフト８にスプライン嵌合により駆
動連結したビスカスクラッチ７の出力部である。

【００３５】ビスカスヒータ９は、暖房用熱源であるエ
ンジンＥに対して暖房用補助熱源を構成するもので、Ｖ
ベルト６およびビスカスクラッチ７を介してエンジンＥ
の回転動力が与えられるシャフト８、このシャフト８を
回転自在に支持するハウジング１０、このハウジング１
０の内部空間を発熱室５０と冷却水路５１とに２分割す
るセパレータ５２、およびハウジング１０内に回転可能
に配されたロータ５３等から構成されている。

【００３６】シャフト８は、ビスカスクラッチ７のイン
ナーハブ４５にボルト等の締結部材５４により締め付け
固定され、アーマチャ４３と一体的に回転する入力軸で
ある。このシャフト８は、ベアリング５５およびシール
材５６を介してハウジング１０の内周に回転自在に支持
されている。なお、シール材５６には粘性流体の漏れを
防ぐオイルシールが利用されている。

【００３７】ハウジング１０は、アルミニウム合金等の
金属部材よりなり、後端部に円環板形状のカバー５７を
ボルトやナット等の締結部材５８により締め付け固定し
ている。なお、ハウジング１０とカバー５７との接合面
には、セパレータ５２およびシール材５９が装着されて
いる。そのシール材５９には冷却水の漏れを防ぐＯリン
グが利用されている。

【００３８】セパレータ５２は、アルミニウム合金等の
熱伝導性に優れた金属部材よりなり、外周部がハウジン
グ１０の円筒状部とカバー５７の円筒状部とに挟み込ま
れた仕切り部材である。セパレータ５２の前端面とハウ
ジング１０の後端面との間には、剪断力が作用すると発
熱する粘性流体（例えばシリコンオイル等）が封入され
た発熱室５０が形成されている。

【００３９】そして、セパレータ５２の後端面とカバー
５７の内部には、外部と液密的に区画され、エンジンＥ
を冷却する冷却水が還流する冷却水路５１が形成されて
いる。さらに、セパレータ５２の下方側の後端面には、
粘性流体の熱を冷却水に効率良く伝達するための略円弧
形状のフィン部５２ａが多数一体成形されている。

【００４０】なお、フィン部５２ａの代わりにセパレー
タ５２の後端面を凸凹にしたり、コルゲートフィンや微
細ピンフィン等の熱伝達促進部材をカバー５７の外壁面
に設けたりしても良い。また、セパレータ５２とロータ
５３との間でラビリンスシールを形成して、そのラビリ
ンスシールを発熱室５０としても良い。

【００４１】セパレータ５２の後端面からは、冷却水路
５１を上流側水路５１ａと下流側水路５１ｂとに区画す
るように仕切り壁５２ｂが膨出形成されている。そし
て、カバー５７の仕切り壁５２ｂ付近の外壁部には、冷
却水路５１内に冷却水を流入させる入口側冷却水配管５
７ａ、および冷却水路５１より冷却水を流出させる出口
側冷却水配管５７ｂが接続されている。

【００４２】ロータ５３は、発熱室５０内に回転可能に
配され、シャフト８の後端部の外周に固定されている。
このロータ５３の外周面または両側壁面には、複数の溝
部（図示せず）が形成され、隣設する溝部間に突起部
（歯部）が形成されている。そして、ロータ５３は、シ
ャフト８にエンジンＥの回転動力が与えられるとシャフ
ト８と一体的に回転して発熱室５０内に封入されている
粘性流体に剪断力を作用させる。

【００４３】次に、エアコンＥＣＵ１００を図１、図５
ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、図５は
車両用空気調和装置１の電子回路を示した図である。エ
アコンＥＣＵ１００は、本発明の暖房制御手段であっ
て、エアコン２のコンプレッサおよびビスカスヒータ９
等の冷暖房機器をコンピュータ制御するエアコン制御シ
ステム用の電子回路である。このエアコンＥＣＵ１００
は、それ自体はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したマイ
クロコンピュータである。

【００４４】エアコンＥＣＵ１００は、ビスカススイッ
チ７０、イグニッションスイッチ７１、温度設定器７
２、内気温センサ７３、外気温センサ７４、日射センサ
７５、冷却水温センサ７６、油温センサ７７、エバ後温
度センサ７８、エアコンクラッチリレー７９およびエン
ジンＥＣＵ２００より入力する入力信号と予め記憶され
た制御プログラム（図６参照）に基づいて、ビスカスク
ラッチ７の電磁コイル４１、エアミックスダンパ２８の
サーボモータ２９、エアコンクラッチ２７の電磁コイル
およびリヤ側ブロワ３２等の冷暖房機器を制御して車室
内の空調制御を行う。

【００４５】ビスカススイッチ７０は、ビスカスヒータ
９を用いた車室内暖房を希望する暖房優先スイッチであ
って、投入（オン）されるとエアコンＥＣＵ１００に暖
房優先信号を出力する。また、ビスカススイッチ７０
は、エンジンＥの燃料消費率（燃料経済性）の向上を優
先させる燃費優先スイッチであって、オフされるとエア
コンＥＣＵ１００に燃費優先信号を出力する。イグニッ
ションスイッチ７１は、ＯＦＦ、ＡＣＣ、ＳＴおよびＩ
Ｇの各端子を有する。ＳＴはスタータへの通電を行うス
タータ通電端子で、エアコンＥＣＵ１００にスタータ通
電信号を出力する。

【００４６】温度設定器７２は、車室内の温度を所望の
温度に設定する温度設定手段であって、エアコンＥＣＵ
１００に設定温度信号を出力する。内気温センサ７３
は、本発明の環境条件検出手段であって、例えばサーミ
スタが使用され、車両の車室内の空気温度（内気温）を
検出する内気温検出手段であって、エアコンＥＣＵ１０
０に内気温検出信号を出力する。外気温センサ７４は、
本発明の環境条件検出手段であって、例えばサーミスタ
が使用され、車両の車室外の空気温度（外気温）を検出
する外気温検出手段であって、エアコンＥＣＵ１００に
外気温検出信号を出力する。

【００４７】日射センサ７５は、本発明の環境条件検出
手段であって、例えばフォトダイオードが使用され、車
室内に入射する日射量を検出する日射検出手段であっ
て、エアコンＥＣＵ１００に日射検出信号を出力する。
冷却水温センサ７６は、本発明の環境条件検出手段、物
理量検出手段であって、例えばサーミスタが使用され、
冷却水回路Ｗ中の冷却水の温度（本実施形態ではビスカ
スヒータ９の冷却水路５１の出口側冷却水配管５７ｂの
冷却水温）を検出する水温検出手段であって、エアコン
ＥＣＵ１００に水温検出信号を出力する。

【００４８】油温センサ７７は、例えばサーミスタが使
用され、発熱室５０内の粘性流体の温度（油温）を検出
する油温検出手段であって、エアコンＥＣＵ１００に油
温検出信号を出力する。なお、発熱室内の粘性流体の油
温に関連する物理量として油温センサ７７で検出した粘
性流体の油温を利用しても良い。この場合には、油温セ
ンサ７７が本発明の物理量検出手段となる。

【００４９】エバ後温度センサ７８は、本発明の環境条
件検出手段であって、例えばサーミスタが使用され、エ
バポレータ２６より吹出した空気の温度（エバ後温度）
を検出するエバ後温度検出手段であって、エアコンＥＣ
Ｕ１００にエバ後温度検出信号を出力する。なお、環境
条件検出手段としてフロント側ダクト２１のいずれかの
吹出口に車室内に吹き出す空気の吹出温度を検出する吹
出温度センサ（吹出温度検出手段）等を追加しても良
い。エアコンクラッチリレー７９は、リレーコイル７９
ａおよびリレースイッチ７９ｂよりなり、リレーコイル
７９ａが通電されるとリレースイッチ７９ｂが閉じる。
これにより、エアコンクラッチ２７が通電される。

【００５０】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ１００
のビスカスヒータ制御を図１ないし図７に基づいて簡単
に説明する。ここで図６はエアコンＥＣＵ１００の制御
プログラムの一例を示したフローチャートである。

【００５１】先ず、各種センサ信号やスイッチ信号等の
入力信号を読み込む（物理量検出手段、環境条件検出手
段、冷却水温検出手段：ステップＳ１）。次に、ビスカ
ススイッチ７０が投入（ＯＮ）されているか否かを判定
する。すなわち、暖房優先信号を入力しているか燃費優
先信号を入力しているか否かを判定する（ビスカススイ
ッチ判定手段：ステップＳ２）。この判定結果がＮＯの
場合には、車室内の暖房が不要でエンジンＥの燃料消費
率の向上を優先させるため、ビスカスクラッチ７の電磁
コイル４１をオフ（ＯＦＦ）、つまりビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１の通電を停止することによりビスカ
スヒータ９の作動を停止させる（ステップＳ３）。次
に、ステップＳ１の処理に移行する。

【００５２】また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの
場合には、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記憶された
下記の数１の式に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出す
る（吹出温度算出手段：ステップＳ４）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・
Ｔam−Ｋs ・Ｔs ＋Ｃ

【００５３】ここで、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset
は温度設定器７２で設定した設定温度、Ｋr は内気温ゲ
イン、Ｔr は内気温センサ７３で検出した内気温、Ｋam
は外気温ゲイン、Ｔamは外気温センサ７４で検出した外
気温、Ｋs は日射ゲイン、Ｔs は日射センサ７５で検出
した日射量、Ｃは補正定数である。

【００５４】次に、ステップＳ４で算出した目標吹出温
度ＴＡＯが所定温度（例えば４０℃）よりも高温である
か否かを判定する（吹出温度判定手段：ステップＳ
５）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３の
処理に移行し、ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１を
ＯＦＦする。

【００５５】また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの
場合には、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記憶された
下記の数２の式に基づいて目標ダンパ開度ＳＷを算出す
る（ダンパ開度算出手段：ステップＳ６）。

【数２】ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝
×１００（％） ここで、ＴＡＯはステップＳ５で算出した目標吹出温
度、ＴＥはエバ後温度センサ７８で検出したエバ後温
度、ＴＷは冷却水温センサ７６で検出した冷却水温であ
る。

【００５６】次に、ステップＳ６で算出した目標ダンパ
開度ＳＷが車室内の暖房状態を最大暖房状態にさせるエ
アミックスダンパ２８の所定ダンパ開度（例えば９０
％）以上であるか否かを判定する（最大暖房状態判定手
段：ステップＳ７）。この判定結果がＮＯの場合には、
ステップＳ３の処理に移行し、ビスカスクラッチ７の電
磁コイル４１をＯＦＦする。

【００５７】なお、ステップＳ７において、他の最大暖
房状態判定手段によって、車室内が現在最大暖房状態で
あるか、あるいは最大暖房状態が望まれているかを判定
しても良い。例えば、温度設定器７２で設定した設定温
度と内気温センサ７３で検出した内気温との温度差が所
定温度差（２０度）以上ある場合に最大暖房状態が望ま
れていると判定するようにしても良い。また、外気温セ
ンサ７４で検出した外気温が−５℃以下の場合に最大暖
房状態が望まれていると判定するようにしても良い。さ
らに、直接エアミックスダンパ２８の開度を検出してダ
ンパ開度が９０％以上であれば最大暖房状態が望まれて
いると判定するようにしても良い。

【００５８】次に、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記
憶された冷却水温に基づくビスカスヒータ制御の特性図
（図７参照）に応じてビスカスクラッチ７の電磁コイル
４１のオン、オフを判定する。すなわち、冷却水温セン
サ７６で検出した冷却水温が設定冷却水温（設定値）以
上の高温であるか低温であるかを判定する（冷却水温判
定手段：ステップＳ８）。

【００５９】具体的には、設定冷却水温としては、図７
の特性図に示したように、設定冷却水温（Ａ：例えば８
０℃）と設定冷却水温（Ｂ：例えば７０℃）とでヒステ
リシスを持たせており、この設定冷却水温以上の高温の
ときにビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をＯＦＦ
し、この設定冷却水温以下の低温のときにビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１をＯＮする。なお、図７の特性
図にはヒステリシスを設けたが、ヒステリシスを設けな
くても良い。このステップＳ８の判定結果が高温の場合
には、ステップＳ３の処理に移行し、ビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１をＯＦＦする。

【００６０】また、ステップＳ８の判定結果が低温の場
合には、エンジンＥＣＵ２００との通信（送信および受
信）を行う（ステップＳ９）。次に、ビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１をＯＮすることを許可する許可信号
をエンジンＥＣＵ２００より受信しているか否かを判定
する（許可信号判定手段：ステップＳ１０）。この判定
結果がＮＯの場合には、ステップＳ３の処理に移行し、
ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をＯＦＦする。

【００６１】また、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳ
の場合には、最大暖房時の暖房能力の不足を補うため、
ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をオン（ＯＮ）、
つまりビスカスクラッチ７の電磁コイル４１を通電する
ことによりビスカスヒータ９を作動させる（ビスカスヒ
ータ駆動手段：ステップＳ１１）。次に、ステップＳ１
の処理に移行する。

【００６２】次に、エンジンＥＣＵ２００を図１および
図５に基づいて簡単に説明する。エンジンＥＣＵ２００
は、エンジンＥをコンピュータ制御するエンジン制御シ
ステム用の電子回路で、それ自体はＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭを内蔵したマイクロコンピュータである。

【００６３】このエンジンＥＣＵ２００は、エンジン回
転数センサ８１、車速センサ８２、スロットル開度セン
サ８３およびエアコンＥＣＵ１００より入力した入力信
号と予め記憶された制御プログラムに基づいて、エンジ
ンＥのアイドル回転速度制御（アイドルアップ制御）、
燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、吸気絞り制御、グ
ロープラグ通電制御等のエンジン制御を行うと共に、エ
アコンＥＣＵ１００の処理に必要な信号をエアコンＥＣ
Ｕ１００に送る。

【００６４】エンジン回転数センサ８１は、エンジンＥ
の出力軸の回転速度を検出するエンジン回転数検出手段
で、エンジン回転数信号をエンジンＥＣＵ２００に出力
する。車速センサ８２は、例えばリードスイッチ式車速
センサ、光電式車速センサ、ＭＲＥ（磁気抵抗素子）式
車速センサ等が用いられ、車両の速度を検出する車速検
出手段で、車速信号をエンジンＥＣＵ２００に出力す
る。スロットル開度センサ８３は、エンジンＥの吸気管
内に設けられたスロットルバルブの開度を検出するスロ
ットル開度検出手段で、スロットル開度信号をエンジン
ＥＣＵ２００に出力する。

【００６５】次に、エンジンＥＣＵ２００のビスカスヒ
ータ制御を図１および図５に基づいて簡単に説明する。

【００６６】エンジンＥＣＵ２００は、先ず最初に、エ
ンジン回転数センサ８１、車速センサ８２およびスロッ
トル開度センサ８３等からの各種センサ信号を読み込む
（車速検出手段、スロットル開度検出手段、エンジン回
転数検出手段）。そして、これら各センサ信号に基づい
て、エアコンＥＣＵ１００へ許可信号（ビスカスクラッ
チ７の電磁コイル４１をＯＮすることを許可する信号）
を送信するか、不許可信号（ビスカスクラッチ７の電磁
コイル４１をＯＮすることを許可しない信号）を送信す
るかを判定する。ここで、許可信号を送信すると判定さ
れたときには、吸入空気量を増加してアイドル回転数を
ステップ的に上げる制御、所謂アイドルアップ制御を行
う。

【００６７】次に、本実施形態の車両用空気調和装置１
の作動を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。

【００６８】エンジンＥが始動することにより出力軸１
１が回転し、ベルト伝動機構５のＶベルト６を介してロ
ータ４２にエンジンＥの回転動力が伝達されるが、最大
暖房状態が望まれていない時にはビスカスクラッチ７の
電磁コイル４１がオフされる。すなわち、電磁コイル４
１がオフされるので、アーマチャ４３がロータ４２の摩
擦面に吸着されず、エンジンＥの回転動力がインナーハ
ブ４５およびシャフト８に伝達されない。

【００６９】これにより、シャフト８およびロータ５３
が回転しないので、発熱室５０内の粘性流体に剪断力が
作用せず、粘性流体が発熱しない。したがって、エンジ
ンＥのウォータジャケット１３内で加熱された冷却水
は、ビスカスヒータ９の冷却水路５１を通っても、加熱
されることなく、フロント側ヒータコア１５に供給され
る。このため、小さい暖房能力で車室内の暖房が開始さ
れる。

【００７０】また、ビスカススイッチ７０が投入され、
フロント側ダクト２１より最高の吹出温度の空気が吹き
出される最大暖房状態が望まれており、冷却水温が設定
冷却水温（設定値）よりも低温で、且つエンジンＥＣＵ
２００より許可信号を受信している場合には、ビスカス
クラッチ７の電磁コイル４１がオンされる。すなわち、
電磁コイル４１がオンされるので、電磁コイル４１の起
磁力によってアーマチャ４３がロータ４２の摩擦面に吸
着し、エンジンＥの回転動力がインナーハブ４５および
シャフト８に伝達される。

【００７１】これにより、シャフト８と一体的にロータ
５３が回転するので、発熱室５０内の粘性流体に剪断力
が作用することにより、粘性流体が発熱する。したがっ
て、エンジンＥのウォータジャケット１３内で加熱され
た冷却水は、ビスカスヒータ９の冷却水路５１を通過す
る際に、セパレータ５２に一体成形された多数のフィン
部５２ａを介して粘性流体の発生熱を吸熱することによ
り加熱される。そして、このビスカスヒータ９で加熱さ
れた冷却水がフロント側ヒータコア１５に供給されるこ
とにより、大きい暖房能力で車室内の暖房が行われる。

【００７２】なお、ビスカスヒータ９の発熱能力は発熱
室５０内に封入された粘性流体の粘性係数により予め任
意に設定することができる。すなわち、粘性係数の高い
粘性流体程、ロータ５３の回転により作用する剪断力が
大きくなるため、ビスカスヒータ９の発熱能力が高くな
り、エンジンＥの負荷および燃料消費率が大きくなる。
一方、粘性係数の低い粘性流体程、ロータ５３の回転に
より作用する剪断力が小さくなるため、ビスカスヒータ
９の発熱能力が低くなり、エンジンＥの負荷および燃料
消費率が小さくなる。

【００７３】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態では、充分な暖房能力が必要となる最大暖房状
態が望まれている場合には、ビスカスクラッチ７の電磁
コイル４１がオンされるので、ベルト伝動機構５および
ビスカスクラッチ７を介してビスカスヒータ９にエンジ
ンＥの回転動力が伝わる。これにより、ビスカスヒータ
９が作動させることにより、ビスカスヒータ９の冷却水
路５１を還流して粘性流体の発生熱を吸熱した冷却水が
フロント側ヒータコア１５またはリヤ側ヒータコア１６
に供給される。

【００７４】それによって、フロント側ヒータコア１５
またはリヤ側ヒータコア１６内に流入する冷却水温が上
昇することにより、冷却水回路Ｗ内の冷却水温を所定冷
却水温（例えば８０℃）程度に維持できるようになる。
したがって、フロント側ヒータコア１５またはリヤ側ヒ
ータコア１６の放熱量が多くなることにより、フロント
側ヒータコア１５またはリヤ側ヒータコア１６を通過す
る際に充分加熱された空気が車室内に吹き出されるの
で、車室内の暖房能力の低下を防止することができる。

【００７５】また、本実施形態では、充分な暖房能力が
不要で、最大暖房状態が望まれていない場合には、ビス
カスクラッチ７の電磁コイル４１がオフされるので、ベ
ルト伝動機構５およびビスカスクラッチ７を介してビス
カスヒータ９にエンジンＥの回転動力が伝わらない。こ
のため、Ｖベルト６、Ｖプーリ４７、シャフト８および
ロータ５３に大きな駆動トルクが加わらないので、エン
ジンＥの負荷およびベルト伝動機構５の負荷を軽減でき
る。したがって、エンジンＥの燃料消費率を低下させる
ことができるので、燃料経済性（ランニングコスト）を
向上させることができる。さらに、Ｖベルト６の滑りに
よる異音の発生も防止できる。

【００７６】そして、本実施形態では、ビスカスクラッ
チ７の電磁コイル４１のオン、オフの決定をビスカスヒ
ータ９より流出する冷却水温のみで行っていないので、
夏期のウォームアップ時に、冷却水温が設定冷却水温以
下の場合でも、最大暖房状態が望まれていなければ、ビ
スカスクラッチ７の電磁コイル４１がオンされずビスカ
スヒータ７が作動を開始することはない。したがって、
発熱室５０内の粘性流体として高粘性シリコンオイルを
使用している場合でも、ロータ５３から粘性流体に剪断
力が作用しないので、粘性流体の熱劣化および剪断によ
る機械劣化が発生するという不具合を解消できる。

【００７７】さらに、本実施形態では、暖房優先スイッ
チであるビスカススイッチ７０が投入されない時、目標
吹出温度ＴＡＯの値が所定温度（例えば４０℃）以下の
ような車室内の冷房が必要な時、すなわち、車室内内の
暖房が必要のない時には、大きな暖房能力が不要となる
ため、ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をオフする
ことにより、エンジンＥの負荷を軽減することができ
る。

【００７８】そして、本実施形態の車両用空気調和装置
１は、エアコンＥＣＵ１００がエンジンＥＣＵ２００か
ら許可信号を受信していない時には、ビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１をオフすることにより、エンジンＥ
の負荷およびベルト伝動機構５の負荷を軽減することが
できると共に、車両の走行性および運転性（ドライバビ
リティ）を向上することができる。

【００７９】〔第２実施形態〕図８および図９は本発明
の第２実施形態を示したもので、図８は車両用空気調和
装置の電気回路を示した図で、図９はコントロールパネ
ルと温度コントロールレバーを示した図である。

【００８０】本実施形態では、車両用空気調和装置とし
てマニュアルエアコンを採用している。そして、車両用
空気調和装置１の電気回路には、第１実施形態のエアコ
ンＥＣＵ１００の代わりに、エアコン２をアナログ制御
するエアコンアナログ回路（暖房制御手段）１０１、お
よびビスカスクラッチ７をアナログ制御するビスカスア
ナログ回路（暖房制御手段）１０２が設けられている。

【００８１】ビスカスアナログ回路１０２の入力部に
は、イグニッションスイッチ７１のＳＴ端子およびＩＧ
端子、タッチスイッチ８４、冷却水温スイッチ９１、油
温スイッチ９２、エアコンクラッチ２７の電磁コイル、
エアコンクラッチリレー７９およびエンジンＥＣＵ２０
０が接続されている。また、ビスカスアナログ回路１０
２の出力部には、エンジンＥＣＵ２００およびビスカス
クラッチ７の電磁コイルが接続されている。

【００８２】タッチスイッチ８４は、本発明の位置検出
手段であって、温度コントロールレバー８５の変動範囲
内に設けられ、温度コントロールレバー８５が最大暖房
状態を望む側（ＭＡＸ・ＨＯＴ側）に手動操作された時
に閉成（ＯＮ）し、それ以外のレバーポジションの時に
開成（ＯＦＦ）する。なお、温度コントロールレバー８
５のレバーポジションを検出する位置検出手段として、
タッチスイッチ８４の代わりに、マイクロスイッチやリ
ミットスイッチ等の有接触位置センサを用いても良く、
近接スイッチや光電スイッチ等の非接触位置センサや変
位センサを用いても良い。

【００８３】温度コントロールレバー８５は、本発明の
暖房状態変更手段であって、支軸８６を中心にしてＭＡ
Ｘ・ＣＯＯＬとＭＡＸ・ＨＯＴとの間の変動範囲内で回
動するように、コントロールパネル８７に設けられてい
る。この温度コントロールレバー８５は、ワイヤーケー
ブル８８や１個または２個のリンクプレート（図示せ
ず）を介してエアミックスダンパ２８を直接駆動する。

【００８４】冷却水温スイッチ９１は、冷却水回路Ｗ中
の冷却水温（本実施形態ではビスカスヒータ９の冷却水
路５１の出口側冷却水配管５７ｂの冷却水温）が所定温
度Ａ（例えば８０℃）よりも高温の時に開き、冷却水温
が所定温度Ａまたは所定温度Ｂ（例えば７０℃〜７５
℃）よりも低温の時に閉じる。油温スイッチ９２は、ビ
スカスヒータ９内の粘性流体の油温が所定温度Ａ（例え
ば２５０℃）よりも高温の時に開き、粘性流体の油温が
所定温度Ａまたは所定温度Ｂ（例えば２００℃）よりも
低温の時に閉じる。

【００８５】また、エンジンＥＣＵ２００は、ビスカス
アナログ回路１０２がビスカスクラッチ７をＯＮすると
判定した場合に送信されるＯＮ信号を受信すると、エン
ジン回転数、車速、スロットル開度または冷却水温に基
づいて演算や判定を行いエアコン２やビスカスヒータ９
をＯＮすることを許可する許可信号また不許可信号をビ
スカスアナログ回路１０２に送信する。

【００８６】本実施形態では、冷却水温スイッチ９１お
よび油温スイッチ９２が全てオン（閉成）、エアコンク
ラッチリレー７９のリレースイッチ７９ｂがオフ、さら
にエンジンＥＣＵ２００より許可信号を受信していて
も、温度コントロールレバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ位置
に操作されてタッチスイッチ８４がオン（閉成）した時
点でビスカスアナログ回路１０２によってビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１がオフされる。これにより、第
１実施形態と同様な効果を備える。

【００８７】〔第３実施形態〕図１０は本発明の第３実
施形態を示したもので、車両用空気調和装置の電気回路
を示した図である。

【００８８】本実施形態のビスカスクラッチ７の電磁コ
イル４１は、ビスカスクラッチリレー９４を介してタッ
チスイッチ８４の固定接点８４ａに接続されている。ま
た、ビスカスアナログ回路１０２は、スタータリレー９
５を介してタッチスイッチ８４の固定接点８４ｂに接続
されている。なお、ビスカスクラッチリレー９４は、リ
レーコイル９４ａおよびリレースイッチ（常開接点）９
４ｂよりなる。また、スタータリレー９５は、リレーコ
イル９５ａおよびリレースイッチ（常閉接点）９５ｂよ
りなる。

【００８９】最大暖房状態が不要で、温度コントロール
レバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ位置より離れている場合に
は、タッチスイッチ８４が固定接点８４ｂに接続し、ス
タータリレー９５のリレーコイル９５ａがオンされてリ
レースイッチ９５ｂが開く。これにより、ビスカスクラ
ッチリレー９４のリレーコイル９４ａがオフされるの
で、リレースイッチ９４ｂが開き、ビスカスクラッチ７
の電磁コイル４１がオフされる。したがって、最大暖房
状態が望まれていない時にはビスカスヒータ９の作動が
停止するので、第１実施形態と同様な効果が得られる。

【００９０】また、最大暖房状態が望まれ、温度コント
ロールレバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ位置に操作された場
合には、タッチスイッチ８４が固定接点８４ａに接続
し、スタータリレー９５のリレーコイル９５ａがオフさ
れてリレースイッチ９５ｂが閉じる。これにより、ビス
カスクラッチリレー９４のリレーコイル９４ａがオンさ
れるので、リレースイッチ９４ｂが閉じ、ビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１がオンされる。したがって、最
大暖房状態が望まれている時にはビスカスヒータ９が作
動するので、高い暖房能力による車室内の暖房を行うこ
とができる。

【００９１】〔他の実施形態〕上記各実施形態では、エ
ンジンＥの出力軸１１にベルト伝動機構５およびビスカ
スクラッチ７を駆動連結してビスカスヒータ９のシャフ
ト８を駆動したが、エンジンＥの出力軸１１にビスカス
クラッチ７を直接連結してビスカスヒータ９のシャフト
８を駆動しても良い。また、エンジンＥの出力軸１１と
ビスカスクラッチ７との間、あるいはビスカスクラッチ
７とビスカスヒータ９のシャフト８との間に一段以上の
歯車変速機やＶベルト式無段変速機等の伝動機構（動力
伝達手段）を連結しても良い。

【００９２】そして、ビスカスクラッチ７を廃止してエ
ンジンＥの出力軸１１にＶベルト式無段変速機を駆動連
結してビスカスヒータ９のシャフト８を駆動しても良
く、この場合にはＶベルト式無段変速機の入力プーリと
出力プーリとのプーリ比を最適とすることによりビスカ
スヒータ９を作動させた状態でＶベルト式無段変速機等
の伝動機構（動力伝達手段）の負荷が最小となるように
制御できる。

【００９３】上記各実施形態では、エンジンとして水冷
式のディーゼルエンジンを用いたが、エンジンとしてガ
ソリンエンジン等の他の水冷式内燃機関（水冷式エンジ
ン）を用いても良い。上記各実施形態では、本発明を車
室内の暖房と冷房とを行うことが可能な車両用空気調和
装置に適用したが、本発明を車室内の暖房のみを行うこ
とが可能な車両用温水式暖房装置に適用しても良い。ま
た、上記各実施形態では、本発明をエアミックス温度コ
ントロール方式のエアコン２を採用したが、本発明をフ
ロント側ヒータコア１５内に供給される冷却水の流量を
変更したり、冷却水の温度を変更したりするリヒート式
温度コントロールのエアコンに採用しても良い。

【００９４】上記各実施形態では、発熱室５０内の粘性
流体の油温に関連する物理量を検出する物理量検出手段
として冷却水温センサ７６を用いたが、物理量検出手段
として油温センサ７７を用いても良い。また、ビスカス
ヒータ９のセパレータ５２の温度を検出するケース温度
検出手段を用いても良い。さらに、ダクトより吹き出さ
れる空気の吹出温度を検出する吹出温度検出手段を用い
ても良い。

【００９５】上記各実施形態では、冷却水温検出手段と
してビスカスヒータ９の冷却水路５１の出口側冷却水配
管５７ｂの冷却水温を検出する冷却水温センサ７６を用
いたが、冷却水温検出手段としてフロント側ヒータコア
１５またはリヤ側ヒータコア１６の入口側の冷却水温を
検出する冷却水温センサや冷却水温スイッチを用いても
良い。また、エンジンＥの出口側の冷却水温を検出する
冷却水温センサや冷却水温スイッチを用いても良い。

【００９６】第１実施形態において、エアコンＥＣＵ１
００に、エアミックスダンパ２８を駆動するサーボモー
タ２９等のダンパ駆動手段へ出力する制御信号を検出す
る制御信号検出手段を設けることにより、制御信号検出
手段でダンパ駆動手段へ出力する制御信号が最大暖房状
態に相当する制御信号である時のみビスカスクラッチ７
の電磁コイル４１をオンしても良い。

【００９７】第２実施形態において、温度コントロール
レバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ位置に操作された時のワイ
ヤーケーブル８８の張力を検出したときに、最大暖房状
態が望まれていると判定しても良い。また、温度コント
ロールレバー８５のレバーポジションが９０％以上ＭＡ
Ｘ・ＨＯＴ側の位置したときに最大暖房状態が望まれて
いると判定しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の全体構造を示した概略図
である（第１実施形態）。

【図２】エンジンとベルト伝動機構を示した概略図であ
る（第１実施形態）。

【図３】ビスカスクラッチとビスカスヒータを示した断
面図である（第１実施形態）。

【図４】ビスカスヒータを示した断面図である（第１実
施形態）。

【図５】車両用空気調和装置の電子回路を示したブロッ
ク図である（第１実施形態）。

【図６】エアコンＥＣＵの制御プログラムの一例を示し
たフローチャートである（第１実施形態）。

【図７】エアコンＥＣＵの冷却水温に基づくビスカスヒ
ータ制御を示した特性図である（第１実施形態）。

【図８】車両用空気調和装置の電気回路を示したブロッ
ク図である（第２実施形態）。

【図９】コントロールパネルと温度コントロールレバー
を示した斜視図である（第２実施形態）。

【図１０】車両用空気調和装置の電気回路を示した回路
図である（第３実施形態）。

【符号の説明】

Ｅ エンジン Ｗ 冷却水回路 １ 車両用空気調和装置（車両用暖房装置） ２ エアコン ３ リヤヒータ装置 ４ 剪断発熱装置 ５ ベルト伝動機構（動力伝達手段） ６ Ｖベルト（ベルト伝動手段） ７ ビスカスクラッチ（クラッチ手段） ８ シャフト ９ ビスカスヒータ（剪断発熱器） １１ 出力軸 １５ フロント側ヒータコア（暖房用熱交換器） １６ リヤ側ヒータコア（暖房用熱交換器） ２１ フロント側ダクト ２８ エアミックスダンパ ２９ サーボモータ（ダンパ駆動手段） ３１ リヤ側ダクト ５０ 発熱室 ５１ 冷却水路 ７２ 温度設定器（温度設定手段） ７３ 内気温センサ（環境条件検出手段） ７４ 外気温センサ（環境条件検出手段） ７５ 日射センサ（環境条件検出手段） ７６ 冷却水温センサ（環境条件検出手段） ７８ エバ後温度センサ（環境条件検出手段） ８４ タッチスイッチ（位置検出手段） ８５ 温度コントロールレバー（暖房状態変更手段） １００ エアコンＥＣＵ（暖房制御手段、吹出温度算出
手段） １０１ エアコンアナログ回路（暖房制御手段） １０２ ビスカスアナログ回路（暖房制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 肇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 加藤 行志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 内田 五郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）車室内に空気を送るためのダクト
   と、 （ｂ）このダクト内に配され、水冷式のエンジンを冷却
   した冷却水と空気とを熱交換して車室内の暖房を行う暖
   房用熱交換器と、 （ｃ）前記エンジンの回転動力が加わると回転するロー
   タ、およびこのロータに回転動力が加わると剪断力が作
   用されて熱を発生する粘性流体を内部に収納した発熱室
   を有し、この発熱室内の粘性流体の発生熱により前記暖
   房用熱交換器に供給される冷却水を加熱する剪断発熱器
   と、 （ｄ）前記エンジンの回転動力を前記ロータに伝える動
   力伝達手段と、 （ｅ）車室内の暖房状態が最大暖房状態である時、ある
   いは最大暖房状態が望まれている時のみ、前記剪断発熱
   器を作動させるように前記動力伝達手段を制御する暖房
   制御手段とを備えた車両用暖房装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用暖房装置におい
   て、 前記暖房制御手段は、前記発熱室内の粘性流体の温度に
   関連する物理量を検出する物理量検出手段を有し、 この物理量検出手段で検出した物理量が設定値以下の時
   には前記剪断発熱器を作動させ、前記物理量検出手段で
   検出した物理量が設定値よりも上昇した時には前記剪断
   発熱器の作動を停止させるように、前記動力伝達手段を
   制御することによって、前記暖房用熱交換器に供給され
   る冷却水の温度を所定冷却水温に維持することを特徴と
   する車両用暖房装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の車両用暖
   房装置において、 前記車両用暖房装置は、前記暖房用熱交換器を通過する
   風量と前記暖房用熱交換器を迂回する風量との風量調節
   を行うエアミックスダンパを有し、 前記暖房制御手段は、車室内の温度を所望の温度に設定
   する温度設定手段、車室内の暖房状態に影響を及ぼす環
   境条件を検出する環境条件検出手段、 前記温度設定手段で設定した設定温度と前記環境条件検
   出手段で検出した環境条件に基づいて、前記ダクトより
   車室内に吹き出す目標吹出温度を算出する吹出温度算出
   手段、 およびこの吹出温度算出手段で算出した目標吹出温度に
   基づいて、前記エアミックスダンパの目標ダンパ開度を
   算出するダンパ開度算出手段を有し、 このダンパ開度算出手段で算出した目標ダンパ開度が最
   大暖房状態に相当するダンパ開度の時のみ、前記動力伝
   達手段を制御して前記剪断発熱器を作動させることを特
   徴とする車両用暖房装置。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２に記載の車両用暖
   房装置において、 前記車両用暖房装置は、車室内の暖房状態を所望の暖房
   状態に変更する暖房状態変更手段を備え、 前記暖房制御手段は、前記暖房状態変更手段が最大暖房
   状態を望む側に手動操作されたことを検出する位置検出
   手段を有し、 この位置検出手段で前記暖房状態変更手段が最大暖房状
   態を望む側に手動操作されたことを検出した時のみ、前
   記動力伝達手段を制御して前記剪断発熱器を作動させる
   ことを特徴とする車両用暖房装置。
5. 【請求項５】請求項１または請求項２に記載の車両用暖
   房装置において、 前記車両用暖房装置は、前記暖房用熱交換器を通過する
   空気量と前記暖房用熱交換器を迂回する空気量とを調節
   するエアミックスダンパと、 前記暖房制御手段より入力した制御信号に基づいて、前
   記エアミックスダンパを駆動するダンパ駆動手段とを備
   え、 前記暖房制御手段は、前記ダンパ駆動手段へ出力する制
   御信号を検出する制御信号検出手段を有し、 この制御信号検出手段で前記ダンパ駆動手段へ出力する
   制御信号が最大暖房状態に相当する制御信号である時の
   み、前記動力伝達手段を制御して前記剪断発熱器を作動
   させることを特徴とする車両用暖房装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の車両用暖房装置において、 前記動力伝達手段は、前記エンジンの出力軸に駆動連結
   されたベルト伝動手段、 およびこのベルト伝動手段に駆動連結され、前記ベルト
   伝動手段と前記ロータとの間における係合および解放を
   行うクラッチ手段を有することを特徴とする車両用暖房
   装置。