JPS63169425A - 暖房器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関によって駆動される車両の室内暖房
を急速に行う暖房器の制御装置に関する。

（従来の技術） 車両の室内暖房は従来より内燃機関の冷却水を熱源とし
て利用しているが、寒冷時には冷却水温の上昇に時間を
要するため、内燃機関とは別に燃料を燃焼させて暖房熱
源とする車両用暖房装置が開発されている。

この種の車両用暖房用装置として、空気ダクト中に配設
されたバーナと、その空気流の下流に設けた熱交換器と
により燃焼熱を回収して暖房熱源となし、エンジンの状
態に応じてバーナを制御する提案が特願昭５９−２８１
１６１号に示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の車両用暖房装置の提案においては、寒冷時にエン
ジンが冷却していても急速に室内暖房用暖気が得られ、
またエンジンの始動を補助する温風も得られるが、気化
グロープラグや点火グロープラグの加熱温度を適正温度
に制御する制御方法が複雑であるという問題を有してい
る。

また、燃料の燃焼用空気は吸気管のバイパス通路より得
ているため、ピストンの吸気作動がないと十分な燃焼用
空気の供給が行われない不具合が生ずる。

さらに、暖房用空気中の一酸化炭素の含有量の検出手段
がないため、熱交換器の故障による燃焼ガスの洩れなど
も検知できず、燃焼ガス中毒などの大事の発生する虞も
生ずる。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は気化グロープラグと点火グロープラグとのそれ
ぞれの通電回路に直列に抵抗器を接続し、これらの抵抗
器の端子間電圧を計測し、計測結果に基づいてそれぞれ
のグロープラグへの通電を制御して加熱温度を制御する
とともに、燃焼用空気を供給する燃焼ブロワや一酸化炭
素を検出するＣｏセンサを設け、従来の問題を解決しよ
うとする暖房器の制御装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、温度抵抗係数を有する加熱ヒータをそ
れぞれに備えた気化グロープラグと点火グロープラグと
、前記加熱ヒータのそれぞれに直列に抵抗器を接続して
通過電流を計測する計測手段と、該計測手段からの信号
によりそれぞれの加熱ヒータへの通電を制御して各グロ
ープラグ温度を制御する制御手段を設けた暖房器の制御
装置が提供される。

また本発明によれば、前記暖房器に燃焼用空気を供給す
る燃焼ブロワを設けるとともに、前記点火グロープラグ
に通電後、気化グロープラグに通電して燃料を供給する
暖房器の制御装置や、Ｊｂａ熱交換器の暖気吹出口に一
酸化炭素の含有量を検出するＣｏセンサを設けた暖房器
の制御装置が提供される。

（作用） 本発明では、気化および点火グロープラグへの供給電路
に直列接続した抵抗器の端子電圧を計測することにより
温度抵抗係数を有する加熱ヒータの抵抗値が検出できる
とともにその温度が検知でき、この結果に基づいて加熱
ヒータへの電流を制御して、これらのグロープラグの加
熱温度をそれぞれ適正値に制御する作用がある。

また本発明によれば、温度上昇に時間を要する点火グロ
ープラグに通電後、気化グロープラグに通電して、これ
らのプラグの作動開始時を揃え、燃焼ブロワにて燃焼用
空気を送風するので、エンジンの運転に拘らず送風でき
る作用があり、またＣｏセンサを設けたので暖房用空気
中に燃焼ガスの混入が検知できる作用もある。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す主要部の構成ブロック
図であり、第２図は本発明の制御の一例を示す処理フロ
ー図である。

第１図において、ｌは吸気管であり、図示していないエ
ンジンに至るバイパス流路１ａにはその流路を制御する
バイパス弁２が設けられ、バイパス弁アクチュエータ２
ａによってその開閉が制御される。１ｂは導入管であり
、導入管１ｂの途中には燃焼ブロワ１ｅが設けられ燃料
の燃焼用空気を燃焼器３に送風し、燃料を燃焼後の燃焼
ガスは熱交換器４にて暖房用に熱を回収された後、戻り
管１ｃを介してエンジンに送気される。

燃焼器３に設けられた燃焼室３ａには燃料を気化する気
化グロープラグ５と気化燃料に点火する点火グロープラ
グ６とが備えられ、燃料スイッチ７から送油された燃料
と燃焼ブロワｌｅの送風する空気とを混合して燃焼させ
るものである。

気化グロープラグ５は温度変化に対応して抵抗値の変化
する加熱ヒータを内部に有する円筒形のセラミックより
なるパイプで構成され、供給された燃料を加熱ヒータ５
ｄによって気化して先端部より燃焼室３ａ内に噴出させ
るものである。そして気化グロープラグ５への供給電路
には微小抵抗値を有する抵抗器５ａと、供給電流を制限
する制限抵抗器５ｂとが直列に接続され、さらに制限抵
抗器５ｂには短絡用の切換スイッチ５Ｃが並列接続され
、切換スイッチ５Ｃを投入して短絡時には電流制限を解
除するものである。なお、気化グロープラグ５の加熱ヒ
ータへの通電時に、抵抗器５ａの端子電圧、すなわち電
圧降下値を計測することにより温度による加熱ヒータの
抵抗値変化が検出でき、したがって加熱ヒータ温度が検
知できるよう構成されている。また、燃料の性質により
気化温度は異なるが例えば気化グロープラグの温度は５
００℃前後に設定されている。

点火グロープラグ６は気化グロープラグ５と同様な温度
変化に対応して抵抗値の変化する加熱ヒータを備え、そ
の供給電路には微小抵抗値を有する測温手段となる抵抗
器６ａが直列に接続されている。そして、気化グロープ
ラグ５の場合と同様に抵抗器６ａの両端の電圧値を計測
することにより点火グロープラグ６の温度が検知できる
ものである。なお、点火グロープラグ６への電路には直
列接続の制限抵抗器６ｂと、さらに制限抵抗器６ｂに並
列接続された切換スイッチ６Ｃが設けられ、これらは、
気化グロープラグ５における制限抵抗器５ｂ、切換スイ
ッチ５Ｃと同様な作動をするよう構成されている。

３ｂは燃焼室３ａの内部の燃焼状態を検出するフレーム
センサであり、検出信号をコントローラ８に送出する。

４ａは送風ブロワであり、新規空気を取入れて熱交換器
４に送気し、燃焼器３からの燃焼ガスと熱交換した暖気
を車室内に送風するものであり、送風ブロア４ａの制御
はコントローラ８からの指令によって行なわれる。なお
、４ｂは熱交換器４の温度を検出する熱交換器センサ、
４Ｃは送風する温風温度を検出する温風センサ、４ｄは
吹出温風中の一酸化炭素の含宥量を検出するＣＯセンサ
であり、これらからの信号はコントローラ８に送出され
る。

コントローラ８はマイクロコンピュータにて構成され、
演算処理や各種のタイマ処理を行う中央処理装置、演算
結果や制御プラグラムなどを格納する各種メモリ、入／
出力装置などを有しており、前記の気化グロープラグ５
や点火グロープラグ６の微小抵抗器５ａ、６ａからの信
号や、フレームセンサ３ｂ、熱交換器センサ４ｂ、温風
センサ４Ｃなどからの信号の他、各種のセンサからの信
号を入力するとともに、切換スイッチ５ｃ。

６Ｃ１燃焼ブロワｌｅ、送風ブロワ４ａなどの各種の作
動部分に制御信号を指令するよう構成されている。

なお、１ｄは導入管１ｂに設けた気温センサ、９ａは冷
却水温を検出する水温センサ、９ｂはエンジンの負荷状
態を検出するエンジン負荷センナ、９ｃは車室内の暖房
温度を設定する暖房ボジシ璽ンスイッチであり、それぞ
れコントローラ８に接続されている。

１０はバッテリであり暖房器の関連部材の電源となるも
のであり、スタートスイッチｌＯａをオンにすることに
より、コントローラ８の制御作動が開始する。

つぎに第２図を参照して本実施例の制御を説明する。

ステップ１にてスタートスイッチｌＯａが投入されてバ
ッテリ１０からコントローラ８に電源が供給され、他の
関連部材の作動準備が整うと、ステップ２にて水温セン
サ９ａからの水温信号Ｔｗを読込む、この水温信号Ｔｖ
が所定の冷却水温度Ｔ１より低い場合は暖房器を作動さ
せるためステップ３に進み、水温信号Ｔｗが高い場合は
暖房器の作動は不要のため後述する暖房器の不作動のフ
ローに進む。

ステップ３では点火グロープラグ６の温度を知るため、
微小抵抗値を有する抵抗器６ａを介して点火グロープラ
グ６の加熱ヒータに測定用電流を流し、抵抗器６ａによ
る電圧降下に基づいて加熱ヒータの抵抗値ＲＸ　を測定
する。これは加熱ヒータは正の温度抵抗係数を有する抵
抗器を使用のため、その抵抗値が大きい場合は高温度で
あることが検知できることになる。ステップ４にて測定
した加熱ヒータの抵抗値が所定値Ｒより大きい場合は、
ステップ５にて点火グロープラグ６に通電し、抵抗器６
ａの電圧降下をチェックして加熱ヒータの温度が９００
℃に達したときの抵抗値Ｒｓｏｏと現在の抵抗値Ｒ丁と
を比較する。そしてＲ１がＲ９００に達しているときは
気化グロープラグ５に通電するステップ７に進む、ステ
ップ６にて加熱ヒータの抵抗値Ｒ：がＲ９００に達しな
いときは、ステップ８〜９にて点火グロープラグ６への
制限抵抗器６ｂを短絡する切換スイッチ６Ｃを所定時間
の間オンにして電流を増加させ、点火グロープラグ６の
温度上昇を早める制御を行う。

また、ステップ４にて点火グロープラグ６の抵抗値Ｒｘ
が所定の抵抗値Ｒに達していないときは、ステー２プ１
０にて、導入管１ａに設けた気温センサ１ｄからの温度
信号ＴＡＭ　　をチェックする。そして所定温度Ｔ２に
達しているときは点火グロープラグ６に通電し、ステッ
プ１２にて点火グロープラグ６の加熱ヒータの抵抗値が
９００℃に達しているときはステップ７に進むが抵抗値
ＲＩがＲ９゜。以下のときは前記のステップ８〜９の処
理と同様な処理をステップ１３〜１４にて行った後、ス
テップ７に進むことになる。

さらに、ステップ１０にて気温センサ１ｄからの温度信
号ＴｓＭ　が所定温度に達していないときは、ステップ
１５にて点火グロープラグ６に通電を行い、ステップ１
６にて抵抗値Ｒ工とＲ２Ｏ。

どのチェックを行い、必要によって切換スイッチ６Ｃの
作動の処理の後ステップ７に進む。

気化グロープラグ５に通電後はステップ１９にて通電回
路の微小抵抗値を有する抵抗器５ａの電圧降下をチェッ
クして気化グロープラグ５の温度を検知する。これは、
抵抗器５ａは気化グロープラグ５の加熱ヒータと直列に
接続されており、抵抗器５ａの両端の電圧を測定するこ
とにより加熱ヒータの抵抗値が検知でき、さらに、この
加熱ヒータは正の温度抵抗係数を有するためその抵抗値
を知る事により気化グロープラグ５の温度が検出できる
ことになる。そして、例えば気化グロープラグ５が５０
０℃のときの加熱ヒータの抵抗値をＲ５゜。とすると、
気化グロープラグ５の抵抗値Ｒざ　とＲ５、、と比較し
て・ＲｇがＲ５００より大きいときは、供給された燃料
を十分に気化できるのでステップ２０に進んで燃料スイ
ッチ７をオンにして送油する。なお、抵抗値ＲｒがＲ５
゜。より小さいときは、ステップ２１にて切換スイッチ
５Ｃを閉じて制限抵抗器５ｂを短絡して電流を増加させ
、この通電時間をタイマ制御した後ステップ２２にて通
電を断とする。

ステップ２３では送風ブロワ４ａはオフにして熱交換器
４への送風を停止のまま、スタートポジションのオンを
チェックした後、燃焼用空気を送るため燃焼ブロワｌｅ
を作動させ燃焼器３に送風する。（ステップ２４〜２５
）、そして、ステップ２６ではエンジンが自刃で運転可
能か否かチェックして、自刃回転可能の場合はステップ
２７にてエンジン負荷センサ９ｂからの信号りによリエ
ンジンの負荷状態が所定のエンジン負荷Ｌ１と比較して
、信号りが所定負荷り、より軽負荷の場合はステップｚ
８に進んで、暖房ポジションスイッチ９ｂの信号をチェ
ックする。

なお、ステップ２６にてエンジンが自刃で回転不能の場
合はステップ２９にて所定時間のカラントノ後、フレー
ムセンサ３ｂからの燃焼状態に基づく温度信号Ｔｒ４ｓ
　　をステップ３１にてチェックして、所定の温度Ｔ３
より高い場合はステップ２７のフローに進み、また、所
定の温度Ｔ５より低い場合はステップ３に戻って上記の
フローを繰返すことになる。

ステップ２８にて暖房ポジションスイッチ９ｂからの信
号がオンの場合は、ステップ３１にて熱交換器センサ４
ｂにより熱交換器４の温度信号ＴＨＥ　　をチェックす
る。ここでは温度信号ＴＨ６と所定の設定温度Ｔ５とを
比較して、温度信号ＴＨＥがＴ５より低い場合は異常で
ないので、暖房用の送風を行うためステップ３２に進ん
で送風ブロア４ａに通電して暖房を開始する。なお、ス
テー２ブ３１にて温度信号Ｔｓｔ　がＴ５より高い場合
は燃焼状態のチェックのためステップ３３にてフレーム
センサ３ｂから温度信号Ｔｆｓ　　をチェックし、所定
の温度Ｔ３より温度信号ＴＨｓ　　が高温の場合はステ
ップ２７へ、低温の場合はステップ３に戻って処理の繰
返しを行う。

ステップ３２で送風ブロア４ａを作動させて暖房開始後
は、ステップ３４にて暖房ポジションスイッチ９Ｃかも
の暖房ポジションをチェックし、その選択されたポジシ
ョンが１ｓｔの場合はステップ３５にて燃料スイッチ７
を１ｓｔに制御して燃焼器３に送油する。そしてステッ
プ３６で熱交換器４よりの温風の温度を温風温度センサ
４Ｃからの信号Ｔ＾によりチェックし、設定温度Ｔ４を
超過しないときは、温風中の一酸化炭素量のチェックの
ためステップ３７に進む、ここで、Ｃｏセンサ４ｄから
の信号により一酸化炭素が認められない場合はステップ
３７よりステップ３に戻って前記の処理を繰返して行う
が、所定量以上の一酸化炭素が認められた場合は中毒の
虞があるためステップ３８で故障信号を発信した後、燃
焼停止のフローに進む。

ステップ３４にて暖房ポジションが１ｓｔ以外の場合は
ステップ３９に進み、ここで暖房ポジションが２ｎｄの
場合はステップ４０〜４１に、暖房ポジションが３ｒｄ
の場合はステップ４２〜４３へとそれぞれ進むことにな
り、送風ブロア４ａ、燃焼ブロワ１ｅおよび燃料スイッ
チ７の燃料流量をそれぞれ２ｎｄまたは３ｒｄに対応す
る作動や開度などに制御して、暖房器を作動制御する。

　　ステップ４４．４５．４６は暖房器の燃焼を停止す
るフローであり、ステップ３６にて吹出温風温度が高過
ぎる場合、ステップ３７にて吹出温風に一酸化炭素が認
められる場合などには、送風ブロワ４ａの停止、図示し
ていない燃料ポンプを逆転して残存燃料の回収、燃料ス
イッチ７の閉止などの処置を行って燃焼器３の暖房作動
を停止後、ステップ４７に進んで各種のタイマの初期値
セットを行い、ステップ１に戻ってフローを繰返すこと
になる。

以上、本発明を一実施例によって説明したが、本発明の
主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明では、燃焼室に設けた気化グロープラグと点火グ
ロープラグへのそれぞれの供給電路に微小抵抗値を有す
る抵抗器を直列接続し、両グロープラグへの通電時にそ
れぞれの抵抗器の端子電圧を計測することにより温度抵
抗係数を有する加熱ヒータの抵抗値を検出し、両グロー
プラグのそれぞれの温度が検知できるので、これにより
供給電流の制限抵抗器を制御することにより加熱ヒータ
への供給電力を制御して、両グロープラグの加熱温度を
複雑な制御機構を用いることなく、それぞれの適正温度
に制御できる効果がある。

また、本発明によれば、吸気管からの空気の導入路に燃
焼ブロワを設けたので、エンジンの作動に関係せずに燃
焼用空気の供給ができる効果も生じ、また温度上昇に時
間を要する点火グロープラグに先に通電した後、気化グ
ロープラグに通電を行ってから燃料を供給するので、燃
料の気化や着火が円滑に行われて燃焼の初期より良好な
燃焼状態が得られる効果がある。

さらに、本発明では暖房用の暖気吹出口にＣｏセンサを
設けたので、熱交換器の故障による燃焼ガスの洩れが検
知できるとともに、暖気中への一酸化炭素の混入による
事故を未然に防止できる効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の暖房器の制ａ装置の一実施例を示す主
要部のブロック構成図、第２図はその制御の一例を示す
処理フロー図である。 １・・・吸気管、ｌｂ・・・導入管、ｌｅ・・・燃焼ブ
ロワ、３・・・燃焼器、４・・・熱交換器、４ｄ・・・
Ｃｏセンサ、５・・・気化グロープラグ、５ａ・・・抵
抗器、５ｄ・・・加熱ヒータ、６・・・点火グロープラ
グ、６ａ・・・抵抗器、７・・・燃料スイッチ、８・・
・コントローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度抵抗係数を有する加熱ヒータをそれぞれに備
   えた気化グロープラグと点火グロープラグと、前記加熱
   ヒータのそれぞれに直列に抵抗器を接続して通過電流を
   計測する計測手段と、該計測手段からの信号によりそれ
   ぞれの加熱ヒータへの通電を制御して各グロープラグ温
   度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする暖房
   器の制御装置。
2. （２）前記暖房器に燃焼用空気を供給する燃焼ブロワを
   設けるとともに、前記点火グロープラグに通電後、気化
   グロープラグに通電して燃料を供給することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項に記載の暖房器の制御装置
   。 含有量を検出するＣＯセンサを設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の暖房器の制御装置。