JPS6347530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車の排気熱利用式暖房装置に関す
るものである。

従来の技術 エンジンを冷却した後の冷却水をエンジン排気
系統に設けた排気熱交換器に導いて排気熱にて加
熱した後暖房ユニツトのヒータコア部に導き、該
ヒータコア部を流通する空気を暖めて室内の吹き
出させるようにした自動車用排気熱利用式暖房装
置において、エンジンの排気管を上記排気熱交換
器を設けた排気管と該排気熱交換器をバイパスす
るバイパス排気管とに分岐構成すると共にその分
岐部に切換バルブを設け、該切換バルブをヒータ
ブロアスイツチ，冷却水温スイツチおよびエンジ
ン暖機検知スイツチにて切換作動させるよう構成
したものを、以前本出願人において開発し、既に
実開昭59−26007公報として公開されている。

考案が解決しようとする問題点 上記の先行技術のものは、エンジンの冷却熱と
排気ガスの排気熱とを暖機用熱源として用いるこ
とにより、暖房効果の著しい向上をはかり得ると
共に、暖房を使用していないときにおいてもエン
ジン暖機運転時は排気ガスが排気熱交換器を設け
た側の排気管を流れて排気熱にてエンジン冷却水
を暖めるので、暖機時間の著しい短縮をはかり得
ると言う極めて価値ある作用効果を奏し得るもの
である。

本考案はこの先行技術の考案の改良に係るもの
である。

問題点を解決するための手段 本考案は、エンジン排気ガスの浄化対策の一つ
として従来より一般に用いられているEGR装置
のEGRソレノイドへの通電制御を行なうスイツ
チの作動範囲がエンジンの暖機完了前の範囲にほ
ぼ一致しており、かつエンジン始動後暖機が完了
したときドライバにチヨークバルブを全開とする
よう警告するチヨークウオーニングランプの点灯
制御用スイツチの作動範囲がエンジンの暖機完了
後の範囲であることに着目し、上記先行技術の排
気熱利用式暖房装置における暖機検知スイツチを
上記EGRソレノイドへの通電制御用およびチヨ
ークウオーニングランプの点灯制御用のスイツチ
と共用にしたことを特徴とするものである。

作 用 上記において、１個の暖機検知スイツチにて
EGRソレノイドへの通電制御，チヨークウオー
ニングランプの点灯制御および排気熱利用式暖房
装置によるエンジン暖機時間短縮作動のすべてを
的確に行なうことができ、部品数の減少，それに
伴なう大幅なコストダウンをはかり得る。

実施例 以下本考案の実施例を付図を参照して説明す
る。

第１図において、１はエンジン、２はラジエー
タ、３はウオーターポンプを示し、ウオーターポ
ンプ３により送給された冷却水はエンジン１のウ
オータージヤケツト内を流れる間にエンジン１の
熱を奪つた後水路ａを通つてラジエータ２に流入
し、ラジエータ２にて放熱して水路ｂを通り再び
エンジン１に送給され、このように冷却水が循環
することによつてエンジン１の冷却を行なうよう
になつている。

またヒータコツク８を開とすることにより、エ
ンジン１の熱を奪つた冷却水（温水）が水路ｃよ
り排気管に設けた排気熱交換器５に流入し、ここ
で排気熱にて更に加熱された冷却水が水路ｄを通
つて後席用ヒータコア６１および前席用ヒータコ
ア６２を流通し、該ヒータコア６１，６２にて暖
房用吹出風に熱を与えて温風とした後水路ｂを通
つて再びエンジン１に送給されエンジン冷却を行
なうようにしたいわゆるエンジン冷却水の暖房用
循環路が形成されている。

エンジン１の排気管４は、上記排気熱交換器５
を設けた排気管４１と該排気熱交換器５をバイパ
スするバイパス排気管４２とに分岐構成されると
共に、両排気管４１，４２の分岐部に切換バルブ
９が設けられている。

７１，７２は後席用および前席用のヒータブロ
アをそれぞれ示している。なお第１図の実施例で
は後席用と前席用の暖房ユニツトをそれぞれ設け
た形式の自動車を例示しているのでヒータコアお
よびヒータブロアが後席用と前席用に分けて示さ
れているが、１個のヒータコアと１個のヒータブ
ロアにて車室内全体の暖房を行なう形式の自動車
にも本考案は適用可能であり、以下の説明では上
記両形式を含むものとしてヒータコア６の符号で
表わし、ヒータブロアを７の符号で表わすことに
する。

上記切換バルブ９は、ヒータブロアスイツチ１
０，エンジン冷却水の水温スイツチ１２およびエ
ンジン１が暖機状態であるかどうかを検知する暖
機検知スイツチ１３の作動により、切換制御され
るよう構成されている。

すなわちヒータコツク８を開とし（ヒータコツ
クスイツチ２０がオンとなり）ヒータブロアスイ
ツチ１０をオンとすると、電源１４からイグニツ
シヨンスイツチ１５を介してヒータブロア７のモ
ータ７ａに電流が流れヒータブロア７が回転駆動
すると共に排熱ソレノイドバルブ１６にも通電さ
れ、該排熱ソレノイドバルブ１６が開となり、エ
ンジン吸気管１７の吸入負圧がバキユームアクチ
ユエータ１８に導びかれて切換バルブ９が排気管
４１を開，パイパス排気管４２を閉とし、排気ガ
スはほぼ全量排気管４１側に流れ、ヒータコア６
を流れる冷却水温度を高くし、暖房用吹出空気温
度を上昇させる。

また上記のような排気熱利用の暖房運転を行な
つている状態において、エンジン冷却水の温度が
所定値以上（例えば90℃以上）となると水温スイ
ツチ１２がオンとなり、リレー（ノーマルクロー
ズ）１１をオフとして排熱ソレノイドバルブ１６
への通電を遮断し切換バルブ９はパイパス排気管
４２が開となる側に切換作動し、排気ガスはほぼ
全量パイパス排気管４２を流れ排気熱による冷却
水の加熱を停止させると共に、ラジエタ２への強
制通風用ラジエータフアン１９のモータ１９ａを
回転駆動させ、ラジエータ２の負荷軽減，オーバ
ヒート防止をはかる。

更にまたエンジン１が暖機状態にあるとき（例
えばエンジン冷却水温が60℃以下の場合）は、ヒ
ータブロアスイツチ１０がオフ，ヒータコツクス
イツチ２０がオフであつても、暖機検知スイツチ
１３により排熱ソレノイドバルブ１６に電流が流
れ、バキユームアクチユエータ１８が作動して排
気熱交換器５が設けられている排気管４１側を開
とするよう切換バルブ９が切換作動し、エンジン
冷却水は水路ｃより排気熱交換器５に流入してこ
こで加熱された後水路ｄよりパイパス水路ｅを通
つて再びエンジン１に送給され、これによりエン
ジン暖機時間の著しい短縮をはかり得る。

上記のような排気熱利用式暖房装置において、
本考案では第２図に示すように、暖機検知スイツ
チ１３として、後述するEGRソレノイド２１お
よびチヨークウオーニングランプ２２の制御用の
サーモスイツチを共用したものである。

すなわち、自動車用エンジンの排気ガス浄化対
策の一つとして、排気ガスの一部をエンジンの燃
焼室に還流させこれによりシリンダ内最高燃焼温
度を低下させNOx（窒素酸化物）の発生を抑制す
る方策が従来より一般に用いられ、その装置は一
般にEGR装置と称され、その排気ガス還流量は
従来よりエンジン冷却水温と車速とにより作動す
るEGRソレノイドにて制御されるようになつて
いる。

また一般に自動車においては、エンジン始動後
エンジン冷却水温が所定値以上となり暖機が完了
したにもかかわらずチヨークバルブが絞つたまま
の状態となつていたとき明るく点灯してドライバ
にチヨークバルブを全開とするよう警告を与える
チヨークウオーニングランプが設けられているの
が普通である。

本考案では上記EGR装置のEGRソレノイドへ
通電すべきエンジン冷却水の設定温度範囲がほぼ
60℃以下であり、チヨークウオーニングランプを
明るく点灯させるべきエンジン冷却水の設定温度
範囲がほぼ60℃以上であり、いずれもエンジン暖
機完了時のエンジン冷却水温度（ほぼ60℃）を境
にしてそれ以下とそれ以上との範囲に設定される
ものであることに着目し、１個のサーモスイツチ
にてチヨークウオーニングランプ制御，EGRソ
レノイドへの通電制御および排熱ソレノイドバル
ブ１６への通電制御を行なわせる構成としたもの
である。

第２図に示すように、暖機検知スイツチ１３
は、暖機が完了するまで（例えばエンジン冷却水
温が60℃未満の状態）は、一方の端子１３ａ側が
オンとなつており、暖機が完了した後（例えばエ
ンジン冷却水温60℃以上の状態）は他方の端子１
３ｂ側がオンとなるよう構成され、排熱ソレノイ
ドバルブ１６はヒータコツクスイツチ２０，ヒー
タブロアスイツチ１０等によつて通電を制御され
るよう構成されると共に、暖機検知スイツチ１３
の１３ａ端子のオン，オフによつて通電を制御さ
れるよう構成され、EGRソレノイド２１は例え
ば車速が45Km／Ｈ以上となつたときオンとなる車
速スイツチ２３にて通電を制御されると共に、暖
機検知スイツチ１３の１３ａ端子のオン，オフに
よつて通電を制御されるようになつており、更に
チヨークウオーニングランプ２２はチヨークバル
ブが全開でないときオンとなるチヨークスイツチ
２４と上記暖機検知スイツチ１３の１３ｂ端子の
オン，オフによつて点灯を制御されるようになつ
ている。

第２図においてＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５
は電流の逆流防止素子であり、これらの電流逆流
防止素子によつてEGRソレノイド２１と排熱ソ
レノイドバルブ１６とが互いに影響し合うことな
くそれぞれ独立して制御されるようになつてい
る。

上記においてエンジン始動後未だ暖機が完了し
ていない間すなわちエンジン冷却水が60℃未満で
あるときは、暖機検知スイツチ１３は端子１３ａ
がオンとなつており、ヒータコツクスイツチ２０
およびヒータブロア１０がオフとなつている暖房
不使用状態であつても、電源１４からイグニツシ
ヨンスイツチ１５，リレー１１，排熱ソレノイド
バルブ１６，暖機検知スイツチ１３の端子１３ａ
よりアースに至る回路が閉成し、切換バルブ９が
作動して排気熱交換器５を設けた排気管４１を開
とし、排気ガスは該排気管４１を流れ、エンジン
冷却水は排気熱にて加温され前述のようにエンジ
ンの暖機時間の著しい短縮をはかり得ると共に、
EGRソレノイド２１にも通電されEGRの制御が
行なわれる。EGRソレノイド２１によるEGR制
御は従来より公知であるので詳しい説明は省略す
る。

この暖機運転中は当然チヨークバルブは空気通
路を絞つた状態となつているのでチヨークスイツ
チ２４はオンとなつているが暖機検知スイツチ１
３の１３ｂ端子はオフとなつているので、チヨー
クウオーニングランプ２２には抵抗Ｒを介して電
流が流れうす暗い点灯状態となつている。

暖機が完了し例えばエンジン冷却水温度が60℃
を越えると、暖機検知スイツチ１３は端子１３ａ
がオフ，端子１３ｂがオンに切換わる。すると排
熱ソレノイドバルブ１６への通電が遮断され切換
バルブ９が切換わつて排気ガスはパイパス排気管
４２を通るようになりエンジン冷却水の排気熱に
よる加温が停止すると共に、EGRソレノイド２
１への通電も遮断され、そのかわりに端子１３ｂ
がオンとなるので抵抗Ｒを介さないで直接アース
に至る短絡回路が閉成され、チヨークウオーニン
グランプ２２は今までのうす暗く点灯した状態か
ら明るく点灯した状態に切換わり、チヨークバル
ブを全開とするようドライバに警告し、ドライバ
がその警告に基づいてチヨークバルブを全開にす
るとチヨークスイツチ２４がオフとなりチヨーク
ウオーニングランプ２２は消灯する。

このようにして１個の暖機検知スイツチ１３に
てチヨークウオーニングランプ２２，EGRソレ
ノイド２１および排熱ソレノイドバルブ１６の的
確なる制御が行なわれる。

なお図示実施例においては、切換バルブ９の切
換制御をバキユームアクチユエータ１８および該
バキユームアクチユエータ１８への供給負圧を制
御する排気ソレノイドバルブ１６にて行なう例を
示しているが、その他例えば排熱ソレノイドバル
ブ１６の代わりに電磁ソレノイド装置を用い、ヒ
ータコツクスイツチ２０とヒータブロアスイツチ
１０がオンのとき、および暖機検知スイツチ１３
の端子１３ａがオンのとき、電磁ソレノイド装置
が作動して直接またはリンク機構を介して切換バ
ルブ９を切換作動させるように構成しても良い。

考案の効果 以上のように本考案によれば、エンジンの排気
管を、排気熱交換器を設けた排気管と該排気熱交
換器をパイパスするパイパス排気管とに分岐構成
しその分岐部に切換バルブを設け、ヒータコツク
を開としヒータブロアスイツチをオンとすると上
記切換バルブが排気熱交換器を設けた排気管を
開，パイパス排気管を閉とするように作動し、エ
ンジンを冷却した後の冷却水が排気熱交換器に流
入して排気熱にて加温された上でヒータコアを通
つてエンジンに還流し、暖房効果の向上をはか
り、また上記のような暖房中においてエンジン冷
却水温が設定値以上の高温になつたときは上記切
換バルブを、パイパス排気管を開とするよう作動
させる冷却水温スイツチを設けると共に、エンジ
ン暖機時は暖機検知スイツチの作動により上記切
換バルブを排気熱交換器が設けられている排気管
を開とするよう切換えエンジン冷却水を排気熱交
換器にて排気熱で加温し暖機時間の短縮をはかる
ようにした排気熱利用式暖房装置において、上記
暖機検知スイツチを、EGRソレノイドへの通電
制御用およびチヨークウオーニングランプの点灯
制御用のスイツチと共用にしたことを特徴とする
もので、これにより排気熱利用式暖房装置の諸機
能，EGRソレノイドによる排気浄化機能および
チヨークウオーニング機能等をいささかも損なう
ことなく、部品数の著しい減少，それにともなう
大幅なコストダウンをはかることができるもの
で、実用上多大の効果をもたらし得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による排気熱利用式暖房装置の
一例を示す暖房系統説明図、第２図は本考案の実
施例を示す回路図である。 １……エンジン、２……ラジエータ、３……ウ
オーターポンプ、４……排気管、５……排気熱交
換器、６……ヒータコア、７……ヒータブロア、
８……ヒータコツク、９……切換バルブ、１０…
…ヒータブロアスイツチ、１１……リレー、１２
……冷却水温スイツチ、１３……暖機検知スイツ
チ、１６……排熱ソレノイドバルブ、１８……バ
キユームアクチユエータ、２０……ヒータコツク
スイツチ、２１……EGRソレノイド、２２……
チヨークウオーニングランプ、２３……車速スイ
ツチ、２４……チヨークスイツチ、Ｄ１，Ｄ２，
Ｄ３，４Ｄ，Ｄ５……電流逆流防止素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) エンジン冷却後の冷却水をラジエータにて放
   熱させた後再びエンジンに流入させる冷却水の
   循環路に、ヒータコツクを開くことによりエン
   ジン冷却後の冷却水をエンジン排気管に設けた
   排気熱交換器にて更に加温した後暖房ユニツト
   のヒータコアを流通してエンジンに再び流入す
   る冷却水の暖房用循環路を設けたものにおい
   て、エンジン排気管に排気熱交換器をバイパス
   するバイパス排気管を分岐構成し、該分岐部に
   切換バルブを設け、ヒータコツクを開としヒー
   タブロアスイツチをオンとしたとき排気熱交換
   器を設けた排気管を開とするよう切換バルブを
   作動させる回路と、エンジン冷却水温が設定値
   を越えたときバイパス排気管を開とするよう上
   記切換バルブを切換作動させる回路と、エンジ
   ンが暖機中であることを検知する暖機検知スイ
   ツチにて排気熱交換器を設けた排気管を開とす
   るよう切換バルブを作動させる回路とを設ける
   と共に、該暖機検知スイツチを、EGRソレノ
   イドへの通電制御用およびチヨークウオーニン
   グランプの点灯制御用のスイツチと共用にした
   ことを特徴とする自動車の排気熱利用式暖房装
   置。 (2) 暖機検知スイツチは、エンジンの暖機未完了
   中オン状態を保持する一方の端子とエンジンの
   暖機完了後にオン状態を保持する他方の端子と
   を有しており、EGRソレノイドへの通電回路
   および排気熱交換器を設けた排気管を開とする
   よう切換バルブを作動させる部材への通電回路
   は上記暖機検知スイツチの一方の端子にそれぞ
   れ電流逆流防止素子を介して接続されると共
   に、チヨークウオーニングランプへの通電回路
   は上記暖機検知スイツチの他方の端子に接続さ
   れていることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載の自動車の排気熱利用式暖房
   装置。 (3) ヒータコツクを開としヒータブロアスイツチ
   をオンとしたとき排気熱交換器を設けた排気管
   を開とするよう切換バルブを作動させる回路に
   は、電流逆流防止素子が設けられていることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の自動車の排気熱利用式暖房装
   置。