JPH03167025A - 燃焼式ヒータの制御装置 - 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】 ［発門の目的］ （産業上の利用分りｒｉ＞ 本発明は、自動車用空気調和装代の暖房能力を補助する
燃焼式ヒータの制御装置に係り、いわゆる眉火ミスが発
生した後に再着火させた場合に、窄燃比を所定量増加さ
せて適正な燃焼を行なわせることかできる燃焼式ヒータ
の制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に車両には車室内を暖房する空気調和装置が搭載さ
れているが、例えば、マイクロバス、ワンボックスカー
のように車室内容積が比較的大きい車両では、外気が低
温時に室温を上昇させる時間がかかる等の空気調和装置
の暖房能力の不足に＆ｌＪする問題が生じることがあっ
た。

そこで、従来には、軽油等の燃料を燃焼させることによ
って、強制的にエンジンの冷却水を加勢し、空気調和装
置の暖房能力を補助する燃焼式ヒータと呼ばれる暖房補
助装Ｋを備えた車両がある。

このような燃焼式ヒータは、実開昭５７−１２８５０６
号公報等に開示されている。また、従来には例えば第４
図に示すようなものがある。

１６１図に示す燃焼式ヒータ１は、エンジンの冷却系統
内にあって空気調和装置のヒータコアに直列接続され、
そのヒータコアに流入する冷却水を加熱する．ようにな
っている。

燃焼式ヒータ１は、燃料ポンブ２により図示省略する燃
料タンクから気化マット３に供給され、これにより気化
される燃料と、送風機４により供給された燃焼用空気と
を燃焼室５で混合し、これにより形成される混合気をグ
ローブラグ６で点火し、燃焼室５内で連続的に燃焼させ
るようになっている。

そして、これにより形成される燃焼ガスは、燃焼筒７の
先端で反転し、この燃焼筒７の外壁と伝熱管８との間を
通り、排気口９から外部へ排出されるようになっている
。

一方、この燃焼式ヒータ１で加熱されるエンジン冷却水
は、ウォーターポンプ１０によって外筒１１の内壁と前
記伝熱管８の外壁との間の通路１２に導かれ、前記伝熱
管８によって加熱されつつ排出口１３からヒータコア内
に導かれるようになっている。これにより、加熱された
冷却水が流入するヒータコアは、車室内に供給される空
気とこの冷却水との熱交換を行ない、車室内を十分に暖
房することができる。

そして、この燃焼式ヒータ１の各部には、燃焼を制御す
るための各秤センサが夫々配設されており、これらは、
この燃焼式ヒータ１を制御する制御装置２０に夫々接続
されている。

図示するように燃焼式ヒータ１には、燃焼室５内の温度
を検出するフレームセンサ２１、冷却水の温度を検出す
る水温センサ２２、及び伝熱管８の表面温度を検出する
オーバーヒー１・センサ２３が夫々配設されており、こ
れらのセンサが検出した各挿温度情報は、制御装置２０
に人力されるようになっている。

そして、制御装置２０は、この燃焼式ヒーターを作動さ
せる際に乗員によりＯＮされる手動スイッチ２４のＯＮ
，ＯＦＦ状態を人力するようになっており、これがＯＮ
されると、それらのセンサからの温度情報に基づいて、
例えば第５図に示すように、燃料ポンブ２、送風機４、
グローブラグ６及びウォータポンブ１０を制御し、この
燃焼式ヒーターにより加熱される冷却水の温度が所定温
度範囲内になるように燃焼を制御するようになりている
。

さらに、このような燃焼式ヒーターは、外気が比較的低
温である場合に使用されることから、燃焼室５内や燃焼
筒７の温度が低温である状態で始動されるので、このよ
うな始動時に着火がかならずしも確実に行なわれるとは
限らない。そこで、従来の制御装置２０には、始動時に
所定時間経過しても着火されないいわゆる着火ミスが発
生した場合に、第６図に示すように、自動的に再度着火
させるようにグローブラグ６及び燃料ポンブ２を制御す
るようになっているものがある。

５ 図示するように、制御装代２０は、手動スイッチ２４が
ＯＮされると、まず、グローブラグ６に所定電斤を印加
し、これを予め加熱させる。そして、このグローブラグ
６が着火に必沙な温度まで加熱される時間が経過すると
、燃料ポンプ２を作動させ、気化マット３により気化さ
せた燃料を燃焼室５内に供給させる。尚、このとき制御
装置２０は、送風機４も作動させ、気化された燃料と同
様に空気も燃焼室５内に供給する。

そして、制御装置２０は、図示するように、この状態で
所定時間（図中では９０秒）経過する間にフレームセン
サ２１によって燃焼室５内の温度が所定混度以上に」二
昇しなかった場合、つまり着火せず、燃焼が開始されな
かった場合には、一度、グローブラグ６及び燃料ポンプ
２への給電を停止し、これらの作動を停止させる。この
後、所定時間（約８０秒）送風機４のみを作動させ、燃
焼室５内を掃気した後に゜、再度同様に燃料ポンブ２、
送風機４及びグローブラグ６を作動させ、再着火させる
ようになっている。

６ （発明が解訣しようとする課題） しかしながら、このような従来の燃焼式ヒータにあって
は、そのように自動的に再着火させることによって燃焼
が開始されると、着火後しばらくの問不完全燃焼か生じ
る虞れがある。これは、般初の着火ミスにより低温の燃
焼筒内壁而等に｛−Ｊ着した燃料が掃気を行なっても除
去することができない場合があるため、再着火した際に
この燃料か同時に燃焼することによって、燃焼する燃料
の量が多くなり、燃焼室５内の空燃比が一時的に減少す
るためである。これによって４４　：’：火後にそのよ
うな余分な燃料が燃焼し終るまでは、適正な燃焼が行な
われない等の問題があった。

本発明は、このような従来の問題点を解決するために成
されたものであり、着火ミスが発生した後に再苔火させ
た場合に、燃焼室内に供給する空気と燃料との空燃比を
所定量増加させて適正な燃焼を行なわせることができる
燃焼式ヒータの制御装代を提供することをＵ的とする。

［発明の構戊］ （課題を解決するための手段） 前記口的を達成するために本発明は、燃ｆｌｌを燃焼さ
せる燃焼室を備え、該燃焼室から発生する熱により自動
車用空気調和装置のヒータコアに流入するエンジン冷却
水を流入前に加熱し、自動車用空気調和装置の暖房能力
を補助する燃焼式ヒータの制御装置において、前記燃焼
式ヒータを始動させる始動信号を出力する始動信号出力
手段と、前記燃焼室内で燃焼が開始する燃焼開始状態を
検出する燃焼開始検出手段と、前記始動信号出力乎段か
ら萌記始動信”Ｊ’が出力されたにもかかわらず所定時
間経過後にあっても前記燃焼開始検出乎段が前記燃焼開
始状態を検出しない燃焼開始ミス状態であることを記憶
する記憶手段と、該記憶乎段に前記燃焼開始ミス状態で
あることが記憶された後に前記燃焼開始検出手段が前記
燃焼開始状態を検出した場合に、前記燃焼室に供給する
空気と燃料との空燃比を所定量増加させる空燃比制御乎
段とを有することを特徴とする。

（作用） １二記のように構成された本発明は、以下のように作用
する。

始動信号出力手段から始動信号が出力され、燃焼式ヒー
タが始動したにもかかわらず、所定時間経過後にあって
も燃焼開始検出乎段か燃焼開始状態を検出しなかった場
合、つまり、始動時に着火されなかった場合には、記憶
手段に燃焼開始ミス状態であること、すなわち着火ミス
が発生したことが記憶される。そして、この後に、燃焼
開始検出手段が燃焼開始状態を検出した場合、つまり再
着火された場合には、空燃比制御手段が燃料を所定量低
減させるか、又は空気を所定量増加させることによって
、燃焼室内に供給される空気と燃料との空燃比を所定量
増加させる。これにより、始動時に着火ミスが発生し、
再着火した場合には、着火ミスにより燃焼室内に残留し
た燃料と新たに供給された燃料とを完全燃焼させること
ができる空気が燃焼室内に供給されることになり、適正
な燃焼を行なオ）せることかできるようになる。

（実施例） ９ 以下に、本発明に係る燃焼式ヒータの＋Ｕ御装置を図面
に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る燃焼式ヒータの制御装置の概略
構成図であり、第２図は、この制御装置の動作フローチ
ャートである。又、第３図には、その他の実施例として
のその制御装置の動作フローチャートが示されている。

尚、これらの図において従来の技術で説明した部材と同
一部祠には、同一符−３・がｆ・１シてある。又、燃焼
式ヒータの構戊は、従来のものと同一であるので、ここ
ではその詳細な説四を省略する。

第１図に示すように、燃焼式ヒータ１の燃焼室５内の温
度（以下に燃焼室内温度という。）を検出する燃焼開始
検出手段としてのフレームセンサ２１は、検出したその
燃焼室内温度を制御部３０に出力するようになっている
。

又、燃焼式ヒータ１を始動させる際に乗員がＯＮする始
動信号出力手段としての手動スイッチ２４は、ＯＮされ
ることによって、１６１様に制御部３０に燃焼式ヒータ
１を始動させる始動信リを出力１０ するようになっている。

そして、制御部３０は、これらの始動信号及び燃焼室内
温度に基づいて、燃料ポンブ２、送風機４及びグローブ
ラグ６を作動させるようになっている。尚、この制御部
３０は、従来の技術で説叩した制御装訴２０内に備えら
れており、制御装置２０は、以下に説門する着火、再石
火させる制御以外は、従来と目様に燃焼式ヒータ１を制
御するようになっている。

さらに、送風機４は、制御部３０が出力する７ｈ圧に応
じて燃焼室５内に供給する空気量を増減することができ
るようになっており、制御部３０がその電圧を増加させ
た場合には、増加した分だけその空気量を増加させるよ
うにな゛つている。

又、制御部３０には、着火ミスが発生したことを記憶す
るためのメモリ３１と、着火ミスが発生したことを判断
するためや、窄燃比を増加させておく時間等の制御部３
０が制御を行なうＬで必要な時間を計測するためのタイ
マ３２とが夫々接続されている。

１゛１ そして、制御部３０は、従来と１６１様に、始動時に着
火ミスが発生した場合には、自動的に再石火させるよう
に、燃料ポンブ２、送風機４及びグローブラグ６を作動
させるようになっており、又これによっても着火しなか
った場合には、異常であると判断し、燃料ポンブ２、送
風機４及びグローブラグ６への給電を停止し、これらの
作動を停止させ、燃焼式ヒータ１を作動させないように
なっている。

さらに、制御部３０は、再着火した場合には、送風機４
に供給する電圧を所定量増加させ、送風機４により燃焼
室５内に供給される空気の量を所定量増加させるように
なっている。つまり、制御部３０は、再着火した場合に
、燃焼用の空気の量を所定量増加させることによって、
燃焼室５内に供給される燃料と空気との空燃比を所定量
増加させ、着火ミスにより燃焼室５内に残留した燃料と
、新たに供給した燃料とを完全燃焼させる。

このような構成とすることによって、本発叩の制御装訳
は、第２図に示す動作フローチャ−１・に１２ 基づいて動作する。

まず、制御部３０は、乎動゛スイッチ２４から始動信５
３・を入力すると、駁初の着火動作であることを記憶す
るためにメモリ３１内のフラグｎに１を代入する（ステ
ップ１）と共に、グローブラグ６にこれを加恕させる所
定の電圧を印加して、グローブラグ６を予熱させる（ス
テップ２）。

そして、制御部３０は、グローブラグ６が石火に必冴な
温度まで加乱されるｐ　Ｑ時間（タイマ３２にｒめ設定
されている。）が経過するまで待機し（ステップ３）、
その子熱時間が経過すると、燃料ボンブ２及び送風機４
を作動させ、燃焼室５内に燃料と空気を供給し、燃焼を
開始させる（ステップ４）。

すると、制御部３０は、フレームセンサ２１が出力する
燃焼室内温度を人力し、この温度が所定時間（燃料ポン
プ始動後９０秒）内に、燃焼が開始した燃焼開始状態に
相当する所定温度以上になったか否か判断することによ
って、着火が行なわれたか否かを判断する（ステップ５
，６）。

１３ そして、制御部３０は、ステップ５，６においてフレー
ムセンサ２１から人力した燃焼室内温度がその所定時間
内に所定温度以上にならず、着火しなかったと判断する
と、次の着火動作に備えて、燃料ポンプ２の作動を停止
させ（ステップ７）、送風機４のみを掃気に必要な掃気
時間（タイマ３２に予め設定されている。）だけ作動さ
せて燃焼室５内を掃気した後に送風機４の作動を停止さ
せる（ステップ８，９）。

さらに、制御部３０は、メモリ３１のフラグｎに１を加
算して着火ミスが発生したことを記憶させ（ステップ１
０）、そのフラグｎが３になるまではステップ１に戻り
、再着火させる動作を行なわせる（ステップ１１）。こ
のフラグｎが３になると、つまり、再着火の動作を行な
ったにもかかわらず着火しなかった場合には、処理を終
了する。

そして、制御部３０は、遍初の着火動作又は再着火動作
によって、ステップ５，６において、フレームセンサ２
１から人力した燃焼室内温度がその所定時間内に所定温
度以上になり、着火したと１４ ゛『リ断ずると、フラグｎが２であるか否か判断し、フ
ラクｎが２でない場合、つまりフラグｎが１であり、這
初の石火動作で青火した堝合には、フラグｎをリセット
してステップ１６に進み、第５図に示す通常の暖房制御
モードに移り、水温が所定混度札囲になるように燃焼を
制御する（ステップ１２）。

−ｈ、制御部３０は、フラグｎが２であり、再石火動作
によって着火した場合には、着火ミスにより燃焼室５内
に残留した余剰燃料をも完全燃焼させるために、再盾火
から所定時間（約３０秒間）が経過するまで、送風機４
に供給する１シ斤を所定ｔ１．増加させ、通′；；（の
燃焼に必冴な辛気量よりも所定量増量した空気を燃焼室
５内に供給させる（ステップ１３．１４）。このとき燃
料ポンプ２には、通常の燃焼に必要な燃料を供給させる
電圧が印加されており、これにより燃焼室５内に供給さ
れる空気と燃料との空燃比が所定量増加することになり
、屑火ミスにより燃焼室５内に残留した余剰燃料が増加
した空気により適性に燃焼し、燃焼室５１５ 内において完全燃焼がなされる。

そして、制御部３０は、着火してから所定時間が経過し
、着火ミスにより残留した燃料が増量した空気により燃
焼しつくしたと判断すると、送風機４に印加する電圧を
通常の燃焼時の電圧にして燃焼室５内に供給する窄気量
を通常の燃焼に必要な空気量にし、フラグｎをリセット
して通常の暖房制御モードに移り、水温が所定温度範囲
になるように燃焼を制御する（ステップ１５．１６）。

したがって、制御部３０は、始動信号を人力し、着火動
作を行なったにもかかわらず、着火しなかった場合には
、再度、着火動作を行ない、これにより着火した場合、
つまり再着火した場合に、遍初の着火ミスにより燃焼室
５内に残留した燃料を完全燃焼させるために、燃焼室５
内に供給する空気量を所定量増加させるので、再着火し
た後、その残留した燃料が燃焼し終るまでの燃焼室５内
の燃焼状態が良好になる。これにより、再着火後の不完
全燃焼が防止される。

又、Ｌ記実施例の他に第３図に示すように、再１６ 着火後に燃焼室５内に供給する燃料を所定量減少させ、
再石火後の空燃比を所定量増加させるようにしても良い
。この場合には、制御部３０が燃料ポンブ２に供給する
ａｈを所定量減少させることによって、この燃料ポンブ
２の燃料吐出量が所定量減少するようにしておく。尚、
ＩＣｉＪ図に示すステップ２０〜３０は、第２図に示す
ステップ１〜１１の般初の着火及び再着火を行なわせる
動作と１６１じてあるので、ここでは、説■ｎを省陥す
る。

１６１図に示すように、制御部３０は、赦初の着火動作
又は再着火動作によって、ステップ２４，２５において
、フレームセンサ２１から人力した燃焼室内温度が所定
時間内に所定温度以上になり、着火したと判断すると、
フラグｎが２であるか否か判断し、フラグｎが２でない
場合、つまりフラグｎが１であり、最初の着火動作で石
火した場合には、フラグｎをリセッ１・シてステップ３
５に進み、前記実施例と１６１様に第５図に示す通常の
暖房制御モードに移り、水温が所定温度範ｌ用になるよ
うに燃焼を制御する（ステップ３１）。

１７ 一方、制御部３０は、フラグｎが２であり、１；記再着
火動作によって着火した場合には、燃焼室５内の着火ミ
スにより残留した残留燃料を通常の燃焼に必要な空気に
よって完全燃焼させるために、再着火から所定時間（約
３０秒間）が経過するまで、燃料ポンプ２に供給する電
圧を所定量減少させ、通常の燃焼に必要な燃料量よりも
所定量減少した燃料を燃焼室５内に供給させる（ステッ
プ３２，３３）。このとき送風機４には、通常の燃焼に
必要な空気を供給させる電圧が印加されており、これに
より燃焼室５内に供給される空気と燃料との空燃比が所
定量増加する。つまり、燃焼室５内に供給する燃料を残
留燃料分だけ減少させることによって通常の燃焼に必要
な空気によりその残留燃料を含む燃焼室５内の燃料が適
性に燃焼し、燃焼室５内において完全燃焼がなされる。

そして、制御部３０は、着火してから所定時間が経過し
、着火ミスにより残留した燃料が燃焼しつくしたと判断
すると、燃料ポンプ２に印加する電斤を通常の燃焼時の
電汗にして燃焼室５内に供１８ 給する燃料の量を通常の燃焼に必要な量にし、フラグｎ
をリセッ１・して通常の暖房制御モードに移り、水温が
所定温度範囲になるように燃焼を制御する（ステップ３
４．３５）。

したがって、このようにしても前記実施例と１６１様に
、再着火後の燃焼室５内の燃焼状態を良灯にできる。

尚、ｌ一記夫々の実施例にあって、ステップ１４及びス
テップ３３において、所定幇増加させた空気量及び所定
量減少させた燃料量を再着火後の経過時間に基づいて通
常の燃焼に必要な空気量及び燃料量に戻しており、着火
ミスにより残留した燃料が燃焼し終わったことを経過時
間によって判断するようになっているが、これに眼るこ
となく、例えば、フレームセンサ２１が検出する燃焼室
５内の温度に基づいて燃焼が安定した状態となった場合
や、燃焼室５内の火炎の光をフォトダイオード等の受光
素子により検出し、この光の量が所定量以」二となり、
燃焼状態が安定した場合等に基づいて空気量及び燃料量
を通常状態に戻すようにし１９ ても良いのはもちろんである。

又、同様に燃焼開始検出乎段としてのフレームセンサ２
１は、上記フォトダイオード等の受光素子等であっても
良いのはもちろんである。

さらに、燃焼式ヒータ１を作動させる作動信号を出力す
るものとしては、手動スイッチ２４を例示したが、これ
に限ることなく、例えば、設定した時間に燃焼式ヒータ
を作動させるタイマ等でも良いのはもちろんである。

（発明の効果） 以上の説明により明らかように、本発明にあっては以下
のような効果を奏す。

始動信号出力手段から始動信号が出力され、燃焼式ヒー
タが始動したにもかかわらず、所定時間経過後にあって
も燃焼開始検出乎段が燃焼開始状態を検出しなかった場
合、つまり、始動時に着火されなかった場合には、記憶
手段に燃焼開始ミス状態であること、すなわち着火ミス
が発生したことが記憶され、この後に、燃焼開始検出手
段が燃焼開始状態を検出した場合、つまり再着火された
２０ 場合には、空燃比制御乎段が燃料を所定量低減させるか
、又は空気を所定量増加させることによって、燃焼室内
に供給される空気と燃料との空燃比を所定量増加させる
ので、始動時に着火ミスが発生し、再着火した場合には
、着火ミスにより燃焼室内に残留した燃料と新たに供給
された燃料とを完全燃焼させることができる空気が燃焼
室内に供給されることになり、適正な燃焼を行なわせる
ことができるようになる。

したがって、着火ミスの後で再着火した場合に、空燃比
を所定量増加させて完全燃焼させることができるように
なる。

又、上記のうち、燃焼室内に供給する空気を所定量増加
して空燃比を増加させるようにすれば、燃焼室内では着
火ミスにより残留した燃料と新たに供給された燃料とに
より、より多くの燃料が燃焼することになり、再着火後
の発熱量は、通常の着火後の発熱量よりも大きくなり、
ヒータコアに流入するエンジン冷却水をより迅速に加熱
することができるので、車室内を迅速に暖房することが
２１ できるようになるという効果も奏す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃焼式ヒータの制御装同の概略構
成図、第２図はこの制御装置の動作フローチャート、第
３図はその他の実施例としての本発明に係る燃焼式ヒー
タの制御装置の動作フローチャート、第４図〜第６図は
従来の燃焼式ヒータの制御装置の説明図である。 １・・・燃焼式ヒータ、２・・・燃料ポンプ（空燃比制
御手段）、４・・・送風機（空燃比制御手段）、６・・
・グローブラグ、２１・・・フレームセンサ（燃焼開始
検出手段）、２４・・・手動スイッチ（始動信号出力手
段）、３０・・・制御部（空燃比制御手段）、３１・・
・メモリ（記憶手段）、３２・・・タイマ（空燃比制御
手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料を燃焼させる燃焼室（５）を備え、該燃焼室（５）
   から発生する熱により自動車用空気調和装置のヒータコ
   アに流入するエンジン冷却水を流入前に加熱し、自動車
   用空気調和装置の暖房能力を補助する燃焼式ヒータ（１
   ）の制御装置において、前記燃焼式ヒータ（１）を始動
   させる始動信号を出力する始動信号出力手段（２４）と
   、前記燃焼室（５）内で燃焼が開始する燃焼開始状態を
   検出する燃焼開始検出手段（２１）と、前記始動信号出
   力手段（２４）から前記始動信号が出力されたにもかか
   わらず所定時間経過後にあっても前記燃焼開始検出手段
   （２１）が前記燃焼開始状態を検出しない燃焼開始ミス
   状態であることを記憶する記憶手段（３１）と、該記憶
   手段（３１）に前記燃焼開始ミス状態であることが記憶
   された後に前記燃焼開始検出手段（２１）が前記燃焼開
   始状態を検出した場合に、前記燃焼室（５）に供給する
   空気と燃料との空燃比を所定量増加させる空燃比制御手
   段（２、４、３０、３２）とを有することを特徴とする
   燃焼式ヒータの制御装置。