JPH0581445B2 - - Google Patents

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つて駆動される車両の室
内暖房を急速に行う急速暖房器の制御装置に関す
る。

（従来技術） 自動車の室内暖房は従来より、内燃機関の冷却
水を温水配管で取り出し、これをヒータコアやブ
ロアなどにて構成されるヒータ本体に通じ、空気
をヒータ本体に送り込んで加熱して室内暖房を行
うもの、または、内燃機関とは無関係に別のバー
ナにて燃料を燃焼させて発生する熱量により室内
暖房を行うとともに、燃焼ガスそのものをエンジ
ンのインテークマニホールドに導くもの（特願昭
59−106869号）が用いられている。

また、上記の燃焼ガスの熱量を回収する熱交換
器を設け、バーナにての燃料の燃焼量を制御して
回収した熱量にて急速に室内暖房を行う車両用暖
房装置（特願昭59−281161号）の提案もなされて
いる。

（発明が解決しようとしている問題点） 従来の内燃機関の冷却水を室内暖房に利用する
方法では、冷却水温の上昇に時間を要するので、
急速な暖房には不適であり、内燃機関とは別個に
燃料を用いて燃焼ガスそのものを暖房に使う方法
は、暖房用温風の制御方法に問題点を有してい
る。また、前記の特願昭59−281161号の提案は急
速に室内暖房が可能であり、暖房用温風の制御方
法も十分であり、所望する暖房ポジシヨンに応じ
た室内暖房も得られるが、暖房装置を構成する各
部分の異常の際の検出や、その指示方法が不十分
である。

本発明は上述の問題点に着目してなされたもの
であり、車両の室内暖房を急速に行う暖房器の各
部分の異常を検出して、異常警告を行うとともに
暖房器の作動を自動的に中止する急速暖房器の制
御装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の如き本発明の目的を達成するために、本
発明は、エンジンの吸気管の途中に設けられた急
加熱バーナにより発生した熱を該急加熱バーナの
下流に設けた熱交換器にて暖房用暖気に熱交換す
るとともに、これら急加熱バーナと熱交換器を跨
いで吸気をバイパスするバイパス通路を設けた車
両用の急速暖房器において、急加熱バーナの燃焼
室内に配設され、温度の変化により抵抗値が変化
する抵抗の抵抗値から急加熱バーナ内の燃焼温度
を計測する測温手段と、該測温手段により計測さ
れた急加熱バーナ内の温度が所定値よりも低い時
に該点火グロープラグにより再点火動作を行う再
点火手段と、該再点火後所定時間経過後に測温手
段からの温度が所定値に到達しない状態で急加熱
バーナの動作を停止する停止手段と、を備えたこ
とを特徴とする急速暖房器の制御装置を提供す
る。

（作用） 本発明は、急加熱バーナに供給された気化燃料
に点火する点火グロープラグの抵抗値を測定しこ
の抵抗値から急加熱バーナ内の燃焼温度を計測
し、該計測された急加熱バーナ内の温度が所定値
よりも低い時に点火グロープラグにより再点火動
作を行い、該再点火後所定時間経過後に測温手段
からの温度が所定値に到達しない状態で急加熱バ
ーナの動作を停止させるものである。

（実施例） 第１図は本発明に係る急速暖房器の制御装置の
一実施例ブロツク図である。図において、１はデ
イーゼルエンジン、または、ガソリンエンジンで
あり、エアークリーナ２より空気ダクトである吸
気管３のパイプ部の途中に、暖房用に燃料を燃焼
せしめる急加熱バーナ４と、その下流には熱交換
器５が設けられている。また、５１はエンジン１
に燃焼用空気を供給するバイパス通路である。

急加熱バーナ４の内部には燃料を加熱して気化
させる気化装置６、気化した燃料と混合して可燃
性の混合気を作る空気の取入口を制御するバイパ
ス弁７、該可燃性混合気に点火して燃焼せしめる
点火グロープラグ８が配設されている。そして、
気化装置６には燃料を加熱して気化させるセラミ
ツク材のパイプ状又は棒状の気化グロープラグ６
１が設けられ、該気化グロープラグ６１の中心部
には正の温度係数を有する抵抗線６２が埋め込ま
れ、該抵抗線６２への通電により気化グロープラ
グ６１を加熱するよう構成されている。なお、点
火グロープラグ８もセラミツク材のパイプ又は棒
で形成され、中心部には抵抗線８１が埋設され、
抵抗線８１への通電により点火グロープラグ８を
加熱するよう構成されている。

さらに、気化装置６の一端には気化グロープラ
グ６１にて加熱されて気化した燃料を急加熱バー
ナ４の内部に噴出させる噴出孔６３が穿設されて
おり、他端には燃料弁を有する燃料供給装置９に
連通する燃料取入口６４が設けられている。な
お、気化燃料と混合する空気の取入口の開閉を制
御して混合する空気の供給手段となるバイパス弁
７は後述する主制御部１９１の指令にて制御さ
れ、バイパス弁７の全開の場合には混合気用の空
気は取入れず急加熱バーナ４をバイパスし、バイ
パス弁７の開度１の場合は所定小量の空気量を取
入れ、開度２の場合は所定中量の空気量、開度３
の場合は所定大量の空気量となる如く設定され、
主制御部１９１の発令のない場合には開度１とな
るよう構成されている。なお、バイパス弁７の空
気流の下流にはバイパス弁７の作動により負圧を
検出する手段となる負圧センサ３１が設けられ、
負圧信号BSを主制御部１９１に送出する。

燃料ポンプ１０よりの燃料を気化装置６へ供給
する燃料供給装置９には、燃料通路Ａ９１ａと燃
料通路Ｂ９２ａとの二系統の燃料通路が設けられ
それぞれ開閉する燃料弁Ａ９１と燃料弁Ｂ９２と
を有しており、さらに、燃料弁Ａ９１と燃料弁Ｂ
９２とはそれぞれ駆動源９３にて開閉作動が可能
に構成されている。そして、燃料通路Ａ９１ａよ
り燃料通路Ｂ９２ａの方が燃料の流量は大きく、
両方の燃料通路を共に開放し、燃料の流量を大に
することも可能である。なお、燃料供給装置９の
燃料入口には燃料流路の圧力を検出する手段とな
る燃料圧力センサ９４が設けられ、流圧信号NS
を主制御部１９１に送出する。

ここで、急加熱バーナ４に関連の作動を説明す
ると、燃料通路Ａ９１ａ、または燃料通路Ｂ９２
ａより気化装置６に送られた燃料は、該気化装置
６を通過することにより、気化グロープラグ６１
にて加熱され、噴出孔６３より気化燃料となつて
急加熱バーナ４の内部に噴出する。そして、エア
ークリーナ２よりバイパス弁７を経由の空気と上
記気化燃料とが混合して可燃性混合気となり、急
加熱バーナ４に設けられた点火グロープラグ８に
より点火されて火炎を生じ、高温度の燃焼ガスと
なつて熱交換器５に送られることとなる。

熱交換器５は暖房を要する自動車の室内に連通
する吸入空気取入口１１より新規空気を取入れ、
該新規空気が燃焼ガスから熱を奪つて熱交換を行
つた後の温風を、吹出口１２まで送風するブロア
１３を備えている。なお、該吹出口１２は室内暖
房のため別置されている冷却水ヒータコア１４の
出口部に開口しており、吹出す送風の温度と風量
を検出する手段となる温風センサ１５を開口部に
設けてある。また、図示のブロア１６、エアコン
用エバポレータ１７、および温水通路１８は冷却
水利用の暖房装置の各部材である。

１９はコントローラであり、エンジン１によつ
て駆動されるゼネレータ２０よりの発電信号GT
と、動作スイツチ２１のON・OFF信号FSと、
エンジン１の冷却水温度を検出する水温スイツチ
２２からの水温信号WSと、スタートポジシヨン
信号STと、スタータモータ２３の回転を検出す
る回転スイツチ２３ａからの回転信号SMと、ア
クセル開度信号ASと、急加熱バーナ４の上流に
設けた負圧を検出する負圧センサ３１からの負圧
信号BSとエンジン１の負荷状態を検出するエン
ジン負荷センサ２４からの負荷信号ELと、燃料
供給装置９の燃料入口の燃料流路圧力を検出する
燃料圧力センサ９４よりの流圧信号NSと、前記
吹出口１２に設けた温風センサ１５からの温風信
号WAおよび風量信号WBと、運転者の操作する
暖房ポジシヨンスイツチ２５からの暖房信号WP
と、点火グロープラグ８の温度とその抵抗値を検
出する点火プラグセンサ２６よりの点火プラグ温
度信号PSおよび抵抗信号PRと、気化グロープラ
グ６１の温度とその抵抗値を検出する気化グロー
プラグセンサ３０よりの気化プラグ温度信号QS
および抵抗信号QRとが入力される主制御部１９
１、前記気化装置６の気化グロープラグ６１を燃
料の気化温度に制御するブリツジ回路１９２、点
火グロープラグ８を気化燃料と空気との混合気の
着火温度に制御するブリツジ回路１９３、スイツ
チ部１９４により構成されている。

主制御部１９１は処理装置、メモリ、入出力イ
ンターフエイスを持つたコンピユータ構成のもの
である。

ブリツジ回路１９２は気化グロープラグ６１を
加熱する抵抗線６２を一辺としてホイートスト
ン・ブリツジの他の辺を構成する３個の抵抗体
や、該ホイートストン・ブリツジのバランス状態
を検出する比較器、該比較器の出力により作動す
るリレーからなり、該リレーが抵抗線６２の通電
をON・OFFすることにより、気化グロープラグ
６１を燃料の気化温度、例えば500℃前後となる
如く構成されている。また、ブリツジ回路１９３
は点火グロープラグ８を加熱する抵抗線８１を一
辺としてホイートストン・ブリツジの他の辺を構
成する３個の抵抗体や、該ホイートストン・ブリ
ツジのバランス状態を検出する比較器、該比較器
の出力により作動するリレーからなり、該リレー
が抵抗線８１の通電をON・OFFすることによ
り、点火グロープラグ８が気化燃料と空気との混
合気の着火温度となるよう構成されている。

スイツチ部１９４はブロア１３のON・OFF制
御を行う開閉器１９４ａ、ブリツジ回路１９２へ
の電源供給を制御する開閉器１９４ｂ、ブリツジ
回路１９３への電源供給を制御する開閉器１９４
ｃ、予熱完了ランプ２７への電源供給を制御する
開閉器１９４ｄ、異常ランプ３２への電源供給を
制御する開閉器１９４ｅを有する。２８は電源バ
ツテリ、２９はキースイツチであり、異常警告を
発する手段となる異常ランプ３２は点火グロープ
ラグ８、気化装置６、フロア１３、バイパス弁
７、燃料弁Ａ，Ｂなどが異常時に点灯して異常を
警告するランプである。

第２図は本発明に係る急加熱バーナの制御装置
の処理の一例を示すフロー図であり、第１図およ
び第２図によりその処理を説明する。

キースイツチ２９をONにすると、コントロー
ラ１９の主制御部１９１や他のアクセサリ回路に
電源が供給され、まず、水温スイツチ２２よりの
水温信号WSが主制御部１９１にて、冷却水温度
が10℃に達しているかどうかを判断される（ステ
ツプａ）。もし、冷却水温度が10℃以下の場合に
はエンジンの始動補助装置として急加熱バーナを
使用するので、主制御部１９１は開閉器１９４ｃ
をONとしてブリツジ回路１９３を介し点火グロ
ープラグ８に通電する。そして、この通電が点火
プラグセンサ２６からの抵抗信号PRにより正常
と判断されると、つぎのステツプｃに進んで開閉
器１９４ａをOFFとしてブロア１３の通電を断
とし、燃料供給装置９の駆動源９３に指令して燃
料弁Ａ９１を作動させ気化装置６に燃料を供給
し、さらに開閉器１９４ｂをONとしてブリツジ
回路１９２を介して気化グロープラグ６１に通電
する（ステツプｄ）。なお、ステツプｂにおいて
点火プラグセンサ２６からの抵抗信号PRにより
異常と判断されると、開閉器１９４ｅをONとし
て異常ランプ３２を点灯して異常警告するととも
に、急加熱バーナ４の使用中止の各操作が行われ
る。

ステツプｄにて気化グロープラグ６１に通電時
に、気化プラグセンサ３０からの抵抗信号QRが
正常であれば気化装置６は正常と判断してステツ
プｆに進むが、例えば、気化グロープラグ６１が
断線時には抵抗信号QRが異常を示すので、開閉
器１９４ｅをONにして異常ランプを点灯すると
ともに、急加熱バーナ４の使用中止の各操作が行
われる。

ステツプｆにてはキースイツチ２９よりのスタ
ートポジシヨン信号STをチエツクして（ステツ
プｆ）、キースイツチ２９がスタート位置にあれ
ば上記の作動を継続し、キースイツチ２９がON
の位置にありスタートポジシヨンにないならば、
開閉器１９４ｄを数秒間ONとして予熱完了ラン
プ２７を点灯し、運転者に予熱の完了を表示す
る。またついで開閉器１９４ｂと１９４ｃとを
OFFとして、気化グロープラグ６１と点火グロ
ープラグ８への通電を中止する。

キースイツチ２９がスタートポジシヨンにあ
り、スタータモータ２３に通電され該スタータモ
ータ２３が回転していると、回転スイツチ２３ａ
の発する回転信号SMが主制御部１９１に受信さ
れ、該主制御部１９１は点火グロープラグ８の温
度をチエツクする（ステツプｇ）。即ち、点火グ
ロープラグ８の温度はブリツジ回路１９３にて通
電時は所定温度、例えば、800℃前後に保持され
ているが、急加熱バーナ４の内部で燃料の燃焼が
十分に行われていれば、所定温度より高温度とな
るので、正の温度係数を有する抵抗線８１の抵抗
値をチエツクすることにより温度の検出は可能で
ある。したがつて、この温度検出の機能を有する
点火プラグセンサ２６よりのプラグ温度信号PS
が主制御部１９１に入力され、点火グロープラグ
８の温度が800℃以上の場合は、燃焼が十分に行
われていると判断し、点火グロープラグ８および
気化グロープラグ６１へ通電を開閉器１９４ｃお
よび１９４ｂにより遮断する。そして、点火グロ
ープラグ８の温度が800℃以下の場合には、コン
トローラ１９に設けたプログラムタイマをセツト
して、該タイマが所定のts時間に達しないと、点
火グロープラグ８に通電するフローに戻つて、燃
料の供給や気化グロープラグ６１に通電して燃料
の燃焼を再度行わせるが、点火グロープラグ８が
800℃以下の状態が所定のts時間の場合は、急加
熱バーナ４の使用中止の操作が行われる（ステツ
プｈ）。

つぎに、ゼネレータ２０からの発電信号GTの
入力によりエンジン１が自力運転か否かを判定し
（ステツプｉ）、自力運転が行われていない場合
は、燃料流量の大きな燃料弁Ｂ９２を開くととも
に、バイパス弁７を開度２として空気量も大とし
燃料の燃焼を増加させ、熱風量を多くしてエンジ
ン１の始動を促進する。エンジン１が自力運転の
場合には、暖房ポジシヨンスイツチ２５よりの暖
房信号WPのポジシヨンを確かめ（ステツプｊ）、
ONの場合にはさらにエンジン１の負荷をチエツ
クのため、負荷センサ２４よりの負荷信号ELを
確かめ（ステツプｋ）、エンジン負荷が軽負荷で、
1/2以下であり、また、水温スイツチ２２からの
水温信号WSが80℃以下の場合には開閉器１９４
ａを介してブロア１３に通電して、熱交換器５に
熱交換を行つた温風を吹出口１２より吹出して暖
房を開始する（ステツプｌ）。ここで、開閉器１
９４ａをONとしてブロア１３に通電しても、吹
出口１２に設けた温風センサ１５よりの風量信号
WBが異常を示す信号の場合は、ブロア１３系統
の異常と判断して異常ランプ３２を点灯して異常
指示をするとともに、急加熱バーナ４の使用中止
の各操作が行われる（ステツプｍ）。また、ステ
ツプｊ、ｋ、ｌ、において、暖房信号WPがOFF
の場合や、エンジン負荷が大きく、全負荷の1/2
以上の場合や、冷却水温度が80℃以上の場合に
は、急加熱バーナ４の作動を中止のため、燃料弁
Ａ９１と燃料弁Ｂ９２をともに閉鎖し、バイパス
弁７を全開として空気をバイパスさせ、気化グロ
ープラグ６１と点火グロープラグ８の通電を遮断
する。そして、冷却水温度が80℃以上の場合は、
従来の冷却水ヒータのシステムが使用可能なの
で、ブロア１６に通電して従来の暖房装置の使用
となる。

つぎに、ステツプｌまでのフローにより熱交換
器５からの温風の暖房を開始後、暖房ポジシヨン
スイツチ２５よりの暖房信号WPが2ndポジシヨ
ンの場合は（ステツプｎ）、燃料の燃焼量を増加
するため、燃料弁Ａ９１を閉じて流量の大きい燃
料弁Ｂ９２を開き、バイパス弁７を開度２として
燃料用空気も増加させ、燃焼量を大とする。な
お、暖房信号WPが3rdポジシヨンの場合には、
さらに燃焼量増大のため、燃料弁Ａ９１と燃料弁
Ｂ９２とをともに開き、バイパス弁７を開度３と
して燃料の燃焼を最大とし、大量の熱量が得られ
るようにする。

つぎに、上記のフローにて得られた吹出口１２
の温風の温度を検出する温風センサ１５からの温
風信号WAが60℃以上の場合には（ステツプｏ、
またはｐ）、急加熱バーナ４の作動を中止のため、
燃料弁Ａ９１と燃料弁Ｂ９２を閉鎖し、バイパス
弁７を全開とし、気化グロープラグ６１と点火グ
ロープラグ８の通電を遮断する。なお、ステツプ
ｏ、またはｐにおいて、温風信号WAが60℃以下
の場合には燃焼が継続され、所定時間経過すると
前記ステツプｇの点火グロープラグ８の温度チエ
ツクに戻り急加熱バーナ内での燃焼状態がチエツ
クされてそれぞれのフローに進む。

なお、ステツプａにて水温信号WSが10℃以上
の場合には、暖房信号WPがチエツクされ、該暖
房信号WPが暖房のポジシヨンにあるときは（ス
テツプｇ）、水温信号WSがチエツクされ（ステ
ツプｒ）、冷却水温度が80℃以下の場合はステツ
プａのYESと同様のフローに進んで急加熱バー
ナ４を作動させる過程に入る。また、ステツプｇ
にて暖房信号WPが暖房のポジシヨンになく、ま
たはステツプｒにて水温信号WSが冷却水温度80
℃以上と判断されると急加熱バーナ４の作動は必
要ないので、急加熱バーナの燃焼中止のための各
操作が行われる。

そして、所定時間の経過後、暖房信号WPを検
出するＤ点に進むが、その間にバイパス弁７の作
動を検出するステツプｓと、燃料弁Ａ，Ｂの作動
を検出するステツプｔとのフローに進む。

ステツプｓは、負圧センサ３１の負圧信号BS
にてバイパス弁の開閉作動を判断するステツプで
あり、主制御部１９１の指令にてバイパス弁７が
正常に作動を行えば、バイパス弁７の開度に応じ
た負圧信号BSが得られることとなり、負圧信号
BSが異常の場合は開閉器１９４ｅをONとして
異常ランプ３２を点灯する。

また、ステツプｔは燃料供給装置９を設けた燃
料圧力センサ３１からの流圧信号NSにて燃料弁
Ａ９１およびＢ９２の作動を検出するステツプで
あり、燃料弁Ａ９１、燃料弁９２が正常な作動を
行えば、これら燃料弁の開きに応じて流圧信号
NSが得られるので、燃料弁Ａ９１および燃料弁
Ｂ９２の正常か否かが判断できる、したがつて、
流圧信号NSが異常の場合は異常ランプ３２を点
灯して異常警告とする。

そして、ステツプｓ、ステツプｔにてともに正
常ならＤ点に進み、暖房ポジシヨンスイツチ２５
からの暖房信号WPの判断を行うステツプｇに進
む。

なお、本発明を上記の一実施例により説明した
が、本発明の主旨の範囲内で、例えば燃料弁の異
常の検出手段として気化グロープラグの温度変化
をその手段とするなど、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） 以上詳細に説明したように、本発明によれば急
加熱バーナの燃焼室内に配設され、温度の変化に
より抵抗値が変化する抵抗の抵抗値を測定しこの
抵抗値から急加熱バーナ内の燃焼温度を計測し、
該計測された急加熱バーナ内の温度が所定値より
も低い時に点火グロープラグにより再点火動作を
行い、該再点火後所定時間経過後に測温手段から
の温度が所定値に到達しない状態で急加熱バーナ
の動作を停止させることができるので、急加熱バ
ーナの動作の異常をいち早く検知することがで
き、その異常が発見された場合には、直ちに急加
熱バーナの動作を停止させることができ、故障範
囲を極限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る急速暖房器の制御装置の
一実施例ブロツク図、第２図はその処理の一例示
す処理フロー図である。 １……エンジン、２……急加熱バーナ、７……
バイパス弁、９……燃料供給装置、１５……温風
センサ、２６……点火プラグセンサ、３０……気
化プラグセンサ、３１……負圧センサ、３２……
異常ランプ、９４……燃料圧力センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸気管の途中に設けられた急加熱
   バーナにより発生した熱を該急加熱バーナの下流
   に設けた熱交換器にて暖房用暖気に熱交換すると
   ともに、これら急加熱バーナと熱交換器を跨いで
   吸気をバイパスするバイパス通路を設けた車両用
   の急速暖房器において、 急加熱バーナの燃焼室内に配設され、温度の変
   化により抵抗値が変化する抵抗の抵抗値から急加
   熱バーナ内の燃焼温度を計測する測温手段と、 該測温手段により計測された急加熱バーナ内の
   温度が所定値よりも低い時に該点火グロープラグ
   により再点火動作を行う再点火手段と、 該再点火後所定時間経過後に測温手段からの温
   度が所定値に到達しない状態で急加熱バーナの動
   作を停止する停止手段と、 を備えたことを特徴とする急速暖房器の制御装
   置。