JPH02227315A

JPH02227315A - 車両用加熱システムの操作方法並びに車両用加熱システム

Info

Publication number: JPH02227315A
Application number: JP1344997A
Authority: JP
Inventors: Peter Dr Koch; ペーター・コック; Peter Waas; ペーター・バース; Franz Neumeyer; フランツ・ノイメイヤー; Georg Baechle; ゲオルグ・バッハル
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1989-01-05
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1990-09-10
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: DE3900255C2; US5014910A; JP2913484B2; DE3900255A1

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、車両用エンジンと、熱交換器及び関連のブロ
ワを備えた車両用ヒータとを含む車両用冷却液循環路に
於ける車両用加熱システムの操作方法に関する。本発明
はまた、燃料操作式加熱装置、特に、前記エンジンとは
独立に操作可能であって且つ前記車両用ヒータの上流に
連結された車両用加熱装置、並びに前記部材を備えた車
両用加熱システムに関する。

〔従来の技術〕

ドイツ特許公開公報第３５２１３７２号によれば、車両
用熱交換器及び車両用加熱ブロワを有する冷却液循環器
に於いて、エンジンとは独立に燃料によって操作される
加熱装置を含む車両用加熱システムが開示されている。

加熱循環路に配設した温度センサで冷却液の温度を検知
し、この温度が、例えば、５０℃未満であると、加熱循
環路内の循環用ポンプの速度を制御装置により減速して
、加熱装置を通過する際冷却液の加熱を促進する。循環
ポンプの速度は、加熱循環路に於ける冷却液の温度に応
じて、段階的に上げることもできるし、或いは指定速度
まで無限可変式に継続的に調節してもよい。

この車両用加熱システムでは、加熱装置をＯＮにしてか
ら熱交換器により助手席に放熱するまでの経過時間を極
めて大幅に短縮されており、その結果、車両内の暖房快
適性が改良されている。また、この加熱システムでは、
助手席の暖房が優先されており、冷却液循ｍ路に接続さ
れている車両用エンジンの予加熱は、車両用熱交換器の
下流に残存する余熱による場合にのみ可能となっている
。

しかし、好ましいスタート性能にとって特に有効とされ
る車両用エンジンの均一加熱はこの加熱システムでは達
成できない。

また、ドイツ特許公開公報第２３５１４７２号によれば
、水冷式車両用エンジンの急速予加熱及び車両内部空間
の急速暖房の方法並びにこの加熱方法を実施するための
装置が開示されている。この場合、燃料操作式加熱装置
をＯＮにした後、本装置の吸入・排気側が短絡されて、
この短絡路内を循環する冷却液を６０℃を超える温度ま
で急速に加熱する。この温度に達すると、この高温冷却
液は車両の熱交換器内を搬送されて車両の内部空間を急
速に加熱する。熱交換器通過後、該冷却液はエンジンを
経由して燃料操作式加熱装置に戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記加熱方法に於いてさえ、助手席の暖
房が優先されている。その結果、車両用エンジンをスタ
ートさせるのに困難が生じる場合ある。このエンジンの
スタート時の困難は、エンジンのサイズすなわち容積に
左右されることがある。

従って、本発明の主たる目的は、前述の難点を克服しつ
つ、車両用加熱システムを操作する方法並びに前記のタ
イプの車両用加熱ンステムであって、車両用エンジンを
確実に始動するに充分に予加熱することができると共に
該エンジンに対し独立した燃料操作式加熱装置を用いて
車両の内部をできるだけ迅速に暖房することができる車
両用加熱装置を提供することである。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、車両用エンジンと
、熱交換器及び関連のブロワを備えた車両用ヒータと、
前記エンジンとは独立して設けられ且つ前記ヒータの上
流に接続された燃料操作式加熱装置、特に車両用加熱装
置とから成る車両用冷却液循環路において車両用加熱シ
ステムを操作する方法であって、冷却液を最高約３０℃の第１所定温度に達するまでは前
記冷却液循環路全体にわたり権環させることと、前記第１所定温度に達するか或いはこれを超えた場合、
約７０℃乃至８０℃の第２所定温度に達するまでは、前
記冷却液を前記エンジン及びヒータを迂回させ前記エン
ジンとは独立した前記加熱装置の入口部及び出口部の間
を循環させることと、前記第２所定温度に達した場合、
前記冷却液を制御された状態で前記指通路全体に再び徐
々に循環させることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、車両用エンジンと、熱交換器及び関連
のブロワを備えた車両用ヒータと、加熱装置、特に、前
記エンジンとは独立に操作することができ且つ前記ヒー
タより上流に接続された燃料操作式加熱装置とから成る
車両用冷却液循環路に於いて車両用加熱システムの操作
方法が提供されており、本方法では、最高約３０℃の第
１の所定温度に達するまでエンジン冷却液を前記車両用
冷却液循環路全体に亘って循環させるようにしである。

この第１の所定温度に達するか或いはこれを超えた場合
、冷却液は前記エンジン及びヒータを迂回し、第２の所
定温度（７０℃乃至８０℃）が達成されるか或いはこれ
以上の温度になるまで、燃）Ｈ１作式加熱装置の入口と
出口の間をループ状に循環する。次いで、該第２所定温
度に達すると、冷却液は前記循環路全域に亘って制御さ
れた状態で再びゆっくりと循環する。

また、本発明によれば、車両用エンジンと、車両用ヒー
タと、ブロワを備えた熱交換器と、燃料操作式加熱装置
、特に、前記ヒータの上流に接続された燃料操作式加熱
装置とを含む、車両用冷却液循環路における車両用加熱
システムであって、前記燃料操作式加熱装置の人口と出
口を連結するバイパス・ラインを備えた車両用加熱シス
テムが提供されている。サーモスタットによりバイパス
・ライン内の流れを制御している。即ち最高約３０℃ま
での第１の所定の冷却液温度が達成されるまでは該バイ
パス・ラインは完全に閉鎖されるようになっており、該
第１の所定温度に達するか或いはこれを超えた場合には
、該サーモスタットにより該バイパス・ラインを完全に
開放する。この完全開放状態は、約７０℃乃至８０℃の
第２の所定温度が達成されるまで続き、この第２所定温
度になると、該バイパス・ラインは制御された状態で徐
々に閉じられ、最終的には完全に閉鎖される。

更に、本発明によれば、車両用加熱システムの操作方法
並びに車両用加熱システム自体に於いて、燃料操作式加
熱装置がＯＮになった後、先ず始めに、冷却液は冷却液
循環路の全体を流れ、エンジンを支障なく始動できるの
に充分な温度に加熱する。次に、燃料操作式加熱装置の
人口と出口を連結するバイパス・ラインが完全開放状態
となる。

従って、冷却液循環路内を循環する冷却液の量が少なく
なり、多量の冷却液がバイパス・ライン内を流れること
になり、その結果、該バイパス・ラインは約７０℃の温
度まで急速に加熱される。加熱装置内を多量の冷却液が
流れるため、該加熱装置等に於ける温度上昇に起因する
操作上の困難を解消することができる。約７０℃の温度
が達成されると、冷却液の温度が上昇し続ける一方でバ
イパス・ラインは制御された状態で徐々に閉じられ、そ
の結果、冷却液循環路全体を流れる冷却液の量は徐々に
増える。バイパス・ラインがこのように漸次閉成される
と、例えば、前記燃料操作式加熱装置では温度は約７０
℃と８０℃の間の一定の温度に保たれる。約８０℃以上
の温度になると、バイパス・ラインは完全に閉じられ、
加熱必要条件によって制御できるようになる。

本発明によれば、車両用冷却液循環路に於ける車両用エ
ンジンの始動時のトラブル、特に低温条件下に於ける始
動時のトラブルを避けるため、先ず始めに、冷却液循環
路全体を比較的低い冷却液温度まで加熱する。この微少
加熱は比較的短時間で済み、次に、優先事項として、冷
却液が急速に加熱される。それは、冷却液が前記ヒータ
及びエンジンを迂回して流れ多量の冷却液が燃料操作式
加熱装置内を流れるためである。次に、第２所定温度に
達すると、助手席は熱交換器及びこれと関連したブロワ
により加熱される。

有利なことに、本発明の加熱システムは、バイパス・ラ
インが関連のサーモスタットと共に燃料操作式加熱装置
自体に組み込まれるように設計されている。このように
して、取付後他に線を配設する必要がないので、燃料操
作式加熱装置の取付けが簡単になり、その結果、燃料操
作式加熱装置をイン・ライン・アセンブリイに於いて、
冷却液循環路内に容易に統合することができる。

本発明によれば、バイパス・ラインの開閉の温度依存式
制御に関し、幾つかの代替例が可能である。−例を挙げ
ると、バイパス・ライン内にソレノイド弁を配設し、こ
れを、燃料操作式加熱装置に組み込まれた温度センサを
用いる燃料操作式加熱装置の制御装置によって制御する
ものである。

即ち、熱力学的に制御するものである。

また、少なくとも１個の弁をバイパス・ライン内に配設
し、これを、温度の上昇に伴って膨張する材料でできた
部材で制御するようにしてもよい。

この弁はまた、複動弁として設計することもできる。別
法としては、熱膨張性材料でできた部材を、前記加熱装
置の入口及び出口に通じるバイパス・ラインの各端部に
配設してバイパス・ライン内の流れを制御するようにし
てもよい。この場合、バイパス・ラインの開閉は燃料操
作式加熱装置の制御または先の制御装置から独立して行
われる。

本発明の前述の並びにその他の目的、特徴及び利点は、
本発明の幾つからの実施例を例示としてのみ示す付属の
添付図面を参照して、以下の説明を読めばより明白なも
のとなるであろう。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係わる車両用加熱システ
ムの好ましい実施例を詳説する。

第１図には本発明に係る車両用加熱システムの実施例が
示されている。

第１図に於いて、車両用加熱システム全体を１で示しで
ある。この車両用加熱システム１は、エンジン２の吸入
側に循環ポンプ３を備えた車両用エンジン２と、車両用
ヒータ４であって、該ヒータ４に組み込まれた熱交換器
５及び関連のブロワ即ち換気装置６を有する車両用ヒー
タ４と、前記エンジン２とは独立的に動作できると共に
循環ポンプ８を有する補助ヒータから成る燃料操作式加
熱装置７とを含む車両用冷却液循環路内に配設されてい
る。以上述べたように、この車両用加熱システム１は通
常のタイプの構造を有している。該加熱システム１のう
ちでエンジン２側から出て来る部分を第１図ではＡで示
し、加熱装置の出ロア側の部分をＢで示しである。

図中車両用加熱システム１にはバイパス・ライン１０が
設けられているが、これは、本発明では、部分Ｂを部分
Ａに直接連結するためのものである。

バイパス・ライン１０には制御弁１１が配設されており
、これは、例えば、温度センサを介して検知される温度
に基づいて動作するようになっている。この制御弁１１
に対しては、例えば、燃料操作式加熱装置７に組み込ん
だ温度センサを用いることができる。別法としては、温
度センサを循環ポンプ８の上流の部分Ａ内に配設するこ
ともできるし、或いは温度センサ１５を部分Ｂの領域、
即ち、第３図に示す燃料操作式加熱装置７の出口側に配
設することもできる。

さて、この車両用加熱システム１の操作方法について以
下に述べる。

燃料操作式加熱装置７をまずＯＮにすると、バイパス・
ライン１０は制御弁１１により完全に閉じられた状態に
保たれ、この完全開成状態は、温度センサにより、冷却
液が最高的３０℃、望ましくは２０℃乃至３０℃の間の
温度即ち第１の所定温度に達するまで続く。この第１所
定温度は車両用加熱システム１のエンジン２の種類及び
サイズによって決まる。この第１所定温度の値は経験的
に定めることができると共に、任意に、関連のエンジン
２にマツチさせることもできる。この第１所定温度に達
するまで、冷却液は車両用冷却液循環路全体を循環する
、即ち、冷却液は車両用エンジン２、燃料操作式加熱装
置７及び車両用ヒータ４の中を流れる。このようにして
、エンジン２は予め加熱され、その結果、エンジンは好
条件下で始動且つ作動させることができる。

この第１所定温度に達するか及びまたはこれを超えた場
合、制御弁１１によりバイパス・ライン１０が完全に開
放され、その結果、多量の冷却液、例えば、１０００１
／ｈがバイパス・ライン１０及び燃料操作式加熱装置７
を通り、一方、その他の冷却液循環路内を循環する冷却
液の量は、例えば、１００１／ｈ以下の少量に減少する
。バイパス・ライン１０及び燃料操作式加熱装置７に冷
却液が多量に流れるため、燃料操作式加熱装置７を安定
した状態で、熱上昇等の面で困難もなく作動させること
ができる。更に、冷却液は燃料操作式加熱袋Ｗｔ７によ
って急速に加熱される。

バイパス・ライン１０及び燃料操作式加熱装置７内を流
れる冷却液が約７０℃の温度、即ち、第２所定温度まで
加熱されると、バイパス・ライン１０は冷却液の温度上
昇に応じて制御弁１１により徐々に閉じられ、その結果
、燃料操作式加熱袋［７の出口部の温度は約７０℃乃至
約８０℃の範囲に維持される。従って、冷却液は、その
量を増しつつ、車両用冷却液循環路の全体にわたって供
給される。

バイパス・ラインの閉鎖が一旦開始されると加熱された
冷却液は始めに車両用ヒータ４に流れ込む。このように
して、換気装置６をＯＮにして熱交換器５の温度が大幅
に低下してもヒータ４の操作が可能となり、これにより
、例えば、フロント・ガラスの霜取り用に、また助手席
に熱を急速に送ることができる。

本発明の車両用加熱システムの操作方法では、冷却液の
温度が約８０℃を超えた場合、バイパス・ライン１０が
制御弁１１により再び完全に閉じられるようになってい
る。つまり、この温度に達すると、燃料操作式加熱装置
７は、本車両用加熱システムの熱必要条件及び加熱装置
７の熱出力に基づいて、通常の方法で制御できるように
なっている。

さて、第２図について述べると、第１図と同様または類
似の部材には同じ参照番号が付されており、本図には前
記冷却液循環路のライン部分ＡとＢの間の部分並びにそ
こに配設された燃料操作式加熱装置７が拡大して示され
ている。利点を挙げると、温度制御式バイパス・ライン
１０が燃料操作式加熱装置７に直接取り付けられている
ため、一体型循環ポンプ８を有する燃料操作式加熱装置
７が車両用冷却液循環路の冷却液に対し入口及び出口を
各々１つずつ有する構成となっており、従って、該加熱
装置７をいわゆるイン・ライン取付は型の構造を有する
第１図に示す車両用冷却液循環路に直接取付けることが
できる。

第３図゛乃至第５図には、第１図に示す本発明の車両用
加熱装置１に於いてバイパス・ライ゛ン１０の温度依存
式開閉動作を達成することができる弁構成の変更例が示
されている。

第３図では、ソレノイド弁１３が冷却液ライン部分Ａと
Ｂとの間のバイパス・ライン１０内に配設されている。

このソレノイド弁１３は燃料操作式加熱装置７０制御装
置１４により制御される。

温度センサ１５が設けられており、これは通常前記加熱
製胃内、例えば、その出口側に配設されている。該セン
サ１５の出口側は前記制御装置１４に接続されている。

従って、制御装置１４は温度センサ１５により検知され
る温度に基づいてソレノイド弁１３を制御することがで
き、これにより、前記方法を実施して車両用加熱装置１
を操作することができる。即ち、ソレノイド弁１３を利
用して、バイパス・ライン１０を本発明の方法で開閉す
ることができる。

第４図には、バイパス・ラインｌＯの開閉を制御するた
めの弁構成の別の実施例が示されている。

この場合、補助弁１６がバイパス・ライン１０内に配設
されており、該ラインの開閉運動は熱膨張性材料ででき
た部材により制御することができる。

従って、この場合も、車両用加熱システム１を操作する
ための前述の方法を得ることができる。

具体的には、始めに弁１６の閉鎖部材によりバイパス・
ライン１０への第１の流入口を塞ぐが、温度が第１所定
温度に達するかこれを超えると、その熱膨張率の調整に
より、膨張性部材１７は該閉鎖部材をバイパス・ライン
１０の第１流入口から遠ざかる方向に（例えば、第４図
に示す位置まで）移動させる。高温冷却液の上昇温度で
加熱されるため、膨張性部材１７は弁閉鎖部材を移動し
続け、これは第２所定温度に於いて、再びバイノくス・
ラインを塞ぐまで続く。この場合、閉鎖部材は第２流入
口を閉塞することになる。

最後に、第５図には、感温形弁部材がバイパス・ライン
１０の両端に、即ち、ライン部分Ｂの近傍の端部とライ
ン部分Ａの近傍の端部とに配設されて成る実施例が示さ
れている。例えば、膨張性部材１８．１９はそれぞれ関
連の弁閉鎖部材の位置を制御し、これにより、本発明の
方法に基づいてバイパス・ライン１０の開閉を制御する
ことができるようになっている。

具体的には、先ず始めに、図示のように部材１９の作用
によりバイパス・ライン１０を閉じる。

しかし、冷却液の温度が一旦第１所定温度に達するかこ
れを超えると、部材１９が十分に膨張して弁閉鎖部材を
バイパス・ラインの関連の流入口から遠ざける。冷却液
は第２所定温度に達するまでバイパス・ライン１０内を
流れ続け、この第２所定温度では、冷却液のこの温度に
より部材１８は十分に膨張してその弁閉鎖部材を第２流
入口を閉じる位置に配置する。

第４図及び第５図に示す両実施例では、バイパス・ライ
ン１０は本発明の方法により燃料操作式加熱装置７の温
度制御装置に対し独立的に開閉することができる。

以上、本発明に基づく各種の実施例を図示並びに説明し
てきたが、本発明はこれに限定されるものではな（、当
業者にとって容易になし得る多数の変更例及び修正例が
可能であることは当然のことである。従って、本発明は
本明細書中に図示並びに説明した詳細例に限定されるも
のではなく、付属の特許請求の範囲に含まれるすべての
変更並びに修正を含むものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る車両用加熱システムの
操作方法並びに車両用加熱システムによれば、冷却液の
温度が約３０℃に上昇するまで、冷却液を車両用冷却液
循環路全体にわたり循環させ、３０℃超えて７０℃乃至
８０℃に上昇するまで冷却液を燃料操作式加熱装置の人
口部と出口部の間を循環させ、７０℃乃至８０℃に達す
ると前記車両用冷却液循環路全体にわたる冷却液の循環
量を漸増するようにしたので、車両用エンジンを確実に
始動するのに充分に加熱することができると共に、車両
用エンジンに対し独立した燃料操作式加熱装置を用いて
車両の内部を６速に暖房することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の操作方法を実施するだめの車両用加熱
システムの略図である。第２図は第１図の車両用加熱システムの燃料操作式補助
加熱装置の細部の略図である。第３図乃至第５図はバイパス・ラインの開閉を達成でき
る本発明の弁構造の３つの実施例を示す図であり、具体
的には、第３図はソレノイド弁を使用した場合を示し、
第４図及び第５図は膨張性材料でできた部材により操作
される弁を示す図である。１・・・車両用加熱システム、４・・・車両用ヒータ、
７・・・燃料操作式加熱装置、１０・・・バイパス・ラ
イン、１１・・・制御弁、１３・・・、ソレノイド弁、
１４・・・制御装置、５・・・温度センサ、６・・・補助弁、７．１８、９・・・膨張性部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　車両用エンジンと、熱交換器及び関連のブロワ
を備えた車両用ヒータと、前記エンジンとは独立して設
けられ且つ前記ヒータの上流に接続された燃料操作式加
熱装置、特に車両用加熱装置とから成る車両用冷却液循
環路において車両用加熱システムを操作する方法であっ
て、冷却液を最高約３０℃の第１所定温度に達するまでは前
記冷却液循環路全体にわたり循環させることと、前記第１所定温度に達するか或いはこれを超えた場合、
約７０℃乃至８０℃の第２所定温度に達するまでは、前
記冷却液を前記エンジン及びヒータを迂回させ前記エン
ジンとは独立した前記加熱装置の入口部及び出口部の間
を循環させることと、前記第２所定温度に達した場合、
前記冷却液を制御された状態で前記循環路全体に再び徐
々に循環させること、とから成ることを特徴とする車両用加熱システムの操作
方法。
（２）　前記車両用冷却液循環路内の完全流過を達成し
た後、前記エンジンとは独立の前記加熱装置を熱必要条
件及びまたはパフォーマンスに基づいて制御することを
特徴とする請求項（１）に記載の車両用加熱システムの
操作方法。
（３）　車両用エンジンと、熱交換器及び関連のブロワ
を備えた車両用ヒータと、前記エンジンとは独立して設
けられ且つ前記ヒータの上流に接続された燃料操作式加
熱装置、特に車両用加熱装置とから成る車両用冷却液加
熱システムであって、前記エンジンとは独立した前記燃
料操作式加熱装置の排出部（出口部）（Ｂ）と給入部（
入口部）（Ａ）とをサーモースタットにより制御できる
バイパス（１０）で連結し、該バイパスは約３０℃の第
１所定冷却液温度に達するまでは完全に閉成され、後第
１所定温度に達するか或いはこれを超えた場合、完全に
開放され７０℃乃至８０℃の第２所定温度に達するまで
完全開放されたままであり、その後制御された状態で徐
々に閉成され、最終的には完全閉成位置に達することを
特徴とする車両用加熱システム。
（４）　前記サーモスタットを備えた前記バイパス（１
０）が前記エンジンとは独立した前記加熱装置（７）内
に組み込まれていることを特徴とする請求項（３）に記
載の車両用加熱システム。
（５）　前記バイパス（１０）内にソレノイド弁（１３
）が配設されており、該ソレノイド弁は前記エンジンと
は独立した前記加熱装置（７）の制御装置（１４）及び
該加熱装置に組み込まれた温度センサ（１５）により温
度に基づいて制御可能なものであることを特徴とする請
求項（３）又は（４）に記載の車両用加熱システム。
（６）　前記バイパス（１０）には、熱膨張性材料でで
きた部材（１７、１８、１９）により温度に基づいて制
御可能な少なくとも１個の弁（１６、１８、１９）が配
設されていることを特徴とする請求項（３）または（４
）に記載の車両用加熱システム。
（７）　前記バイパス（１０）内を流れる冷却液の流れ
を制御できるよう、前記エンジンとは独立の加熱装置（
７）の入口部（Ａ）及び出口部（Ｂ）に通じる前記バイ
パス（１０）の各端部上に膨張性材料（１８、１９）で
できた部材が配設されていることを特徴とする請求項（
６）に記載の車両用加熱システム。