JPH0479848B2 - - Google Patents
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- JPH0479848B2 JPH0479848B2 JP57126583A JP12658382A JPH0479848B2 JP H0479848 B2 JPH0479848 B2 JP H0479848B2 JP 57126583 A JP57126583 A JP 57126583A JP 12658382 A JP12658382 A JP 12658382A JP H0479848 B2 JPH0479848 B2 JP H0479848B2
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- water
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
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- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水冷エンジン搭載車の暖房装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a heating device for a vehicle equipped with a water-cooled engine.
車両、特に自動車において、冬期運行する際の
居住性を良好にするためには車室内の暖房が不可
欠である。現在この暖房用の装置としては、自動
車が水冷エンジン搭載車の場合には、エンジン冷
却水の熱を利用する温水式のものが用いられてい
る。しかし、従来の温水式暖房装置にあつては、
特にエンジンの冷機時に冷却水温度が十分に高く
ならず、従つて暖房も十分には効かない。 BACKGROUND ART In vehicles, especially automobiles, heating the interior of the vehicle is essential to improve comfort during winter operation. Currently, as this heating device, if the vehicle is equipped with a water-cooled engine, a hot water type device that utilizes the heat of engine cooling water is used. However, with conventional hot water heating systems,
Especially when the engine is cold, the cooling water temperature does not rise sufficiently, and therefore the heating does not work well.
そこで、実開昭55−155608号においては、ある
程度エンジン(シリンダ)で加熱された冷却水
を、排気ガスのもつ熱を利用して更に加熱し、こ
の更に加熱された冷却水を暖房用に用いる自動車
用暖房装置が提案されている。 Therefore, in Utility Model Application No. 55-155608, the cooling water that has been heated to some extent by the engine (cylinder) is further heated using the heat of the exhaust gas, and this further heated cooling water is used for heating. A heating device for an automobile has been proposed.
この公開実用新案公報に記載された暖房装置
は、エンジン(シリンダ)で加熱された冷却水
を、更に排気ガスで加熱し、この更に加熱された
冷却水を暖房用として用いているので、十分な暖
房温度を得ることができる利点を有している。本
発明はこのように排気通路に熱交換器を備えた構
成において、該熱交換器を暖房以外、例えば排気
ガス温度のコントロールやエンジン冷却水温度の
コントロール等に有効に使用しうる水冷エンジン
搭載車の暖房装置を提供することを目的とするも
のである。 The heating device described in this published utility model publication further heats the cooling water heated by the engine (cylinder) with exhaust gas, and uses this further heated cooling water for heating, so there is sufficient heat. It has the advantage of being able to obtain heating temperatures. The present invention provides a vehicle equipped with a water-cooled engine in which the heat exchanger is provided in the exhaust passage, and the heat exchanger can be effectively used for purposes other than heating, such as controlling exhaust gas temperature and engine cooling water temperature. The purpose is to provide a heating device for
本発明による水冷エンジン搭載車の暖房装置
は、エンジン本体の冷却水套から冷却水を取り出
し、排気通路に設けられ、排気ガスとの熱交換に
より、該冷却水を加熱する熱交換器および車室内
暖房用ヒータコアを経て、該冷却水と冷却水套に
戻すヒータ用冷却水循環経路と、排気通路に設け
られ、熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
触媒の温度がその基準温度よりも高い状態または
冷却水の温度がその基準温度よりも低い状態を検
出して、かかる特定状態の発生を示す信号を発信
する特定状態検出装置と、排気通路とバイパス通
路の分岐点に設けられ、バイパス通路を自在に開
閉する切換バルブと、冷却水の水温を検出する水
温検出手段と、暖房作動時においては水温検出手
段により検出された水温が基準温度より低い場合
にはバイパス通路を閉じ、水温が基準温度より高
い場合にはバイパス通路を開くように切換バルブ
を制御するとともに、暖房不作動時においては特
定状態検出装置から特定状態を示す信号を受信し
た場合にはバイパス通路を開き、信号を受信しな
い場合にはバイパス通路を閉じるように切換バル
ブを制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。 The heating device for a vehicle equipped with a water-cooled engine according to the present invention takes out cooling water from a cooling water mantle of the engine body, and includes a heat exchanger installed in an exhaust passage and heated in the vehicle interior by heat exchange with exhaust gas. a heater cooling water circulation path that passes through the heating heater core and returns the cooling water and the cooling water mantle; a bypass path that is provided in the exhaust passage and bypasses the heat exchanger;
a specific condition detection device that detects a condition in which the temperature of the catalyst is higher than its reference temperature or a condition in which the temperature of the cooling water is lower than its reference temperature and sends a signal indicating the occurrence of such a specific condition; an exhaust passage and a bypass; A switching valve is provided at a branch point of the passage and freely opens and closes the bypass passage, a water temperature detection means detects the temperature of the cooling water, and when the water temperature detected by the water temperature detection means is lower than the reference temperature during heating operation. The switching valve is controlled to close the bypass passage when the water temperature is higher than the reference temperature, and to open the bypass passage when the water temperature is higher than the reference temperature. The present invention is characterized by comprising a control means for controlling a switching valve to open a bypass passage and close the bypass passage when a signal is not received.
以上の構造の本発明の水冷エンジン搭載車の暖
房装置は、該暖房装置がOFFのとき、例えば上
記特定状態検出装置によつて触媒コンバータの温
度が異常に高いことを検出して、上記切換バルブ
を、排気ガスを上記熱交換器に導びくために排気
通路を開くように設定し、これによつて排気ガス
を熱交換器において冷却水との熱交換によつて冷
却し、かくして排気ガスが異常に高温となつたと
きに生ずる可能性がある熱交換器の破損を防止で
きる。更にまた、冷却水温が特定温度より低い状
態での暖機運転時、すなわち低温暖機運転時に、
上記したようにこの状態を特定状態検出装置によ
つて検出して、切換バルブを上記と同様に設定す
れば、排気ガスにより冷却水が加熱され、従つて
エンジンの暖機が効率よく促進される。 The heating system for a vehicle equipped with a water-cooled engine of the present invention having the above structure detects, for example, that the temperature of the catalytic converter is abnormally high by the specific state detection device when the heating system is OFF, and the switching valve is activated. is set to open the exhaust passage in order to guide the exhaust gas to the heat exchanger, whereby the exhaust gas is cooled by heat exchange with cooling water in the heat exchanger, and thus the exhaust gas is It is possible to prevent damage to the heat exchanger that may occur when the temperature becomes abnormally high. Furthermore, during warm-up operation when the cooling water temperature is lower than a specific temperature, that is, during low-temperature warm-up operation,
If this condition is detected by the specific condition detection device as described above and the switching valve is set in the same manner as described above, the cooling water will be heated by the exhaust gas, thus efficiently promoting warm-up of the engine. .
以下添付図面を参照しつつ本発明による水冷エ
ンジン搭載車の暖房装置について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A heating device for a vehicle equipped with a water-cooled engine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明の第1の実施例による水冷エ
ンジン搭載車の暖房装置の概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a heating system for a vehicle equipped with a water-cooled engine according to a first embodiment of the present invention.
第1図において、符号Eは、自動車(図示せ
ず)に搭載される水冷式エンジンを示し、このエ
ンジンEの燃焼室の外側には、冷却水套1が設け
られている。この冷却水套1は、仕切壁Pにより
上下に分けられて、シリンダヘツド部水套1a、
シリンダブロツク部水套1bを構成している。 In FIG. 1, reference numeral E indicates a water-cooled engine mounted on an automobile (not shown), and a cooling water cannula 1 is provided outside the combustion chamber of this engine E. This cooling water cannula 1 is divided into upper and lower parts by a partition wall P, and a cylinder head part water cannula 1a,
The cylinder block portion constitutes a water jacket 1b.
シリンダヘツド部水套1aには、冷却水の流入
口2および流出口3が形成されている。この流入
口2および流出口3とは、暖房用冷却水循環経路
4によつて連通されており、この循環経路4に
は、車室内暖房用熱交換器であるヒータコア5が
介設されている。このヒータコア5は、ブロワ6
によつて送られてくる空気を、該ヒータコア5内
を通る加熱された冷却水との熱交換によつて加熱
するものである。この加熱された空気が、暖房用
として車室内に導入される。上記ブロワ6は、例
えばOFF、LOW、Hiのレンジを有する手動のブ
ロワスイツチ7によつて操作される。 A cooling water inlet 2 and an outlet 3 are formed in the cylinder head water cannula 1a. The inflow port 2 and the outflow port 3 are communicated by a heating cooling water circulation path 4, and a heater core 5, which is a heat exchanger for heating the vehicle interior, is interposed in the circulation path 4. This heater core 5 is connected to the blower 6
The air sent by the heater core 5 is heated by heat exchange with the heated cooling water passing through the heater core 5. This heated air is introduced into the vehicle interior for heating purposes. The blower 6 is operated by a manual blower switch 7 having ranges of OFF, LOW, and Hi, for example.
図において符号8は、排気マニホルドを示し、
この排気マニホルド8には排気通路9が接続され
ている。この排気通路9の途中であつて、循環経
路4の流出口3とヒータコア5の間には熱交換器
10が設けられており、循環経路4を通つてヒー
タコア5に送られる冷却水は、この熱交換器10
において排気ガスによつて加熱される。排気通路
9には、熱交換器10が設けられた部分をバイパ
スするバイパス通路11が形成されている。この
バイパス通路11は、流出口3から循環経路4内
に流入して来る冷却水の温度が十分に高く、冷却
水を熱交換器10によつて加熱する必要がないと
きに、排気ガスを流すためのものである。このた
め、排気通路9からのバイパス通路11の分岐部
に切換バルブ12を設けて、排気ガスを、熱交換
器10が設けられている排気通路9と、バイパス
通路11の間で調節して流すようになつている。 In the figure, numeral 8 indicates an exhaust manifold,
An exhaust passage 9 is connected to the exhaust manifold 8. A heat exchanger 10 is provided in the middle of this exhaust passage 9 and between the outlet 3 of the circulation route 4 and the heater core 5, and the cooling water sent to the heater core 5 through the circulation route 4 is transferred to this heat exchanger 10. heat exchanger 10
heated by exhaust gas at the A bypass passage 11 is formed in the exhaust passage 9 to bypass a portion where the heat exchanger 10 is provided. This bypass passage 11 allows exhaust gas to flow when the temperature of the cooling water flowing into the circulation path 4 from the outlet 3 is sufficiently high and there is no need to heat the cooling water by the heat exchanger 10. It is for. For this reason, a switching valve 12 is provided at the branching part of the bypass passage 11 from the exhaust passage 9 to adjust and flow the exhaust gas between the exhaust passage 9 where the heat exchanger 10 is provided and the bypass passage 11. It's becoming like that.
循環経路4のヒータコア5の上流側に開閉バル
ブ13が設けられており、この開閉バルブ13は
暖房温度を得ることができる。 An on-off valve 13 is provided on the upstream side of the heater core 5 in the circulation path 4, and this on-off valve 13 can obtain heating temperature.
エンジンEにはエンジン冷却水の水温を検出す
る水温検出手段としての水温センサ27が設けら
れている。 The engine E is provided with a water temperature sensor 27 as water temperature detection means for detecting the temperature of engine cooling water.
エンジンEの暖機がすすみ、シリンダヘツド水
套1a内の冷却水の温度が所定温度以上となつた
ことを水温センサ27が検知すると、制御回路2
4は、切換スイツチ12をバイパス通路11を開
き、排気通路9の熱交換器10側を閉じるように
設定する。かくして、熱交換器10での排気ガス
による冷却水の加熱を停止し、冷却水およびエン
ジンの過熱を防止する。このとき、上記したよう
に冷却水温度が高くなつているので、切換バルブ
16も制御回路24により徐々に冷却水をバイパ
ス通路14側に通すように設定される。バイパス
通路14側に流された冷却水は、ラジエータ15
において冷却され、循環経路4を通る冷却水と合
流し、冷却水全体の温度を下げる。かくして、こ
の点からも冷却水およびエンジンEのシリンダヘ
ツド部出口18とは、ラジエータ用冷却水循環経
路20によつて連通されており、この循環経路2
0には、ラジエータ21が設けられている。上記
暖房用の循環経路4とこのラジエータ用の循環経
路20は、それぞれ独立したものとなつている。
従つて、循環経路4には第1のウオータポンプ2
2が、循環経路20には第2のウオータポンプ2
3が、それぞれ別個に設けられている。第1のウ
オータポンプ22はマイクロコンピユータからな
る制御回路24によつて駆動制御され、一方第2
のウオータポンプ23はエンジンEによつて駆動
されるものである。 When the engine E has warmed up and the water temperature sensor 27 detects that the temperature of the cooling water in the cylinder head water jacket 1a has exceeded a predetermined temperature, the control circuit 2
4 sets the changeover switch 12 to open the bypass passage 11 and close the heat exchanger 10 side of the exhaust passage 9. Thus, heating of the cooling water by the exhaust gas in the heat exchanger 10 is stopped, and overheating of the cooling water and the engine is prevented. At this time, since the cooling water temperature is high as described above, the switching valve 16 is also set by the control circuit 24 so that the cooling water gradually passes through the bypass passage 14 side. The cooling water flowing to the bypass passage 14 side is transferred to the radiator 15
The cooling water is cooled in the cooling water, and joins with the cooling water passing through the circulation path 4 to lower the temperature of the entire cooling water. Thus, from this point as well, the cooling water and the cylinder head outlet 18 of the engine E are communicated through the radiator cooling water circulation path 20.
0 is provided with a radiator 21. The heating circulation path 4 and the radiator circulation path 20 are independent from each other.
Therefore, the first water pump 2 is connected to the circulation path 4.
2, a second water pump 2 is installed in the circulation path 20.
3 are provided separately. The first water pump 22 is driven and controlled by a control circuit 24 consisting of a microcomputer, while the second
The water pump 23 is driven by the engine E.
循環経路20には、ラジエータ21をバイパス
するバイパス通路25が設けられている。このバ
イパス通路25は、エンジンの冷機状態等におい
て冷却水をラジエータ21を通さずに環流させ
て、エンジンの暖機を助けるためのものである。
このため、循環通路20とバイパス通路25の分
岐部にサーモスタツドバルブ26を設けて、エン
ジンが十分な暖機状態となるまで、冷却水をバイ
パス通路25に流すようにしている。 A bypass passage 25 that bypasses the radiator 21 is provided in the circulation path 20 . This bypass passage 25 is provided to help warm up the engine by circulating the cooling water without passing through the radiator 21 when the engine is in a cold state.
For this reason, a thermostatic valve 26 is provided at the branching portion of the circulation passage 20 and the bypass passage 25 to allow cooling water to flow into the bypass passage 25 until the engine is sufficiently warmed up.
排気通路9には、この通路9を流れる排気ガス
の浄化を行なうための触媒コンバータCAが設け
られている。この触媒コンバータCAは、触媒の
作用により排気ガスの浄化を行なうもので、この
浄化作用を十分に効率よく行なわしめるために
は、触媒の温度あるいは排気ガスの温度が所定温
度以上であることが重要である。また、この触媒
コンバータは、その温度が危険温度以上になると
破損するおそれがあるので、該危険温度以上にな
らないように注意する必要がある。 The exhaust passage 9 is provided with a catalytic converter C A for purifying the exhaust gas flowing through the exhaust passage 9. This catalytic converter C A purifies exhaust gas through the action of a catalyst, and in order to perform this purification action sufficiently efficiently, the temperature of the catalyst or the temperature of the exhaust gas must be above a predetermined temperature. is important. Furthermore, this catalytic converter may be damaged if its temperature exceeds the dangerous temperature, so care must be taken to ensure that the temperature does not exceed the dangerous temperature.
シリンダヘツド水套1aには、この部分の冷却
水の温度を検出する水温センサ27が、触媒コン
バータCAには、その内部の温度を検出する温度
センサ28が、それぞれ設けられている。水温セ
ンサ27によつてエンジン冷却水の水温が所定温
度よりも低くなつたことが検出され、温度センサ
28によつて触媒コンバータCAの温度が危険温
度以上になつたことが検出される。すなわち、こ
の水温センサ27と温度センサ28とが特定状態
検出装置として作用する。上記水温センサ27お
よび温度センサ28の出力端は、それぞれ上記制
御回路24の入力端に接続されている。この制御
回路24の他の入力端には、ブロワスイツチ7が
接続されており、該制御回路24は、ブロワスイ
ツチ7からのヒータのON、OFFを示す信号S1、
水温センサ27からの冷却水温を示す信号S2、お
よび温度センサ28からの触媒コンバータCAの
温度を示す信号S3を受けて、上記切換バルブ1
2,16および開閉バルブ13を制御する。 The cylinder head water jacket 1a is provided with a water temperature sensor 27 for detecting the temperature of cooling water in this portion, and the catalytic converter C A is provided with a temperature sensor 28 for detecting the internal temperature thereof. The water temperature sensor 27 detects that the temperature of the engine cooling water has become lower than a predetermined temperature, and the temperature sensor 28 detects that the temperature of the catalytic converter C A has become higher than the dangerous temperature. That is, the water temperature sensor 27 and the temperature sensor 28 act as a specific state detection device. Output ends of the water temperature sensor 27 and temperature sensor 28 are connected to input ends of the control circuit 24, respectively. The blower switch 7 is connected to the other input terminal of the control circuit 24, and the control circuit 24 receives a signal S 1 from the blower switch 7 indicating ON/OFF of the heater,
Upon receiving a signal S 2 indicating the cooling water temperature from the water temperature sensor 27 and a signal S 3 indicating the temperature of the catalytic converter C A from the temperature sensor 28, the switching valve 1
2, 16 and the opening/closing valve 13.
次に、以上説明した構造の暖房装置の作動につ
いて説明する。 Next, the operation of the heating device having the structure explained above will be explained.
まずエンジンEが冷機運転状態にあるときの暖
房装置の作動について説明する。暖房装置のブロ
ワスイツチ7がOFFからON状態であるLOWま
たはHiのレンジに移動され、それを示す信号S1、
および水温センサ27からの信号S2が制御装置2
4に入力されると、この制御回路24は、切換バ
ルブ12をバイパス通路11を閉じる位置に設定
し、開閉バルブ13を開く。切換バルブ16は、
ブロワスイツチ7がONとなり、冷却水の温度が
低いので、該冷却水を循環経路4側に流すように
開いている。一方、サーモスタツドバルブ26
は、冷却水温度が低いので、該冷却水をバイパス
通路25に流すように開いている。 First, the operation of the heating system when the engine E is in a cold operating state will be explained. The blower switch 7 of the heating device is moved from the OFF state to the ON state, LOW or Hi range, and a signal S 1 indicating this,
and the signal S 2 from the water temperature sensor 27 is sent to the control device 2.
4, this control circuit 24 sets the switching valve 12 to a position that closes the bypass passage 11 and opens the on-off valve 13. The switching valve 16 is
Since the blower switch 7 is turned on and the temperature of the cooling water is low, it is opened so that the cooling water flows to the circulation path 4 side. On the other hand, thermostatic valve 26
Since the temperature of the cooling water is low, it is opened so that the cooling water flows into the bypass passage 25.
また、制御回路24は、ブロワスイツチ7から
の信号S1によつて第1のウオータポンプ22を駆
動して、冷却水を循環経路4内に循環させる。こ
の循環経路4内に循環させられる冷却水は、シリ
ンダヘツド水套1aにおいてエンジンEのシリン
ダヘツドによつて加熱される。このシリンダヘツ
ドで加熱された冷却水は、流出口3から循環経路
4内に流入し、熱交換器10において排気通路9
を流れる排気ガスによつて更に加熱される。この
更に加熱された冷却水がヒータコア5に送られ
る。ヒータコア5は、ブロワ6から送られて来る
空気を加熱して車室内に送り、車室内を暖房す
る。ヒータコア5を通つた冷却水は、ウオータポ
ンプ22によつて再び流入口2からシリンダヘツ
ド水套1aへ戻される。このように、冷却水は、
比較的高温のシリンダヘツド部と熱交換器10に
よつて十分に加熱されるので、エンジンEの低温
時にも十分な暖房温度を得ることができる。 Further, the control circuit 24 drives the first water pump 22 based on the signal S 1 from the blower switch 7 to circulate the cooling water in the circulation path 4 . The cooling water circulated in the circulation path 4 is heated by the cylinder head of the engine E in the cylinder head water cannula 1a. The cooling water heated by the cylinder head flows into the circulation path 4 from the outlet 3 and passes through the heat exchanger 10 into the exhaust path 9.
It is further heated by the exhaust gas flowing through it. This further heated cooling water is sent to the heater core 5. The heater core 5 heats the air sent from the blower 6 and sends it into the vehicle interior to heat the vehicle interior. The cooling water that has passed through the heater core 5 is returned to the cylinder head water cannula 1a from the inlet 2 by the water pump 22. In this way, the cooling water
Since it is sufficiently heated by the relatively high temperature cylinder head and the heat exchanger 10, a sufficient heating temperature can be obtained even when the engine E is at a low temperature.
エンジンEの回転数が序々に上昇し、シリンダ
ヘツド水套1a内の冷却水の温度が所定温度以上
となつたことを水温センサ27が検知すると、制
御回路24は、切換スイツチ12をバイパス通路
11を開き、排気通路9の熱交換器10側を閉じ
るように設定する。かくして、熱交換器10での
排気ガスによる冷却水の加熱を停止し、冷却水お
よびエンジンの過熱を防止する。このとき、上記
したように冷却水温度が高くなつているので、切
換バルブ16も制御回路24により徐々に冷却水
をバイパス通路14側に通すように設定される。
バイパス通路14側に流された冷却水は、ラジエ
ータ15において冷却され、循環経路4を通る冷
却水と合流し、冷却水全体の温度を下げる。かく
して、この点からも冷却水およびエンジンEのシ
リンダヘツド部の過熱が防止される。 When the rotational speed of the engine E gradually increases and the water temperature sensor 27 detects that the temperature of the cooling water in the cylinder head water cannula 1a has exceeded a predetermined temperature, the control circuit 24 switches the changeover switch 12 to the bypass passage 11. is set to open, and the heat exchanger 10 side of the exhaust passage 9 is closed. Thus, heating of the cooling water by the exhaust gas in the heat exchanger 10 is stopped, and overheating of the cooling water and the engine is prevented. At this time, since the cooling water temperature is high as described above, the switching valve 16 is also set by the control circuit 24 so that the cooling water gradually passes through the bypass passage 14 side.
The cooling water flowing toward the bypass passage 14 is cooled in the radiator 15 and joins with the cooling water passing through the circulation path 4 to lower the temperature of the entire cooling water. Thus, also from this point of view, overheating of the cooling water and the cylinder head of the engine E is prevented.
一方、第2のウオータポンプ23は、エンジン
Eによつて駆動されて冷却水を循環経路20に循
環させるが、上記したようにエンジンEの冷機時
においてはサーモスタツドバルブ26が冷却水を
バイパス通路25に流すように設定されているの
で、冷却水はラジエータ21を介しては流れず、
従つて熱を放熱せず、かくしてエンジンEの暖機
を促進する。エンジンEの暖機がすすみ、循環経
路20内を循環する冷却水の温度が所定温度以上
となると、サーモスタツドバルブ26は序々にラ
ジエータ21にも冷却水を流すように開き、かく
して冷却水はラジエータ21において冷却され、
冷却水およびエンジンEのシリンダブロツク部の
過熱を防止する。 On the other hand, the second water pump 23 is driven by the engine E to circulate the cooling water to the circulation path 20, but as mentioned above, when the engine E is cold, the thermostatic valve 26 moves the cooling water to the bypass path. Since the cooling water is set to flow through the radiator 25, the cooling water does not flow through the radiator 21.
Therefore, no heat is radiated, thus promoting warm-up of the engine E. When the engine E warms up and the temperature of the coolant circulating in the circulation path 20 reaches a predetermined temperature or higher, the thermostatic valve 26 gradually opens to allow the coolant to flow to the radiator 21, and thus the coolant flows to the radiator. cooled at 21;
Prevents overheating of the cooling water and the cylinder block of the engine E.
また、制御回路24は、温度センサ28からの
信号S3により、触媒コンバータCAの温度が、該
コンバータCAの効率よく排気ガスの浄化を行な
える最低温度より低くなつたことを検知したと
き、他の制御系に優先して切換弁12を、排気ガ
スをバイパス通路11側に流すように設定する。
かくして、排気ガスは冷却水との熱交換によつて
熱を損失することなく、高温のままで触媒コンバ
ータCAに供給され、従つて触媒コンバータCAの
浄化性能が維持される。 Further, when the control circuit 24 detects, based on the signal S3 from the temperature sensor 28, that the temperature of the catalytic converter C A has become lower than the minimum temperature at which the converter C A can efficiently purify exhaust gas. , the switching valve 12 is set to flow exhaust gas to the bypass passage 11 side with priority over other control systems.
In this way, the exhaust gas is supplied to the catalytic converter C A at a high temperature without losing heat through heat exchange with the cooling water, and therefore the purification performance of the catalytic converter C A is maintained.
以上の暖房装置において、第1のウオータポン
プ22は、基本的には暖房装置作動時には一定の
高速回転速度で回転させ早期暖房を図り、暖房装
置を使用しないときは水温センサ27で検出され
る冷却水の温度、エンジン負荷または回転速度等
に応じて回転を設定し、あるいはクランキング時
には該ウオータポンプ22を停止させてもよい。
例えば、暖房装置を使用しない時冷却水の温度に
応じてウオータポンプ22を制御する場合は、第
2図に示すように水温センサ27で検出される冷
却水の温度が第1の所定温度T1になるまでは、
ウオータポンプ22を一定の低速回転で運転し
て、循環される冷却水がエンジンEによつて、十
分に加熱されるようになし、あるいはエンジンE
が局所的に過熱されるのを防止し、次いで冷却水
の温度が十分な温度T2になるまで、冷却水の温
度上昇に応じてウオータポンプ22の回転数を上
げるようになしてエンジンの過熱を防止し、その
後は一定回転数で運転させる。以上、冷却水温度
に応じてウオータポンプ22の運転を制御する場
合について説明したが、負荷が増大する場合もエ
ンジンEの局部的過熱が発生する場合があるの
で、上記とほぼ同様にして負荷の増大に応じてウ
オータポンプ22の回転数を制御することが望ま
しい。また、エンジン始動時、すなわちクランキ
ング時には、ウオータポンプ22の作動による電
圧低下による始動性悪化防止のため、上記したよ
うにウオータポンプ22の作動を一時的に停止さ
せるのが望ましい。以上の制御を行なうために
は、水温センサ27の他に、エンジン負荷セン
サ、エンジン回転数センサ、クランキングセンサ
を設け、これらのセンサの出力信号を上記制御回
路に入力するようになすことが必要である。 In the heating device described above, the first water pump 22 basically rotates at a constant high speed when the heating device is in operation to achieve early heating, and when the heating device is not in use, the water pump 22 is cooled by detecting water temperature sensor 27. The rotation may be set depending on the water temperature, engine load, rotational speed, etc., or the water pump 22 may be stopped during cranking.
For example, when the water pump 22 is controlled according to the temperature of the cooling water when the heating device is not used, the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 27 is set to the first predetermined temperature T 1 as shown in FIG. Until it becomes
The water pump 22 is operated at a constant low speed so that the circulating cooling water is sufficiently heated by the engine E, or the engine E
The engine is prevented from being locally overheated, and then the rotational speed of the water pump 22 is increased in accordance with the rise in the temperature of the cooling water until the temperature of the cooling water reaches a sufficient temperature T2 , thereby preventing the engine from overheating. After that, the engine is operated at a constant rotation speed. The case where the operation of the water pump 22 is controlled according to the cooling water temperature has been described above, but since local overheating of the engine E may occur even when the load increases, the load can be controlled in almost the same way as above. It is desirable to control the rotation speed of the water pump 22 according to the increase. Further, when starting the engine, that is, during cranking, it is desirable to temporarily stop the operation of the water pump 22 as described above in order to prevent deterioration of startability due to voltage drop due to the operation of the water pump 22. In order to perform the above control, it is necessary to provide an engine load sensor, an engine rotation speed sensor, and a cranking sensor in addition to the water temperature sensor 27, and input the output signals of these sensors to the control circuit. It is.
以上の実施例においては、ウオータポンプ22
の作動の制御をマイクロコンピユータを用いた制
御回路24によつて行なうものを説明したが、こ
の制御は第3図に示すような電気回路で行なつて
もよい。 In the above embodiment, the water pump 22
Although the control of the operation is performed by the control circuit 24 using a microcomputer has been described, this control may also be performed by an electric circuit as shown in FIG.
第3図に示す電気回路30は、ウオータポンプ
22の駆動制御回路であつて、差動増幅器31お
よびこの差動増幅器31の出力端にベースが接続
された駆動用トランジスタ32を備えている。差
動増幅器31の一方の入力端には、水温センサ2
7が接続されており、他方の入力端には、定電圧
Vrを発生する定電圧発生器33が接続されてい
る。差動増幅器31は、上記定電圧Vrと、水温
センサ27がシリンダヘツド用水套1a内の冷却
水の温度を検知して出力する信号S2と比較して差
信号Sdを出力する。トランジスタ32は、冷却水
温がT1以上のとき、その差信号Sd2に応じた電流
でウオータポンプ51を第2図に示すように作動
制御する。上記したように、ポンプ22は、冷却
水が第1の所定温度T1になるまで、一定の低速
で回転していることが望ましいので、該ポンプ2
2は一定の低電圧を発生する電源34にも接続さ
れている。また、トランジスタ32のベースには
上記ブロワスイツチ7と連動する接点7′が介設
されており、この接点7′が投入されたとき、す
なわち暖房装置作動時にはポンプ22は水温セン
サ27の出力に関係なく一定の高回転で回転させ
られる。以上により、ポンプ22は暖房装置を使
用しないときは全体として第2図に示されている
ように駆動されるが、クランキング時、すなわち
エンジンの始動時には、スタータStに多く電流を
供給するため、第3図のようにポンプ22の手前
に、スタータStのON時にポンプ22の作動回路
を断つリレー35を設けておくことが望ましい。
なお、差動増幅器31は、上記のある所定温度
T1となるまでは差信号Sdを出力せず、ポンプは
一定の低速回転を行なう構成とする。 The electric circuit 30 shown in FIG. 3 is a drive control circuit for the water pump 22, and includes a differential amplifier 31 and a drive transistor 32 whose base is connected to the output terminal of the differential amplifier 31. The water temperature sensor 2 is connected to one input terminal of the differential amplifier 31.
7 is connected, and the other input terminal has a constant voltage
A constant voltage generator 33 that generates V r is connected. The differential amplifier 31 compares the constant voltage V r with a signal S 2 output by the water temperature sensor 27 which detects the temperature of the cooling water in the cylinder head water cannula 1 a and outputs a difference signal S d . When the cooling water temperature is T1 or higher, the transistor 32 controls the operation of the water pump 51 with a current according to the difference signal Sd2 as shown in FIG. As described above, it is desirable that the pump 22 rotates at a constant low speed until the cooling water reaches the first predetermined temperature T1 .
2 is also connected to a power supply 34 which generates a constant low voltage. Further, a contact 7' that interlocks with the blower switch 7 is interposed at the base of the transistor 32, and when this contact 7' is turned on, that is, when the heating system is activated, the pump 22 is connected to the output of the water temperature sensor 27. It can be rotated at a constant high rotation speed. As described above, the pump 22 is driven as a whole as shown in FIG. 2 when the heating device is not used, but when cranking, that is, when starting the engine, the pump 22 is driven as a whole to supply a large amount of current to the starter S t . As shown in FIG. 3, it is desirable to provide a relay 35 in front of the pump 22 that cuts off the operating circuit of the pump 22 when the starter S t is turned on.
Note that the differential amplifier 31 is
The pump is configured to rotate at a constant low speed without outputting the difference signal S d until T 1 is reached.
以上暖房装置がONのときの制御回路24、熱
交換器10等の作用について説明したが、この制
御回路24、熱交換器10等は、暖房装置が
OFFのときにも使用することができる。なお、
ウオータポンプ22は、冷却水によつてエンジン
を冷却するため、暖房装置がOFFのときにも冷
却水温がT2以上のときは一定回転で運転してい
るようにする。 The functions of the control circuit 24, heat exchanger 10, etc. when the heating device is ON have been explained above, but the control circuit 24, heat exchanger 10, etc.
It can be used even when it is OFF. In addition,
Since the water pump 22 cools the engine with cooling water, it is operated at a constant rotation speed when the cooling water temperature is T2 or higher even when the heating device is off.
例えば、暖房装置のOFF時に、温度センサ2
8からの信号S3に基づき、制御回路24が触媒コ
ンバータCAの温度が破損の危険性のある危険高
温となつたことを検知したとき、該制御回路24
によつて切換バルブ12を、排気通路9の熱交換
器10が設けられた部分を閉じ、バイパス通路1
1を開く通常位置から、その逆の上記排気通路9
の部分を開き、バイパス通路11を閉じる位置に
切換え、排気ガスを熱交換器10において冷却水
との熱交換によつて冷却し、この冷却された排気
ガスを触媒コンバータCAに供給して、該触媒コ
ンバータの温度を下げ、上記危険状態を回避する
ことができる。 For example, when the heating device is turned off, the temperature sensor 2
Based on the signal S3 from 8, when the control circuit 24 detects that the temperature of the catalytic converter C A has reached a dangerously high temperature with a risk of damage, the control circuit 24
The switching valve 12 is closed by closing the portion of the exhaust passage 9 where the heat exchanger 10 is provided, and the bypass passage 1 is closed.
From the normal position where 1 is opened, the exhaust passage 9 is reversed.
section is opened, the bypass passage 11 is switched to the closed position, the exhaust gas is cooled by heat exchange with cooling water in the heat exchanger 10, and the cooled exhaust gas is supplied to the catalytic converter C A. By lowering the temperature of the catalytic converter, the above dangerous situation can be avoided.
次に第4図を参照して切換バルブ12を以上の
態様で制御するための電気回路36について説明
すると、図において符号37は電磁的に制御され
るアクチユエータであり、このアクチユエータ3
7により切換バルブ12の切り換えを行なう。こ
のアクチユエータ37は、触媒コンバータCAの
温度が上記した危険温度より上つたとき閉じる温
度スイツチ38によつて励磁されるリレースイツ
チ39によつて駆動されるようになつている。温
度スイツチ38は、ブロワスイツチ7のOFFの
端子に直列に接続されている。以上の構成の電気
回路36により、切換バルブ12は、ブロワスイ
ツチ7がOFF状態すなわち暖房装置がOFF状態
で、かつ触媒コンバータCAの温度が上記危険温
度より低いときバイパス通路11を閉じ、熱交換
器10側の排気通路9が開くようになつている。 Next, the electric circuit 36 for controlling the switching valve 12 in the above manner will be explained with reference to FIG.
7, the switching valve 12 is switched. This actuator 37 is adapted to be driven by a relay switch 39 which is energized by a temperature switch 38 which closes when the temperature of the catalytic converter C A rises above the above-mentioned critical temperature. The temperature switch 38 is connected in series to the OFF terminal of the blower switch 7. With the electric circuit 36 configured as described above, the switching valve 12 closes the bypass passage 11 when the blower switch 7 is in the OFF state, that is, the heating device is in the OFF state, and the temperature of the catalytic converter C A is lower than the above-mentioned dangerous temperature, and the switching valve 12 closes the bypass passage 11 to exchange heat. The exhaust passage 9 on the side of the container 10 is opened.
また、エンジンの低温暖機機運転中、暖房装置
のOFF時に冷却水の温度に応じて、切換バルブ
12を制御して熱交換器10側の排気通路9を開
き、該熱交換器10において冷却水を排気ガスに
よつて加熱し、これによつてエンジンの暖機を促
進することができる。 In addition, when the engine is operating at a low temperature, the switching valve 12 is controlled to open the exhaust passage 9 on the heat exchanger 10 side depending on the temperature of the cooling water when the heating device is turned off, and the heat exchanger 10 cools the air. The water can be heated by the exhaust gas, thereby facilitating warm-up of the engine.
なお、以上の実施例においては、第2のウオー
タポンプ23をエンジンで駆動されるタイプのも
のとして説明したが電気的に制御するようにして
もよい。 In the above embodiment, the second water pump 23 has been described as being of the type driven by an engine, but it may be electrically controlled.
また、以上の実施例においては、冷却水套1を
シリンダヘツド部とシリンダブロツク部に分割す
る仕切壁を完全仕切タイプのものとしたが、第5
図に示すように冷却水套のシリンダヘツド部とシ
リンダブロツク部の間で多少冷却水の流通ができ
るように不完全仕切壁Pとしてもよい。また、以
上の実施例においては、暖房用冷却水循環経路4
とラジエータ用冷却水循環経路20とが完全に独
立したタイプのものを説明したが、第5図に示す
ように一部を共用するタイプのものとしてもよ
い。この場合は、図に示すように流出口18をシ
リンダヘツド部1aに設けるとともに、この流出
口18に暖房装置を使用しないときに開くサーモ
スタツトバルブ40を、また通路4と20の分岐
部にサーモスタツドバルブ41を設ける必要があ
るが、第1図に示されたラジエータ16が不要と
なるとともに、ウオータポンプWPが1つですみ、
構造がシンプルなものとなる。なお、ウオータポ
ンプWPはエンジンEで駆動されるタイプのもの
とする。 Further, in the above embodiment, the partition wall that divides the cooling water cannula 1 into the cylinder head portion and the cylinder block portion is of a complete partition type.
As shown in the figure, an incomplete partition wall P may be used to allow some cooling water to flow between the cylinder head and cylinder block of the cooling water cannula. In addition, in the above embodiment, the heating cooling water circulation path 4
Although a type in which the radiator cooling water circulation path 20 and the radiator cooling water circulation path 20 are completely independent has been described, it is also possible to use a type in which they share a part as shown in FIG. In this case, as shown in the figure, an outlet 18 is provided in the cylinder head 1a, a thermostatic valve 40 is provided at the outlet 18, which opens when the heating device is not in use, and a thermostatic valve 40 is installed at the branching part of the passages 4 and 20. Although it is necessary to provide a stud valve 41, the radiator 16 shown in Fig. 1 is not required, and only one water pump W P is required.
The structure becomes simple. Note that the water pump W P is of a type driven by the engine E.
第1図は、本発明の第1の実施例による暖房装
置の概略図、第2図は、第1のウオータポンプの
作動例を示すグラフ、第3図は、第1のウオータ
ポンプを作動する電気回路の一例を示す回路図、
第4図は、排気通路とそのバイパス通路の分岐点
に設けられた切換バルブを作動する電気回路の一
例を示す回路図、第5図は、本発明の第2の実施
例による暖房装置の概略図である。
E…エンジン、1…冷却水套、1a…シリンダ
ヘツド水套、1b…シリンダブロツク水套、4…
暖房用冷却水循環経路、5…ヒータコア、9…排
気通路、10…熱交換器、11…バイパス通路、
12…切換バルブ、20…ラジエータ用冷却水循
環経路、22…第1のウオータポンプ、23…第
2のウオータポンプ。
FIG. 1 is a schematic diagram of a heating device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing an example of the operation of the first water pump, and FIG. 3 is a graph showing the operation of the first water pump. A circuit diagram showing an example of an electric circuit,
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of an electric circuit that operates a switching valve provided at a branch point between an exhaust passage and its bypass passage, and FIG. 5 is a schematic diagram of a heating device according to a second embodiment of the present invention. It is a diagram. E... Engine, 1... Cooling water mantle, 1a... Cylinder head water mantle, 1b... Cylinder block water mantle, 4...
Heating cooling water circulation path, 5... heater core, 9... exhaust passage, 10... heat exchanger, 11... bypass passage,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12...Switching valve, 20...Cooling water circulation path for radiators, 22...1st water pump, 23...2nd water pump.
Claims (1)
し、排気通路に設けられ、排気ガスとの熱交換に
より、該冷却水を加熱する熱交換器および車室内
暖房用ヒータコアを経て、該冷却水と前記冷却水
套に戻すヒータ用冷却水循環経路と、 前記排気通路に設けられ、前記熱交換器をバイ
パスするバイパス通路と、 触媒の温度がその基準温度よりも高い状態また
は前記冷却水の温度がその基準温度よりも低い状
態を検出して、かかる特定状態の発生を示す信号
を発信する特定状態検出装置と、 前記排気通路とバイパス通路の分岐点に設けら
れ、前記バイパス通路を自在に開閉する切換バル
ブと、 前記冷却水の水温を検出する水温検出手段と、 暖房作動時においては前記水温検出手段により
検出された水温が基準温度より低い場合には前記
バイパス通路を閉じ、水温が基準温度より高い場
合には前記バイパス通路を開くように前記切換バ
ルブを制御するとともに、暖房不作動時において
は前記特定状態検出装置から前記信号を受信した
場合には前記バイパス通路を閉じ、前記信号を受
信しない場合には前記バイパス通路を開くように
前記切換バルブを制御する制御手段と、 を備えた水冷エンジン搭載車の暖房装置。[Claims] 1. Cooling water is taken out from the cooling water canopy of the engine body and passed through a heat exchanger installed in the exhaust passage and heating the cooling water through heat exchange with exhaust gas and a heater core for heating the vehicle interior. , a heater cooling water circulation path that returns the cooling water and the cooling water cannula; a bypass passage provided in the exhaust passage and bypassing the heat exchanger; and a state in which the temperature of the catalyst is higher than its reference temperature or the cooling a specific state detection device that detects a state in which the temperature of water is lower than its reference temperature and sends a signal indicating the occurrence of such a specific state; a switching valve that freely opens and closes; a water temperature detection means that detects the temperature of the cooling water; and during heating operation, if the water temperature detected by the water temperature detection means is lower than a reference temperature, the bypass passage is closed and the water temperature is is higher than a reference temperature, the switching valve is controlled to open the bypass passage, and when the heating is not in operation, when the signal is received from the specific state detection device, the bypass passage is closed; A heating device for a vehicle equipped with a water-cooled engine, comprising: control means for controlling the switching valve to open the bypass passage when no signal is received.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12658382A JPS5918008A (en) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Heater for vehicle equipped with water-cooled engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12658382A JPS5918008A (en) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Heater for vehicle equipped with water-cooled engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918008A JPS5918008A (en) | 1984-01-30 |
| JPH0479848B2 true JPH0479848B2 (en) | 1992-12-17 |
Family
ID=14938763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12658382A Granted JPS5918008A (en) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Heater for vehicle equipped with water-cooled engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918008A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56175208U (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-24 | ||
| JPH0611896U (en) * | 1992-07-10 | 1994-02-15 | 日立化成工業株式会社 | Septic tank |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12658382A patent/JPS5918008A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5918008A (en) | 1984-01-30 |
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