JPH1035257A

JPH1035257A - 車両用暖房装置

Info

Publication number: JPH1035257A
Application number: JP8191123A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ito; 裕司伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-02-10
Also published as: US5816495A

Abstract

(57)【要約】【課題】ビスカスヒータ９の使用条件を最適化するこ
とにより、粘性流体の異常加熱を防止して、粘性流体の
粘性の低下による発熱効率の低下を防止することのでき
る車両用空気調和装置１を提供する。【解決手段】ビスカスヒータ９とヒータコア１５との
間に配されたウォータバルブ１６をエアミックスダンパ
３１と連動するようにサーボモータ３２で駆動するよう
にした。そして、エアミックスダンパ３１の目標ダンパ
開度からウォータバルブ１６の開度を算出し、このウォ
ータバルブ１６の開度からビスカスヒータ９の冷却水路
内を還流する冷却水の流量を算出する。そして、この冷
却水の流量が設定流量より少ない時には、ビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１をオフすることにより、エンジ
ンＥからビスカスヒータ９のシャフト８およびロータに
回転動力が伝わらないようにして、粘性流体の異常加熱
を防止するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関を冷却
した冷却水を、粘性流体の発生熱により加熱する剪断発
熱器を暖房用補助熱源として利用した車両用暖房装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用暖房装置としては、水
冷式のエンジンを冷却した冷却水をダクト内のヒータコ
アに供給し、このヒータコアを通過することにより加熱
された空気を車室内に送り込んで、車室内の暖房を行う
ようにした車両用温水式暖房装置が一般的である。

【０００３】近年、車両に搭載されるエンジンは、エン
ジン効率の向上の要望が強いが、エンジン効率が向上す
ると熱損失が減少するので、エンジンを冷却する冷却水
を充分に加熱することができない。また、ディーゼルエ
ンジン車やリーンバーンエンジン車の場合にも、エンジ
ンの発熱量が少なくてエンジンを冷却する冷却水を充分
に加熱することができない。以上のようなエンジンの発
熱量が少ない車両の場合には、ヒータコアに供給される
冷却水の温度を所定冷却水温（例えば８０℃）に維持す
ることができないので、車室内の暖房能力が不足すると
いう不具合があった。

【０００４】上記のような不具合を解消する目的で、従
来より、特開平２−２４６８２３号公報において、エン
ジンからヒータコアに供給される冷却水を加熱する剪断
発熱器を冷却水回路中に設けるようにした車両用暖房装
置が提案されている。ここで、剪断発熱器は、エンジン
の回転動力をベルト伝達機構および電磁クラッチを介し
てシャフトに伝達し、ハウジング内に発熱室を設けて、
その発熱室の外周に冷却水路を形成し、更に発熱室内に
シャフトと一体的に回転するロータを配置すると共に、
ロータの回転によりその発熱室内に封入された高粘性シ
リコンオイル等の粘性流体に剪断力を作用させて熱を発
生させ、その発生熱により冷却水路内を還流する冷却水
を加熱するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、剪断発熱器
の冷却水路とヒータコアとを接続する冷却水配管の途中
に、ヒータコアの放熱量を調整するウォータバルブが接
続されている場合には、ウォータバルブが閉じている
と、剪断発熱器の冷却水路内に冷却水が還流せず、発熱
室内の粘性流体が異常加熱されるという問題が生じる。

【０００６】特に、粘性流体として高粘性シリコンオイ
ルを使用した場合には、高粘性シリコンオイルの物性と
してオイル自体の油温が例えば２５０℃以上に異常加熱
すると、ロータの剪断力による機械的劣化および熱劣化
が発生する可能性がある。このように機械的劣化および
熱劣化が１度発生してしまうと、粘性流体の粘性が低下
する。これにより、その後はロータにより粘性流体に剪
断力を作用させても発熱効率が低下することにより、車
室内の暖房が必要な時に充分な暖房能力が得られないと
いう問題が生じる。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、剪断発熱器の使用条件
を最適化することにより、粘性流体の異常加熱を防止す
ることのできる車両用暖房装置を提供することにある。
また、車室内の暖房が必要な時に充分な暖房能力を得る
ことのできる車両用暖房装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、物理量検出手段で検出した、剪断発熱器の冷却
水路内を還流する冷却水の流量に関連する物理量が設定
値より小さい場合には、クラッチ手段を制御して内燃機
関からロータへの回転動力の伝達を遮断することによ
り、ロータの回転を停止する。それによって、発熱室内
の粘性流体にロータの剪断力が加わらないので、剪断発
熱器の冷却水路内を還流する冷却水の流量が所定の流量
よりも少ない場合でも、発熱室内の粘性流体の異常加熱
を防止することができる。これにより、粘性流体の機械
的劣化および熱劣化が発生しないので、粘性流体の粘性
が低下することはない。このため、粘性流体の発熱効率
が低下することはないので、車室内の暖房が必要な時に
充分な暖房能力を得ることができる。また、この時、冷
却水の流量が少ないということは、すなわち必要な暖房
能力も少なくて良いということであり、剪断発熱器を停
止しても暖房能力を損なうことはない。

【０００９】また、物理量検出手段で検出した、剪断発
熱器の冷却水路内を還流する冷却水の流量に関連する物
理量が設定値以上の場合には、クラッチ手段を制御して
内燃機関の回転動力をロータへ伝達することにより、ロ
ータが回転する。それによって、発熱室内の粘性流体に
ロータの剪断力が加わり、剪断発熱器の冷却水路を還流
する冷却水が加熱されるので、ヒータコアに供給される
冷却水が充分加熱され、車室内の暖房能力の低下を抑え
ることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、冷却水温
検出手段で検出した冷却水の温度が設定温度以下の場合
でも、剪断発熱器の冷却水路内を還流する冷却水の流量
に関連する物理量が設定値より小さい場合には、クラッ
チ手段を制御して内燃機関からロータへの回転動力の伝
達を遮断することにより、ロータの回転を停止する。そ
れによって、請求項１と同一の効果が得られる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、弁開度検
出手段で検出した流量調整弁の開度に基づいて、剪断発
熱器の冷却水路内を還流する冷却水の流量を算出し、こ
の算出した冷却水の流量が設定流量より小さい場合に
は、クラッチ手段を制御して内燃機関からロータへの回
転動力の伝達を遮断することにより、ロータの回転を停
止する。それによって、請求項１と同一の効果が得られ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、物理量検
出手段で検出した、剪断発熱器の冷却水路内を還流する
冷却水の流量に関連する物理量が設定値より小さい場合
には、駆動源を制御してロータの回転を停止する。それ
によって、請求項１と同一の効果が得られる。また、物
理量検出手段で検出した、剪断発熱器の冷却水路内を還
流する冷却水の流量に関連する物理量が設定値以上の場
合には、駆動源を制御して駆動源の回転動力をロータへ
伝達することにより、ロータを回転させる。それによっ
て、請求項１と同一の効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態の構成〕図１ないし図１０は本発明の第
１実施形態を示したもので、図１は車両用空気調和装置
の全体構造を示した図で、図２はエンジンとベルト伝動
機構を示した図である。

【００１４】車両用空気調和装置１は、エアミックス温
度コントロール方式を採用しており、水冷式のディーゼ
ルエンジン（以下エンジンと略す）Ｅ、車室内を空調す
る空気調和装置（室内空調ユニット、以下エアコンと呼
ぶ）２、エンジンＥを冷却した冷却水を暖房用熱源とし
て利用する冷却水回路３、エンジンＥを冷却する冷却水
を加熱する剪断発熱装置４、エアコン２を制御するエア
コンＥＣＵ１００、およびエンジンＥを制御するエンジ
ンＥＣＵ２００等を備えている。

【００１５】エンジンＥは、車両のエンジンルームに設
置された内燃機関であって、剪断発熱装置４を回転駆動
する駆動源を兼ねている。このエンジンＥの出力軸（ク
ランク軸）１１には、後記するＶベルト６に連結するク
ランクプーリ１２が取り付けられている。そして、エン
ジンＥは、シリンダブロックとシリンダヘッドの回りに
ウォータジャケット１３を設けている。そのウォータジ
ャケット１３は、エンジンＥを冷却する冷却水を循環さ
せる冷却水回路３中に設けられている。

【００１６】冷却水回路３には、冷却水を強制循環させ
るウォータポンプ１４、冷却水と空気とを熱交換して冷
却水を空冷するラジエータ（図示せず）、冷却水と空気
とを熱交換して空気を加熱するヒータコア１５、および
このヒータコア１５への冷却水の供給および遮断を司る
ウォータバルブ１６等が取り付けられている。ウォータ
ポンプ１４は、エンジンＥのウォータジャケット１３よ
りも上流側に設置され、エンジンＥの出力軸１１により
回転駆動される。

【００１７】ウォータバルブ１６は、本発明の流量調整
弁であって、図７の特性図に示したように、後記するエ
アミックスダンパ３１の目標ダンパ開度ＳＷに応じて、
ヒータコア１５へ冷却水を供給する冷却水配管（冷却水
流路）の開口度合（開度）を調整する温水弁である。な
お、本実施形態のウォータバルブ１６は、後記するエア
ミックスダンパ３１と連動するように、そのエアミック
スダンパ３１のサーボモータ３２に１個か複数個のリン
クプレートを介して連結されている。

【００１８】エアコン２は、ダクト２１、ブロワ２２、
冷凍サイクル、およびヒータコア１５等から構成されて
いる。ダクト２１の風上側には、外気吸込口２４ａおよ
び内気吸込口２４ｂを選択的に開閉して吸込口モードを
切り替える内外気切替ダンパ２４が回動自在に取り付け
られている。ダクト２１の風下側には、デフロスタ吹出
口２５ａ、フェイス吹出口２５ｂおよびフット吹出口２
５ｃを選択的に開閉して吹出口モードを切り替えるモー
ド切替ダンパ２５が回動自在に取り付けられている。

【００１９】ブロワ２２は、ブロワモータ２３により回
転駆動されて、ダクト２１内に車室内へ向かう空気流を
発生する送風手段である。冷凍サイクルは、コンプレッ
サ（冷媒圧縮機）、コンデンサ（冷媒凝縮器）、レシー
バ（気液分離器）、エキスパンション・バルブ（膨張
弁、減圧装置）、エバポレータ（冷媒蒸発器）２６およ
びこれらを環状に接続する冷媒配管等からなる。

【００２０】コンプレッサは、電磁クラッチ（以下エア
コンクラッチと呼ぶ）２７を備え、エバポレータ２６よ
り吸入した冷媒を圧縮してコンデンサへ吐出する。エア
コンクラッチ２７は、Ｖベルト６を介してエンジンＥの
出力軸１１に取り付けられたクランクプーリ１２（図２
参照）に駆動連結され、電磁コイルへの通電により入力
部（ロータ）に出力部（アーマチャ、インナーハブ）が
吸着することによりエンジンＥの回転動力をコンプレッ
サに伝達する。エバポレータ２６は、ダクト２１内に設
置され、ダクト２１内を流れる空気を冷却する冷却手段
である。

【００２１】ヒータコア１５は、本発明の暖房用熱交換
器であって、ダクト２１内においてエバポレータ２６よ
りも空気の流れ方向の下流側（風下側）に設置され、且
つ冷却水回路３において剪断発熱装置４よりも冷却水の
流れ方向の下流側に接続されている。このヒータコア１
５は、エバポレータ２６を通過した空気と冷却水とを熱
交換して空気を加熱する加熱手段である。

【００２２】なお、ヒータコア１５の風上側には、エア
ミックスダンパ３１が回動自在に取り付けられている。
このエアミックスダンパ３１は、ヒータコア１５を通過
する空気量（温風量）とヒータコア１５を迂回する空気
量（冷風量）との風量調節を行って車室内に吹き出す空
気の温度を調節する吹出温度調節手段である。そして、
エアミックスダンパ３１は、１個か複数個のリンクプレ
ートを介してサーボモータ３２等のアクチュエータ（ダ
ンパ駆動手段）により駆動される。

【００２３】次に、剪断発熱装置４を図１ないし図４に
基づいて簡単に説明する。ここで、図３および図４は剪
断発熱装置４を示した図である。剪断発熱装置４は、エ
ンジンＥの出力軸１１に駆動連結されたベルト伝動機構
５、およびシャフト８を有する剪断発熱器（以下ビスカ
スヒータと呼ぶ）９とからなる。

【００２４】ベルト伝動機構５は、図１および図２に示
したように、エンジンＥの出力軸１１に取り付けられた
クランクプーリ１２に掛け渡された多段式のＶベルト
６、およびこのＶベルト６を介して出力軸１１（クラン
クプーリ１２）に駆動連結された電磁クラッチ（以下ビ
スカスクラッチと呼ぶ）７を有する動力伝達機構であ
る。

【００２５】Ｖベルト６は、ビスカスクラッチ７を介し
てエンジンＥの回転動力（駆動力）をビスカスヒータ９
のシャフト８に伝えるベルト伝動手段である。なお、本
実施形態のＶベルト６は、エアコンクラッチ２７とビス
カスクラッチ７とに共掛けされている。

【００２６】ビスカスクラッチ７は、エンジンＥの出力
軸１１からビスカスヒータ９のシャフト８への回転動力
の伝達を断続するクラッチ手段である。そして、ビスカ
スクラッチ７は、図３に示したように、通電されると起
磁力を発生する電磁コイル４１、エンジンＥによって回
転駆動されるロータ４２、電磁コイル４１の起磁力によ
ってロータ４２に吸着するアーマチャ４３、このアーマ
チャ４３に板ばね４４を介して連結され、ビスカスヒー
タ９のシャフト８に回転動力を与えるインナーハブ４５
等から構成されている。

【００２７】電磁コイル４１は、絶縁皮膜を施した導電
線を巻回したもので、鉄等の磁性材料で形成されたステ
ータ４６内に収容され、エポキシ系樹脂によってステー
タ４６内にモールド固定されている。なお、ステータ４
６は、ビスカスヒータ９のハウジング１０の前面に固定
されている。

【００２８】ロータ４２は、外周にＶベルト６（図１参
照）が掛け渡されるＶプーリ４７が溶接等の接合手段に
より接合され、Ｖベルト６を介して伝達されたエンジン
Ｅの回転動力によって常時回転する回転体（ビスカスク
ラッチ７の入力部）である。また、ロータ４２は、鉄等
の磁性材料により断面コの字形状に形成された第１摩擦
部材であって、内周側に設けたベアリング４８を介して
ビスカスヒータ９のハウジング１０の外周に回転自在に
支持されている。

【００２９】アーマチャ４３は、ロータ４２の円環板形
状の摩擦面に軸方向のエアギャップ（例えば０．５ｍｍ
の隙間）を隔てて対向する円環板形状の摩擦面を有し、
鉄等の磁性材料で円環板形状に形成された第２摩擦部材
である。なお、アーマチャ４３は、電磁コイル４１の起
磁力によりロータ４２の摩擦面に吸着（係合）されると
ロータ４２からエンジンＥの回転動力が伝達される。

【００３０】板ばね４４は、外周側がアーマチャ４３に
リベット等の固定手段により固定され、内周側がインナ
ーハブ４５にリベット等の固定手段により固定されてい
る。この板ばね４４は、電磁コイル４１の通電停止時に
アーマチャ４３をロータ４２の摩擦面から離脱（解放）
させる方向（図示左方向）へ変位させて初期位置に戻す
弾性部材である。インナーハブ４５は、入力側が板ばね
４４を介してアーマチャ４３に駆動連結し、出力側がビ
スカスヒータ９のシャフト８にスプライン嵌合により駆
動連結したビスカスクラッチ７の出力部である。

【００３１】ビスカスヒータ９は、暖房用熱源であるエ
ンジンＥに対して暖房用補助熱源を構成するもので、Ｖ
ベルト６およびビスカスクラッチ７を介してエンジンＥ
の回転動力が与えられるシャフト８、このシャフト８を
回転自在に支持するハウジング１０、このハウジング１
０の内部空間を発熱室５０と冷却水路５１とに２分割す
るセパレータ５２、およびハウジング１０内に回転可能
に配されたロータ５３等から構成されている。

【００３２】シャフト８は、ビスカスクラッチ７のイン
ナーハブ４５にボルト等の締結部材５４により締め付け
固定され、アーマチャ４３と一体的に回転する入力軸で
ある。このシャフト８は、ベアリング５５およびシール
材５６を介してハウジング１０の内周に回転自在に支持
されている。なお、シール材５６には粘性流体の漏れを
防ぐオイルシールが利用されている。

【００３３】ハウジング１０は、アルミニウム合金等の
金属部材よりなり、後端部に円環板形状のカバー５７を
ボルトやナット等の締結部材５８により締め付け固定し
ている。なお、ハウジング１０とカバー５７との接合面
には、セパレータ５２およびシール材５９が装着されて
いる。そのシール材５９には冷却水の漏れを防ぐＯリン
グが利用されている。

【００３４】セパレータ５２は、アルミニウム合金等の
熱伝導性に優れた金属部材よりなり、外周部がハウジン
グ１０の円筒状部とカバー５７の円筒状部とに挟み込ま
れた仕切り部材である。セパレータ５２の前端面とハウ
ジング１０の後端面との間には、剪断力が作用すると発
熱する粘性流体（例えばシリコンオイル等）が封入され
た発熱室５０が形成されている。

【００３５】そして、セパレータ５２の後端面とカバー
５７の内部には、外部と液密的に区画され、エンジンＥ
を冷却する冷却水が還流する冷却水路５１が形成されて
いる。さらに、セパレータ５２の下方側の後端面には、
粘性流体の熱を冷却水に効率良く伝達するための略円弧
形状のフィン部５２ａが多数一体成形されている。

【００３６】なお、フィン部５２ａの代わりにセパレー
タ５２の後端面を凸凹にしたり、コルゲートフィンや微
細ピンフィン等の熱伝達促進部材をカバー５７の外壁面
に設けたりしても良い。また、セパレータ５２とロータ
５３との間でラビリンスシールを形成して、そのラビリ
ンスシールを発熱室５０としても良い。

【００３７】セパレータ５２の後端面からは、冷却水路
５１を上流側水路５１ａと下流側水路５１ｂとに区画す
るように仕切り壁５２ｂが膨出形成されている。そし
て、カバー５７の仕切り壁５２ｂ付近の外壁部には、冷
却水路５１内に冷却水を流入させる入口側冷却水配管５
７ａ、および冷却水路５１より冷却水を流出させる出口
側冷却水配管５７ｂが接続されている。

【００３８】ロータ５３は、発熱室５０内に回転可能に
配され、シャフト８の後端部の外周に固定されている。
このロータ５３の外周面または両側壁面には、複数の溝
部（図示せず）が形成され、隣設する溝部間に突起部
（歯部）が形成されている。そして、ロータ５３は、シ
ャフト８にエンジンＥの回転動力が与えられるとシャフ
ト８と一体的に回転して発熱室５０内に封入されている
粘性流体に剪断力を作用させる。

【００３９】次に、エアコンＥＣＵ１００を図１、図
５、図７および図８に基づいて簡単に説明する。ここ
で、図５は車両用空気調和装置１の電子回路を示した図
である。エアコンＥＣＵ１００は、本発明の暖房制御装
置、物理量検出手段、流量算出手段であって、エアコン
２のコンプレッサおよびビスカスヒータ９等の冷暖房機
器をコンピュータ制御するエアコン制御システム用の電
子回路である。このエアコンＥＣＵ１００は、それ自体
はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュ
ータである。

【００４０】エアコンＥＣＵ１００は、ビスカススイッ
チ７０、イグニッションスイッチ７１、温度設定器７
２、内気温センサ７３、外気温センサ７４、日射センサ
７５、冷却水温センサ７６、エバ後温度センサ７７およ
びエンジンＥＣＵ２００より入力する入力信号と予め記
憶された制御プログラム（図６参照）に基づいて、ビス
カスクラッチ７の電磁コイル４１、エアミックスダンパ
３１のサーボモータ３２、エアコンクラッチ２７の電磁
コイル等の冷暖房機器を制御して車室内の空調制御を行
う。

【００４１】ビスカススイッチ７０は、ビスカスヒータ
９を用いた車室内暖房を希望する暖房優先スイッチであ
って、投入（オン）されるとエアコンＥＣＵ１００に暖
房優先信号を出力する。また、ビスカススイッチ７０
は、エンジンＥの燃料消費率（燃料経済性）の向上を優
先させる燃費優先スイッチであって、オフされるとエア
コンＥＣＵ１００に燃費優先信号を出力する。イグニッ
ションスイッチ７１は、ＯＦＦ、ＡＣＣ、ＳＴおよびＩ
Ｇの各端子を有する。ＳＴはスタータへの通電を行うス
タータ通電端子で、エアコンＥＣＵ１００にスタータ通
電信号を出力する。

【００４２】温度設定器７２は、車室内の温度を所望の
温度に設定する温度設定手段であって、エアコンＥＣＵ
１００に設定温度信号を出力する。内気温センサ７３
は、例えばサーミスタが使用され、車両の車室内の空気
温度（内気温）を検出する内気温検出手段であって、エ
アコンＥＣＵ１００に内気温検出信号を出力する。外気
温センサ７４は、例えばサーミスタが使用され、車両の
車室外の空気温度（外気温）を検出する外気温検出手段
であって、エアコンＥＣＵ１００に外気温検出信号を出
力する。

【００４３】日射センサ７５は、例えばフォトダイオー
ドが使用され、車室内に入射する日射量を検出する日射
検出手段であって、エアコンＥＣＵ１００に日射検出信
号を出力する。冷却水温センサ７６は、例えばサーミス
タが使用され、冷却水回路３中の冷却水の温度（本実施
形態ではビスカスヒータ９の冷却水路５１の出口側冷却
水配管５７ｂの冷却水温）を検出する冷却水温検出手段
であって、エアコンＥＣＵ１００に冷却水温検出信号を
出力する。

【００４４】エバ後温度センサ７７は、例えばサーミス
タが使用され、エバポレータ２６より吹出した空気の温
度（エバ後温度）を検出するエバ後温度検出手段であっ
て、エアコンＥＣＵ１００にエバ後温度検出信号を出力
する。なお、環境条件検出手段として上記の内気温セン
サ７３、外気温センサ７４、日射センサ７５、冷却水温
センサ７６、エバ後温度センサ７７の他に、ダクト２１
のいずれかの吹出口に車室内に吹き出す空気の吹出温度
を検出する吹出温度センサ（吹出温度検出手段）等を追
加しても良い。

【００４５】次に、本実施形態のエアコンＥＣＵ１００
のビスカスヒータ制御を図１ないし図７に基づいて簡単
に説明する。ここで、図６はエアコンＥＣＵ１００の制
御プログラムの一例を示したフローチャートである。

【００４６】先ず、各種センサ信号やスイッチ信号等の
入力信号を読み込む（物理量検出手段、環境条件検出手
段、冷却水温検出手段：ステップＳ１）。次に、ビスカ
ススイッチ７０が投入（ＯＮ）されているか否かを判定
する。すなわち、暖房優先信号を入力しているか燃費優
先信号を入力しているかを判定する（ビスカススイッチ
判定手段：ステップＳ２）。この判定結果がＮＯの場合
には、車室内の暖房が不要でエンジンＥの燃料消費率の
向上を優先させるため、ビスカスクラッチ７の電磁コイ
ル４１をオフ（ＯＦＦ）、つまりビスカスクラッチ７の
電磁コイル４１の通電を停止することによりビスカスヒ
ータ９の作動を停止させる（ステップＳ３）。次に、ス
テップＳ１の処理に移行する。

【００４７】また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの
場合には、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記憶された
下記の数１の式に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出す
る（吹出温度算出手段：ステップＳ４）。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・
Ｔam−Ｋs ・Ｔs ＋Ｃ

【００４８】ここで、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset
は温度設定器７２で設定した設定温度、Ｋr は内気温ゲ
イン、Ｔr は内気温センサ７３で検出した内気温、Ｋam
は外気温ゲイン、Ｔamは外気温センサ７４で検出した外
気温、Ｋs は日射ゲイン、Ｔs は日射センサ７５で検出
した日射量、Ｃは補正定数である。

【００４９】次に、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記
憶された下記の数２の式に基づいて目標ダンパ開度ＳＷ
を算出する（ダンパ開度算出手段：ステップＳ５）。

【数２】ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝
×１００（％）ここで、ＴＡＯはステップＳ４で算出した目標吹出温
度、ＴＥはエバ後温度センサ７７で検出したエバ後温
度、ＴＷは冷却水温センサ７６で検出した冷却水温であ
る。

【００５０】次に、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記
憶された目標ダンパ開度ＳＷに基づくウォータバルブ制
御の特性図（図７参照）に応じてウォータバルブ１６の
開度を決定する（開度決定手段：ステップＳ６）。ここ
で、エアミックスダンパ３１の現在の開度を直接検出す
るポテンショメータの出力値、またはサーボモータ３２
への出力値に基づいて、そのエアミックスダンパ３１と
連動するウォータバルブ１６の現在の開度を決定しても
良い。

【００５１】次に、ステップＳ６で決定したウォータバ
ルブ１６の開度を検出する（物理量検出手段、弁開度検
出手段：ステップＳ７）。次に、ステップＳ７で検出し
たウォータバルブ１６の開度に応じて、冷却水路５１内
を還流する冷却水の流量Ｑを算出する（物理量検出手
段、流量算出手段：ステップＳ８）。

【００５２】次に、ステップＳ８で算出した冷却水の流
量Ｑが設定流量ＱＳ以上であるか否かを判定する（流量
判定手段：ステップＳ９）。この判定結果がＮＯの場合
には、ステップＳ３の処理に移行し、ビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１をＯＦＦする。ここで、設定流量Ｑ
Ｓは、エアミックスダンパ３１の開度が設定ダンパ開度
（例えば１５％）、ウォータバルブ１６の開度が設定バ
ルブ開度（例えば７０％〜８０％）の時の循環流量（例
えば４リットル／分）に設定されている。このステップ
Ｓ９の判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３の処理
に移行し、ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をＯＦ
Ｆする。

【００５３】また、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの
場合には、記憶回路（例えばＲＯＭ）に予め記憶された
冷却水温に基づくビスカスヒータ制御の特性図（図８参
照）に応じてビスカスクラッチ７の電磁コイル４１のオ
ン、オフを判定する。すなわち、冷却水温センサ７６で
検出した冷却水温が設定冷却水温（設定値）以上の高温
であるか低温であるかを判定する（冷却水温判定手段：
ステップＳ１０）。

【００５４】具体的には、設定冷却水温としては、図８
の特性図に示したように、設定冷却水温（Ａ：例えば８
０℃）と設定冷却水温（Ｂ：例えば７０℃）とでヒステ
リシスを持たせており、この設定冷却水温以上の高温の
ときにビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をＯＦＦ
し、この設定冷却水温以下の低温のときにビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１をＯＮする。なお、図８の特性
図にはヒステリシスを設けたが、ヒステリシスを設けな
くても良い。このステップＳ１０の判定結果が高温の場
合には、ステップＳ３の処理に移行し、ビスカスクラッ
チ７の電磁コイル４１をＯＦＦする。

【００５５】また、ステップＳ１０の判定結果が低温の
場合には、エンジンＥＣＵ２００との通信（送信および
受信）を行う（ステップＳ１１）。次に、ビスカスクラ
ッチ７の電磁コイル４１をＯＮすることを許可する許可
信号をエンジンＥＣＵ２００より受信しているか否かを
判定する（許可信号判定手段：ステップＳ１２）。この
判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ３の処理に移行
し、ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をＯＦＦす
る。

【００５６】また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳ
の場合には、最大暖房時の暖房能力の不足を補うため、
ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１をオン（ＯＮ）、
つまりビスカスクラッチ７の電磁コイル４１を通電する
ことによりビスカスヒータ９を作動させる（ビスカスヒ
ータ駆動手段：ステップＳ１３）。次に、ステップＳ１
の処理に移行する。

【００５７】次に、エンジンＥＣＵ２００を図１および
図５に基づいて簡単に説明する。エンジンＥＣＵ２００
は、エンジンＥをコンピュータ制御するエンジン制御シ
ステム用の電子回路で、それ自体はＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭを内蔵したマイクロコンピュータである。

【００５８】このエンジンＥＣＵ２００は、エンジン回
転速度センサ８１、車速センサ８２、スロットル開度セ
ンサ８３およびエアコンＥＣＵ１００より入力した入力
信号と予め記憶された制御プログラムに基づいて、エン
ジンＥのアイドル回転速度制御（アイドルアップ制
御）、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、吸気絞り制
御、グロープラグ通電制御等のエンジン制御を行うと共
に、エアコンＥＣＵ１００の処理に必要な信号をエアコ
ンＥＣＵ１００に送る。

【００５９】エンジン回転速度センサ８１は、エンジン
Ｅの出力軸の回転速度を検出するエンジン回転速度検出
手段で、エンジン回転速度信号をエンジンＥＣＵ２００
に出力する。車速センサ８２は、例えばリードスイッチ
式車速センサ、光電式車速センサ、ＭＲＥ（磁気抵抗素
子）式車速センサ等が用いられ、車両の速度を検出する
車速検出手段で、車速信号をエンジンＥＣＵ２００に出
力する。スロットル開度センサ８３は、エンジンＥの吸
気管内に設けられたスロットルバルブの開度を検出する
スロットル開度検出手段で、スロットル開度信号をエン
ジンＥＣＵ２００に出力する。

【００６０】次に、エンジンＥＣＵ２００のビスカスヒ
ータ制御を図１および図５に基づいて簡単に説明する。

【００６１】エンジンＥＣＵ２００は、先ず最初に、エ
ンジン回転速度センサ８１、車速センサ８２およびスロ
ットル開度センサ８３等からの各種センサ信号を読み込
む（車速検出手段、スロットル開度検出手段、エンジン
回転速度検出手段）。そして、これら各センサ信号に基
づいて、エアコンＥＣＵ１００へ許可信号（ビスカスク
ラッチ７の電磁コイル４１をＯＮすることを許可する信
号）を送信するか、不許可信号（ビスカスクラッチ７の
電磁コイル４１をＯＮすることを許可しない信号）を送
信するかを判定する。ここで、許可信号を送信すると判
定されたときには、吸入空気量を増加してアイドル回転
速度をステップ的に上げる制御、所謂アイドルアップ制
御を行う。

【００６２】次に、本実施形態の車両用空気調和装置１
の作動を図１ないし図８に基づいて簡単に説明する。

【００６３】エンジンＥが始動することにより出力軸１
１が回転し、ベルト伝動機構５のＶベルト６を介してロ
ータ４２にエンジンＥの回転動力が伝達されるが、少な
くともウォータバルブ１６が開かれておらず、ビスカス
ヒータ９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量Ｑが
設定流量（例えば４リットル／分）ＱＳより少ない時に
はビスカスクラッチ７の電磁コイル４１がオフされる。
すなわち、電磁コイル４１がオフされるので、アーマチ
ャ４３がロータ４２の摩擦面に吸着されず、エンジンＥ
の回転動力がインナーハブ４５およびシャフト８に伝達
されない。

【００６４】これにより、シャフト８およびロータ５３
が回転しないので、発熱室５０内の粘性流体に剪断力が
作用せず、粘性流体が発熱しない。したがって、エンジ
ンＥのウォータジャケット１３内で加熱された冷却水
は、ビスカスヒータ９の冷却水路５１を通っても、加熱
されることなく、ヒータコア１５に供給される。このた
め、小さい暖房能力で車室内の暖房が開始される。

【００６５】また、ビスカススイッチ７０が投入され、
ウォータバルブ１６が開かれてビスカスヒータ９の冷却
水路５１内を還流する冷却水の流量Ｑが設定流量（例え
ば４リットル／分）ＱＳ以上で、冷却水温が設定冷却水
温（設定値）よりも低温で、且つエンジンＥＣＵ２００
より許可信号を受信している場合には、ビスカスクラッ
チ７の電磁コイル４１がオンされる。すなわち、電磁コ
イル４１がオンされるので、電磁コイル４１の起磁力に
よってアーマチャ４３がロータ４２の摩擦面に吸着し、
エンジンＥの回転動力がインナーハブ４５およびシャフ
ト８に伝達される。

【００６６】これにより、シャフト８と一体的にロータ
５３が回転するので、発熱室５０内の粘性流体に剪断力
が作用することにより、粘性流体が発熱する。したがっ
て、エンジンＥのウォータジャケット１３内で加熱され
た冷却水は、ビスカスヒータ９の冷却水路５１を通過す
る際に、セパレータ５２に一体成形された多数のフィン
部５２ａを介して粘性流体の発生熱を吸熱することによ
り加熱される。そして、このビスカスヒータ９で加熱さ
れた冷却水がヒータコア１５に供給されることにより、
大きい暖房能力で車室内の暖房が行われる。

【００６７】なお、ビスカスヒータ９の発熱能力は発熱
室５０内に封入された粘性流体の粘性係数により予め任
意に設定することができる。すなわち、粘性係数の高い
粘性流体程、ロータ５３の回転により作用する剪断力が
大きくなるため、ビスカスヒータ９の発熱能力が高くな
り、エンジンＥの負荷および燃料消費率が大きくなる。
一方、粘性係数の低い粘性流体程、ロータ５３の回転に
より作用する剪断力が小さくなるため、ビスカスヒータ
９の発熱能力が低くなり、エンジンＥの負荷および燃料
消費率が小さくなる。

【００６８】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態では、ビスカスヒータ９の冷却水路５１内を還
流する冷却水の流量Ｑが設定流量（例えば４リットル／
分）ＱＳ以上の場合には、ビスカスクラッチ７の電磁コ
イル４１がオンされるので、ベルト伝動機構５およびビ
スカスクラッチ７を介してビスカスヒータ９にエンジン
Ｅの回転動力が伝わる。これにより、ビスカスヒータ９
が作動されることにより、ビスカスヒータ９の冷却水路
５１を還流して粘性流体の発生熱を吸熱した冷却水がヒ
ータコア１５に供給される。

【００６９】それによって、ヒータコア１５内に流入す
る冷却水温が上昇することにより、冷却水回路３内の冷
却水温を所定冷却水温（例えば８０℃）程度に維持でき
るようになる。したがって、ヒータコア１５の放熱量が
多くなることにより、ヒータコア１５を通過する際に充
分加熱された空気が車室内に吹き出されるので、車室内
の暖房能力の低下を防止することができる。

【００７０】また、本実施形態では、ウォータバルブ１
６の開度が設定バルブ開度（例えば７０％〜８０％）よ
り大きく（室内暖房が必要であれば）、ビスカスヒータ
９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量Ｑが設定流
量（例えば４リットル／分）ＱＳより少ない場合には、
ビスカスクラッチ７の電磁コイル４１がオフされるの
で、ロータ５３にエンジンＥの回転動力が伝達されな
い。したがって、発熱室５０内の粘性流体として高粘性
シリコンオイルを使用している場合でも、ロータ５３か
ら粘性流体に剪断力が作用しないので、粘性流体が例え
ば２５０℃以上に異常加熱することはない。これによ
り、粘性流体の機械的劣化および熱劣化が発生しないの
で、粘性流体の粘性および発熱効率が低下することはな
いので、車室内の暖房が必要な時に充分な暖房能力を得
ることができる。

【００７１】そして、本実施形態の車両用空気調和装置
１は、エアコンＥＣＵ１００がエンジンＥＣＵ２００か
ら許可信号を受信していない時には、ビスカスクラッチ
７の電磁コイル４１をオフすることにより、エンジンＥ
の負荷およびベルト伝動機構５の負荷を軽減することが
できると共に、車両の走行性および運転性（ドライバビ
リティ）を向上することができる。

【００７２】〔第２実施形態〕図９および図１０は本発
明の第２実施形態を示したもので、図９は車両用空気調
和装置の電気回路を示した図で、図１０はコントロール
パネルと温度コントロールレバーを示した図である。

【００７３】本実施形態では、車両用空気調和装置とし
てマニュアルエアコンを採用している。そして、車両用
空気調和装置１の電気回路には、第１実施形態のエアコ
ンＥＣＵ１００の代わりに、エアコン２をアナログ制御
するエアコンアナログ回路（暖房制御装置）１０１、お
よびビスカスクラッチ７をアナログ制御するビスカスア
ナログ回路（暖房制御装置）１０２が設けられている。

【００７４】ビスカスアナログ回路１０２の入力部に
は、ビスカススイッチ７０、イグニッションスイッチ７
１のＳＴ端子およびＩＧ端子、冷却水温スイッチ９１、
タッチスイッチ９２、エアコンクラッチ２７の電磁コイ
ルおよびエンジンＥＣＵ２００が接続されている。ま
た、ビスカスアナログ回路１０２の出力部には、エンジ
ンＥＣＵ２００およびビスカスクラッチ７の電磁コイル
が接続されている。

【００７５】冷却水温スイッチ９１は、本発明の冷却水
温検出手段であって、冷却水回路３中の冷却水温（本実
施形態ではビスカスヒータ９の冷却水路５１の出口側冷
却水配管５７ｂの冷却水温）が所定温度Ａ（例えば８０
℃）よりも高温の時に開き、冷却水温が所定温度Ａまた
は所定温度Ｂ（例えば７０℃〜７５℃）よりも低温の時
に閉じる。

【００７６】タッチスイッチ９２は、本発明の物理量検
出手段、弁開度検出手段であって、温度コントロールレ
バー８５の変動範囲内に設けられ、ウォータバルブ１６
の開度（実際の開度）が設定バルブ開度（例えば７０％
〜８０％）以上、およびエアミックスダンパ３１の開度
（実際の開度）が設定ダンパ開度（例えば１５％）以上
となるように手動操作された時、すなわち、ビスカスヒ
ータ９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量が設定
流量（例えば４リットル／分）より少なくなった時に閉
成（ＯＮ）し、それ以外のレバーポジションの時に開成
（ＯＦＦ）する。

【００７７】なお、温度コントロールレバー８５のレバ
ーポジションを検出する位置検出手段として、タッチス
イッチ９２の代わりに、マイクロスイッチやリミットス
イッチ等の有接触位置センサを用いても良く、近接スイ
ッチや光電スイッチ等の非接触位置センサや変位センサ
を用いても良い。

【００７８】温度コントロールレバー８５は、支軸８６
を中心にしてＭＡＸ・ＣＯＯＬとＭＡＸ・ＨＯＴとの間
の変動範囲内で回動するように、コントロールパネル８
７に設けられている。この温度コントロールレバー８５
は、ワイヤーケーブル８８や１個または２個のリンクプ
レート（図示せず）を介してウォータバルブ１６および
エアミックスダンパ３１を直接駆動する。

【００７９】また、エンジンＥＣＵ２００は、ビスカス
アナログ回路１０２がビスカスクラッチ７をＯＮすると
判定した場合に送信されるＯＮ信号を受信すると、エン
ジン回転速度、車速、スロットル開度または冷却水温に
基づいて演算や判定を行いエアコン２やビスカスヒータ
９をＯＮすることを許可する許可信号また不許可信号を
ビスカスアナログ回路１０２に送信する。

【００８０】本実施形態では、ビスカススイッチ７０お
よび冷却水温スイッチ９１が共にオン（閉成）で、さら
にエンジンＥＣＵ２００より許可信号を受信していて
も、温度コントロールレバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ側か
らＭＡＸ・ＣＯＯＬ側に操作されてタッチスイッチ９２
がオフ（開成）した時点で、すなわち、ビスカスヒータ
９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量が設定流量
より少なくなった時点で、ビスカスアナログ回路１０２
によってビスカスクラッチ７の電磁コイル４１がオフさ
れる。これにより、第１実施形態と同様な効果を備え
る。

【００８１】〔第３実施形態〕図１１は本発明の第３実
施形態を示したもので、エンジンとヒータコアとを接続
する冷却水回路を示した図である。

【００８２】車両用空気調和装置１は、温調式温度コン
トロール方式が採用されている。本実施形態では、ウォ
ータバルブ１６でヒータコア１５より流出した冷却水と
エンジンＥのウォータジャケット１３より流出した冷却
水との混合比を変更して、ヒータコア１５内に流入する
冷却水の温度を調整している。そして、ビスカスヒータ
９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量は、ウォー
タバルブ１６のヒータコア１５側の出口流路１７の開度
に基づいて算出するようにしている。なお、冷却水路５
１内を還流する冷却水の流量を流量計で直接計っても良
い。

【００８３】〔第４実施形態〕図１２は本発明の第４実
施形態を示したもので、エンジンとヒータコアとを接続
する冷却水回路を示した図である。

【００８４】車両用空気調和装置１は、流量式温度コン
トロール方式が採用されている。本実施形態では、冷却
水回路３にウォータバルブ１６を流出した冷却水をビス
カスヒータ９およびヒータコア１５から迂回させてエン
ジンＥのウォータジャケット１３に戻すためのバイパス
流路１８を設けている。ウォータバルブ１６は、ビスカ
スヒータ９の冷却水路５１およびヒータコア１５を還流
する冷却水の流量を変更して、ヒータコア１５の放熱量
を調整している。そして、ビスカスヒータ９の冷却水路
５１内を還流する冷却水の流量は、ウォータバルブ１６
のヒータコア１５側の出口流路１７の開度に基づいて算
出するようにしている。なお、冷却水路５１内を還流す
る冷却水の流量を流量計で直接計っても良い。

【００８５】〔第５実施形態〕図１３は本発明の第５実
施形態を示したもので、車両用空気調和装置の電子回路
を示した図である。

【００８６】本実施形態では、ビスカスヒータ９のシャ
フト８およびロータ５３を回転駆動する駆動源としての
エンジンＥ（ベルト伝動機構５）の代わりに、電動モー
タ（以下ビスカスモータと呼ぶ）Ｍを利用している。そ
して、ウォータバルブ１６の開度が設定バルブ開度（例
えば７０％〜８０％）より大きく（室内暖房が必要であ
れば）、ビスカスヒータ９の冷却水路５１内を還流する
冷却水の流量Ｑが設定流量（例えば４リットル／分）Ｑ
Ｓより少ない場合に、ビスカスモータＭをオフすること
により、ロータ５３が駆動されず、粘性流体が異常加熱
することを防止している。これにより、第１実施形態と
同様な効果を備える。

【００８７】〔第６実施形態〕図１４は本発明の第６実
施形態を示したもので、車両用空気調和装置の電気回路
を示した図である。

【００８８】本実施形態では、ビスカスヒータ９のシャ
フト８およびロータ５３を回転駆動する駆動源としての
エンジンＥ（ベルト伝動機構５）の代わりに、ビスカス
モータＭを利用している。本実施形態では、第２実施形
態と同様にして、ビスカススイッチ７０および冷却水温
スイッチ９１が共にオン（閉成）で、さらにエンジンＥ
ＣＵ２００より許可信号を受信していても、温度コント
ロールレバー８５（図１０参照）がＭＡＸ・ＨＯＴ側か
らＭＡＸ・ＣＯＯＬ側に操作されてタッチスイッチ９２
がオフ（開成）した時点で、すなわち、ビスカスヒータ
９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流量が設定流量
より少なくなった時点で、ビスカスアナログ回路１０２
によってビスカスモータＭがオフされ、ロータ５３から
粘性流体に剪断力が作用せず、粘性流体が異常加熱する
ことを防止している。これにより、第２実施形態と同様
な効果を備える。

【００８９】〔他の実施形態〕上記各実施形態では、エ
ンジンＥの出力軸１１にベルト伝動機構５およびビスカ
スクラッチ７を駆動連結してビスカスヒータ９のシャフ
ト８を駆動したが、エンジンＥの出力軸１１にビスカス
クラッチ７を直接連結してビスカスヒータ９のシャフト
８を駆動しても良い。また、エンジンＥの出力軸１１と
ビスカスクラッチ７との間、あるいはビスカスクラッチ
７とビスカスヒータ９のシャフト８との間に一段以上の
歯車変速機やＶベルト式無段変速機等の伝動機構（動力
伝達手段）を連結しても良い。なお、クラッチ手段とし
て、油圧多板式クラッチ等の他のクラッチ手段を用いて
も良い。

【００９０】上記各実施形態では、ビスカスクラッチ７
とエアコンクラッチ２７とをベルト伝動機構５のＶベル
ト６に共掛けしたが、ウォータポンプ１４、パワーステ
アリングの油圧ポンプ、自動変速機に作動油を供給する
油圧ポンプ、エンジンＥや変速機に潤滑油を供給する油
圧ポンプ、または車載バッテリを充電するオルタネータ
（交流発電機）等のエンジン補機とビスカスクラッチ７
とをベルト伝動機構５のＶベルト６に共掛けしても良
い。

【００９１】上記各実施形態では、内燃機関として水冷
式のディーゼルエンジンを用いたが、エンジンとしてガ
ソリンエンジン等の他の水冷式内燃機関（水冷式エンジ
ン）を用いても良い。また、内燃機関として暖房用熱源
として利用しない水冷式のエンジンや空冷式のエンジン
などのその他の駆動源によりビスカスヒータ９のロータ
５３を回転駆動しても良い。上記各実施形態では、本発
明を車室内の暖房と冷房とを行うことが可能な車両用空
気調和装置に適用したが、本発明を車室内の暖房のみを
行うことが可能な車両用温水式暖房装置に適用しても良
い。

【００９２】上記各実施形態では、冷却水温検出手段と
してビスカスヒータ９の冷却水路５１の出口側冷却水配
管５７ｂの冷却水温を検出する冷却水温センサ７６を用
いたが、冷却水温検出手段としてヒータコア１５の入口
側の冷却水温を検出する冷却水温センサや冷却水温スイ
ッチを用いても良い。また、エンジンＥの出口側の冷却
水温を検出する冷却水温センサや冷却水温スイッチを用
いても良い。さらに、冷却水温センサや冷却水温スイッ
チをエンジンＥＣＵ２００に接続して通信によりエアコ
ンＥＣＵ１００に冷却水温信号を読み込むようにしても
良い。

【００９３】第１、第５実施形態において、エアコンＥ
ＣＵ１００に、ウォータバルブ１６を駆動するバルブ駆
動手段へ出力する制御信号を検出する制御信号検出手段
を設けることにより、制御信号検出手段でバルブ駆動手
段へ出力する制御信号がビスカスヒータ９の冷却水路５
１内を還流する冷却水の流量が設定流量に相当する制御
信号である時にクラッチ手段（ビスカスクラッチ７の電
磁コイル４１）または駆動源（ビスカスモータＭ）をオ
ンしても良い。

【００９４】第２、第６実施形態において、温度コント
ロールレバー８５がＭＡＸ・ＨＯＴ側（ウォータバルブ
１６の開度が設定バルブ開度を越える側）に操作された
時のワイヤーケーブル８８の張力を検出したときに、ビ
スカスヒータ９の冷却水路５１内を還流する冷却水の流
量が設定流量以上に到達していると判定しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の全体構造を示した概略図
である（第１実施形態）。

【図２】エンジンとベルト伝動機構を示した概略図であ
る（第１実施形態）。

【図３】ビスカスクラッチとビスカスヒータを示した断
面図である（第１実施形態）。

【図４】ビスカスヒータを示した断面図である（第１実
施形態）。

【図５】車両用空気調和装置の電子回路を示したブロッ
ク図である（第１実施形態）。

【図６】エアコンＥＣＵの制御プログラムの一例を示し
たフローチャートである（第１実施形態）。

【図７】エアコンＥＣＵの目標ダンパ開度に基づくウォ
ータバルブ制御を示した特性図である（第１実施形
態）。

【図８】エアコンＥＣＵの冷却水温に基づくビスカスヒ
ータ制御を示した特性図である（第１実施形態）。

【図９】車両用空気調和装置の電気回路を示したブロッ
ク図である（第２実施形態）。

【図１０】コントロールパネルと温度コントロールレバ
ーを示した斜視図である（第２実施形態）。

【図１１】冷却水回路を示した概略図である（第３実施
形態）。

【図１２】冷却水回路を示した概略図である（第４実施
形態）。

【図１３】車両用空気調和装置の電子回路を示したブロ
ック図である（第５実施形態）。

【図１４】車両用空気調和装置の電気回路を示したブロ
ック図である（第６実施形態）。

【符号の説明】

Ｅエンジン（内燃機関）Ｍビスカスモータ（駆動源）１車両用空気調和装置（車両用暖房装置）２エアコン３冷却水回路４剪断発熱装置５ベルト伝動機構（動力伝達手段）６Ｖベルト（ベルト伝動手段）７ビスカスクラッチ（クラッチ手段）８シャフト９ビスカスヒータ（剪断発熱器）１１出力軸１５ヒータコア（暖房用熱交換器）１６流量調整弁（ウォータバルブ）２１ダクト３１エアミックスダンパ５０発熱室５１冷却水路５３ロータ７６冷却水温センサ（冷却水温検出手段）９１冷却水温スイッチ（冷却水温検出手段）９２タッチスイッチ（物理量検出手段、弁開度検出手
段）１００エアコンＥＣＵ（暖房制御装置、物理量検出手
段、弁開度検出手段、流量算出手段）１０１エアコンアナログ回路（暖房制御装置）１０２ビスカスアナログ回路（暖房制御装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）水冷式の内燃機関を冷却した冷却水
と空気とを熱交換して車室内の暖房を行う暖房用熱交換
器と、（ｂ）内燃機関の回転動力が加わると回転するロータ、
このロータに回転動力が加わると剪断力が作用されて熱
を発生する粘性流体を内部に収納した発熱室、および前
記内燃機関から前記暖房用熱交換器へ供給する冷却水が
還流する冷却水路を有し、前記発熱室内の粘性流体の発
生熱により前記冷却水路内を還流する冷却水を加熱する
剪断発熱器と、（ｃ）前記内燃機関から前記ロータへの回転動力の伝達
を断続するクラッチ手段と、（ｄ）前記剪断発熱器の冷却水路内を還流する冷却水の
流量に関連する物理量を検出する物理量検出手段を有
し、この物理量検出手段で検出した物理量が設定値以上のと
きには前記内燃機関の回転動力を前記ロータへ伝達する
ように前記クラッチ手段を制御し、前記物理量検出手段で検出した物理量が設定値より小さ
いときには前記内燃機関から前記ロータへの回転動力の
伝達を遮断するように前記クラッチ手段を制御する暖房
制御装置とを備えた車両用暖房装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両用暖房装置におい
て、前記内燃機関を冷却した冷却水の温度を検出する冷却水
温検出手段を備え、前記暖房制御装置は、前記冷却水温検出手段で検出した
冷却水の温度が設定温度以下のときには前記内燃機関の
回転動力を前記ロータへ伝達するように前記クラッチ手
段を制御し、前記冷却水温検出手段で検出した冷却水の温度が設定温
度より上昇しているときには前記内燃機関から前記ロー
タへの回転動力の伝達を遮断するように前記クラッチ手
段を制御することを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の車両用暖
房装置において、前記暖房制御装置は、前記剪断発熱器の冷却水路内を還
流する冷却水の流量を調整する流量調整弁の開度を検出
する弁開度検出手段、およびこの弁開度検出手段で検出
した前記流量調整弁の開度に基づいて、前記剪断発熱器
の冷却水路内を還流する冷却水の流量を算出する流量算
出手段を有し、この流量算出手段で算出した冷却水の流量が設定流量よ
り小さいときには前記内燃機関から前記ロータへの回転
動力の伝達を遮断するように前記クラッチ手段を制御す
ることを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項４】（ａ）水冷式の内燃機関を冷却した冷却水
と空気とを熱交換して車室内の暖房を行う暖房用熱交換
器と、（ｂ）駆動源の回転動力が加わると回転するロータ、こ
のロータに回転動力が加わると剪断力が作用されて熱を
発生する粘性流体を内部に収納した発熱室、および前記
内燃機関から前記暖房用熱交換器へ供給する冷却水が還
流する冷却水路を有し、前記発熱室内の粘性流体の発生
熱により前記冷却水路内を還流する冷却水を加熱する剪
断発熱器と、（ｃ）前記剪断発熱器の冷却水路内を還流する冷却水の
流量に関連する物理量を検出する物理量検出手段を有
し、この物理量検出手段で検出した物理量が設定値以上のと
きには前記ロータを回転させるように前記駆動源を制御
し、前記物理量検出手段で検出した物理量が設定値より小さ
いときには前記ロータの回転を停止させるように前記駆
動源を制御する暖房制御装置とを備えた車両用暖房装
置。