JPH1120457A

JPH1120457A - 燃焼式ヒータの制御装置

Info

Publication number: JPH1120457A
Application number: JP17706197A
Authority: JP
Inventors: Masaki Katagami; 雅樹潟上
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】車両エンジン冷却水を補助加熱して用い温水暖
房源とするヒータシステムにおいて、燃料着火用のグロ
ープラグへの通電回路の定格電流容量が過大となること
を防止する。【解決手段】グロー温度に基づいて、グロープラグの電
気抵抗値を演算推測し、電気抵抗値に基づいてグロープ
ラグへの印加電圧を設定する手段を備える。また、グロ
ー温度の値に基づき、燃料供給を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両エンジンの冷
却水を燃焼により補助加熱して暖房源とする燃焼式ヒー
タの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷時の車両暖房の熱源対策として、車
両エンジンの冷却水を補助加熱し温水を空調装置へ供給
する方式が行われている。その方式は、エンジン部の冷
却水をヒータ部により補助加熱し、加熱された水を温水
管を経由して空調部へ送り、熱交換器で冷風を温風に温
めるというものである。

【０００３】そしてヒータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）の制御により、ヒータ
部では車両の燃料を燃焼し、熱交換器において送り込ま
れた冷却水を加熱する。このヒータ部の制御動作を、以
下３段階に分け説明する。第１段階は着火段階であっ
て、スイッチがオンすると燃料点火のためヒータ始動動
作を始め、着火のための発熱抵抗器であるグロープラグ
へ通電昇温し、ついで燃料をグロープラグで加熱させて
着火させる。そして、着火を確認したら、グロープラグ
への通電をオフして着火段階を終了するものである。第
２段階は加熱動作を継続する段階であって、燃焼熱量制
御を行うものである。第３段階は消火段階であって、ヒ
ータ終了動作を制御する。

【０００４】次に、従来の制御装置での動作の詳細を図
９により説明する。図９のヒータ始動動作の制御がスタ
ートすると、ステップｅ１で始動タイマＴがスタートし
時間計測を始め、ステップｅ２に移る。ステップｅ２で
は、熱交換器に加熱をうける水を循環させるウォータポ
ンプがオンし、ステップｅ３に移る。ステップｅ３で
は、燃料を燃焼させるための空気を送り込むファンモー
タをオンして、ステップｅ４に移る。ステップｅ４で
は、空調ＥＣＵへヒータ部が燃焼の起動動作に入ったこ
とを知らせる信号を出力して、ステップｅ５に移る。

【０００５】ステップｅ５では、燃料を着火させるグロ
ープラグを加熱させるための通電を、グロープラグへ電
圧を印加（但し、従来の方式では一定の電圧であるが）
して開始し、ステップｅ６に移る。ステップｅ６では、
グロープラグが通電加熱され着火のため燃料供給を始め
るのに適した時間である、始動タイマＴ時間Ｔ２に達し
たかを確かめ、Ｔ２に達していればステップｅ７に移
り、達していなければステップｅ６に戻ってＴ２に到る
のを待つ。ステップｅ７では、ヒータ部へ燃焼用の燃料
を送り込む燃料ポンプをオンして燃料供給を始め、ステ
ップｅ８に移る。ステップｅ８では、操作者のヒータ加
熱の意思が継続しているかヒータスイッチのオン状態を
確かめて確認し、オンしていればステップｅ９に移り、
オンしていなければステップｅ１１に移る。ステップｅ
９では、着火センサが着火温度Ｆ１に達したかを確か
め、達していれば点火は完了しため判断してステップｅ
１０に移り、達していなければ未点火と判断して点火を
待つためにステップｅ８に戻る。

【０００６】ステップｅ１０では、点火完了であるので
グロープラグの加熱を停止するためグロープラグをオフ
させて、図９のフローを終わる。また、ステップｅ１１
に移ると、ヒータ加熱の意思が中断されたので、制御を
停止するために図１０に示すヒータ終了動作を行う。
次に、図１０によりヒータ終了動作を説明する。ステッ
プｆ１でヒータ終了動作の制御が選択されると、ステッ
プｆ２に移る。ステップｆ２では、燃料ポンプをオフ
し、ステップｆ３に移る。ステップｆ３では、着火セン
サが着火温度Ｆ２を下回り燃焼が終了したかを確かめ、
着火温度Ｆ２を下回っていればステップｆ４に移り、下
回っていなければステップｆ３に戻って燃焼が終了する
のを待つ。ステップｆ４では、燃焼のための空気を送る
ファンモータと、加熱をうける水を送り込むウォータポ
ンプとの両者をオフし、ヒータ終了動作を完了する。

【０００７】このように、従来の制御によれば、前述の
図９、図１０により始動動作が行われるので、ステップ
ｅ５でグロープラグへ所定の電圧を印加した時点から以
降、図１１に示すように（１）電圧は一定値であり、
（２）電流は高温時の例えば３倍の電流が流れ、（３）
温度は急速に立ち上がって行き、時間と共にグロープラ
グの温度が着火に適した温度に達して点火が行われるこ
とになる。これは、グロープラグの抵抗値が、抵抗体に
固有の温度特性に基づいて始動直後の低温時には着火前
後の高温時の例えば３分の１の水準であり、ヒータ部を
起動した時点に例えば３倍の電流が流れるためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これに伴って、ヒータ
ＥＣＵなど関連する回路部品の電流許容値は始動直後の
大電流に耐えるものが必要で、コスト高を生じることに
なる。また、電流値を一定に抑えるには、所謂定電流回
路が知られているが、電流制御精度は高いもののコスト
負担が大と判断されるので、より簡便な方法で電流の大
きな変動を回避することが望まれている。

【０００９】また、図９のステップｅ６では始動タイマ
が所定の時間Ｔ２を経過後に、燃料を供給しているが、
寒冷時においてもその気温は一律ではなくグロープラグ
や燃料の昇温速度は異なるので、燃料の供給時期が早す
ぎて着火が不順になる不具合や、所定の時間Ｔ２を長め
に設定するとグロープラグが高温に晒される時間が長く
なるため耐久上過酷となる問題点が生じていた。

【００１０】また、ヒータシステムの始動動作時、終了
動作時とも、着火センサによる検知が制御上で必須のも
のとなっているが、着火センサによる検知が故障した場
合、他の条件によって始動動作時の着火判定、終了動作
時の消火判定を行うことができない。本発明は、このよ
うな問題を解決し、制御の機能を充実して制御回路の肥
大したコストの発生を抑制することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、車両エンジンの冷却水を燃焼により補助加熱し、空
調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装置において、通
電により燃料を着火して燃焼させるグロープラグと、前
記グロープラグの温度を検出するグロー温度検出手段
と、前記グロープラグに対する印加電圧を制御するグロ
ープラグ制御手段とを備え、前記グロープラグ制御手段
は、前記グロー温度検出手段からの検出出力に基づき、
前記グロープラグの温度が低いほど前記グロープラグに
対する印加電圧を低く設定し、該グロープラグの温度が
高いほど前記グロープラグに対する印加電圧を高く設定
するものであることを特徴とする。

【００１２】また、車両エンジンの冷却水を燃焼により
補助加熱し、空調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装
置において、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、
通電により前記燃料を着火して燃焼させるグロープラグ
と、前記燃料供給手段の燃料の供給を制御する燃料供給
制御手段とを備え、前記燃料供給制御手段は、前記グロ
ー温度検出手段からの検出出力に基づき、前記グロープ
ラグの温度が所定温度に達すると、前記燃料供給手段に
よる燃料供給を開始するものであることを特徴とする。

【００１３】また、車両エンジンの冷却水を燃焼により
補助加熱し、空調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装
置において、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、
通電により前記燃料を着火して燃焼させるグロープラグ
と、前記車両エンジンの周辺の外気温度を検出する外気
温度検出手段と、前記燃焼式ヒータの作動開始指示また
は／および作動終了指示を検出する指示検出手段と、前
記指示検出手段からの検出出力に基づき、前記燃焼式ヒ
ータの作動開始指示を検出すると前記グロープラグの通
電を開始し、更に前記燃料供給手段による燃料供給を開
始し、前記燃焼式ヒータの作動終了指示を検出すると該
前記燃料供給手段による燃料供給を終了する作動制御手
段と、前記指示検出手段および前記外気温度検出手段か
らの検出出力に基づき、前記燃焼式ヒータの作動開始指
示を検出してから前記燃料が着火するまでの時間または
／および該燃焼式ヒータの作動終了指示を検出してから
前記燃料が消火するまでの時間を該外気温度に対応して
推測する着火状態推測手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について、以下に図面を用い
て説明する。図１は、本発明に関する燃焼式ヒータシス
テムの構成例を示す図であって、ヒータ部１、エンジン
部２、空調部３、ヒータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４、電源５、空調ＥＣＵ
６、および関連の水、空気、排気、センサ、アクチュエ
ータの構成を示している。本例は、車両エンジンの冷却
水を補助加熱して温水暖房源とする空調装置の燃焼式ヒ
ータシステムであって、そのうちのヒータ部１を主対象
とする制御装置、即ちヒータＥＣＵ４に関して説明す
る。

【００１５】図１の暖房に関する熱エネルギーのフロー
は、エンジン部２の冷却水２１をヒータ部１により補助
加熱し、加熱された水を温水管１８を経由して空調部３
へ送り、熱交換器３１で冷風３２を温風３３に温めると
いうものである。なお、図１では制御電力、信号の接続
は、点線をもって表している。１は、ヒータ部であっ
て、本発明の燃焼式ヒータシステムの制御装置であるヒ
ータＥＣＵ４により駆動される。まず、運転者のヒータ
スイッチ４６のオン操作による信号に基づき、着火段階
を第１段階（始動動作）として開始し、続く第２段階で
加熱動作を継続する。また、運転者のヒータスイッチ４
６のオフ操作による信号、および制御装置に定めた停止
信号のもとで、第３段階である終了動作を行う。なお、
ヒータ部１の機能は、燃料を燃焼して熱エネルギーを発
生する燃焼室１１と、うけとったエンジンの冷却水２１
を燃焼エネルギーで加熱する熱交換器１２がその主構成
部分である。

【００１６】２は、エンジン部であって、その駆動燃料
が発生した熱を吸収するための冷却水２１を有し、ウォ
ータポンプ２２を介して冷却水２１をヒータ部１へ供給
し、空調部３で使用後の戻り水３４を循環回収する。３
は、空調部であって、空調ＥＣＵ６により制御されて駆
動し、ヒータ部１が供給する温水を給水管１８を介して
うけとり、温水を熱交換器３１に通じ、冷風３２を熱し
て温風３３を生じる。使用済の温水は戻り水３４として
エンジン部２へ戻される。

【００１７】４は、ヒータＥＣＵであって、後述する各
種センサ信号の入力、およびヒータスイッチ４６の信号
の入力をうけ、電源５より電力を供給されて、同じく後
述する各種アクチュエータへの制御電力（含む信号）を
送出する。５は、車両のバッテリである電源であって、
ヒータＥＣＵ４への電力を供給する。６は、空調ＥＣＵ
であって、前述の空調部３を制御、駆動する。

【００１８】１１は、燃料を燃焼して熱エネルギーを発
生する燃焼室であって、燃料ポンプ１４よりうけとりイ
ンジェクタ１３より噴出した燃料を、ファンモータ１６
を介して吹き込まれた空気１５で燃焼させ、燃焼ガスを
排気１７として排出するものである。また、燃焼室１１
には、燃料点火のためのグロープラグ４１、その温度を
検知するグロー温度センサ４２、着火状況を火炎温度と
して検知する着火センサ４３を有している。

【００１９】１２は、燃焼室１１で生じた熱エネルギー
を取入れた冷却水２１に伝熱する熱交換器であって、冷
却水２１の入口側に水温センサＡ４４を、出口側に水温
センサＢ４５を配している。１３は、燃焼室１１に燃料
を吹き込むインジェクタであって、燃料ポンプ１４より
燃料が送りこまれ、着火段階においてはグロープラグ４
１面に燃料を吹きつけて点火へ導き、着火後の加熱を継
続する期間においては燃焼バーナーとして作用する。１
４は、燃料ポンプであって、エンジン部２への燃料を燃
料管２３より分岐して取り入れ、ヒータＥＣＵ４より制
御電力をうけて動作し、燃焼室１１のインジェクタ１３
へ燃料を送出する。

【００２０】１５は、空気管であって、外気を取入れ、
ファンモータ１６を介して燃焼用の空気を燃焼室１１へ
供給する。１６は、ファンモータであって、ヒータＥＣ
Ｕ４より制御電力をうけて動作し、燃焼室１１へ送風す
る。１７は、排気管であって燃焼ガスを排気する。１８
は、温水管であって、ヒータ部１で加熱された温水を空
調部３へ送出する径路である。

【００２１】２１は、エンジンの冷却水であって、ウォ
ータポンプ２２を介してヒータ部１へ送出され、空調部
３で使用済の水が戻り水管３４を経由して戻ってくる。
２２は、ウォータポンプであって、ヒータＥＣＵ４より
制御電力をうけて動作し、燃焼室１１へエンジンの冷却
水２１を送出する。２３は、エンジンへ燃料を供給する
燃料管である。

【００２２】３１は、熱交換器であって、空調部３が受
け取った温水の熱エネルギーを冷風管３２より取入れた
空気に伝熱し温風に変換するものであって、空調ＥＣＵ
の信号で制御される。３２は、冷風管であって空調部３
で温める空気を取り入れるものである。３３は、温風管
であって、温められた空気を車室へ送る径路である。３
４は、戻り水管であって、空調部３で使用済の温水をエ
ンジン部２の冷却水２１へ戻すものである。

【００２３】４１は、グロープラグであって、燃焼室１
１内にあって電熱を発生する発熱抵抗器であり、ヒータ
ＥＣＵ４より制御電力をうけて高温を発生し、インジェ
クタ１３より吹き込まれた燃料を加熱着火して点火動作
を行う。４２は、グロー温度センサであって、グロープ
ラグ４１の温度を検知してヒータＥＣＵ４へ信号を送出
する。４３は、着火センサであって、燃焼室１１内にあ
って温度を検知しヒータＥＣＵ４へ信号を送出し、燃料
の着火を検知するものである。４４は、水温センサＡで
あって、ヒータ部１へ取入れた冷却水の温度を検知しヒ
ータＥＣＵ４へ信号を送出する。４５は、水温センサＢ
であって、ヒータ部１で加熱された温水の温度を検知し
ヒータＥＣＵ４へ信号を送出する。４６は、ヒータスイ
ッチであって、運転者が燃焼式ヒータシステムを操作す
るため入力を行うものである。４７は、エンジンの周辺
温度を検出する外気温度センサである。

【００２４】次に、図２によりヒータＥＣＵ４のシステ
ム構成を説明する。なお、図２は図１の説明を補足する
ものである。４は、燃焼式ヒータシステムを制御するヒ
ータＥＣＵである。ヒータＥＣＵ４は、センサの信号入
力としてグロー温度センサ４２、着火センサ４３、水温
センサＡ４４、水温センサＢ４５、および電源電圧５１
を有し、またヒータスイッチ４６から入力された運転者
の操作信号をうけて動作する。また、ヒータＥＣＵ４
は、制御信号（電力）の送出先として、燃料ポンプ１
４、ファンモータ１６、グロープラグ４１、ウォータポ
ンプ２２、および空調ＥＣＵ６を有している。なお、６
１（図１では図示を省略）は、表示部であって、始動動
作中、加熱継続中、関連の温度データ、停止中などの動
作状況を表示するものである。

【００２５】次の図３は、ヒータ動作のフローを示す図
であって、ヒータＥＣＵ４による制御動作を示すもので
ある。なお、図３は運転者が操作してヒータスイッチ４
６をオンさせてヒータ動作が開始されてから、加熱運転
を継続して、ヒータ運転を終了するまでの概要を示すも
のであって、フローの中の細部は図４、図５、図６によ
り個別に説明する。

【００２６】ステップａ１において、運転者が操作して
ヒータスイッチ４６がオンされるとヒータ始動動作指示
ありと判断し、ステップａ２に移る。ステップａ２で
は、ヒータ始動動作（即ち、始動タイマをスタートさ
せ、ウォータポンプ２２をオンし、ファンモータ１６を
オンし、空調ＥＣＵ６へ始動したことを知らせる信号を
出力し、グロー温度センサ４２でグロー温度を検出し、
この温度からグロープラグ４１の抵抗値を演算し、グロ
ープラグ４１への印加電圧を演算して電圧を印加し、グ
ロー温度が所定の高温に上がると燃料ポンプ１４を始動
させて燃料供給する一連の動作）を行い、ステップａ３
に移る。なお、ステップａ２、ステップａ３、ステップ
ａ４、ステップａ５の間の動作は図４で細かく説明す
る。

【００２７】ステップａ３では、ヒータスイッチ４６が
オンしているか確かめ、オンしているとステップａ４に
移り、オンしていなければ着火する前ではあるが運転者
が操作して始動中断を入力したと判断し、始動動作を中
断させるためステップａ８に移る。ステップａ４では、
着火センサの温度Ｆが着火を検知するための閾値Ｆ１を
超えたか確認し、超えていれば着火したと判断してステ
ップａ５に移り、超えていなければ着火していないと判
断してステップａ３に戻る。ステップａ５では、着火動
作が終わっているのでグロープラグをオフして通電を停
止し、ステップａ６に移る。なお、以上のステップａ１
〜ａ５が始動動作（第１段階）として前述した範囲であ
る。

【００２８】次に、ステップａ６では、加熱の度合いを
調整しつつ加熱を継続するため、燃焼熱量制御（第２段
階）を行い、ステップａ７に移る。ステップａ７では、
運転者がヒータスイッチ４６をオンしたままか確かめ、
オンしていれば加熱を継続すべしと判断してステップａ
６に戻り、オンしていなければ加熱を中止すべしと判断
してステップａ８に移る。なお、ステップａ６の動作は
図５で細かく説明する。また、ステップａ６の動作は本
発明においても従来の方法と同じである。

【００２９】次に、ステップａ８では、加熱を停止すべ
くヒータ終了動作（第３段階）を行い、図３の制御を終
了する。なお、ステップａ８の動作は図６で細かく説明
する。次の図４は、ヒータ始動動作の詳細フローを示す
図であって、図３のステップａ２〜ａ５のヒータ始動動
作を細かく説明するものである。

【００３０】図３のステップａ２に移り図４の始動動作
がスタートすると、ステップｂ１に移り、ヒータＥＣＵ
４に内蔵の始動タイマＴをスタートさせ、ステップｂ２
に移る。ステップｂ２では、ウォータポンプ２２をオン
して、ステップｂ３に移る。ステップｂ３では、ファン
モータ１６をオンして、ステップｂ４に移る。ステップ
ｂ４では、空調ＥＣＵ６へ始動動作の信号を出力し、ス
テップｂ５に移る。ステップｂ５では、グロー温度セン
サ４２の信号ｇを検出して、ステップｂ６に移る。ステ
ップｂ６では、前記グロー温度ｇをもとに換算テーブル
を用いてグロープラグ４１の抵抗値Ｒを演算して推測
し、ステップｂ７に移る。

【００３１】ステップｂ７では、グロープラグ４１の抵
抗値Ｒの演算推測値を用いて、所定の電流値Ｉをグロー
プラグ４１に流すための電圧Ｖを演算し、ステップｂ８
に移る。なお、この演算では電流、電圧、抵抗値の間の
公式（Ｖ＝Ｉ×Ｒ）を用いて演算する。また、このよう
に電圧を求めることでグロープラグ４１の温度が低温時
と通電発熱後との間で大きく変化し、抵抗値が数倍に変
化しても所定の電流値を得ることが可能となる。

【００３２】ステップｂ８では、前記の電圧Ｖをグロー
プラグ４１へ印加して、ステップｂ９に移る。ステップ
ｂ９では、グロー温度センサ４２の信号ｇを検出して、
グロー温度ｇが燃料着火に適した所定のグロー温度閾値
ｇ１を超えたかを確かめ、超えていなければ通電加熱が
更に必要であるためステップｂ５に戻り、超えていれば
燃料を供給して着火を行う時点に到ったと判断してステ
ップｂ１０に移る。

【００３３】ステップｂ１０では、燃料を供給して着火
を行うため燃料ポンプ１４を駆動し、ｂ１１に移る。ス
テップｂ１１では、ヒータスイッチ４６がオンしている
か確かめ、オンしているとステップｂ１２に移り、オン
していなければ運転者が始動を中断したと判断して、ス
テップａ８に移る。ステップｂ１２では、着火センサの
温度Ｆが着火を検知するための閾値Ｆ１を超えたか確認
し、超えていれば着火したと判断してステップａ５に移
り、超えていなければ着火していないと判断してステッ
プｂ１３に移る。

【００３４】ステップａ５では、着火動作が終わってい
るのでグロープラグをオフして通電を停止する。ステッ
プｂ１３では、グロープラグ４１が正常に通電加熱をう
けているかを確かめ、正常であればステップｂ１４に移
り、正常でなければグロープラグ４１が加熱不能である
ので始動動作を停止するためステップａ８に移る。正常
に通電が行われているかの確認は、グロープラグ４１の
抵抗値を計測し電流値が正常に流れているかを判断して
行われる。ステップｂ１４では、グロープラグ４１が正
常に通電加熱をうけている場合であるので、寒冷時の悪
条件下でも通電時間がＴ１以上あれば必ず着火温度に達
しているとの閾値を設定しておき（この通電時間閾値Ｔ
１は、実機での着火時間を計測して記憶されたもので外
気温度に対応した時間となっており、外気温センサ４７
からの現在の外気温に基づいて該外気温に対応した閾値
を読みだすようにしてある。なお、個別の装置で設定し
てもよい）、始動タイマＴが前記閾値Ｔ１をこえている
か確かめ、超えていれば着火していると判断（着火セン
サ４３は故障して信号を出していないが）してステップ
ａ５に移り、超えていなければ着火していないと判断し
て、着火動作を継続するためステップｂ１１に戻る。

【００３５】以上のように、ステップｂ１３、ステップ
ｂ１４のフローを経由することによって、装置が劣化し
て着火センサ４３が故障した場合にも着火判定を補うこ
とが可能となるので、ヒータ始動動作の動作の冗長性を
高めることができる。また、ステップａ８に移ると、ヒ
ータ終了動作（図６に細かいフローを示す）を行い、ヒ
ータＥＣＵ４の制御動作を終わる。

【００３６】次の図５は、燃焼熱量制御のフローを示す
図であって、図３のステップａ６の燃焼熱量制御を細か
く説明するものである。図３のステップａ６に移り図４
の燃焼熱量制御がスタートすると、ステップｃ１に移
り、ヒータ部１の加熱の過不足を判断するため、水温セ
ンサＢの温度Ｗが上限に定められた温度Ｗ１を超えてい
るか確かめ、超えていれば燃焼熱量を低下させるためス
テップｃ２に移り、超えていなければステップｃ４に移
る。

【００３７】ステップｃ２では、燃料ポンプ１４の駆動
量を減少させて燃料供給量を減じて、ステップｃ３に移
る。ステップｃ３では、燃料供給量に応じた空気量とな
るようファンモータ１６の駆動量を減少させ、ステップ
ｃ７に移る。ステップｃ４では、水温センサＢの温度Ｗ
が下限として定められた温度Ｗ２を下廻っているか確か
め、下廻っていれば燃焼熱量を上昇させるためステップ
ｃ５に移り、下廻っていなければ現在の燃焼熱量を維持
するためステップｃ７に移る。

【００３８】ステップｃ７では、ヒータスイッチ４６が
オンしているか確かめ、オンしていると燃焼熱量制御を
継続するとしてステップｃ１に戻り、オンしていなけれ
ば運転者が運転停止を入力したと判断して、ステップａ
８に移る。ステップａ８に移ると、ヒータ終了動作（図
６に細かいフローを示す）を行い、ヒータＥＣＵ４の制
御動作を終わる。

【００３９】次の図６は、ヒータ終了動作の詳細フロー
を示す図であって、図３のステップａ８等におけるヒー
タ終了動作を細かく説明するものである。図３のステッ
プａ８に移り図４のヒータスイッチ４６のオフに基づき
ヒータ終了動作がスタートすると、即ちヒータ終了動作
指示を検出すると、ステップｄ１に移り、ヒータＥＣＵ
４に内蔵の終了タイマｔをスタートさせ、ステップｄ２
に移る。ステップｄ２では、燃料を遮断するため燃料ポ
ンプをオフさせ、ステップｄ３に移る。

【００４０】ステップｄ３では、着火センサ４３の温度
Ｆが消火を検知するための閾値Ｆ２を下廻ったか確認
し、下廻っていれば消火したと判断してステップｄ４に
移り、下廻っていなければ消火していないと判断してス
テップｄ５に移る。ステップｄ４では、消火動作が終わ
っているのでファンモータおよびウォータポンプをオフ
して、図６のヒータ始動動作のフローを終わる。

【００４１】ステップｄ５では、終了タイマｔ（燃料遮
断後の時間に等しい）がｔ２（燃料燃焼残が多い悪条件
下でも消火可能な十分な時間に予め設定）を超えている
か確かめ、超えていれば消火していると判断（着火セン
サ４３は故障して信号を出していないが）してステップ
ｄ４に移り、超えていなければ消火していないと判断
し、着火センサ４３による消火確認を継続するためステ
ップｂ１１に戻る。なお、ｔ２は外気温度に対応した時
間となっており、外気温センサ４７からの現在の外気温
に基づいて該外気温に対応した閾値を読みだすようにし
てある。

【００４２】以上のように、ステップｄ３、ステップｄ
５のフローを経由することによって、装置が劣化して着
火センサ４３が故障した場合にも着火判定を補うことが
可能となるので、ヒータ終了動作の動作の冗長性を高め
ることができる。次の図７は、電圧・電流の制御カーブ
の例を示す図である。図９（従来の電圧・電流の制御カ
ーブの例を示す図）に比べ本発明の制御が効果を上げる
ことを説明するものである。

【００４３】図７に図示したヒータ起動点で、図４で前
述したヒータ始動動作の制御フローがスタートし、グロ
ー温度センサ４２の信号ｇを検出（図４のステップｂ
５）すると、グロー温度ｇをもとに換算テーブルを用い
てグロープラグ４１の抵抗値Ｒが演算推測され（ステッ
プｂ６）、このグロープラグ４１の抵抗値Ｒの演算推測
値を用いて、所定の電流値Ｉをグロープラグ４１に流す
ための電圧Ｖが演算され（ステップｂ７）、この電圧Ｖ
がグロープラグ４１へ印加される（ステップｂ８）。と
ころで、グロープラグ４１の抵抗値Ｒは、グロープラグ
４１が高温である燃料着火時点の抵抗値Ｒと、通電初期
の低温時でのグロープラグ４１の抵抗値Ｒを比べると、
通電初期では例えば３分の１という低水準である。従っ
て、図４の制御フローにより電流値を所定の水準に保つ
ので、通電初期に印加する電圧は、着火時のそれの例え
ば３分の１の電圧値となる。電圧が印加されると、漸次
グロープラグ４１が発熱し図７（３）の温度に図示した
ようにその温度が上昇していくので、それにつれて図示
されていない抵抗値Ｒも上がり、抵抗値Ｒに比例して図
７（１）の電圧に示すように電圧値は上昇する。このよ
うにして、図７（２）の電流の値は所定の水準に維持さ
れることになる。

【００４４】一方、従来の制御方法では、図１１に示す
ようにヒータ起動点より一定の電圧を印加しているの
で、電流の値は通電初期に高温時の例えば３倍の水準と
なっている。このように、本発明によると図７に示した
制御カーブとなるため、高温時に必要とされる電流水準
は従来の制御と同一であるので、ヒータＥＣＵ４をはじ
めとする関連回路に必要な電流容量を例えば３分の１に
抑えることができる。

【００４５】なお、グロープラグ４１が着火に適した高
温に到達するまでの時間は、図７（３）の温度と図１１
（３）の温度の両カーブを較べると分かるように、通電
初期から所定の電圧に維持する本発明の制御では長くな
るが、始動動作がスタートしてから例えば数十秒間の後
に着火する水準であるので、実用上着火時期の問題は生
じていない。

【００４６】次の図８は、燃料供給開始時期を示す図で
ある。図８は、図４のステップｂ９、ステップｂ１０の
制御フローにより燃料供給開始をすることにより、従来
の燃料供給開始時期（図９で示したステップｅ６、ステ
ップｅ７の制御フロー）に比べ本発明の制御が適切とな
ることを説明するものである。図８に図示したように、
グロープラグ４１のグロー温度は始動動作がヒータ起動
点でスタートすると、漸次温度が上昇していく。グロー
温度のカーブは、３例を図示している。（１）の実施例
のカーブは、後述の従来例と同じ大気温度の環境条件で
スタートした例であって、ヒータ起動後の時間ＴＮでグ
ロー温度が燃料供給開始温度ｇ１（図４のステップｂ９
に前出）に達し、図中に燃料供給Ｎとして示したように
グロー温度に依存して燃料供給を開始しているものであ
る。

【００４７】（２）の実施例のカーブは、（１）の実施
例よりも大気温度が高い環境条件でスタートした例であ
って、（１）の実施例よりもより早い時点である時間Ｔ
Ｈでグロー温度が燃料供給開始温度ｇ１に達し、図中に
燃料供給Ｎとして示したように同じくグロー温度に依存
して燃料供給を開始しているものである。（３）で示す
従来例では（１）の実施例と同じ大気温度の環境条件で
スタートしているが、通電電流の違いでグロー温度は早
く立ち上がっており、またグロー温度による制御ではな
く所定の時間である時間Ｔ２（図９のステップｅ６に図
示）に依存して燃料供給Ｊで燃料供給を開始しているも
のである。

【００４８】このように、本発明の制御によれば、グロ
ー温度が燃料供給開始に適したグロー温度ｇ１に達する
と、ヒータを始動させようとする時点の大気温度の環境
条件に係わりなく、適切なグロー温度ｇ１で燃料供給を
開始することになる。また、（３）の従来例により図示
したように、適切なグロー温度ｇ１を超えて燃料供給を
開始し、グロープラグの耐久上過酷な条件となることも
回避出来る。また、このように所定の時間Ｔ２のみによ
る制御では、時間Ｔ２の設定次第で、或いは大気温度が
極く寒冷である場合とかでは、グロー温度がｇ１に達す
る前に燃料供給が開始され、着火不順が起こることもあ
るが、こうした不具合を避けることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば燃焼式ヒータの制御装置を、グロープラグの温度に
より所定の電流に制御できるようにして、定格電流容量
が過大になるのを回避して装置のコスト増大を防止し、
またグロープラグの温度に基づいて適切なタイミングで
燃料供給を開始して着火状況を安定させ、更に、着火セ
ンサが故障の場合にもタイマ制御により適切に着火・消
火を判定するバックアップ手段を備えて動作の冗長性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるヒータシステムの構成
例を示す図である。

【図２】ヒータＥＣＵの構成を示す図である。

【図３】ヒータ動作の全体フローを示す図である。

【図４】ヒータ始動動作の詳細フローを示す図である。

【図５】燃焼熱量制御の詳細フローを示す図である。

【図６】ヒータ終了動作の詳細フローを示す図である。

【図７】電圧・電流の制御カーブの例を示す図である。

【図８】燃料供給開始時期を示す図である。

【図９】従来のヒータ始動動作のフローを示す図であ
る。

【図１０】従来のヒータ終了動作のフローを示す図であ
る。

【図１１】従来の電圧・電流の制御カーブの例を示す図
である。

【符号の説明】

１・・・ヒータ部２・・・エンジン部３・・・空調部４・・・ヒータＥＣＵ５・・・電源６・・・空調ＥＣＵ１１・・・燃焼室１２・・・熱交換器１３・・・インジェクタ１４・・・燃料ポンプ１６・・・ファンモータ４１・・・グロープラグ４２・・・グロー温度センサ４３・・・着火センサ４５・・・水温センサＢ４６・・・ヒータスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両エンジンの冷却水を燃焼により補助
加熱し、空調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装置に
おいて、通電により燃料を着火して燃焼させるグロープラグと、前記グロープラグの温度を検出するグロー温度検出手段
と、前記グロープラグに対する印加電圧を制御するグロープ
ラグ制御手段とを備え、前記グロープラグ制御手段は、前記グロー温度検出手段
からの検出出力に基づき、前記グロープラグの温度が低
いほど前記グロープラグに対する印加電圧を低く設定
し、該グロープラグの温度が高いほど前記グロープラグ
に対する印加電圧を高く設定するものであることを特徴
とする燃焼式ヒータの制御装置。
【請求項２】車両エンジンの冷却水を燃焼により補助
加熱し、空調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装置に
おいて、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、通電により前記燃料を着火して燃焼させるグロープラグ
と、前記燃料供給手段の燃料の供給を制御する燃料供給制御
手段とを備え、前記燃料供給制御手段は、前記グロー温度検出手段から
の検出出力に基づき、前記グロープラグの温度が所定温
度に達すると、前記燃料供給手段による燃料供給を開始
するものであることを特徴とする燃焼式ヒータの制御装
置。
【請求項３】車両エンジンの冷却水を燃焼により補助
加熱し、空調の暖房源とする燃焼式ヒータの制御装置に
おいて、燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、通電により前記燃料を着火して燃焼させるグロープラグ
と、前記車両エンジンの周辺の外気温度を検出する外気温度
検出手段と、前記燃焼式ヒータの作動開始指示または／および作動終
了指示を検出する指示検出手段と、前記指示検出手段からの検出出力に基づき、前記燃焼式
ヒータの作動開始指示を検出すると前記グロープラグの
通電を開始し、更に前記燃料供給手段による燃料供給を
開始し、前記燃焼式ヒータの作動終了指示を検出すると
該燃料供給手段による燃料供給を終了する作動制御手段
と、前記指示検出手段および前記外気温度検出手段からの検
出出力に基づき、前記燃焼式ヒータの作動開始指示を検
出してから前記燃料が着火するまでの時間または／およ
び該燃焼式ヒータの作動終了指示を検出してから前記燃
料が消火するまでの時間を該外気温度に対応して推測す
る着火状態推測手段とを備えたことを特徴とする燃焼式
ヒータの制御装置。