(57)【要約】【課題】太陽光から得た電力と太陽熱とを利用して内燃機関の始動前に内燃機関を暖機する。【解決手段】車両１０は、エンジン１００と、発電ユニット２００と、循環路３００と、ウォータポンプ４００と、バルブ５００と、ヒータ６００と、バッテリ７００と、ＥＣＵ８００とを含む。エンジン１００には、冷却水が流動するウォータジャケット（図示せず）が設けられる。発電ユニット２００は、車両１０のルーフ上部に設けられ、光エネルギを電気エネルギに変換して発電する太陽電池パネル２１０と、冷却水が流動する外部流路２２０とを含む。循環路３００は、循環路３１０，３２０およびバイパス流路３３０とを含む。ウォータポンプ４００、バルブ５００およびヒータ６００は、バッテリ７００からの電力により作動する。太陽電池パネル２１０で発電された電力は、ハーネス７１０を経由してバッテリ７００に蓄電される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、冷媒が流れる冷却路を備えた内燃機関の暖機装置であって、
前記車両の外面に設けられ、光エネルギにより発電する発電素子と前記冷媒が流れる外部流路とを備えた発電ユニットと、
前記冷却路と前記外部流路とに接続され、前記冷媒が流れる循環路と、
前記冷却路、前記外部流路および前記循環路のいずれかに設けられ、前記発電素子により発電された電力により発熱するヒータと、
前記冷却路、前記外部流路および前記循環路のいずれかに設けられ、前記冷媒を循環させるポンプ機構とを含む、暖機装置。
【請求項２】
前記外部流路は、前記発電素子に接するように設けられる、請求項１に記載の暖機装置。
【請求項３】
前記発電ユニットは、前記車両のルーフ部の外面に設けられ、
前記外部流路は、前記発電素子の下方に設けられる、請求項１または２に記載の暖機装置。
【請求項４】
前記ポンプ機構は、前記発電素子により発電された電力により駆動される、請求項１〜３のいずれかに記載の暖機装置。
【請求項５】
前記暖機装置は、
前記冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、
前記冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、前記ヒータを発熱するように制御するための手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の暖機装置。
【請求項６】
前記暖機装置は、
前記循環路に設けられ、前記冷媒が前記外部流路を経由して循環する状態と、前記冷媒が前記外部流路を経由しないで循環する状態とを切り換えるバルブと、
前記冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、
前記冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高い場合に、前記冷媒が前記外部流路を経由しないで循環する状態になるように前記バルブを制御するための手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の暖機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された内燃機関を暖機する技術に関し、特に、冷媒が流れる冷却路を備えた内燃機関を暖機する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の低温時において、加熱された冷却水を内燃機関に備えられた冷却路に循環させることにより内燃機関を暖機する暖機装置が公知である。このような暖機装置において、太陽エネルギを利用して冷却水を加熱する技術が、たとえば実開昭６１−５１４３６号公報（特許文献１）、および特開平１１−３４２７３１号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたエンジン予熱装置は、車体ルーフ上に設置され、レンズにより太陽熱を集熱する集熱器を組み込んだ保温容器と、保温容器とエンジン冷却系とを連通する水管と、水管に設けられた電動ポンプと、保温容器内の水位を検出して電動ポンプの作動を制御するフロートスイッチと、エンジン停止時に高温の冷却水をエンジンから抜き取って保温容器に貯留するための手段と、エンジン始動に際して保温容器に貯留されている保温冷却水をエンジンに戻して予熱するための手段とを含む。
【０００４】
特許文献１に開示されたエンジン予熱装置によると、エンジン停止時に、高温の冷却水をエンジンから抜き取って車体ルーフ上に設けられた保温容器に貯留して保温するとともに、太陽熱を集熱する集熱器で加熱する。エンジン始動に際して、この保温容器に貯留された保温冷却水をエンジンに戻すことによりエンジンを予熱する。そのため、寒冷時に電源設備の備わっていない駐車場や野外、山地等に駐車したような場合でも、保温された冷却水の熱エネルギによりエンジンを迅速に予熱することができる。
【０００５】
特許文献２に開示された車両用蓄熱装置は、水冷式内燃機関の冷却水を循環ポンプにて循環するようにした冷却水回路に設けられる。この蓄熱装置は、冷却水回路を流れる冷却水を蓄積する、断熱構造を持った蓄熱容器と、車体に配設され、車体外部の光源からの光線を電気エネルギに変換するための変換手段と、変換手段により電力を投入され、蓄熱容器内の冷却水を加熱する発熱体とを含む。
【０００６】
特許文献２に開示された車両用蓄熱装置によると、車体外部の光源からの光（たとえば太陽光など）が存在する限りは、変換手段により発熱体へ常に電力を投入できるので、長時間にわたって内燃機関の運転を停止した状態においても、蓄熱容器内の冷却水の温度を維持できる。これにより、内燃機関の始動前に蓄熱容器内に蓄えておいた高温の冷却水を用いて、内燃機関の暖機を行うことができ、寒冷時においても、内燃機関の始動を容易に行うことができる。
【特許文献１】実開昭６１−５１４３６号公報
【特許文献２】特開平１１−３４２７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の特許文献１および特許文献２のように、冷却水を循環させて内燃機関を十分に暖機するためには、多量の冷却水を高温にする必要がある。そのため、冷却水の加熱に太陽エネルギをより効率的に利用することが望ましい。
【０００８】
しかしながら、特許文献１には、太陽熱を集熱して冷却水を加熱する技術のみが開示されており、天候条件によっては十分に冷却水を温めることができない場合が考えられる。特許文献２には、太陽光から得た電力を利用して冷却水を加熱する技術のみが開示されている。そのため、電力に変換されない太陽光エネルギを冷却水の加熱に利用することができない。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用して内燃機関を暖機することができる暖機装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る暖機装置は、車両に搭載され、冷媒が流れる冷却路を備えた内燃機関を暖機する。この暖機装置は、車両の外面に設けられ、光エネルギにより発電する発電素子と冷媒が流れる外部流路とを備えた発電ユニットと、冷却路と外部流路とに接続され、冷媒が流れる循環路と、冷却路、外部流路および循環路のいずれかに設けられ、発電素子により発電された電力により発熱するヒータと、冷却路、外部流路および循環路のいずれかに設けられ、冷媒を循環させるポンプ機構とを含む。
【００１１】
第１の発明によると、車両の外面に、発電ユニットが設けられる。発電ユニットには、光エネルギにより発電する発電素子が備えられるので、太陽エネルギから電力を得ることができる。発電ユニットには、発電素子に加えて、冷媒が流れる外部流路が備えられる。このように、冷媒が流れる外部流路を車両の外面に設けられた発電素子とユニット化することにより、省スペース化を図りつつ、太陽光から直接的に伝達される太陽熱あるいは発電素子を経由して間接的に伝達される太陽熱により外部流路内の冷媒を加熱することができる。さらに、発電素子が発電した電力により、循環路に設けられたヒータが発熱して、循環路内の冷媒が温められる。太陽熱により温められた外部流路内の冷媒と、太陽エネルギから得た電力により温められた循環路内の冷媒とが、ポンプ機構により循環されて内燃機関の冷却路を流れる。これにより、冷媒の熱が内燃機関に伝達され、内燃機関が暖機される。その結果、省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用して内燃機関を暖機することができる暖機装置を提供することができる。  第２の発明に係る暖機装置においては、第１の発明の構成に加えて、外部流路は、発電素子に接するように設けられる。
【００１２】
第２の発明によると、外部流路は、発電素子に接するように設けられる。そのため、発電素子に吸収された太陽熱および発電素子が発電時に生じる熱を、接触面から外部流路へ積極的に伝達することができる。
【００１３】
第３の発明に係る暖機装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、発電ユニットは、車両のルーフ部の上方に設けられる。外部流路は、発電素子の下方に設けられる。
【００１４】
第３の発明によると、発電ユニットは、車両のルーフ部の外面に設けられる。そのため、上方から照射される太陽光を発電ユニットにより多く受光させることができる。さらに、外部流路は、発電素子の下方に設けられる。これにより、外部流路と発電素子とを水平方向に並列に設ける場合に比べて、発電ユニットの水平方向のコンパクト化を図りつつ、発電素子の受光面積を大きく確保することができる。そのため、ルーフ部の外面という限られたスペースに発電ユニットを設ける場合であっても、発電ユニットにおける発電量をより多く確保することができる。
【００１５】
第４の発明に係る暖機装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、ポンプ機構は、発電素子により発電された電力により駆動される。
【００１６】
第４の発明によると、太陽光が存在する限り、内燃機関の停止中であってもポンプ機構を駆動させることができる。そのため、内燃機関の停止中に冷却水を循環させることができる。これにより、内燃機関の始動時に内燃機関が既に暖機されているので、内燃機関が始動してから冷却水を循環させる場合と比べて、内燃機関の始動性をより向上させることができる。
【００１７】
第５の発明に係る暖機装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、ヒータを発熱するように制御するための手段とをさらに含む。
【００１８】
第５の発明によると、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より低い場合に、ヒータが発熱される。これにより、ヒータによる消費電力を抑制しつつ、冷却路における冷媒の温度を所定温度以上に維持することができる。
【００１９】
第６の発明に係る暖機装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、循環路に設けられ、冷媒が外部流路を経由して循環する状態と、冷媒が外部流路を経由しないで循環する状態とを切り換えるバルブと、冷却路における冷媒の温度を検出するための手段と、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高い場合に、冷媒が外部流路を経由しないで循環する状態になるようにバルブを制御するための手段とをさらに含む。
【００２０】
第６の発明によると、冷却路における冷媒の温度が予め定められた値より高くなると、バルブが切り換えられて、冷媒が外部流路に流れなくなる。そのため、発電ユニット内に備えられる発電素子を高温の冷媒から切り離して保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１を参照して、本実施の形態に係る暖機装置を搭載した車両１０の構成について説明する。なお、本実施の形態においては、内燃機関を動力源とする車両１０について説明するが、本発明に係る暖機装置を適用できる車両は、少なくとも内燃機関を動力源とする車両であれば、図１に示す車両１０に限定されず、たとえば内燃機関と回転電気との少なくともいずれかを動力源とするハイブリッド車両であってもよい。
【００２３】
車両１０は、エンジン１００と、発電ユニット２００と、循環路３００と、ウォータポンプ４００（Ｗ／Ｐ）と、バルブ５００と、ヒータ６００と、バッテリ７００と、ＥＣＵ８００とを含む。
【００２４】
エンジン１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン１００のシリンダブロックおよびシリンダヘッドには、冷却水が流動するウォータジャケット（図示せず）が設けられる。
【００２５】
発電ユニット２００は、車両１０のルーフ上部に設けられる。発電ユニット２００は、光エネルギを電気エネルギに変換して発電する太陽電池パネル２１０と、冷却水が流動する外部流路２２０とを含む。なお、発電ユニット２００については、後に詳述する。
【００２６】
循環路３００は、循環路３１０，３２０およびバイパス流路３３０とを含む。循環路３１０は、上流側がウォータポンプ４００を経由してエンジン１００のウォータジャケットの出口側に接続されるとともに、下流側が外部流路２２０の入口側に接続される。循環路３２０は、上流側が外部流路２２０の出口側に接続されるとともに、下流側がバルブ５００およびヒータ６００を経由してエンジン１００のウォータジャケットの入口側に接続される。循環路３１０と循環路３２０とは、外部流路２２０を経由させないで冷媒を循環させるバイパス流路３３０で連通されている。
【００２７】
ウォータポンプ４００は、エンジン１００のウォータジャケットの出口側と循環路３１０との接続部に設けられる。ウォータポンプ４００は、バッテリ７００に接続され、バッテリ７００からの電力により駆動することにより、冷却水を循環させる。ウォータポンプ４００は、ＥＣＵ８００に接続され、ウォータポンプ４００の駆動は、ＥＣＵ８００からの信号により制御される。
【００２８】
バルブ５００は、循環路３２０とバイパス流路３３０との合流部に設けられる。バルブ５００は、バッテリ７００に接続され、バッテリ７００からの電力により開閉する。バルブ５００は、ＥＣＵ８００に接続され、バルブ５００の開閉状態は、ＥＣＵ８００からの信号により制御される。バルブ５００が開状態であると、バイパス流路３３０と循環路３２０とが遮断され、外部流路２２０内部の冷却水が循環路３２０を経由してエンジン１００のウォータジャケットに循環される。バルブ５００が閉状態であると、バルブ５００を境界として循環路３２０が上流側と下流側とに遮断されるとともに、バイパス流路３３０と循環路３２０の下流側とが連通される。これにより、冷却水は、外部流路２２０を経由せずにバイパス流路３３０を経由してエンジン１００のウォータジャケットに循環される。なお、バルブ５００が設けられる場所は、外部流路２２０を経由せずに冷却水を循環させることができる場所であれば、循環路３２０とバイパス流路３３０との合流部であることに限定されない。
【００２９】
ヒータ６００は、バルブ５００とエンジン１００のウォータジャケットの入口側との間の循環路３２０に設けられる。ヒータ６００は、バッテリ７００に接続される。ヒータ６００は、ＥＣＵ８００に接続され、ヒータ６００のオンオフ状態は、ＥＣＵ８００からの信号により制御される。ヒータ６００は、オン状態であるとバッテリ７００からの電力により発熱する。なお、ヒータ６００が設けられる場所は、バルブ５００の開閉状態に関わらず冷却水が循環する場所であれば、バルブ５００とエンジン１００のウォータジャケットの入口側との間であることに限定されない。
【００３０】
バッテリ７００は、車両１０に備えられる各電気機器類にハーネスなどで接続され、各電気機器類に電力を供給する。バッテリ７００は、発電ユニット２００内の太陽電池パネル２１０とハーネス７１０により接続される。太陽電池パネル２１０で発電された電力は、ハーネス７１０を経由してバッテリ７００に蓄電される。
【００３１】
ＥＣＵ８００には、冷却水温センサ８０２、パネル温度センサ８０４、電力センサ８０６がハーネスなどにより接続されている。
【００３２】
冷却水温センサ８０２は、エンジン１００のウォータジャケットに近接する位置に設けられ、ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３３】
パネル温度センサ８０４は、太陽電池パネル２１０に接する位置に設けられ、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３４】
電力センサ８０６は、太陽電池パネル２１０両端の電圧値および太陽電池パネル２１０からバッテリ７００に供給される電流値から太陽電池パネル２１０の発電電力値ＰＰを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３５】
ＥＣＵ８００は、冷却水温センサ８０２、パネル温度センサ８０４、電力センサ８０６から送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、ウォータポンプ４００、バルブ５００およりヒータ６００を制御する。
【００３６】
図２および図３を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の一部を構成する発電ユニット２００について説明する。なお、図２は、発電ユニット２００を車両１０の上側から見た図である。図３は、図２における３−３断面図である。
【００３７】
発電ユニット２００は、上述のように、車両１０のルーフ上部に設けられ、太陽電池パネル２１０と、外部流路２２０とを含む。
【００３８】
太陽電池パネル２１０の上面形状は、より多くの太陽光エネルギを取り込むことができるように、発電ユニット２００全体に略矩形状に形成される。また、太陽光エネルギを直接的に取り込むことができるように、太陽電池パネル２１０は外部流路２２０よりも上方に設けられる。
【００３９】
外部流路２２０の上面は、太陽電池パネル２１０と直接的に熱交換されるように、太陽電池パネル２１０の下面と接触するように設けられる。さらに、太陽電池パネル２１０との接触面積を極力大きくするために、外部流路２２０の流路断面が太陽電池パネル２１０との接触面方向を長手方向とする長穴状に形成されるとともに、外部流路２２０は、入口側から出口側にかけて、太陽電池パネル２１０の下面全体と接触するように蛇行する。
【００４０】
図４を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の機能ブロック図について説明する。図４に示すように、この暖機装置は、運転判断部８１０と、指令部８２０とを含む。
【００４１】
運転判断部８１０は、冷却水温センサ８０２、パネル温度センサ８０４、電力センサ８０６からの信号に基づいて、ウォータポンプ４００、バルブ５００、ヒータ６００の各部をどのように運転するかを判断する。
【００４２】
指令部８２０は、運転判断部８１０の判断結果に基づいて、ヒータ６００、ウォータポンプ４００、バルブ５００の各部に運転指令を送信する。
【００４３】
このような機能は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ８００に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、上述した機能をソフトウェアで実現した場合を説明する。
【００４４】
図５を参照して、本実施の形態に係る暖機装置の一部を構成するＥＣＵ８００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、エンジン１００が運転状態であるか否かに関わらず、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００４５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８００は、冷却水温センサ８０２、パネル温度センサ８０４、電力センサ８０６からの信号に基づいて、ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷ、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰ、太陽電池パネル２１０の発電電力値ＰＰのモニタを開始する。
【００４６】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８００は、ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷがしきい値Ａより低いか否かを判断する。しきい値Ａは、エンジン１００の始動性や運転継続性を考慮してエンジン１００を暖機する必要があるか否かの観点から設定される。しきい値Ａより低いと（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。
【００４７】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８００は、発電電力値ＰＰがしきい値Ｂより大きいか否かを判断する。しきい値Ｂは、ウォータポンプ４００、バルブ５００およびヒータ６００を運転した場合の消費電力値に応じて設定される。しきい値Ｂより大きいと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８００は、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰがしきい値Ｃより高いか否かを判断する。しきい値Ｃは、少なくともウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷより高い値となるように設定される。しきい値Ｃより高いと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。
【００４９】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８００は、バルブ５００を開状態に制御する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８００は、バルブ５００を閉状態に制御する。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８００は、ウォータポンプ４００をオンする。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８００は、ヒータ６００をオンする。
【００５０】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８００は、ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷがしきい値Ｄより高いか否かを判断する。しきい値Ｄは、しきい値Ａよりも高く、太陽電池パネル２１０の耐熱性を考慮して外部流路２２０への冷却水の循環を抑制する必要があるか否かの観点から設定される。しきい値Ｄより高いと（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。
【００５１】
Ｓ１１８にて、ＥＣＵ８００は、バルブ５００を閉状態に制御する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８００は、バルブ５００を開状態に制御する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ８００は、ウォータポンプ４００をオフする。Ｓ１２４にて、ＥＣＵ８００は、ヒータ６００をオフする。
【００５２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る暖機装置の作用について説明する。
【００５３】
エンジン１００の停止時において、発電ユニット２００内部の太陽電池パネル２１０に太陽光が照射されると、照射された太陽光エネルギの一部は、太陽電池パネル２１０で発電電力値ＰＰに変換されて、バッテリ７００に充電される。一方、電気エネルギに変換されたかった太陽光エネルギの一部は、熱エネルギとして太陽電池パネル２１０に吸収され、太陽電池パネル２１０が加熱される。
【００５４】
外部流路２２０の上面は、太陽電池パネル２１０の下面と接触するように設けられる。そのため、太陽電池パネル２１０に吸収された太陽熱および太陽電池パネル２１０が発電時に発生する熱を、接触面から直接外部流路２２０へ積極的に伝達することができる。これにより、外部流路２２０内部の冷媒が加熱される。
【００５５】
さらに、太陽電池パネル２１０と外部流路２２０とを水平方向に並べる場合に比べて、発電ユニット２００の水平方向のコンパクト化を図りつつ、太陽電池パネル２１０の受光面積を大きく確保することができる。そのため、車両１０のルーフ上部という限られたスペースに発電ユニット２００を設ける場合であっても、太陽電池パネル２１０における発電量をより多く確保することができる。
【００５６】
さらに、太陽電池パネル２１０との接触面積を極力大きくするために、外部流路２２０の流路断面が太陽電池パネル２１０との接触面方向を長手方向とする長穴状に形成され、太陽電池パネル２１０の下面全体と接触するように蛇行する。これにより、太陽電池パネル２１０と外部流路２２０との熱交換がより積極的に行なわれる。そのため、比較的天候が悪い場合であっても、外部流路２２０内部の冷媒をより高い温度にすることができる。
【００５７】
ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷ、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰ、太陽電池パネル２１０の発電電力値ＰＰのモニタされる（Ｓ１００）。ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷが低温であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、エンジン１００を暖機する必要がある。
【００５８】
そこで、太陽電池パネル２１０の発電電力値ＰＰがウォータポンプ４００、バルブ５００およびヒータ６００を運転した場合の消費電力値より大きく（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰがウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷより高いと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、バルブ５００が開かれ（Ｓ１０８）、ウォータポンプ４００がオンされ（Ｓ１１２）、ヒータ６００がオンされる（Ｓ１１４）。そのため、太陽熱で温められた外部流路２２０内部の冷却水およびヒータ６００で温められた冷却水が、エンジン１００のウォータジャケットに流れる。これにより、エンジン１００の停止中にエンジン１００が暖機される。なお、ウォータポンプ４００、バルブ５００およびヒータ６００の運転により、バッテリ７００の電力が消費されるが、同時にバッテリ７００には太陽電池パネル２１０の発電電力が充電される。これにより、バッテリ７００の過放電が抑制される。
【００５９】
なお、太陽電池パネル２１０の温度ＴＰがウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷより低い場合（Ｓ１０６にてＮＯ）には、バルブ５００が閉じて（Ｓ１１０）、ヒータ６００のみでエンジン１００を暖機することができる（Ｓ１１２、Ｓ１１４）。
【００６０】
さらに、ウォータジャケット内の冷却水の温度ＴＷが高温であると（Ｓ１０２にてＮＯ、Ｓ１１６にてＹＥＳ）、バルブ５００が閉じられ（Ｓ１１８）、ウォータポンプ４００およびヒータ６００がオフされる（Ｓ２２、Ｓ１２４）。これにより、太陽電池パネル２１０を高温の冷却水から切り離して保護することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る暖機装置によれば、車両のルーフ上部に太陽電池パネルを設け、エンジンとの間で冷却水が循環する外部流路を太陽電池パネルの下方に接するように一体的に設けた。そのため、太陽熱で冷却水が加熱されるとともに、太陽電池パネルで発電した電力でヒータおよびウォータポンプが作動される。そのため、発電ユニットの省スペース化を図りつつ、太陽光から得た電力と太陽熱とを利用してエンジンの始動前にエンジンを暖機することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、外部流路２２０が太陽電池パネル２１０の下方に設けられる場合について説明したが、外部流路２２０と太陽電池パネル２１０との位置関係はこれに限定されない。たとえば、外部流路２２０に太陽光が直接照射されるように、外部流路２２０の全部または一部を太陽電池パネル２１０と上下方向に重ならないように設けるようにしてもよい。
【００６３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る暖機装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る暖機装置を構成する発電ユニットを示す図（その１）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る暖機装置を構成する発電ユニットを示す図（その２）である。
【図４】本発明の実施の形態に係る暖機装置を構成するＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る暖機装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  車両、１００  エンジン、２００  発電ユニット、２１０  太陽電池パネル、２２０  外部流路、３００，３１０，３２０  循環路、３３０  バイパス流路、４００  ウォータポンプ、５００  バルブ、６００  ヒータ、７００  バッテリ、７１０  ハーネス、８００  ＥＣＵ、８０２  冷却水温センサ、８０４  パネル温度センサ、８０６  電力センサ、８１０  運転判断部、８２０  指令部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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