(57)【要約】【課題】温水の回収効率を向上させることが可能な、蓄熱システムを有する車両用エンジン暖機装置の提供。【解決手段】（１）エンジン冷却水系に、冷却水の熱を放熱する放熱部、所定温度以上に温まった冷却水を蓄える蓄熱器１０を有する車両用エンジン暖機装置であって、放熱部の放熱容量を可変としておき、蓄熱器１０が温水を回収する際には、放熱部の放熱容量を小さくした車両用エンジン暖機装置。（２）放熱部がラジエータである。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却水系に、冷却水の熱を放熱する放熱部、所定温度以上に温まった冷却水を蓄える蓄熱器を有する車両用エンジン暖機装置であって、前記放熱部の放熱容量を可変としておき、前記蓄熱器が温水を回収する際には、前記放熱部の放熱容量を小さくした車両用エンジン暖機装置。
【請求項２】
前記放熱部がラジエータである請求項１記載の車両用エンジン暖機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン冷却系に蓄熱システムを有する車両用エンジン暖機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平０８−１８３３２４号公報
【０００３】
特開平０８−１８３３２４号公報は、エンジン冷却系に蓄熱システムを有する車両用エンジン暖機装置を開示している。蓄熱システムでは、ラジエータや車室空調用ヒーターに循環されるエンジン冷却水回路に蓄熱タンクを配置し、所定温度以上のエンジン冷却水を蓄熱タンクに流して蓄熱タンクに回収しておき、それをエンジン暖機や車室内の即効暖房などに使う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
蓄熱システムでは、できるだけ高い温度の温水をできるだけ早く蓄熱タンクに回収したいという要望がある。しかし、この要望は、エンジン水温が上がりにくい場合などには、円滑には達成されない。
エンジン水温が上昇しない場合には、積極的な昇温を行うことが考えられるが、外気温が低い時の走行中には、昇温を行う傍らで、ラジエータなどの放熱部でエンジン冷却水の熱を外気に放熱するので、効率良く温水を回収することは難しい。
本発明の目的は、温水の回収効率を向上させることが可能な、蓄熱システムを有する車両用エンジン暖機装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）　エンジン冷却水系に、冷却水の熱を放熱する放熱部、所定温度以上に温まった冷却水を蓄える蓄熱器を有する車両用エンジン暖機装置であって、前記放熱部の放熱容量を可変としておき、前記蓄熱器が温水を回収する際には、前記放熱部の放熱容量を小さくした車両用エンジン暖機装置。
（２）　前記放熱部がラジエータである（１）記載の車両用エンジン暖機装置。
【０００６】
上記（１）、（２）の車両用エンジン暖機装置では、放熱部の放熱容量を可変としておいて温水回収の際には放熱容量を小とするようにしたので、温水回収の際の外気への放熱を少なくすることができ、温水の回収効率が向上される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例に係る車両用エンジン暖気装置を、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、本発明実施例の車両用エンジン暖気装置は、エンジン１、ラジエータ２が設けられたラジエータ流路３、ラジエータ２をバイパスするバイパス流路５、エンジン冷却水温が低いときはエンジン冷却水をラジエータ流路３に流さずにバイパス流路５に流すサーモスタット４、エンジン冷却水を昇圧してエンジンに送りこむウォータポンブ６、エンジンからのエンジン冷却水を車室用暖房の温水式ヒータへ流しウォータポンブ６へと戻すヒータ流路７、ヒータ流路７に配置されたもう一つのウォータポンプ８、ヒータ流路７のウォータポンプ８より下流部分に設けられた温水式ヒータ１２のヒータコア、ヒータ流路７のウォータポンプ８より下流でヒータ１２より上流部分に設けられた並設流路９Ａ、９Ｂ、並設流路９Ａ、９Ｂの一方の流路９Ｂに設けられた高温水を貯める蓄熱器（蓄熱タンクともいう）１０、並設流路９Ａ、９Ｂの合流部に設けられヒータ流路７を開閉するとともに温水が所定温度以上の時に一時的に温水を蓄熱タンク１０に流して蓄熱タンク１０内の温水をより高温水に入れ換える流量制御弁１１、を有する。
【０００８】
本発明実施例の車両用エンジン暖気装置は、エンジン冷却水系に、冷却水の熱を放熱する放熱部（ラジエータ、ヒータ１２等）に所定温度以上に温まった冷却水を蓄える蓄熱器（蓄熱タンク１０）を有する車両用エンジン暖機装置であって、放熱部の放熱容量を可変としておき、蓄熱器が温水を回収する際には、放熱部の放熱容量を小さくした装置からなる。
放熱部は、たとえばラジエータ２である。
【０００９】
ラジエータ２への、またはラジエータ２からの、走行風通路には、ラジエータ２の放熱面積（放熱容量）を任意の放熱面積に変える放熱面積可変装置１３（たとえば、シャッタなど）が設けられており、放熱面積可変装置１３に連結した駆動装置１４（たとえば、サーボモータ）によって放熱面積可変装置１３を駆動することにより、ラジエータ２の放熱面積（放熱容量）が変えられるようになっている。
冷却水が流れる流路には、水温センサ１５が設けられていて、エンジン冷却水の温度を測定している。
蓄熱タンク１０の温水の回収は、制御装置１６によって制御される。水温センサ１５が測定したエンジン冷却水温度の信号は、制御装置１６に入力される。
【００１０】
制御装置１６は、蓄熱タンク１０が温水を回収する際には、放熱部（たとえば、ラジエータ２）の放熱容量（たとえば、放熱面積）を小さくするように制御する。
図２はその制御を示している。図２において、ステップ２０１でエンジン冷却水温Ｔを読み込む。
ステップ２０２で温水回収に入る条件が成立しているか否かを判定する。温水回収に入る条件は、エンジン冷却水温Ｔ≧Ｔ１　℃であり、Ｔ１　℃は、たとえば８０℃、または８５℃である。温水回収に入る条件が成立していない場合はそのままエンドステップに進む。
温水回収に入る条件が成立している場合はステップ２０３に進み、放熱部の放熱容量、たとえばラジエータ２の冷却面積、を決定する。ラジエータ２の冷却面積は、たとえば、エンジン冷却水温Ｔ、車速から、図３に示すマップを用いて決定する。エンジン冷却水温Ｔが低いほど、また車速が大なほど冷却面積を小さくして冷却水が冷えにくいようにする。
ついで、ステップ２０４に進み、温まったエンジン冷却水の回収（蓄熱タンク１０の温水をより高温の温水に入れ換える）を実行する。すなわち、流量制御弁１１をエンジン冷却水が蓄熱タンク１０を流れる側に切り替えて温水を蓄熱タンク１０に流し、それまで貯わえられていた温水を、より高温の温水に入れ換える。
【００１１】
ついで、ステップ２０５に進み、現在のエンジン冷却水温Ｔを入力する。
ついで、ステップ２０６に進み、温水回収終了条件が成立しているか否かを判定する。温水回収終了条件は、蓄熱タンク１０内のエンジン冷却水温Ｔ（推定）≧Ｔ２　℃であり、Ｔ２　℃は、たとえば９０℃、または９５℃である。蓄熱タンク１０内のエンジン冷却水温Ｔは推定値であるが、蓄熱タンク１０に温度センサを設けて実際に測定してもよい。
ステップ２０６で、温水回収終了条件が成立していないなら、再びステップ２０５に戻り、温水回収終了条件が成立するまでステップ２０５、２０６のサイクルを繰り返す。ステップ２０６で、温水回収終了条件が成立していると判定されると、ステップ２０７に進み、温水回収を終了する。すなわち、流量制御弁１１をエンジン冷却水が蓄熱タンク１０をバイパスする側に切り替えて、蓄熱タンク１０への流れを止める。ついで、エンドステップへ進む。
【００１２】
図４は、図２の制御フローに他の条件をさらに追加した制御フローである。
図４において、ステップ４０１でエンジン冷却水温Ｔを読み込む。
ステップ４０２で温水回収に入る条件が成立しているか否かを判定する。温水回収に入る条件は、エンジン冷却水温Ｔ≧Ｔ１　℃であり、Ｔ１　℃は、たとえば８０℃である。温水回収に入る条件が成立していない場合はそのままエンドステップに進む。
温水回収に入る条件が成立している場合はステップ４０３に進み、ラジエータにエンジン冷却水がまわっているか否かを判定し、まわっていればステップ４０４に進み、まわっていなければステップ４０５に進む。ただし、ステップ４０３を省略してステップ４０２から直接ステップ４０４に進んでもよい。
ステップ４０４では、放熱部の放熱容量、たとえばラジエータ２の冷却面積、を決定する。ラジエータ２の冷却面積は、たとえば、エンジン冷却水温Ｔ、車速から、図３に示すマップを用いて決定する。エンジン冷却水温Ｔが低いほど、また車速が大なほど冷却面積を小さくして冷却水が冷えにくいようにする。
ついで、ステップ４０５に進み、温まったエンジン冷却水の回収（蓄熱タンク１０の温水をより高温の温水に入れ換える）を実行する。すなわち、流量制御弁１１をエンジン冷却水が蓄熱タンク１０を流れる側に切り替えて温水を蓄熱タンク１０に流し、それまで貯わえられていた温水を、より高温の温水に入れ換える。
【００１３】
ついで、ステップ４０６に進み、現在のエンジン冷却水温Ｔを入力する。
ついで、ステップ４０７に進み、温水回収終了条件が成立しているか否かを判定する。温水回収終了条件は、蓄熱タンク１０内のエンジン冷却水温Ｔ（推定）≧Ｔ２　℃であり、Ｔ２　℃は、たとえば９０℃である。蓄熱タンク１０内のエンジン冷却水温Ｔは推定値であるが、蓄熱タンク１０に温度センサを設けて実際に測定してもよい。
ステップ４０７で、温水回収終了条件が成立していないなら、ステップ４０８に進み、回収時間が所定時間を越えたか否かを判定する。所定時間を越えても蓄熱タンク１０内のエンジン冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２　℃を越えないなら外気温などが低くてそれ以上回収を続けても所定温度Ｔ２　℃を越えないとみなしてステップ４０９に進み、温水の回収を終了する。また、ステップ４０８で回収時間が所定時間を越えていないなら、ステップ４０６に戻り、温水回収終了条件が成立するまでステップ４０６、４０７、４０８のサイクルを繰り返す。
ステップ４０７で、温水回収終了条件が成立していると判定されると、ステップ４０９に進み、温水回収を終了する。すなわち、流量制御弁１１をエンジン冷却水が蓄熱タンク１０をバイパスする側に切り替えて、蓄熱タンク１０への流れを止める。ついで、エンドステップへ進む。
【００１４】
つぎに、本発明の作用を説明する。
蓄熱システムでは、できるだけ高い温度の温水をできるだけ短時間で回収したいという要求がある。しかし、始動時、エンジン水温がなかなか上がらず、温水回収の機会が少ないという場合がある。
エンジン水温が上がりにくい状況の例としては、
▲１▼　エンジン自体の燃費改善で水温が上がりにくい傾向にある。
▲２▼　ハイブリッド電気自動車のようにエンジンが間欠運転されてエンジン使用機会が少ない場合。
▲３▼　外気温が低い場合。
▲４▼　空調使用時、ヒータで放熱がある。
したがって、本発明を高燃費車やエコラン車やハイブリッド電気自動車の蓄熱システム制御に適用すると、効果が大きい。ただし、本発明の適用先は、それらに限るものではない。
【００１５】
しかし、本発明では、温水回収の際に、放熱部の放熱容量を小とするので、放熱量が少なくなり、温水回収実行中に温水温度が上昇しやすくなる。そのため、できるだけ高い温度の温水をできるだけ短時間で回収したいという要求を満足することができる。より高温の温水に置き換えられた後、高温の温水は、始動時のエンジン暖機や車室内の即効暖房などに使われる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１、２の車両用エンジン暖機装置によれば、放熱部の放熱容量を可変としておいて温水回収の際には放熱容量を小とするようにしたので、温水回収の際の外気への放熱を少なくすることができ、温水の回収効率が向上される。
請求項２の車両用エンジン暖機装置によれば、ヒータは運転者要求なので、温水回収要求だけで放熱容量を小とすることは好ましくないが、放熱部をラジエータとしたので、温水回収時にヒータの効きが悪化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車両用エンジン暖機装置の系統図である。
【図２】本発明の一実施例の車両用エンジン暖機装置の制御フローチャートである。
【図３】図２または図４の制御で用いられるマップである。
【図４】本発明の一実施例の車両用エンジン暖機装置の、もう一つの制御フローチャートである。
【符号の説明】
１　エンジン
２　ラジエータ
３　ラジエータ流路
４　サーモスタット
５　バイパス流路
６　ウォータポンブ
７　ヒータ流路
８　ウォータポンプ
９Ａ、９Ｂ　並設流路
１０　蓄熱器（蓄熱タンク）
１１　流量制御弁
１２　ヒータ
１３　放熱面積可変装置（たとえば、シャッタなど）
１４　駆動装置（たとえば、サーボモータ）
１５　水温センサ
１６　制御装置
【図１】
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【図２】
2004100665.tif 000004
【図３】
2004100665.tif 000005
【図４】
2004100665.tif 000006