(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な部品や制御の追加を必要とせず、軽量・低コストで対応可能としながら、ユーザーの車両乗り込み時、即時に暖機効果を得ることができると共に、ユーザーによる接続操作や切り離し操作の作業負担を低減することができる車載パワートレインの暖機システムを提供する。【解決手段】熱源として、家庭熱源を利用した住宅温水回路２を設け、エンジンを始動する前にエンジン冷却水循環回路と住宅温水回路を接続してエンジン冷却水循環回路に熱を取り込み、熱を取り込んだ後はエンジン冷却水循環回路と住宅温水回路を切り離すワンタッチコネクタを設けた。ワンタッチコネクタは、エンジン冷却水循環回路から分岐する両分岐管を連通遮断して、接続・切り離し操作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両側暖機回路に熱源からの熱を取り込み、車載パワートレインの暖機を促進する車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記熱源として、家庭熱源を利用した住宅側熱源回路を設け、
前記車両側暖機回路と前記住宅側熱源回路に、車載パワートレインを始動する前に両回路を接続して前記車両側暖機回路に熱を取り込み、熱を取り込んだ後は両回路を切り離すコネクタを設け、
前記コネクタは、前記車両側暖機回路から分岐する第１分岐管と前記住宅側熱源回路から分岐する第２分岐管の接続・切り離し操作を行うだけで、両分岐管を連通・遮断するワンタッチコネクタであることを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項２】
請求項１に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記車両側暖機回路は、車両のエンジン冷却水循環回路であり、
前記住宅側熱源回路は、前記家庭熱源によりタンクに貯留された温水が流通する住宅温水回路であることを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記車両は、住宅側電源から車載のバッテリに充電する充電接続部を有するプラグインハイブリッド車両であり、
前記ワンタッチコネクタは、一回の接続操作により、前記車両側暖機回路と前記住宅側熱源回路の暖機熱接続と同時に、充電接続を行うことを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項４】
請求項３に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記車両側暖機回路は、車両のエンジン冷却水循環回路であり、
前記住宅側熱源回路は、前記家庭熱源によりタンクに貯留された温水が流通する住宅温水回路であり、
前記エンジン冷却水循環回路から分岐する第１分岐管の端部位置に車両側ジャックを設けると共に、前記車両側ジャックの位置に充電用コンセントを設け、
前記住宅温水回路から分岐する第２分岐管の端部位置に住宅側プラグを設けると共に、前記住宅側プラグの位置に充電用プラグを設け、
前記ワンタッチコネクタは、前記車両側ジャックを構成する温水流入管と温水排出管と充電用コンセントを集合した車両側コネクタ部と、前記住宅側プラグを構成する温水流入管と温水排出管と充電用プラグを集合した住宅側コネクタ部と、を備えた構成であることを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項５】
請求項４に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記住宅側コネクタ部は、前記充電用プラグを上側位置に配置し、前記温水流入管と前記温水排水管を前記充電用プラグの下側位置に配置したことを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項６】
請求項５に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記住宅側コネクタ部は、前記充電用プラグと、前記温水流入管及び前記温水排水管の間の位置に、接続部材端面よりコネクタ軸方向に突出する仕切り板を設定したことを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６の何れか１項に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記住宅側コネクタ部は、少なくとも操作者が把持する端部外周位置を、電気絶縁層により被覆したことを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【請求項８】
請求項３乃至請求項７の何れか１項に記載された車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記住宅側コネクタ部は、住宅電源から前記充電用プラグまでの充電用電源回路の途中位置に、漏電時に前記充電用プラグへの通電を遮断するブレーカを設けたことを特徴とする車載パワートレインの暖機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両側暖機回路に熱源からの熱を取り込み、エンジンやトランスミッションやモータ等の車載パワートレインの暖機を促進する車載パワートレインの暖機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境対応型パワートレインを持つ車両として更に需要増加が期待されるハイブリッド車両は、エンジン車両に比べて排出熱量が少なく、寒冷時、車両発進してもしばらくの間は車室内温度が低いままというように、暖房性能不足が懸念される。
【０００３】
また、エンジンそのものの燃費性能向上と同様に、燃費改善のためにはエンジンやトランスミッションの暖機促進も重要な技術である。暖機促進の対応策としては、現在、内燃エンジンの始動前に排気ガス触媒を予熱するハイブリッド車両の発電用内燃エンジンの運転方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、エンジン冷却回路とモータ冷却回路を有するハイブリッド車両において、廃熱を回収し暖機促進を図る車両用廃熱利用装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２８７４４４９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２１３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の発電用内燃エンジンの運転方法にあっては、エンジン燃焼制御において暖房・暖機のために燃料を通常より多めに噴く必要があり、それらが結局燃費悪化の要因となっている。
【０００５】
また、従来の車両用廃熱利用装置にあっては、排熱回収や蓄熱において、部品点数の増加による重量増によりその効果が十分発揮されない場合が考えられる。しかも、部品やシステム回路の追加や複雑な制御追加によるコストアップ要因の一つにもなる。
【０００６】
更に、上記従来方法は、いずれも車両の内部熱源を用いるものであるため、寒冷地や冬季等での発進時には、エンジンを始動した時点からエンジン暖機が完了する時までに、少なくとも数分程度は時間が掛かってしまい、即効性のある暖機効果が得られない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、複雑な部品や制御の追加を必要とせず、軽量・低コストで対応可能としながら、ユーザーの車両乗り込み時、即時に暖機効果を得ることができると共に、ユーザーによる接続操作や切り離し操作の作業負担を低減することができる車載パワートレインの暖機システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、車両側暖機回路に熱源からの熱を取り込み、車載パワートレインの暖機を促進する車載パワートレインの暖機システムにおいて、
前記熱源として、家庭熱源を利用した住宅側熱源回路を設け、
前記車両側暖機回路と前記住宅側熱源回路に、車載パワートレインを始動する前に両回路を接続して前記車両側暖機回路に熱を取り込み、熱を取り込んだ後は両回路を切り離すコネクタを設け、
前記コネクタは、前記車両側暖機回路から分岐する第１分岐管と前記住宅側熱源回路から分岐する第２分岐管の接続・切り離し操作を行うだけで、両分岐管を連通・遮断するワンタッチコネクタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明の車載パワートレインの暖機システムにあっては、車載パワートレインを始動する前、ワンタッチコネクタにより接続操作を行うだけで、車両側暖機回路と住宅側熱源回路が連通される。この両回路の接続状態で住宅側熱源回路から車両側暖機回路に熱が取り込まれる。そして、車両側暖機回路側に熱を取り込んだ後、ワンタッチコネクタにより切り離し操作を行うだけで、車両側暖機回路と住宅側熱源回路が遮断される。
すなわち、車載パワートレインの暖機を促進するために家庭の熱エネルギーを利用したもので、例えば、家庭の床暖房用の温水に車両冷却水と同じ不凍液（ＬＬＣ）を用い、車両のエンジン冷却水循環回路に家庭の床暖房用温水回路からの温水を送り込む。
このように、車両側の追加部品として、例えば、分岐管やコネクタのみの追加とすることが可能であるため、複雑な部品や制御の追加が必要なく、軽量・低コストとなる。
そして、車両への乗り込む前に予め車両側暖機回路に熱を取り込むことで、ユーザーの車両への乗り込み時、即時に暖機効果が得られる。例えば、エンジン冷却水の温度を高めるエンジン暖機の場合、エンジン始動初期の冷感もなく、また燃料噴射量の増加も必要ないため燃費向上に繋がる。
加えて、接続・切り離し操作を行うだけで、第１分岐管と第２分岐管を連通・遮断するワンタッチコネクタを採用したため、ユーザーによる接続操作や切り離し操作の作業負担が低減される。
この結果、複雑な部品や制御の追加を必要とせず、軽量・低コストで対応可能としながら、ユーザーの車両乗り込み時、即時に暖機効果を得ることができると共に、ユーザーによる接続操作や切り離し操作の作業負担を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の車載パワートレインの暖機システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のエンジン（車載パワートレインの一例）の暖機システムと暖機方法が適用されたエンジン車両を示す概略斜視図である。図２は実施例１のエンジンの暖機システムを示す全体システム図である。図３は実施例１のエンジンの暖機システムにおけるコネクタの接続直前の切り離し状態を示す断面図である。図４は実施例１のエンジンの暖機システムにおけるコネクタの接続状態を示す断面図である。
【００１２】
実施例１のエンジンの暖機システムは、図１に示すように、車両のエンジン冷却水循環回路１（車両側暖機回路）に熱源からの熱を取り込み、エンジンＥの暖機を促進するもので、前記熱源として、家庭熱源を利用した住宅温水回路２（住宅側熱源回路）を設け、前記エンジン冷却水循環回路１と前記住宅温水回路２に、エンジンＥを始動する前に両回路１，２を接続して前記エンジン冷却水循環回路１に熱を取り込み、熱を取り込んだ後は両回路１，２を切り離すワンタッチコネクタ３（コネクタ）を設けている。
【００１３】
前記エンジン冷却水循環回路１は、図２に示すように、エンジンＥとラジエータ４とヒータコア５とを並列に接続する回路であり、エンジン冷却水として、不凍液（ＬＬＣ：Long Life Coolant）が用いられている。なお、前記ヒータコア５は、車室内暖房のためのエアコンユニットケース内に配置される。
【００１４】
前記住宅温水回路２は、図２に示すように、深夜電気やガス等を利用して加熱するヒータ６（家庭熱源）によりタンク７に貯留された家庭の床暖房用温水（温水）が流通する回路であり、水媒体としては、エンジン冷却水と同じ不凍液が用いられている。すなわち、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２は、同じ水媒体を用いた回路である。
【００１５】
そして、前記住宅温水回路２には、図２に示すように、熱の取り込み時、温水を車両循環側に切り替える温水循環切り替えバルブ８と、住宅温水回路２とエンジン冷却水循環回路１に温水を循環させる循環ポンプ９と、を備えている。
また、住宅温水回路２には、図２に示すように、温水循環切り替えバルブ８を主回路に流す側とし、循環ポンプ９を駆動させる床暖房時、タンク７に貯留された温水を循環して導入する床暖房用熱交換器１０を有する。
【００１６】
前記ワンタッチコネクタ３は、図３に示すように、前記エンジン冷却水循環回路１から分岐する第１分岐管301，301'の位置に設けた車両側ジャック３ａと、前記住宅温水回路２から分岐する第２分岐管302，302'の位置に設けた住宅側プラグ３ｂと、を備えた構成である。
【００１７】
前記ワンタッチコネクタ３は、図４に示すように、車両側ジャック３ａと住宅側プラグ３ｂの接続操作を行うだけで、接続状態にて第１分岐管301，301'と第２分岐管302，302'を連通する。そして、前記ワンタッチコネクタ３は、図３に示すように、車両側ジャック３ａと住宅側プラグ３ｂの切り離し操作を行うだけで、切り離し状態にて第１分岐管301，301'と第２分岐管302，302'を遮断する。
【００１８】
すなわち、切り離し時の車両側ジャック３ａにおいては、図３に示すように、第１分岐管301に設けられたスプリング303の付勢力により入口開口304が入口蓋305により閉じられ、第１分岐管301'に設けられたスプリング306の付勢力により出口開口307が出口蓋308により閉じられる。そして、エンジン冷却水循環回路１内のバタフライバルブ309が開いている。このため、矢印方向にエンジン冷却水が流れるように、通常のエンジン冷却水循環回路１となる。
【００１９】
切り離し時の住宅側プラグ３ｂにおいては、図３に示すように、第２分岐管302に設けられたスプリング314の付勢力により入口開口315が入口蓋316により閉じられ、第２分岐管302'に設けられたスプリング317の付勢力により出口開口318が出口蓋319により閉じられる。
【００２０】
一方、接続時の車両側ジャック３ａにおいては、図４に示すように、第２分岐管302に形成された入口押し込み端部310,310がスプリング303の付勢力に抗して入口蓋305を押し込むことにより入口開口304が開き、第２分岐管302'に形成された出口押し込み端部311,311がスプリング306の付勢力に抗して出口蓋308を押し込むことにより出口開口307が開く。そして、エンジン冷却水循環回路１内の入口開口304と出口開口307の間の位置に設けられたバタフライバルブ309が、入口蓋305に形成された第１押し出し棒320により押されて閉じる。
【００２１】
接続時の住宅側プラグ３ｂにおいては、図４に示すように、入口蓋305に形成された第２押し出し棒321がスプリング314の付勢力に抗して入口蓋316を押し込むことにより入口開口315が開き、出口蓋308に形成された第３押し出し棒322がスプリング317の付勢力に抗して出口蓋319を押し込むことにより出口開口318が開く。
【００２２】
このため、住宅温水回路２からの温水が、入口開口315,304から矢印方向にエンジン冷却水循環回路１へと流入し、エンジン冷却水循環回路１からのエンジン冷却水が出口開口307,318から矢印方向へと住宅温水回路２に流出する。なお、接続時に水密シール性を確保するため、第２分岐管302，302'には、入口側Ｏ−リング312と出口側Ｏ−リング313が設けられている。
【００２３】
前記ワンタッチコネクタ３の車両側ジャック３ａは、図１に示すように、車両のフェンダー周辺に設定し、前記住宅側プラグ３ｂを接続するときに開き、前記住宅側プラグ３ｂを切り離した後に閉じる開閉蓋１１を有する。なお、この開閉蓋１１は、例えば、ガソリン給油口に設定されるように、閉じたときに車体アウターパネル面と一体的な連続面となるように形状設定された開閉蓋をいう。
【００２４】
次に、実施例１のエンジンの暖機システムにおけるプラグインウォームアップ制御系の構成を説明する。ここで、「プラグインウォームアップ」とは、コネクタ３の住宅側プラグ３ｂを車両側ジャック３ａに接続した状態で（プラグイン）、住宅温水回路２の温水によりエンジンＥの暖機を促進させる（ウォームアップ）ことをいう。
【００２５】
プラグインウォームアップ制御系としては、図２に示すように、演算処理回路として、プラグインウォームアップコントローラ１２を有する。このプラグインウォームアップコントローラ１２の操作盤には、マニュアルスイッチ１３と、オートスイッチ１４と、タイマー設定ダイアル１５と、作動ランプ１６と、を有する。
【００２６】
さらに、プラグインウォームアップコントローラ１２には、外気温センサ１７と、温水温度センサ１８と、コネクタ接続スイッチ１９等からのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。また、プラグインウォームアップコントローラ１２からは、温水循環切り替えバルブ８と循環ポンプ９に対して制御指令を出力する。
【００２７】
図５は実施例１のプラグインウォームアップコントローラ１２により実行されるプラグインウォームアップ制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２８】
ステップＳ１では、コネクタ接続スイッチ１９からのスイッチ信号がオフからオンへ変わったか否かを判断し、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ１での判断を繰り返す。
すなわち、このステップＳ１では、ワンタッチコネクタ３の住宅側プラグ３ｂを車両側ジャック３ａに接続するプラグイン操作が行われたことを、コネクタ接続スイッチ１９からのスイッチ信号の変化により確認する。
【００２９】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのプラグイン操作が行われたとの判断に続き、マニュアルスイッチ１３からのスイッチ信号がオンであるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ５へ移行し、NOの場合はステップＳ３へ移行する。
すなわち、実施例１の場合、プラグインウォームアップ制御として手動制御と自動制御を選択可能としているが、マニュアルスイッチ１３への操作による手動制御を、自動制御に優先して行うようにしている。
【００３０】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのマニュアルスイッチ１３からのスイッチ信号がオフであるとの判断に続き、オートスイッチ１４からのスイッチ信号がオンであるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ２へ戻る。
【００３１】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのオートスイッチ１４からのスイッチ信号がオンであるとの判断に続き、タイマー設定ダイアル１５により設定された設定時間に到達したか否かを判断し、YESの場合はステップＳ５へ移行し、NOの場合はステップＳ２へ戻る。
ここで、タイマー設定ダイアル１５は、エンジン運転を開始する前（例えば、10分前）に温水の車両への流入が完了するように作動開始時間を設定するもので、時間設定は、何時間何分後というように待ち時間を設定しても良いし、午前６時というように時計時間を設定しても良い。
【００３２】
ステップＳ５では、ステップＳ２でのマニュアルスイッチ１３がオンであるとの判断、あるいは、ステップＳ４でのタイマー設定時間に到達したとの判断に続き、その時点での外気温センサ１７からの外気温Toと、温水温度センサ１８からの温水温度Twを読み込み、ステップＳ６へ移行する。
【００３３】
ステップＳ６では、ステップＳ５での外気温Toと温水温度Twの読み込みに続き、温水循環切り替えバルブ８に対し温水を車両循環側に切り替える指令を出力すると共に、循環ポンプ９を駆動する指令を出力し、ステップＳ７へ移行する。
なお、循環ポンプ９は、家庭暖房コントローラ側でも駆動制御されているので、既に床暖房制御のためにポンプ駆動状態にある場合には、ポンプ駆動状態を維持する。
【００３４】
ステップＳ７では、ステップＳ６での温水循環切り替えバルブ８と循環ポンプ９に対する温水循環開始指令の出力に続き、ステップＳ５にて読み込まれた外気温Toと温水温度Twに基づいて目標暖機温度T*を設定し、ステップＳ８へ移行する。
ここで、目標暖機温度T*を設定する場合の一例を説明する。外気温Toによりエンジン冷却水温度を推定できるので、温水温度とエンジン冷却水温度の差温を変え、エンジン冷却水と温水を循環させたときに到達するエンジン冷却水の温度上昇分を予め実験により求めてマップ化しておく。そして、目標暖機温度T*は、温水温度Twと外気温Toの差温とマップによりエンジン冷却水の温度上昇分を求め、この温度上昇分を外気温Toに加算することで設定する。
【００３５】
ステップＳ８では、ステップＳ７での目標暖機温度T*の設定に続き、温水温度センサ１８からの温水温度Twが目標暖機温度T*以下になったか否かを判断し、YESの場合はステップＳ１０へ移行し、NOの場合はステップＳ９へ移行する。
すなわち、温水とエンジン冷却水の循環混合により、温水温度Twが徐々に低下していくが、この温水温度Twが目標暖機温度T*以下になることで、温水とエンジン冷却水の循環混合によるエンジン暖機が完了したと推定できることによる。ちなみに、温水とエンジン冷却水の循環混合に要する時間は、30秒程度であることで、循環開始からタイマー管理によりエンジン暖機の完了を推定しても良い。
【００３６】
ステップＳ９では、ステップＳ８でのTw＞T*であるとの判断に続き、マニュアルスイッチ１３からのスイッチ信号がオフであるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ１０へ移行し、NOの場合はステップＳ８へ戻る。
【００３７】
ステップＳ１０では、ステップＳ８でのTw≦T*であるとの判断、あるいは、ステップＳ９でのマニュアルスイッチ１３がオフであるとの判断に続き、温水循環切り替えバルブ８に対し温水を温水回路循環側に切り替える指令を出力すると共に、循環ポンプ９を停止する指令を出力し、リターンへ移行する。
なお、循環ポンプ９は、家庭暖房コントローラ側でも駆動制御されているので、床暖房制御側でポンプ駆動の指令が出されている場合は、循環ポンプ９を停止することなく、ポンプ駆動状態を維持する。
【００３８】
次に、作用を説明する。
まず、「車両の暖機促進技術について」の説明を行い、続いて、実施例１のエンジンの暖機システムにおける作用を、「マニュアル操作によるプラグインウォームアップ作用」、「自動制御によるオートプラグインウォームアップ作用」に分けて説明する。
【００３９】
［車両の暖機促進技術について］
現状の車両の暖機促進技術としては、エンジン回転数アップ、廃熱回収、蓄熱などの方法により行われている。このうち、エンジン回転数をアップすると、燃料消費量が上昇し、燃費の悪化を招く。また、エンジン回転数アップ、廃熱回収、蓄熱のいずれの方法も、車両自体が持つ熱エネルギーを利用するものであるため、寒冷地や冬季等での発進時には、エンジンを始動した時点からエンジン暖機が完了する時までに、少なくとも数分程度は時間が掛かってしまい、暖機の即効性が不足している。
【００４０】
一方、燃費向上を目標の一つとして掲げる環境対応技術の開発が進み、ハイブリッド車両やバイオ燃料エンジン車両やアイドルストップ車両などが提案されている。しかし、これらの車両は、車両自体が生成する熱エネルギーの削減を目指すものであるため、一般のエンジン車両に比べて暖機促進が困難になる。
【００４１】
すなわち、環境対応技術による車両の場合、所望の燃費向上を達成するには、一般のエンジン車両と同様に、エンジンやトランスミッションなどの暖機促進が重要な解決課題となる。しかし、環境対応技術が進めば進むほど、車両自体が生成する熱エネルギーの削減量も多くなるため、一般のエンジン車両に比べて暖機に利用する熱エネルギーが不足してしまう。
【００４２】
そこで、本発明者は、車両自体が持つ熱エネルギーを利用するという考え方をそのまま踏襲したのでは暖機の即効性を解決できない点と、車両熱エネルギーに代えて外部の熱エネルギーを利用する点と、外部の熱エネルギーとして家庭用の暖房媒体、もしくは、廃熱を利用する点に着目した。
この着目点にしたがって、
・家庭用暖房媒体（温水）をキーオフ時に車体へ循環させる。
・接続部（コネクタ）は出来る限り使用者の作業を容易にする構造とする。
・タイマー機能によりエンジン始動前に暖機が完了するように作動コントロールする。
をコンセプトとするプラグインウォームアップによる車載パワートレインの暖機システムを提案した。
【００４３】
［マニュアル操作によるプラグインウォームアップ作用］
例えば、寒冷地や冬季などで、自宅に駐車させている車両を予定外の時間に走らせる必要が生じた場合、まず、駐車場へ行き、エンジンＥを始動する前に開閉蓋１１を開け、露出した車両側ジャック３ａに対し住宅側プラグ３ｂを接続する。このワンタッチコネクタ３の接続操作により、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２が接続される。
【００４４】
そして、プラグインウォームアップコントローラ１２の操作盤に設けられているマニュアルスイッチ１３を操作してスイッチオンとすると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ５→ステップＳ６へと進み、ステップＳ６では、温水循環切り替えバルブ８に対し温水を車両循環側に切り替える指令が出力されると共に、循環ポンプ９を駆動する指令が出力される。そして、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進み、ステップＳ８→ステップＳ９の流れを繰り返すことで、エンジン冷却水循環回路１に熱を取り込む。
【００４５】
したがって、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２の接続状態で、住宅温水回路２の温水がエンジン冷却水循環回路１に流れ込み、さらに、エンジン冷却水循環回路１からは低温のエンジン冷却水が住宅温水回路２に戻り、この温水の循環流れが繰り返され、住宅温水回路２からエンジン冷却水循環回路１に熱が取り込まれ、エンジン冷却水の温度が上昇する。
【００４６】
マニュアルスイッチ１３をオンとしたままでしばらく待ち、ステップＳ８のエンジン暖機完了条件が成立する前に、時点でプラグインウォームアップコントローラ１２の操作盤に設けられているマニュアルスイッチ１３を操作してスイッチオフとすると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ９からステップＳ１０へと進み、ステップＳ１０では、温水循環切り替えバルブ８に対し温水回路側に切り替える指令が出力されると共に、床暖房を使っていないときは循環ポンプ９を停止する指令が出力される。
【００４７】
また、マニュアルスイッチ１３をオンとしたままでしばらく待ち、ステップＳ８のエンジン暖機完了条件が成立すると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８からステップＳ１０へと進み、ステップＳ１０では、温水循環切り替えバルブ８に対し温水回路側に切り替える指令が出力されると共に、床暖房を使っていないときは循環ポンプ９を停止する指令が出力される。
【００４８】
その後、車両側ジャック３ａから住宅側プラグ３ｂを切り離し、開いていた開閉蓋１１を閉じるワンタッチコネクタ３の切り離し操作を行うことにより、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２が切り離される。
【００４９】
したがって、ユーザーが車両に乗り込んでエンジン始動を行うと、プラグインウォームアップ作用により即時にエンジン暖機効果が得られることになり、エンジン始動初期からヒータコア５による車室内暖房が発揮され、ユーザーに冷感を与えることもなく、また、燃料噴射量の増加も必要ないため燃費向上に繋がる。
【００５０】
［自動制御によるオートプラグインウォームアップ作用］
例えば、寒冷地や冬季などで、自宅に駐車させている車両をいつもと同じ朝の出勤時間に走らせるような場合、前日の夜に自宅へ戻って駐車場に車両を停止させ、エンジンを切った車両から降りた後、開閉蓋１１を開け、露出した車両側ジャック３ａに対し住宅側プラグ３ｂを接続する。このワンタッチコネクタ３の接続操作により、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２が接続される。
【００５１】
そして、プラグインウォームアップコントローラ１２の操作盤に設けられているオートスイッチ１４を操作してスイッチオンとし、タイマー設定ダイアル１５により暖機開始時間を設定し、車両から離れる。なお、毎日、決まった時間に暖機開始をする場合には、タイマー設定ダイアル１５による設定操作は不要である。
【００５２】
この自動設定操作を行った場合、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進み、ステップＳ４では、タイマー設定時間に到達していないことで、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れが繰り返され、暖機開始まで待機される。
【００５３】
そして、翌朝となり、ステップＳ４において、タイマー設定時間に到達したと判断されると、ステップＳ４からステップＳ５→ステップＳ６へと進み、ステップＳ６では、温水循環切り替えバルブ８に対し温水を車両循環側に切り替える指令が出力されると共に、循環ポンプ９を駆動する指令が出力される。そして、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進み、ステップＳ８→ステップＳ９の流れを繰り返すことで、エンジン冷却水循環回路１に熱を取り込む。
【００５４】
したがって、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２の接続状態で、住宅温水回路２の温水がエンジン冷却水循環回路１に流れ込み、さらに、エンジン冷却水循環回路１からは低温のエンジン冷却水が住宅温水回路２に戻り、この温水の循環流れが繰り返され、住宅温水回路２からエンジン冷却水循環回路１に熱が取り込まれ、エンジン冷却水の温度が上昇する。
【００５５】
そして、エンジン暖機が進行し、ステップＳ８のエンジン暖機完了条件が成立すると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ８からステップＳ１０へと進み、ステップＳ１０では、温水循環切り替えバルブ８に対し温水回路側に切り替える指令が出力されると共に、床暖房を使っていないときは循環ポンプ９を停止する指令が出力される。
【００５６】
その後、車両に乗り込むために駐車場に来たユーザーは、車両側ジャック３ａから住宅側プラグ３ｂを切り離し、開いていた開閉蓋１１を閉じるワンタッチコネクタ３の切り離し操作を行うことにより、エンジン冷却水循環回路１と住宅温水回路２が切り離される。
【００５７】
したがって、ユーザーが車両に乗り込んでエンジン始動を行うと、プラグインウォームアップ作用により即時にエンジン暖機効果が得られることになり、エンジン始動初期からヒータコア５による車室内暖房が発揮され、ユーザーに冷感を与えることもなく、また、燃料噴射量の増加も必要ないため燃費向上に繋がる。
【００５８】
なお、マニュアル操作であるか自動制御であるかに限らず、ワンタッチコネクタ３を切り離すことを忘れ、ユーザーが車両に乗り込み、エンジンＥを始動させようとした場合には、ワンタッチコネクタ３が接続状態のままであることをブザー音やランプ点滅により知らせる。この場合、車両側の警報制御系に、車両側に設けたコネクタ接続スイッチからのスイッチ信号による警報機能を付加する。さらに、警報に加えて、コネクタ接続が確認されるまでエンジンＥの始動禁止措置を講じるようにしても良い。
【００５９】
次に、効果を説明する。
実施例１の車載パワートレインの暖機システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６０】
(1) 車両側暖機回路に熱源からの熱を取り込み、車載パワートレインの暖機を促進する車載パワートレインの暖機システムにおいて、前記熱源として、家庭熱源を利用した住宅側熱源回路を設け、前記車両側暖機回路と前記住宅側熱源回路に、車載パワートレインを始動する前に両回路を接続して前記車両側暖機回路に熱を取り込み、熱を取り込んだ後は両回路を切り離すコネクタを設け、前記コネクタは、前記車両側暖機回路から分岐する第１分岐管301,301'と前記住宅側熱源回路から分岐する第２分岐管302,302'の接続・切り離し操作を行うだけで、両分岐管301,301',302,302'を連通遮断するワンタッチコネクタ３であるため、複雑な部品や制御の追加を必要とせず、軽量・低コストで対応可能としながら、ユーザーの車両乗り込み時、即時に暖機効果を得ることができると共に、ユーザーによる接続操作や切り離し操作の作業負担を低減することができる。
【００６１】
(2) 前記車両側暖機回路は、車両のエンジン冷却水循環回路１であり、前記住宅側熱源回路は、前記家庭熱源によりタンク７に貯留された温水が流通する住宅温水回路２であるため、ユーザーが車両に乗り込むと即時にエンジン暖機効果が得られ、エンジン始動初期からヒータコア５による車室内暖房が発揮することができると共に、燃費向上を図ることができる。加えて、ワンタッチコネクタ３に対する接続操作や切り離し操作だけで、温水の連通・遮断を行うことができる。
【実施例２】
【００６２】
実施例２は、家庭用電源で電池を充電できるプラグインハイブリッド車両に対して適用するに際し、ワンタッチコネクタを温水接続と充電接続の両方を兼用するコネクタとする例である。
【００６３】
まず、構成を説明する。
図６は実施例２のエンジン（車載パワートレインの一例）の暖機システムを適用したプラグインハイブリッド車両を示す全体斜視図である。図７は実施例２のエンジンの暖機システムを適用したプラグインハイブリッド車両における住宅側コネクタ部を示す図であり、(a)は住宅側コネクタ部の図６Ａ方向矢視図を示し、(b)は住宅側コネクタ部の側面図を示す。
【００６４】
前記プラグインハイブリッド車両２１は、図６に示すように、住宅側電源から車載のバッテリに充電する充電接続部２２を有する。また、プラグインハイブリッド車両２１における車両側暖機回路は、実施例１と同様に、エンジン冷却水循環回路であり、住宅側熱源回路は、実施例１と同様に、家庭熱源によりタンクに貯留された温水が流通する住宅温水回路である。
【００６５】
実施例２のワンタッチコネクタ２３は、図６に示すように、充電接続部２２の位置に設定した車両側コネクタ部２４と、住宅温水回路からの分岐管の端部位置に設定した住宅側コネクタ部２５と、を備えた構成である。そして、一回の接続操作により、エンジン冷却水循環回路と住宅温水回路の温水接続（暖機熱接続）と同時に、充電接続を行う。
【００６６】
前記車両側コネクタ部２４は、エンジン冷却水循環回路から分岐する第１分岐管の端部位置に設けた車両側ジャックを構成する温水流入管及び温水排出管と、車両側ジャックの位置に設けた充電用コンセントを集合している。この車両側コネクタ部２４の図示を省略しているが、住宅側コネクタ部２５とは対の構成である。
【００６７】
前記住宅側コネクタ部２５は、図７(a)に示すように、住宅温水回路から分岐する第２分岐管の端部位置に設けた住宅側プラグを構成する温水流入管２６及び温水排出管２７と、住宅側プラグの位置に設けた充電用プラグ２８を集合している。
【００６８】
前記住宅側コネクタ部２５は、図７(a),(b)に示すように、充電用プラグ２８を上側位置に配置し、温水流入管２６と温水排水管２７を充電用プラグ２８の下側位置に配置している。そして、充電用プラグ２８と、温水流入管２６及び温水排水管２７の間の位置に、接続部材端面よりコネクタ軸方向に突出する仕切り板２９を設定している。
【００６９】
前記住宅側コネクタ部２５は、少なくとも操作者が把持する端部外周位置を含めて全体を、温水流入管２６と温水排水管２７と充電用プラグ２８と仕切り板２９を取り囲んで、フレキシブルなホース構造による電気絶縁層３０により被覆している。さらに、住宅側コネクタ部２５は、住宅電源から充電用プラグ２８までの充電用電源回路の途中位置に、漏電時に充電用プラグ２８への通電を遮断する図外のブレーカを設けている。
【００７０】
なお、実施例２のワンタッチコネクタ２３における温水流入管２６と温水排水管２７のワンタッチ接続構造、並びに、他のシステム構成については、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７１】
次に、作用を説明する。
図８に示すように、家庭用電源で電池を充電できるプラグインハイブリッド車両は、一般的なハイブリッド車両よりも電池の容量を増やすことで、モータによる電気自動車モードで走行できる距離を長くする。長距離走行や高速走行などは、エンジンとモータによるハイブリッド車モードで駆動する。
【００７２】
駆動エネルギー源として、ガソリンなどに対して電気を用いる比率が高まるため、一般的なハイブリッド車に比べてCO2削減や大気汚染防止への効果が期待できる。料金の安い深夜電力を利用して充電すれば，ユーザーにとっても燃料代の低減というメリットが生まれる。
【００７３】
そこで、プラグインハイブリッド車両に本発明の暖機システムを採用した場合、コネクタ構造として、充電用コネクタと暖機用コネクタをそれぞれ独立に設定すると、車両側にコネクタを覆う２箇所の開閉蓋を設定する必要があるばかりでなく、プラグインウォームアップ操作とプラグインバッテリチャージ操作をそれぞれ行う必要があり、ユーザーの操作負担がかなり増大することになる。
【００７４】
これに対し、実施例２では、ワンタッチコネクタ２３を構成する１箇所の車両側コネクタ部２４に対して住宅側コネクタ部２５を差し込む一回の接続操作により、エンジン冷却水循環回路と住宅温水回路の温水接続と同時に、充電接続を行うようにしている。
【００７５】
したがって、温水接続を行う接続操作のついでに充電接続を行うことができるし、また、充電接続を行う接続操作のついでに温水接続を行うことができる。このように、プラグインウォームアップ操作とプラグインバッテリチャージ操作をそれぞれ行う必要が解消されることで、ユーザーの操作負担を減少させることができる。なお、プラグインウォームアップ操作のみを行いたい場合には、充電用プラグ２８までの通電を手動スイッチ操作により遮断しておけばよいし、また、プラグインバッテリチャージ操作のみを行いたい場合には、温水回路の切り替えバルブを、温水供給を停止する側に切り替えたままにしておけばよい。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００７６】
次に、効果を説明する。
実施例２の車載パワートレインの暖機システムにあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７７】
(3) 前記車両は、住宅側電源から車載のバッテリに充電する充電接続部を有するプラグインハイブリッド車両２１であり、前記ワンタッチコネクタ２３は、一回の接続操作により、前記車両側暖機回路と前記住宅側熱源回路の暖機熱接続と同時に、充電接続を行うため、プラグインウォームアップ操作とプラグインバッテリチャージ操作を１回の操作により行うことができるというように、プラグインハイブリッド車両２１のユーザー操作負担を軽減することができる。
【００７８】
(4) 前記車両側暖機回路は、車両のエンジン冷却水循環回路であり、前記住宅側熱源回路は、前記家庭熱源によりタンクに貯留された温水が流通する住宅温水回路であり、前記エンジン冷却水循環回路から分岐する第１分岐管の端部位置に車両側ジャックを設けると共に、前記車両側ジャックの位置に充電用コンセントを設け、前記住宅温水回路から分岐する第２分岐管の端部位置に住宅側プラグを設けると共に、前記住宅側プラグの位置に充電用プラグ２８を設け、前記ワンタッチコネクタ２３は、前記車両側ジャックを構成する温水流入管と温水排出管と充電用コンセントを集合した車両側コネクタ部２４と、前記住宅側プラグを構成する温水流入管２６と温水排出管２７と充電用プラグ２８を集合した住宅側コネクタ部２５と、を備えた構成であるため、即効性のあるエンジン暖機と、モータ走行モードによる走行距離を伸ばすバッテリ蓄電を、車両側コネクタ部２４に対し住宅側コネクタ部２５を接続するだけの１回の操作により達成することができる。
【００７９】
(5) 前記住宅側コネクタ部２５は、前記充電用プラグ２８を上側位置に配置し、前記温水流入管２６と前記温水排水管２７を前記充電用プラグ２８の下側位置に配置したため、温水流入管２６または温水排水管２７から水漏れがあっても、充電用プラグ２８に流れ込むことが無く、漏電の発生を未然に防止することができる。
【００８０】
(6) 前記住宅側コネクタ部２５は、前記充電用プラグ２８と、前記温水流入管２６及び前記温水排水管２７の間の位置に、接続部材端面よりコネクタ軸方向に突出する仕切り板２９を設定したため、温水流入管２６または温水排水管２７から充電用プラグ２８側へ温水が飛散しようとしても、仕切り板２９により受け止められ、充電用プラグ２８側への温水飛散を確実に防止することができる。
【００８１】
(7) 前記住宅側コネクタ部２５は、少なくとも操作者が把持する端部外周位置を、電気絶縁層３０により被覆したため、例え漏電が発生しても、電気的絶縁によりユーザーを保護することができる。
【００８２】
(8) 前記住宅側コネクタ部２５は、住宅電源から前記充電用プラグ２８までの充電用電源回路の途中位置に、漏電時に前記充電用プラグ２８への通電を遮断するブレーカを設けたため、例え漏電が発生しても、通電遮断によりユーザーを保護することができる。つまり、漏電の発生に対しては、二重の保護対策を施している。
【００８３】
以上、本発明の車載パワートレインの暖機システムを実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、暖機システムの設計の変更や追加や暖機方法の変更や追加等は許容される。
【００８４】
実施例１，２では、プラグインウォームアップにより家庭用温水を直接車両に呼び込む例を示したが、家庭の熱エネルギーを利用する考え方において、熱交換器を介してエンジン冷却水の温度を上昇させるようにした例としても良い。この熱交換器を介してエンジン冷却水の温度を上昇させる場合、水媒体の制限を受けないため、床暖房用温水以外に、給湯や風呂などの家庭排熱を利用し、エンジン冷却水を暖機することもできる。
【００８５】
実施例１，２では、車両側暖機回路として車両のエンジン冷却水循環回路を示し、住宅側熱源回路として、家庭熱源によりタンクに貯留された温水が流通する住宅温水回路を示した。しかし、車両側暖機回路としては、トランスミッションオイル回路やモータ冷却水循環回路などを用いても良い。また、住宅側熱源回路としては、暖房用熱交換器や廃熱回収用熱交換器を有する温水回路以外に、ヒータやタンクを持たず瞬間湯沸かし器などのように車両側暖機回路から導入した媒体を直接加熱するような回路などを用いても良い。
【００８６】
実施例１，２では、住宅側から配管を伸ばし、ワンタッチ操作にて接続するワンタッチコネクタの例を示したが、逆に、車両側から配管を伸ばし、ワンタッチ操作にて接続するワンタッチコネクタとしても良い。
【００８７】
要するに、熱源として、家庭熱源を利用した住宅側熱源回路を設け、車両側暖機回路と住宅側熱源回路に、車載パワートレインを始動する前に両回路を接続して車両側暖機回路に熱を取り込み、熱を取り込んだ後は両回路を切り離すコネクタを設け、コネクタは、車両側暖機回路から分岐する第１分岐管と住宅側熱源回路から分岐する第２分岐管の接続・切り離し操作を行うだけで、両分岐管を連通遮断するワンタッチコネクタとしたものであれば、実施例１，２に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
実施例１，２では、エンジンの暖機システムに適用する例を示したが、トランスミッションオイル加熱によるトランスミッション暖機やモータ冷却水加熱によるモータ暖機など、エンジン以外の車載パワートレインの暖機システムとしても適用することができる。要するに、車両側暖機回路に熱源からの熱を取り込み、車載パワートレインの暖機を促進する暖機システムであれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施例１のエンジン（車載パワートレインの一例）の暖機システムと暖機方法が適用されたエンジン車両を示す概略斜視図である。
【図２】実施例１のエンジンの暖機システムを示す全体システム図である。
【図３】実施例１のエンジンの暖機システムにおけるコネクタの接続直前の切り離し状態を示す断面図である。
【図４】実施例１のエンジンの暖機システムにおけるコネクタの接続状態を示す断面図である。
【図５】実施例１のプラグインウォームアップコントローラ１２により実行されるプラグインウォームアップ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例２のエンジン（車載パワートレインの一例）の暖機システムを適用したプラグインハイブリッド車両を示す全体斜視図である。
【図７】実施例２のエンジンの暖機システムを適用したプラグインハイブリッド車両における住宅側コネクタ部を示す図であり、(a)は住宅側コネクタ部の図６Ａ方向矢視図を示し、(b)は住宅側コネクタ部の側面図を示す。
【図８】現状のプラグインハイブリッド車両を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｅ  エンジン
１  エンジン冷却水循環回路（車両側暖機回路）
２  住宅温水回路（住宅側熱源回路）
３  ワンタッチコネクタ（コネクタ）
３ａ  車両側ジャック
３ｂ  住宅側プラグ
301，301'  第１分岐管
302，302'  第２分岐管
３ａ’  車両側プラグ
３ｂ’  住宅側ジャック
４  ラジエータ
５  ヒータコア
６  ヒータ（家庭熱源）
７  タンク
８  温水循環切り替えバルブ
９  循環ポンプ
１０  床暖房用熱交換器
１１  開閉蓋
１２  プラグインウォームアップコントローラ
１３  マニュアルスイッチ
１４  オートスイッチ
１５  タイマー設定ダイアル
１６  作動ランプ
１７  外気温センサ
１８  温水温度センサ
１９  コネクタ接続スイッチ
２１  プラグインハイブリッド車両
２２  充電接続部
２３  ワンタッチコネクタ
２４  車両側コネクタ部
２５  住宅側コネクタ部
２６  温水流入管
２７  温水排出管
２８  充電用プラグ
２９  仕切り板
３０  電気絶縁層
【図１】
2009068475.tif 000003
【図２】
2009068475.tif 000004
【図３】
2009068475.tif 000005
【図４】
2009068475.tif 000006
【図５】
2009068475.tif 000007
【図６】
2009068475.tif 000008
【図７】
2009068475.tif 000009
【図８】
2009068475.tif 000010