(57)【要約】  空調用電子制御ユニット１０は、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、バッテリー７の充電状態が高ければ、暖房用の熱源としてＰＴＣヒーター５を使用するとともにエンジン６の暖機要求を解除し、バッテリー７の充電状態が低ければ、暖房用の熱源としてエンジン６を使用するとともにエンジン６の暖機要求を設定する。これにより、暖房性能を確保しながらも、暖房のためにエンジン６の運転停止が禁止される頻度を少なくすることができる。
2012176284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能な車両の制御装置において、
前記エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、前記電気熱源と前記エンジンとのいずれを暖房用の熱源として使用するかをバッテリーの充電状態に応じて選択する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能な車両の制御装置において、
前記エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、前記電気熱源を暖房用の熱源として選択し、前記バッテリーの充電状態が低いときには、前記エンジンを暖房用の熱源として選択する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能であるとともに、暖機要求の設定に応じて前記エンジンの稼働率を高める車両の制御装置において、
前記エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、前記電気熱源を暖房用の熱源として選択するとともに前記暖機要求の設定を解除し、前記バッテリーの充電状態が低いときには、前記エンジンを暖房用の熱源として選択するとともに前記暖機要求を設定する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
エンジンとモーターとを駆動源として備えるハイブリッド車両に適用されて、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能であるとともに、暖機要求の設定に応じて前記エンジンの停止を禁止する車両の制御装置において、
前記エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、前記電気熱源を暖房用の熱源として選択するとともに前記暖機要求の設定を解除し、前記バッテリーの充電状態が低いときには、前記エンジンを暖房用の熱源として選択するとともに前記暖機要求を設定する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能な車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンとモーターとの２つの駆動源を備えるハイブリッド車両が実用されている。そして従来、ハイブリッド車両の制御装置として、特許文献１に記載の装置が提案されている。同文献に記載の制御装置では、暖房要求時に、エンジン冷却水の温度に応じてエンジンの運転モードを通常運転モードとヒーター用運転モードとの間で切り換えている。そしてエンジン冷却水の温度が低いときに選択されるヒーター用運転モードでは、エンジンの停止を禁止することで、エンジン冷却水の昇温を促進して、暖房能力を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした従来の制御装置では、エンジンの暖機完了前に暖房要求があると、エンジンの暖機運転がなされて、エンジン停止が禁止される。そのため、寒冷地のように頻繁に暖房要求がなされる場合には、エンジンの暖機運転の機会が多くなり、効率的に燃料を使うことができなくなる。【０００５】
なお、こうした問題は、信号待ちによる停車時等にエンジンを自動停止する、いわゆるアイドルストップ制御を行う車両でも同様に生じ得る。こうした車両でも、暖機完了前に暖房要求がなされれば、暖機運転のため、エンジンを停止できなくなってしまう。【０００６】
また同様の問題は、暖機完了前の暖房要求時に、燃料噴射量の増量による暖機促進制御を行う車両であれば、上記以外の車両でも生じ得る。こうした車両では、頻繁に暖房要求がなされる場合には、暖機促進制御の機会が多くなり、やはり効率的に燃料を使うことができなくなってしまう。【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることのできる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に従う第１の車両の制御装置は、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能な車両の制御装置において、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、電気熱源とエンジンとのいずれを暖房用の熱源として使用するかをバッテリーの充電状態に応じて選択している。【０００９】
電力により熱を発生する、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒーター等の電気熱源を備える車両では、エンジンの熱を利用せずとも暖房が可能なため、エンジンの暖機完了前に暖房要求がなされたときにも、エンジンを暖機運転せずとも暖房能力を確保することができる。ただし、電気熱源に使用する電力を供給するバッテリーの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge ）が低いときに電気熱源を使用すると、電力が不足して充電のためにエンジンを稼動しなければならなくなる。【００１０】
その点、本発明の第１の車両の制御装置では、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、暖房用の熱源として電気熱源とエンジンとのいずれを使用するかをバッテリーのＳＯＣに応じて選択しているため、電力不足を招かない範囲で電気熱源を使用してエンジンの暖機運転を抑えることができる。したがって、本発明の第１の車両の制御装置によれば、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に従う第２の車両の制御装置は、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能な車両の制御装置において、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、電気熱源を暖房用の熱源として選択し、バッテリーの充電状態が低いときには、エンジンを暖房用の熱源として選択している。【００１２】
こうした本発明の第２の車両の制御装置では、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーのＳＯＣが高ければ、暖房用の熱源として電気熱源が選択される。そのため、バッテリーに十分な電力があり、電気熱源による暖房を好適に行う余地がある場合には、エンジンの暖機運転を行わずに暖房能力が確保されるようになる。したがって、本発明の第２の車両の制御装置によれば、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に従う第３の車両の制御装置は、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能であるとともに、暖機要求の設定に応じてエンジンの稼働率を高める車両の制御装置において、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、電気熱源を暖房用の熱源として選択するとともに暖機要求の設定を解除し、バッテリーの充電状態が低いときには、エンジンを暖房用の熱源として選択するとともに暖機要求を設定している。【００１４】
こうした本発明の第３の車両の制御装置では、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーのＳＯＣが高ければ、暖房用の熱源として電気熱源が選択されるとともに暖機要求の設定が解除される。そのため、バッテリーに十分な電力があり、電気熱源による暖房を好適に行う余地がある場合には、暖機要求の設定に応じたエンジンの暖機運転を行わずに暖房能力が確保されるようになる。したがって、本発明の第３の車両の制御装置によれば、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に従う第４の車両の制御装置は、エンジンとモーターとを駆動源として備えるハイブリッド車両に適用されて、電力により熱を発生する電気熱源とエンジンとの２つの熱源を暖房用の熱源として使用可能であるとともに、暖機要求の設定に応じてエンジンの停止を禁止する車両の制御装置において、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーの充電状態が高いときには、電気熱源を暖房用の熱源として選択するとともに暖機要求の設定を解除し、バッテリーの充電状態が低いときには、エンジンを暖房用の熱源として選択するとともに暖機要求を設定している。【００１６】
こうした本発明の第４の車両の制御装置では、エンジンの暖機完了前の暖房要求時に、バッテリーのＳＯＣが高ければ、暖房用の熱源として電気熱源が選択されるとともに暖機要求の設定が解除されてエンジン停止が許容されるようになる。そのため、バッテリーに十分な電力があり、電気熱源による暖房を好適に行う余地がある場合には、エンジンの停止を禁止せずに暖房能力が確保されるようになる。したがって、本発明の第４の車両の制御装置によれば、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置の全体構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施の形態に適用される熱源選択制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の車両の制御装置を具体化した一実施の形態を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の車両の制御装置は、エンジンとモーターとの２つの駆動源を備えるハイブリッド車両に適用されるものとなっている。
【００１９】
図１に示すように、車載空調装置のダクト１の上流部には、空気を取り込んで車室に向けて送風するブロワー２が配設される。ブロワー２の下流には、空気を冷却するためのエバポレーター３が設けられる。
【００２０】
エバポレーター３の下流には、空気を加温するためのヒーターコア４及びＰＴＣヒーター５が配設されている。ヒーターコア４には、エンジン６を通過した冷却水が流されており、ヒーターコア４は、その冷却水を熱搬送媒体として伝達されたエンジン６の排熱で空気を加温する。またＰＴＣヒーター５は、バッテリー７から供給された電力により熱を発生する電気熱源となっている。なお、ヒーターコア４及びＰＴＣヒーター５の手前には、それらを通過する空気の量を調節するエアミックスドア８が配設されている。そしてそれらの下流には、温風、冷風の吹き出し口を切り換える複数のモード切替ドア９が配設されている。
【００２１】
こうした車載空調装置は、空調用電子制御ユニット（以下、空調ＥＣＵと記載する）１０により制御されている。制御部としての空調ＥＣＵ１０は、エアミックスドア８やモード切替ドア９を制御して、車載空調装置内の空気の流れを制御する。また空調ＥＣＵ１０は、ＰＴＣヒーター５の制御も行っている。
【００２２】
なお、空調ＥＣＵ１０は、エンジン６を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵと記載する）１１やバッテリー７を制御するバッテリー用電子制御ユニット（以下、バッテリーＥＣＵと記載する）１２と車内ネットワークを通じて接続されている。空調ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ１１からエンジン６の運転状態の通知を受けるとともに、必要に応じてエンジンＥＣＵ１１に対してエンジン６の暖機要求の設定を通知する。暖機要求が設定されると、エンジンＥＣＵ１１は、エンジン６の暖機を早期に完了するため、エンジン６の運転停止を禁止する。また空調ＥＣＵ１０は、バッテリーＥＣＵ１２からバッテリー７の充電状態（ＳＯＣ）の通知を受けている。
【００２３】
こうした本実施の形態において、空調ＥＣＵ１０は、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、ヒーターコア４及びＰＴＣヒーター５のいずれを使用して暖房を行うかの選択を、すなわちエンジン６及びＰＴＣヒーター５のいずれを暖房用の熱源として使用するかの選択を、バッテリー７のＳＯＣに基づいて行っている。こうした熱源の選択は、図２に示す熱源選択制御ルーチンの処理を通じて行われる。なお、この熱源選択制御ルーチンの処理は、空調ＥＣＵ１０により、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。
【００２４】
さて本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、暖房要求の有無が確認される。ここで暖房要求が無ければ（Ｓ１００：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００２５】
また暖房要求が有れば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１において、エンジン６が暖機完了前であるか否かが確認される。ここでエンジン６の暖機が既に完了していれば（Ｓ１０１：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、この場合の暖房は、ヒーターコア４を使用して、すなわちエンジン６を熱源として行われる。
【００２６】
一方、エンジン６が暖機完了前であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、バッテリー７のＳＯＣが閾値Ｓ１よりも大きいか否かが確認される。閾値Ｓ１の値には、エンジン６の暖機完了迄の暖房を、ＰＴＣヒーター５を用いて行っても、バッテリー７の充電を必要としないだけのＳＯＣの値が設定されている。ここでＳＯＣが閾値Ｓ１を超えていれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３において、エンジン停止を許容すべくエンジン６の暖機要求の設定が解除され、更にＰＴＣヒーター５がオンとされた上で、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００２７】
またバッテリー７のＳＯＣが閾値Ｓ１以下であれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０４において、バッテリー７のＳＯＣが閾値Ｓ２未満であるか否かが確認される。閾値Ｓ２は、閾値Ｓ１よりも若干小さい値に設定されている。ここで、バッテリー７のＳＯＣが閾値Ｓ２以上であれば（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了され、閾値Ｓ２未満であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０５に移行される。そして処理がステップＳ１０５に移行されると、そのステップＳ１０５において、エンジン停止を禁止すべくエンジン６の暖機要求が設定され、ＰＴＣヒーター５がオフとされた上で今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００２８】
次に、こうした本実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、エンジン６を熱源として暖房を行おうとすると、熱の供給を継続するため、エンジン６の運転を継続しなければならなくなり、エンジン６を停止することができなくなる。一方、ＰＴＣヒーター５を熱源として暖房を行えば、エンジン６からの熱供給が不要となり、エンジン６の停止が許容されるが、そのための電力消費によって、バッテリー７のＳＯＣが不足すると、充電のためにエンジン６を稼動しなければならなくなる。
【００３０】
その点、本実施の形態では、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、バッテリー７のＳＯＣが高いのであれば、エンジン６の暖機要求の設定を解除した上で、電力により熱を発生する電気熱源であるＰＴＣヒーター５を熱源として暖房が行われる。一方、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、バッテリー７のＳＯＣが低いのであれば、エンジン６の暖機要求を設定した上で、ヒーターコア４を使用した、エンジン６を熱源としての暖房が行われる。そのため、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時には、充電のためのエンジン６の稼動を必要としない範囲でＰＴＣヒーター５による暖房が行われることになり、燃料消費を伴うエンジン６の稼動を必要最小に留めつつ、暖房を行うことができるようになる。
【００３１】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
【００３２】
（１）本実施の形態では、エンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、バッテリー７のＳＯＣが高いときには、ＰＴＣヒーター５を暖房用の熱源として選択して暖房を行うとともに、エンジン６の暖機要求の設定を解除している。またエンジン６の暖機完了前の暖房要求時に、バッテリー７のＳＯＣが低いときには、エンジン６を暖房用の熱源として選択して暖房を行うとともに、エンジン６の暖機要求を設定している。そのため、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。
【００３３】
上記実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
【００３４】
・上記実施の形態では、本発明の車両の制御装置をハイブリッド車両に適用した場合を説明したが、本発明は、信号待ちによる停車時等にエンジンを自動停止する、いわゆるアイドルストップ制御を行う車両にも適用することができる。こうした車両でも、エンジンの暖機完了前に暖房要求がなされたときに、エンジンを熱源として暖房を行おうとすると、暖機促進のためにエンジンの自動停止を禁止する必要がある。こうした場合に、バッテリーのＳＯＣが高いことを条件にＰＴＣヒーターで暖房を行うようにすれば、暖房を継続しつつエンジンの自動停止を許容することができ、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができる。
【００３５】
・また本発明は、イグニッションスイッチがオンの間、エンジンを停止することのない車両にもその適用が可能である。こうした車両でも、エンジンの暖機完了前にエンジンを熱源としての暖房を行う場合に、燃料噴射量の増量等によるエンジンの暖機促進制御を行うのであれば、エンジンを熱源として用いることで燃料消費の増加を招いてしまうことになる。よって、バッテリーのＳＯＣが高いことを条件にＰＴＣヒーターによる暖房を行うこととすれば、暖機促進制御に伴う燃料消費の増加を抑えることができ、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができるようになる。
【００３６】
・エンジンの暖機促進制御としては、エンジンの停止を禁止すること、燃料噴射の増量を行うこと以外のエンジンの稼動率を高めるような制御、例えばエンジンの停止期間を短縮したり、エンジンのアイドル回転速度を高めたりすることなどを採用しても良い。いずれにせよ、こうした暖機促進制御によっては、エンジンの稼動率が高められてエンジンの暖機が促進される反面、燃料消費の増加を招いてしまう。したがって、こうした場合にも、バッテリーのＳＯＣが高いことを条件にＰＴＣヒーターによる暖房を行うこととすれば、暖機促進制御に伴う燃料消費の増加を抑えることができ、暖房能力を確保しながらも、燃料消費性能の低下を抑えることができるようになる。
【００３７】
・上記実施の形態では、電力により熱を発生する電気熱源としてＰＴＣヒーターを使用するようにしていたが、電気熱源として、ＰＴＣヒーター以外の電熱ヒーターを使用することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…ダクト、２…ブロワー、３…エバポレーター、４…ヒーターコア、５…ＰＴＣヒーター（電気熱源）、６…エンジン、７…バッテリー、８…エアミックスドア、９…モード切替ドア、１０…空調用電子制御ユニット（空調ＥＣＵ）、１１…エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１２…バッテリー用電子制御ユニット（バッテリーＥＣＵ）。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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