(57)【要約】【課題】寒い時期が少ない地域でも燃費向上の効果が得られる車両用空調装置を提供する。【解決手段】エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱するヒータコアと、ヒータコアによる加熱を補助するＰＴＣヒータと、冷却水温度がしきい値よりも低い場合に、エンジンに対して作動要求信号を出力する空調制御装置とを備え、そのしきい値をＰＴＣヒータの作動時では停止時よりも低く設定することで、燃費向上を図る車両用空調装置において、ＰＴＣヒータの故障を防止するために、一走行当たりのＰＴＣヒータの作動時間を制限する。ＰＴＣヒータの故障防止のためにＰＴＣヒータの使用を１０℃以下の寒い時期に限定すると、寒い時期が少ない地域では、ＰＴＣヒータの作動時間が少なく、燃費向上の効果が得られないが、これによれば、ＰＴＣヒータの使用を寒い時期に限定しなくても良いので、寒い時期が少ない地域においても、燃費向上の効果が得られる。【選択図】図５
2011068151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度上昇手段（ＥＧ）によって温度上昇した熱媒体と空気との熱交換により、車室内への送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
所定の出力条件を満たす場合、前記熱媒体の温度を所定温度以上に維持するために、前記温度上昇手段（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力する制御手段（５０）と、
前記制御手段（５０）によって作動もしくは停止が決定され、前記加熱用熱交換器による車室内への送風空気の加熱に伴って車室内を加熱する電気ヒータ（１５）とを備え、
前記制御手段（５０）は、前記作動要求信号の出力条件として、前記電気ヒータの作動時における前記温度上昇手段（ＥＧ）の作動頻度が、前記電気ヒータの停止時よりも低くなるように設定された前記出力条件を用いるようになっている車両用空調装置において、
車両の走行駆動源を制御する車両制御システムが始動してから停止するまでの一走行当たりの前記電気ヒータの作動時間を計測する計測手段（５０ａ）を備え、
前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）による加熱の必要性に応じて、前記電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、前記計測手段（５０ａ）によって計測した前記作動時間が所定時間を経過した場合に、前記電気ヒータ（１５）の停止を決定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記制御手段（５０）は、前記熱媒体の温度が所定温度よりも低い場合に、前記電気ヒータ（１５）の作動を決定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）の作動中であって、前記熱媒体の温度が前記所定温度よりも高い場合に、前記電気ヒータ（１５）の停止を決定するとともに、前記計測手段（５０ａ）による計測を一時停止させ、
前記熱媒体の温度が前記所定温度よりも高い温度から前記所定温度よりも低い温度に下がった場合に、前記電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、前記計測手段（５０ａ）による計測を再開させるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記加熱用熱交換器（１４）が配置され、前記加熱用熱交換器（１４）から吹き出される暖風が流れる暖風通路（１６）と、
前記加熱用熱交換器（１４）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１７）と、
前記暖風通路（１６）からの暖風と前記冷風通路（１７）からの冷風とが混合する混合空間（１８）と、
前記混合空間（１８）に流入する冷風と暖風の風量割合を調節して、車室内への送風空気の温度を調節する温度調節手段（１９）とを備え、
前記電気ヒータ（１５）は、前記暖風通路のうち前記加熱用熱交換器（１４）の空気流れ下流側に配置されており、
前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）の作動中であって、前記温度調節手段（１９）によって調節される前記暖風割合が所定割合よりも小さい場合に、前記電気ヒータ（１５）の停止を決定するとともに、前記計測手段（５０ａ）による計測を一時停止させ、
前記暖風割合が前記所定割合よりも小さい割合から前記所定割合よりも多い割合に増加した場合に、前記電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、前記計測手段（５０ａ）による計測を再開させるようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記制御手段（５０）は、前記作動要求信号の出力条件として、前記熱媒体の温度がしきい値よりも低い場合に、前記作動要求信号を出力するとともに、前記電気ヒータ（１５）の作動時における前記しきい値が、前記電気ヒータの停止時における前記しきい値よりも低く設定された前記出力条件を用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記加熱用熱交換器（１４）は、前記熱媒体としてエンジン（ＥＧ）の冷却水を用いるものであり、
前記温度上昇手段は前記エンジン（ＥＧ）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車やアイドリングストップ車のように、走行状態等に応じてエンジンを自動停止する車両に搭載され、エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱するヒータコアを備える車両用空調装置において、走行状態等に応じてエンジンが停止している場合であっても、エンジン冷却水の温度が所定温度（しきい値）よりも低ければ、空調のためにエンジン作動を要求するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような車両用空調装置では、エンジン停止時に空調のためにエンジンを作動させると、燃費の悪化を招いてしまう問題がある。そこで、特許文献１に記載の技術では、電気ヒータの作動時における上記所定温度を、電気ヒータの停止時の上記所定温度よりも低く設定することで、電気ヒータの作動時におけるエンジンの作動頻度を、電気ヒータの停止時よりも低くして、燃費の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電気ヒータには製品寿命があり、電気ヒータの作動時間の合計が所定の作動限界時間を超えると、電気ヒータが故障する可能性が高くなる。したがって、車両の耐久年数期間等の所定期間の間に、電気ヒータの故障を発生させないためには、所定期間内における電気ヒータの作動時間の合計が作動限界時間を超えないように、電気ヒータの使用を制限することが考えられる。
【０００６】
そして、この電気ヒータの使用を制限する手段としては、外気温による使用制限を設ける手段が考えられる。すなわち、外気温が所定温度（基準温度）よりも低いときにのみ、電気ヒータを作動させ、所定温度よりも高いときは電気ヒータを作動させない手段が考えられる。このとき、基準温度については、車両は全世界のあらゆる地域で走ったり販売されたりする可能性があるので、全世界で統一した基準温度を設定する必要がある。さらに、全世界で統一した基準温度を用いるためには、最も条件が厳しくなる寒い地域で故障が発生しないように、寒い地域を基準にして基準温度を設定することが求められる。
【０００７】
しかし、寒い地域を基準にして全世界で統一した基準温度を設定すると、以下に説明するように、外気温が基準温度よりも低くなる寒い時期が少ない地域では、電気ヒータの作動頻度が低くなってしまう。
【０００８】
ここで、図８に、世界の各都市の一例としてのモスクワとローマにおける月毎の平均気温を示す。例えば、世界の各地域のうち寒い地域として挙げられるモスクワを想定して、自動車の耐久年数期間の間に電気ヒータが故障しないように、基準温度を検討する。
【０００９】
仮に基準温度を１２℃に設定して、１２℃以下の場合に電気ヒータを作動させ、自動車の耐久年数期間を１５年間とし、毎日、片道１時間の運転を往復し、電気ヒータの作動限界時間が８０００時間として、モスクワでの作動時間を見積もると、次のようになる。すなわち、モスクワで１２℃以下となる月は９月〜５月の９ヶ月なので、９ヶ月×３０日×１５年×１時間×２回＝８１００時間となり、８０００時間をオーバーするため、１５年もたずに電気ヒータが壊れる計算となってしまう。
【００１０】
そこで、基準温度を１０℃に設定すれば、モスクワで１０℃以下となる月は９月〜４月の８ヶ月なので、８ヶ月×３０日×１５年×１時間×２回＝７２００時間となり、電気ヒータは１５年間壊れないと見積もれる。ちなみに、外気温が１０℃以下の場合、後述するように、外気温等に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出し、算出したＴＡＯに基づいて、吹出口モードを選択すると、ＦＯＯＴモードになることから、基準温度を１０℃に設定することは、電気ヒータの作動条件をＦＯＯＴモード時に制限することと同等である。
【００１１】
ところが、基準温度を１０℃に設定すると、図８に示すように、ローマでは、１０℃以下となる月は１２月〜２月の３ヶ月しかないため、ローマでの電気ヒータの作動時間を見積もると、３ヶ月×３０日×１５年×１時間×２回＝２７００時間しかないことになる。
【００１２】
このため、特許文献１のように、電気ヒータの作動時におけるエンジンの作動要求の頻度を電気ヒータの停止時よりも低くすることにより、燃費向上を図る車両用空調装置において、上述のように、世界のうちの寒い地域を基準とした外気温による電気ヒータの使用制限を設けると、寒い時期が少ない地域では、電気ヒータの作動頻度が低いので、燃費向上の効果が得られないという問題が生じる。
【００１３】
なお、このような問題は、エンジンを熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱装置を備える車両用空調装置に限らず、燃料電池車に搭載され、燃料電池の冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱装置を備える車両用空調装置や、電気自動車に搭載され、電気温水ヒータによって加熱された温水を熱源として車室内への送風空気を加熱する加熱装置を備える車両用空調装置においても、同様に言えることである。すなわち、電気ヒータの作動時における燃料電池や、電気温水ヒータの作動要求の頻度を、電気ヒータの停止時よりも低くすることにより、省エネルギー化の効果を図る車両用空調装置において、上述の外気温による電気ヒータの使用制限を設けると、寒い時期が少ない地域では、電気ヒータの作動頻度が低いので、省エネ効果が得られないという問題が生じる。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みて、寒い時期が少ない地域においても、省エネルギー化の効果が得られる車両用空調装置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】
【００１５】
まず、請求項１に記載の発明では、制御手段（５０）は、温度上昇手段（ＥＧ）に対する作動要求信号の出力条件として、電気ヒータの作動時における温度上昇手段（ＥＧ）の作動頻度が、電気ヒータの停止時よりも低くなるように設定された出力条件を用いることを前提としている。これによって、電気ヒータの作動時における温度上昇手段（ＥＧ）の作動頻度が、電気ヒータの停止時と同じである場合と比較して、温度上昇手段の作動時に消費するエネルギーを節約し、省エネルギー化を図っている。
【００１６】
そして、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の走行駆動源を制御する車両制御システムが始動してから停止するまでの一走行当たりの電気ヒータの作動時間を計測する計測手段（５０ａ）を備え、
制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）による加熱の必要性に応じて、電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、計測手段（５０ａ）によって計測した作動時間が所定時間を経過した場合に、電気ヒータ（１５）の停止を決定することを特徴としている。
【００１７】
これによれば、一走行当たりの電気ヒータの作動時間を制限しているので、車両の耐久年数期間等の所定期間における電気ヒータの作動時間の合計を抑制でき、電気ヒータの故障が発生するリスクを低減できる。
【００１８】
また、本発明では、一走行当たりの電気ヒータの作動時間を制限することで、上述した世界のうちの寒い地域を基準にして全世界で統一した基準温度を設定した外気温による電気ヒータの使用制限を不要にできる。このため、本発明によれば、このような外気温による電気ヒータの使用制限を設けた場合と比較して、寒い時期が少ない地域における電気ヒータの使用頻度を高くできるので、寒い時期が少ない地域でも、電気ヒータの十分な作動時間を確保でき、上述の省エネルギー化の効果を得ることが可能となる。
【００１９】
なお、本発明は、所定期間内での電気ヒータの寿命による故障発生を防止するための外気温による使用制限を不要とするものであるが、電気ヒータの加熱の必要性を判断するために、外気温と基準温度とを比較することまでを不要とするものではない。すなわち、本発明では、電気ヒータによる加熱の必要性が無い程、外気温が高い場合に、電気ヒータを停止させても良い。
【００２０】
請求項１に記載の発明における電気ヒータ（１５）による加熱の必要性に応じて、電気ヒータ（１５）の作動を決定する例として、例えば、請求項２のように、熱媒体の温度が所定温度よりも低い場合に、電気ヒータの作動を決定することが挙げられる。
【００２１】
また、請求項１に記載の発明においては、請求項３のように、制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）の作動中であって、熱媒体の温度が所定温度よりも高い場合に、電気ヒータ（１５）の停止を決定するとともに、計測手段（５０ａ）による計測を一時停止させ、
熱媒体の温度が所定温度よりも高い温度から所定温度よりも低い温度に下がった場合に、電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、計測手段（５０ａ）による計測を再開させるようにすることが好ましい。
【００２２】
空調以外の目的によって温度上昇手段が作動して熱媒体の温度が高い場合には、電気ヒータを停止していても十分な暖房感を得られるため、本発明のように、電気ヒータを停止させても良い。このとき、計測手段による計測を一時停止させ、再び、電気ヒータの作動を開始したときに、計測手段による計測を再開させることで、車両制御システムが始動してから、所定時間が経過することによって電気ヒータを停止させるまでの時間を長くすることができる。
【００２３】
また、請求項１に記載の発明においては、請求項４のように、制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）の作動中であって、温度調節手段（１９）によって調節される暖風割合が所定割合よりも小さい場合に、電気ヒータ（１５）の停止を決定するとともに、計測手段（５０ａ）による計測を一時停止させ、
暖風割合が所定割合よりも小さい割合から所定割合よりも多い割合に増加した場合に、電気ヒータ（１５）の作動を決定するとともに、計測手段（５０ａ）による計測を再開させるようになっていることが好ましい。
【００２４】
空調以外の目的によって温度上昇手段が作動して熱媒体の温度が高くなり、エアミックス制御で暖風をあまり混ぜなくても必要な吹出温が得られる場合には、電気ヒータを停止していても十分な暖房感を得られるため、本発明のように、電気ヒータを停止させても良い。このとき、計測手段による計測を一時停止させ、再び、電気ヒータの作動を開始したときに、計測手段による計測を再開させることで、車両制御システムが始動してから、所定時間が経過することによって電気ヒータを停止させるまでの時間を長くすることができる。
【００２５】
また、請求項１に記載の発明においては、請求項５に記載のように、制御手段（５０）は、作動要求信号の出力条件として、熱媒体の温度がしきい値よりも低い場合に、作動要求信号を出力するとともに、電気ヒータ（１５）の作動時におけるしきい値が、電気ヒータの停止時におけるしきい値よりも低く設定された出力条件を用いることができる。これにより、電気ヒータの作動時における温度上昇手段（ＥＧ）の作動頻度を、電気ヒータの停止時よりも低くなるようにすることができる。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明では、加熱用熱交換器（１４）は、熱媒体としてエンジン（ＥＧ）の冷却水を用いるものであり、温度上昇手段はエンジン（ＥＧ）であることを特徴としている。このように、請求項１〜５に記載の発明は、エンジンの冷却水と空気とを熱交換する加熱用熱交換器を用いる車両用空調装置に適用することが好ましい。
【００２７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図である。
【図２】図１の車両用空調装置の電気制御部の構成図である。
【図３】図１中の電気ヒータの構成図である。
【図４】図１の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１０の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図４のステップＳ１１の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図４のステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。
【図８】課題を説明するためのモスクワとローマにおける月毎の平均気温を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
図１に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示し、図２に、この車両用空調装置の電気制御部の構成を示す。本実施形態の車両用空調装置は、エンジン（内燃機関）ＥＧおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車に搭載されるものである。
【００３０】
本実施形態のハイブリッド車両は、車両の走行負荷に応じてエンジンＥＧを作動あるいは停止させて、エンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させている。
【００３１】
車両用空調装置１は、図１に示す室内空調ユニット１０と、本発明の制御手段としての図２に示す空調制御装置５０とを備えている。
【００３２】
室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング１１内に送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１４、ＰＴＣヒータ１５等を収容したものである。
【００３３】
ケーシング１１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング１１内の送風空気流れ最上流側には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱２０が配置されている。
【００３４】
より具体的には、内外気切替箱２０には、ケーシング１１内に内気を導入させる内気導入口２１および外気を導入させる外気導入口２２が形成されている。さらに、内外気切替箱２０の内部には、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置されている。
【００３５】
したがって、内外気切替ドア２３は、ケーシング１１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。より具体的には、内外気切替ドア２３は、内外気切替ドア２３用の電動アクチュエータ６２によって駆動され、この電動アクチュエータ６２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３６】
また、吸込口モードとしては、内気導入口２１を全開とするとともに外気導入口２２を全閉としてケーシング１１内へ内気を導入する内気モード、内気導入口２１を全閉とするとともに外気導入口２２を全開としてケーシング１１内へ外気を導入する外気モード、さらに、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。
【００３７】
内外気切替箱２０の空気流れ下流側には、内外気切替箱２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機（ブロワ）１２が配置されている。この送風機１２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。
【００３８】
送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器１３は、圧縮機（コンプレッサ）３１、凝縮器３２、気液分離器３３、膨張弁３４等とともに、冷凍サイクル３０を構成している。
【００３９】
圧縮機３１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル３０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構３１ａを電動モータ３１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ３１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、後述する空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この回転数制御によって、圧縮機３１の冷媒吐出能力が変更される。したがって、電動モータ３１ｂは、圧縮機３１の吐出能力変更手段を構成している。
【００４０】
凝縮器３２は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機としての送風ファン３５から送風された車室外空気（外気）とを熱交換させることにより、圧縮された冷媒を凝縮液化させるものである。送風ファン３５は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。
【００４１】
気液分離器３３は、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流すものである。膨張弁３４は、液冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器１３は、冷媒と送風空気との熱交換により、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させるものである。
【００４２】
また、ケーシング１１内において、蒸発器１３の空気流れ下流側には、蒸発器１３通過後の空気を流す加熱用冷風通路１６、冷風バイパス通路１７といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７から流出した空気を混合させる混合空間１８が形成されている。
【００４３】
加熱用冷風通路１６には、蒸発器１３通過後の空気を加熱するための加熱手段としてのヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。ヒータコア１４が主暖房用の加熱手段であり、ＰＴＣヒータ１５がヒータコア１４による暖房を補助する補助暖房用の加熱手段である。したがって、加熱用冷風通路１６は、ヒータコア１４から吹き出される暖風が流れる暖風通路を構成している。
【００４４】
ヒータコア１４は、車両走行用駆動力を出力するエンジンＥＧの冷却水と蒸発器１３通過後の空気とを熱交換させて、蒸発器１３通過後の空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００４５】
具体的には、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間に冷却水流路４１が設けられて、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間を冷却水が循環する冷却水回路４０が構成されている。そして、この冷却水回路４０には、冷却水を循環させるための電動ウォータポンプ４２が設置されている。電動ウォータポンプ４２は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（冷却水循環量）が制御される電動式の水ポンプである。
【００４６】
また、ＰＴＣヒータ１５は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア１４通過後の空気を加熱する電気ヒータである。
【００４７】
ここで、図３に、本実施形態のＰＴＣヒータ１５の電気的構成を示す。本実施形態では、ＰＴＣヒータ１５として、複数本、例えば、３本のＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを用いている。空調制御装置５０が、第１ＰＴＣヒータ１５ａ、第２ＰＴＣヒータ１５ｂ、第３ＰＴＣヒータ１５ｃの各ＰＴＣ素子ｈ１、ｈ２、ｈ３に対して設けられているスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃへの通電・非通電を制御するようになっている。そして、空調制御装置５０が、通電するＰＴＣヒータ１５の本数を変化させることによって、複数のＰＴＣヒータ１５全体としての加熱能力が制御される。
【００４８】
一方、冷風バイパス通路１７は、蒸発器１３通過後の空気を、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５を通過させることなく、混合空間１８に導くための空気通路であり、冷風が流れる冷風通路を構成している。したがって、混合空間１８にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１６を通過する空気および冷風バイパス通路１７を通過する空気の風量割合によって変化する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、蒸発器１３の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７の入口側に、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１９を配置している。
【００５０】
したがって、エアミックスドア１９は、混合空間１８内の空気温度（車室内へ送風される送風空気の温度）を調節する温度調節手段を構成する。より具体的には、エアミックスドア１９は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ６３によって駆動され、この電動アクチュエータ６３は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００５１】
さらに、ケーシング１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１８から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口２４〜２６が配置されている。この吹出口２４〜２６としては、具体的に、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口２４、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口２５、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口２６が設けられている。
【００５２】
また、フェイス吹出口２４、フット吹出口２５、およびデフロスタ吹出口２６の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口２４の開口面積を調整するフェイスドア２４ａ、フット吹出口２５の開口面積を調整するフットドア２５ａ、デフロスタ吹出口２６の開口面積を調整するデフロスタドア２６ａが配置されている。
【００５３】
これらのフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ６４も、空調制御装置５０から出力される制御信号によってその作動が制御される。
【００５４】
また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口２４を全開してフェイス吹出口２４から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口２４とフット吹出口２５の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口２５を全開するとともにデフロスタ吹出口２６を小開度だけ開口して、フット吹出口２５から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６を同程度開口して、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。
【００５５】
次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０は、ＣＰＵや、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリを含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された送風機１２、圧縮機３１の電動モータ３１ｂ用のインバータ６１、送風ファン３５、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４、第１ＰＴＣヒータ１５ａ、第２ＰＴＣヒータ１５ｂ、第３ＰＴＣヒータ１５ｃ、電動ウォータポンプ４２等の作動を制御する。
【００５６】
また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２（外気温検出手段）、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、圧縮機３１吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４（吐出温度検出手段）、圧縮機３１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）、蒸発器１３からの吹出空気温度（蒸発器温度）ＴＥを検出する蒸発器温度センサ５６（蒸発器温度検出手段）、圧縮機３１に吸入される冷媒の温度Ｔｓｉを検出する吸入温度センサ５７、エンジン冷却水温度ＴＷを検出する冷却水温度センサ５８等のセンサ群の検出信号が入力される。
【００５７】
なお、本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、具体的に蒸発器１３の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ５６として、蒸発器１３のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、蒸発器１３を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。
【００５８】
さらに、空調制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ（図示せず）、エアコンのオン・オフ（具体的には圧縮機３１のオン・オフ）を切り替えるエアコンスイッチ６０ａ、車両用空調装置１の自動制御を設定・解除するオートスイッチ６０ｂ、運転モードの切替スイッチ（図示せず）、吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ（図示せず）、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ（図示せず）、送風機１２の風量設定スイッチ（図示せず）、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ６０ｃ、冷凍サイクルの省動力化を優先させる指令を出力するエコノミースイッチ６０ｄ等が設けられている。
【００５９】
また、空調制御装置５０は、ＰＴＣヒータ１５の作動時間を計測する計測手段としてのタイマ５０ａを備えている。
【００６０】
さらに、空調制御装置５０は、エンジンＥＧの作動を制御するエンジン制御装置７０に電気的接続されており、空調制御装置５０およびエンジン制御装置７０は互いに電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置５０がエンジン制御装置７０へエンジンＥＧの作動要求信号を出力することによって、エンジンＥＧを作動させることができる。
【００６１】
次に、図４により、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図４は、本実施形態の車両用空調装置１の制御処理を示すフローチャートである。図４の制御処理は、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦからＯＮになって、空調制御装置５０の電源が自動投入されたときに開始される。空調制御装置５０の作動スイッチがＯＦＦであっても、空調制御装置５０は図４の制御処理を実行し、ステップＳ１３で制御信号を出力しない、もしくは、停止信号を出力する等によって、車両用空調装置１を作動させないようになっている。なお、図４中の各ステップＳ１〜Ｓ１４は、空調制御装置５０が有する各機能手段Ｓ１〜Ｓ１４に相当する。
【００６２】
まず、ステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。
【００６３】
次のステップＳ２では、操作パネル６０の操作信号を読み込んでステップＳ３へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定される車室内設定温度Ｔｓｅｔ、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機１２の風量の設定信号等がある。
【００６４】
ステップＳ３では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群５１〜５８等の検出信号を読み込んで、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００６５】
続くステップＳ５〜Ｓ１２では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。
【００６６】
まず、ステップＳ５では、エアミックスドア１９の目標開度ＳＷを上記ＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥ、エアミックス前の温風温度ＴＷＤに基づいて算出する。
【００６７】
具体的には、目標開度ＳＷは、次の数式Ｆ２−１により算出できる。
ＳＷ＝［｛ＴＡＯ−（ＴＥ＋２）｝／｛ＴＷＤ−（ＴＥ＋２）｝］×１００（％）…（Ｆ２−１）
ここで、エアミックス前の温風温度ＴＷＤとは、加熱用冷風通路１６に配置された加熱手段（ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５）の加熱能力に応じて決定される値であって、具体的には、次の数式Ｆ２−２により算出できる。
ＴＷＤ＝ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２＋ΔＴｐｔｃ…（Ｆ２−２）
ここで、ＴＥは蒸発器温度センサ５６によって検出された蒸発器１３からの吹出空気温度、ＴＷは冷却水温度センサ５８によって検出されたエンジン冷却水温度、ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量である。また、０．８はヒータコア１４の熱交換効率αの一例であり、０．２はヒータコア１４からの吹出空気温度に対する蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの寄与度βの一例である。
【００６８】
この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃとは、吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度（吹出温）のうちＰＴＣヒータ１５の作動が寄与した温度上昇量である。この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗ（Ｋｗ）、空気密度ρ（ｋｇ／ｍ３）、空気比熱Ｃｐ、ＰＴＣヒータ１５を通過する風量であるＰＴＣ通過風量Ｖａ（ｍ３／ｈ）を用いて、数式Ｆ２−３により演算できる。
ΔＴｐｔｃ＝Ｗ／ρ／Ｃｐ／Ｖａ×３６００・・・（Ｆ２−３）  
ここで、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗとしては、ＰＴＣヒータ１５の定格消費電力を、ＰＴＣヒータ１５に流入する空気の温度と、ＰＴＣ素子の温度特性とに基づいて補正した値を用いることができる。
【００６９】
ＰＴＣ通過風量Ｖａとしては、単純にブロワ風量を用いるのではなく、数式Ｆ２−４により演算したもの、すなわち、ブロワ風量に対して、前回のステップＳ５で算出したエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤ（％）を考慮したものを用いる。
Ｖａ（ｍ３／ｈ）＝ブロワ風量（ｍ３／ｈ）×ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）・・・（Ｆ２−４）
ここで、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）としては、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）が１０以上１００以下の間は、ＳＷ＿ＯＬＤ／１００によって算出した結果を用い、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）＜１０のとき、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）を０．１とし、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）＞１００のとき、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）を１とする（後述するステップＳ３１中に記載のｆ（ＳＷ／１００）とＳＷとの関係図を参照）。
【００７０】
このようにして、実際のＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量とずれないように、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを演算することができる。なお、ΔＴｐｔｃは、３０秒の時定数をもって１秒毎に更新される。また、ステップＳ５を初めて実行する場合には、前回のエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤ＝１００％として数式Ｆ２−４の演算を行う。
【００７１】
なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１９の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路１７を全開し、加熱用冷風通路１６を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１９の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路１７を全閉し、加熱用冷風通路１６を全開する。
【００７２】
ステップＳ６では、送風機１２により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には電動モータに印加するブロワモータ電圧をステップＳ４にて決定されたＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。
【００７３】
具体的には、本実施形態では、ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワモータ電圧を最大値付近の高電圧にして、送風機１２の風量を最大風量付近に制御する。また、ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、ＴＡＯの上昇に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機１２の風量を減少させる。
【００７４】
さらに、ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、ＴＡＯの低下に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機１２の風量を減少させる。また、ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、ブロワモータ電圧を最小値にして送風機１２の風量を最小値にするようになっている。
【００７５】
ステップＳ７では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱２０の切替状態を決定する。この吸込口モードもＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に内気を導入する内気モードが選択される。さらに、外気の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出手段を設け、排ガス濃度が予め定めた基準濃度以上となったときに、内気モードを選択するようにしてもよい。
【００７６】
ステップＳ８では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも、ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。
【００７７】
したがって、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。さらに、湿度センサの検出値から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合には、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。
【００７８】
ステップＳ９では、圧縮機３１の冷媒吐出能力（具体的には、回転数）を決定する。本実施形態の基本的な圧縮機３１の回転数の決定手法は以下の通りである。例えば、ステップＳ４で決定したＴＡＯ等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの目標吹出温度ＴＥＯを決定する。
【００７９】
さらに、この目標吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度ＴＥの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−ＴＥ）を算出し、この偏差Ｅｎと、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量ΔｆＣを求める。そして、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に回転数変化量ΔｆＣを加算したものを今回の圧縮機回転数ｆＣｎとする。
【００８０】
ステップＳ１０では、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定するとともに、ＰＴＣヒータ１５の作動時間を制限する。図５は、このステップＳ１０の詳細を示すフローチャートである。以下、図５を用いて、このステップＳ１０の詳細な内容を説明する。
【００８１】
まず、ステップＳ２０では、ＰＴＣヒータ１５の作動時間の合計Ｔｓｕｍが所定の制限時間としての４３分を経過したか否かを判定する。
【００８２】
ここで、ＰＴＣヒータ１５の作動時間の合計Ｔｓｕｍとは、一走行当たりにおけるＰＴＣヒータ１５の作動時間の合計である。さらに、一走行当たりとは、ＩＧがＯＦＦからＯＮになってから再びＯＦＦになるまでの間を意味し、１回の車両使用期間当たり、１トリップ当たりと同じ意味である。作動時間の計測は、後述するステップＳ２５〜Ｓ２７によって実行される。
【００８３】
また、制限時間は、１２ヶ月×３０日×１５年×（ＰＴＣヒータの作動時間）×２回＝（ＰＴＣヒータの作動時間の総合計）という演算式から算出されるＰＴＣヒータの作動時間の総合計（総作動時間）が、ＰＴＣヒータ１５の作動限界時間を超えないように算出される。
【００８４】
なお、この演算式は、発明が解決しようとする課題の欄で説明した式と同じであり、自動車の耐久年数期間を１５年間とし、毎日、片道１時間の運転を往復する場合を想定している。ただし、本実施形態では、外気温による制限を設けず、１年中ＰＴＣヒータが使用可能となるため、使用月数を１２ヶ月として計算する。本実施形態では、ＰＴＣヒータの作動限界時間を８０００時間として、作動時間の総合計を見積もった結果、制限時間を４３分とすれば、１２ヶ月×３０日×１５年×（４３分／６０）×２回＝７６６８時間となり、８０００時間をオーバーしないので、制限時間を４３分に設定している。
【００８５】
このとき、合計時間Ｔｓｕｍが４３分を経過していれば、ＹＥＳ判定して、ステップＳ２４に進み、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を０本に決定する。一方、合計時間Ｔｓｕｍが４３分を経過していなければ、ＮＯ判定して、ステップＳ２１に進む。これにより、一走行当たりにおけるＰＴＣヒータ１５の作動時間が４５分に制限される。したがって、ステップＳ２０は、一走行当たりにおけるＰＴＣヒータ１５の作動時間を制限する制限手段を構成している。
【００８６】
続いて、ステップＳ２１〜Ｓ２４で、ＰＴＣヒータ１５による車室内への送風空気の加熱の必要性に応じて、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。例えば、エアミックス開度、冷却水温度に応じて、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。
【００８７】
ステップＳ２１では、エアミックス開度ＳＷに基づいてＰＴＣヒータ作動の要否（ｆ（ＳＷ）＝ＯＮｏｒＯＦＦ）を決定する。エアミックス開度ＳＷが小さいほど、暖風割合が少ないことから、エアミックス開度ＳＷが小さければ、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の加熱は不要であると考えられる。そこで、ステップＳ２１では、ステップＳ５で決定したエアミックス開度ＳＷを予め定められた所定開度と比較して、エアミックス開度ＳＷが所定開度、本例では、３０％よりも小さければ、ＰＴＣヒータ停止（ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦ）とする。一方、エアミックス開度が所定開度、本例では、４０％よりも大きければ、ＰＴＣヒータ作動（ｆ（ＳＷ）＝ＯＮ）とする。
【００８８】
そして、ステップＳ２２では、ステップＳ２１で決定したＰＴＣヒータ作動の要否結果がＰＴＣヒータ停止（ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦ）か否かを判定する。このとき、ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦの場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ２４に進み、ＰＴＣヒータの作動本数を０本に決定する。一方、ｆ（ＳＷ）＝ＯＮの場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ２３に進む。
【００８９】
ステップＳ２３では、冷却水温度ＴＷに応じてＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。具体的には、第１所定温度Ｔ１＞第２所定温度Ｔ２＞第３所定温度Ｔ３として予め定めておき、ＴＷ＞Ｔ１のとき、作動本数を０本とし、Ｔ１＞ＴＷ＞Ｔ２のとき、作動本数を１本とし、Ｔ２＞ＴＷ＞Ｔ３のとき、作動本数を２本とし、Ｔ３＞ＴＷのとき、作動本数を３本とする。本例では、作動本数を増加させる場合（冷却水温度の下降時）に用いるＴ１、Ｔ２、Ｔ３をそれぞれ６５℃、６２．５℃、６０℃としており、作動本数を減少させる場合（冷却水温度の上昇時）に用いるＴ１、Ｔ２、Ｔ３をそれぞれ６７．５℃、６５℃、６２．５℃としている。
【００９０】
このように、ステップＳ２１〜Ｓ２４で、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定した後、ステップＳ２５において、決定されたＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本か否かを判定する。このとき、作動本数が０本であれば、ＹＥＳ判定をして、ステップＳ２６に進み、カウント一時停止となり、カウントを加算しない。一方、作動本数が１本以上であれば、ＮＯ判定して、ステップＳ２７に進み、カウント継続となり、カウントを加算してメモリに記憶する。このカウントは、一走行当たりの作動時間を計測するため、ＩＧがＯＮからＯＦＦになったとき、リセットされる。なお、ステップＳ１で、このカウントをリセットしても良い。このように、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７によって、一走行当たりの作動時間が計測されるので、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７が一走行当たりの作動時間を計測するタイマ５０ａとしての機能を果たす。
【００９１】
続いて、図４のステップＳ１１では、エンジンＥＧの作動要求（エンジンＯＮ要求）の要否を決定する。このステップＳ１１では、バッテリ残量および走行条件によってエンジンＥＧが停止している場合に、空調のためのエンジンＥＧの作動および停止を決定する。
【００９２】
ここで、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両では、常時エンジンを作動させているのでエンジン冷却水も常時高温となる。したがって、通常の車両ではエンジン冷却水をヒータコア１４に流通させることで充分な暖房性能を発揮することができる。
【００９３】
これに対して、本実施形態のようなハイブリッド車両では、バッテリ残量に余裕があれば、走行用電動モータのみから走行用の駆動力を得て走行することができる。このため、高い暖房性能が必要な場合であっても、エンジンＥＧが停止しているとエンジン冷却水温度が４０℃程度にしか上昇せず、ヒータコア１４にて充分な暖房性能が発揮できなくなる。
【００９４】
そこで、本実施形態では、高い暖房性能が必要な場合であってもエンジン冷却水温度ＴＷが予め定めた基準冷却水温度よりも低いときは、エンジン冷却水温度ＴＷを所定温度以上に維持するため、空調制御装置５０からエンジンＥＧの制御に用いられるエンジン制御装置７０に対して、エンジンＥＧを作動するようにエンジン作動要求信号（エンジンＯＮ要求信号）を出力する。これにより、エンジン冷却水温度ＴＷを上昇させて高い暖房性能を得るようにしている。
【００９５】
ただし、このようなエンジンＯＮ要求信号の出力は、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させる必要の無い場合であってもエンジンＥＧを作動させることになるので、車両燃費を悪化させる要因となる。このため、エンジンＯＮ要求信号を出力する頻度は極力低減させることが望ましい。
【００９６】
そこで、本実施形態では、後述するように、ＰＴＣヒータ１５の作動時では、ＰＴＣヒータ１５の停止時と比較して、エンジンＯＮ要求信号の出力頻度が低くなるように、ＰＴＣヒータ１５の停止時に用いるエンジンＯＮ要求信号の出力条件とは異なる出力条件を用いるようになっている。
【００９７】
図６は、このステップＳ１１の詳細を示すフローチャートである。この図６を用いて、ステップＳ１１の詳細な内容を説明する。図６に示すステップＳ３０〜Ｓ３２では、ステップＳ３３で行うエンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否決定に用いる判定しきい値を算出する。
【００９８】
まず、ステップＳ３０で、ステップＳ６で決定したブロワモータ電圧とステップＳ８で決定した吹出口モードとに基づいて、送風機（ブロワ）１２からの総風量（以下、ブロワ風量と呼ぶ）を演算する。具体的には、図６のステップＳ３０中に記載のように、吹出口モード毎に作成されたブロワモータ電圧とブロワ風量との関係を示すマップがＥＣＵに予め記憶されており、このマップに基づいて、ブロワ風量を推定する。
【００９９】
このように、ブロワ風量の演算において、吹出口モードを考慮するのは、同じブロワ稼働率であっても、例えば、ＦＡＣＥモード時の方がＦＯＯＴモード時よりもブロワ風量が多くなるように、吹出口モードによって、ケーシング１１内を流れる風の圧力損失が異なることによって、ブロワ風量が異なるからである。
【０１００】
続いて、ステップＳ３１で、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを演算する。この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、上述した数式Ｆ２−３により演算できる。すなわち、この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗ（Ｋｗ）、空気密度ρ（ｋｇ／ｍ３）、空気比熱Ｃｐ、ＰＴＣヒータ１５を通過する風量であるＰＴＣ通過風量Ｖａ（ｍ３／ｈ）を用いて演算できる。
ΔＴｐｔｃ＝Ｗ／ρ／Ｃｐ／Ｖａ×３６００・・・（Ｆ３）  
ここで、ＰＴＣ通過風量Ｖａとしては、単純にブロワ風量を用いるのではなく、数式Ｆ４により演算したもの、すなわち、ブロワ風量に対してエアミックス開度ＳＷ（％）を考慮したものを用いる。
Ｖａ（ｍ３／ｈ）＝ブロワ風量（ｍ３／ｈ）×ｆ（ＳＷ／１００）・・・（Ｆ４）
また、ｆ（ＳＷ／１００）としては、ステップＳ３１中に記載のｆ（ＳＷ／１００）とＳＷとの関係図の通り、ＳＷ（％）が１０以上１００以下の間は、ＳＷ／１００によって算出した結果を用い、ＳＷ（％）＜１０のとき、ｆ（ＳＷ／１００）を０．１とし、ＳＷ（％）＞１００のとき、ｆ（ＳＷ／１００）を１とする。
【０１０１】
例えば、ブロワ風量＝２５０ｍ３／ｈ、ＰＴＣヒータの消費電力Ｗ＝８４０Ｗ時、エアミックス開度ＳＷ＝１００％のとき、ΔＴｐｔｃ＝０．８４／１．２９／１／２５０×３６００＝９．３℃となる。
【０１０２】
このようにして、実際のＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量とずれないように、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを演算することができる。なお、ΔＴｐｔｃは、３０秒の時定数１秒毎に更新される。
【０１０３】
続いて、ステップＳ３２では、ステップＳ３３で行うエンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否判定に用いる判定しきい値であるエンジンＯＦＦ水温と、エンジンＯＮ水温を算出する。エンジンＯＦＦ水温は、エンジンを停止させるときの判定基準となるエンジン冷却水温度であり、エンジンＯＮ水温は、エンジンを作動させるときの判定基準となるエンジン冷却水温度である。
【０１０４】
ここで、エンジンＯＦＦ水温は、数式Ｆ５−１を用いて実吹出温がおおよそ目標吹出温度ＴＡＯとなるように演算された基準冷却水温度ＴＷＯと７０℃とのうちの小さい方が採用される。一方、エンジンＯＮ水温は、頻繁にエンジンがＯＮ／ＯＦＦするのを防止するため、エンジンＯＦＦ水温よりも所定温度、本例では、５℃低く設定される。
ＴＷＯ＝｛（ＴＡＯ−ΔＴｐｔｃ）−（ＴＥ×０．２）｝／０．８・・・（Ｆ５−１）
なお、基準冷却水温度ＴＷＯは、エアミックス前の温風温度ＴＷＤが目標吹出温度ＴＡＯになるものと仮定したときに、必要とされる冷却水温度である。ＴＥは、蒸発器温度センサ５６が検出した蒸発器１３からの吹出空気温度である。
【０１０５】
ここで、数式Ｆ５−１は、ヒータコア１４からの吹出空気温度Ｔａについての２つの下記数式Ｆ５−２、Ｆ５−３から導かれる。すなわち、数式Ｆ５−１は、数式Ｆ５−３の右辺を数式Ｆ５−２の左辺に代入し、ＴＷＯについて解くことで導かれる。
Ｔａ＝ＴＷＯ×α＋ＴＥ×β・・・（Ｆ５−２）
Ｔａ＝ＴＡＯ−ΔＴｐｔｃ・・・（Ｆ５−３）
なお、数式Ｆ５−２中のαはヒータコア１４の熱交換効率であり、βはヒータコア１４からの吹出空気温度Ｔａに対する蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの寄与度である。本例では、αを０．８、βを０．２としている。
【０１０６】
続いて、ステップＳ３３では、エンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否決定を行う。この決定結果ｆ（ＴＷ）は、次のステップＳ３４でのエンジンＯＮ要求の要否決定の際のパラメータとなる。
【０１０７】
具体的には、冷却水温度センサ５８で検出した実際の冷却水温度を、ステップＳ３２で求めたエンジンＯＦＦ水温、エンジンＯＮ水温と比較する。そして、冷却水温度がエンジンＯＮ水温より低ければ、ｆ（ＴＷ）＝ＯＮとしてエンジン作動を仮決定し、冷却水温度がエンジンＯＦＦ水温より高ければ、ｆ（ＴＷ）＝ＯＦＦとしてエンジン停止を仮決定する。
【０１０８】
続いて、ステップＳ３４では、吹出口モード、ＰＴＣヒータ１５の作動本数、目標吹出温度ＴＡＯ、ステップＳ３３の決定結果ｆ（ＴＷ）に基づいて、空調のためのエンジン作動（ＯＮ）要求の要否決定を行う。
【０１０９】
具体的には、吹出口モードがＦＡＣＥモード以外の場合であれば、ｆ（ＴＷ）に応じて、エンジンＯＮ要求の要否を決定する。
【０１１０】
通常、暖房時の吹出口モードはＦＯＯＴモードかＢ／Ｌモードであるので、暖房時はＦＡＣＥモード以外に該当する。この場合、冷却水温度がステップＳ３２で算出のエンジンＯＮ水温よりも低いと、足元から冷風が出て快適性を損ねるため、エンジンＯＮが選択される。これにより、エンジンＯＮ要求信号が出力されて、エンジン冷却水の温度が上昇するので、暖房時では、空気がヒータコア１４を通過する際に、空気がエンジン冷却水を熱源として加熱され、ヒータコア通過後の空気の温度に対して、ＰＴＣヒータ１５による吹出温上昇量が上乗せされることによって、目標吹出温度ＴＡＯにおおよそ等しい吹出温を作り出すことが可能になり、乗員の快適性が維持される。
【０１１１】
また、ＦＯＯＴモードやＢ／Ｌモード時で、冷却水温度がステップＳ３２で算出のエンジンＯＦＦ水温よりも高いと、エンジンＯＦＦが選択される。この場合、例えば、エンジン停止信号が出力され、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジンが停止される。
【０１１２】
ここで、ステップＳ３２では、ＰＴＣヒータ１５による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃが大きいほど、エンジンＯＦＦ水温およびエンジンＯＮ水温が小さくなるように演算しているので、ＰＴＣヒータ作動時では、ＰＴＣヒータ１５の停止時よりもエンジンＯＮ要求の頻度が低下し、燃費が向上する。さらに、この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃにはＰＴＣ通過風量が加味されているので、ＰＴＣ通過風量が低風量の場合、エンジンＯＦＦ水温およびエンジンＯＮ水温を大きく低減でき、省燃費効果を大きくできる。
【０１１３】
一方、吹出口モードがＦＡＣＥモードの場合では、以下の通り、ＰＴＣヒータ１５の作動本数や、目標吹出温度ＴＡＯや、ｆ（ＴＷ）に応じて、空調のためのエンジンＯＮ要求の要否を決定する。
【０１１４】
ＰＴＣヒータの作動本数が所定本数、本例では１本以上の場合、冷却水温度ＴＷや目標吹出温度ＴＡＯに関わらず、エンジン停止（ＯＦＦ）を選択し、エンジンＯＮ要求信号を出力しない。
【０１１５】
これにより、後述するステップＳ１３で、エンジンＯＮ要求信号が出力されないので、冷却水温度がエンジンＯＮ水温よりも低くても、エンジンは停止されたままとなる。もしくは、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジン停止信号が出力され、エンジンが停止される。この結果、ＦＡＣＥモード時であって、ＰＴＣヒータの作動本数が１本以上の場合では、バッテリ残量があるかぎり、電動モータによる走行（ＥＶ走行）が可能になり、ゼロエミッション（排ガスの排出量が０）が可能になる。
【０１１６】
ここで、ＦＡＣＥモード以外の他の吹出口モード時では、冷却水温度がエンジンＯＦＦ水温よりも低い場合に、エンジン作動を選択するのに対して、ＦＡＣＥモード時では、冷却水温度に関わらず、エンジン停止を選択するのは、ＦＡＣＥモード時では、冷却水温度が目標吹出温度ＴＡＯを得るのに必要な温度よりも低くても、乗員の快適性への影響は小さいからである。すなわち、ＦＡＣＥモードは、そもそも、ＦＯＯＴモードやＢ／Ｌモードと比較して低い温度の空調風をフェイス吹出口から吹き出す吹出口モードであり、ＦＡＣＥモード時に、目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度の風がフェイス吹出口から乗員の上半身に向けて吹き出されても、乗員が不快に感じる可能性は小さいからである。
【０１１７】
ただし、実際のフェイス吹出口からの吹出空気温度と目標吹出温度ＴＡＯとの差が大きすぎると、室温が下がり過ぎてしまい、その結果、目標吹出温度ＴＡＯが変わって、吹出口モードがＦＡＣＥモードからＢ／Ｌモードに変更されてしまう。そこで、本実施形態では、エンジンが停止して冷却水温度が低くても、室温が下がり過ぎないように、ＦＡＣＥモードの場合であって、ＰＴＣヒータ１５の作動時に、エンジンＯＮ要求信号を出力しないこととしている。
【０１１８】
また、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本、すなわち、ＰＴＣヒータ１５が停止している場合で、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度、本例では２０℃未満の場合のように、目標吹出温度ＴＡＯが比較的低いときは、ヒータコア１４による空気の加熱は必要無いため、エンジン停止（ＯＦＦ）を選択し、エンジンＯＮ要求信号を出力しない。この場合、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジン停止信号が出力され、エンジンＥＧが停止される。
【０１１９】
また、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本の場合であって、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度、本例では２０℃以上のときは、ＦＡＣＥモード以外の場合と同様に、空調のためのエンジンＯＮ要求の要否をｆ（ＴＷ）に応じて決定する。これにより、冷却水温度がエンジンＯＮ水温よりも低ければ、エンジンＯＮ要求信号が出力され、エンジン作動によってエンジン冷却水が加熱される。これは、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本で、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度以上のときは、冷却水温度が低いと、時間の経過と共に少しずつ室温が低くなるので、室温の低下を抑制するためである。
【０１２０】
図４のステップ１２では、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間でエンジン冷却水を循環させる電動ウォータポンプ４２の作動の要否を決定する。図７は、このステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。この図７を用いて、ステップＳ１２の詳細な内容を説明する。なお、このステップＳ１２は、エンジンＥＧのＯＮ、ＯＦＦ状態や、吹出口モードに関わらず、実行される。
【０１２１】
図７に示すように、ステップＳ４０では、冷却水温度センサ５８が検出した冷却水温度ＴＷが、蒸発器温度センサ５６が検出した蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより高いか否かを判定する。このとき、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより低い場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ４３に進み、電動ウォータポンプ４２の停止（ＯＦＦ）を選択する。この結果、電動ウォータポンプ４２は停止状態となるので、冷却水回路４０での冷却水の循環が停止される。これは、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより低いときに、冷却水をヒータコア１４に流すと、ヒータコア１４を流れる冷却水によって蒸発器通過後の空気を冷却してしまい、かえって吹出口からの吹出空気温度を低くしてしまうためである。
【０１２２】
一方、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより高い場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ４１に進む。
【０１２３】
ステップＳ４１では、ブロワ作動（ブロワＯＮ）が選択されているか否かを判定する。      
【０１２４】
このとき、ブロワ停止が選択されている場合、ＮＯ判定し、省動力のため、ステップＳ４３に進み、電動ウォータポンプ４２の停止（ＯＦＦ）を選択する。この結果、ブロワ停止時は電動ウォータポンプ４２も停止状態となる。
【０１２５】
一方、ブロワ作動が選択されている場合、ＹＥＳ判定して、ステップＳ４２に進み、電動ウォータポンプ４２の作動（ＯＮ）を選択する。この結果、電動ウォータポンプ４２が作動して、冷却水が冷媒回路内を循環することにより、ヒータコア１４を流れる冷却水とヒータコア１４を通過する空気との熱交換により、送風空気が加熱される。
【０１２６】
図４のステップＳ１３では、上述のステップＳ５〜Ｓ１２で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置５０より各種機器１２、６１、３５、６２、６３、６４、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４２やエンジン制御装置７０に対して制御信号および制御電圧が出力される。
【０１２７】
これにより、例えば、ＰＴＣヒータ１５は、ステップ１０で決定された作動本数で作動するとともに、電動ウォータポンプ４２は、ステップＳ１２で決定された通りに作動もしくは停止する。
【０１２８】
また、エンジン制御装置７０に対して、空調のためのエンジンＯＮ要求信号が出力されれば、バッテリ残量が所定量以上であって、走行条件によってエンジンＥＧが停止している場合、エンジンＥＧが作動する。また、空調のためにエンジンＥＧが作動している際では、エンジン冷却水温度等の条件によって、例えば、エンジン停止信号（エンジンＯＦＦ信号）が出力された場合に、エンジンＥＧが停止する。
【０１２９】
次のステップＳ１４では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。なお、本実施形態は制御周期τを２５０ｍｓとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。さらに、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を充分に確保することができる。
【０１３０】
次に、本実施形態の主な特徴点を説明する。
【０１３１】
（１）本実施形態の空調制御装置５０は、図６のステップＳ３４で、ＦＡＣＥモード時では、ＰＴＣヒータ１５の停止時の場合、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度以上であって、冷却水温度ＴＷがエンジンＯＮ水温よりも低い場合に、エンジンＯＮ要求信号を出力することを決定している。これに対して、ＦＡＣＥモード時で、ＰＴＣヒータ１５の作動時の場合、冷却水温度ＴＷに関わらず、エンジンＯＮ要求信号を出力しないことを決定している。このため、ＰＴＣヒータ１５の作動時は、ＰＴＣヒータ１５の停止時よりもエンジンＯＮ要求の頻度が低くなるので、本実施形態によれば、ＰＴＣヒータ１５の作動時に用いるエンジンＯＮ要求信号の出力条件を、ＰＴＣヒータ１５の停止時と同様とする場合と比較して、燃費を向上させることができる。
【０１３２】
（２）空調制御装置５０は、図５のステップＳ２５〜Ｓ２７によって、ＩＧがＯＦＦからＯＮになってから再びＯＦＦになるまでの一走行当たりにおけるＰＴＣヒータ１５の作動時間の合計Ｔｓｕｍを計測している。そして、図５のステップＳ２０で、ＰＴＣヒータ１５の作動時間の合計Ｔｓｕｍが所定の制限時間、本例では４３分を経過したか否かを判定し、所定の制限時間を経過した場合に、ステップＳ２４で、ＰＴＣヒータ１５の停止を決定するようになっている。さらに、この所定の制限時間については、車両の耐久年数期間内にＰＴＣヒータ１５の故障が発生しないように、ＰＴＣヒータの作動時間の総合計が、ＰＴＣヒータ１５の作動限界時間を超えないように算出したものを用いている。
【０１３３】
このようにして、本実施形態では、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５の作動時間を制限し、車両の耐久年数期間におけるＰＴＣヒータの作動時間の合計が、作動限界時間を超えないように抑制しているので、車両の耐久年数期間内にＰＴＣヒータ１５の故障が発生するリスクを低減できる。
【０１３４】
（３）本実施形態では、車両の耐久年数期間内にＰＴＣヒータ１５の故障が発生することを防止するために、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５の作動時間を４３分に制限することで、外気温によるＰＴＣヒータの使用制限を不要にできる。
【０１３５】
ここで、上述の発明が解決しようとする課題の欄での説明の通り、外気温によるＰＴＣヒータの使用制限を設け、その際の基準温度を１０℃のような低温に設定して、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定される吹出口モードとして、ＦＯＯＴモードが選択されるような外気温が１０℃以下となる寒い時期のみにＰＴＣヒータ１５の使用を限定にすると、１年のうち外気温が１０℃以下となる寒い時期が少なく、１年のうちＦＡＣＥモードが選択される頻度が比較的高い地域では、ＰＴＣヒータ１５を使用できないので、上述の（１）の効果が得られないという問題が生じる。
【０１３６】
これに対して、本実施形態では、外気温によるＰＴＣヒータの使用制限を設けていないので、ＰＴＣヒータ１５の使用がＦＯＯＴモードが選択されるような寒い時期に限定されず、バイレベルモードやＦＡＣＥモードが選択されるような時期においても、ＰＴＣヒータ１５の使用が可能となる。
【０１３７】
したがって、本実施形態によれば、１年のうちＦＡＣＥモードが選択される頻度が比較的高い地域においても、ＰＴＣヒータ１５を作動させることができ、ＰＴＣヒータ１５の作動時間を十分に確保できるので、上述の（１）の効果が得られる。
【０１３８】
（４）空調制御装置５０は、図５のステップＳ２３で、冷却水温度ＴＷが所定温度としての第１所定温度Ｔ１よりも高い場合に、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を０本に決定し、続く、ステップＳ２５、Ｓ２６で、カウントを一時停止させている。一方、図５のステップＳ２３で、冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ｔ１よりも低い場合に、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を１本以上に決定し、続く、ステップＳ２５、Ｓ２７で、カウントを継続するようにしている。
【０１３９】
このため、ＰＴＣヒータ１５の作動中に、バッテリ充電や高速走行などの空調以外の目的によってエンジンＥＧが作動して冷却水温度ＴＷがＴ１よりも高くなった場合、ＰＴＣヒータ１５を停止していても十分な暖房感を得られるため、空調制御装置５０は、作動中のＰＴＣヒータ１５を停止させるともに、カウントを一時停止させることとなる。そして、冷却水温度ＴＷがＴ１よりも高い温度からＴ１よりも低い温度に下がった場合に、再び、ＰＴＣヒータ１５の作動を開始して、カウントを再開させることとなる。これにより、ＩＧがＯＮしてから、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５の作動時間が所定の制限時間を経過するまでの時間を長くすることができ、上述の（１）の効果が得られる時間を長くできる。
【０１４０】
（５）空調制御装置５０は、図５のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４で、エアミックス開度ＳＷが所定開度よりも小さい場合、すなわち、エアミックスドア１９によって調節される暖風割合が所定割合よりも少ない場合に、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を０本に決定し、続く、ステップＳ２５、Ｓ２６で、カウントを一時停止させている。一方、エアミックス開度ＳＷが所定開度よりも大きい場合、すなわち、エアミックスドア１９によって調節される暖風割合が所定割合よりも多い場合、図５のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３で、冷却水温度ＴＷが所定温度よりも高い状態であれば、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を１本以上に決定し、続く、ステップＳ２５、Ｓ２７で、カウントを継続するようにしている。
【０１４１】
このため、ＰＴＣヒータ１５の作動中に、バッテリ充電や高速走行などの空調以外の目的によってエンジンＥＧが作動して冷却水温度ＴＷが高くなり、エアミックス制御で暖風をあまり混ぜなくても必要な吹出温が得られる場合には、ＰＴＣヒータ１５を停止していても十分な暖房感を得られるため、空調制御装置５０は、作動中のＰＴＣヒータ１５を停止させるともに、カウントを一時停止させることとなる。そして、エアミックス開度ＳＷが所定開度よりも小さい開度から所定開度よりも大きい開度に増えた場合、すなわち、暖風割合が所定割合よりも少ない割合から所定割合よりも多い割合に増加した場合に、再び、ＰＴＣヒータ１５の作動を開始して、カウントを再開させることとなる。これにより、ＩＧがＯＮしてから、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５の作動時間が所定の制限時間を経過するまでの時間を長くすることができ、上述の（１）の効果が得られる時間を長くできる。
【０１４２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、図４のステップＳ１１でのエンジンＥＧの作動要求（エンジンＯＮ要求）の要否を決定する制御処理を、図６に示すステップＳ３０〜Ｓ３４の制御フローにて実行したが、図６に示す制御フローに対して、ステップＳ３４を省略し、ステップＳ３３を仮決定ではなく、本決定に変更しても良い。
【０１４３】
すなわち、第１実施形態では、空調のためのエンジン作動要求の要否決定を行う際に、吹出口モード、ＰＴＣヒータ１５の作動本数、目標吹出温度ＴＡＯを要否決定のパラメータとして用いたが、本実施形態では、エンジン冷却水温度のみを要否決定のパラメータとして用い、図６のステップＳ３３で、エンジン冷却水温度に基づくエンジンＯＮ要求の要否決定を行う。その他は、第１実施形態と同様である。
【０１４４】
このようにしても、第１実施形態で説明した（１）〜（５）の効果が得られる。
【０１４５】
上述の（１）の効果に関しては、本実施形態では、冷却水温度ＴＷがエンジンＯＮ水温よりも低い場合に、エンジンＯＮ要求信号を出力することを決定することとなり、このときに用いるエンジンＯＮ水温については、図６のステップＳ３２で、ＰＴＣヒータ１５の作動時は、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを考慮して、ＰＴＣヒータ１５の停止時よりもエンジンＯＮ水温が小さくなるように演算している。このため、ＰＴＣヒータ１５の作動時は、ＰＴＣヒータ１５の停止時よりもエンジンＯＮ要求の頻度が低くなるので、本実施形態によれば、ＰＴＣヒータ１５の作動時のエンジンＯＮ水温を、ＰＴＣヒータ１５の停止時と同じとする場合と比較して、燃費を向上させることができる。
【０１４６】
上述の（３）の効果に関しては、第１実施形態と同様に、ＰＴＣヒータ１５の使用を例えば１０℃以下の時期のみとする外気温によるＰＴＣヒータの使用制限を設けていないので、ＰＴＣヒータ１５の使用が例えば１０℃以下の寒い時期に限定されず、１０℃以下となる寒い時期が少ない地域においても、ＰＴＣヒータ１５の使用が可能となる。このため、本実施形態によれば、寒い時期が少ない地域においても、ＰＴＣヒータ１５の作動時間を十分に確保でき、ＰＴＣヒータ１５の作動時にエンジンＯＮ水温を低下させることによる燃費向上の効果が得られる。
【０１４７】
（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、空調制御装置５０は、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５の作動時間が４３分等の所定時間を経過した場合に、ＰＴＣヒータ１５を停止させるようになっていたが、これに代えて、ハイブリッド車両が有する走行用バッテリの容量が所定容量よりも少なくなった場合に、ＰＴＣヒータ１５を停止させるようにしても良い。
【０１４８】
なお、第１、第２実施形態では、一走行当たりのＰＴＣヒータ１５作動の制限時間を、ＰＴＣヒータの作動時間の総合計がＰＴＣヒータ１５の作動限界時間を超えないことを考慮して、設定していたが、バッテリ容量を考慮して、制限時間を設定しても良い。ＰＴＣヒータ１５の作動によって消費される電力量とバッテリ容量を考慮して、制限時間を例えば、３０分に設定しても良い。
【０１４９】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態では、電気ヒータとして、ＰＴＣヒータ１５を用いていたが、ニクロム線等を用いた他の電気ヒータを採用しても良い。
【０１５０】
また、上述の各実施形態では、電気ヒータとして、空調ケース内に配置されて、車室内への送風空気を直接加熱する電気ヒータを用いていたが、この代わりに、エンジン冷却水回路に設けられ、エンジン冷却水を加熱する水加熱式電気ヒータを用いても良い。この場合、水加熱式電気ヒータは、エンジン冷却水を介して、車室内への送風空気を間接的に加熱することとなる。
【０１５１】
また、電気ヒータとしては、乗員の暖房が得られるように車室内を加熱するものであれば、他の電気ヒータを用いても良い。例えば、車両の座席（シート）内に配置され、座席や座席から車室内に送風される空気等を加熱するシート空調用の電気ヒータや、ステアリングを加熱するステアリング用の電気ヒータを用いても良い。
【０１５２】
（２）上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置を、ハイブリッド車両のうちエンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に適用した例を説明しているが、本発明の車両用空調装置の適用はこれに限定されない。例えば、エンジンＥＧを発電機の駆動源として用い、発電された電力をバッテリに蓄え、さらに、バッテリに蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に適用してもよい。  
【０１５３】
（３）上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置をハイブリッド車に搭載される車両用空調装置に適用したが、本発明は、ハイブリッド車に限らず、停止時にエンジンを自動停止するアイドリングストップ車、燃料電池車、電気自動車等に搭載される車両用空調装置にも適用可能である。
【０１５４】
燃料電池車に搭載される車両用空調装置は、上述した車両用空調装置に対して、図１中のエンジンＥＧを燃料電池に変更し、ヒータコアが燃料電池の冷却水を熱源として送風空気を加熱するように変更したものである。この場合、燃料電池が本発明における熱媒体の温度上昇手段に相当し、燃料電池の冷却水が本発明の熱媒体に相当する。
【０１５５】
また、電気自動車に搭載される車両用空調装置は、上述した車両用空調装置に対して、図１中のエンジンＥＧを水加熱式電気ヒータに変更し、ヒータコアが水加熱式電気ヒータによって加熱された温水を熱源として送風空気を加熱するように変更したものである。この場合、水加熱式電気ヒータが本発明における熱媒体の温度上昇手段に相当し、水加熱式電気ヒータによって加熱された温水が本発明の熱媒体に相当する。
【０１５６】
これらの車両用空調装置においても、電気ヒータの作動時では、電気ヒータの停止時と比較して、温度上昇手段の作動頻度が低くなるように、電気ヒータの停止時に用いる温度上昇手段の作動要求信号の出力条件とは異なる出力条件を用いることで、電気ヒータの作動時と電気ヒータの停止時で、同じ出力条件を用いるものと比較して、温度上昇手段の作動時に消費するエネルギーを節約することができ、省エネルギー化を実現できる。
【０１５７】
そして、この場合に、一走行当たりの電気ヒータの作動時間を所定時間に制限することで、電気ヒータの使用を例えば１０℃以下の時期のみとする外気温による電気ヒータの使用制限を不要にできるので、第１実施形態で説明した（１）の効果を得ることができる。
【０１５８】
なお、燃料電池車や電気自動車では、走行駆動源としての電動モータを制御する車両制御システムの始動、停止が、エンジンのみを有する車両やハイブリッド車両でのＩＧのＯＮ、ＯＦＦに相当する。
【０１５９】
（４）第１、第２実施形態では、ステップＳ１０で、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する際、図５のステップＳ２１〜Ｓ２４に示すように、ＰＴＣヒータ１５の加熱の必要性に応じてＰＴＣヒータ１５の作動を決定するために、外気温に関わらず、エアミックス開度ＳＷと、冷却水温度ＴＷとに基づいて、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定していたが、ＰＴＣヒータ１５の加熱の必要性に応じてＰＴＣヒータ１５の作動を決定する目的であれば、外気温に基づいて、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定しても良い。
【０１６０】
すなわち、図５のステップＳ２１を実行する前に、外気温が２６〜３０℃等の基準温度よりも高いか否かを判定し、基準温度よりも高い場合、ＰＴＣヒータ１５の停止を決定しても良い。このとき用いる基準温度は、夏日のように、ヒータコア１４による加熱を補助するためのＰＴＣヒータ１５の加熱が不要となるときの温度に設定すれば良い。このように、外気温が電気ヒータによる加熱の必要性が無いほどの高温である場合に、電気ヒータを停止させても良い。
【符号の説明】
【０１６１】
１４    ヒータコア（加熱用熱交換器）
１５    ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）
５０    空調制御装置（制御手段）
ＥＧ    エンジン  
【図１】
2011068151.tif 000003
【図２】
2011068151.tif 000004
【図３】
2011068151.tif 000005
【図４】
2011068151.tif 000006
【図５】
2011068151.tif 000007
【図６】
2011068151.tif 000008
【図７】
2011068151.tif 000009
【図８】
2011068151.tif 000010