(57)【要約】【課題】車室内の暖房能力を確保しながら、エンジンの再始動を抑えると共に、エンジンの暖機時間、暖房の立ち上げ時間の短縮を図ることにより省動力化を可能する。【解決手段】車両駐車中に、家庭用電源８６がインバータ４６に接続されることにより、バッテリ４４への充電がなされる。また、ＥＣＵ６４は、家庭用電源によってバッテリの充電が行なわれているときに、エンジン４２内に設けているブロックヒータ８０へ通電し、エンジン冷却液の加熱を行う。これにより、家庭用電源を外して車両走行を開始するときには、エンジンに多量の熱量が蓄積され、エンジンの暖機時間が短縮されると共に、車室内の暖房の立ち上がり時間が短縮され、走行中は、ブロックヒータを用いて冷却水の加熱を行うことにより、エンジン停止時の冷却水の温度低下を抑えて、冷却水の温度が低下したためのエンジンの再始動を抑える。【選択図】図１
2008126970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動源として備えるエンジンの停止制御が行われると共に、エンジンとの間で循環されるエンジン冷却液によって加熱した空気によって車室内を暖房する車両用暖房装置を備えた車両に設けられてエンジン冷却液を加熱する車両用加熱装置であって、
前記エンジン冷却液の液温を検出する液温検出手段と、
前記エンジン冷却液を電気的に加熱する加熱手段と、
車両走行状態で前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して、前記エンジン冷却液を加熱する加熱制御手段と、
を含むことを特徴とする車両用加熱装置。
【請求項２】
前記走行用の駆動源に含まれる電気モータと、
前記電気モータを駆動する電力を蓄積する蓄電手段と、
車両駐車中に車外から入力される電力によって前記蓄電手段への充電を行う充電手段と、
前記加熱手段として前記エンジンに設けられてエンジン内の前記エンジン冷却液を加熱するブロックヒータと、
を含むときに、前記加熱制御手段が、前記充電手段によって前記蓄電手段への充電が行われるときに、前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して前記エンジン冷却液を加熱することを特徴とする請求項１に記載の車両用加熱装置。
【請求項３】
前記加熱制御手段が、走行可能状態で前記エンジンが停止されているときに、前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を作動することを特徴とする請求項１に記載の車両用加熱装置。
【請求項４】
前記車両用暖房装置が要求される暖房能力が得られる最低液温とするエンジン冷却液の目標液温を演算する演算手段を含み、
前記加熱制御手段が前記演算手段によって演算された前記目標液温を維持するように前記加熱手段を作動させることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の車両用加熱装置。
【請求項５】
走行用の駆動源として少なくともエンジンを備え、エンジンとの間で循環されるエンジン冷却液によって加熱した空気によって車室内の暖房する車両用暖房装置を備えた車両に設けられて、エンジン冷却液を加熱する車両用加熱装置であって、
前記エンジン冷却液の液温を検出する液温検出手段と、
前記エンジン冷却液を加熱する加熱手段と、
前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して、前記エンジン冷却液を加熱する加熱制御手段と、
前記車両用暖房装置から要求される暖房能力が得られる最低液温とするエンジン冷却液の目標液温を演算する演算手段と、
を含み、前記演算手段によって演算された前記目標液温を維持するように前記加熱手段を作動させることを特徴とする車両用加熱装置。
【請求項６】
前記加熱手段として電気ヒータが設けられているときに、前記加熱制御手段が、前記目標液温に基づいた前記電気ヒータのデューティ制御を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用加熱装置。
【請求項７】
前記加熱手段として、前記エンジンを用い、前記加熱制御手段がエンジン回転数を増加させることを特徴とする請求項５に記載の車両用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン冷却水を用いて車室内を暖房する車両用空調装置に係り、詳細には、エンジン冷却液を加熱する車両用加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用の駆動源として内燃機関（以下、エンジンとする）を備えた車両では、走行停止中にエンジンを停止するアイドルストップ制御が行われる車両や、エンジンないし電気モータの駆動力によって走行する所謂ハイブリッド車などがある。このような車両では、アイドルストップ制御などのエンジン停止制御を行うことにより、省動力化を図り、燃費向上やエミッション抑制を行うようにしている。
【０００３】
一方、エンジンを備えた車両に設けられる車両用空調装置（以下、エアコンとする）では、エンジンとヒータコアとの間で循環されるエンジン冷却水によって、ヒータコアを通過する空気を加熱して空調風を生成し、この空調風を車室内へ吹き出すことにより車室内を暖房するようになっている。
【０００４】
ところで、エンジンを用いて走行可能とする車両において、燃費の向上、エミッションの低減等を図るためには、エンジン停止時間が長くなることが好ましいが、エンジン停止中に、冷却水を用いた暖房を行うと、エンジン冷却水の温度が低下して、エンジンが再始動されてしまう。
【０００５】
また、冬季などの外気温度が低い環境下では、エンジン及びエンジン冷却水の温度が低くなっており、このために、エンジン始動時に暖機運転を行う必要があり、また、暖機によってエンジン冷却水が加熱されて所定の温度に達するまでは、車室内の暖房を立ち上げることができない。
【０００６】
ここから、走行開始時の暖房の立ち上げを促進するために、特許文献１では、外部電源によってバッテリを充電するときに、保温槽内の温水を電気ヒータによって加熱すると共に、走行開始時には、保温槽内の温水を、駆動用モータ及びインバータによって加熱しながら、温水式ヒータへ供給するように提案している。
【０００７】
また、特許文献２では、エンジンの温水が循環されるヒータコアとキャッチタンクの間に閉鎖回路を形成し、家庭用電源から供給される電力によって閉鎖回路内の水を温めて循環させ、駐車中の車両の車室内を暖房するように提案している。
【０００８】
さらに、エンジンの暖機促進と暖房の立ち上げに対しては、例えば、特許文献３で、エンジンの始動に先立って、ウォータジャケット内の冷却水をヒータによって加熱する提案がなされている。
【０００９】
一方、特許文献４では、循環液貯留槽内の循環液を、家庭用電源を用いて加温して、エンジンやヒータラジエータへ循環させることにより、走行に先立ってエンジンの暖機、車室内の暖房を可能とすることにより、バッテリの電力を消費することなく、暖機及び暖房の立ち上げの促進を図る提案がなされている。
【００１０】
しかしながら、循環液貯留槽を設けて、この循環液貯留槽で冷却液を加熱した場合、蓄積される熱量が限られるため必ずしも効率的な冷却液の加熱、暖機及び暖房の促進を行い得るものではない。また、エンジン停止制御を行った場合、エンジン停止中に車室内の暖房を行うとエンジン冷却液の温度が低下し、エンジンの再始動が必要となってしまうことがあり、これが燃費の悪化などを生じさせてしまうという問題がある。
【特許文献１】特開平５−２３８２４５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０８２５０号公報
【特許文献３】実開平５−３２０２９号公報
【特許文献４】特開平１１−３２１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、エンジンと電気モータによって走行するハイブリッド車などのエンジン停止制御が行われる車両において、車室内を暖房することによりエンジン冷却液の温度が低下して、このエンジン冷却液の液温低下が起因してエンジンが再始動されてしまうのを抑えることができる車両用加熱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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、走行用の駆動源として備えるエンジンの停止制御が行われると共に、エンジンとの間で循環されるエンジン冷却液によって加熱した空気によって車室内を暖房する車両用暖房装置を備えた車両に設けられてエンジン冷却液を加熱する車両用加熱装置であって、前記エンジン冷却液の液温を検出する液温検出手段と、前記エンジン冷却液を電気的に加熱する加熱手段と、車両走行状態で前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して、前記エンジン冷却液を加熱する加熱制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、走行中ないし走行停止時などに、エンジン停止条件が成立することによりエンジンの駆動を停止するエンジン停止制御を行う車両に適用し、エンジン冷却液を用いた車室内の暖房を行うことによりエンジン冷却液の液温が低下したことを液温検出手段によって検出したときに、加熱手段を作動させる。
【００１４】
これにより、加熱手段がエンジン冷却液を加熱して、所望の暖房能力が確保されることにより、例えば、エンジンが停止されているときに、暖房能力を確保するために再起動されるのを抑えることができ、省動力化、燃費効率などが損なわれるのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記走行用の駆動源に含まれる電気モータと、前記電気モータを駆動する電力を蓄積する蓄電手段と、車両駐車中に車外から入力される電力によって前記蓄電手段への充電を行う充電手段と、前記加熱手段として前記エンジンに設けられてエンジン内の前記エンジン冷却液を加熱するブロックヒータと、を含むときに、前記加熱制御手段が、前記充電手段によって前記蓄電手段への充電が行われるときに、前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して前記エンジン冷却液を加熱することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、エンジン内のエンジン冷却液を加熱するブロックヒータを設け、車両駐車中に外部電源が接続されて蓄電手段への充電行われるときに、外部電源から供給される電力を用い、ブロックヒータによってエンジン冷却液を加熱する。
【００１７】
一般に、エンジン内には、多量のエンジン冷却液が充填されており、このエンジン冷却液を加熱することができると共に、エンジン内のエンジン冷却液を加熱することによりシリンダブロックなどのエンジン自体も加熱することができ、大きな熱量の蓄積が可能となり、エンジンを始動したときに、エンジン冷却液などの温度低下を抑えることができる。
【００１８】
これにより、車両の走行を開始するときには、エンジン冷却液と共にエンジンが加熱されているので、暖機時間の短縮と迅速な暖房の立ち上げが可能となる。また、外部電源を用いてエンジン冷却液を加熱するので、蓄電手段の充電量が低下してしまうのを防止することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記加熱制御手段が、走行可能状態で前記エンジンが停止されているときに、前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を作動することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、エンジンが停止されているときに、加熱手段を作動することによりエンジン冷却液を加熱する。これにより、エンジン冷却液の液温が低下したときに、エンジンが再始動されるのを抑えながら、エンジン冷却液の液温の低下によって暖房能力が下がってしまい、乗員に暖房不足感などを生じさせてしまうのを防止することができる。
【００２１】
さらに、本発明は、前記車両用暖房装置が要求される暖房能力が得られる最低液温とするエンジン冷却液の目標液温を演算する演算手段を含み、前記加熱制御手段が前記演算手段によって演算された前記目標液温を維持するように前記加熱手段を作動させることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、走行用の駆動源として少なくともエンジンを備え、エンジンとの間で循環されるエンジン冷却液によって加熱した空気によって車室内の暖房する車両用暖房装置を備えた車両に設けられて、エンジン冷却液を加熱する車両用加熱装置であって、前記エンジン冷却液の液温を検出する液温検出手段と、前記エンジン冷却液を加熱する加熱手段と、前記液温検出手段の検出結果に基づいて前記加熱手段を制御して、前記エンジン冷却液を加熱する加熱制御手段と、前記車両用暖房装置から要求される暖房能力が得られる最低液温とするエンジン冷却液の目標液温を演算する演算手段と、を含み、前記演算手段によって演算された前記目標液温を維持するように前記加熱手段を作動させることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、車両用空調装置などの車両用暖房装置に要求される暖房能力が確保されるようにエンジン冷却液の目標液温を演算し、この目標液温が得られるように加熱手段を制御する。
【００２４】
一般に、車両用暖房装置として設けられる車両用空調装置では、エアミックスダンパを最大開度とするときに、最も大きな暖房能力が得られ、エアミックスダンパを最大開度として要求される暖房能力が得られるときのエンジン冷却液の液温が、最も低い液温となる。
【００２５】
ここから、この液温を目標液温として、エンジン冷却液の加熱を行うことにより、熱エネルギーの損失を抑えることができる。
【００２６】
このような本発明においては、前記加熱手段として電気ヒータが設けられているときに、前記加熱制御手段が、前記目標液温に基づいた前記電気ヒータのデューティ制御を行うことができ、これにより、エンジン冷却液の液温の変化を抑えた効率的な加熱が可能となる。
【００２７】
なお、本発明においては、これに限らず、加熱手段として設けている電気ヒータのオン／オフ制御を行うものであっても良い。
【００２８】
また、本発明では、前記加熱手段として、前記エンジンを用い、前記加熱制御手段がエンジン回転数を増加させる構成を適用できる。
【００２９】
このように、本発明の加熱手段は、ブロックヒータなどの電気ヒータに限らず、エンジン冷却液を加熱するものであれば、任意の加熱手段を適用することができる。
【００３０】
このときに、目標液温が維持されるように加熱手段を制御することにより、エンジン冷却液を加熱するときの熱エネルギーの損失を抑えた効率的な加熱が可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように本発明によれば、車両走行状態で液温検出手段の検出する液温に基づいてエンジン冷却液を加熱するので、例えば、エンジンが停止した状態であっても、エンジンを再始動させることなく、エンジン冷却液を用いた車室内の暖房を行うことができるという優れた効果が得られる。
【００３２】
また、本発明は、車両用空調装置に要求される暖房能力が得られる最低液温を目標液温として、この目標液温に基づいて加熱手段の作動を制御するので、熱エネルギーの損失を抑えた効率的な冷却液の加熱が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
〔第１の実施の形態〕
図２には、本実施の形態に適用した車両用空調装置（以下、エアコン１０とする）の概略構成を示している。
【００３４】
このエアコン１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６及びエバポレータ１８によって、冷媒を循環する冷凍サイクルが形成されており、コンプレッサ１２は、コンプレッサモータ２０によって駆動されて冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を送り出す。コンデンサ１４では、コンプレッサ１２から送り出された冷媒を冷却して液化し、エバポレータ１８では、液化された冷媒が気化するときに、エバポレータ１８を通過する空気を冷却する。
【００３５】
また、エバポレータ１８では、空気中の水分が結露されるようになっており、これにより、エバポレータ１８を通過する空気の除湿が図られる。エキスパンションバルブ１６は、液化された冷媒を急激に減圧することにより霧状にしてエバポレータ１８に供給するようにしており、これにより、エバポレータ１８での冷媒の気化効率、すなわち、エバポレータ１８を通過する空気の冷却効率の向上が図られるようにしている。
【００３６】
エアコン１０は、ブロワユニット２２と、このブロワユニット２２に連結されたエアコンユニット２４を備えており、エアコンユニット２４内にエバポレータ１８が配設されている。
【００３７】
ブロワユニット２２には、車室内に開口された内気導入口２６Ａと、車外と連通された外気導入口２６Ｂが形成されている。また、ブロワユニット２２には、切換ダンパ２８とブロワファン３０が設けられている。
【００３８】
エアコン１０は、内気循環モードと外気導入モードの選択が可能となっており、内気循環モードが選択されると、切換ダンパ２８によって外気導入口２６Ｂが閉塞されると共に内気導入口２６Ａが開放され、外気導入モードが選択されると、切換ダンパ２８によって内気導入口２６Ａが閉塞されると共に外気導入口２６Ｂが開放される。
【００３９】
エアコン１０では、ブロワモータ３２によってブロワファン３０が回転駆動されると、内気導入口２６Ａ又は外気導入口２６Ｂから車室内の空気（内気）又は車外の空気（外気）がブロワユニット２２内に導入され、エアコンユニット２４へ送り込まれる。
【００４０】
エアコンユニット２４には、複数の空気吹出し口３６が形成されていると共に、空気吹出し口３６のそれぞれを選択的に開閉可能とするモード切換ダンパ３４が設けられ、ブロワユニット２２から送りこまれた空気がエバポレータ１８を通過して、空気吹出し口３６へ案内される。
【００４１】
空気吹出し口３６としては、ウインドシールドガラスへ向けて開口されたセンタデフロスタ吹出し口、サイドデフロスタ吹出し口などのデフロスタ吹出し口３６Ａ、車室内の乗員へ向けて開口されたセンタレジスタ吹出し口、サイドレジスタ吹出し口などのレジスタ吹出し口３６Ｂ及び、乗員の足元へ向けて開口された前席足元吹出し口、後席足元吹出し口などの足元吹出し口３６Ｃが形成されている。
【００４２】
エアコン１０では、空調風の吹出しモードとして、デフロスタ吹出し口３６Ａから吹き出すDEFモード、レジスタ吹出し口３６Ｂから吹き出すFACEモード、足元吹出し口３６Ｃから吹き出すFOOTモード、デフロスタ吹出し口３６Ａと足元吹出し口３６Ｃから吹き出すDEF／FOOTモード及び、レジスタ吹出し口３６Ｂと足元吹出し口３６Ｃから吹き出すBI−LEVELモードが設定されており、エアコン１０では、吹出しモードに応じてモード切換ダンパ３４が、デフロスタ吹出し口３６Ａ、レジスタ吹出し口３６Ｂ及び足元吹出し口３６Ｃを開閉し、吹出しモードに応じた空気吹出し口３６から空調風が吹き出されるようにしている。
【００４３】
一方、エアコンユニット２４内には、空気を加熱するヒータコア３８及びエアミックスダンパ４０が配設されている。エアミックスダンパ４０は、エバポレータ１８を通過した空気を、ヒータコア３８へ案内される空気とヒータコア３８をバイパスする空気に分流する。このときに、エアミックスダンパ４０の開度に応じた比率の空気がヒータコア３８へ案内される。
【００４４】
エアコンユニット２４内では、ヒータコア３８を通過して加熱された空気と、ヒータコア３８をバイパスした空気が混合される。エアコン１０では、エアミックスダンパ４０の開度に応じた混合比で、ヒータコア３８を通過した空気とヒータコア３８をバイパスした空気を混合することにより、所望の温度の空調風を生成して、生成した空調風を、吹出し口３６から車室内へ吹き出すことにより、車室内の空調を行うようにしている。
【００４５】
一方、図１に示されるように、エアコン１０が設けられる車両は、走行用の駆動源としてエンジン４２が設けられている。また、この車両は、エンジン４２に加えて電気モータ（図示省略）を備えており、エンジン４２ないし電気モータの駆動によって走行する所謂ハイブリッド車となっている。
【００４６】
また、この車両には、電気モータへ駆動用として供給する電力を蓄積するバッテリ４４が設けられていると共に、インバータ４６及びモータジェネレータ４８が設けられている。モータジェネレータ４８は、エンジン４２に連結されており、エンジン４２の駆動力によって回転駆動されることにより発電する。モータジェネレータ４８によって発電された電力は、インバータ４６に入力されて、所定電圧の直流電力に変換され、バッテリ４４に供給される。これにより、バッテリ４４の充電がなされる。
【００４７】
このようなエンジン４２、電気モータ及びモータジェネレータ４８は、図示しないエンジンＥＣＵ、ＨＶＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって作動が制御される一般的構成となっている。なお、モータジェネレータ４８は、エンジン４２のスタータ機能を備えたものであっても良く、また、モータジェネレータ４８を走行用の電気モータと一体にした構成など、任意の構成を適用することができる。
【００４８】
エンジン４２は、シリンダブロック及びシリンダヘッド内に、エンジン冷却水などのエンジン冷却液（以下、冷却水とする）の循環路となるウォータジャケット（何れも図示省略）が形成された一般的構成の水冷式内燃機関となっている。
【００４９】
エンジン４２には、このウォータジャケットとエンジンラジエータ５０との間に、冷却水が循環される冷却水回路５２が形成されている。この冷却水回路５２には、電気モータ５４によって駆動されるウォータポンプ５６（以下、総称してウォータポンプ５６とする）が設けられており、ウォータポンプ５６が駆動されることにより、エンジン４２内の冷却水がエンジンラジエータ５０へ送られ、エンジンラジエータ５０からウォータポンプ５６を経てエンジン４２へ戻される。
【００５０】
エンジンラジエータ５０では、車両の走行によって導入される空気ないし図示しない冷却ファンの駆動によって導入される空気と冷却水との間で熱交換を行うことにより、エンジン４２との間で循環される冷却水を冷却する。これにより、エンジン４２が駆動することによる温度上昇が抑えられる。
【００５１】
また、冷却水回路５２には、サーモスタット５８及びバイパス路６０が設けられている。サーモスタット５８は、冷却水の温度（以下、水温とする）に応じてエンジンラジエータ５０への冷却水の流路を開閉し、サーモスタット５８によって冷却水の流路が狭められたときに、冷却水がバイパス路６０を介して循環されることによりエンジンラジエータ５０をバイパスされる。
【００５２】
サーモスタット５８は、冷却水の水温Ｔｗが所定の水温Ｔｗ１（例えば、Ｔｗ１＝８８°Ｃ）以上となると全開状態となり、水温Ｔｗが水温Ｔｗ１以下となると、流路を徐々に狭め、さらに、水温Ｔｗが、所定の水温Ｔｗ２（Ｔｗ-１＞Ｔｗ２、例えば、Ｔｗ２＝８２°Ｃ）まで下がると全閉状態となる。これにより、冷却水の水温Ｔｗが目標の水温Ｔｗｓ（Ｔｗ１＞Ｔｗｓ＞Ｔｗ２）となるように調整される。
【００５３】
一方、エアコン１０では、エンジン４２の冷却水を用いて、ヒータコア３８を通過する空気を加熱するようにしており、エンジン４２とヒータコア３８と間には、冷却水が循環される循環回路６２が設けられている。この循環回路６２では、ウォータポンプ５６が駆動することにより、エンジン４２から送り出された冷却水がヒータコア３８へ供給され、ヒータコア３８を通過した冷却水がウォータポンプ５６を経てエンジン４２へ戻される。また、エアコン１０では、ヒータコア３８を通過する冷却水と空気との間で熱交換が行われることにより、ヒータコア３８を通過する空気が加熱されるようになっている。
【００５４】
なお、冷却水回路５２と循環回路６２の間では、サーモスタット５８が閉じた状態では、予め設定された比率となるように冷却水が分流され、また、冷却水の流量は、ウォータポンプ５６の回転数によって定まるようになっている。
【００５５】
エアコン１０には、エアコン１０の作動を制御するＥＣＵ６４が設けられている。なお、ＥＣＵ６４は、エアコン１０の作動を制御するエアコンＥＣＵの機能に加え、エンジンＥＣＵ、ハイブリッドＥＣＵ及びバッテリＥＣＵ等の機能を含んだものとしている。
【００５６】
ＥＣＵ６４には、コンプレッサモータ２０及び、ブロワモータ３２が接続しており、ＥＣＵ６４は、コンプレッサモータ２０の回転数を制御することにより冷房能力を制御すると共に、ブロワモータ３２の回転数（駆動電圧）を制御することにより空調風の風量（ブロワ風量）を制御する。
【００５７】
また、ＥＣＵ６４には、切換ダンパ２８、モード切換ダンパ３４及びエアミックスダンパ４０を作動させるアクチュエータ６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃが接続しており、ＥＣＵ６４は、アクチュエータ６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの駆動を制御することにより空調風の導入モード、吹出しモード及び空調風の温度制御を行う。
【００５８】
さらに、ＥＣＵ６４には、車室内の温度を検出する室温センサ６８、車外の温度を検出する外気温センサ７０、日射量を検出する日射センサ７２、エバポレータ１８を通過した空気の温度を検出するエバポレータ後温度センサ７４、エンジン４２の冷却水の水温Ｔｗを検出する水温センサ７６等が接続している。
【００５９】
ＥＣＵ６４では、図示しない操作パネルのスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転が指示されると、設定温度と各種のセンサによって検出する環境条件に基づいて車室内を設定温度とするための目標吹出し温度を設定し、目標吹出し温度の空調風が得られるように、エアミックスダンパ３８の開度等を制御しながら空調運転を行う。
【００６０】
ここで、目標吹出し温度ＴＡＯは、設定温度ＴＳＥＴ、外気温Ｔｏ、室温Ｔｒ、日射量ＳＴから、一般的演算式に基づいて求めることができる。
【００６１】
ＴＡＯ＝Ｋ１・ＴＳＥＴ−Ｋ２・Ｔｏ−Ｋ３・Ｔｒ−Ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４及びＣは、予め設定している定数）
一方、ブロワ風量は、一般に目標吹出し温度ＴＡＯから設定することができる。図３には、目標吹出し温度ＴＡＯからブロワ風量を設定するときに適用可能な目標吹出し温度ＴＡＯに対するブロワ風量の一例を示している。ＥＣＵ６４では、例えば、設定温度ＴＳＥＴ又は室温Ｔｒを基準として設定温度ＴＳＥＴ又は室温Ｔｒと目標吹出し温度ＴＡＯとの差が大きいときには、ブロワ風量が大きくなるようにし、差が小さいときには、ブロワ風量が少なくなるように設定する。なお、ブロワモータ３２は駆動電圧によって回転数が変化し、この回転数に応じたブロワ風量が得られるようになっており、ＥＣＵ６４では、ブロワ風量からブロワモータ３２の駆動電圧を設定し、設定した駆動電圧によってブロワモータ３２を駆動する。
【００６２】
エアミックスダンパ４０の開度Ｓは、全風量に対するヒータコア３８を通過した空気の風量を混合比ｒとしたとき、この混合比ｒに応じて設定される。また、混合比ｒは、エバポレータ１８を通過した空気の温度（エバポレータ後温度Ｔｅ）、ヒータコア３８を通過した空気の温度（ヒータコア後温度Ｔｈ）及び、目標吹出し温度ＴＡＯから、
ｒ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）
となる。ここで、エバポレータ後温度Ｔｅは、エバポレータ後温度センサ７４によって検出することができる。また、ヒータコア後温度Ｔｈは、ヒータコア３８の下流側に温度センサを設けて検出することもできるが、ヒータコア３８へ供給される冷却水の水温Ｔｗ、冷却水の流量及びヒータコア３８の温度効率ηから得ることができる。すなわち、ヒータコア後温度Ｔｈは、冷却水の水温Ｔｗ、エバポレータ後温度Ｔｅ及び、温度効率ηから、
Ｔｈ＝η・Ｔｗ＋（１ーη）・Ｔｅ
となる。ただし、温度効率ηは、０＜η＜１。
【００６３】
温度効率ηは、冷却水の流量、ブロワ風量によって変化するが、ヒータコア３８ごとに定まるものであり、予め、冷却水の流量、ブロワ風量に対する温度効率ηのマップを作成しておくことにより、このマップから簡単に得られる。
【００６４】
ＥＣＵ６４では、目標吹出し温度ＴＡＯ、ブロワ風量、エアミックスダンパ４０の開度Ｓ等を設定し、この設定に基づいて、コンプレッサモータ２０、ブロワモータ３２、アクチュエータ６６Ｃを作動させることにより、車室内を設定温度ＴＳＥＴとなるように空調運転を行う。なお、このようなエアコン１０の基本的構成は、公知の構成を適用することができる。
【００６５】
ところで、図１に示されるように、本実施の形態に適用した車両では、冷却水を加熱する加熱装置７８が設けられている。加熱装置７８は、エンジン４２に配設されたブロックヒータ８０を備えている。ブロックヒータ８０は、例えば、発熱体となるニクロム線などが、シリンダブロック内に敷設されたパイプに挿通され、通電されることにより発熱して、シリンダブロック内（ウォータジャケット内）の冷却水を加熱し、エンジン４２では、ウォータジャケット内の冷却水が加熱されることにより、シリンダブロックの温度上昇が図られる（加熱される）。
【００６６】
このブロックヒータ８０は、断続器８２を介してバッテリ４４に接続しており、断続器８２がオンされることにより通電されて発熱する。なお、断続器８２としては、マグネットスイッチ、リレーなどに加えて、スイッチング素子を用いた電子スイッチなどの任意のスイッチ素子の適用が可能である。
【００６７】
ＥＣＵ６４は、加熱装置７８の制御手段の機能を含んでおり、断続器８２は、ＥＣＵ６４に接続している。また、ウォータポンプ５６の電気モータ５４は、駆動回路８４に接続しており、この駆動回路８４がＥＣＵ６４に接続している。
【００６８】
駆動回路８４は、例えば、バッテリ４４から供給される電力を電気モータ５４（ウォータポンプ５６）へ供給することにより、ウォータポンプ５６を駆動する。また、駆動回路８４は、例えば、ＥＣＵ６４から入力される制御信号に基づいて、ウォータポンプ５６に供給する電力のデューティ比を制御する。これにより、ウォータポンプ５６の回転数が制御される。
【００６９】
冷却水回路５２及び循環回路６２では、ウォータポンプ５６の回転数に応じた流量の冷却水循環されるようになっており、ＥＣＵ６４は、駆動回路８４へ出力する制御信号によって冷却水の流量を制御する。
【００７０】
一方、インバータ４６には、商用電源などの家庭用電源８６（例えば、単相１００ｖ／２００ｖ又は三相２００ｖ）を接続可能とする外部入力端子８８が設けられている。インバータ４６は、車両駐車中に、外部入力端子８８に家庭用電源８６が接続されることにより、この家庭用電源８６を用いたバッテリ４４の充電を行なう。すなわち、家庭用電源８６から入力される交流電力を所定電圧の直流電力に変換して、バッテリ４４へ出力することによりバッテリ４４の充電が行なわれる。
【００７１】
インバータ４６は、ＥＣＵ６４に接続しており、これにより、ＥＣＵ６４は、家庭用電源８６を用いたバッテリ４４の充電を制御する。また、本実施の形態では、一例としてＥＣＵ６４に、バッテリＥＣＵの機能を併せ持たせており、ＥＣＵ６４は、バッテリ４４の充電量（ＳＯＣ）に基づいた充電制御を行う。
【００７２】
ＥＣＵ６４では、車両が駐車状態で、外部入力端子８８を介して供給される電力によってバッテリ４４の充電が行なわれていると、ブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱を行う。これにより、車両の走行開始時の暖機時間の短縮を可能とするとともに、車室内の迅速な暖房が可能となるようにしている。
【００７３】
ここで、第１の実施の形態の作用としてブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱を説明する。
【００７４】
図４には、車両駐車中における冷却水の加熱制御の一例を示している。このフローチャートは、車両の走行が停止され、図示しないイグニッションスイッチがオフされることにより所定の時間間隔で実行され、最初のステップ１００では、家庭用電源８６が接続され、この家庭用電源８６を用いたバッテリ４４の充電が行なわれているか否かを確認する。
【００７５】
ここで、インバータ４６の外部入力端子８８に家庭用電源８６が接続され、家庭用電源８６を用いたバッテリ４４の充電が開始されるとステップ１００で肯定判定されてステップ１０２へ移行し、冷却水の加熱指令があるか否かを確認する。
【００７６】
加熱装置７８は、例えば、駐車中の冷却水の加熱（暖機）を指示するスイッチ（図示省略）がオンされていたり、また、車両の走行開始タイミングを見計らってタイマーがセットされていることにより作動するものであって良く、ここから、ＥＣＵ６４では、冷却水の加熱を行うように設定されたタイミングとなったか否かを確認し、該当タイミングに達すると、加熱指令を出力し、これにより、ステップ１０２で肯定判定される。
【００７７】
冷却水の加熱を行うか否かの設定は、スイッチやタイマーのみでなく、例えば、外気温や冷却水の水温を検出し、検出結果が設定温度以下である時に行うなど任意の構成を適用することができる。
【００７８】
また、冷却水の加熱を開始するか否かは、バッテリ４４の充電量ＳＯＣに基づいた判断を加えることが好ましく、このときには、例えば、バッテリ４４の充電量ＳＯＣを設定量Ｃａ、Ｃｂ（Ｃａ＞Ｃｂ）の範囲に保持するようにバッテリ４４の充電／放電を制御すると共に、充電量ＳＯＣが下限の設定量Ｃｓ（Ｃｓ＜Ｃｂ）となった時に、強制充電を行うようにしているとき、家庭用電源８６を用いて充電されたバッテリ４４の充電量ＳＯＣが設定量Ｃａから設定量Ｃｂの範囲にあるときに、冷却水の加熱が行われるようにするものであれば良い。
【００７９】
ステップ１０２で肯定判定されると、ステップ１０４では、先ず、継続器８２をオンして、バッテリ４４の電力をブロックヒータ８０に供給することにより、ブロックヒータ８０を発熱させて、冷却水の加熱を開始する。
【００８０】
この後、ステップ１０６では、冷却水の水温Ｔｗを検出し、ステップ１０８では、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａを超えたか否かを確認する。また、ステップ１１０では、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｂを下回っているか否かを確認する。
【００８１】
ここで、設定水温Ｔｗａは設定水温Ｔｗｂより高くなっており（Ｔｗａ＞Ｔｗｂ）、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａを超えると（Ｔｗ≧Ｔｗａ）、ステップ１０８で肯定判定されてステップ１１２へ移行し、ブロックヒータ８０がオフされ、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｂを下回ると（Ｔｗ≦Ｔｗｂ）、ステップ１１０で肯定判定されてステップ１１４へ移行し、ブロックヒータ８０がオンされる。これにより、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａ、Ｔｗｂの間（Ｔｗａ＞Ｔｗ＞Ｔｗｂ）では、ブロックヒータ８０のオン状態又はオフ状態が保持される。
【００８２】
また、ステップ１１６では、車両を始動するために、外部入力端子８８から家庭用電源８６が取り外されてバッテリ４４の充電が終了したか否かを確認する。
【００８３】
ここで、車両を始動するために外部入力端子８８から家庭用電源８６が外されると、ステップ１１６で肯定判定してステップ１１８へ移行し、ブロックヒータ８０をオフして、ブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱を終了する。
【００８４】
このようにして、駐車中に家庭用電源８６を用いてバッテリ４４の充電を行なうときに、ブロックヒータ８０を用いて冷却水を加熱することにより、エンジン４２を始動するときに、冷却水が加熱されているので、エンジン４２の暖機時間を短くできると共に、車室内の暖房の立ち上げが迅速に行われる。
【００８５】
すなわち、加熱装置７８では、ブロックヒータ８０を用いることにより、エンジン４２内の冷却水と共に、エンジン４２自体（シリンダブロックなど）を加熱することができる。また、一般に、エンジン４２内のウォータジャケットには、冷却水回路５２、循環回路６２内の冷却水の量よりも多量の冷却水が充填されており、エンジン４２内の冷却水の全量を予め加熱することができる。
【００８６】
これにより、エンジン４２の始動時までに、エンジン４２に大きな熱量を蓄積することができる。このために、エンジン４２を始動したときに、ウォータポンプ５６を駆動して冷却水を循環させても、冷却水の水温Ｔｗの低下が抑えられると共に、エンジン４２の温度低下が抑えられるので、暖機の終了した状態又は暖機時間の短い状態が得られる。
【００８７】
また、エンジン４２を始動したときに、冷却水の水温Ｔｗが高くなっているので、この冷却水をヒータコア３８へ循環させることにより、車室内の暖房を行うことができるので、冷却水の加熱を行っていないときに比べて、暖房の立ち上げ時間が極めて短くなる。
【００８８】
さらに、家庭用電源８６を用いてバッテリ４４の充電を行なうときに、ブッロクヒータ８０をオンして、冷却水の加熱を行うので、ブロックヒータ８０を用いて冷却水を加熱するために、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが低下してしまうのを防止することができる。
【００８９】
一方、ＥＣＵ６４では、車室内を暖房しながら走行しているときに、エンジン４２が停止されると、ブロックヒータ８０を用いて冷却水の加熱を行い、所望の暖房能力を得るためにエンジン４２を始動するのを抑えることができるようにしており、図５には、このときの加熱制御の一例を示している。
【００９０】
このフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチがオンされると実行され、車両走行が終了してイグニッションスイッチがオフされることにより終了する。なお、車両では、予め設定されているエンジン停止条件が成立すると、エンジン４２を停止し、エンジン４２を停止しているときに、エンジン始動条件（エンジン再始動条件）が成立することによりエンジン４２を再始動するエンジン停止制御が行われる。このようなエンジン停止制御は、公知の制御を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９１】
図５に示されるフローチャートでは、最初のステップ１２０でエアコン１０の図示しない操作パネルのスイッチ操作によって空調運転が指示されたか否かを確認し、エアコン１０の空調運転が指示されると、ステップ１２０で肯定判定してステップ１２２へ移行し、暖房運転か否かを確認する。
【００９２】
エアコン１０の暖房運転か否かは、暖房負荷、目標吹出し温度ＴＡＯなどに基づいて、例えば、暖房負荷が大きいとき、目標吹出し温度ＴＡＯが予め設定した基準値よりも高いときなどでは、暖房運転が行われると判断することができる。
【００９３】
ここで、エアコン１０が暖房運転を開始すると、ステップ１２２で肯定判定されることにより、エアコン１０の暖房運転時の冷却水の加熱制御を開始する。
【００９４】
暖房運転時に実行する加熱制御では、ステップ１２４で水温センサ７６によって検出するエンジン４２の冷却水の水温Ｔｗを読込み、ステップ１２６では、水温Ｔｗが予め設定している設定水温ＴＬ１以下か否かを確認し、ステップ１２８では、水温Ｔｗが設定水温ＴＬ２以上となっているか否かを確認する。ここで、設定水温ＴＬ１、ＴＬ２は、ＴＬ１＜ＴＬ２としており、また、設定水温ＴＬ１は、この水温Ｔｗの冷却水がヒータコア３８へ供給されている状態でブロワファン３０を駆動して空調風を車室内へ吹出したときに乗員が冷たさを感じる温度であり、これに対して、設定水温ＴＬ２は、十分に乗員が暖かさを感じる空調風の生成が可能となる温度としており、設定水温ＴＬ１、ＴＬ２の間に温度差（ヒシテリシス）を持たせることによりハンチングを防止している。
【００９５】
ここで、水温Ｔｗが設定水温ＴＬ１を超えているとき（Ｔｗ＞ＴＬ１）には、ステップ１２６で肯定判定してステップ１２８へ移行する。このときに、水温Ｔｗが設定水温ＴＬ２以上（Ｔｗ≧ＴＬ２）であれば、ステップ１２８で肯定判定する。
【００９６】
これにより、ステップ１３０では、エンジン停止条件が成立したときにエンジン４２が停止されるようにエンジン停止許可に設定すると共に、ステップ１３２では、ブロワファン３０（ブロワモータ３２）をオンすると共に、ウォータポンプ５６をオンして（ステップ１３４）、ステップ１３６へ移行する。
【００９７】
すなわち、エアコン１０で冷却水を用いた暖房運転が可能となるようにする。このときのブロワ風量は、図示しない操作パネルの設定又は目標吹出し温度ＴＡＯの設定に基づいたものであり、また、冷却水の流量は、予め設定された流量であっても良く、また、目標吹出し温度ＴＡＯ、水温Ｔｗ、ブロワ風量などに基づいて必要とされる流量を設定し、設定した流量が得られるようにウォータポンプ５６を回転駆動するようにしても良い。
【００９８】
これに対して、例えば、仮にエンジン４２の暖機が必要なために水温Ｔｗが目標水温ＴＬ１に達していないときには、ステップ１２６で肯定判定して、ステップ１３８へ移行してエンジン再始動要求を行い、ブロワファンをオフ状態とする（ステップ１４０）と共に、ウォータポンプ５６をオフ状態として（ステップ１４２）、一旦、処理を終了する。これによりエンジン４２が始動（再始動）されることにより、迅速な冷却水の昇温を図ることができると共に、冷却水の水温Ｔｗが低い状態で、ブロワファン３０を作動させてしまうことにより冷風が吹き出されて乗員に不快感を生じさせてしまうのを防止することができる。
【００９９】
また、水温Ｔｗが、設定水温ＴＬ１は超えているが、設定水温ＴＬ２に達していないとき（ＴＬ１＜Ｔｗ＜ＴＬ２）には、ステップ１２６及びステップ１２８で否定判定された状態でステップ１３２へ移行する。すなわち、エンジン４２が駆動状態であれば、その状態を保持し、エンジン４２が駆動停止状態であれば、それぞれのオン状態を保持する。
【０１００】
その後、ステップ１３２でブロワファン３０をオンし、ステップ１３４でウォータポンプ３６をオンして、ステップ１３６へ移行する。
【０１０１】
一方、ステップ１３６では、冷却水の水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗａ以下か否かを確認し、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａ以下（Ｔｗ≦Ｔｗａ）であるときには、ステップ１３６で肯定判定してステップ１４４へ移行し、ブロックヒータ８０をオンして、ブロックヒータ８０による冷却水の加熱を行う。
【０１０２】
また、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａを超えているとき（Ｔｗ＞Ｔｗａ）には、ステップ１３６で否定判定してステップ１４６へ移行し、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｂ以下か否かを確認する。
【０１０３】
このときに、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｂを超えている（Ｔｗ＞Ｔｗｂ）と、ステップ１４６で否定判定してステップ１４８へ移行し、ブロックヒータ８０がオンされていれば、このブロックヒータ８０をオフして、ブロックヒータ８０による冷却水の加熱を終了する。なお、水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗａから設定水温Ｔｗｂの範囲内にあるとき（Ｔｗａ＜Ｔｗ≦Ｔｗｂ）には、ステップ１４６で否定判定して、ブロックヒータ８０のオン状態（冷却水の加熱状態）又はオフ状態（冷却水の加熱停止状態）を継続する。
【０１０４】
これにより、ＥＣＵ６４では、冷却水の水温Ｔｗを、設定温度Ｔｗａから設定水温Ｔｗｂの範囲に維持し、エンジン４２の再始動を要求することなく、ヒータコア３８へ供給される冷却水を用いた車室内の暖房を行なうことができるようにしている。
【０１０５】
なお、ここでは、車両駐車中に冷却水を加熱するときの設定水温Ｔｗａ、Ｔｗｂを適用したが、暖房中の設定水温と、車両駐車時の設定水温とは異なるものであっても良く、このときには、例えば、車両駐車時の設定水温を暖房中の設定水温を低くするなどの任意の設定温度を適用することができる。
【０１０６】
一方、ＥＣＵ６４では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが、例えば、設定充電量Ｃａから設定充電量Ｃｂの範囲（Ｃａ＜ＳＯＣ≦Ｃｂ）となるように、バッテリ４４の充電／放電を制御しており、ステップ１５０では、このバッテリ４４の充電量ＳＯＣを読込み、ステップ１５２では、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａ以下か否かを確認し、ステップ１５４では、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｓ２以上となっているか否かを確認している。
【０１０７】
ここで、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａ以下（ＳＯＣ≦Ｃａ）となっているときには、ステップ１５２で肯定判定してステップ１５６へ移行し、エンジン再始動要求を行う（エンジン４２を再始動する）。これにより、エンジン４２が再始動されると、モータジェネレータ４８による発電が開始され、発電された電力がバッテリ４４に充電され、充電量ＳＯＣの上昇が図られる。
【０１０８】
また、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃｂを超えているとき（ＳＯＣ＞Ｃｂ）には、ステップ１５４で否定判定され、ステップ１５８へ移行する。このステップ１５８では、エンジン４２の停止を許可するように設定する。これにより、エンジン停止条件が成立しているときエンジン４２が停止される。なお、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａから設定充電量Ｃｂの範囲（Ｃａ＜ＳＯＣ≦Ｃｂ）であれば、エンジン再始動要求又はエンジン停止許可を保持する。
【０１０９】
このようにしてブロックヒータ８０を用いて冷却水を加熱することにより、冷却水の水温の低下によって暖房能力が不足するのを防止するためにエンジン４２が再始動されるのを抑えることができる。
【０１１０】
すなわち、図６に示されるように、エンジン４２が停止（ＯＦＦ）状態で車室内の暖房を行うと、冷却水の水温Ｔｗが徐々に低下する。これにより、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａに達したときに、エンジン４２が駆動される（図６に二点鎖線で示す）と省動力効果が低下してしまう。
【０１１１】
ここで、ＥＣＵ６４は、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａに達すると、ブロックヒータ８０をオン（ＯＮ）する。これにより、エンジン４２を停止したままでも、冷却水が加熱され、冷却水の水温Ｔｗが上昇するので、エンジン４２の停止時間を長くすることができる。すなわち、エアコン１０の暖房運転を行うために、エンジン４２が再始動されるのを抑えることができる。
【０１１２】
一方、エンジン４２を停止した状態で、ブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱を行うと、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが徐々に低下する。これにより、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが、設定充電量Ｃａまで低下すると、エンジン４２が再始動されるようにするので、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが不足してしまうのを防止することができる。
【０１１３】
なお、図５のフローチャートでは、冷却水の水温Ｔｗが設定水温ＴＬ１以下となってステップ１２６で肯定判定されたときに、エンジン４２の再始動要求を行うようにしたが、エンジン４２の再始動（再始動要求）を行わずに、ステップ１４４へ移行して、ブロックヒータ８０をオンして冷却水の加熱を行うようにしても良く、これにより、より一層、エンジン４２の停止時間を長くして、省動力化を図ることが可能となる。
【０１１４】
一方、ここでは、冷却水の水温Ｔｗにかかわらず、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが、設定充電量Ｃａに達することによりエンジン４２の再始動を行うようにしたが、バッテリ４４の充電量ＳＯＣに基づいてエンジン４２の再始動を行うと、冷却水の水温Ｔｗが高い状態でエンジン４２が始動されてしまうことがある。
【０１１５】
すなわち、図７（Ａ）の点Ａでは、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが、設定充電量Ｃａに達しているが、冷却水の水温Ｔｗは、設定水温Ｔｗａより高くなっており、水温Ｔｗに対しては、エンジン４２の再始動が不要となっている。このときに、エンジン４２が再始動されると、エンジン４２の駆動によって発生した熱が放熱されてしまうのみで、エネルギーの損失となる（図７（Ａ）で二点鎖線参照）。
【０１１６】
ここから、バッテリ４４の充電量ＳＯＣの許容範囲内で設定充電量Ｃａより低い充電量（例えば、最低充電量Ｃｓ）を設定し、冷却水の水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗａに達していないときには、冷却水の水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａに達するか、充電量ＳＯＣが最低充電量Ｃｓに達するまでは、エンジン４２の再始動を抑える。
【０１１７】
例えば、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａより下がっても、エンジン４２を再始動せず、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗａまで下がったとき（図７（Ａ）の点Ｂ）、又は、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃｓまで下がったときにエンジン４２の再始動を行う。
【０１１８】
これにより、エンジン４２を再始動したときの熱エネルギーの損失を抑えることができると共に、エンジン４２の停止時間を長くすることができる。
【０１１９】
また、ブロックヒータ８０を用いて冷却水を加熱するときに、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが低下したために、冷却水の水温Ｔｗが高い状態でエンジン４２が再始動されてしまうのを抑える方法としては、図７（Ｂ）に示されるように、冷却水の水温Ｔｗとバッテリ４４の充電量ＳＯＣのそれぞれに、エンジン再始動許可範囲を設定する。
【０１２０】
すなわち、冷却水の水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗａと設定水温Ｔｗｃの間であり、また、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａと設定充電量Ｃｃの間であれば、エンジン４２の再始動を許可する水温Ｔｗと充電量ＳＯＣを設定する。
【０１２１】
このときには、図５の処理と並行して、例えば、図８に示される処理を実行する。このフローチャートでは、ステップ１６０で冷却水の水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗｃまで低下したか否かを確認し、ステップ１６２では、バッテリ４４の充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃｃまで低下したか否かを確認する。
【０１２２】
ここで、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｃより低くなり（Ｔｗ＜Ｔｗｃ）、かつ、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃｃより低くなると（ＳＯＣ＜Ｃｃ）、ステップ１６０及びステップ１６２で肯定判定してステップ１６４へ移行し、エンジン４２が再始動されるようにする（エンジン再始動要求を行う）。
【０１２３】
なお、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃｃを超えている状態で、冷却水の水温Ｔｗが、設定水温Ｔｗａに達した状態（ステップ１６０で肯定判定、ステップ１６２で否定判定）では、ブロックヒータ８０がオンされて冷却水の加熱が行われ、水温Ｔｗが設定水温Ｔｗｃを超えている状態（ステップ１６０で否定判定）で、充電量ＳＯＣが設定充電量Ｃａに達した状態では、エンジン４２が始動される（図５参照）。
【０１２４】
これにより、バッテリ４４を充電するためにエンジン４２を始動したときに、エンジン４２が発する熱を冷却水の加熱に用いることができ、熱エネルギーの損失を抑えることができる。
【０１２５】
このように、エンジン停止制御が行われるときに、エンジン４２の停止中の冷却水の加熱に、ブロックヒータ８０を用いることにより、車室内の暖房を行なっているときに、エンジン４２の停止時間が短くなるのを抑えることができる。特に、エンジン４２の再始動時には、燃料消費量が増加するので、このようなエンジン４２の再始動を抑えることにより、省燃費化を図ることができる
〔第２の実施の形態〕
次の本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１２６】
図９に示されるように、第２の実施の形態に適用したインバータ４６Ａは、外部入力端子８８（図１参照）が省略されており、第２の実施の形態に係る車両では、バッテリ４４の充電を、エンジン４２の駆動力や、車両制動時の回生エネルギーを用いた発電電力によって充電を行うなどの任意の構成を適用することができる。なお、第２の実施の形態においても、バッテリ４４の充電に家庭用電源８６を用いるものであっても良い。
【０１２７】
一般に、エアコン１０のエアミックスダンパ４０の開度Ｓは、暖房負荷に応じて定まる目標吹出し温度ＴＡＯと、ヒータコア３８を用いた暖房能力に基づいて制御される。
【０１２８】
ここで、ヒータコア３８の暖房能力は、冷却水の水温Ｔｗとヒータコア３８の温度効率ηによって定まり、ヒータコア３８の温度効率ηは、ブロワ風量Ｖａ、ヒータコア３６を流れる冷却水の流量（以下、冷却水の流量Ｖｗとする）によって定まる。
【０１２９】
図１０には、ブロワ風量Ｖａをパラメータとした冷却水の流量Ｖｗに対する温度効率ηの概略を示している。なお、図１０では、一例として、ブロワ風量Ｖａの最大値（最大風量Ｖａmax）と最小値（最小風量Ｖａmin）の間を複数段階に分けて示している。
【０１３０】
図１０に示されるように、温度効率η（０＜η＜１）は、ブロワ風量Ｖａが同じであれば、冷却水の流量Ｖｗが増加するほど大きくなり、冷却水の流量Ｖｗが同じであれば、ブロワ風量Ｖａが少ないほど大きくなる。
【０１３１】
ここで、前記した如く、ヒータコア３８を循環される冷却水の流量Ｖｗは、ウォータポンプ５６の回転数から得られ、ブロワ風量Ｖａは、図３に基づいて目標吹出し温度ＴＡＯなどから得られる。
【０１３２】
したがって、冷却水の流量Ｖｗ及びブロワ風量Ｖａに対する温度効率ηのマップを予め設定しておくことにより、温度効率ηを得ることができ、この温度効率ηからヒータコア後温度Ｔｈを演算して、エアミックスダンパ４０の開度Ｓを設定するための混合比ｒを得ることができる。
【０１３３】
ＥＣＵ６４Ａでは、この混合比ｒに基づいてアクチュエータ６６Ｃの駆動を制御し、目標吹出し温度ＴＡＯとなる空調風を生成する。
【０１３４】
ところで、冷却水の水温Ｔｗが高くなると、ヒータコア後温度Ｔｈも高くなるので、エアコン１０が必要とする混合比ｒが小さくなるために、アクチュエータ６６Ｃは、エアミックスダンパ４０を閉じる方向へ駆動される。
【０１３５】
このような場合、空調風を生成するときに、冷却水によって空気を余分に加熱し、これにより生成した温風を、無駄に冷風（ヒータコア３８をバイパスした空気）と混合して放熱させていることなる。これに対して、目標吹出し温度ＴＡＯの空調風を生成するときに、エアミックスダンパ４０を略全開（ＭＡＸ  ＨＯＴ）状態にしなければならない水温Ｔｗであれば、無駄な放熱を抑えることができる。
【０１３６】
前記したように、ヒータコア後温度Ｔｈは、温度効率η、水温Ｔｗ及びエバポレータ後温度Ｔｅから、
Ｔｈ＝η・Ｔｗ＋（１−η）・Ｔｅ
となっており、ここから温度効率ηは、
η＝（Ｔｈ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）
とすることができる。また、エアミックスダンパ４０が全開となると、目標吹出し温度ＴＡＯとヒータコア後温度Ｔｈは、ＴＡＯ＝Ｔｈとなり、エアミックスダンパ４０を全開するときの冷却水の水温Ｔｗを目標値（目標水温Ｔｗｏ）とすると、この目標水温Ｔｗｏは、
Ｔｗｏ＝（１／η）・ＴＡＯ＋（１−１／η）・Ｔｅ
となる。
【０１３７】
すなわち、目標吹出し温度ＴＡＯ、エバポレータ後温度Ｔｅ及びヒータコア３８の温度効率ηから、目標吹出し温度ＴＡＯの空調風を生成するための冷却水の目標温度Ｔｗｏを得ることができる。
【０１３８】
また、ブロックヒータ８０を用いて冷却水の加熱を行うときに、冷却水の水温Ｔｗを、この目標水温Ｔｗｏとなるように維持することにより、車室内の暖房を行うためのエンジン４２の再始動を抑えることができると共に、無駄な放熱が生じてしまうのを抑えることができる。
【０１３９】
ここから、第２の実施の形態に係るＥＣＵ６４Ａでは、エアコン１０の暖房運転を行うときに、エアミックスダンパ４０を全開状態（ＭＡＸ  ＨＯＴ）とするための目標水温Ｔｗｏを設定し、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏとなるように冷却水の加熱を行う。
【０１４０】
図１１には、このような第２の実施の形態に係る冷却水の加熱制御の概略を示している。このフローチャートでは、例えば、エアコン１０の空調運転が指示されて、エアコン１０が車室内の暖房を行うときに実行され、最初のステップ１７０では、各種のセンサの検出結果を読み込んで、目標吹出し温度ＴＡＯを演算する。また、ステップ１７２では、エアミックスダンパ４０を全開とするための目標水温Ｔｗｏを演算する。
【０１４１】
この後、ステップ１７４では、冷却水の水温Ｔｗを目標水温Ｔｗｏとするために必要な熱量（加熱量）を演算し、ステップ１７６でこの加熱量に応じた冷却水の加熱を行う。
【０１４２】
なお、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏを超えているとき（Ｔｗ≧Ｔｗｏ）には、実質的に加熱停止状態とするものであれば良い。また、加熱量の演算と、演算結果に基づいた加熱制御は、各種の手法を適用することができ、例えば、加熱量を直接的に演算せずに、冷却水の水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏとなるように冷却水の水温Ｔｗを検出しながら、冷却水の加熱を行うものであっても良い。
【０１４３】
図１２には、ブロックヒータ８０を用いた具体的な冷却水の加熱制御の一例を示している。このフローチャートは、イグニッションスイッチのオン状態で、エアコン１０の暖房運転中で、例えば、エンジン４２の停止中などに、予め設定されたタイミングで実行され、最初のステップ１８０では、エアコン１０の目標吹出し温度ＴＡＯを取得する。この目標吹出し温度ＴＡＯの取得は、例えば、エアコン１０で空調運転を行うときに演算する目標吹出し温度ＴＡＯを用いることができる。
【０１４４】
次のステップ１８２では、エバポレータ後温度センサ７４によって検出したエバポレータ後温度Ｔｅ及び目標吹出し温度ＴＡＯからエアミックスダンパ４０を全開状態で目標吹出し温度ＴＡＯの空調風を生成するのに必要な目標水温Ｔｗｏを算出する。また、ここでは、一例としてブロックヒータ８０のオン／オフ制御を行うようにしており、このために、目標水温Ｔｗｏを算出すると、水温Ｔｗの制御範囲を設定する。
【０１４５】
すなわち、水温Ｔｗを、（Ｔｗｏ−ΔＴ）＜Ｔｗ＜（Ｔｗｏ＋ΔＴ）の範囲で制御するときの水温（Ｔｗｏ−ΔＴ）とする水温Ｔｗｏ１（Ｔｗｏ１＝Ｔｗｏ−ΔＴ）と、水温（Ｔｗｏ＋ΔＴ）とする水温Ｔｗｏ２（Ｔｗｏ２＝Ｔｗｏ＋ΔＴ）を設定する。
【０１４６】
このようにして、水温Ｔｗの制御範囲を設定すると、次のステップ１８４では、水温センサ７６によって検出するエンジン４２の冷却水の水温Ｔｗを読込み、ステップ１８６では、水温Ｔｗが水温Ｔｗｏ１以下となっているか否かを確認し、ステップ１８８では、水温Ｔｗが水温Ｔｗｏ２以上となっているか否かを確認する。
【０１４７】
ここで、水温Ｔｗが水温Ｔｗｏ１以下（Ｔｗ≦Ｔｗｏ１）となるとステップ１８６で肯定判定してステップ１９０へ移行し、ブロックヒータ８０をオンして、ブロックヒータ８０による冷却水の加熱を開始する。
【０１４８】
また、水温Ｔｗが水温Ｔｗｏ２以上（Ｔｗ≧Ｔｗｏ２）となるとステップ１８８で肯定判定してステップ１９２へ移行し、ブロックヒータ８０をオフし、ブロックヒータ８０による冷却水の加熱を終了する。なお、水温Ｔｗが、Ｔｗｏ１＜Ｔｗ＜Ｔｗｏ２であるときには、ブロックヒータ８０のオン状態又はオフ状態を保持する。
【０１４９】
このようにしてブロックヒータ８０のオン／オフ制御を行うことにより、図１３に示されるように、冷却水の水温Ｔｗは、略目標水温Ｔｗｏ（Ｔｗｏ１≦Ｔｗ≦Ｔｗｏ２）に保持される。すなわち、水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏ１まで低下すると、ブロックヒータ８０がオンされ、冷却水の加熱が開始される。また、加熱された冷却水の水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏ２に達すると、ブロックヒータ８０がオフされて冷却水の加熱が停止され、これが繰り返されることにより、冷却水の水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏ１〜Ｔｗｏ２の範囲（Ｔｗｏ１≦Ｔｗ≦Ｔｗｏ２）に保持される。
【０１５０】
エアコン１０は、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏに保持されることにより、エアミックダンパ４０を全開にして車室内の暖房を行うが、このときに、目標吹出し温度ＴＡＯとなる空調風が生成されるので、車室内が所望の暖房状態となる。
【０１５１】
このように、ブロックヒータ８０を用いて冷却水を加熱するときに、エアコン１０の暖房能力を必要最小限に抑える水温Ｔｗとなるようにすることにより、熱エネルギーの損失が生じるのを防止して、効率的な車室内の空調を行うことができる。また、エンジン４２の再始動を抑えることができるので、エンジン４２が再始動されることによる燃料消費効率の向上を図ることができる。
【０１５２】
一方、ここでは、ブロックヒータ８０のオン／オフ制御を行うことにより、冷却水の水温Ｔｗを目標水温Ｔｗｏに保持するようにしたが、ブロックヒータ８０の制御はこれに限るものではなく、例えば、ブロックヒータ８０のオン時間（オンデューティ）を制御するデューティ制御を行うものであっても良く、これにより、冷却水の滑らかな温度制御が可能となる。
【０１５３】
ブロックヒータ８０のデューティ制御を行うときには、ブロックヒータ８０に要求される発熱量から、該当発熱量を得るために要求される電力（電力量）を算出する。
【０１５４】
ブロックヒータ８０による加熱量Ｗは、
Ｗ＝Kt・（Two−To）＋γ・Cp・Va・（ＴＡＯ−Te）−Kb・（Tw−Two）
となる。ただし、γ：空気の密度、Cp：空気の定圧比熱、Va：空調風の風量、Ｔｏ：外気温、Kt、Kb：定数としている。
【０１５５】
ここで、左辺の一項目はエンジンブロックからの放熱分、二項目は暖房分、三項目は目標水温Ｔｗｏからのズレに対するフィードバック分となる。
【０１５６】
ブロックヒータ８０の電力Ｗｐは、ブロックヒータ８０に印加する平均電圧Ｖ、ブロックヒータ８０の平均電流Ｉ、ブロックヒータ８０の電気抵抗Ｒから、
Ｗｐ＝Ｖ・Ｉ＝Ｖ２／Ｒ
となり、平均電圧Ｖは、
Ｖ＝（Ｗｐ・Ｒ）１／２
となる。
【０１５７】
また、バッテリ４４の電圧を電圧ＶＢとし、ブロックヒータ８０をデューティ制御するときのデューティ比Ｄは、
Ｄ＝Ｖ／ＶＢ＝（Ｗｐ・Ｒ）１／２／ＶＢ
となる。ここで、ブロックヒータ８０による加熱量Ｗは、Ｗ＝Ｗｐとなり、ブロックヒータ８０が加熱量Ｗとなるためのデューティ比Ｄが得られる。
【０１５８】
Ｄ＝（Ｗ・Ｒ）１／２／ＶＢ
すなわち、冷却水の水温Ｔｗを目標水温Ｔｗｏとするための加熱量Ｗを演算することにより、この加熱量Ｗからデューティ比Ｄを算出し、このデューティ比Ｄに基づいてブロックヒータ８０のデューティ制御を行う。
【０１５９】
図１３には、このときのブロックヒータ８０の制御の概略を示している。なお、このフローチャートは、前記した図１２と同様に、エアコン１０の暖房運転が行われるときに、例えば、エンジン４２の停止中に所定の時間間隔で実行される。
【０１６０】
このフローチャートでは、最初のステップ２００で、目標吹出し温度ＴＡＯを演算し、次のステップ２０２で、エアミックスダンパ４０を全開状態として目標吹出し温度ＴＡＯを生成するのに必要な冷却水の目標水温Ｔｗｏを演算する。
【０１６１】
この後、ステップ２０４では、エンジン４２の冷却水の水温Ｔｗを読込み、ステップ２０６では、水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏまで低下したか否かを確認する。すなわち、冷却水の加熱が必要か否かを確認する。
【０１６２】
ここで、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏまで低下すると、ステップ２０６で肯定判定して、ブロックヒータ８０のデューティ制御を開始する。
【０１６３】
このブロックヒータ８０のデューティ制御は、ステップ２０８で、目標吹出し温度ＴＡＯ、外気温Ｔｏ、エバポレータ後温度Ｔｅ、目標水温Ｔｗｏ及び水温Ｔｗからブロックヒータ８０に要求される加熱量Ｗを演算し、ステップ２１０では、加熱量Ｗが得られるブロックヒータ８０のデューティ比Ｄを算出する。
【０１６４】
この後、ステップ２１２では、算出したデューティ比Ｄに基づいて、ブロックヒータ８０を作動させる。
【０１６５】
これにより、図１５に示されるように、冷却水の水温Ｔｗは、ヒータコア３８から放熱されることにより徐々に低下し、この水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏまで低下すると、ブロックヒータ８０のデューティ制御が開始される（デューティ制御オン）ため、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏに保持される。
【０１６６】
このような目標水温Ｔｗｏの冷却水がヒータコア３８へ循環されることにより、エアコン１０では、エアミックスダンパ４０が最大開度となった状態で、車室内の暖房を行うため、熱エネルギーの損失を抑えた効率的な暖房が可能となる。
【０１６７】
なお、図１４のフローチャートでは、ステップ２１４では、エンジン４２が駆動されるなどして、冷却水の水温Ｔｗが上昇したか否かを確認し、冷却水の水温Ｔｗが上昇すると、ステップ２１４で肯定判定してステップ２１６へ移行し、ブロックヒータ８０のデューティ制御による冷却水の加熱を終了する。
【０１６８】
一方、図１２、図１４の説明では、エンジン４２の停止中に、ブロックヒータ８０のオン／オフ制御又はデューティ制御を行うことにより、冷却水を加熱するようにしているが、これに限らず、エンジン４２の駆動中であっても、ブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱を行うものであっても良い。
【０１６９】
このときには、エンジン４２によって十分に冷却水が加熱されれば、ブロックヒータ８０による冷却水の加熱が停止した状態となる。
【０１７０】
また、エンジン４２が駆動中である時には、例えば、暖房負荷に対してエンジン回転数が低いために、冷却水の水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏに達すると、ブロックヒータ８０を用いた冷却水の加熱が実行されるので、冷却水の水温Ｔｗが低下したために、エンジン回転数を上昇する必要がなくなり、エンジン回転数を上昇させることにより燃費低減効果が損なわれるのを防止することができる。
【０１７１】
また、第２の実施の形態では、冷却水の加熱を行うときに、加熱量を演算し、演算した加熱量に基づいてブロックヒータ８０による冷却水の加熱を行うようにしたが、ブロックヒータ８０に限らず、エンジン回転数を上昇させることにより、冷却水の水温Ｔｗが、少なくとも目標水温Ｔｗｏより低下しないようにするものであっても良い。
【０１７２】
すなわち、一般に、エンジン４２の回転数制御は、ＰＩＤ制御やＰＩ制御などが行われており、エンジン４２の駆動中に、冷却水の水温Ｔｗが低下したときには、エンジン回転数を制御することにより、冷却水の水温Ｔｗを、目標水温Ｔｗｏに維持するようにしても良い。
【０１７３】
例えば、ＰＩ制御によりエンジン回転数Ｅの制御を行う場合、冷却水の加熱から見たエンジン回転数Ｅは、
Ｅｎ＝Ｅｎ−１−Ｋｉ・（Ｔｗｏ−Ｔｗ）−Ｋｐ・（Ｚｎ−Ｚｎ−１）
となる。ここで、Ｅｎ−１は、所定時間前のエンジン回転数であり、Ｚｎ＝（Ｔｗｏ−ＴＷ）、Ｚｎ−１＝（Ｔｗｏ−Ｔｗ）ｎ−１、であり、ｎ−１は、所定時間前（前回の値を示す。なお、Ｋｉ、Ｋｐは予め設定している定数としている。
【０１７４】
ここから、冷却水の水温Ｔｗに低下が生じたときには、上式に基づいて、その低下に伴う熱量の不足分を補うようにエンジン４２の回転数を変化（上昇）させるようにすれば良く、これにより、冷却水の水温Ｔｗが、目標水温Ｔｗｏを超えるように保持することができる。
【０１７５】
このときにおいても、冷却水の水温Ｔｗを目標水温Ｔｗｏとすることにより、熱エネルギーの損失を抑えて、効率的な冷却水の加熱及び、加熱した冷却水を用いた適正な車室内の暖房を行うことができる。
【０１７６】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではなく、本発明は、走行用の駆動源としてエンジンなどの内燃機関を備えると共に、省動力化を図るために、電気モータによる走行が可能なハイブリッド車や、エンジン停止制御を行う任意の構成の車両に適用することができる。また、ハイブリッド車に限らず、従来の内燃機関のみを駆動源とする車両においても、極低温となる寒冷地などにおいては、アイドル時などにエンジン冷却液の液温が下がるときがあり、このような環境下においても本発明の適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷却水の循環及び制御部の概略構成図である。
【図２】エアコンの一例を示す概略構成図である。
【図３】目標吹出し温度に対するブロワ風量の概略を示す線図である。
【図４】第１の実施の形態に係る車両駐車状態での冷却水の加熱の一例を示す流れ図である。
【図５】第１の実施の形態に係る車両走行状態での冷却水の加熱の一例を示す流れ図である。
【図６】図５の加熱制御に応じた冷却水の水温、バッテリの充電量、ブロックヒータのオン／オフ及びエンジンのオン／オフの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、エンジンの再始動を抑えた他の例を示す冷却水の水温、バッテリの充電量、ブロックヒータのオン／オフ及びエンジンのオン／オフのタイミングチャートである。
【図８】図７（Ｂ）の制御に適用可能な処理の一例を示す流れ図である。
【図９】第２の実施の形態に係る冷却水の循環及び制御部の概略構成図である。
【図１０】ブロワ風量に応じた冷却水の流量に対するヒータコアの温度効率の概略を示す線図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る温度制御の基本を示す流れ図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る加熱制御の一例を示す流れ図である。
【図１３】図１２の制御に基づいた冷却水の水温とブロックヒータのオン／オフの一例を示すタイミングチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る加熱制御の他の一例を示す流れ図である。
【図１５】図１４の制御に基づいた冷却水の水温とブロックヒータのオン／オフの一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１７８】
１０    エアコン（車両用空調装置）
１８    エバポレータ
３８    ヒータコア
４０    エアミックスダンパ
４２    エンジン
４４    バッテリ（蓄電手段）
４６、４６Ａ    インバータ（充電手段）
５６    ウォータポンプ
６２    循環回路
６４、６４Ａ    ＥＣＵ（加熱制御手段、充電手段）
７６    水温センサ（液温検出手段）
７８    加熱装置
８０    ブロックヒータ（加熱手段、電気ヒータ）
８２    断続器（加熱手段）
８６    家庭用電源（外部電源）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008126970.tif 000013
【図１２】
2008126970.tif 000014
【図１３】
2008126970.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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