(57)【要約】【課題】一つの電動ポンプを用いて、エンジン冷却水をエンジンとエンジンラジエータ及びヒータコアへ循環するときに、省動力化を図りながら適正な暖房が可能となるようにする。【解決手段】電動ポンプの作動制御を行うエアコンＥＣＵでは、水温等に基づいてエンジンラジエータへの冷却水の流量を設定すると共に、外気温などの暖房負荷に基づいてヒータコアへの冷却水の流量を設定する（ステップ１００、１０２）。この後、それぞれの流量の和から電動ポンプに要求する冷却水の流量を設定し、設定した流量に基づいて電動ポンプの回転制御を行う（ステップ１０４〜１０８）。エアコンＥＣＵでは、このような簡単な処理で、冷却水の流量に過不足が生じるのを抑えて、電動ポンプを駆動するときの省動力化を図りながら、ヒータコアによる的確な空調風の加熱を可能としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータ及び、エンジン冷却水によって空調風を加熱するヒータコアのそれぞれへ、エンジン冷却水を送る電動ポンプの制御方法であって、
前記エンジン冷却水の水温に基づいて前記エンジンラジエータへ送るエンジン冷却水の流量を設定すると共に、
車室内を前記空調風によって空調するときの暖房負荷に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の流量を設定して、
前記エンジンラジエータへの流量と前記ヒータコアへの流量の和に基づいて、前記電動ポンプが送り出す前記エンジン冷却水の必要流量を設定し、
該設定した必要流量が得られるように前記電動ポンプを駆動する、
ことを特徴とする電動ポンプの制御方法。
【請求項２】
前記暖房負荷として車外環境条件である外気温度を検出し、検出した外気温に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の流量を設定することを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプの制御方法。
【請求項３】
前記暖房負荷として、車室内へ吹き出す前記空調風の目標吹出し温度を用い、該目標吹出し温度に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の前記流量を設定することを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプの制御方法。
【請求項４】
前記エンジン冷却水の水温に、外気温ないしエンジン回転数を含めて前記エンジンラジエータへの前記流量を設定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電動ポンプの制御方法。
【請求項５】
エンジンとエンジンラジエータを接続すると共にエンジン冷却水の水温に基づいてエンジンラジエータへのエンジン冷却水の流路を開閉するサーモスタットが設けられた冷却水回路と、
ヒータコアと前記エンジンをエンジン冷却水が循環可能に接続する循環回路と、
前記冷却水回路と前記循環回路へ前記エンジンから前記エンジン冷却水を送る電動ポンプと、
を含む車両に設けられて、前記ヒータコアへ循環される前記エンジン冷却水によって車室内を空調する空調風を加熱する車両用暖房装置であって、
前記エンジン冷却水の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温検出手段の検出結果に基づいて前記エンジンラジエータへ送る前記エンジン冷却水の第１の流量を設定する第１の流量設定手段と、
前記車室内を暖房するときの暖房負荷に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の第２の流量を設定する第２の流量設定手段と、
前記第１の流量と前記第２の流量の和から前記電動ポンプの必要流量を設定し、設定した必要流量が得られるように前記電動ポンプを駆動する駆動手段と、
を含むことを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項６】
前記暖房負荷として外気温を検出する外気温検出手段を含み、前記第２の流量設定手段が、前記外気温から前記第２の流量を設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどの内燃機関の冷却水を用いて車室内を空調するときの、冷却水を循環する電動ポンプの制御方法及び、電動ポンプによってヒータコアに供給されるエンジン冷却水によって車室内を暖房する車両用暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを駆動源とする車両では、エンジン冷却水を、エンジンとエンジンラジエータとの間で循環すると共に、エンジンと空調装置（以下、エアコンとする）のヒータコアとの間で冷却水を循環する冷却水回路が設けられ、エンジン冷却水を用いて、車室内へ吹き出す空調風の加熱が行なわれるようにしている。
【０００３】
従来、エンジンの駆動力によってウォータポンプを駆動して、エンジンラジエータ及びヒータコアのそれぞれへエンジン冷却水を循環すると共に、サーモスタットを用いて、エンジンラジエータへ循環される冷却水の流量が制御されるようにしているが、近年では、この電気モータの駆動力によってウォータポンプを駆動し（以下、電動ポンプとする）、エンジン冷却水を循環する車両がある。
【０００４】
一般に、エアコンでは、設定温度、車室内温度、車室外温度、日射量に基づいて目標吹出し風の温度（目標吹出し温度）を設定するが、ここから、特許文献１では、この目標吹出し温度に基づいて、エンジン側からヒータコアへ供給される温水の流量と、ヒータコアで冷却された冷水の目標混合比を決定すると共に、この目標混合比に基づいて電動ポンプの回転数を設定することにより、温水流量を適正に調整するように提案している。
【０００５】
ところで、エンジン冷却水の循環に電動ポンプを用いるときに、省動力化を図るためには、電動ポンプの回転数を適正に制御して、効率的にエンジン冷却水を循環する必要がある。
【０００６】
この電動ポンプの制御に対して、特許文献２では、冷却水温度、エンジン回転数等に基づいて目標冷却水温度を設定し、実際の冷却水温度と目標冷却水温度に基づいて電動ポンプの回転数を制御することにより、電動ポンプの電力消費を抑えながら、冷却水温度が目標冷却水温度に収束するようにした提案がなされている。
【０００７】
また、特許文献３では、エンジンラジエータへの冷却水の流量を制御する流量制御弁を全閉とし、冷却水温度がヒータ入口側空気温度より高くなると、流量最大となるように電動ポンプを駆動することにより、内燃機関の暖機運転を完了する前から暖房作用を得ることができるようにしたヒータ性能促進モードを設定すると共に、内燃機関の回転数、負荷、冷却水温、車速、空調装置のヒータ要求等に基づいて電動ポンプの回転数を設定することにより、電動ポンプの電力消費を抑制するように提案している。
【０００８】
一方、特許文献４では、レイノルズ数Ｒｅが、１８００〜６０００となる範囲で、エンジンラジエータの冷却用のファンモータ及び、電動ポンプを駆動することによりエンジンラジエータによる冷却効率の向上を図り、省動力化を行なう提案がなされている。
【０００９】
また、特許文献４では、例えば、外気温度が１０°Ｃ以下で冷却水温度が１０５°Ｃ以下であるときや、冷却水温度が８０°Ｃ以下で室温が目標温度を超えていないときなどは、電動ポンプを最低流量（例えば１０ｌ／min）で駆動するが、冷却水温度が１０５°Ｃを超えたときなどに、レイノルズ数Ｒｅが２６００となるように電動ポンプを駆動することにより、省動力化を図りながら、ヒータコアを用いた空調風の加熱を可能とするように提案している。
【特許文献１】特許第２５９５５０８号
【特許文献２】特開２００１−３２７１４号公報
【特許文献３】特開２００４−３６０５０９号公報
【特許文献４】特開２００２−３３２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ヒータコアに冷却水を循環して空調風の加熱を行なうときの加熱温度は、冷却水の温度及び冷却水の循環量によって定まり、暖房面から考えると、特許文献４の提案においては、例えば、外気温が低い環境下のアイドリング時では、ヒータコアを循環される冷却水の流量が不足気味となることがある一方、外気温がそれほど低くない時には、冷却水の流量が多過ぎたりする。
【００１１】
すなわち、暖房効率を考慮した場合、ヒータコアに循環される冷却水の流量は、暖房負荷に応じて連続的に可変可能であることが好ましく、これにより、冷却水の流量（電動ポンプの回転数）に過不足が生じるのを抑えた省動力化が可能となる。
【００１２】
具体的には、外気温が低いほど、ヒータコアへの冷却水の流量を多くし、室温が目標温度より低いほど、ヒータコアへの冷却水の流量を多くすることが好ましいが、このような制御を行うためには、非常に多くの条件分けや、組み合わせ分けを行なう必要があり、このために、制御プログラムも複雑化してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、エンジン冷却水を循環して、エンジン冷却水の冷却と共に空調風の加熱を行うときに、簡単な制御で、適正な暖房能力が得られるようにしながら省動力化を図ることができる電動ポンプの制御方法及び、省動力化を図りながら効率的な暖房を可能とする車両用暖房装置をを供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の電動ポンプの制御方法は、エンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータ及び、エンジン冷却水によって空調風を加熱するヒータコアのそれぞれへ、エンジン冷却水を送る電動ポンプの制御方法であって、前記エンジン冷却水の水温に基づいて前記エンジンラジエータへ送るエンジン冷却水の流量を設定すると共に、車室内を前記空調風によって空調するときの暖房負荷に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の流量を設定して、前記エンジンラジエータへの流量と前記ヒータコアへの流量の和に基づいて、前記電動ポンプが送り出す前記エンジン冷却水の必要流量を設定し、該設定した必要流量が得られるように前記電動ポンプを駆動する、ことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、エンジン冷却水を電動ポンプによってエンジンラジエータ及びヒータコアへ送ることにより、エンジン（エンジン冷却水）の冷却と共に、エンジン冷却水を用いた暖房を行う。
【００１６】
ここで、エンジンラジエータには、エンジン冷却水の水温に応じて流路を開閉するサーモスタットが設けられており、エンジン冷却水の水温が低いときには、エンジン冷却水の流量が抑えられる。
【００１７】
また、ヒータコアへ送られるエンジン冷却水によって暖房を行うときには、暖房負荷が大きければエンジン冷却水の流量を多くする必要があるが、暖房負荷が小さければ、エンジン冷却水の流量を少なくすることが好ましく、暖房負荷からヒータコアへのエンジン冷却水の適正な流量を判定することができる。
【００１８】
本発明では、一つの電動ポンプでエンジンラジエータとヒータコアへエンジン冷却水を送るときに、エンジンラジエータへの流量とヒータコアへの流量の和の流量が得られるように電動ポンプを駆動する。
【００１９】
これにより、エンジン冷却水の流量に過不足が生じるのを抑えることができ、電動ポンプの駆動するときの省動力化を図ることができる。
【００２０】
請求項２に係る発明は、前記暖房負荷として車外環境条件である外気温を検出し、検出した外気温に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の流量を設定することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、暖房負荷として外気温を検出し、外気温が低いときには、暖房負荷が大きいので、ヒータコアへの冷却水の流量が多くなるよう設定し、外気温が高いときには、暖房負荷が小さいので、ヒータコアへの流量を少なく設定する。
【００２２】
請求項３に係る発明は、前記暖房負荷として、車室内へ吹き出す前記空調風の目標吹出し温度を用い、該目標吹出し温度に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の前記流量を設定することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、暖房負荷によって目標吹出し温度が変化することから、目標吹出し温度が高いときには、暖房負荷が大きいと判断して、ヒータコアへの流量が多くなるように設定し、目標吹出し温度が低いときには、暖房負荷が小さいと判断して、ヒータコアへの流量を少なく設定する。
【００２４】
これにより、ヒータコアへのエンジン冷却水の流量が適正となるように、電動ポンプを駆動することができる。
【００２５】
請求項４に係る発明は、前記エンジン冷却水の水温に、外気温ないしエンジン回転数を含めて前記エンジンラジエータへの前記流量を設定することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、外気温が低いときやエンジン回転数が低いときには、エンジン冷却水の水温が低くなりやすく、外気温が高いときやエンジン回転数が高いときには、エンジン冷却水の水温が高くなりやすい。
【００２７】
ここから、エンジン冷却水の水温が低くなりやすいときには、エンジンラジエータへの流量を少なくし、エンジン冷却水の水温が高くなりやすいときには、エンジンラジエータへの流量が多くなるようにする。
【００２８】
これにより、エンジンラジエータへの流量が適正となるように電動ポンプを駆動することができる。
【００２９】
このような本発明に基づく車両用暖房装置は、エンジンとエンジンラジエータを接続すると共にエンジン冷却水の水温に基づいてエンジンラジエータへのエンジン冷却水の流路を開閉するサーモスタットが設けられた冷却水回路と、ヒータコアと前記エンジンをエンジン冷却水が循環可能に接続する循環回路と、前記冷却水回路と前記循環回路へ前記エンジンから前記エンジン冷却水を送る電動ポンプと、を含む車両に設けられて、前記ヒータコアへ循環される前記エンジン冷却水によって車室内を空調する空調風を加熱する車両用暖房装置であって、前記エンジン冷却水の水温を検出する水温検出手段と、前記水温検出手段の検出結果に基づいて前記エンジンラジエータへ送る前記エンジン冷却水の第１の流量を設定する第１の流量設定手段と、前記車室内を暖房するときの暖房負荷に基づいて前記ヒータコアへ送る前記エンジン冷却水の第２の流量を設定する第２の流量設定手段と、前記第１の流量と前記第２の流量の和から前記電動ポンプの必要流量を設定し、設定した必要流量が得られるように前記電動ポンプを駆動する駆動手段と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、エンジン冷却水の水温に基づいて第１の流量設定手段によって設定された第１の流量と、暖房負荷に基づいて第２の流量設定手段によって設定された第２の流量の和の流量が得られるように電動ポンプを駆動する。
【００３１】
これにより、省動力化を図りながら、ヒータコアへのエンジン冷却水の過不足による暖房能力の過不足が生じるのを防止することができる。
【００３２】
請求項６に係る発明は、前記暖房負荷として外気温を検出する外気温検出手段を含み、前記第２の流量設定手段が、前記外気温から前記第２の流量を設定することを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、外気温が高いときには暖房負荷が小さく、外気温が低いときには、暖房負荷が大きいことから、外気温が低いときには、第２の流量を多くし、外気温が高いときには、第２の流量を少なく設定する。これにより、省動力化を図りながら、適正な暖房能力を得ることができる。
【００３４】
なお、車室内を暖房するときの目標吹出し温度は、外気温を含めて算出するのが一般的となっており、また、暖房負荷が大きい時には、目標吹出し温度も高くなる。ここから、目標吹出し温度が高いときには、第２の流量を多くし、目標吹出し温度が低いときには、第２の流量を少なく設定するようにするものであっても良い。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明の電動ポンプの制御方法によれば、エンジン冷却水の流量に過不足が生じるのを抑えて、電動ポンプを効率的に駆動することができ、これにより、電動ポンプを用いてエンジン冷却水の省動力化を図ることができる。
【００３６】
これと共に、本発明は、電動ポンプの流量を簡単な処理で設定することができるので、処理プログラムの開発コストの抑制等が可能となるという優れた効果が得られる。
【００３７】
また、本発明の車両用暖房装置では、電動ポンプを効率的に駆動して適正な暖房能力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。図２には、本実施の形態に車両用暖房装置として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。
【００３９】
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いる。
【００４０】
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て、高温高圧の冷媒を送り出す。この冷媒がコンデンサ１４によって冷却されて液化され、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。
【００４１】
このとき、エバポレータ１８では、空気中の水分が結露す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なされる。また、エキスパンションバルブ１６は、液化されて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へ供給するようにしており、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を図っている。
【００４２】
このエアコン１０は、空調ダクト２２を備え、エバポレータ１８は、空調ダクト２２内に配置されている。この空調ダクト２２の一端側には、複数の空気取入口２４が形成されている。空気取入口２４としては、エアコン１０によって空調する図示しない車室内へ向けて開口された空気取入口２４Ａと、車室外（車外）と連通された空気取入口２４Ｂとが設けられている。
【００４３】
また、空調ダクト２２には、空気取入口２４Ａ、２４Ｂを開閉するモード切換ダンパ２６及び、ブロワファン２８が設けられており、ブロワモータ３０によってブロワファン２８が回転駆動されることにより、空気取入口２４Ａ又は空気取入口５４Ｂから、車室内の空気又は車外の空気が空調ダクト２２内に吸引され、エバポレータ１８へ向けて送り出される。
【００４４】
エアコン１０は、内気循環モードと外気導入モードが選択可能となっており、内気循環モードが選択されることにより、モード切換ダンパ２６によって空気取入口２４Ｂが閉塞され、空気取入口２４Ａから車室内の空気（内気）が導入される。また、エアコン１０では、外気導入モードが選択されることにより、モード切換ダンパ２６によって空気取入口２４Ａが閉塞され、空気取入口２４Ｂから車外の空気（外気）が空調ダクト２２内に導入される。
【００４５】
一方、空調ダクト２２の他端側には、複数の空気吹出し口３２が形成されている。空気吹出し口３２は、車両の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３２Ａ、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３２Ｂ及び、前席及び後席の乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口３２Ｃを含んでいる。
【００４６】
また、空調ダクト２２には、切換ダンパ３４が設けられており、この切換ダンパ３４によって空気吹出し口３２が選択的に開閉されるようになっている。
【００４７】
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３２Ａから吹き出すＤＥＦモード、レジスタ吹出し口３２Ｂから吹き出すＦＡＣＥモード、足元吹出し口３２Ｃから吹き出すＦＯＯＴモード、レジスタ吹出し口３２Ａと足元吹出し口３２Ｃから吹き出すＤＥＦ／ＦＯＯＴモード及び、レジスタ吹出し口３２Ｂと足元吹出し口３２Ｃから吹き出すＢＩ−ＬＥＶＥＬモードが選択可能となっている。
【００４８】
エアコン１０では、選択された空調風の吹出しモードに基づいて切換ダンパ３４が作動して、選択された吹出しモードに基づいた空気吹出し口３２から空調風が吹き出されるようになっている。
【００４９】
エアコン１０は、空調ダクト２２内に、ヒータコア３６及びエアミックスダンパ３８が設けられている。エアミックスダンパ３８は、エバポレータ１８を通過した空気を、開度に応じた比率でヒータコア３６へ案内する。また、ヒータコア３６の下流側では、ヒータコア３６を通過した空気と、ヒータコア３６をバイパスした空気が混合され、車室内へ吹出す空調風が生成される。
【００５０】
エアコン１０では、エバポレータ１８によって冷却した空気を、ヒータコア３６によって加熱するようになっており、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）、ヒータコア３６を通過した空気の温度及び、混合比から、所定温度（目標吹出し温度）の空調風を生成し、生成した空調風を吹出し口３２から車室内へ吹出すことにより、車室内の温度が設定温度となるようにしている。
【００５１】
一方、図３に示されるように、エアコン１０が設けられる車両には、走行用の駆動源としてエンジン４０を備えており、このエンジン４０の駆動力によって走行可能となっている。
【００５２】
このエンジン４０は、シリンダブロック及びシリンダヘッドに、エンジン冷却水（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。
【００５３】
車両には、エンジンラジエータ４２が設けられ、エンジン（ウォータジャケット）４０とエンジンラジエータ４２との間に、冷却水が循環される冷却水回路４４が形成されている。
【００５４】
この冷却水回路４４には、電気モータ４６の駆動力によって回転駆動されるウォータポンプ４８（以下、総称して電動ポンプ５０とする）が設けられている。これにより、電動ポンプ５０が作動すると、冷却水がエンジン４０のシリンダブロック、シリンダヘッドを経てエンジンラジエータ４２へ流れ、また、エンジンラジエータ４２の冷却水が、電動ポンプ５０を経てエンジン４０のシリンダブロックへ送り込まれる。
【００５５】
エンジンラジエータ４２では、車両走行ないし図示しない冷却ファンによって車両前方側の空気が冷却風として導風され、この冷却風によってエンジン４０との間で循環される冷却水を冷却する。この冷却水がエンジン４０へ循環されることにより、エンジン４０の冷却が行われるようになっている。
【００５６】
また、冷却水回路４４には、サーモスタット５２が設けられていると共に、エンジンラジエータ４２をバイパスするバイパス回路５４が形成されている。サーモスタット５２は、冷却水の温度に応じて、エンジンラジエータ４２への冷却水の流路を開閉する。
【００５７】
例えば、サーモスタット５２は、冷却水温度（水温Ｔｗ）が温度Ｔ１（例えば、８８°Ｃ）以上となると、全開状態となり、温度Ｔ１より下がると、徐々に流路を狭め、温度Ｔ２（例えば、８２°Ｃ）まで低下すると全閉状態となる。バイパス回路５４は、サーモスタット５２によってエンジンラジエータ４２への流路が狭められたときに、エンジン４０から送り出される冷却水を電動ポンプ５０側に戻す。これにより、エンジンラジエータ４２による冷却水の冷却が抑えられる。
【００５８】
すなわち、エンジン４０に戻される冷却水の水温Ｔｗが、温度Ｔ１より低いときには、エンジンラジエータ４２による冷却水の冷却が抑えられ、冷却水の水温Ｔｗが、温度Ｔ１より高い目標温度Ｔｔ（Ｔ１＜Ｔｔ）となうように温調されるようにしている。
【００５９】
一方、エアコン１０では、エンジン４０の冷却水を用いて空調風の加熱を行うようになっており、ヒータコア３６とエンジン４０の間には、冷却水をヒータコア３６へ循環する循環回路５６が形成されている。
【００６０】
これにより、電動ポンプ５０が駆動すると、エンジン４０からヒータコア３６へ冷却水が送り込まれ、ヒータコア３６を通過した冷却水が、電動ポンプ５０を経てエンジン４０へ戻される。エアコン１０では、この冷却水によってヒータコア３６を通過する空気が加熱される。
【００６１】
これにより、本実施の形態では、一つの電動ポンプ５０によって、エンジン４０の冷却水を、ヒータコア３６及びエンジンラジエータ４２のそれぞれに循環されるようにしている。
【００６２】
エアコン１０には、エアコン１０の作動を制御するエアコンＥＣＵ５８が設けられている。このエアコンＥＣＵ５８には、コンプレッサモータ２０、ブロワモータ３０が、駆動回路６０、６２を介して接続されており、エアコンＥＣＵ５８は、コンプレッサモータ２０のオン／オフと共に回転数を制御することにより、エバポレータ１８を通過する空気の温度を制御している。これと共に、エアコンＥＣＵ５８は、ブロワモータ３０の駆動を制御することにより、吹出し口３２から車室内へ吹き出す空調風の風量を制御している。
【００６３】
また、エアコンＥＣＵ５８には、モード切換ダンパ２６、切換ダンパ３４及び、エアミックスダンパ３８を作動させるアクチュエータ６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃが接続されており、エアコンＥＣＵ５８は、アクチュエータ６４Ａ〜６４Ｃの作動を制御することにより、内気循環モードと外気導入モードの切り換え、吹出し口３２の切り換え及び、空調風の温度制御を行う。
【００６４】
さらに、エアコンＥＣＵ５８には、室内温度を検出する室温センサ６６、外気温度を検出する外気温センサ６８、日射量を検出する日射センサ７０、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）を検出するエバポレータ後温度センサ７２等が接続され、空調運転を行うときの環境条件等の検出を行なう。
【００６５】
これにより、例えば、エアコンＥＣＵ５８では、図示しない操作パネルの操作によって温度設定がなされると、このときの設定温度と環境条件に基づいて、車室内を設定温度ＴＳＥＴとするための目標吹出し温度ＴＡＯを演算する。この後、エアコンＥＣＵ５８では、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて、吹出し風の風量（ブロワ風量）及び、エアミックスダンパ３８の開度を設定し、これらの設定に基づいて作動を制御する。
【００６６】
目標吹出し温度ＴＡＯは、設定温度ＴＳＥＴ、外気温Ｔｏ、室温Ｔｒ及び日射量ＳＴから得られる。
【００６７】
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）
一般に、ブロワ風量は、目標吹出し温度ＴＡＯから設定することができ、図４には、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。エアコンＥＣＵ５８では、例えば、設定温度ＴＳＥＴを基準として、設定温度ＴＳＥＴと室温Ｔｒの差が大きく、目標吹出し温度ＴＡＯが高いか設定温度ＴＳＥＴより低いときには、ブロワ風量が大きくなるようにし、目標吹出し温度ＴＡＯが設定温度ＴＳＥＴの近傍であるときには、ブロワ風量が少なくなるようにしている。
【００６８】
また、エアコン１０では、ヒータコア３６を通過した空気と、ヒータコア３６をバイパスした空気を混合することにより、目標吹出し温度ＴＡＯとなる空調風が得られるようにしており、エアミックスダンパ３８の開度Ｓは、混合比ｒから求められる。すなわち、全風量に対するヒータコア３６を通過する風量の比を混合比ｒとすると、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）と、ヒータコア３６を通過した空気の温度（ヒータコア後温度Ｔｈ）から得られ、
ｒ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）
とすることができる。また、エアミックスダンパ３８の開度Ｓは、混合比ｒが増えれば、増加する関数（増加関数）として演算することができる。
【００６９】
Ｓ＝ｆ（ｒ）
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７２によって検出することができる。また、ヒータ後温度Ｔｈは、ヒータコア３６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、冷却水の水温Ｔｗ、冷却水の流量及びヒータコア３６の温度効率ηから得ることができる。
【００７０】
エアコンＥＣＵ５８では、混合比ｒを算出すると、この混合比ｒに基づいて、エアミックスダンパ３８の開度Ｓを演算して、演算した開度となるようにアクチュエータ６４Ｃを作動すると共に、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて設定したブロワ風量が得られるようにブロワモータ３０を作動させる。
【００７１】
これにより、車室内が設定温度ＴＳＥＴとなるようにエアコン１０の空調運転が行われる。なお、このようなエアコン１０の基本的空調運転制御は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００７２】
ところで、本実施の形態に適用したエアコンＥＣＵ５８は、電動ポンプ５０の作動制御を行うことにより、エンジンラジエータ４２による冷却水の冷却制御及び、ヒータコア３６による加熱制御を行うようになっている。
【００７３】
すなわち、図３に示されように、エアコンＥＣＵ５８には、冷却水の水温Ｔｗを検出する水温センサ７４が接続されている。また、エアコンＥＣＵ５８には、電動ポンプ５０（電動モータ４８）を駆動する駆動回路７６及び、エンジン４０の回転数を検出するエンジン回転数センサ７８が接続している。
【００７４】
エアコンＥＣＵ５８は、駆動回路７６を介して、電動ポンプ５０の回転数を制御することにより、循環される冷却水の流量を制御する流量制御装置を形成している。
【００７５】
エンジン回転数センサ７８としては、エンジン４０の駆動軸の回転数を検出するものであっても良く、また、エンジン４０の駆動を制御するエンジンＥＣＵが検出するエンジン回転数を取得するものであっても良い。
【００７６】
また、駆動回路７６は、車両の図示しないバッテリから所定電圧（例えば、ＤＣ１２ｖ）の電力を電動ポンプ５０へ供給するとき、エアコンＥＣＵ５８から入力されるデューティー比である制御信号に基づいて増幅制御する。電動ポンプ５０は、デューティ比に応じた回転数で回転駆動し、回転数に応じた流量の冷却水を送出する。
【００７７】
これにより、エアコンＥＣＵ５８は、駆動回路７６から出力する電力のデューティ比を制御することにより、電動ポンプ５０を用いた冷却水の流量制御が可能となっている。
【００７８】
すなわち、図５に示されるように、電動ポンプ５０による冷却水の流量Ｆは、電動ポンプ５０の回転数Ｒが高くなることにより増加し、また、回転数Ｒが低くなることにより減少する。
【００７９】
電動ポンプ５０の回転数Ｒの上限（回転数Ｒmax）は、供給電圧（ここでは、バッテリの電圧、例えばＤＣ１２ｖ）によって定まり、このときの冷却水の流量Ｆが最大流量（流量Ｆmax）となる。また、電動ポンプ５０の回転数Ｒが低いときには、ウォーターポンプ４６の回転が不安定となることがあり、ここから、エアコン５８では、電動ポンプ５０の回転数Ｒを制御するときに、最低回転数（回転数Ｒmin）とそのときの最少流量（流量Ｆmin）を設定している。
【００８０】
エアコンＥＣＵ５８では、電動ポンプ５０の回転数Ｒを制御することにより、省動力を図りながら、エンジンラジエータ４２の冷却能力及び、ヒータコア３６の暖房能力を適正に制御するようにしている。
【００８１】
一般に、夏季などの外気温Ｔｒの高い状態では、冷却水の水温も高くなっており、サーモスタット５２が開いた状態となっていることが多い。これにより、冷却水は、エンジン４０からエンジンラジエータ４２へ循環されて冷却される。
【００８２】
ここで、冷却水の目標温度Ｔｔは、サーモスタット５２が全開となる温度Ｔ１より高く設定されており、エンジンラジエータ４２に循環される冷却水の流量（以下、流量Ｆｒとする）が必要以上に多いと、冷却水の水温Ｔｗが低下して、サーモスタット５２によって流路が狭められてエンジンラジエータ４２に循環される冷却水の流量Ｆｒが抑えられる。このときには、必要以上に電動ポンプ５０の回転数Ｒを高くしていることになる。
【００８３】
また、外気温Ｔｒの低い冬季などにおいては、エンジン４０が駆動状態であっても、サーモスタット５２が閉じていることがあり、このようなときに、エンジンラジエータ４２を用いた冷却水の冷却を目的とした電動ポンプ５０の作動は、不要な動力消費となる。
【００８４】
すなわち、エンジンラジエータ４２を用いて効率よく冷却水を冷却するときには、サーモスタット５２が全開状態で、必要最少量の冷却水を循環すれば良く、ここから、第１の流量である流量Ｆｒは、冷却水の水温Ｔｗに基づいて設定することができる。
【００８５】
図６（Ａ）には、このときの冷却水の水温Ｔｗに対する冷却水の流量Ｆｒの特性の概略を示しており、エンジンラジエータ４２による冷却水の冷却のみを行うときには、冷却水の水温Ｔｗが高くなることにより、必要となる流量Ｆｒが多くなり、また、冷却水の水温Ｔｗが低下することにより、必要となる流量Ｆｒを少なくすることができる。なお、本実施の形態では、電動ポンプ５０を、オン又はオフするときにヒシテリシスを持たせるようにしている。
【００８６】
冷却水の水温Ｔｗは、エンジン４０の回転数Ｎが高くなることにより上昇しやすい。ここから、図６（Ｂ）に示されるように、エンジン回転数Ｎをパラメータとして、冷却水の水温Ｔｗに対する冷却水の流量Ｆｒを設定することができる。
【００８７】
すなわち、エンジン回転数Ｎが低いときには、エンジン回転数Ｎが高いときよりも、冷却水の水温Ｔｗに対する流量Ｆｒを抑えるようにする。なお、図６（Ｂ）では、エンジン回転数Ｎ１〜Ｎ５を、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３＜Ｎ４＜Ｎ５としている。
【００８８】
また、冷却水の水温Ｔｗは、外気温Ｔｒが高いと冷却され難くなり、外気温Ｔｒが低いと冷却され易い。ここから、図６（Ｃ）に示されるように、外気温Ｔｒをパラメータとして、冷却水の水温Ｔｗに対する流量Ｆｒを設定することができる。
【００８９】
すなわち、外気温Ｔｒが低いときには、外気温Ｔｒが高いときよりも冷却水の水温Ｔｗに対する流量Ｆｒが多くなるようにする。なお、図６（Ｃ）では、外気温Ｔｒ１〜Ｔｒ５を、Ｔｒ１＜Ｔｒ２＜Ｔｒ３＜Ｔｒ４＜Ｔｒ５としている。
【００９０】
さらに、外気温Ｔｒ及びエンジン回転数Ｎをパラメータとして冷却水の水温Ｔｗから流量Ｆｒを設定するものであっても良く、これにより、より適正な冷却水の流量Ｆｒの設定が可能となる。
【００９１】
一方、エアコン１０では、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいてエアミックダンパ３８の開度を設定している。エアミックスダンパ３８の開度Ｓは、ヒータコア３０を通過する風量と、ヒータコア３６をバイパスする風量に基づいて算出するが、前記したように、目標吹出し温度ＴＡＯ、エバポレータ後温度Ｔｅ及びヒータコア後温度Ｔｈより算出する混合比ｒに基づいて設定することができる。
【００９２】
ｒ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）
ここで、ヒータコア後温度Ｔｈは、温度センサを用いて測定することもできるが、ヒータコア３６の温度効率ηと水温センサ７４によって検出する冷却水の水温Ｔｗから演算によって求めることができる。
【００９３】
Ｔｈ＝η・Ｔｗ＋（１−η）・Ｔｅ
そして、エアミックスダンパ３８の開度Ｓは、混合比ｒから求めることができる。
【００９４】
Ｓ＝ｆ（ｒ）
図７には、ヒータコア３６の温度効率ηの概略を示している。温度効率ηは、ヒータコア３６に供給される冷却水の流量（以下、流量Ｆｈとする）に応じて変化し、流量Ｆｈが増加することにより温度効率ηが高くなる。また、ヒータコア３６を通過する空気の風量、すなわち、ブロワ風量Ｂによっても変化し、温度効率ηは、ブロワ風量Ｂが多いときよりも少ない時の方が高くなる。なお、図７では、ブロワ風量Ｂ１〜Ｂ５を、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３＜Ｂ４＜Ｂ５としている。
【００９５】
エアコン１０では、ヒータコア３６の冷却水の流量Ｆｈを多くすることにより、ヒータコア後温度Ｔｈが高くなる。これに伴って、混合比ｒが小さくなり、混合比ｒが小さくなることにより、エアミックスダンパ３８が閉じる方向へ動作される。したがって、冷却水の流量Ｆｈが増加することにより、ヒータコア３６による暖房能力に余裕が生じることになり、この暖房能力の余裕を抑えることにより省動力を図ることができる。
【００９６】
すなわち、図８（Ａ）に示されるように、第２の流量として暖房負荷に基づいてヒータコア３６を流れる冷却水の流量Ｆｈを設定することにより、電動ポンプ５０の動作の効率化を図り、省動力化が可能となる。
【００９７】
ここで、図８（Ａ）は、暖房負荷に基づいてヒータコア３６の冷却水の流量Ｆｒの設定を概念的に示すものであり、具体的には、目標吹出し温度ＴＡＯや、外気温Ｔｒに基づいてヒータコア３６の冷却水の流量Ｆｈを設定することができる。
【００９８】
暖房負荷が大きくなると、目標吹出し温度ＴＡＯが高くなる。ここから、図８（Ｂ）に示されるように、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて冷却水の流量Ｆｈを設定することができる。
【００９９】
また、外気温Ｔｒが低くなることにより暖房負荷が大きくなることから、図８（Ｃ）に示されるように、外気温Ｔｒに対する冷却水の流量Ｆｈを設定しておき、外気温センサ６８によって検出する外気温Ｔｒから、冷却水の流量Ｆｈを演算するものであっても良い。
【０１００】
なお、暖房負荷に対する冷却水の流量Ｆｈは、少ないことが好ましく、ヒータコア３６の暖房能力が、冷却水の水温Ｔｗによって変化することから、例えば、冷却水の水温Ｔｗをパラメータとして、目標吹出し温度ＴＡＯ又は、外気温Ｔｒからヒータコア３６の冷却水の流量Ｆｈを設定するものであっても良い。
【０１０１】
一方、電動ポンプ５０は、エンジンラジエータ４２とエンジン４０の間及び、ヒータコア３６とエンジン４０との間で冷却水の循環を行っており、ここから、必要とする冷却水の総流量（前記した流量Ｆ）は、エンジンラジエータ４２への流量Ｆｒと、ヒータコア３６への流量Ｆｈの和となる（Ｆ＝Ｆｒ＋Ｆｈ）。
【０１０２】
ここから、エアコンＥＣＵ５８は、エンジンラジエータ４２への冷却水の流量Ｆｒと、ヒータコア３６への冷却水の流量Ｆｈから、電動ポンプ５０の冷却水の流量Ｆを算出し、算出した流量Ｆが得られる回転数Ｒを設定し、設定に基づいて電動ポンプ５０を駆動するようにしている。
【０１０３】
図１には、上記構成においてエアコンＥＣＵ５８が電動ポンプ５０を駆動して、冷却水の流量Ｆを制御するときの処理の概略を示している。なお、エアコンＥＣＵ５８では、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされて、車両が走行可能な状態となることにより、所定の時間間隔で繰り替えし冷却水の流量制御を実行し、イグニッションスイッチがオフされることにより流量制御を終了する。
【０１０４】
このフローチャートでは、最初のステップ１００で、エンジンラジエータ４２との間で冷却水を循環するときの必要流量である流量Ｆｒを算出する。この流量Ｆｒは、冷却水の水温Ｔｗ、冷却水の水温Ｔｗとエンジン回転数Ｎないし外気温Ｔｒを用いて算出することができる（図６（Ａ）〜図６（Ｃ）参照）。
【０１０５】
これと共に、次のステップ１０２では、ヒータコア３６との間で冷却水を循環するときの必要流量である流量Ｆｈを算出する。このときの流量Ｆｈは、エアコン１０に対する暖房負荷に基づいて設定することができ、暖房負荷は、目標吹出し温度ＴＡＯから算出しても良く、また、外気温Ｔｒから算出するものであっても良い（図８（Ａ）〜図８（Ｃ）参照）。
【０１０６】
この後、ステップ１０４では、エンジンラジエータ４２へ流す冷却水の流量Ｆｒと、ヒータコア３６へ流す冷却水の流量Ｆｈに基づいて、電動ポンプ５０に要求する流量Ｆを算出する。このとき、ヒータコア３６とエンジンラジエータ４２との間が並列な冷却水の循環回路となっていることから、流量Ｆは、エンジンラジエータ４２が設けられている冷却水回路４４の流量Ｆｒと、ヒータコア３６が設けられている循環回路５６の流量Ｆｈの和となる。
【０１０７】
電動ポンプ５０に要求される冷却水の流量Ｆを算出すると、次のステップ１０６では、算出した流量Ｆが得られる電動ポンプ５０の回転数Ｒを設定する。このときの回転数Ｒは、図５に示す電動ポンプ５０の回転数Ｒに対する流量Ｆから求めることができる。
【０１０８】
このようにして、電動ポンプ５０の回転数を設定すると、ステップ１０８では、設定した回転数Ｒが得られるように電動ポンプ５０を駆動する。
【０１０９】
図９には、このような電動ポンプ５０の回転数制御の具体的な処理の一例を示している。なお、ここでは、エンジンラジエータ４２に対する流量Ｆｒをエンジン回転数Ｎと冷却水の水温Ｔｗに基づいて設定し（図６（Ｂ）参照）、ヒータコア３６に対する流量Ｆｈを外気温Ｔｗに基づいて設定する（図８（Ｃ）参照）ものとして説明する。
【０１１０】
このフローチャートでは、最初のステップ１１０で、エンジン回転数センサ７８によって検出するエンジン回転数Ｎを読み込むと共に、ステップ１１２では、水温センサ７４によって検出する冷却水の水温Ｔｗを読み込む。
【０１１１】
この後、ステップ１１４では、エンジン回転数Ｎと冷却水の水温Ｔｗに基づいて、エンジンラジエータ４２によって冷却水を冷却するときに必要とする冷却水の流量Ｆｒを設定する。
【０１１２】
また、ステップ１１６では、外気温センサ６８によって検出する外気温Ｔｒを読み込み、ステップ１１８では、この外気温Ｔｒに基づいてヒータコア３６で加熱に用いる冷却水の流量Ｆｈを設定する。
【０１１３】
この後、ステップ１２０では、ヒータコア３６への流量Ｆｈとエンジンラジエータ４２への流量Ｆｒに基づいて、電動ポンプ５０で必要とする冷却水の流量Ｆを算出し、算出した流量Ｆから電動ポンプ５０の回転数Ｒを設定する（ステップ１２２）。
【０１１４】
ここで、電動ポンプ５０は、回転数Ｒが回転数Ｒminから回転数Ｒmaxの範囲で駆動され、これにより流量Ｆminから流量Ｆmaxの範囲の流量Fが得られる。このために、流量Ｆｒと流量Ｆｈの和が流量Fmaxを超えたときには、回転数Ｒが回転数Ｒmaxに設定され、流量Ｆｒと流量Ｆｈの和が「０」でなく、流量Ｆmin以下であるとき（０＜Ｆ≦Ｆmin）には、回転数Ｒが回転数Ｒminに設定される。
【０１１５】
このようにして電動ポンプ５０の回転数Ｒを設定すると、ステップ１２４では、設定した回転数Ｒで電動ポンプ５０を駆動する。
【０１１６】
このようにして、電動ポンプ５０を駆動することにより、ヒータコア３６とエンジンラジエータ４２のそれぞれに、必要流量の冷却水が流れ、エンジンラジエータ４２によって目標温度Ｔｔになるように冷却された冷却水が、ヒータコア３６で、空調風の加熱に用いられる。
【０１１７】
このとき、電動ポンプ５０は、ヒータコア３６とエンジンラジエータ４２のそれぞれで必要となる流量の冷却水を循環させるようにしているために、冷却水の循環量が不足してしまうのを防止しながら、かつ、必要以上の冷却水を循環させてしまうのを抑えることができ、電動ポンプ５０を用いて冷却水を循環するときの省動力化を図ることができる。
【０１１８】
また、電動ポンプ５０の回転数Ｒの設定は、エンジンラジエータ４２へ送る冷却水の流量Ｆｒと、ヒータコア３６へ送る冷却水の流量Ｆｈの和に基づいて設定することで、外気温Ｔｒが低温から高温まで複雑な場合分けをすることなく、簡単なプログラムで実行可能となっている。
【０１１９】
したがって、的確に動作する処理プログラムの低コスト化が可能となる。すなわち、処理プログラムの開発期間が短くてすみ、開発コストを抑えることができる。また、簡単なプログラムとすることができるので、記憶するためのメモリ容量が少なくてすむと共に、バグ等の発生を抑えることができ、バグ等を回収するためのコストや期間が不要となる。
【０１２０】
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、エンジン４０の冷却水を、一つの電動ポンプ５０によってエンジンラジエータ４２とヒータコア３６のそれぞれへ送る循環路を備えた構成であれば、任意の構成に適用することができる。
【０１２１】
また、本発明は、ヒータコア３６によって加熱して空調風を生成する任意の構成の車両用空調装置又は車両用暖房装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係るエアコンＥＣＵでの電動ポンプの制御の概略を示す流れ図である。
【図２】本実施の形態に適用したエアコンの概略構成図である。
【図３】本実施の形態に係る冷却水の流路とエアコンＥＣＵへの接続を示す概略図である。
【図４】ブロワ風量の設定に用いる目標吹出し温度に対する風量の概略を示す線図である。
【図５】電動ポンプの回転数に対する冷却水の流量の変化の概略を示す線図である。
【図６】（Ａ）は水温に対するエンジンラジエータへの流量の設定の概略を示す線図、（Ｂ）はエンジン回転数をパラメータとした水温に対するエンジンラジエータへの流量の設定の概略を示す線図、（Ｃ）は外気温をパラメータとした水温に対するエンジンラジエータへの流量の設定の概略を示す線図である。
【図７】ヒータコアにおける冷却水の流量に対する温度効率の一例を示す線図である。
【図８】（Ａ）は暖房負荷に対するヒータコアの冷却水の流量の変化を概念的に示す線図、（Ｂ）は目標吹出し温度に対するヒータコアへの流量の概略を示す線図、（Ｃ）は外気温度に対するヒータコアへの流量の概略を示す線図である。
【図９】電動ポンプの流量制御の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０    エアコン（車両用暖房装置）
１８    エバポレータ
２２    空調ダクト
３６    ヒータコア
４０    エンジン
４２    エンジンラジエータ
４４    冷却回路
５０    電動ポンプ
５２    サーモスタット
５６    循環回路
５８    エアコンＥＣＵ（第１及び第２の流量設定手段、駆動手段）
６８    外気温センサ（外気温検出手段）
７４    水温センサ（水温検出手段）
７６    駆動回路（駆動手段）
【図１】
2007321744.tif 000003
【図２】
2007321744.tif 000004
【図３】
2007321744.tif 000005
【図４】
2007321744.tif 000006
【図５】
2007321744.tif 000007
【図６】
2007321744.tif 000008
【図７】
2007321744.tif 000009
【図８】
2007321744.tif 000010
【図９】
2007321744.tif 000011