(57)【要約】【課題】車両暖房システムに関し、車両の暖房性能を確保しつつ燃費・電費を改善する。【解決手段】内部に流体が充填された流体継手１２を車輪４２の回転軸に連結し、流体継手１２の廃熱を回収する流体が循環する熱回収回路１０を設ける。また、熱回収回路１０で回収された廃熱を用いて、車室内に供給される風を暖める空調装置１を設ける。【選択図】図１
2017081228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が充填され車輪の回転軸に連結された流体継手と、
前記流体継手の廃熱を回収する前記流体が循環する熱回収回路と、
前記熱回収回路で回収された前記廃熱を用いて、車室内に供給される風を暖める空調装置と、
を備えたことを特徴とする、車両暖房システム。
【請求項２】
前記流体継手の入力軸と出力軸とを直結するロックアップクラッチを備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の車両暖房システム。
【請求項３】
前記空調装置の作動状態に応じて、前記ロックアップクラッチの断接状態を制御するクラッチ制御装置を備えた
ことを特徴とする、請求項２記載の車両暖房システム。
【請求項４】
前記流体継手の出力軸に制動力を付与するブレーキ装置を備えた
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両暖房システム。
【請求項５】
前記流体継手の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに応じて、前記制動力の大きさを制御するブレーキ制御装置を備えた
ことを特徴とする、請求項４記載の車両暖房システム。
【請求項６】
前記熱回収回路に設けられ、前記流体の熱を冷媒へと放熱させる熱交換器と、
前記風の流路に面して配置され、前記冷媒の熱を前記風へと放熱させる放熱器とを備えた
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両暖房システム。
【請求項７】
前記熱回収回路を循環する前記流体の流量を制御するポンプと、
前記流体の温度と前記冷媒の温度とに応じて、前記流量を制御するポンプ制御装置とを備えた
ことを特徴とする、請求項６記載の車両暖房システム。
【請求項８】
前記流体継手が、従動輪の回転軸に連結される
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の慣性力で発生する廃熱を利用した車両暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車室内の暖房用熱源として、エンジンの廃熱を利用した車両暖房システムが知られている。すなわち、エンジンから排出される排気ガスやエンジン冷却水の熱を利用して空調用の空気を加熱し、その温風を車室内へと供給するものである。エンジンが発する余分な熱を再利用することで、車両の暖房性能や省エネ性能が向上しうる。
【０００３】
一方、近年のエンジン搭載車両には、燃費向上や排気浄化を目的として、車両走行中にエンジンへの燃料供給を一時的に遮断する燃料カット制御を実施するものがある。燃料カット制御時にはエンジンが実質的に停止した状態となるため、エンジンの廃熱回収量が減少し、暖房効率が大幅に低下しうる。同様に、エンジンが十分に暖機されていない始動直後においても、エンジンの廃熱を回収することが難しい。
【０００４】
また、エンジンと走行用モータとを搭載したハイブリッド自動車では、エンジンが長時間にわたって停止した状態となることがあり、エンジンの廃熱を利用できない場合がある。なお、エンジンが搭載されない電気自動車の場合には、エンジンの廃熱を利用すること自体ができない。そこで、空調装置内に電気ヒータを設け、熱量の不足分を電気ヒータの発熱で補うようにした車両暖房システムが開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2014-125007号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電気ヒータを利用した車両暖房システムは、電気ヒータを作動させるためにバッテリ電力を消費するため、車両の電費や省エネ性能が低下する。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車では、バッテリ電力が車両の航続可能距離に大きな影響を与えるため、できるだけ余計な電力消費を抑制したい。一方、車両の暖房性能を高めるには、電気ヒータによる電力消費量を増大させざるを得ない。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、車両の暖房性能を確保しつつ、燃費・電費を改善することができる車両暖房システムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する車両暖房システムは、内部に流体が充填され車輪の回転軸に連結された流体継手と、前記流体継手の廃熱を回収する前記流体が循環する熱回収回路とを備える。また、前記熱回収回路で回収された前記廃熱を用いて、車室内に供給される風を暖める空調装置を備える。
【０００９】
（２）前記流体継手の入力軸と出力軸とを直結するロックアップクラッチを備えることが好ましい。
（３）この場合、前記空調装置の作動状態に応じて、前記ロックアップクラッチの断接状態を制御するクラッチ制御装置を備えることが好ましい。
（４）前記流体継手の出力軸に制動力を付与するブレーキ装置を備えることが好ましい。例えば、前記車輪と前記ブレーキ装置とを接続する前記回転軸上に前記流体継手を介装させることが好ましい。
【００１０】
（５）この場合、前記流体継手の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに応じて、前記制動力の大きさを制御するブレーキ制御装置を備えることが好ましい。
（６）前記熱回収回路に設けられ、前記流体の熱を冷媒へと放熱させる熱交換器と、前記風の流路に面して配置され、前記冷媒の熱を前記風へと放熱させる放熱器とを備えることが好ましい。
【００１１】
（７）この場合、前記熱回収回路を循環する前記流体の流量を制御するポンプと、前記流体の温度と前記冷媒の温度とに応じて、前記流量を制御するポンプ制御装置とを備えることが好ましい。
（８）なお、前記流体継手が、従動輪の回転軸に連結されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
車輪の回転軸に連結された流体継手の廃熱を用いて空調風を暖めることで、車輪の回転慣性力によって発生する廃熱を空調用の熱源として再利用することができる。また、エンジンの停止中やヒータの停止中であっても、温風を車室内に供給することができる。これにより、車両の暖房性能を確保しつつ、車両の燃費・電費を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両暖房システムの構造を示す図である。
【図２】冷媒の循環経路を説明するための図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は熱回収回路内におけるオイルの流量及び制動力の設定手法を説明するためのグラフである。
【図４】車両暖房システムでの制御内容を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、実施形態としての車両暖房システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１５】
［１．装置構成］
本実施形態の車両暖房システムが適用された車両４０の構成を図１，図２に例示する。この車両４０は、前輪４１がエンジン６で駆動されるＦＦ車両である。この車両４０には、エンジン冷却水の熱を利用して空調風を暖める機能を持った空調装置１〔HVAC（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）装置〕が搭載される。図１に示すように、空調装置１の内部に設けられた風通路２には、送風機，冷房用のエバポレータが設けられるとともに、エンジン冷却水の熱を空調風へと放熱させる放熱器３が設けられる。
【００１６】
この車両４０には、従動輪である後輪４２の回転慣性力を利用して熱を発生させる流体継手１２と、流体継手１２の内部を流通するオイルの熱をエンジン冷却水へと放熱させるオイル熱交換器１１とが設けられる。つまり、空調装置１は、車両の慣性力で発生する廃熱を利用して空調風を暖める機能を併せ持つ。流体継手１２の内部で発生した熱は、オイル熱交換器１１を介してオイルからエンジン冷却水へと移送されるとともに、放熱器３を介してエンジン冷却水から空調風へと移送される。これにより、エンジン６が停止した状態であってもエンジン冷却水を昇温させることが可能となる。
【００１７】
図１に示すように、この車両４０には、エンジン冷却水（冷媒）が循環する冷却水回路４と、同じくエンジン冷却水が循環する第二冷却水回路５と、オイル（流体）が循環するオイル回路１０とが設けられる。冷却水回路４及び第二冷却水回路５は、部分的に共通の流路を持つように接続され、相互に連通可能となるように形成される。なお、冷却水回路４と第二冷却水回路５とを互いに独立な回路として形成してもよい。
【００１８】
上記の回路４，５，１０について詳述する。
冷却水回路４には、エンジン６，ウォータポンプ７，ラジエータ８，放熱器３，コンデンスタンク９が設けられる。エンジン６は、燃料カット機能が実装された内燃機関である。燃料カット機能とは、惰性走行時や減速時における燃料供給を一時的に遮断（あるいは減量）することで、無駄な燃料消費を削減する機能である。燃料カット条件の成否判定は、後述する制御装置２０で実施される。
【００１９】
ウォータポンプ７は、エンジン冷却水を圧送して冷却水回路４内で循環させる流体圧送装置である。ウォータポンプ７の種類は任意に選択可能であり、例えばエンジン６の動力を利用して作動するメカニカルポンプを採用してもよいし、バッテリ電力で作動する電動ポンプを採用してもよい。また、冷却水回路４内でのウォータポンプ７の配設位置は任意に設定可能である。
【００２０】
ラジエータ８は、エンジン冷却水を外気で冷却するための熱交換装置であり、外気の流路に面して配置される。一方、放熱器３は、エンジン冷却水の熱を空調風へと放熱させる熱交換装置であり、空調装置１の内部に設けられた風通路２に面して配置される。また、コンデンスタンク９は、エンジン冷却水から水中の気泡を分離するための装置である。エンジン６から流出したエンジン冷却水は、コンデンスタンク９を通過し、放熱器３で熱回収された後にラジエータ８で冷却され、ウォータポンプ７に吸引されて再びエンジン６側へと圧送される。
【００２１】
第二冷却水回路５は、少なくとも放熱器３を冷却水回路４と共有する冷媒回路であり、放熱器３に対して冷却水回路４と並列に接続された回路構造を持つ。すなわち、第二冷却水回路５は、冷却水回路４に対し、放熱器３の上流側と下流側とで接続される。第二冷却水回路５には、放熱器３及びコンデンスタンク９のほか、オイル熱交換器１１が設けられる。冷却水回路４から第二冷却水回路５への冷媒入口は、冷却水回路４における放熱器３とラジエータ８との間から分岐して形成される。また、第二冷却水回路５から冷却水回路４への冷媒出口は、冷却水回路４におけるエンジン６とコンデンスタンク９との間に接続される。
【００２２】
オイル熱交換器１１（熱交換器）は、オイル回路１０側から第二冷却水回路５側への熱交換を行う熱交換装置である。ここでは、オイル回路１０の内部を循環するオイルから第二冷却水回路５の内部を循環するエンジン冷却水へと、熱が移送される。なお、オイル熱交換器１１を冷却水回路４上に介装し、第二冷却水回路５を省略してもよい。この場合、オイル熱交換器１１は、冷却水回路４におけるエンジン６から放熱器３までの間に介装してもよい。
【００２３】
オイル回路１０（熱回収回路）は、車両の慣性力で発生する廃熱を回収するための流体回路である。オイル回路１０には、上述のオイル熱交換器１１のほか、流体継手１２，オイルポンプ１６，オイルクーラ１９が設けられる。流体継手１２は、図２に示すように、左右の後輪４２のそれぞれにおいて、回転軸に連結される。また、流体継手１２の内部には、一対の羽根車であるインペラ１３及びランナ１４が向かい合わせに配置されるとともに、これらの間にオイルが充填される。インペラ１３は、後輪４２から回転慣性力が入力される入力軸４３に接続され、ランナ１４は、流体継手１２を介して駆動力が伝達される出力軸４４に接続される。
【００２４】
流体継手１２の内部において、入力軸４３と出力軸４４との間には、両者を直結状態に制御するためのロックアップクラッチ１５が設けられる。ロックアップクラッチ１５は、制御信号を受けて入力軸４３と出力軸４４との間を切断又は接合する電磁式の連軸器である。ロックアップクラッチ１５を接続（接合）すると、入力軸４３の回転速度と出力軸４４の回転速度とが同一速度となる。また、ロックアップクラッチ１５を切断（開放）すると、入力軸４３と出力軸４４との間に回転速度差が生じうる状態となり、その回転速度差に応じてオイルが発熱する。このとき、オイルの粘性抵抗によってインペラ１３及びランナ１４に抵抗力が働くため、その抵抗力に対応する大きさのブレーキ力が後輪４２に付与される。
【００２５】
オイルポンプ１６（ポンプ）は、オイル回路１０の内部でオイルを圧送する斜板式の流体圧送装置である。オイル回路１０の内部を流れるオイルの流量Qは、オイルポンプ１６で制御される。オイルポンプ１６の種類は任意に選択可能であり、例えば後輪４２の慣性力を利用して作動するメカニカルポンプを採用してもよいし、バッテリ電力で作動する電動ポンプを採用してもよい。オイル回路１０内でのオイルポンプ１６の配設位置は任意に設定可能である。また、オイルクーラ１９は、オイルを外気で冷却するための熱交換装置であり、外気の流路に面して配置される。
【００２６】
流体継手１２の出力軸４４には、ブレーキディスク１７及びブレーキ装置１８（ディスクブレーキ装置）が設けられる。ブレーキ装置１８は、流体継手１２のロックアップクラッチ１５が接続された状態では、後輪４２に制動力を与えるように機能する。一方、流体継手１２のロックアップクラッチ１５が切断された状態では、入力軸４３よりも出力軸４４の回転速度を減速させるように機能する。例えば、車両４０の惰性走行中にロックアップクラッチ１５を切断し、ブレーキ装置１８を作動させると、入力軸４３よりも出力軸４４の回転速度が低速となり、オイルが発熱する。このとき、ブレーキ装置１８の制動力を強めるほど出力軸４４の回転速度が相対的に低速となるため、オイルの発熱量が増大する。反対に、ブレーキ装置１８の制動力を弱めれば、オイルの発熱量が減少する。このように、ブレーキ装置１８は、後輪４２に制動力を与える機能だけでなく、オイルの発熱量を増減させる機能をも併せ持つ。
【００２７】
上記のロックアップクラッチ１５，オイルポンプ１６，ブレーキ装置１８の各作動状態は、コンピュータとして機能する制御装置２０で制御される。制御装置２０は、CPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のプロセッサとROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリ等を集積した電子デバイス（ECU，電子制御装置）である。プロセッサとは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）等を内蔵する処理装置を含む。また、ROM，RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置を含む。制御装置２０で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてROM，RAM，不揮発メモリ，リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。
【００２８】
制御装置２０には、アクセル開度センサ３１，ブレーキ開度センサ３２，車速センサ３３，エンジン回転数センサ３４，水温センサ３５，油温センサ３６，入力回転数センサ３７，出力回転数センサ３８が接続される。アクセル開度センサ３１はアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Aを検出するものであり、ブレーキ開度センサ３２はブレーキペダルの踏み込み量に対応するブレーキ開度Bを検出するものである。車速センサ３３は車両４０の車速Vを検出し、エンジン回転数センサ３４は、エンジン６の回転数NE（単位時間当たりの回転速度）を検出する。水温センサ３５は、水温TW（エンジン冷却水の温度）を検出し、油温センサ３６は油温TO（オイルの温度）を検出する。入力回転数センサ３７は、入力軸４３の回転数NIN（入力回転数，単位時間当たりの回転速度）を検出し、出力回転数センサ３８は、出力軸４４の回転数NOUT（出力回転数，単位時間当たりの回転速度）を検出する。
【００２９】
本実施形態の水温センサ３５は、第二冷却水回路５でオイル熱交換器１１に流入する直前のエンジン冷却水の温度を検出する。また、油温センサ３６は、流体継手１２から流出した直後のオイルの温度を検出する。なお、入力回転数センサ３７として、後輪４２の回転速度を検出する車輪速センサを流用してもよい。上記の各種センサ３１〜３８で検出された情報は、制御装置２０に伝達される。
【００３０】
［２．制御構成］
制御装置２０には、ロックアップクラッチ１５の断接状態を制御するためのクラッチ制御部２１（クラッチ制御装置）と、オイルポンプ１６を制御するためのポンプ制御部２２（ポンプ制御装置）と、ブレーキ装置１８を制御するためのブレーキ制御部２３（ブレーキ制御装置）とが設けられる。これらは、制御装置２０で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子制御回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
【００３１】
クラッチ制御部２１は、空調装置１の作動状態に応じて、ロックアップクラッチ１５の断接状態を制御する機能を持つ。ロックアップクラッチ１５を切断するための条件には、少なくとも空調装置１による暖房が実施されていることが含まれる。具体的なロックアップクラッチ１５の切断条件を以下に例示する。本実施形態では、条件１〜３の全てが成立した場合に、ロックアップクラッチ１５が切断状態とされる。これにより、流体継手１２の内部でオイルの発熱が開始される。一方、条件１〜３のいずれかが不成立であれば、ロックアップクラッチ１５が接続状態とされる。したがって、条件１〜３の全てが成立しない限り、後輪４２とブレーキ装置１８とが直結した状態となり、ブレーキ装置１８で発生する制動力Cが後輪４２に伝達されうる。
【００３２】
条件１：空調装置１で暖房中である。
条件２：エンジン６が燃料カット中である。
条件３：ブレーキ開度Bが所定値B0以下（弱ブレーキ以下）である。
なお、燃料カットは以下の条件Ａ〜Ｄの全てが成立した状態で実施されるものとする。
条件Ａ．エンジン回転数NEが所定範囲内である。
条件Ｂ．アクセル開度Aが所定値以下（ほぼゼロ）である。
条件Ｃ．車速Vが所定車速以上である。
条件Ｄ．水温TWが所定水温以上である。
【００３３】
ポンプ制御部２２は、ロックアップクラッチ１５の切断状態において、オイルポンプ１６を駆動する機能を持つ。オイルの流量Q（単位時間当たりにオイルポンプ１６から吐出されるオイル量）は、水温TWと油温TOとに基づいて設定される。ポンプ制御部２２は、廃熱の回収量が過剰とならないように、油温TOが高温であるほど流量Qを小さく設定する。また、エンジン６の燃料カット中や停止中には水温TWが低くなり、放熱器３からの放熱量が小さくなってしまう。そこで、油温TOから水温TWを減じた値である温度差ΔT（ΔT=TO-TW）が大きいほど、流量Qを大きく設定する。
流量Qの設定に際し、図３（Ａ），（Ｂ）に示すような特性マップを利用してもよい。すなわち、油温TOに基づいて第一流量Q1を算出するとともに、温度差ΔTに基づいて第二流量Q2を算出し、第一流量Q1と第二流量Q2との積を流量Qとしてもよい。この場合、油温TOと第一流量Q1との対応関係，温度差ΔTと第二流量Q2との対応関係は、予め設定しておけばよい。
【００３４】
ブレーキ制御部２３は、ブレーキ装置１８の制動力Cを制御するものである。ロックアップクラッチ１５が接続されている状態での制動力Cの大きさは、ブレーキ開度Bや車速V，エンジン回転数NEなどに応じて、公知の手法に基づいて制御される。一方、ロックアップクラッチ１５が切断されている状態での制動力Cの大きさは、流体継手１２での発熱量を考慮して、流体継手１２の入力回転数NINと出力回転数NOUTとに応じて制御される。ブレーキ制御部２３は、流体継手１２で発生する熱量が過大とならないように、入力回転数NINが高いほど制動力Cを小さく設定する。また、入力回転数NINと出力回転数NOUTとの回転数の差が小さくなるほど発熱量が小さくなり、熱量の回収効率が低下する。そこで、入力回転数NINから出力回転数NOUTを減じた回転数差ΔN（ΔN=NIN-NOUT）が小さいほど、制動力Cを大きく設定する。
【００３５】
制動力Cの設定に際し、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すような特性マップを利用してもよい。すなわち、入力回転数NINに基づいて第一制動力C1を算出するとともに、回転数差ΔNに基づいて第二制動力C2を算出し、第一制動力C1と第二制動力C2との積を最終的な制動力Cとして設定してもよい。この場合、入力回転数NINと第一制動力C1との対応関係，回転数差ΔNと第二制動力C2との対応関係は、予め設定しておけばよい。
【００３６】
［３．フローチャート］
図４は、上記の制御手順を例示するフローチャートである。フロー中で使用されている制御フラグFは、流体継手１２で発生する廃熱の回収状態を表すものであり、回収中にはF=1に設定され、非回収時にはF=0に設定される。制御フラグFの初期値はF=0である。まず、各種センサ３１〜３８で検出された情報が制御装置２０に入力され（ステップＡ１）、制御フラグFがF=0であることを条件として、流体継手１２の廃熱回収を開始するための条件が成立したか否かが判定される（ステップＡ２，Ａ３）。
【００３７】
ここで、空調装置１が暖房中であり、エンジン６が燃料カット中であって、ブレーキ開度Bが所定値B0以下であれば、廃熱回収開始条件が成立するものと判断されて、制御フラグFがF=1に設定される（ステップＡ４）。また、ポンプ制御部２２では、水温TWと油温TOとに基づいてオイルの流量Qが設定される（ステップＡ５）。一方、ブレーキ制御部２３では、入力回転数NINと出力回転数NOUTとに基づいて制動力Cが設定される（ステップＡ６）。その後、ロックアップクラッチ１５が切断状態に制御されるとともに、オイルポンプ１６が流量Qを吐出するように制御され、ブレーキ装置１８が制動力Cを与えるように制御される（ステップＡ７〜９）。これにより、流体継手１２の内部でオイルが発熱し、その熱がオイル熱交換器１１で回収される。
【００３８】
廃熱の回収が開始されると、次回以降の制御周期では、流体継手１２の廃熱回収を終了させるための条件が成立したか否かが判定される（ステップＡ１０）。ここで、条件１〜３の全てが成立した状態であれば、ステップＡ５〜Ａ９の制御が繰り返される。このとき、オイルの流量Qは最新の水温TWと油温TOとに基づいて設定されるため、廃熱の回収量が適正化される。例えば、油温TOが上昇するにつれて流量Qが減少方向に補正され、オイル熱交換器１１で回収される熱量の急増が抑制される。また、エンジン６の燃料カット制御によって水温TWが徐々に低下すると、それに応じて流量Qが増加方向に補正されるため、水温TWのさらなる低下が抑制され、放熱器３での熱回収性が安定化する。
【００３９】
制動力Cについても同様であり、最新の入力回転数NINと出力回転数NOUTとに基づいて制動力Cが設定されるため、流体継手１２で発生する熱量が適正化される。例えば、入力回転数NINが高いほど制動力Cが減少方向に補正されるため、発熱量の急増が抑制される。また、回転数差ΔN（=NIN-NOUT）が小さくなると制動力Cが増加方向に補正されるため、所定の回転数差ΔNが維持されやすくなり、発熱量の変動が抑制されて発熱状態が安定化する。
【００４０】
条件１〜３のいずれかが不成立になると、ブレーキ開度Bや車速V，エンジン回転数NEなどに応じて、公知の手法に基づいて制動力Cが設定され（ステップＡ１１）、ロックアップクラッチ１５が接続状態とされる（ステップＡ１２）。例えば、条件１が不成立になった場合には、流体継手１２の廃熱を回収する必要がなくなるため、ロックアップクラッチ１５が接続状態とされる。また、条件３が不成立になった場合（ブレーキ開度Bが所定値B0を越えた場合）には、廃熱回収よりも後輪４２のブレーキ力を確保することが優先されて、ロックアップクラッチ１５が接続状態とされる。これにより、流体継手１２の内部でインペラ１３とランナ１４との回転速度が同一速度となり、発熱が停止する。
【００４１】
また、オイルポンプ１６が停止状態とされるとともに、ブレーキ装置１８が制動力Cを与えるように制御され、制御フラグFがF=0に設定される（ステップＡ１３〜Ａ１５）。これにより、オイル回路１０におけるオイルの流通が停止し、廃熱回収が停止する。したがって、低温のオイルがオイル熱交換器１１に流入することがなくなり、エンジン冷却水が温度低下しにくくなることから、空調装置１の暖房性能の低下が阻止される。また、制御フラグFがF=0になることから、次回以降の制御周期では流体継手１２の廃熱回収の開始条件が再び判定されることとなる。
【００４２】
［４．作用，効果］
（１）上記の車両暖房システムでは、流体継手１２で発生する熱をオイル回路１０で回収し、オイル熱交換器１１及び第二冷却水回路５を通じて空調装置１の放熱器３へと導入することで空調風を昇温させている。このように、流体継手１２の廃熱を回収して車室内の暖房に再利用することで、エネルギー効率を高めることができる。
例えば、降坂路の走行中にエンジン６の燃料カットが発生した場合であっても、空調風の温度低下を抑制することができる。また、空調用の電気ヒータを搭載した車両（例えば、電気自動車やハイブリッド自動車）では、降坂路の走行中に空調風の温度を低下させることなく、電気ヒータの通電量を削減することができる。したがって、車両４０の暖房性能を確保しつつ、車両４０の燃費・電費を改善することができる。
【００４３】
（２）上記の車両暖房システムでは、流体継手１２に内蔵されたロックアップクラッチ１５の断接状態が制御される。これにより、確実に制動力Cを付与したい状態と、廃熱を回収可能な状態とを精度よく切り替えることができる。したがって、車両４０のブレーキ性能を確保しつつ、暖房性能やエネルギー効率を高めることができる。
（３）上記の車両暖房システムでは、ロックアップクラッチ１５の断接状態が空調装置１の作動状態に応じて制御される。これにより、例えば空調装置１が暖房中でない状態では無駄にオイルがオイル回路１０内を循環することがなく、エネルギー効率を高めることができる。
【００４４】
（４）上記の車両暖房システムでは、流体継手１２の入力軸４３側に後輪４２が接続され、出力軸４４側にブレーキ装置１８が設けられる。ブレーキ装置１８は、後輪４２に制動力を与える機能だけでなく、オイルの発熱量を増減させる機能をも併せ持つ。つまり、ブレーキ装置１８を流体継手１２の出力軸４４に接続することで、車両４０のブレーキ性能を確保しつつ、流体継手１２の入力軸４３と出力軸４４との間に回転数差ΔNを確実に生じさせることが可能となる。したがって、廃熱の発生量を精度よくコントロールすることができ、暖房性能やエネルギー効率を高めることができる。
【００４５】
（５）上記の車両暖房システムでは、ブレーキ装置１８の制動力Cが入力回転数NINと出力回転数NOUTとに応じて制御される。このように、インペラ１３及びランナ１４の回転速度に応じた制動力Cを付与することで、流体継手１２で発生する熱量を適切に制御することができる。例えば、車両４０の降坂時に入力回転数NINが急増した場合には、制動力Cを減少方向に補正することで流体継手１２の過昇温を抑制することができる。また、入力回転数NINと出力回転数NOUTとの回転数の差が小さくなったときには制動力Cを増加補正することで流体継手１２の発熱量を増大させることができ、熱量の回収効率を高めることができる。
【００４６】
（６）上記の車両暖房システムでは、図１，図２に示すように、オイル熱交換器１１を介してオイル回路１０から第二冷却水回路５へと熱量が移送された後に、放熱器３を介して第二冷却水回路５から空調風へと熱量が移送される。このように、流体継手１２の廃熱を暖房用熱源として利用する際にエンジン冷却水を媒介させることで、既存の冷却水回路４を備えた車両４０に対する適用容易性を高めることができる。また、放熱器３を追加する必要がなく、製品コストの上昇を抑えることができる。
【００４７】
（７）上記の車両暖房システムでは、水温TWと油温TOとに基づいてオイルポンプ１６の流量Qが制御される。これにより、廃熱の回収量や熱回収効率を適正化することができ、車両４０の暖房性能をさらに向上させることができる。例えば、油温TOが高温であるほど流量Qを小さく設定することで、エンジン冷却水や空調風の過昇温を抑制することができる。また、エンジン６の燃料カット中や停止中に水温TWが低くなるにつれて、流量Qを大きく設定することで、オイル熱交換器１１で移動する熱量変化を安定化することができる。
（８）上記の流体継手１２は、車両４０の従動輪である後輪４２の回転軸に連結されるため、従動輪の慣性力を有効利用することができ、暖房性能やエネルギー効率を高めることができる。
【００４８】
［５．変形例］
上述の実施形態では、冷却水回路４と第二冷却水回路５とが部分的に流路を共有したものを例示したが、これらの回路を互いに独立して設けてもよい。また、エンジン６が搭載されない電気自動車に上記の車両暖房システムを適用する場合には、オイル回路１０上に放熱器３を介装してもよいし、走行用モータやインバータを冷却するための冷却回路とオイル回路１０との間にオイル熱交換器１１を設けてもよい。少なくとも、車輪の回転軸に流体継手１２を接続し、流体継手１２の内部を流れるオイルの廃熱をオイル回路１０で回収して空調装置１で再利用することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００４９】
上述の実施形態では、前輪駆動車の後輪４２に流体継手１２を介装したものを例示したが、理論上は前輪４１に流体継手１２を介装することも可能である。しかし、駆動輪に流体継手１２を設けると構造が煩雑となるため、従動輪に流体継手１２を設けることが好ましい。一方、車両４０の制動力の負担割合は、後輪４２よりも前輪４１の方が大きい。そのため、後輪駆動車や四輪駆動車の場合には、前輪４１よりも後輪４２に流体継手１２を設けることが好ましい。
【００５０】
上述の実施形態では、条件１〜３の全てが成立した場合に流体継手１２の廃熱回収を実施しているが、具体的な制御開始条件，制御終了条件はこれに限定されない。少なくとも、車両４０が惰性走行している状態で廃熱回収を実施することで、車両４０の暖房性能を確保しつつ、車両４０の燃費・電費を改善することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  空調装置
２  風通路
３  放熱器
４  冷却水回路
５  第二冷却水回路
１０  オイル回路（熱回収回路）
１１  オイル熱交換器（熱交換器）
１２  流体継手
１３  インペラ
１４  ランナ
１５  ロックアップクラッチ
１６  オイルポンプ（ポンプ）
１７  ブレーキディスク
１８  ブレーキ装置
１９  オイルクーラ
２０  制御装置
２１  クラッチ制御部（クラッチ制御装置）
２２  ポンプ制御部（ポンプ制御装置）
２３  ブレーキ制御部（ブレーキ制御装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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