(57)【要約】【課題】空気を加熱するための新たな熱源を設けることなく、高い空調性能を維持することのできる車両用空調システムを提供する。【解決手段】車両用空調システム１００は、熱媒体が循環する流路であって、その一部が内燃機関１１０によって加熱される空調用循環流路１１と、内燃機関１１０の駆動力によって動作し、空調用循環流路１１において熱媒体を循環させる機械ポンプ１２０と、電力によって動作し、空調用循環流路１１において熱媒体を循環させる電動ポンプ１５０と、空調用循環流路１１を循環する熱媒体と、車室内に供給される空気との熱交換を行う加熱用熱交換器１４０と、電動ポンプ１５０の動作を制御する制御部２００と、を備える。制御部２００は、所定のアシスト条件が成立したと判定したときに、機械ポンプ１２０が動作している状態において電動ポンプ１５０を動作させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１０）を有する車両に搭載される車両用空調システム（１００，１００Ａ）であって、
熱媒体が循環する流路であって、その一部が前記内燃機関によって加熱される循環流路（１１）と、
前記内燃機関の駆動力によって動作し、前記循環流路において熱媒体を循環させる機械ポンプ（１２０）と、
供給される電力によって動作し、前記循環流路において熱媒体を循環させる電動ポンプ（１５０）と、
前記循環流路を循環する熱媒体と、車室内に供給される空気との熱交換を行う加熱用熱交換器（１４０）と、
前記電動ポンプの動作を制御する制御部（２００）と、を備え、
前記制御部は、所定のアシスト条件が成立したと判定したときに、前記機械ポンプが動作している状態において前記電動ポンプを動作させる車両用空調システム。
【請求項２】
前記加熱用熱交換器に空気を送り込む送風機（２５）と、
前記送風機の動作状態を検知する動作センサ（２１１）と、を更に備え、
前記制御部は、前記動作センサによって検知された動作状態に基づいて、前記アシスト条件が成立したか否かの判定を行う、請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記動作センサは、前記送風機の回転数を検知するものであって、
前記制御部は、前記動作センサによって検知された回転数が所定の閾回転数以上となったときに、前記アシスト条件が成立したと判定する、請求項２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記送風機から前記加熱用熱交換器に送り込まれる空気を予め冷却する冷却用熱交換器（１４１）と、
前記加熱用熱交換器を通る空気の量を調整する調整機構（２７）と、を更に備え、
前記制御部は、前記冷却用熱交換器を通る空気の量に対する、前記加熱用熱交換器を通る空気の量の割合、が所定の閾割合以上となったときに、前記アシスト条件が成立したと判定する、請求項３に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記内燃機関の回転数を検知する回転数センサ（２１３）を更に備え、
前記制御部は、前記回転数センサによって検知された回転数が所定の閾回転数以下となったときに、前記アシスト条件が成立したと判定する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項６】
前記内燃機関によって加熱された前記熱媒体の温度を検知する温度センサ（２１４）を更に備え、
前記制御部は、前記温度センサによって検知された温度が所定の閾温度以下となったときに、前記アシスト条件が成立したと判定する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項７】
外気温を検知する外気温センサ（２１５）を更に備え、
前記制御部は、前記外気温センサによって検知された外気温が所定の閾温度以下となったときに、前記アシスト条件が成立したと判定する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用空調システム。
【請求項８】
前記循環流路の一部には、前記車両に搭載された冷却対象機器を冷却するための機器用熱交換器（１３０）が設けられている、請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項９】
前記循環流路には、前記機器用熱交換器をバイパスして熱媒体を流すためのバイパス流路（１１２）が設けられている、請求項８に記載の車両用空調システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記アシスト条件が成立したと判定したときに、前記バイパス流路を熱媒体が流れるように流路を切り換える、請求項９に記載の車両用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を有する車両に搭載される車両用空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調システムは、内燃機関で生じた熱の一部を、循環する熱媒体（例えば水）によって回収し、回収した熱を用いて空気の加熱を行うような構成となっている。熱媒体が循環する循環流路の途中には、車室内に吹き出される空気と熱媒体との間で熱交換を行うための加熱用熱交換器が設けられる。
【０００３】
熱媒体の循環は、内燃機関の駆動力を用いて行われる。具体的には、循環流路の途中において設けられた機械式のポンプが、内燃機関の駆動力によって動作する構成となっている。
【０００４】
近年、熱媒体が循環する循環流路の途中には、例えば、内燃機関から排出された排ガスを冷却するためのＥＧＲクーラー等、上記のような加熱用熱交換器以外の機器が追加で設けられることが多くなってきた。循環流路の途中に設けられる機器が多くなると、循環流路における圧損が大きくなる。このため、加熱用熱交換器を通る熱媒体の流量が低下し、これに伴って車両用空調システムの空調性能が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
下記特許文献１に記載された車両用空調装置には、車室内に吹き出される空気を補助的に加熱するためのＰＴＣヒータが備えられている。加熱用熱交換器における空気の加熱量が不足するようなときには、ＰＴＣヒータへの通電を行って空気を加熱することにより、車両用空調装置の空調性能を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６２５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＰＴＣヒータのような熱源を追加すると、車両用空調システムの全体のコストが増大してしまう。また、ＰＴＣヒータにおける電力消費を賄うために、車両に設けられるオルタネータ（発電機）も大型のものを用いる必要が生じるため、更なるコストの増大を招いてしまう。更に、オルタネータの発電負荷が大きくなり、アイドリング時における内燃機関の回転数を大きくする必要が生じる結果、車両の燃費を悪化させてしまう可能性もある。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気を加熱するための新たな熱源を設けることなく、高い空調性能を維持することのできる車両用空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調システムは、内燃機関（１１０）を有する車両に搭載される車両用空調システム（１００，１００Ａ）であって、熱媒体が循環する流路であって、その一部が内燃機関によって加熱される循環流路（１１）と、内燃機関の駆動力によって動作し、循環流路において熱媒体を循環させる機械ポンプ（１２０）と、供給される電力によって動作し、循環流路において熱媒体を循環させる電動ポンプ（１５０）と、循環流路を循環する熱媒体と、車室内に供給される空気との熱交換を行う加熱用熱交換器（１４０）と、電動ポンプの動作を制御する制御部（２００）と、を備える。制御部は、所定のアシスト条件が成立したと判定したときに、機械ポンプが動作している状態において電動ポンプを動作させる。
【００１０】
上記のような電動ポンプは、例えばハイブリッド車両や、アイドルストップ機能付きの車両には、従来から備えられていたものである。ただし、従来における電動ポンプは、機械式ポンプが動作を停止した際の代替手段として用いられていたものである。つまり、従来においては、電動モータのみによる走行時やアイドルストップ時のように、内燃機関が一時的に停止した際においてのみ、機械式ポンプに替えて電動ポンプを動作させる制御が行われていた。
【００１１】
これに対し、本発明に係る車両用空調システムでは、所定のアシスト条件が成立したときに、機械ポンプが動作している状態において電動ポンプを動作させる。つまり、電動ポンプが機械ポンプをアシストするように、これら２つのポンプを同時に動作させる制御が必要に応じて行われる。これにより、循環流路を循環する熱媒体の流量が大きくなるので、加熱用熱交換器における放熱性能、すなわち、車両用空調システムによる空気の加熱性能が高く維持される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空気を加熱するための新たな熱源を設けることなく、高い空調性能を維持することのできる車両用空調システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用空調システムの構成を模式的に示す図である。
【図３】制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】熱媒体の流量と、加熱用熱交換器における放熱量との関係を示す図である。
【図５】制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】内燃機関の回転数と、熱媒体の流量との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る車両用空調システムの構成を模式的に示す図である。
【図８】制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る車両用空調システム１００は、車両（全体構成は不図示）に搭載され、車室内の空調を行うためのシステムとして構成されている。当該車両は、内燃機関１１０の駆動力と、電動モータ（不図示）の駆動力によって走行することのできる、所謂ハイブリッド車両である。尚、車両用空調システム１００が搭載される車両としては、このようなハイブリッド車両に限定されない。例えば、内燃機関の動作を自動的に停止する機能、すなわちアイドルストップ機能の付いた車両に、車両用空調システム１００が搭載されてもよい。
【００１６】
図１及び図２を参照しながら、車両用空調システム１００の構成について説明する。図１には、車両用空調システム１００のうち、空調風を生成して車室に導くための部分の構成が主に示されている。また、図２には、車両用空調システム１００のうち、内燃機関１１０からの熱を回収して空気に伝達するための部分の構成が主に示されている。
【００１７】
先ず、図１に示される部分の構成について説明する。車両用空調システム１００は空調ケース２１を有している。この空調ケース２１は、空調対象空間である車室内へ空気を導く空気通路を構成している。空調ケース２１の空気流れ最上流部には、車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口２２と、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口２３とがそれぞれ形成されると共に、内気吸入口２２、外気吸入口２３を選択的に開閉する吸入口開閉ドア２４が設けられている。これら内気吸入口２２、外気吸入口２３、及び吸入口開閉ドア２４は、空調ケース２１内に吸入される空気を内気と外気との間で切り替えるためのものである。吸入口開閉ドア２４は、後述の制御部２００から出力される駆動信号によりその動作が制御される。
【００１８】
吸入口開閉ドア２４の空気流れ下流側には、送風機２５が配置されている。送風機２５は、後述の加熱用熱交換器１４０や冷却用熱交換器１４１に向けて空気を送り出すためのものである。送風機２５は、送風ファン２５ａと、ファンモータ２５ｂとを有している。ファンモータ２５ｂは、制御部２００から出力される駆動信号によりその回転数等が制御される。
【００１９】
送風機２５の空気流れ下流側には、送風機２５により送り込まれた空気を冷却する冷却用熱交換器１４１が配置されている。冷却用熱交換器１４１は、その内部を流通する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であり、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成するものである。
【００２０】
冷却用熱交換器１４１の空気流れ下流側には、冷却用熱交換器１４１にて冷却された空気を加熱する加熱用熱交換器１４０が配置されている。加熱用熱交換器１４０は、内燃機関１１０で生じた熱によって空気を加熱する熱交換器である。送風機２５によって空調ケース２１内に送り込まれた空気は、冷却用熱交換器１４１を通る際に一旦冷却された後、加熱用熱交換器１４０を通る際に加熱される。このように、冷却用熱交換器１４１は、送風機２５から加熱用熱交換器１４０に送り込まれる空気を予め冷却するもの、ということができる。
【００２１】
冷却用熱交換器１４１の空気流れ下流側には、冷却用熱交換器１４１を通過した後の空気を、加熱用熱交換器１４０を迂回して流すバイパス通路２６が形成されている。加熱用熱交換器１４０及びバイパス通路２６の空気流れ下流側にて混合される空気の温度（つまり、車室内に吹き出される空気の温度）は、冷却用熱交換器１４１を通る空気の量に対する、加熱用熱交換器１４０を通る空気の量の割合（以下、「混合割合」とも称する）によって変化する。
【００２２】
冷却用熱交換器１４１の空気流れ下流側であって、加熱用熱交換器１４０及びバイパス通路２６の入口側には、上記の混合割合を調整するためのエアミックスドア２７が配置されている。このエアミックスドア２７は、加熱用熱交換器１４０を通る空気の量を連続的に変化させるものである。つまり、エアミックスドア２７は、加熱用熱交換器１４０を通る空気の量を調整するために設けられた「調整機構」に該当する。
【００２３】
エアミックスドア２７の開度が０％のときには、冷却用熱交換器１４１を通った空気は、その全てが、加熱用熱交換器１４０を通ることなくバイパス通路２６を通って車室内に吹き出される。また、エアミックスドア２７の開度が１００％のときには、冷却用熱交換器１４１を通った空気は、その全てが、バイパス通路２６を通ることなく加熱用熱交換器１４０を通って車室内に吹き出される。エアミックスドア２７の開度は、上記の混合割合に概ね等しい。エアミックスドア２７の開度は、制御部２００から出力される制御信号によって制御される。
【００２４】
空調ケース２１の空気流れ最下流部には、フェイス開口部３０及びフット開口部４０が設けられている。フェイス開口部３０は、フェイスダクト３２を介してフェイス吹き出し口３３に連通している。フェイス吹き出し口３３は、例えば車両のインストルメントパネルに形成された開口であって、運転者の顔に向けて空調風を吹き出すためのものである。
【００２５】
フット開口部４０は、フットダクト４２を介して、フット吹き出し口４３に連通している。フット吹き出し口４３は、車室を区画する壁面のうち下方側部分に形成された開口であって、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すためのものである。
【００２６】
フェイス開口部３０の空気流れ上流側には、フェイス開口部３０を開閉するフェイスドア３１が配置されている。フェイスドア３１は、フェイス吹き出し口３３から吹き出される空調風の流量を調整するためのドアである。フェイスドア３１の開度は、制御部２００から出力される制御信号によって制御される。
【００２７】
また、フット開口部４０の空気流れ上流側には、フット開口部４０を開閉するフットドア４１が配置されている。フットドア４１は、フット吹き出し口４３から吹き出される空調風の流量を調整するためのドアである。フットドア４１の開度は、制御部２００から出力される制御信号によって制御される。
【００２８】
続いて、車両用空調システム１００のうち図２に示される部分の構成について説明する。車両用空調システム１００は、空調用循環流路１１と、冷却用循環流路１２と、機械ポンプ１２０と、電動ポンプ１５０と、制御部２００と、を備えている。
【００２９】
空調用循環流路１１及び冷却用循環流路１２は、いずれも、熱媒体を循環させるために車両内に形成された流路である。図２においては、空調用循環流路１１が実線で示されており、冷却用循環流路１２が点線で示されている。また、同図においては、空調用循環流路１１及び冷却用循環流路１２を熱媒体が循環する方向が複数の矢印で示されている。
【００３０】
空調用循環流路１１は、その一部が内燃機関１１０を通っており、当該部分が、内燃機関１１０で生じた熱により加熱されるような構成となっている。このため、空調用循環流路１１を循環する熱媒体は、内燃機関１１０を通過する際において加熱されその温度を上昇させる。空調用循環流路１１の途中には、機器用熱交換器１３０が設けられている。機器用熱交換器１３０は、空調用循環流路１１を循環する熱媒体の温度を利用して、車両に搭載された冷却対象機器の冷却を行うものである。このような機器用熱交換器１３０としては、例えばＥＧＲクーラーや、ＥＣＵ冷却装置等が挙げられる。
【００３１】
空調用循環流路１１のうち、機器用熱交換器１３０よりも下流側となる位置には、既に述べた加熱用熱交換器１４０が設けられている。加熱用熱交換器は、空調用循環流路１１を循環する高温の熱媒体と、送風機２５から送り出される空気（つまり、車室内に供給される空気）との熱交換を行う熱交換器である。当該熱交換により熱媒体から空気に加えられる熱は、内燃機関１１０の動作で生じた熱であることは言うまでもない。
【００３２】
機械ポンプ１２０は、空調用循環流路１１において熱媒体を循環させるために設けられた機械式のポンプである。機械ポンプ１２０は、内燃機関１１０の駆動力のみによって動作するように構成されている。従って、内燃機関１１０が動作しているときには機械ポンプ１２０も動作するのであるが、内燃機関１１０が停止しているときには機械ポンプ１２０もその動作を停止する。
【００３３】
電動ポンプ１５０は、空調用循環流路１１の途中に設けられた電動式のポンプである。電動ポンプ１５０は、車両のバッテリから供給される電力によって動作する。このため、機械ポンプ１２０とは異なり、内燃機関１１０が動作しているか否かに拘らず熱媒体を循環させることができる。電動ポンプ１５０の動作は制御部２００によって制御される。
【００３４】
冷却用循環流路１２は、その一部が内燃機関１１０を通っており、当該部分が、内燃機関１１０で生じた熱により加熱されるような構成となっている。このため、冷却用循環流路１２を循環する熱媒体は、内燃機関１１０を通過する際において加熱されその温度を上昇させる。尚、空調用循環流路１１と冷却用循環流路１２とは、その一部が共通の流路となっている。具体的には、空調用循環流路１１を流れる熱媒体と、冷却用循環流路１２を流れる熱媒体とが、内燃機関１１０に流入する直前において互いに合流するような構成となっている。
【００３５】
冷却用循環流路１２には、ラジエータ１６０と、サーモスタット１７０とが設けられている。ラジエータ１６０は、冷却用循環流路１２を流れる熱媒体と、車両の外部から導入された空気との間で熱交換を行うことにより、冷却用循環流路１２（及び空調用循環流路１１）を流れる熱媒体の温度が上昇し過ぎることを防止するための熱交換器である。
【００３６】
サーモスタット１７０は、冷却用循環流路１２のうち、空調用循環流路１１との合流箇所よりも上流側部分に設けられた開閉弁である。サーモスタット１７０は、冷却用循環流路１２を流れる熱媒体の温度に応じてその開閉を自動的に切り換えるように構成されている。
【００３７】
冷却用循環流路１２における熱媒体の温度が低いときには、サーモスタット１７０は閉状態となる。これにより、空調用循環流路１１のみを熱媒体が循環し、冷却用循環流路１２では熱媒体が循環しない状態となる。このとき、ラジエータ１６０における熱媒体の冷却が行われないので、空調用循環流路１１を循環する熱媒体の温度は次第に上昇する。
【００３８】
一方、冷却用循環流路１２における熱媒体の温度が高いときには、サーモスタット１７０は開状態となる。これにより、空調用循環流路１１及び冷却用循環流路１２の両方を熱媒体が循環する状態となる。このとき、ラジエータ１６０における媒体の冷却が行われるので、空調用循環流路１１及び冷却用循環流路１２を循環する熱媒体の温度は次第に低下する。このように、熱媒体の温度がサーモスタット１７０の動作によって自動的に調整される。
【００３９】
制御部２００は、車両用空調システム１００の全体の動作を統括制御する部分である。制御部２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。
【００４０】
制御部２００には、車両に設けられた各種センサからの信号が入力される。図２においては、これらセンサのうち、送風機用センサ２１１と、開度センサ２１２と、内燃機関用センサ２１３と、熱媒体温度センサ２１４と、外気温センサ２１５と、が示されている。
【００４１】
送風機用センサ２１１は、送風機２５の動作状態を検知するためのセンサである。本実施形態における「動作状態」とは、送風機２５の回転数である。送風機用センサ２１１によって検知された送風機２５の回転数は、電気信号によって制御部２００に伝達される。尚、送風機用センサ２１１としては、上記のようなものに替えて、送風機２５から送り出される風量を測定するセンサであってもよい。また、送風機２５が動作しているか否か（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す信号を、送風機２５の動作状態として制御部２００に伝達するようなセンサであってもよい。
【００４２】
開度センサ２１２は、空調ケース２１内に設けられたエアミックスドア２７の開度を検知するためのセンサである。開度センサ２１２によって検知されたエアミックスドア２７の開度、すなわち、先に述べた「混合割合」は、電気信号によって制御部２００に伝達される。当該電気信号により、制御部２００は、車両用空調システム１００によって車室内の暖房がどの程度行われているかを把握することができる。
【００４３】
内燃機関用センサ２１３は、内燃機関１１０の回転数、具体的にはクランクシャフト（不図示）の回転数を検知するためのセンサである。内燃機関用センサ２１３によって検定された内燃機関１１０の回転数は、電気信号によって制御部２００に伝達される。
【００４４】
熱媒体温度センサ２１４は、内燃機関１１０から排出された直後における熱媒体の温度を測定するためのセンサである。熱媒体温度センサ２１４は、空調用循環流路１１うち内燃機関１１０の僅かに下流側となる位置、に設けられている。熱媒体温度センサ２１４によって当該位置で測定された熱媒体の温度は、内燃機関１１０の内部における熱媒体の温度に概ね等しい。熱媒体温度センサ２１４によって測定された熱媒体の温度は、電気信号によって制御部２００に伝達される。
【００４５】
外気温センサ２１５は、車両の外部における空気の温度（すなわち外気温）を測定するためのセンサである。外気温センサ２１５によって測定された外気温は、電気信号によって制御部２００に伝達される。
【００４６】
制御部２００は、以上に説明した各種センサからの信号に基づいて、電動ポンプ１５０等の動作を制御する。図２を参照しながら、制御部２００によって行われる処理の概要について説明する。図２に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、制御部２００によって繰り返し実行される。
【００４７】
最初のステップＳ０１では、内燃機関１１０が動作中であるか否かが判定される。かかる判定は、例えば内燃機関用センサ２１３からの信号に基づいて行われる。内燃機関１１０が動作中でない場合、例えば、車両が電動モータのみによって走行しているときや、停車時のアイドルストップが行われているときには、後述のステップＳ０３に移行する。内燃機関１１０が動作中である場合には、ステップＳ０２に移行する。
【００４８】
ステップＳ０２では、アシスト条件が成立したか否かが判定される。「アシスト条件」とは、機械ポンプ１２０と共に電動ポンプ１５０を動作させるための条件として、予め設定された条件である。アシスト条件の具体的な内容については後に説明する。
【００４９】
アシスト条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、電動ポンプ１５０が駆動される。ステップＳ０２からステップＳ０３に移行した場合においては、内燃機関１１０は動作しているのであるから、それに伴って機械ポンプ１２０も動作している状態となっている。このような状態において電動ポンプ１５０が駆動されるので、空調用循環流路１１では、機械ポンプ１２０と電動ポンプ１５０との両方によって熱媒体の送り出しが行われることとなる。このため、機械ポンプ１２０又は電動ポンプ１５０のいずれか一方のみによって熱媒体の送り出しが行われる場合に比べると、空調用循環流路１１を循環する熱媒体の流量は大きくなる。
【００５０】
図４には、空調用循環流路１１を循環する熱媒体の流量と、加熱用熱交換器１４０から空気へと放熱される熱量と、の関係が示されている。図４から明らかなように、空調用循環流路１１を循環する熱媒体の流量が大きくなるほど、加熱用熱交換器１４０から放熱される熱量も大きくなる。本実施形態では、アシスト条件が成立した場合において、電動ポンプ１５０が駆動されることによって熱媒体の流量が大きくなり、加熱用熱交換器１４０から放熱される熱量も大きくなる。これにより、車両用空調システム１００の空調性能が高く維持される。
【００５１】
尚、ステップＳ０１から直接ステップＳ０３に移行した場合、すなわち、内燃機関１１０が停止している時において電動ポンプ１５０が駆動された場合には、電動ポンプ１５０のみによって熱媒体の循環が行われる。この場合、内燃機関１１０の予熱が熱媒体によって回収され、機器用熱交換器１３０や加熱用熱交換器１４０において利用されることとなる。
【００５２】
ステップＳ０２において、アシスト条件が成立していないと判定された時には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、電動ポンプ１５０の動作が停止される。つまり、機械ポンプ１２０のみによって熱媒体が送り出されている状態となる。
【００５３】
ステップＳ０２において、アシスト条件が成立したか否かの判定を行うために行われる処理の具体的な内容について、図５を参照しながら説明する。図５に示される一連の処理は、ステップＳ０２での判定のために実行される処理の内容である。
【００５４】
最初のステップＳ１１では、送風機２５の回転数が、所定の閾回転数以上であるか否かが判定される。かかる判定は、送風機用センサ２１１からの信号に基づいて行われる。本実施形態では、送風機２５についての閾回転数として０よりも僅かに大きな値が設定されている。つまり、送風機２５が少しでも動作しているのであれば、ステップＳ１１では肯定の判断がなされる。設定される閾回転数は上記のような値に限定される必要はなく、任意の適切な値に設定することができる。
【００５５】
送風機２５の回転数が閾回転数未満であった場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、アシスト条件が成立していないとの判定がなされる。つまり、この場合には電動ポンプ１５０の駆動は行われないこととなる（図３のステップＳ０４）。
【００５６】
その理由は、送風機２５の回転数が閾回転数未満であった場合には、加熱用熱交換器１４０には放熱性能を求められることが無く、電動ポンプ１５０を駆動して熱媒体の流量増加を図る必要性がないためである。ステップＳ１１において、送風機２５の回転数が閾回転数以上であった場合にはステップＳ１２に移行する。
【００５７】
尚、送風機用センサ２１１が、送風機２５が動作しているか否かのみを検知するようなセンサであった場合には、送風機２５が動作している場合にステップＳ１２に移行し、送風機２５が動作していない場合にステップＳ１３に移行することとすればよい。
【００５８】
ステップＳ１２では、混合割合が所定の閾割合以上であるか否かが判定される。既に述べたように、混合割合とは、冷却用熱交換器１４１を通る空気の量に対する、加熱用熱交換器１４０を通る空気の量の割合のことである。混合割合は、開度センサ２１２からの信号に基づいて算出される。本実施形態では、上記の閾割合として１００％が設定されている。このような態様に替えて、他の値が閾割合として設定されてもよい。ただし、閾割合としては５０％以上の値が設定されることが望ましい。
【００５９】
混合割合が閾割合未満であった場合には、ステップＳ１７に移行し、アシスト条件が成立していないとの判定がなされる。その理由は、混合割合が閾割合未満であった場合には、加熱用熱交換器１４０に求められる放熱性能（空気の加熱性能）は比較的小さいと考えられるので、電動ポンプ１５０を駆動して熱媒体の流量増加を図る必要性がないためである。混合割合が閾割合以上であった場合には、ステップＳ１３に移行する。
【００６０】
ステップＳ１３では、内燃機関１１０の回転数が、所定の閾回転数以下であるか否かが判定される。かかる判定は、内燃機関用センサ２１３からの信号に基づいて行われる。本実施形態では、内燃機関１１０についての閾回転数として４０００ｒｐｍが設定されている。設定される閾回転数は上記のような値に限定される必要はなく、任意の適切な値に設定することができる。
【００６１】
内燃機関１１０の回転数が閾回転数を超えていた場合には、ステップＳ１７に移行し、アシスト条件が成立していないとの判定がなされる。このように判定される理由について、図６を参照しながら説明する。図６には、内燃機関１１０の回転数と、第１循環流路を循環する熱媒体の流量との関係が示されている。図６において点線Ｌ０で示されるのは、電動ポンプ１５０の駆動が行われない場合における熱媒体の流量を示すグラフである。実線Ｌ１で示されるのは、電動ポンプ１５０の駆動が行われる場合における熱媒体の流量を示すグラフである。
【００６２】
図６に示されるように、内燃機関１１０の回転数が比較的小さいときにおいては、電動ポンプ１５０を駆動することによる熱媒体の流量増加は大きくなっている（矢印ＡＲ１）。これに対し、内燃機関１１０の回転数が比較的大きいときにおいては、電動ポンプ１５０を駆動することによる熱媒体の流量増加は小さくなっている（矢印ＡＲ２）。つまり、内燃機関１１０の回転数が大きくなるほど、電動ポンプ１５０を駆動させることの効果は小さくなる。そこで、本実施形態では、内燃機関１１０の回転数が閾回転数を超えている場合には、アシスト条件が成立していないと判定することとしている。
【００６３】
図５に戻って説明を続ける。ステップＳ１３において、内燃機関１１０の回転数が閾回転数以下であった場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、内燃機関１１０の内部における熱媒体の温度が所定の閾温度以下であるか否かが判定される。かかる判定は、熱媒体温度センサ２１４からの信号に基づいて行われる。本実施形態では、熱媒体についての閾温度として７５℃が設定されている。設定される閾温度は上記のような温度に限定される必要はなく、任意の適切な温度に設定することができる。
【００６４】
熱媒体温度センサ２１４で測定された熱媒体の温度が閾温度を超えていた場合には、ステップＳ１７に移行し、アシスト条件が成立していないとの判定がなされる。その理由は、内燃機関１１０の内部における熱媒体の温度が高いときには、加熱用熱交換器１４０の放熱性能は既に十分に高いと考えられるので、電動ポンプ１５０を駆動して熱媒体の流量増加を図る必要性がないためである。熱媒体温度センサ２１４で測定された熱媒体の温度が閾温度以下であった場合には、ステップＳ１５に移行する。
【００６５】
ステップＳ１５では、外気温が所定の閾温度以下であるか否かが判定される。かかる判定は、外気温センサ２１５からの信号に基づいて行われる。本実施形態では、外気温についての閾温度として１５℃が設定されている。設定される閾温度は上記のような温度に限定される必要はなく、任意の適切な温度に設定することができる。
【００６６】
外気温センサ２１５で測定された外気温が閾温度を超えていた場合には、ステップＳ１７に移行し、アシスト条件が成立していないとの判定がなされる。その理由は、外気温が高いようなときには、加熱用熱交換器１４０に多量の熱媒体が流入しても、加熱用熱交換器１４０の放熱性能は殆ど向上しないので、電動ポンプ１５０を駆動して熱媒体の流量増加を図る必要性がないためである。外気温センサ２１５で測定された外気温が閾温度以下であった場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、アシスト条件が成立したとの判定がなされる。その結果、電動ポンプ１５０の駆動が行われる（図３のステップＳ０３）。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、ステップＳ１１乃至ステップＳ１５において行われる判定が全て肯定であった場合にのみ、アシスト条件が成立したとの判定がなされ、その結果電動ポンプ１５０の駆動が行われる。
【００６８】
ステップＳ１１の説明で述べたように、本実施形態では、送風機用センサ２１１によって検知された送風機２５の動作状態に基づいて、アシスト条件が成立したか否かの判定が行われる。具体的には、送風機用センサ２１１によって検知された送風機２５の回転数が所定の閾回転数以上となったときに、（ステップＳ１２以降の判定によっては）アシスト条件が成立したとの判定がなされる。
【００６９】
ステップＳ１２の説明で述べたように、本実施形態では、冷却用熱交換器１４１を通る空気の量に対する、加熱用熱交換器１４０を通る空気の量の割合（混合割合）が所定の閾割合以上となったときに、（ステップＳ１３以降の判定結果によっては）アシスト条件が成立したとの判定がなされる。
【００７０】
ステップＳ１３の説明で述べたように、本実施形態では、内燃機関用センサ２１３で検知された内燃機関１１０の回転数が所定の閾回転数以下となったときに、（ステップＳ１４以降の判定結果によっては）アシスト条件が成立したとの判定がなされる。
【００７１】
ステップＳ１４の説明で述べたように、本実施形態では、熱媒体温度センサ２１４で検知された熱媒体の温度が所定の閾温度以下となったときに、（ステップＳ１５での判定結果によっては）アシスト条件が成立したとの判定がなされる。
【００７２】
ステップＳ１５の説明で述べたように、本実施形態では、外気温センサ２１５で検知された外気温が所定の閾温度以下となったときに、アシスト条件が成立したとの判定がなされる。
【００７３】
図５に示される処理のうち、ステップＳ１１及びステップＳ１２で行われる処理は、車両用空調システム１００によって車室内の暖房が行われているかどうかを確認するための処理、ということができる。従って、アシスト条件の成立を判定するにあたり、ステップＳ１１及びステップＳ１２は必ず行われることが望ましい。
【００７４】
一方、ステップＳ１３乃至ステップＳ１５で行われる処理は、電動ポンプ１５０の駆動が、暖房性能の向上のために十分に寄与し得るかを確認するための処理、ということができる。従って、アシスト条件の成立を判定するにあたり、ステップＳ１３乃至ステップＳ１５の処理のうち一部又は全部を省略することもできる。
【００７５】
図７を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る車両用空調システム１００Ａは、空調用循環流路１１の一部の構成において第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、共通する点については適宜説明を省略する。
【００７６】
図７においては、車両用空調システム１００Ａのうち、内燃機関１１０からの熱を回収して空気に伝達するための部分の構成が主に示されている。本実施形態では、空調用循環流路１１のうち内燃機関１１０よりも下流側であり、且つ加熱用熱交換器１４０よりも上流側の部分が、互いに並列な２つの流路（主流路１１１、バイパス流路１１２）に分かれた構成となっている。
【００７７】
主流路１１１は、空調用循環流路１１のうち機器用熱交換器１３０が設けられている部分である。主流路１１１の途中には開閉弁１９１が設けられている。開閉弁１９１は、主流路１１１の開閉を切り換えるための電磁弁であって、その動作は制御部２００によって制御される。
【００７８】
バイパス流路１１２は、機器用熱交換器１３０をバイパスして熱媒体を流すことができるよう、主流路１１１に対して並列となるように設けられた流路である。バイパス流路１１２の途中には開閉弁１９２が設けられている。開閉弁１９２は、バイパス流路１１２の開閉を切り換えるための電磁弁であって、その動作は制御部２００によって制御される。
【００７９】
本実施形態の制御部２００によって実行される処理の内容について、図８を参照しながら説明する。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、図３及び図５に示される処理が実行される。図８に示される処理は、所定の周期が経過する毎に繰り返し実行されるものであり、図３に示される処理と並行して実行されるものである。
【００８０】
最初のステップＳ２１では、アシスト条件が成立したか否かが判定される。アシスト条件が成立したと判定されないときには、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、制御部２００によって開閉弁１９１が開状態とされ、開閉弁１９２が閉状態とされる。このとき、内燃機関１１０から排出された熱媒体は、機器用熱交換器１３０を経由して加熱用熱交換器１４０に到達する。つまり、図２に示される第１実施形態の場合と同様の経路で熱媒体が循環する。
【００８１】
一方、ステップＳ２１において、アシスト条件が成立したと判定されたときには、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、制御部２００によって開閉弁１９１が閉状態とされ、開閉弁１９２が開状態とされる。このとき、内燃機関１１０から排出された熱媒体は、機器用熱交換器１３０を経由することなく、バイパス流路１１２を経由して加熱用熱交換器１４０に到達する。以下では、このように流路が切り換えられた状態のことを「バイパス状態」とも称する。
【００８２】
バイパス状態においては、熱媒体が機器用熱交換器１３０を通らないので、空調用循環流路１１における圧損が小さくなる。これにより、加熱用熱交換器１４０を通る熱媒体の流量が、バイパス状態でないときに比べて大きくなる。
【００８３】
アシスト条件が成立したときとは、加熱用熱交換器１４０における放熱性能を高める必要があるときである。本実施形態では、このようなときに、上記のようにバイパス状態に切り換えられ、加熱用熱交換器１４０を通る熱媒体の流量が大きくされる。これにより、加熱用熱交換器１４０における放熱性能を更に高めることができる。
【００８４】
尚、バイパス状態に切り換えられるための条件としては、アシスト条件の成立に加えて、他の条件が追加されてもよい。例えば、アシスト条件が成立して電動ポンプ１５０を動作させた後、熱媒体温度センサ２１４で測定された熱媒体の温度が所定温度以下であった場合にのみ、バイパス状態に切り換えることとしてもよい。
【００８５】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８６】
１００，１００Ａ：車両用空調システム
２５：送風機
２７：エアミックスドア
１１０：内燃機関
１１２：バイパス流路
１２０：機械ポンプ
１３０：機器用熱交換器
１４０：加熱用熱交換器
１４１：冷却用熱交換器
２００：制御部
【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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