(57)【要約】【課題】アイドルストップが行われるときに、エンジンと燃焼式ヒータを用いた効率的な冷却水の昇温を図る。【解決手段】エアコンＥＣＵは、冷却水の水温が目標水温より下がると、目標水温と水温の差を温度ΔＴｗとして算出する。また、エアコンＥＣＵは、この温度ΔＴｗと、燃焼式ヒータが必要とする燃料の絶対量で水温が上昇される温度として予め設定されている温度ΔＴｗ１を読み込む（ステップ１２０〜１２６）。この後、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１に達していなければ、燃料消費の少ないエンジンのアイドルアップでの駆動を要求するが、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１以上であると、燃焼式ヒータを作動させて冷却水の昇温を行うことにより、燃焼用ヒータを用いて冷却水を効率的に加熱する（ステップ１２８〜１３２）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を発生する内燃機関及び、前記内燃機関の駆動を制御すると共に予め設定された停止条件が成立することにより内燃機関の駆動を停止する駆動制御手段を、含む車両に設けられて、暖房用の熱交換器に循環される前記内燃機関の冷却液を用いて車室内を暖房する車両用暖房装置であって、
前記内燃機関と前記熱交換器との間で前記冷却液を循環する循環回路と、
前記循環回路に設けられて、燃料を燃焼させて前記冷却液を加熱可能とする燃焼式ヒータと、
前記冷却液の液温を検出する液温検出手段と、
前記冷却液の液温の目標温度を設定する目標温度設定手段と、
前記停止条件が成立して前記内燃機関の駆動が停止されているときに、前記目標温度と前記液温検出手段によって検出される前記冷却液の液温に基づいて、冷却液の液温を上昇する昇温を行うか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって昇温を行うと判定されたときに、前記目標温度と前記液温検出手段によって検出される前記液温との差が予め設定された基準温度より低いときに、前記内燃機関の駆動を選択し、目標温度と液温検出手段によって検出される液温との差が前記基準温度より高いときに前記燃焼式ヒータの作動を選択する選択手段と、
前記選択手段によって前記内燃機関の駆動が選択されたときに前記駆動制御手段に内燃機関の駆動を要求し、前記燃焼用ヒータが選択されたときに燃焼用ヒータを作動する昇温制御手段と、
を含むことを特徴とする車両用暖房装置。
【請求項２】
前記選択手段が、前記基準温度を、前記燃焼式ヒータが動作されるときの燃料の最少必要量である絶対量に基づいて設定された温度としている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用暖房装置。
【請求項３】
前記昇温制御手段は、前記内燃機関の駆動が選択されたときに、内燃機関のアイドル回転数よりも高い回転数での駆動を要求する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用暖房装置。
【請求項４】
前記設定手段が、所定の暖房能力を得るのに必要な前記冷却液の液温を演算する目標温度演算手段を含む、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用暖房装置。
【請求項５】
前記設定手段が、前記内燃機関の暖機が必要となる温度を目標温度に設定する、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の駆動力に沿って走行可能な車両に設けられる車両用暖房装置に係り、詳細には、燃焼式ヒータを備えた車両用暖房装置に関する。
【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）を備えた車両に設けられる暖房装置では、エンジンの冷却液（以下、冷却水とする）を暖房用の熱交換器であるヒータコアへ循環させ、冷却水を用いて加熱した空気を車室内へ吹き出すことにより、車室内の暖房を行う。
【０００３】
また、エンジンによって走行する車両では、停車時のアイドル状態となった時などにエンジンの駆動を停止するアイドルストップなどのエコラン制御（以下、アイドルストップ制御とする）を行い、燃費向上、騒音やエミッションの低減を図るようにしたものがある。
【０００４】
エンジンの冷却液を用いる暖房は、エンジンの始動直後の冷却水の温度が低い時や、エンジンを停止することにより冷却水の温度が低下したときには、所望の暖房能力が得られないことがある。ここから、暖房装置には、燃焼式ヒータを備えたものがある。この燃焼式ヒータは、燃料を燃焼することにより冷却水の昇温を図り、必要な暖房能力が確保されるようにしている。
【０００５】
ところで、燃焼式ヒータは、発熱量の調節が難しく、このために冷却水が過熱状態となってしまうことがある。ここから、ヒータコアへ循環される冷却水から放熱を図る放熱器を設け、余剰となった熱を放熱する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、燃焼式ヒータを用いる燃焼暖房モードと、ヒートポンプ冷凍サイクルの凝縮熱を用いるヒートポンプ暖房モードと、を切り換えて暖房を行うときに、ヒートポンプ暖房モードで暖房運転を開始し、燃焼暖房モードに切り替える前に、ヒートポンプ暖房モードと燃焼暖房モードを併用して暖房を行う提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
このように、暖房能力の確保や、水温が低下することによる暖機を行うときに、燃焼用ヒータを用いることにより、エンジンを始動することなく冷却水の加熱を行なうことができる。
【０００８】
しかしながら、燃焼式ヒータでは、所定以上の燃料を使用して作動させる必要があり、また、余剰となった熱を放熱してしまうと燃料の消費効率が低下してしまう。
【特許文献１】特開平８−４００４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２２６２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、燃焼式ヒータを用いて内燃機関の冷却液の加熱を行うときに、燃費効率が悪化してしまうのを抑えて、効率的な冷却液の加熱、暖房能力の維持を可能とする車両用暖房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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、走行用の駆動力を発生する内燃機関及び、前記内燃機関の駆動を制御すると共に予め設定された停止条件が成立することにより内燃機関の駆動を停止する駆動制御手段を、含む車両に設けられて、暖房用の熱交換器に循環される前記内燃機関の冷却液を用いて車室内を暖房する車両用暖房装置であって、前記内燃機関と前記熱交換器との間で前記冷却液を循環する循環回路と、前記循環回路に設けられて、燃料を燃焼させて前記冷却液を加熱可能とする燃焼式ヒータと、前記冷却液の液温を検出する液温検出手段と、前記冷却液の液温の目標温度を設定する目標温度設定手段と、前記停止条件が成立して前記内燃機関の駆動が停止されているときに、前記目標温度と前記液温検出手段によって検出される前記冷却液の液温に基づいて、冷却液の液温を上昇する昇温を行うか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって昇温を行うと判定されたときに、前記目標温度と前記液温検出手段によって検出される前記液温との差が予め設定された基準温度より低いときに、前記内燃機関の駆動を選択し、目標温度と液温検出手段によって検出される液温との差が前記基準温度より高いときに前記燃焼式ヒータの作動を選択する選択手段と、前記選択手段によって前記内燃機関の駆動が選択されたときに前記駆動制御手段に内燃機関の駆動を要求し、前記燃焼用ヒータが選択されたときに燃焼用ヒータを作動する昇温制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、車両走行中に停止条件が成立して内燃機関が停止されたときに、冷却液の液温が目標温度より低下すると、内燃機関の駆動又は燃焼用ヒータの作動によって冷却液の液温の上昇を図る。
【００１２】
一般に、内燃機関を駆動するよりも燃焼式ヒータを用いる方が、燃料消費に対する昇温効率が高い。ここから、目標温度と液温の差が、基準温度よりも高いときには、大きな加熱能力が得られる燃焼式ヒータを選択して、冷却液の昇温を図る。また、目標温度と液温の差が、基準温度よりも低いときには、内燃機関を駆動して、冷却液の過熱を抑える、燃料消費の抑制を図る。
【００１３】
これにより、燃料を効率的に用いた冷却液の昇温が可能となる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記選択手段が、前記基準温度を、前記燃焼式ヒータが動作されるときの燃料の最少必要量である絶対量に基づいて設定された温度としている、ことを特徴とする。
【００１５】
一般に、燃焼式ヒータには、燃料の最少必要量があり、燃焼式ヒータを作動する場合、この最少必要量以上の燃料を用いる必要がある。
【００１６】
ここから、請求項２の発明では、燃焼式ヒータの燃料の最少必要量を絶対量として、この絶対量に基づいて基準温度を設定することにより、燃料を効率的に使用して、冷却液の昇温を図ることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、前記昇温制御手段は、前記内燃機関の駆動が選択されたときに、内燃機関のアイドル回転数よりも高い回転数での駆動を要求する、ことを特徴とする。
【００１８】
一般に、内燃機関をアイドル回転数で駆動すると、昇温効率が低い。ここから、請求項３では、アイドル回転数を高くするアイドルアップを行う。これにより、内燃機関を用いた冷却液の的確な昇温を図ることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、前記設定手段が、所定の暖房能力を得るのに必要な前記冷却液の液温を演算する目標温度演算手段を含む、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、例えば、車室内を設定温度とするために必要な冷却液の温度を目標温度として演算する。これにより、車室内を所望の暖房状態として、内燃機関が停止されることにより、乗員に暖房不足感が生じるのを防止することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、前記設定手段が、前記内燃機関の暖機が必要となる温度を目標温度に設定する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明では、内燃機関の暖機が必要となる冷却液の液温を目標温度として、この目標温度が得られるように冷却液の昇温を行う。これにより、燃費向上、騒音やエミッションを抑制するための内燃機関の効率的な暖機が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、例えばアイドル状態で内燃機関の駆動が停止されているときに、冷却液の昇温が必要となると、冷却液の液温と目標温度の差が基準温度より高ければ燃焼用ヒータを駆動し、冷却液の液温と目標温度の差が基準温度より低いときに内燃機関を駆動する。これにより、燃料を効率的に消費した冷却液の昇温が可能となるという優れた効果が得られる。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、不必要に燃焼用ヒータを作動させることによる冷却液の過熱を防止でき、請求項３の発明によれば、内燃機関を用いたときの確実な冷却液の昇温を-図ることが可能となる。
【００２５】
さらに、請求項４の発明によれば、暖房不足感が生じるのを確実に防止でき、請求項５の発明によれば、内燃機関の効率的な暖機を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の一形態を詳細に説明する。図２には、本実施の形態に暖房装置の一例として適用する車両用空調装置（以下、エアコン１０とする）の概略構成が示されている。
【００２７】
エアコン１０には、コンプレッサ（圧縮機）１２、コンデンサ（凝縮器）１４、エキスパンションバルブ（膨張弁）１６及びエバポレータ（蒸発器）１８を含む冷凍サイクルが形成されている。これにより、エアコン１０では、コンプレッサ１２によって圧縮された冷媒が、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へ送られる。また、エアコン１０では、エバポレータ１８で冷媒が気化するときに、エバポレータ１８を通過する空気との間で熱交換が行われて、この空気の冷却及び除湿が行われる。このときに、エキスパンションバルブ１６は、エバポレータ１８へ送りこむ冷媒を霧状として、エバポレータ１８での冷却効率の向上が図られるようにしている。
【００２８】
エアコン１０は、空調風を生成する空気の流路が形成されたエアコンユニット２０を備え、このエアコンユニット２０内にエバポレータ１８が配設されている。また、エアコンユニット２０には、導入口２２として、車室内に連通された内気導入口２２Ａ及び、車外に連通された外気導入口２２Ｂが形成され、内気導入口２２Ａと外気導入口２２Ｂを開閉する切換ドア２４及び、空気を導入するブロワファン２６が設けられている。
【００２９】
エアコン１０では、空気の導入モード（内気循環モードないし外気導入モード）に応じて切換ドア２４が作動され、ブロワモータ２８によるブロワファン２６の回転駆動によって導入モードに応じた導入口２２から吸引された空気がエバポレータ１８へ送り込まれる。
【００３０】
また、エアコン１０は、空調風の吹出し口３０として、図示しないフロントウインドガラスへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口３０Ａ、乗員へ向けて開口されたレジスタ吹出し口３０Ｂ及び、乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口３０Ｃが形成されている。エアコンユニット２０には、デフロスタ吹出し口３０Ａ、レジスタ吹出し口３０Ｂ及び足元吹出し口３０Ｃを選択的に開閉するモード切換ドア３２が設けられている。
【００３１】
エアコン１０では、空調風の吹出しモード（DEFモード、FACEモード、FOOTモード、FOOT／DEFモード及びBI−LEVELモード）に応じてモード切換ドア３２が作動され、吹出しモードに応じた吹出し口３０から空調風が吹き出される。
【００３２】
また、エアコンユニット２０には、空気を加熱する熱交換手段としてヒータコア３４が設けられていると共に、ヒータコア３４への空気の流量を制御するエアミックスドア３６が設けられている。
【００３３】
エアコンユニット２０では、ヒータコア３４を通過することにより加熱された空気と、ヒータコア３４をバイパスされた空気が混合されるようになっており、エアコン１０では、エアミックスドア３６の開度によってヒータコア３４を通過する空気量が制御されることにより、所望の温度の空調風が生成される。
【００３４】
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（図示省略）には、走行用の駆動源として内燃機関であるエンジン３８を備え、このエンジン３８の駆動力によって走行可能となっている。このエンジン３８は、冷却液（以下、冷却水とする）によって冷却される水冷式内燃機関となっており、車両には、冷却水が循環される冷却回路４０が形成されている。
【００３５】
この冷却回路４０には、サーモスタット４２、エンジンラジエータ４４及び、ウォータポンプ４６が設けられている。ウォータポンプ４６は、ポンプ４６Ａがポンプモータ４６Ｂによって回転駆動される電動式ポンプとなっている。なお、図１では、矢印で冷却水の流れを示している。
【００３６】
冷却回路４０では、ウォータポンプ４６の回転駆動によってエンジン３８とエンジンラジエータ４４との間で冷却水が循環される。エンジンラジエータ４４には、車両走行ないし図示しない冷却ファンの駆動によって車両前方側の空気が導入される。エンジンラジエータ４４では、この空気と冷却水との間で熱交換が行われることにより冷却水が冷却される。これにより、エンジン３８が駆動されたときの排熱によるエンジン３８及び冷却水の温度（以下、水温とする）の上昇が抑えられる。
【００３７】
サーモスタット４２は、冷却水の水温に応じてエンジンラジエータ４４への冷却水の流路を開閉するようになっており、これにより、冷却水の水温が予め設定された温度ないし温度範囲に維持される。
【００３８】
また、この冷却回路４０には、冷却水の循環回路４８が連結されている。循環回路４８には、エアコン１０のヒータコア３４が設けられており、ウォータポンプ４６の作動によって冷却水がヒータコア３４へ循環される。なお、ウォータポンプ４６が作動したときのエンジンラジエータ４４とヒータコア３４とに流れる冷却水の流量の比率が予め設定されており、ウォータポンプ４６の回転数に応じて流量の冷却水が冷却回路４０及び循環回路４８に循環される。
【００３９】
エアコン１０では、ヒータコア３４に循環される冷却水とヒータコア３４を通過する空気との間で熱交換が行われることにより、ヒータコア３４を通過する空気が加熱される。これにより、車室内を暖房する空調風（暖房風）が生成される。
【００４０】
一方、図３に示されるように、エアコン１０には、空調運転を制御するエアコンＥＣＵ５０が設けられている。このエアコンＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路（何れも図示省略）が設けられた一般的構成となっている。
【００４１】
このエアコンＥＣＵ５０には、コンプレッサ１２を回転駆動するコンプレッサモータ５２及び、ブロワファン２６を駆動するブロワモータ２８が接続されている。また、エアコンＥＣＵ５０には、切換ドア２４、モード切換ドア３２及びエアミックスドア３６を作動するアクチュエータ５４（アクチュエータ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ）が接続されている。
【００４２】
これにより、エアコンＥＣＵ５０では、空気の導入モード、空調風の吹出しモード及び、空調風の温度を制御すると共に、エアコン１０の冷房能力及び、空調風の吹出し風量（ブロワ風量）を制御する。なお、コンプレッサ１２は、エンジン３８によって駆動されるものであっても良く、このときには、エアコンＥＣＵ５０が、冷媒の吐出圧力等を制御するものであればよい。
【００４３】
また、エアコンＥＣＵ５０には、車室内の温度（室温Ｔｒ）を検出する室温センサ５６Ａ、車外の温度（外気温Ｔａ）を検出する外気温センサ５６Ｂ、日射量ＳＴを検出する日射センサ５６Ｃ、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５６Ｄが接続されている。また、エアコンＥＣＵ５０には、ヒータコア３４内を循環される冷却水の水温Ｔｗを検出する液温検出手段とする水温センサ５８等の各種のセンサが接続されている。
【００４４】
エアコンＥＣＵ５０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ＴＳＥＴ等の運転条件が設定されると、各種のセンサによって検出される環境条件及び運転条件に基づいて、車室内が設定温度ＴＳＥＴとなるように空調運転を行う。
【００４５】
このときに、エアコンＥＣＵ５０では、空調風の目標吹出し温度ＴＡＯを設定し、目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が吹き出されるようにする。この目標吹出し温度ＴＡＯは、設定温度ＴＳＥＴと室温Ｔｒ、外気温Ｔａ、日射量ＳＴ等から公知の一般的方法で求めることができる。
【００４６】
ＴＡＯ＝Ｋ１・ＴＳＥＴ−Ｋ２・Ｔｒ−Ｋ３・Ｔａ−Ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ１〜Ｋ４及びＣは予め設定される定数）
また、エアコン１０では、オートモードでの空調運転が設定されているときには、目標吹出し温度ＴＡＯと室温Ｔｒないし設定温度ＴＳＥＴに基づいてブロワ風量Ｖａが設定されると共に、吹出しモードの設定がなされる。このブロワ風量Ｖａに基づいてブロワモータ２８が駆動されると共に、吹出しモードに基づいてアクチュエータ５４Ｂが作動される。
【００４７】
また、エアコンＥＣＵ５０では、車室内に吹き出される空調風の温度が目標吹出し温度ＴＡＯとなるようにエアミックスドア３６の開度Ｓを制御するようになっている。
【００４８】
車両には、このエンジン３８の駆動を制御するエンジンＥＣＵ６０が設けられている。エンジンＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路を含む一般的構成となっている。
【００４９】
エンジン３８には、スロットルバルブ及びアイドルバルブ（図示省略）が設けられており、エンジンＥＣＵ６０には、スロットルバルブを駆動するスロットルモータ６２及び、アイドルバルブを駆動するアイドルモータ６４が接続されている。また、エンジンＥＣＵ６０には、エンジン３８の駆動及び駆動制御を行う各種のアクチュエータ、エンジン３８の駆動状態及び、運転操作状態を検出する各種のセンサ（何れも図示省略）が接続されている。
【００５０】
エンジンＥＣＵ６０は、運転操作状態に応じてエンジン３８の駆動を制御することにより、車両走行が行われるようにしている。このとき、エンジンＥＣＵ６０では、スロットルモータ６２の作動を制御することにより、エンジン３８のエンジン回転数を制御する。また、エンジンＥＣＵ６０は、スロットルバルブが閉じられたアイドル状態では、アイドルモータ６４の作動によって所定のアイドル回転数でのエンジン３８の駆動が可能となっている。エンジンＥＣＵ６０には、このアイドル回転数として、エンジン３８を駆動する最低回転数と、最低回転数よりも僅かに高く、エンジン３８ないし冷却水の加熱を行う暖機用の回転数が設定されている。なお、以下では、最低回転数で駆動されているときを、エンジン３８のアイドル状態とし、このアイドル状態の回転数よりも高い所定の回転数でエンジン３８を駆動するときを、アイドルアップ又はアイドルアップ状態とする。
【００５１】
エンジンＥＣＵ６０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３８の駆動を停止するエコラン制御を行って、燃費向上、騒音やエミッションの低減が図られるようにしている。
【００５２】
これにより、例えば、車両が停止したときには、エンジン３８をアイドル回転数で駆動せずに、エンジン３８を停止するアイドルストップなどが行われる。なお、エンジンＥＣＵ６０によるエンジン３８の駆動制御の基本的構成は、公知の構成を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５３】
このエンジンＥＣＵ６０には、ウォータポンプ４６（ポンプモータ４６Ｂ）が接続されている。また、エンジンＥＣＵ６０には、エアコンＥＣＵ５０が接続されている。
【００５４】
エンジンＥＣＵ６０は、エンジン３８の駆動中は、エンジン３８の回転数に応じた回転数でウォータポンプ４６を作動する。また、エンジンＥＣＵ６０は、エンジン３８の停止状態では、冷却水の水温Ｔｗ又はエアコンＥＣＵ５０の要求に基づいてウォータポンプ４６を作動する。これにより、エンジン３８の停止中であっても、エアコン１０による車室内の暖房が可能となると共に、冷却水の水温低下が防止可能となっている。
【００５５】
ところで、エアコン１０では、エアミックスドア３６の開度Ｓを制御することにより、目標吹出し温度ＴＡＯの空調風を生成する。このエアミックスドア３６の開度Ｓは、全風量（ブロワ風量Ｖａ）に対するヒータコア３４を通過した空気の風量の比から求めることができる。目標吹出し温度ＴＡＯの空調風を生成するための混合比ｒは、目標吹出し温度ＴＡＯ、エバポレータ後温度Ｔｅ、ヒータコア３４を通過した空気の温度（ヒータコア後温度Ｔｈ）から得られる。
【００５６】
ｒ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）
ヒータコア後温度Ｔｈは、ヒータコア３４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、冷却水の流量、ヒータコア３４を通過する空気の風量等からヒータコア３４ごとに定まる温度効率η（０＜η＜１）に基づいて得ることができる。なお、このような運転条件の設定は、公知の一般的方法を適用することができる。
【００５７】
また、エアコン１０では、エアミックスドア３６の開度Ｓが最大（最大開度Ｓmax）となった時に、最も大きな暖房能力が得られる。また、エアコン１０では、冷却水の水温Ｔｗが低くなると、エアミックスドア３６が最大開度Ｓmaxとなっても、空調風の温度が目標吹出し温度ＴＡＯに達しなくなる。
【００５８】
ここから、エアコン１０では、エアミックスドア３６の開度Ｓを最大開度Ｓmaxとしたときに、空調風が目標吹出し温度ＴＡＯに達する水温Ｔｗを目標水温Ｔｗｏとして演算し、冷却水の水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏに達するようにする。
【００５９】
図１及び図３に示されるように、エアコン１０には、燃焼式ヒータ６６が設けられている。図１に示されるように、燃焼式ヒータ６６は、燃焼筒６８と本体７０とを含んで、冷却水の循環路４８に設けられている。燃焼筒６８には、冷却水の循環路（図示省略）が形成されており、これにより、冷却水は、ウォータポンプ４６が作動されると、エンジン３８から燃焼式ヒータ６６を経てヒータコア３４へ循環される。
【００６０】
図３に示されるように、燃焼式ヒータ６６は、エアコンＥＣＵ５０に接続されている。また、燃焼式ヒータ６６の本体７０には、点火用のグロープラグ７２、燃焼ファン（ファンモータ）７４等が設けられている。また、図１に示されるように、燃焼式ヒータ６６では、燃料タンク７６内に貯留されている燃料が、燃料ポンプ７８によって本体７０に供給される。
【００６１】
図３に示されるように、エアコンＥＣＵ５０には、燃料ポンプ７８が接続されている。エアコンＥＣＵ５０は、燃料ポンプ７８を作動することにより、本体７０へ燃料を供給すると共に、燃焼筒６８内に燃料が噴出されるようにする。また、エアコンＥＣＵ５０は、グロープラグ７２によってこの燃料に着火すると共に、燃焼ファン７４の作動を制御して燃焼筒６８で燃料を燃焼する。これにより、ヒータコア３４へ循環される冷却水が昇温されるようにしている。
【００６２】
なお、図１に示されるように、燃焼筒６８には、排気マフラ８０が連結され、燃焼筒６８内での燃料の燃焼によって発生した排気ガスが、排気マフラ８０を介して車外へ排出される。また、このような燃焼用ヒータ６６としては、公知の一般的構成を適用することができる。
【００６３】
エアコンＥＣＵ５０では、エンジン３８がアイドルストップされているときに、冷却水の昇温が必要となると、水温センサ５８によって検出される冷却水の水温Ｔｗと、目標水温Ｔｗｏに基づいて、燃焼式ヒータ６６を作動させるか、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン３８のアイドルアップ状態での駆動を要求する否かを選択するようにしている。
【００６４】
ここで、エンジン３８では、アイドルアップ時の燃料噴射により発生する熱量Ｑefは、エンジン３８を駆動したときにエンジン３８の駆動力Ｌ、冷却水の受熱量Ｑｗ、排気ガス損失Ｑexから、冷却水の加熱に寄与する受熱量Ｑｗは、
Ｑef＝Ｌ＋Ｑw＋Ｑex
Ｑw＝Ｑef−Ｌ−Ｑex
となる。
【００６５】
また、燃焼式ヒータ６６の場合、熱量Ｑhfから、冷却水の加熱に寄与する受熱量Ｑｗは、
Ｑhf＝Ｑw＋Ｑex
Ｑw＝Ｑhf−Ｑex
となる。
【００６６】
ここで、燃料噴射によって発生する熱量Ｑef、Ｑhfは、Ｑef＝Ｑhfとなることから、燃料噴射量に対する冷却水の昇温効率は、燃焼式ヒータ６６が高い。すなわち、燃料噴射量Jとしたときに、燃料噴射量Ｊが同じであれば、エンジン３８のアイドルアップよりも燃焼式ヒータ６６による上昇温度が高くなる。ここから、冷却水の昇温を行う場合、燃焼式ヒータ６６を用いる方が燃焼消費効率を向上できる。
【００６７】
ここから、図４に示されるように、燃料噴射量Ｊに対して上昇される水温Ｔｗの温度ΔＴｗは、エンジン３８のアイドルアップよりも、燃焼式ヒータ６６の方が高い温度ΔＴｗが得られる。
【００６８】
一方、燃焼式ヒータ６６は、燃料の必要最少量が定まっており、この必要最少量を絶対量Ｊminとすると、燃焼式ヒータ６６を作動させるときには、燃料噴射量Jを、この絶対量Ｊmin以上で作動させる必要がある。
【００６９】
また、絶対量Ｊminの燃料噴射を行ったときに、エンジン３８のアイドルアップ時の温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１、燃焼式ヒータ６６を用いたときの温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ２であると、温度ΔＴｗ１、Ｔｗ２は、Ｔｗ１＜Ｔｗ２となっている。
【００７０】
ここで、エアコンＥＣＵ５０では、水温Ｔｗが所望の暖房能力を確保するために必要な目標水温Ｔｗｏより低いと（Ｔｗ＜Ｔｗｏ）、このときの温度差を温度ΔＴｗ（ΔＴｗ＝Ｔｗｏ−Ｔｗ）として演算する。
【００７１】
また、エアコンＥＣＵ５０では、この温度ΔＴｗと温度ΔＴｗ１と比較し、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１より高ければ（ΔＴｗ≧ΔＴｗ１）、燃焼式ヒータ６６を作動させるように選択する。
【００７２】
これに対して、エアコンＥＣＵ５０は、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１より低いと（ΔＴｗ＜ΔＴｗ１）、エンジンＥＣＵ６０に対して、エンジン３８のアイドルアップでの駆動を要求するようにしている。
【００７３】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【００７４】
エンジンＥＣＵ６０は、図示しないイグニッションスイッチがオンされて、車両走行が開始されると、運転操作状態に応じてスロットルモータ６２を作動する。これにより、エンジン３８は、スロットルモータ６２の作動に応じた回転数で回転駆動される。
【００７５】
また、エンジンＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチがオンされたときの冷却水の水温Ｔｗが低いと、アイドルモータ６４を作動させて、エンジン３８のアイドルアップを行うことにより、エンジン３８及び冷却水の暖機を行う。この暖機運転は、例えば、冷却水の水温Ｔｗが予め設定された温度Ｔｗｓに達するように行われ、これにより、エンジン３８を駆動して走行するときの燃費向上、騒音やエミッションの低減が図られるようにしている。
【００７６】
さらに、エンジンＥＣＵ６０は、暖機が終了すると、車両停止時にエンジン３８の駆動を停止するアイドルストップ制御を行う。
【００７７】
一方、エアコン１０では、イグニッションスイッチがオンされた状態で、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ると、車室内を設定温度ＴＳＥＴとするように目標吹出し温度ＴＡＯを設定し、目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が車室内へ吹き出すように空調運転を行う。
【００７８】
これにより、例えば、設定温度ＴＳＥＴが室温Ｔｒより高いと、目標吹出し温度ＴＡＯが得られるようにエアミックスドア３６の開度Ｓが制御され、ヒータコア３４を通過するエンジン３８の冷却水によって加熱した空気を、例えば、足元吹出し口３０Ｃ等から吹き出すことにより、車室内を暖房する。
【００７９】
ところで、アイドルストップ等によってエンジン３８が停止されると、冷却水の水温に低下が生じ、これにより、エアコン１０では、エアミックスドア３６を最大開度Ｓmaxとしても所望の暖房能力が得られずに、暖房能力に不足が生じることがある。このときに、エアコンＥＣＵ５０は、所望の暖房能力を確保するように、エンジン３８の駆動（アイドルアップ）又は、燃焼式ヒータ６６を作動するようにしている。
【００８０】
以下に、暖房能力確保のためのエアコンＥＣＵ５０での処理を説明する。なお、ここでは、暖房能力の確保の一例として、目標吹出し温度ＴＡＯが確保されるように説明する。
【００８１】
図５には、暖房能力の不足分とする目標水温Ｔｗｏと水温Ｔｗの差である温度ΔＴｗを求める処理（昇温要求設定）の一例を示している。なお、前記した如く、エアコンＥＣＵ５０では、目標吹出し温度ＴＡＯを演算すると、この目標吹出し温度ＴＡＯに基づいてエアミックスドア３６の開度Ｓを演算する。
【００８２】
図５のフローチャートでは、エアコン１０がオンされていると、予め設定された時間間隔で実行され、最初のステップ１００でエアミックスドア３６の開度Ｓを読込み、次のステップ１０２では、エアミックスドア３８の開度Ｓが最大開度Ｓmaxとなっているか否かを確認する。
【００８３】
ここで、冷却水の水温Ｔｗが低く、エアミックスドア３６の開度Ｓが最大開度Ｓmaxに設定されていると、ステップ１０２で肯定判定されてステップ１０４へ移行する。
【００８４】
このステップ１０４では、目標吹出し温度ＴＡＯを読込み、ステップ１０６では、水温Ｔｗと目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて、目標水温Ｔｗｏを演算する。この目標水温Ｔｗｏは、エアミックスドア３６を最大開度Ｓmaxとしたときに、目標吹出し温度ＴＡＯが得られる水温Ｔｗとして演算することができる。
【００８５】
次のステップ１０８では、水温センサ５８によって検出される冷却水の水温Ｔｗを読込み、ステップ１１０では、水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏに達しているか否かを確認する。
【００８６】
このときに、水温Ｔｗが目標水温Ｔｗｏより低い（Ｔｗ＜Ｔｗｏ）と、ステップ１１０で否定判定してステップ１１２へ移行し、温度ΔＴｗを演算する（ΔＴｗ＝Ｔｗｏ−Ｔｗ）し、ステップ１１４では、冷却水の昇温を行うように昇温フラグＦupをセットする（Ｆup＝１）。
【００８７】
なお、昇温フラグＦupは、ステップ１０２で否定判定又は、ステップ１１０で肯定判定されるなどして、冷却水の昇温が不要となることによりステップ１１６でリセットされる（Ｆup＝０）。また、この昇温フラグＦupは、エアコン１０のオフ状態では、リセットされており、これにより、エアコン１０の暖房運転時に、冷却水の水温Ｔｗが低いために、所望の暖房能力が得られないときにのみセットされる。
【００８８】
図６には、冷却水の昇温処理の概略を示している。このフローチャートは、例えば、イグニッションスイッチがオンされ、エンジン３８及び冷却水の暖機が終了すると、所定の時間間隔で実行され、最初のステップ１２０では、昇温フラグＦupを読込み、次のステップ１２２では、昇温フラグＦupがセットされているか否かを確認する。すなわち、昇温フラグＦupから暖房能力確保のために、冷却水の水温Ｔｗを上昇する必要があるか否かを確認する。
【００８９】
ここで、昇温フラグＦupがセットされている（Ｆup＝１）と、ステップ１２２で肯定判定してステップ１２４へ移行し、温度ΔＴｗを読み込むと共に、次のステップ１２６では、燃焼式ヒータ６６を作動させるときの温度ΔＴｗに対するしきい値とする温度ΔＴｗ１を読み込む。この後、ステップ１２８では、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１以上か否かを確認する。
【００９０】
ここで、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１以上である時には、冷却水を加熱するのに大きな熱量が必要であるとして、ステップ１２８で肯定判定してステップ１３０へ移行し、燃焼式ヒータ６６を作動する。
【００９１】
これに対して、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１に満たないとき（ΔＴｗ＜ΔＴｗ１）には、冷却水を加熱するのに大きな熱量が不要であるとして、ステップ１２８で否定判定してステップ１３２へ移行し、エンジンＥＣＵ６０に対してエンジン３８の駆動を要求する。
【００９２】
これにより、燃焼式ヒータ６６による冷却水の加熱又は、エンジン３８をアイドルアップして駆動することによる冷却水の加熱が行われる。このときに、燃焼式ヒータ６６の燃料の絶対量Ｊminに基づいて設定した温度ΔＴｗ１を基準としているので、冷却水を加熱するための不必要な燃料消費を抑制することができる。
【００９３】
なお、昇温フラグＦupに基づいて燃焼ヒータ６６を作動したときには、昇温フラグＦupがリセット（Ｆup＝０）されることにより作動を停止するようにしても良いが、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１に達したとき（ΔＴｗ＜ΔＴｗ１）に、燃焼式ヒータ６６を停止するようにしても良い。また、昇温フラグＦupに基づいてエンジン３８の始動要求を行ったときには、昇温フラグＦupがリセット（Ｆup＝０）されることにより作動を停止する。
【００９４】
また、燃焼式ヒータ６６の作動及びエンジン３８の始動要求に対しては、温度ΔＴｗと温度ΔＴｗ１の間にヒシテリシスを持たせて、燃焼式ヒータ６６ないしエンジン３８のオン／オフが切換されてしまうのを防止することが好ましい。
【００９５】
一方、昇温フラグＦupは、エアコン１０の停止中や冷房運転中などで、冷却水の昇温が不要であるとリセット（Ｆup＝０）とされるようになっている。
【００９６】
ここから、図６のフローチャートでは、ステップ１２２で否定判定されると、ステップ１３６へ移行し、冷却水の暖機を必要とする温度Ｔｗｓを読込み、ステップ１３８では、冷却水の水温Ｔｗを検出する。次のステップ１４０では、温度Ｔｗｓを目標水温Ｔｗｏとして、水温Ｔｗが温度Ｔｗｓより低いか否かを確認し、水温Ｔｗが温度Ｔｗｓより低い（Ｔｗ＜Ｔｗｓ）と、ステップ１４０で肯定判定してステップ１４２へ移行し、温度ΔＴｗを演算する（ΔＴｗ＝Ｔｗｓ−Ｔｗ）。
【００９７】
この後、ステップ１２６へ移行し、温度ΔＴｗに基づいて、エンジン３８のアイドルアップ運転又は燃焼式ヒータ６６の作動を行うことにより、冷却水の暖機を行う。
【００９８】
これにより、アイドルストップが行われていることにより、冷却水の水温が低下して暖機が必要となったときに、燃料消費を確実に抑えることができる。
【００９９】
なお、冷却水（エンジン３８）の暖機のために燃焼ヒータ６６を作動したときには、水温Ｔｗが温度Ｔｗｓに達したとき（Ｔｗ≧Ｔｗｓ）に、燃焼式ヒータ６６の作動を停止するようにしても良く、温度ΔＴｗが温度ΔＴｗ１に達したとき（ΔＴｗ＜ΔＴｗ１）に、燃焼式ヒータ６６を停止するようにしても良い。暖機のためにエンジン３８が始動されたときには、水温Ｔｗが温度Ｔｗｓに達したとき（Ｔｗ≧Ｔｗｓ）に、エンジン３８の暖機を終了すればよい。
【０１００】
また、暖機のための燃焼式ヒータ６６の作動及びエンジン３８の始動要求に対しては、水温Ｔｗと温度Ｔｗｓの間及び、温度ΔＴｗと温度ΔＴｗ１の間にヒシテリシスを持たせて、燃焼式ヒータ６６ないしエンジン３８のオン／オフが切換されてしまうのを防止することが好ましい。
【０１０１】
なお、以上説明した本実施の形態では、燃焼式ヒータ６６をエアコンＥＣＵ５０に接続して、エアコンＥＣＵ５０によって燃焼式ヒータ６６の作動を制御するようにしたが、本発明はこれに限るものではない。
【０１０２】
例えば、燃焼式ヒータ６６をエンジンＥＣＵ６０に接続して、エンジンＥＣＵ６０によって冷却水の温度制御を行うようにしても良い。このときには、図６の処理をエンジンＥＣＵ６０によって行うようにすれば良い。
【０１０３】
また、以上説明した本実施の形態では、走行用の駆動源としてエンジン３８を用いた車両を例に説明したが、本発明は、これに限らず、内燃機関に加えて電気モータを備えたハイブリッド車など、内燃機関の駆動による走行可能な車両であって、少なくとも、内燃機関がアイドル状態となるときにその駆動を停止するアイドルストップ制御が行われる車両であれば、任意の構成の車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本実施の形態に係る冷却水の循環経路を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態で暖房装置として適用したエアコンの要部の概略構成図である。
【図３】エアコンの制御部の要部を示す概略構成図である。
【図４】燃料噴射量Ｊに対する水温が上昇される温度ΔＴｗの概略を示す線図である。
【図５】目標温度の設定及び温度差の設定の一例を示す流れ図である。
【図６】温度差と基準温度に基づいた冷却水の昇温処理の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０    エアコン（車両用暖房装置）
３４    ヒータコア（暖房用の熱交換器）
３８    エンジン（内燃機関）
４６    ウォータポンプ
４８    循環回路
５０    エアコンＥＣＵ（目標温度設定手段、判定手段、選択手段、昇温制御手段、目標温度演算手段）
５８    水温センサ（液温検出手段）
６０    エンジンＥＣＵ（駆動制御手段）
６６    燃焼式ヒータ
【図１】
2009184641.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009184641.tif 000007
【図６】
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