JP2011068153A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

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Yoshinori Isshi
好則 一志
Yoshinobu Yanagimachi
柳町　　佳宣
Mitsuyo Omura
充世 大村
Hiroyuki Hayashi
浩之 林
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To save the energy of an air conditioner for a vehicle including an electric heater. <P>SOLUTION: The air conditioner includes an air blower 12 for generating blowing air, a heat exchanger 14 for heating for exchanging heat between blowing air and a heating medium to heat blowing air, the electric heater 15 heating blowing air by generating heat by electicity-application, a casing 11 storing the heat exchanger 14 and the electric heater 15 and forming a first passage 16 in which blowing air passes and flows the heat exchanger 14 and the electric heater 15 and a second passage 17 in which blowing air flows by bypassing the heat exchanger 14 and the electric heater 15, a temperature adjustment means 19 for adjusting a temperature of blowing air by changing an air volume ratio of blowing air flowing in the first passage 16 to blowing air flowing in the second passage 17, and a control means 50 for controlling the temperature adjustment means 19 based on a temperature rise amount of blowing air by the heat exchanger 14 and a temperature rise amount &Delta;T of blowing air by the electric heater 15. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電気ヒータを備える車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner including an electric heater.

従来、エンジン（内燃機関）と走行用電動モータとを備えるハイブリッド車に用いられる車両用空調装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、室内空調ユニットのケーシング内にヒータコアと電気ヒータとが収容されている。ヒータコアは、エンジン冷却水を熱源として送風空気（車室内空気）を加熱する加熱用熱交換器である。電気ヒータは、送風空気を補助的に加熱する補助加熱手段としての役割を果たしている。   Conventionally, Patent Document 1 discloses a vehicle air conditioner used in a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine) and a traveling electric motor. In this prior art, the heater core and the electric heater are accommodated in the casing of the indoor air conditioning unit. The heater core is a heat exchanger for heating that heats blown air (vehicle compartment air) using engine coolant as a heat source. The electric heater plays a role as auxiliary heating means for auxiliaryly heating the blown air.

この従来技術では、エンジンを停止させて走行用電動モータで走行している場合には、エンジン冷却水温度が低くなってヒータコアによる送風空気の加熱能力を確保するのが困難になる。   In this prior art, when the engine is stopped and the vehicle is running with the electric motor for running, the engine coolant temperature becomes low and it becomes difficult to secure the heating capability of the blown air by the heater core.

そこで、走行のためのエンジン作動が必要ない場合であってもエンジン冷却水温度が要求水温を下回った場合には、空調のためにエンジンを作動させてヒータコアによる加熱能力を確保するようにしている。   Therefore, even when the engine operation for traveling is not necessary, when the engine coolant temperature falls below the required water temperature, the engine is operated for air conditioning to ensure the heating capacity by the heater core. .

さらに、補助加熱手段としての電気ヒータの発熱量が増加するほど要求水温を下げることにより、空調のためのエンジン作動の頻度を低減させて燃費を向上させるようになっている。   Further, by reducing the required water temperature as the amount of heat generated by the electric heater as auxiliary heating means increases, the frequency of engine operation for air conditioning is reduced and fuel efficiency is improved.

なお、この従来技術では、ヒータコアを通過する風量と、ヒータコアをバイパスして流れる風量との割合をエアミックスドアで調整することによって、実際の吹出温度を、必要とされる吹出温度（目標吹出温度）ＴＡＯに近づけるようになっている。   In this prior art, the actual blowing temperature is adjusted to the required blowing temperature (target blowing temperature) by adjusting the ratio of the amount of air passing through the heater core and the amount of air flowing by bypassing the heater core with the air mix door. ) It comes close to TAO.

具体的には、エアミックスドアの目標開度ＳＷを次の数式に基づいて算出している。
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）
但し、ＴＡＯは目標吹出温度、ＴＥは蒸発器吹出温度、ＴＷはエンジン冷却水温度である。 Specifically, the target opening degree SW of the air mix door is calculated based on the following formula.
SW = {(TAO-TE) / (TW-TE)} × 100 (%)
However, TAO is a target blowing temperature, TE is an evaporator blowing temperature, and TW is an engine coolant temperature.

上記数式から明らかなように、この従来技術では、ヒータコアによる空気温度の上昇量（具体的にはＴＷ−ＴＥ）を考慮してエアミックスドア目標開度ＳＷを算出している。   As is apparent from the above formula, in this prior art, the air mix door target opening degree SW is calculated in consideration of the air temperature increase amount (specifically, TW-TE) by the heater core.

特開２００８−１７４０４２号公報JP 2008-174042 A

上記従来技術では、エアミックスドア目標開度ＳＷの算出にヒータコアによる空気温度の上昇量が考慮されているものの、電気ヒータの発熱による空気温度の上昇量は考慮されていない。   In the above-described prior art, although the air temperature increase amount due to the heater core is taken into account in the calculation of the air mix door target opening degree SW, the air temperature increase amount due to the heat generated by the electric heater is not considered.

このため、補助的に電気ヒータを作動させると実際の吹出温度と目標吹出温度ＴＡＯとの乖離が生じてしまう。具体的には、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯを上回ってしまう。その結果、過剰に暖房されて空調の省エネルギー化に反する結果を招いてしまう。   For this reason, if the electric heater is operated supplementarily, a difference between the actual blowing temperature and the target blowing temperature TAO occurs. Specifically, the actual blowing temperature exceeds the target blowing temperature TAO. As a result, it is heated excessively, resulting in a result that is contrary to energy saving of air conditioning.

なお、このような問題は、エンジンを搭載する車両に用いられる車両用空調装置に限らず、燃料電池車、電気自動車に用いられる車両用空調装置においても同様に発生しうる。   Such a problem can occur not only in a vehicle air conditioner used in a vehicle equipped with an engine but also in a vehicle air conditioner used in a fuel cell vehicle and an electric vehicle.

このことを詳しく説明すると、燃料電池車に用いられる車両用空調装置では、燃料電池の冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱することが考えられる。また、電気自動車に用いられる車両用空調装置では、電気温水ヒータによって加熱された温水を熱源として車室内への送風空気を加熱することが考えられる。   This will be described in detail. In a vehicle air conditioner used in a fuel cell vehicle, it is conceivable to heat the air blown into the vehicle interior using fuel cell cooling water as a heat source. Moreover, in the vehicle air conditioner used for an electric vehicle, it is possible to heat the blowing air into the vehicle interior using hot water heated by an electric hot water heater as a heat source.

このような車両用空調装置においては、電気ヒータの作動状態によっては、燃料電池の冷却水や温水等の熱媒体を加熱しなくても良い場合があるのにもかかわらず、燃料電池を発電させたり、電気温水ヒータを作動させたりすると、エネルギーを無駄に消費することになる。   In such a vehicle air conditioner, depending on the operating state of the electric heater, the fuel cell may generate power even though it may not be necessary to heat a heat medium such as cooling water or hot water of the fuel cell. If the electric water heater is operated, energy is wasted.

本発明は上記点に鑑みて、空調の省エネルギー化を図ることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to save energy in air conditioning.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送風空気を発生する送風機（１２）と、
送風空気と熱媒体とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
通電により発熱して送風空気を加熱する電気ヒータ（１５）と、
加熱用熱交換器（１４）および電気ヒータ（１５）を収容し、送風空気が加熱用熱交換器（１４）および電気ヒータ（１５）を通過して流れる第１通路（１６）と、送風空気が加熱用熱交換器（１４）および電気ヒータ（１５）をバイパスして流れる第２通路（１７）とを形成するケーシング（１１）と、
第１通路（１６）を流れる送風空気と、第２通路（１７）を流れる送風空気との風量割合を変化させて送風空気の温度を調整する温度調整手段（１９）と、
加熱用熱交換器（１４）による送風空気の温度上昇量と、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）とに基づいて温度調整手段（１９）を制御する制御手段（５０）とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, a blower (12) that generates blown air;
A heat exchanger for heating (14) for heating the blown air by exchanging heat between the blown air and the heat medium;
An electric heater (15) for generating heat by energization and heating the blown air;
A first passage (16) that houses the heat exchanger for heating (14) and the electric heater (15), and the blown air flows through the heat exchanger for heating (14) and the electric heater (15), and the blown air A casing (11) forming a second passage (17) that bypasses the heating heat exchanger (14) and the electric heater (15);
Temperature adjusting means (19) for adjusting the temperature of the blown air by changing the air volume ratio between the blown air flowing through the first passage (16) and the blown air flowing through the second passage (17);
Control means (50) for controlling the temperature adjusting means (19) based on the temperature rise amount of the blown air by the heating heat exchanger (14) and the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). It is characterized by providing.

これによると、加熱用熱交換器（１４）による送風空気の温度上昇量のみならず、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）をも考慮して温度調整手段（１９）を制御するので、電気ヒータ（１５）の作動時において、実際の吹出温度が、必要とされる吹出温度（ＴＡＯ）に対して上回ってしまうことを抑制できる。このため、過剰な暖房を抑制できるので、空調の省エネルギー化を図ることができる。   According to this, the temperature adjusting means (19) is considered in consideration of not only the temperature rise amount of the blown air by the heating heat exchanger (14) but also the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). Since it controls, it can suppress that an actual blowing temperature exceeds the required blowing temperature (TAO) at the time of the action | operation of an electric heater (15). For this reason, since excessive heating can be suppressed, the energy saving of an air conditioning can be achieved.

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を電気ヒータ（１５）の消費電力（Ｗ）に基づいて算出することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first aspect, the control means (50) determines the amount of temperature rise (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) of the electric heater (15). It is calculated based on power consumption (W).

これにより、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を簡単に算出することができる。このため、電気ヒータ（１５）通過後の送風空気の温度を検出するためのセンサを設けることなく温度調整手段（１９）を制御することができるので、コストを削減できる。   Thereby, the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) can be easily calculated. For this reason, since the temperature adjusting means (19) can be controlled without providing a sensor for detecting the temperature of the blown air after passing through the electric heater (15), the cost can be reduced.

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車両用空調装置において、電気ヒータ（１５）は、消費電力（Ｗ）の変化に対して温度変化に時間遅れが生じる特性を有しており、
制御手段（５０）は、時間遅れを考慮して電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the second aspect, the electric heater (15) has a characteristic that a time change is caused in a temperature change with respect to a change in power consumption (W). And
The control means (50) is characterized by calculating the temperature rise (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) in consideration of the time delay.

これにより、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を、電気ヒータ（１５）の温度変化特性（消費電力の変化に対して温度変化に時間遅れが生じるという特性）を考慮して精度良く算出することができる。このため、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対して上回ってしまうことを一層抑制でき、ひいては空調の省エネルギー化を一層図ることができる。   Thereby, the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) is considered in consideration of the temperature change characteristic of the electric heater (15) (characteristic that a time delay occurs in the temperature change with respect to the change in power consumption). Can be calculated with high accuracy. For this reason, it can suppress further that an actual blowing temperature exceeds the target blowing temperature TAO, and can achieve further energy saving of an air conditioning.

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用空調装置において、制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を算出する際に所定の時定数を用いることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the third aspect, the control means (50) is configured to calculate a predetermined amount of air temperature rise (ΔTptc) by the electric heater (15). A time constant is used.

これにより、電気ヒータ（１５）の温度変化特性を適切に考慮することができる。このため、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対して上回ってしまうことをより一層抑制でき、ひいては空調の省エネルギー化をより一層図ることができる。   Thereby, the temperature change characteristic of an electric heater (15) can be considered appropriately. For this reason, it can suppress further that an actual blowing temperature exceeds the target blowing temperature TAO, and can achieve further energy saving of air conditioning.

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、制御手段（５０）は、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を、電気ヒータ（１５）を通過する送風空気の風量（Ｖａ）に基づいて算出することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to any one of the first to fourth aspects, the control means (50) includes a temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). Is calculated based on the air volume (Va) of the blown air passing through the electric heater (15).

これにより、電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を、電気ヒータ（１５）を通過する送風空気の風量（Ｖａ）を考慮して精度良く算出することができる。このため、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対して上回ってしまうことを一層抑制でき、ひいては空調の省エネルギー化を一層図ることができる。   Thereby, the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) can be accurately calculated in consideration of the air volume (Va) of the blown air passing through the electric heater (15). For this reason, it can suppress further that an actual blowing temperature exceeds the target blowing temperature TAO, and can achieve further energy saving of an air conditioning.

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の車両用空調装置において、温度調整手段（１９）は、第１、第２通路（１６、１７）の開度を調整するエアミックスドア（１９）であり、
制御手段（５０）は、加熱用熱交換器（１４）による送風空気の温度上昇量と電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）とに基づいてエアミックスドア（１９）の目標開度を算出し、
さらに、制御手段（５０）は、過去に算出した目標開度に基づいて風量（Ｖａ）を算出することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the fifth aspect, the temperature adjusting means (19) adjusts the opening degree of the first and second passages (16, 17). 19)
The control means (50) sets the target of the air mix door (19) based on the temperature rise amount of the blown air by the heat exchanger (14) for heating and the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). Calculate the opening,
Furthermore, the control means (50) calculates the air volume (Va) based on the target opening calculated in the past.

これにより、電気ヒータ（１５）を通過する送風空気の風量（Ｖａ）を簡単に算出することができる。このため、電気ヒータ（１５）通過する送風空気の風量を検出するためのセンサを設けることなく電気ヒータ（１５）による送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を算出することができるので、コストを削減できる。   Thereby, the air volume (Va) of the blast air passing through the electric heater (15) can be easily calculated. For this reason, the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) can be calculated without providing a sensor for detecting the flow rate of the blown air passing through the electric heater (15), thereby reducing the cost. it can.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図である。It is a block diagram of the vehicle air conditioner in 1st Embodiment of this invention. 図１の車両用空調装置の電気制御部の構成図である。It is a block diagram of the electric control part of the vehicle air conditioner of FIG. 図１中の電気ヒータの構成図である。It is a block diagram of the electric heater in FIG. 図１の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of the vehicle air conditioner of FIG. 図４のステップＳ５の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of step S5 of FIG. 図４のステップＳ１０の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of step S10 of FIG. 図４のステップＳ１１の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of step S11 of FIG. 図４のステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of step S12 of FIG.

以下、本発明の一実施形態を説明する。図１に、本実施形態における車両用空調装置の全体構成を示し、図２に、この車両用空調装置の電気制御部の構成を示す。本実施形態の車両用空調装置は、エンジン（内燃機関）ＥＧおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車に搭載されるものである。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an overall configuration of a vehicle air conditioner according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a configuration of an electric control unit of the vehicle air conditioner. The vehicle air conditioner of the present embodiment is mounted on a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle traveling from an engine (internal combustion engine) EG and a traveling electric motor.

本実施形態のハイブリッド車両は、車両の走行負荷に応じてエンジンＥＧを作動あるいは停止させて、エンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させている。   The hybrid vehicle according to this embodiment operates or stops the engine EG according to the travel load of the vehicle, obtains driving force from both the engine EG and the travel electric motor, and stops the engine. It is possible to switch a traveling state in which traveling is performed by obtaining a driving force only from the traveling electric motor. Thereby, the vehicle fuel consumption is improved with respect to the normal vehicle which obtains the driving force for vehicle travel only from the engine EG.

車両用空調装置は、図１に示す室内空調ユニット１０と、本発明の制御手段としての図２に示す空調制御装置５０とを備えている。   The vehicle air conditioner includes the indoor air conditioning unit 10 shown in FIG. 1 and the air conditioning control device 50 shown in FIG. 2 as the control means of the present invention.

室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング１１内に送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１４、ＰＴＣヒータ１５等を収容したものである。   The indoor air conditioning unit 10 is disposed inside the instrument panel (instrument panel) at the foremost part of the vehicle interior, and includes a blower 12, an evaporator 13, a heater core 14, a PTC heater 15 and the like in a casing 11 that forms an outer shell thereof. It is what was contained.

ケーシング１１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング１１内の送風空気流れ最上流側には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱２０が配置されている。   The casing 11 forms an air passage for blown air that is blown into the passenger compartment, and is formed of a resin (for example, polypropylene) that has a certain degree of elasticity and is excellent in strength. On the most upstream side of the blown air flow in the casing 11, an inside / outside air switching box 20 for switching and introducing inside air (vehicle compartment air) and outside air (vehicle compartment outside air) is disposed.

より具体的には、内外気切替箱２０には、ケーシング１１内に内気を導入させる内気導入口２１および外気を導入させる外気導入口２２が形成されている。さらに、内外気切替箱２０の内部には、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置されている。   More specifically, the inside / outside air switching box 20 is formed with an inside air introduction port 21 for introducing inside air into the casing 11 and an outside air introduction port 22 for introducing outside air. Further, inside / outside air switching box 20 is an inside / outside air switching door that continuously adjusts the opening areas of inside air introduction port 21 and outside air introduction port 22 to change the air volume ratio between the air volume of the inside air and the air volume of the outside air. 23 is arranged.

したがって、内外気切替ドア２３は、ケーシング１１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。より具体的には、内外気切替ドア２３は、内外気切替ドア２３用の電動アクチュエータ６２によって駆動され、この電動アクチュエータ６２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Therefore, the inside / outside air switching door 23 constitutes an air volume ratio changing means for switching the suction port mode for changing the air volume ratio between the air volume of the inside air introduced into the casing 11 and the air volume of the outside air. More specifically, the inside / outside air switching door 23 is driven by an electric actuator 62 for the inside / outside air switching door 23, and the operation of the electric actuator 62 is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50. The

また、吸込口モードとしては、内気導入口２１を全開とするとともに外気導入口２２を全閉としてケーシング１１内へ内気を導入する内気モード、内気導入口２１を全閉とするとともに外気導入口２２を全開としてケーシング１１内へ外気を導入する外気モード、さらに、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。   As the suction port mode, the inside air introduction port 21 is fully opened and the outside air introduction port 22 is fully closed to introduce the inside air into the casing 11. The inside air introduction port 21 is fully closed and the outside air introduction port 22 is fully closed. The outside air mode in which the outside air is introduced into the casing 11 with the valve fully open, and the opening areas of the inside air introduction port 21 and the outside air introduction port 22 are continuously adjusted between the inside air mode and the outside air mode. There is an internal / external air mixing mode that continuously changes the introduction ratio.

内外気切替箱２０の空気流れ下流側には、内外気切替箱２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機（ブロワ）１２が配置されている。この送風機１２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。   A blower 12 that blows air sucked through the inside / outside air switching box 20 toward the vehicle interior is disposed on the downstream side of the inside / outside air switching box 20. The blower 12 is an electric blower that drives a centrifugal multiblade fan (sirocco fan) with an electric motor, and the number of rotations (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the air conditioning controller 50.

送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器１３は、圧縮機（コンプレッサ）３１、凝縮器３２、気液分離器３３、膨張弁３４等とともに、冷凍サイクル３０を構成している。   An evaporator 13 is disposed on the downstream side of the air flow of the blower 12. The evaporator 13 is a cooling heat exchanger that cools the blown air by exchanging heat between the refrigerant flowing through the evaporator 13 and the blown air. The evaporator 13 constitutes a refrigeration cycle 30 together with a compressor (compressor) 31, a condenser 32, a gas-liquid separator 33, an expansion valve 34, and the like.

圧縮機３１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル３０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構３１ａを電動モータ３１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ３１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、後述する空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この回転数制御によって、圧縮機３１の冷媒吐出能力が変更される。したがって、電動モータ３１ｂは、圧縮機３１の吐出能力変更手段を構成している。   The compressor 31 is disposed in the engine room, sucks the refrigerant in the refrigeration cycle 30, compresses and discharges it, and drives the fixed capacity type compression mechanism 31a having a fixed discharge capacity by the electric motor 31b. It is configured as an electric compressor. The electric motor 31 b is an AC motor whose operation (number of rotations) is controlled by the AC voltage output from the inverter 61. Further, the inverter 61 outputs an AC voltage having a frequency corresponding to a control signal output from the air conditioning control device 50 described later. And the refrigerant | coolant discharge capability of the compressor 31 is changed by this rotation speed control. Therefore, the electric motor 31 b constitutes a discharge capacity changing unit of the compressor 31.

凝縮器３２は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機としての送風ファン３５から送風された車室外空気（外気）とを熱交換させることにより、圧縮された冷媒を凝縮液化させるものである。送風ファン３５は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。   The condenser 32 is disposed in the engine room, and exchanges heat between the refrigerant circulating in the interior and the outside air (outside air) blown from the blower fan 35 as an outdoor blower, so that the compressed refrigerant is Condensed liquid. The blower fan 35 is an electric blower in which the operating rate, that is, the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by the control voltage output from the air conditioning control device 50.

気液分離器３３は、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流すものである。膨張弁３４は、液冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器１３は、冷媒と送風空気との熱交換により、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させるものである。   The gas-liquid separator 33 gas-liquid separates the condensed and liquefied refrigerant and flows only the liquid refrigerant downstream. The expansion valve 34 is a decompression unit that decompresses and expands the liquid refrigerant. The evaporator 13 evaporates the refrigerant expanded under reduced pressure by heat exchange between the refrigerant and the blown air.

また、ケーシング１１内において、蒸発器１３の空気流れ下流側には、蒸発器１３通過後の空気を流す加熱用冷風通路（第１通路）１６、冷風バイパス通路（第２通路）１７といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７から流出した空気を混合させる混合空間１８が形成されている。   Further, in the casing 11, on the downstream side of the air flow of the evaporator 13, an air passage such as a cooling cold air passage (first passage) 16 and a cold air bypass passage (second passage) 17 for flowing air after passing through the evaporator 13. In addition, a mixing space 18 is formed in which the air that has flowed out of the cooling cold air passage 16 and the cold air bypass passage 17 is mixed.

加熱用冷風通路１６には、蒸発器１３通過後の送風空気を加熱するための加熱手段としてのヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。   A heater core 14 and a PTC heater 15 as heating means for heating the blown air after passing through the evaporator 13 are arranged in this order in the cooling air passage 16 for heating in the direction of the blown air flow.

ヒータコア１４は、車両走行用駆動力を出力するエンジンＥＧの冷却水（熱媒体）と蒸発器１３通過後の送風空気とを熱交換させて、蒸発器１３通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。   The heater core 14 heats the blown air after passing through the evaporator 13 by exchanging heat between the cooling water (heat medium) of the engine EG that outputs vehicle driving force and the blown air after passing through the evaporator 13. It is a heat exchanger.

具体的には、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間に冷却水流路４１が設けられて、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間を冷却水が循環する冷却水回路４０が構成されている。そして、この冷却水回路４０には、冷却水を循環させるための電動ウォータポンプ４２が設置されている。電動ウォータポンプ４２は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（冷却水循環量）が制御される電動式の水ポンプである。   Specifically, a cooling water flow path 41 is provided between the heater core 14 and the engine EG, and the cooling water circuit 40 is configured in which the cooling water circulates between the heater core 14 and the engine EG. The cooling water circuit 40 is provided with an electric water pump 42 for circulating the cooling water. The electric water pump 42 is an electric water pump whose rotation speed (cooling water circulation amount) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 50.

また、ＰＴＣヒータ１５は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア１４通過後の送風空気を加熱する電気ヒータである。   The PTC heater 15 is an electric heater that has a PTC element (positive characteristic thermistor), generates heat when electric power is supplied to the PTC element, and heats the blown air after passing through the heater core 14.

ここで、図３に、本実施形態のＰＴＣヒータ１５の電気的構成を示す。本実施形態では、ＰＴＣヒータ１５として、複数本、例えば、３本のＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを用いている。空調制御装置５０が、第１ＰＴＣヒータ１５ａ、第２ＰＴＣヒータ１５ｂ、第３ＰＴＣヒータ１５ｃの各ＰＴＣ素子ｈ１、ｈ２、ｈ３に対して設けられているスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃへの通電・非通電を制御するようになっている。そして、空調制御装置５０が、通電するＰＴＣヒータ１５の本数を変化させることによって、複数のＰＴＣヒータ１５全体としての加熱能力が制御される。   Here, FIG. 3 shows an electrical configuration of the PTC heater 15 of the present embodiment. In the present embodiment, a plurality of, for example, three PTC heaters 15a, 15b, and 15c are used as the PTC heater 15. The air conditioning controller 50 controls ON / OFF of switch elements SW1, SW2, and SW3 provided for the PTC elements h1, h2, and h3 of the first PTC heater 15a, the second PTC heater 15b, and the third PTC heater 15c. Thus, the energization / non-energization of each PTC heater 15a, 15b, 15c is controlled. The air conditioning control device 50 changes the number of PTC heaters 15 to be energized, thereby controlling the heating capacity of the plurality of PTC heaters 15 as a whole.

一方、冷風バイパス通路１７は、蒸発器１３通過後の空気を、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５を通過させることなく、混合空間１８に導くための空気通路である。したがって、混合空間１８にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１６を通過する空気および冷風バイパス通路１７を通過する空気の風量割合によって変化する。   On the other hand, the cold air bypass passage 17 is an air passage for guiding the air after passing through the evaporator 13 to the mixing space 18 without passing the heater core 14 and the PTC heater 15. Accordingly, the temperature of the blown air mixed in the mixing space 18 varies depending on the air volume ratio of the air passing through the heating cool air passage 16 and the air passing through the cold air bypass passage 17.

そこで、本実施形態では、蒸発器１３の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７の入口側に、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１９を配置している。   Therefore, in the present embodiment, the amount of cold air that flows into the heating cold air passage 16 and the cold air bypass passage 17 on the downstream side of the air flow of the evaporator 13 and on the inlet side of the heating cold air passage 16 and the cold air bypass passage 17. An air mix door 19 that continuously changes the ratio is disposed.

したがって、エアミックスドア１９は、混合空間１８内の空気温度（車室内へ送風される送風空気の温度）を調整する温度調整手段を構成する。より具体的には、エアミックスドア１９は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ６３によって駆動され、この電動アクチュエータ６３は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   Therefore, the air mix door 19 constitutes a temperature adjusting means for adjusting the air temperature in the mixing space 18 (the temperature of the blown air blown into the vehicle interior). More specifically, the air mix door 19 is driven by an electric actuator 63 for the air mix door, and the operation of the electric actuator 63 is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50.

さらに、ケーシング１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１８から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口２４〜２６が配置されている。この吹出口２４〜２６としては、具体的に、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口２４、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口２５、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口２６が設けられている。   Furthermore, blower outlets 24 to 26 that blow out the blown air whose temperature has been adjusted from the mixing space 18 to the vehicle interior that is the air-conditioning target space are disposed in the most downstream portion of the blown air flow of the casing 11. Specifically, the air outlets 24 to 26 include a face air outlet 24 that blows air-conditioned air toward the upper body of the passenger in the vehicle interior, a foot air outlet 25 that blows air-conditioned air toward the feet of the passenger, and the front of the vehicle. A defroster outlet 26 that blows air-conditioned air toward the inner side surface of the window glass is provided.

また、フェイス吹出口２４、フット吹出口２５、およびデフロスタ吹出口２６の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口２４の開口面積を調整するフェイスドア２４ａ、フット吹出口２５の開口面積を調整するフットドア２５ａ、デフロスタ吹出口２６の開口面積を調整するデフロスタドア２６ａが配置されている。   Further, on the upstream side of the air flow of the face air outlet 24, the foot air outlet 25, and the defroster air outlet 26, the face door 24a for adjusting the opening area of the face air outlet 24 and the opening area of the foot air outlet 25 are adjusted. The defroster door 26a which adjusts the opening area of the foot door 25a to perform and the defroster blower outlet 26 is arrange | positioned.

これらのフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ６４も、空調制御装置５０から出力される制御信号によってその作動が制御される。   The face door 24a, foot door 25a, and defroster door 26a constitute an outlet mode switching means for switching an outlet mode, and an electric actuator 64 for driving the outlet mode door via a link mechanism (not shown). It is linked to and rotated in conjunction with it. The operation of the electric actuator 64 is also controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50.

また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口２４を全開してフェイス吹出口２４から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口２４とフット吹出口２５の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口２５を全開するとともにデフロスタ吹出口２６を小開度だけ開口して、フット吹出口２５から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６を同程度開口して、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。   Further, as the air outlet mode, the face air outlet 24 is fully opened and air is blown out from the face air outlet 24 toward the upper body of the passenger in the vehicle. Both the face air outlet 24 and the foot air outlet 25 are opened. A bi-level mode that blows air toward the upper body and feet of passengers in the passenger compartment, a foot mode in which the foot blower outlet 25 is fully opened and the defroster blower opening 26 is opened by a small opening, and air is mainly blown from the foot blower outlet 25. In addition, there is a foot defroster mode in which the foot outlet 25 and the defroster outlet 26 are opened to the same extent and air is blown out from both the foot outlet 25 and the defroster outlet 26.

次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された送風機１２、圧縮機３１の電動モータ３１ｂ用のインバータ６１、送風ファン３５、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４、第１ＰＴＣヒータ１５ａ、第２ＰＴＣヒータ１５ｂ、第３ＰＴＣヒータ１５ｃ、電動ウォータポンプ４２等の作動を制御する。   Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The air conditioning control device 50 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and its peripheral circuits, and performs various calculations and processing based on an air conditioning control program stored in the ROM, and is connected to the output side. The blower 12, the inverter 61 for the electric motor 31b of the compressor 31, the blower fan 35, various electric actuators 62, 63, 64, the first PTC heater 15a, the second PTC heater 15b, the third PTC heater 15c, the electric water pump 42, etc. Control the operation of

また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２（外気温検出手段）、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、圧縮機３１吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４（吐出温度検出手段）、圧縮機３１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）、蒸発器１３からの吹出空気温度（蒸発器温度）ＴＥを検出する蒸発器温度センサ５６（蒸発器温度検出手段）、圧縮機３１に吸入される冷媒の温度Ｔｓｉを検出する吸入温度センサ５７、エンジン冷却水温度ＴＷを検出する冷却水温度センサ５８等のセンサ群の検出信号が入力される。   Further, on the input side of the air-conditioning control device 50, an inside air sensor 51 that detects the vehicle interior temperature Tr, an outside air sensor 52 (outside air temperature detection means) that detects the outside air temperature Tam, and a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation Ts in the vehicle interior. 53, a discharge temperature sensor 54 (discharge temperature detection means) for detecting the compressor 31 discharge refrigerant temperature Td, a discharge pressure sensor 55 (discharge pressure detection means) for detecting the compressor 31 discharge refrigerant pressure Pd, and an outlet from the evaporator 13 An evaporator temperature sensor 56 (evaporator temperature detection means) that detects an air temperature (evaporator temperature) TE, an intake temperature sensor 57 that detects a temperature Tsi of refrigerant sucked into the compressor 31, and an engine coolant temperature TW A detection signal of a sensor group such as the cooling water temperature sensor 58 is input.

なお、本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、具体的に蒸発器１３の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ５６として、蒸発器１３のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、蒸発器１３を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。   Note that the evaporator temperature sensor 56 of the present embodiment specifically detects the heat exchange fin temperature of the evaporator 13. Of course, as the evaporator temperature sensor 56, temperature detection means for detecting the temperature of other parts of the evaporator 13 may be adopted, or temperature detection means for directly detecting the temperature of the refrigerant itself flowing through the evaporator 13 may be used. It may be adopted.

さらに、空調制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ（図示せず）、エアコンのオン・オフ（具体的には圧縮機３１のオン・オフ）を切り替えるエアコンスイッチ６０ａ、車両用空調装置１の自動制御を設定・解除するオートスイッチ６０ｂ、運転モードの切替スイッチ（図示せず）、吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ（図示せず）、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ（図示せず）、送風機１２の風量設定スイッチ（図示せず）、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ６０ｃ、冷凍サイクルの省動力化を優先させる指令を出力するエコノミースイッチ６０ｄ等が設けられている。   Further, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the operation panel 60 disposed near the instrument panel in the front part of the vehicle interior are input to the input side of the air conditioning control device 50. As various air conditioning operation switches provided on the operation panel 60, specifically, an operation switch (not shown) of the vehicle air conditioner 1 and an air conditioner on / off (specifically, the compressor 31 is on / off). Air conditioner switch 60a for switching, auto switch 60b for setting / releasing automatic control of the vehicle air conditioner 1, operation mode switch (not shown), suction port mode switch (not shown) for switching the suction port mode, blowing Air outlet mode switch (not shown) for switching the outlet mode, air volume setting switch (not shown) of the blower 12, vehicle interior temperature setting switch 60c for setting the vehicle interior temperature, and a command for giving priority to power saving of the refrigeration cycle An economy switch 60d for output is provided.

さらに、空調制御装置５０は、エンジンＥＧの作動を制御するエンジン制御装置７０に電気的接続されており、空調制御装置５０およびエンジン制御装置７０は互いに電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置５０がエンジン制御装置７０へエンジンＥＧの作動要求信号を出力することによって、エンジンＥＧを作動させることができる。   Further, the air conditioning control device 50 is electrically connected to an engine control device 70 that controls the operation of the engine EG, and the air conditioning control device 50 and the engine control device 70 are configured to be capable of electrical communication with each other. Thereby, based on the detection signal or operation signal input into one control apparatus, the other control apparatus can also control the operation | movement of the various apparatuses connected to the output side. For example, the engine EG can be operated by the air conditioning control device 50 outputting an operation request signal for the engine EG to the engine control device 70.

次に、図４により、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図４は、本実施形態の車両用空調装置１の制御処理を示すフローチャートである。なお、図４中の各ステップＳ１〜Ｓ１４は、空調制御装置５０が有する各機能手段Ｓ１〜Ｓ１４に相当する。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a control process of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment. In addition, each step S1-S14 in FIG. 4 is corresponded to each function means S1-S14 which the air-conditioning control apparatus 50 has.

まず、ステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。   First, in step S1, initialization of a flag, a timer, and the like, initial alignment of a stepping motor constituting the electric actuator described above, and the like are performed.

次のステップＳ２では、操作パネル６０の操作信号を読み込んでステップＳ３へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定される車室内設定温度Ｔｓｅｔ、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機１２の風量の設定信号等がある。   In the next step S2, the operation signal of the operation panel 60 is read and the process proceeds to step S3. Specific operation signals include a vehicle interior set temperature Tset set by the vehicle interior temperature setting switch 60c, an air outlet mode selection signal, an air inlet mode selection signal, an air volume setting signal of the blower 12, and the like.

ステップＳ３では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群５１〜５８等の検出信号を読み込んで、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。 In step S3, a vehicle environmental state signal used for air conditioning control, that is, a detection signal from the above-described sensor groups 51 to 58, etc. is read, and the process proceeds to step S4. In step S4, the target blowing temperature TAO of the vehicle compartment blowing air is calculated. The target blowing temperature TAO is calculated by the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Here, Tset is the vehicle interior temperature set by the vehicle interior temperature setting switch 60c, Tr is the vehicle interior temperature (internal air temperature) detected by the internal air sensor 51, Tam is the external air temperature detected by the external air sensor 52, Ts. Is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 53. Kset, Kr, Kam, Ks are control gains, and C is a correction constant.

続くステップＳ５〜Ｓ１２では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。   In subsequent steps S5 to S12, control states of various devices connected to the air conditioning control device 50 are determined.

まず、ステップＳ５では、エアミックスドア１９の目標開度ＳＷを上記ＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥ、エアミックス前の温風温度ＴＷＤに基づいて算出する。本実施形態のステップＳ５のより詳細な内容については後述する。   First, in step S5, the target opening degree SW of the air mix door 19 is calculated based on the TAO, the air temperature TE blown from the evaporator 13 detected by the evaporator temperature sensor 56, and the hot air temperature TWD before the air mix. To do. More detailed contents of step S5 of this embodiment will be described later.

なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１９の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路１７を全開し、加熱用冷風通路１６を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１９の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路１７を全閉し、加熱用冷風通路１６を全開する。   SW = 0 (%) is the maximum cooling position of the air mix door 19, and the cold air bypass passage 17 is fully opened and the heating cold air passage 16 is fully closed. On the other hand, SW = 100 (%) is the maximum heating position of the air mix door 19, and the cold air bypass passage 17 is fully closed and the heating cold air passage 16 is fully opened.

ステップＳ６では、送風機１２により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には電動モータに印加するブロワモータ電圧をステップＳ４にて決定されたＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。   In step S6, the target air volume of the air blown by the blower 12 is determined. Specifically, the blower motor voltage to be applied to the electric motor is determined with reference to a control map stored in advance in the air conditioning control device 50 based on the TAO determined in step S4.

具体的には、本実施形態では、ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワモータ電圧を最大値付近の高電圧にして、送風機１２の風量を最大風量付近に制御する。また、ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、ＴＡＯの上昇に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機１２の風量を減少させる。   Specifically, in this embodiment, the blower motor voltage is set to a high voltage near the maximum value in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of TAO, and the air volume of the blower 12 is near the maximum air volume. To control. Further, when TAO rises from the extremely low temperature region toward the intermediate temperature region, the blower motor voltage is decreased according to the increase in TAO, and the air volume of the blower 12 is decreased.

さらに、ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、ＴＡＯの低下に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機１２の風量を減少させる。また、ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、ブロワモータ電圧を最小値にして送風機１２の風量を最小値にするようになっている。   Further, when TAO decreases from the extremely high temperature range toward the intermediate temperature range, the blower motor voltage is decreased according to the decrease in TAO, and the air volume of the blower 12 is decreased. When TAO enters a predetermined intermediate temperature range, the blower motor voltage is set to the minimum value and the air volume of the blower 12 is set to the minimum value.

ステップＳ７では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱２０の切替状態を決定する。この吸込口モードもＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に内気を導入する内気モードが選択される。さらに、外気の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出手段を設け、排ガス濃度が予め定めた基準濃度以上となったときに、内気モードを選択するようにしてもよい。   In step S7, the suction port mode, that is, the switching state of the inside / outside air switching box 20 is determined. This inlet mode is also determined based on TAO with reference to a control map stored in advance in the air conditioning controller 50. In the present embodiment, priority is given mainly to the outside air mode for introducing outside air. However, the inside air mode for introducing inside air is selected when TAO is in a very low temperature range and high cooling performance is desired. Further, an exhaust gas concentration detecting means for detecting the exhaust gas concentration of the outside air may be provided, and the inside air mode may be selected when the exhaust gas concentration becomes equal to or higher than a predetermined reference concentration.

ステップＳ８では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも、ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。   In step S8, the outlet mode is determined. This air outlet mode is also determined with reference to a control map stored in advance in the air conditioning control device 50 based on TAO. In this embodiment, as the TAO rises from the low temperature range to the high temperature range, the outlet mode is sequentially switched from the foot mode to the bi-level mode to the face mode.

したがって、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。さらに、湿度センサの検出値から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合には、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。   Accordingly, the face mode is mainly selected in the summer, the bi-level mode is mainly selected in the spring and autumn, and the foot mode is mainly selected in the winter. Furthermore, when there is a high possibility that fogging will occur on the window glass from the detection value of the humidity sensor, the foot defroster mode or the defroster mode may be selected.

ステップＳ９では、圧縮機３１の冷媒吐出能力（具体的には、回転数）を決定する。本実施形態の基本的な圧縮機３１の回転数の決定手法は以下の通りである。例えば、ステップＳ４で決定したＴＡＯ等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの目標吹出温度ＴＥＯを決定する。   In step S9, the refrigerant discharge capacity (specifically, the rotational speed) of the compressor 31 is determined. The basic method for determining the rotational speed of the compressor 31 of the present embodiment is as follows. For example, the target blowing temperature TEO of the blowing air temperature TE from the evaporator 13 is determined with reference to a control map stored in advance in the air conditioning control device 50 based on the TAO determined in step S4.

さらに、この目標吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度ＴＥの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−ＴＥ）を算出し、この偏差Ｅｎと、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量ΔｆＣを求める。そして、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に回転数変化量ΔｆＣを加算したものを今回の圧縮機回転数ｆＣｎとする。   Further, a deviation En (TEO-TE) between the target blowing temperature TEO and the blowing air temperature TE is calculated, and the deviation change rate obtained by subtracting the deviation En-1 calculated last time from the deviation En calculated this time. Based on fuzzy reasoning based on membership functions and rules stored in advance in the air-conditioning control device 50 using Edot (En− (En−1)), the rotation with respect to the previous compressor speed fCn−1 The number change amount ΔfC is obtained. Then, a value obtained by adding the rotational speed change amount ΔfC to the previous compressor rotational speed fCn−1 is set as the current compressor rotational speed fCn.

ステップＳ１０では、外気温、エアミックス開度、冷却水温度に応じて、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。本実施形態のステップＳ１０のより詳細な内容については後述する。   In step S10, the number of operating PTC heaters 15 is determined according to the outside air temperature, the air mix opening degree, and the cooling water temperature. More detailed contents of step S10 of this embodiment will be described later.

ステップＳ１１では、エンジンＥＧの作動要求（エンジンＯＮ要求）の要否を決定する。このステップＳ１１では、バッテリ残量および走行条件によってエンジンＥＧが停止している場合に、空調のためのエンジンＥＧの作動および停止を決定する。   In step S11, it is determined whether or not an engine EG operation request (engine ON request) is necessary. In this step S11, when the engine EG is stopped due to the remaining battery level and the traveling conditions, the operation and stop of the engine EG for air conditioning are determined.

ここで、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両では、常時エンジンを作動させているのでエンジン冷却水も常時高温となる。したがって、通常の車両ではエンジン冷却水をヒータコア１４に流通させることで充分な暖房性能を発揮することができる。   Here, in an ordinary vehicle that obtains driving force for vehicle travel only from the engine EG, the engine is always operated, so that the engine cooling water is also constantly at a high temperature. Therefore, in an ordinary vehicle, sufficient heating performance can be exhibited by circulating engine cooling water to the heater core 14.

これに対して、本実施形態のようなハイブリッド車両では、バッテリ残量に余裕があれば、走行用電動モータのみから走行用の駆動力を得て走行することができる。このため、高い暖房性能が必要な場合であっても、エンジンＥＧが停止しているとエンジン冷却水温度が４０℃程度にしか上昇せず、ヒータコア１４にて充分な暖房性能が発揮できなくなる。   On the other hand, in the hybrid vehicle as in the present embodiment, if the remaining battery level is sufficient, the vehicle can travel by obtaining the driving force for traveling only from the traveling electric motor. For this reason, even when high heating performance is required, if the engine EG is stopped, the engine coolant temperature only rises to about 40 ° C., and the heater core 14 cannot exhibit sufficient heating performance.

そこで、本実施形態では、高い暖房性能が必要な場合であってもエンジン冷却水温度ＴＷが予め定めた基準冷却水温度よりも低いときは、エンジン冷却水温度ＴＷを所定温度以上に維持するため、空調制御装置５０からエンジンＥＧの制御に用いられるエンジン制御装置７０に対して、エンジンＥＧを作動するようにエンジン作動要求信号（エンジンＯＮ要求信号）を出力する。これにより、エンジン冷却水温度ＴＷを上昇させて高い暖房性能を得るようにしている。   Therefore, in this embodiment, even when high heating performance is required, when the engine coolant temperature TW is lower than a predetermined reference coolant temperature, the engine coolant temperature TW is maintained at a predetermined temperature or higher. Then, an engine operation request signal (engine ON request signal) is output from the air conditioning control device 50 to the engine control device 70 used for controlling the engine EG so as to operate the engine EG. Thereby, the engine coolant temperature TW is raised to obtain high heating performance.

ただし、このようなエンジンＯＮ要求信号の出力は、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させる必要の無い場合であってもエンジンＥＧを作動させることになるので、車両燃費を悪化させる要因となる。このため、エンジンＯＮ要求信号を出力する頻度は極力低減させることが望ましい。   However, such an output of the engine ON request signal causes the engine EG to operate even when it is not necessary to operate the engine EG as a driving source for vehicle travel. Become. For this reason, it is desirable to reduce the frequency of outputting the engine ON request signal as much as possible.

そこで、本実施形態では、後述するように、吹出口モードがフェイスモード時では、フェイスモード以外の他の吹出口モード時と比較して、エンジンＯＮ要求信号の出力頻度が低下するように、他の吹出口モード時に用いるエンジンＯＮ要求信号の出力条件とは異なる出力条件を用いるようになっている。   Therefore, in the present embodiment, as will be described later, when the air outlet mode is the face mode, the output frequency of the engine ON request signal is reduced compared to when the air outlet mode is other than the face mode. An output condition different from the output condition of the engine ON request signal used in the air outlet mode is used.

ステップ１２では、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間でエンジン冷却水を循環させる電動ウォータポンプ４２の作動の要否を決定する。本実施形態のステップＳ１２のより詳細な内容については後述する。なお、このステップＳ１２は、エンジンＥＧのＯＮ、ＯＦＦ状態や、吹出口モードに関わらず、実行される。   In step 12, it is determined whether or not it is necessary to operate the electric water pump 42 that circulates engine coolant between the heater core 14 and the engine EG. More detailed contents of step S12 of this embodiment will be described later. This step S12 is executed regardless of the ON / OFF state of the engine EG and the air outlet mode.

ステップＳ１３では、上述のステップＳ５〜Ｓ１２で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置５０より各種機器１２、６１、３５、６２、６３、６４、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４２やエンジン制御装置７０に対して制御信号および制御電圧が出力される。   In step S13, the various devices 12, 61, 35, 62, 63, 64, 15a, 15b, 15c, 42 and the engine are selected from the air conditioning control device 50 so that the control state determined in the above steps S5 to S12 is obtained. A control signal and a control voltage are output to the control device 70.

これにより、例えば、ＰＴＣヒータ１５は、ステップ１０で決定された作動本数で作動するとともに、電動ウォータポンプ４２は、ステップＳ１２で決定された通りに作動もしくは停止する。   Thereby, for example, the PTC heater 15 operates with the number of operations determined in step 10, and the electric water pump 42 operates or stops as determined in step S12.

また、エンジン制御装置７０に対して、空調のためのエンジンＯＮ要求信号が出力されれば、バッテリ残量が所定量以上であって、走行条件によってエンジンＥＧが停止している場合、エンジンＥＧが作動する。また、空調のためにエンジンＥＧが作動している際では、エンジン冷却水温度等の条件によって、例えば、エンジン停止信号（エンジンＯＦＦ信号）が出力された場合に、エンジンＥＧが停止する。   In addition, if an engine ON request signal for air conditioning is output to the engine control device 70, if the remaining battery level is equal to or greater than a predetermined amount and the engine EG is stopped due to traveling conditions, the engine EG Operate. Further, when the engine EG is operating for air conditioning, the engine EG stops when an engine stop signal (engine OFF signal) is output, for example, depending on conditions such as the engine coolant temperature.

次のステップＳ１４では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。なお、本実施形態は制御周期τを２５０ｍｓとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。さらに、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を充分に確保することができる。   In the next step S14, the process waits for the control period τ, and returns to step S2 when it is determined that the control period τ has elapsed. In the present embodiment, the control cycle τ is 250 ms. This is because the air conditioning control in the passenger compartment does not adversely affect the controllability even if the control period is slower than the engine control or the like. Furthermore, it is possible to suppress a communication amount for air conditioning control in the vehicle and to sufficiently secure a communication amount of a control system that needs to perform high-speed control such as engine control.

次に、図４のステップＳ５のエアミックスドア目標開度ＳＷ決定処理の詳細な内容を説明する。図５は、このステップＳ５の詳細を示すフローチャートである。   Next, the detailed content of the air mix door target opening degree SW determination process of step S5 of FIG. 4 is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart showing details of step S5.

図５に示すように、ステップＳ５１では、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを算出する。ここで、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃとは、吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度（吹出温）のうちＰＴＣヒータ１５の作動が寄与した温度上昇量である。したがって、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量と表現することもできる。   As shown in FIG. 5, in step S <b> 51, the blowout temperature rise amount ΔTptc due to the operation of the PTC heater 15 is calculated. Here, the blowout temperature rise amount ΔTptc is the temperature rise amount contributed by the operation of the PTC heater 15 in the temperature (blowout temperature) of the conditioned air blown from the blowout port into the vehicle interior. Therefore, the blowout temperature rise amount ΔTptc can also be expressed as the temperature rise amount of the blown air by the PTC heater 15.

この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗ（Ｋｗ）、空気密度ρ（ｋｇ／ｍ3）、空気比熱Ｃｐ、ＰＴＣヒータ１５を通過する風量であるＰＴＣ通過風量Ｖａ（ｍ3／ｈ）を用いて、次の数式Ｆ２−１により算出できる。
ΔＴｐｔｃ＝Ｗ／ρ／Ｃｐ／Ｖａ×３６００…（Ｆ２−１）
ここで、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗとしては、ＰＴＣヒータ１５の定格消費電力Ｗｒに補正係数Ｋｐｔｃを乗じた値を用いることができる。すなわち、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗは次の数式Ｆ２−２により算出できる。
Ｗ＝Ｗｒ×Ｋｐｔｃ…（Ｆ２−２）
ここで、補正係数Ｋｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５に流入する空気の温度Ｔｐｔｃ＿ｉｎとＰＴＣ素子の電気抵抗の温度特性とに基づいて決定される値である。すなわち、ＰＴＣヒータ１５を構成するＰＴＣ素子は、温度が高くなると電気抵抗が増大する特性を有していることから、この温度特性を考慮した補正係数Ｋｐｔｃを用いることによって、ＰＴＣヒータ１５の定格消費電力ＷｒからＰＴＣヒータ１５の実際の消費電力Ｗを算出することができる。 This blowing temperature rise amount ΔTptc is the power consumption W (Kw) of the PTC heater 15, the air density ρ (kg / m 3 ), the air specific heat Cp, and the PTC passage air amount Va (m 3 / h), and can be calculated by the following formula F2-1.
ΔTptc = W / ρ / Cp / Va × 3600 (F2-1)
Here, as the power consumption W of the PTC heater 15, a value obtained by multiplying the rated power consumption Wr of the PTC heater 15 by the correction coefficient Kptc can be used. That is, the power consumption W of the PTC heater 15 can be calculated by the following formula F2-2.
W = Wr × Kptc (F2-2)
Here, the correction coefficient Kptc is a value determined based on the temperature Tptc_in of the air flowing into the PTC heater 15 and the temperature characteristics of the electrical resistance of the PTC element. That is, since the PTC element constituting the PTC heater 15 has a characteristic that the electrical resistance increases as the temperature rises, the rated consumption of the PTC heater 15 is obtained by using the correction coefficient Kptc considering this temperature characteristic. The actual power consumption W of the PTC heater 15 can be calculated from the power Wr.

具体的には、補正係数Ｋｐｔｃとしては、ステップＳ５１中に記載のＫｐｔｃとＴｐｔｃ＿ｉｎとの関係図の通り、Ｔｐｔｃ＿ｉｎが−２０℃以下のときＫｐｔｃを１．０とし、Ｔｐｔｃ＿ｉｎが７５℃以上のときＫｐｔｃを０．３９とし、Ｔｐｔｃ＿ｉｎが−２０℃以上７５℃以下の間では、Ｔｐｔｃ＿ｉｎが増加するにつれてＫｐｔｃが１．０から０．３９まで減少するようにする。   Specifically, as the correction coefficient Kptc, as shown in the relationship diagram between Kptc and Tptc_in described in step S51, Kptc is set to 1.0 when Tptc_in is −20 ° C. or lower, and Kptc when Tptc_in is 75 ° C. or higher. When Tptc_in is between −20 ° C. and 75 ° C., Kptc decreases from 1.0 to 0.39 as Tptc_in increases.

ＰＴＣヒータ１５に流入する空気の温度Ｔｐｔｃ＿ｉｎは、次の数式（Ｆ２−３）により算出できる。
Ｔｐｔｃ＿ｉｎ＝ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２…（Ｆ２−３）
ＰＴＣ通過風量Ｖａとしては、単純にブロワ風量を用いるのではなく、数式Ｆ２−４により算出したもの、すなわち、ブロワ風量に対して、過去に算出したエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤ（％）を考慮したものを用いる。本例では、ＳＷ＿ＯＬＤとして、前回のステップＳ５で算出したエアミックス開度を用いる。
Ｖａ（ｍ3／ｈ）＝ブロワ風量（ｍ3／ｈ）×ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）…（Ｆ２−４）
ここで、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）としては、ステップＳ５１中に記載のｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）とＳＷ＿ＯＬＤとの関係図の通り、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）が１０以上１００以下の間は、ＳＷ＿ＯＬＤ／１００によって算出した結果を用い、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）＜１０のとき、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）を０．１とし、ＳＷ＿ＯＬＤ（％）＞１００のとき、ｆ（ＳＷ＿ＯＬＤ／１００）を１とする。 The temperature Tptc_in of the air flowing into the PTC heater 15 can be calculated by the following formula (F2-3).
Tptc_in = TW × 0.8 + TE × 0.2 (F2-3)
As the PTC passing air volume Va, the blower air volume is not simply used, but calculated according to Formula F2-4, that is, the air mix opening SW_OLD (%) calculated in the past with respect to the blower air volume is considered. Is used. In this example, the air mix opening calculated in the previous step S5 is used as SW_OLD.
Va (m 3 / h) = Blower air volume (m 3 / h) × f (SW_OLD / 100) (F2-4)
Here, as f (SW_OLD / 100), as shown in the relationship diagram between f (SW_OLD / 100) and SW_OLD described in step S51, when SW_OLD (%) is 10 to 100, SW_OLD / 100 Using the calculated result, f (SW_OLD / 100) is set to 0.1 when SW_OLD (%) <10, and f (SW_OLD / 100) is set to 1 when SW_OLD (%)> 100.

因みに、ステップＳ５を初めて実行する場合には、前回のエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤ＝１００％として数式Ｆ２−４の演算を行う。   Incidentally, when step S5 is executed for the first time, the calculation of Formula F2-4 is performed with the previous air mix opening SW_OLD = 100%.

例えば、ブロワ風量＝２５０ｍ3／ｈ、ＰＴＣヒータの消費電力Ｗ＝８４０Ｗ時、前回のエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤ＝１００％のとき、ΔＴｐｔｃ＝０．８４／１．２９／１／２５０×３６００＝９．３℃となる。 For example, when the blower air volume = 250 m 3 / h, the power consumption W of the PTC heater is 840 W, and the previous air mix opening SW_OLD = 100%, ΔTptc = 0.84 / 1.29 / 1/250 × 3600 = 9 3 ° C.

このようにして、実際のＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量とずれないように、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを算出することができる。   In this way, the blowout temperature rise amount ΔTptc can be calculated so as not to deviate from the blowout temperature rise amount due to the actual operation of the PTC heater 15.

なお、本例では、最終的なΔＴｐｔｃの値は０以上１５以下とされる（０≦ΔＴｐｔｃ≦１５）。すなわち、ΔＴｐｔｃの上限値は１５に設定される。その理由は、ΔＴｐｔｃの値が大きくなりすぎて制御処理上の不都合が生じるのを避けるためである。   In this example, the final value of ΔTptc is 0 or more and 15 or less (0 ≦ ΔTptc ≦ 15). That is, the upper limit value of ΔTptc is set to 15. The reason for this is to avoid inconvenience in the control processing due to the value of ΔTptc becoming too large.

また、本例では、ΔＴｐｔｃは、所定の時定数（本例では３０秒の時定数）をもって１秒毎に更新される。   In this example, ΔTptc is updated every second with a predetermined time constant (in this example, a time constant of 30 seconds).

続いて、ステップＳ５２で、エアミックス前の温風温度ＴＷＤを算出する。ここで、エアミックス前の温風温度ＴＷＤとは、加熱用冷風通路１６に配置された加熱手段（ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５）の加熱能力に応じて決定される値であって、具体的には、次の数式Ｆ２−５により算出できる。
ＴＷＤ＝ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２＋ΔＴｐｔｃ…（Ｆ２−５）
ここで、ＴＥは蒸発器温度センサ５６によって検出された蒸発器１３からの吹出空気温度、ＴＷは冷却水温度センサ５８によって検出されたエンジン冷却水温度、ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量である。また、０．８はヒータコア１４の熱交換効率αの一例であり、０．２はヒータコア１４からの吹出空気温度に対する蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの寄与度βの一例である。 Subsequently, in step S52, a hot air temperature TWD before air mixing is calculated. Here, the hot air temperature TWD before air mixing is a value determined according to the heating capacity of the heating means (heater core 14 and PTC heater 15) disposed in the cold air passage 16 for heating. Can be calculated by the following formula F2-5.
TWD = TW × 0.8 + TE × 0.2 + ΔTptc (F2-5)
Here, TE is the temperature of air blown from the evaporator 13 detected by the evaporator temperature sensor 56, TW is the engine coolant temperature detected by the coolant temperature sensor 58, and ΔTptc is the temperature of the air blown by the operation of the PTC heater 15. The amount of increase. Further, 0.8 is an example of the heat exchange efficiency α of the heater core 14, and 0.2 is an example of the contribution β of the blown air temperature TE from the evaporator 13 to the blown air temperature from the heater core 14.

そして、ステップＳ５３で、エアミックスドア１９の目標開度ＳＷを算出する。具体的には、エアミックスドア１９の目標開度ＳＷは、次の数式Ｆ２−６により算出できる。
ＳＷ＝［｛ＴＡＯ−（ＴＥ＋２）｝／｛ＴＷＤ−（ＴＥ＋２）｝］×１００（％）…（Ｆ２−６）
ここで、数式Ｆ２−６中のＴＷＤ−（ＴＥ＋２）は、ヒータコア１４による送風空気の温度上昇量と、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の吹出温上昇量ΔＴｐｔｃとの和に対応している。 In step S53, the target opening degree SW of the air mix door 19 is calculated. Specifically, the target opening degree SW of the air mix door 19 can be calculated by the following mathematical formula F2-6.
SW = [{TAO− (TE + 2)} / {TWD− (TE + 2)}] × 100 (%) (F2-6)
Here, TWD− (TE + 2) in Formula F2-6 corresponds to the sum of the temperature rise amount of the blown air by the heater core 14 and the air temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15.

したがって、数式Ｆ２−６により、ヒータコア１４による送風空気の温度上昇量と、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃとに基づいてエアミックスドア１９の目標開度ＳＷを算出することができる。   Therefore, the target opening degree SW of the air mix door 19 can be calculated based on the temperature rise amount of the blown air by the heater core 14 and the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 by the formula F2-6.

換言すれば、エンジン冷却水温度のみならずＰＴＣヒータ１５の発熱をも考慮して、エアミックスドア目標開度ＳＷを算出することができる。このため、ＰＴＣヒータ１５作動時において、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対してずれない（上回らない）ようにすることができる。   In other words, the air mix door target opening degree SW can be calculated in consideration of not only the engine coolant temperature but also the heat generated by the PTC heater 15. For this reason, when the PTC heater 15 is operated, the actual blowing temperature can be prevented from shifting (not exceeding) the target blowing temperature TAO.

次に、図４のステップＳ１０のＰＴＣ作動本数決定処理の詳細な内容を説明する。図６は、このステップＳ１０の詳細を示すフローチャートである。   Next, detailed contents of the PTC operation number determination process in step S10 of FIG. 4 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing details of step S10.

図６に示すように、ステップＳ１０１では、外気温に基づいてＰＴＣヒータ１５の作動が不要か否かを判定する。具体的には、外気センサ５２が検出した外気温が所定温度、本例では、２６℃よりも高いか否かを判定する。外気温が２６℃よりも高いと判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ＰＴＣヒータ１５による吹出温アシストは必要無いと判断して、ステップＳ１０５に進み、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を０本に決定する。一方、ステップＳ１０１で、外気温が２６℃よりも低いと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ１０２に進む。   As shown in FIG. 6, in step S101, it is determined whether or not the operation of the PTC heater 15 is unnecessary based on the outside air temperature. Specifically, it is determined whether or not the outside air temperature detected by the outside air sensor 52 is higher than a predetermined temperature, which is 26 ° C. in this example. When it is determined that the outside air temperature is higher than 26 ° C. (in the case of YES determination), it is determined that the blowing temperature assist by the PTC heater 15 is not necessary, and the process proceeds to step S105, and the number of operation of the PTC heater 15 is determined to be zero. To do. On the other hand, if it is determined in step S101 that the outside air temperature is lower than 26 ° C. (in the case of NO determination), the process proceeds to step S102.

ステップＳ１０２では、エアミックス開度ＳＷに基づいてＰＴＣヒータ作動の要否（ｆ（ＳＷ）＝ＯＮｏｒＯＦＦ）を決定する。エアミックス開度ＳＷが小さいほど、暖風割合が少ないことから、エアミックス開度ＳＷが小さければ、ＰＴＣヒータの作動は不要であると考えられる。そこで、ステップＳ１０２では、ステップＳ５で決定したエアミックス開度ＳＷを予め定められた所定開度と比較して、エアミックス開度ＳＷが所定開度、本例では、３０％よりも小さければ、ＰＴＣヒータ停止（ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦ）とする。一方、エアミックス開度ＳＷが所定開度、本例では、４０％よりも大きければ、ＰＴＣヒータ作動（ｆ（ＳＷ）＝ＯＮ）とする。   In step S102, it is determined whether or not the PTC heater needs to be operated (f (SW) = ONorOFF) based on the air mix opening SW. The smaller the air mix opening SW, the smaller the warm air ratio. Therefore, if the air mix opening SW is small, the operation of the PTC heater is considered unnecessary. Therefore, in step S102, the air mix opening SW determined in step S5 is compared with a predetermined opening, and if the air mixing opening SW is smaller than the predetermined opening, in this example, 30%, The PTC heater is stopped (f (SW) = OFF). On the other hand, if the air mix opening SW is larger than a predetermined opening, in this example, 40%, the PTC heater is activated (f (SW) = ON).

そして、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で決定したＰＴＣヒータ作動の要否結果がＰＴＣヒータ停止（ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦ）か否かを判定する。このとき、ｆ（ＳＷ）＝ＯＦＦの場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１０５に進み、ＰＴＣヒータの作動本数を０本に決定する。一方、ｆ（ＳＷ）＝ＯＮの場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ１０４に進む。   In step S103, it is determined whether or not the PTC heater operation necessity result determined in step S102 is PTC heater stop (f (SW) = OFF). At this time, if f (SW) = OFF (in the case of YES determination), the process proceeds to step S105, and the number of operating PTC heaters is determined to be zero. On the other hand, if f (SW) = ON (NO determination), the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、冷却水温度ＴＷに応じてＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。具体的には、第１所定温度Ｔ１＞第２所定温度Ｔ２＞第３所定温度Ｔ３として予め定めておき、ＴＷ＞Ｔ１のとき、作動本数を０本とし、Ｔ１＞ＴＷ＞Ｔ２のとき、作動本数を１本とし、Ｔ２＞ＴＷ＞Ｔ３のとき、作動本数を２本とし、Ｔ３＞ＴＷのとき、作動本数を３本とする。本例では、作動本数を増加させる場合に用いるＴ１、Ｔ２、Ｔ３をそれぞれ６５℃、６２．５℃、６０℃としており、作動本数を減少させる場合に用いるＴ１、Ｔ２、Ｔ３をそれぞれ６７．５℃、６５℃、６２．５℃としている。   In step S104, the number of operating PTC heaters 15 is determined according to the coolant temperature TW. Specifically, the first predetermined temperature T1> the second predetermined temperature T2> the third predetermined temperature T3 is determined in advance. When TW> T1, the number of operation is 0, and when T1> TW> T2, the operation is performed. The number is one. When T2> TW> T3, the number of operations is two. When T3> TW, the number of operations is three. In this example, T1, T2, and T3 used when increasing the number of operations are 65 ° C, 62.5 ° C, and 60 ° C, respectively, and T1, T2, and T3 used when decreasing the number of operations are 67.5 each. The temperature is 65 ° C, 62.5 ° C.

次に、図４のステップＳ１１のエンジンＯＮ要求の要否決定処理の詳細な内容を説明する。図７は、このステップＳ１１の詳細を示すフローチャートである。   Next, detailed contents of the engine ON request necessity determination process in step S11 of FIG. 4 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing details of step S11.

図７に示すステップＳ１１１では、ステップＳ１１２で行うエンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否決定に用いる判定しきい値を算出する。   In step S111 shown in FIG. 7, a determination threshold value used for determining whether or not a temporary engine ON request is necessary based on the engine coolant temperature performed in step S112 is calculated.

具体的には、ステップＳ１１２で行うエンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否判定に用いる判定しきい値であるエンジンＯＦＦ水温と、エンジンＯＮ水温を算出する。エンジンＯＦＦ水温は、エンジンを停止させるときの判定基準となるエンジン冷却水温度であり、エンジンＯＮ水温は、エンジンを作動させるときの判定基準となるエンジン冷却水温度である。   Specifically, an engine OFF water temperature and an engine ON water temperature, which are determination threshold values used for determining whether or not a temporary engine ON request is necessary based on the engine coolant temperature performed in step S112, are calculated. The engine OFF water temperature is an engine cooling water temperature that is a determination criterion for stopping the engine, and the engine ON water temperature is an engine cooling water temperature that is a determination criterion for operating the engine.

ここで、エンジンＯＦＦ水温は、数式Ｆ５−１を用いて実吹出温がおおよそ目標吹出温度ＴＡＯとなるように演算された基準冷却水温度ＴＷＯと７０℃とのうちの小さい方が採用される。一方、エンジンＯＮ水温は、頻繁にエンジンがＯＮ／ＯＦＦするのを防止するため、エンジンＯＦＦ水温よりも所定温度、本例では、５℃低く設定される。
ＴＷＯ＝｛（ＴＡＯ−ΔＴｐｔｃ）−（ＴＥ×０．２）｝／０．８…（Ｆ５−１）
なお、基準冷却水温度ＴＷＯは、エアミックス前の温風温度ＴＷＤが目標吹出温度ＴＡＯになるものと仮定したときに、必要とされる冷却水温度である。ＴＥは、蒸発器温度センサ５６が検出した蒸発器１３からの吹出空気温度である。 Here, as the engine OFF water temperature, the smaller one of the reference cooling water temperature TWO and 70 ° C. calculated so that the actual blowing temperature becomes approximately the target blowing temperature TAO using Formula F5-1 is adopted. On the other hand, the engine ON water temperature is set lower than the engine OFF water temperature by a predetermined temperature, in this example, 5 ° C., in order to prevent frequent engine ON / OFF.
TWO = {(TAO−ΔTptc) − (TE × 0.2)} / 0.8 (F5-1)
The reference cooling water temperature TWO is a cooling water temperature that is required when it is assumed that the warm air temperature TWD before the air mixing becomes the target blowing temperature TAO. TE is the temperature of air blown from the evaporator 13 detected by the evaporator temperature sensor 56.

ここで、数式Ｆ５−１は、ヒータコア１４からの吹出空気温度Ｔａを表す次の２つの数式Ｆ５−２、Ｆ５−３をＴＷＯについて解くことで導かれる。
Ｔａ＝ＴＷＯ×α＋ＴＥ×β…（Ｆ５−２）
Ｔａ＝ＴＡＯ−ΔＴｐｔｃ…（Ｆ５−３）
なお、数式Ｆ５−２中のαはヒータコア１４の熱交換効率であり、βはヒータコア１４からの吹出空気温度Ｔａに対する蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥの寄与度である。本例では、αを０．８、βを０．２としている。 Here, the equation F5-1 is derived by solving the following two equations F5-2 and F5-3 representing the blown air temperature Ta from the heater core 14 with respect to TWO.
Ta = TWO × α + TE × β (F5-2)
Ta = TAO−ΔTptc (F5-3)
In Formula F5-2, α is the heat exchange efficiency of the heater core 14, and β is the contribution of the blown air temperature TE from the evaporator 13 to the blown air temperature Ta from the heater core 14. In this example, α is 0.8 and β is 0.2.

数式Ｆ５−１で用いられるΔＴｐｔｃは、上述したステップＳ５１の数式Ｆ２−１〜Ｆ２−４により算出できる。なお、ステップＳ５１の数式Ｆ２−４では、前回のエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤを考慮してＰＴＣ通過風量Ｖａを算出しているが、本ステップＳ１１１では、前回のエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤの代わりに今回のエアミックス開度ＳＷを考慮してＰＴＣ通過風量Ｖａを算出することができる。   ΔTptc used in Formula F5-1 can be calculated by Formulas F2-1 to F2-4 in Step S51 described above. In the formula F2-4 in step S51, the PTC passage air volume Va is calculated in consideration of the previous air mix opening SW_OLD, but in this step S111, the current air opening degree SW_OLD is replaced with the current air mixing opening SW_OLD. The PTC passage air volume Va can be calculated in consideration of the air mix opening SW.

続いて、ステップＳ１１２では、エンジン冷却水温度に基づく仮のエンジンＯＮ要求の要否決定を行う。この決定結果ｆ（ＴＷ）は、次のステップＳ１１３でのエンジンＯＮ要求の要否決定の際のパラメータとなる。   Subsequently, in step S112, it is determined whether or not a temporary engine ON request is necessary based on the engine coolant temperature. This determination result f (TW) is a parameter for determining whether or not an engine ON request is required in the next step S113.

具体的には、冷却水温度センサ５８で検出した実際の冷却水温度を、ステップＳ１１１で求めたエンジンＯＦＦ水温、エンジンＯＮ水温と比較する。そして、冷却水温度がエンジンＯＮ水温より低ければ、ｆ（ＴＷ）＝ＯＮとしてエンジン作動を仮決定し、冷却水温度がエンジンＯＦＦ水温より高ければ、ｆ（ＴＷ）＝ＯＦＦとしてエンジン停止を仮決定する。   Specifically, the actual cooling water temperature detected by the cooling water temperature sensor 58 is compared with the engine OFF water temperature and the engine ON water temperature obtained in step S111. If the coolant temperature is lower than the engine ON water temperature, the engine operation is temporarily determined as f (TW) = ON, and if the coolant temperature is higher than the engine OFF water temperature, the engine stop is temporarily determined as f (TW) = OFF. To do.

続いて、ステップＳ１１３では、吹出口モード、ＰＴＣヒータ１５の作動本数、目標吹出温度ＴＡＯ、ステップＳ１１２の決定結果ｆ（ＴＷ）に基づいて、空調のためのエンジン作動（ＯＮ）要求の要否決定を行う。   Subsequently, in step S113, whether or not an engine operation (ON) request for air conditioning is necessary is determined based on the outlet mode, the number of operating PTC heaters 15, the target outlet temperature TAO, and the determination result f (TW) in step S112. I do.

具体的には、吹出口モードがＦＡＣＥモード以外の場合であれば、ｆ（ＴＷ）に応じて、エンジンＯＮ要求の要否を決定する。   Specifically, if the air outlet mode is other than the FACE mode, whether or not an engine ON request is required is determined according to f (TW).

通常、暖房時の吹出口モードはＦＯＯＴモードかＢ／Ｌモードであるので、暖房時はＦＡＣＥモード以外に該当する。この場合、冷却水温度がステップＳ１１１で算出のエンジンＯＮ水温よりも低いと、足元から冷風が出て快適性を損ねるため、エンジンＯＮが選択される。   Usually, since the outlet mode at the time of heating is FOOT mode or B / L mode, it corresponds to those other than FACE mode at the time of heating. In this case, if the cooling water temperature is lower than the engine ON water temperature calculated in step S111, the cool air is generated from the feet and the comfort is impaired, so the engine ON is selected.

これにより、エンジンＯＮ要求信号が出力されて、エンジン冷却水の温度が上昇するので、暖房時では、空気がヒータコア１４を通過する際に、空気がエンジン冷却水を熱源として加熱され、ヒータコア通過後の空気の温度に対して、ＰＴＣヒータ１５による吹出温上昇量が上乗せされることによって、目標吹出温度ＴＡＯにおおよそ等しい吹出温を作り出すことが可能になり、乗員の快適性が維持される。   As a result, an engine ON request signal is output and the temperature of the engine cooling water rises. Therefore, during heating, when air passes through the heater core 14, the air is heated using the engine cooling water as a heat source, and after passing through the heater core By adding the air temperature increase amount by the PTC heater 15 to the air temperature, it becomes possible to create an air temperature that is approximately equal to the target air temperature TAO, and passenger comfort is maintained.

また、ＦＯＯＴモードやＢ／Ｌモード時で、冷却水温度がステップＳ１１１で算出のエンジンＯＦＦ水温よりも高いと、エンジンＯＦＦが選択される。この場合、例えば、エンジン停止信号が出力され、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジンが停止される。   Further, when the cooling water temperature is higher than the engine OFF water temperature calculated in step S111 in the FOOT mode or the B / L mode, the engine OFF is selected. In this case, for example, if an engine stop signal is output and the engine for air conditioning is operating, the engine is stopped.

ここで、ステップＳ１１１では、ＰＴＣヒータ１５による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃが大きいほど、エンジンＯＦＦ水温およびエンジンＯＮ水温が小さくなるように演算しているので、ＰＴＣヒータ作動時では、ＰＴＣヒータ１５の停止時よりもエンジンＯＮ要求の頻度が低下し、燃費が向上する。   Here, in step S111, the calculation is performed so that the engine OFF water temperature and the engine ON water temperature become smaller as the blowing temperature rise amount ΔTptc by the PTC heater 15 becomes larger. Therefore, when the PTC heater is in operation, the PTC heater 15 is stopped. As a result, the frequency of engine ON requests is reduced, and fuel efficiency is improved.

さらに、この吹出温上昇量ΔＴｐｔｃにはＰＴＣ通過風量が加味されているので、ＰＴＣ通過風量が低風量の場合、エンジンＯＦＦ水温およびエンジンＯＮ水温を大きく低減でき、省燃費効果を大きくできる。   Further, since the PTC passage air volume is added to the blowout temperature rise amount ΔTptc, when the PTC passage air volume is low, the engine OFF water temperature and the engine ON water temperature can be greatly reduced, and the fuel saving effect can be increased.

一方、吹出口モードがＦＡＣＥモードの場合では、以下の通り、ＰＴＣヒータ１５の作動本数や、目標吹出温度ＴＡＯや、ｆ（ＴＷ）に応じて、空調のためのエンジンＯＮ要求の要否を決定する。   On the other hand, when the outlet mode is the FACE mode, the necessity of an engine ON request for air conditioning is determined according to the number of PTC heaters 15 operated, the target outlet temperature TAO, and f (TW) as follows. To do.

ＰＴＣヒータの作動本数が所定本数、本例では１本以上の場合、冷却水温度ＴＷや目標吹出温度ＴＡＯに関わらず、エンジン停止（ＯＦＦ）を選択し、エンジンＯＮ要求信号を出力しない。   When the number of operating PTC heaters is a predetermined number, in this example, one or more, the engine stop (OFF) is selected regardless of the coolant temperature TW and the target outlet temperature TAO, and the engine ON request signal is not output.

これにより、ステップＳ１３で、エンジンＯＮ要求信号が出力されないので、冷却水温度がエンジンＯＮ水温よりも低くても、エンジンは停止されたままとなる。もしくは、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジン停止信号が出力され、エンジンが停止される。   Thereby, since an engine ON request signal is not output in step S13, the engine remains stopped even if the cooling water temperature is lower than the engine ON water temperature. Alternatively, if the engine for air conditioning is operating, an engine stop signal is output and the engine is stopped.

この結果、ＦＡＣＥモード時であって、ＰＴＣヒータの作動本数が１本以上の場合では、バッテリ残量があるかぎり、電動モータによる走行（ＥＶ走行）が可能になり、ゼロエミッション（排ガスの排出量が０）が可能になる。   As a result, in the FACE mode, when the number of operating PTC heaters is 1 or more, as long as there is a remaining battery level, traveling by an electric motor (EV traveling) is possible, and zero emission (exhaust gas emission amount) Can be 0).

ここで、ＦＡＣＥモード以外の他の吹出口モード時では、冷却水温度がエンジンＯＦＦ水温よりも低い場合に、エンジン作動を選択するのに対して、ＦＡＣＥモード時では、冷却水温度に関わらず、エンジン停止を選択するのは、ＦＡＣＥモード時では、冷却水温度が目標吹出温度ＴＡＯを得るのに必要な温度よりも低くても、乗員の快適性への影響は小さいからである。   Here, in the air outlet mode other than the FACE mode, the engine operation is selected when the coolant temperature is lower than the engine OFF water temperature, whereas in the FACE mode, regardless of the coolant temperature, The engine stop is selected because, in the FACE mode, even if the coolant temperature is lower than the temperature required to obtain the target outlet temperature TAO, the influence on passenger comfort is small.

すなわち、ＦＡＣＥモードは、そもそも、ＦＯＯＴモードやＢ／Ｌモードと比較して低い温度の空調風をフェイス吹出口から吹き出す吹出口モードであり、ＦＡＣＥモード時に、目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度の風がフェイス吹出口から乗員の上半身に向けて吹き出されても、乗員が不快に感じる可能性は小さいからである。   In other words, the FACE mode is an air outlet mode in which air conditioned air having a lower temperature than the FOOT mode and the B / L mode is blown out from the face air outlet, and the air at a temperature lower than the target air temperature TAO in the FACE mode. This is because there is little possibility that the occupant feels uncomfortable even if the air is blown out from the face outlet toward the upper body of the occupant.

ただし、実際のフェイス吹出口からの吹出空気温度と目標吹出温度ＴＡＯとの差が大きすぎると、室温が下がり過ぎてしまい、その結果、目標吹出温度ＴＡＯが変わって、吹出口モードがＦＡＣＥモードからＢ／Ｌモードに変更されてしまう。   However, if the difference between the actual blowout air temperature from the face blowout port and the target blowout temperature TAO is too large, the room temperature will drop too much. As a result, the target blowout temperature TAO will change and the blowout port mode will change from the FACE mode. It will be changed to B / L mode.

そこで、本実施形態では、エンジンが停止して冷却水温度が低くても、室温が下がり過ぎないように、ＦＡＣＥモードの場合であって、ＰＴＣヒータ１５の作動時に、エンジンＯＮ要求信号を出力しないこととしている。   Therefore, in this embodiment, even if the engine is stopped and the cooling water temperature is low, the engine ON request signal is not output when the PTC heater 15 is operated in the FACE mode so that the room temperature does not decrease too much. I am going to do that.

また、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本、すなわち、ＰＴＣヒータ１５が停止している場合で、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度、本例では２０℃未満の場合のように、目標吹出温度ＴＡＯが比較的低いときは、ヒータコア１４による空気の加熱は必要無いため、エンジン停止（ＯＦＦ）を選択し、エンジンＯＮ要求信号を出力しない。この場合、空調のためのエンジン作動時であれば、エンジン停止信号が出力され、エンジンＥＧが停止される。   In addition, when the number of operating PTC heaters 15 is 0, that is, when the PTC heater 15 is stopped, the target blowing temperature TAO is equal to the predetermined blowing temperature TAO, which is less than 20 ° C. in this example. When the temperature is relatively low, heating of the air by the heater core 14 is not necessary, so the engine stop (OFF) is selected and the engine ON request signal is not output. In this case, if the engine for air conditioning is operating, an engine stop signal is output and the engine EG is stopped.

また、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本の場合であって、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度、本例では２０℃以上のときは、ＦＡＣＥモード以外の場合と同様に、空調のためのエンジンＯＮ要求の要否をｆ（ＴＷ）に応じて決定する。これにより、冷却水温度がエンジンＯＮ水温よりも低ければ、エンジンＯＮ要求信号が出力され、エンジン作動によってエンジン冷却水が加熱される。   When the number of PTC heaters 15 is 0 and the target blowing temperature TAO is a predetermined temperature, which is 20 ° C. or higher in this example, the engine for air conditioning is turned on as in the case other than the FACE mode. The necessity of the request is determined according to f (TW). Thus, if the coolant temperature is lower than the engine ON water temperature, an engine ON request signal is output, and the engine coolant is heated by the engine operation.

これは、ＰＴＣヒータ１５の作動本数が０本で、目標吹出温度ＴＡＯが所定温度以上のときは、冷却水温度が低いと、時間の経過と共に少しずつ室温が低くなるので、室温の低下を抑制するためである。   This is because when the number of PTC heaters 15 is 0 and the target blowout temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature, if the cooling water temperature is low, the room temperature gradually decreases with the passage of time. It is to do.

次に、図４のステップＳ１２の電動ウォータポンプ作動の要否決定処理の詳細な内容を説明する。図８は、このステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。   Next, the detailed content of the necessity determination process of the electric water pump operation | movement of step S12 of FIG. 4 is demonstrated. FIG. 8 is a flowchart showing details of step S12.

図８に示すように、ステップＳ１２１では、冷却水温度センサ５８が検出した冷却水温度ＴＷが、蒸発器温度センサ５６が検出した蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより高いか否かを判定する。このとき、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより低い場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ１２４に進み、電動ウォータポンプ４２の停止（ＯＦＦ）を選択する。この結果、電動ウォータポンプ４２は停止状態となるので、冷却水回路４０での冷却水の循環が停止される。   As shown in FIG. 8, in step S121, it is determined whether or not the coolant temperature TW detected by the coolant temperature sensor 58 is higher than the blown air temperature TE from the evaporator 13 detected by the evaporator temperature sensor 56. . At this time, when the coolant temperature TW is lower than the blown air temperature TE from the evaporator 13 (in the case of NO determination), the process proceeds to step S124, and the stop (OFF) of the electric water pump 42 is selected. As a result, the electric water pump 42 is stopped, and the circulation of the cooling water in the cooling water circuit 40 is stopped.

これは、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより低いときに、冷却水をヒータコア１４に流すと、ヒータコア１４を流れる冷却水によって蒸発器通過後の空気を冷却してしまい、かえって吹出口からの吹出空気温度を低くしてしまうためである。   This is because, when the cooling water temperature TW is lower than the blown air temperature TE from the evaporator 13 and the cooling water is flowed to the heater core 14, the air after passing the evaporator is cooled by the cooling water flowing through the heater core 14, This is because the temperature of the air blown from the outlet is lowered.

一方、冷却水温度ＴＷが蒸発器１３からの吹出空気温度ＴＥより高い場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２では、ブロワ作動（ブロワＯＮ）が選択されているか否かを判定する。   On the other hand, when the coolant temperature TW is higher than the blown air temperature TE from the evaporator 13 (in the case of YES determination), the process proceeds to step S122. In step S122, it is determined whether or not the blower operation (blower ON) is selected.

このとき、ブロワ停止が選択されている場合、ＮＯ判定し、省動力のため、ステップＳ１２４に進み、電動ウォータポンプ４２の停止（ＯＦＦ）を選択する。この結果、ブロワ停止時は電動ウォータポンプ４２も停止状態となる。   At this time, if the blower stop is selected, a NO determination is made, and in order to save power, the process proceeds to step S124, and the stop (OFF) of the electric water pump 42 is selected. As a result, when the blower is stopped, the electric water pump 42 is also stopped.

一方、ブロワ作動が選択されている場合、ＹＥＳ判定して、ステップＳ１２３に進み、電動ウォータポンプ４２の作動（ＯＮ）を選択する。この結果、電動ウォータポンプ４２が作動して、冷却水が冷媒回路内を循環することにより、ヒータコア１４を流れる冷却水とヒータコア１４を通過する空気との熱交換により、送風空気が加熱される。   On the other hand, if the blower operation is selected, the determination is YES, the process proceeds to step S123, and the operation (ON) of the electric water pump 42 is selected. As a result, the electric water pump 42 operates and the cooling water circulates in the refrigerant circuit, whereby the blown air is heated by heat exchange between the cooling water flowing through the heater core 14 and the air passing through the heater core 14.

本実施形態によると、上述のステップＳ５１〜Ｓ５３のごとく、ヒータコア１４による送風空気の温度上昇量と、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃとに基づいてエアミックスドア目標開度ＳＷを算出するので、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃを考慮してエアミックスドア１９を制御することができる。   According to this embodiment, the air mix door target opening degree SW is calculated based on the temperature rise amount of the blown air by the heater core 14 and the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 as in steps S51 to S53 described above. Therefore, the air mix door 19 can be controlled in consideration of the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15.

このため、ＰＴＣヒータ１５の作動時において、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対してずれない（上回らない）ようにすることができる。このため、過剰な暖房を抑制できるので、空調の省エネルギー化を図ることができる。   For this reason, when the PTC heater 15 is operated, the actual blowing temperature can be prevented from shifting (not exceeding) the target blowing temperature TAO. For this reason, since excessive heating can be suppressed, the energy saving of an air conditioning can be achieved.

特に、本実施形態によると、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃを考慮してエアミックスドア１９を制御するので、エアミックスドア１９が最大暖房位置以外にある場合、すなわちエアミックス開度ＳＷが１００（％）より小さい場合にＰＴＣヒータ１５を作動させても、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対してずれない（上回らない）ようにすることができる。   In particular, according to the present embodiment, since the air mix door 19 is controlled in consideration of the temperature rise ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15, when the air mix door 19 is other than the maximum heating position, that is, the air mix opening degree. Even if the PTC heater 15 is operated when SW is smaller than 100 (%), the actual blowing temperature can be prevented from shifting (not exceeding) the target blowing temperature TAO.

このため、ＦＡＣＥモードやＢ／Ｌモードのように、加熱用冷風通路１６を通過した温風と冷風バイパス通路１７を通過した冷風とを混合（エアミックス）して吹出温度を調整する時にもＰＴＣヒータ１５を積極的に作動させることができる。   Therefore, as in the FACE mode and the B / L mode, PTC is also used to adjust the blowout temperature by mixing (air mixing) the warm air that has passed through the cold air passage 16 for heating and the cold air that has passed through the cold air bypass passage 17. The heater 15 can be activated actively.

このため、冷却水温度ＴＷが低くてヒータコア１４による送風空気の温度上昇量が小さくても目標吹出温度ＴＡＯにおおよそ等しい吹出温を作り出すことが可能になるので、空調のためのエンジンＯＮ要求の頻度を低減することができる。その結果、空調中の燃費悪化を抑制して、省燃費効果を大きくできる。   For this reason, even if the cooling water temperature TW is low and the temperature rise amount of the blown air by the heater core 14 is small, it is possible to create a blowing temperature that is approximately equal to the target blowing temperature TAO. Therefore, the frequency of the engine ON request for air conditioning Can be reduced. As a result, fuel consumption deterioration during air conditioning can be suppressed and the fuel saving effect can be increased.

本実施形態では、具体的には、ステップＳ５１の数式Ｆ２−１のごとく、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃをＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗに基づいて算出するので、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃを簡単に算出することができる。   In the present embodiment, specifically, the temperature increase amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 is calculated based on the power consumption W of the PTC heater 15 as represented by the formula F2-1 in step S51. The temperature rise amount ΔTptc of the blown air can be easily calculated.

ここで、ＰＴＣヒータ１５は、消費電力Ｗの変化に対して温度変化に時間遅れが生じる特性を有しているところ、ステップＳ５１のごとく、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃは、所定の時定数を用いて算出されるので、温度変化の時間遅れを適切に考慮してＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃを算出することができる。   Here, the PTC heater 15 has a characteristic that a time delay occurs in the temperature change with respect to the change in the power consumption W. As shown in step S51, the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 is a predetermined value. Therefore, the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 can be calculated by appropriately taking into account the time delay of the temperature change.

なお、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃの算出に必ずしも所定の時定数を用いる必要はなく、例えばＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃを所定量だけ増減補正することによって温度変化の時間遅れを考慮するようにしてもよい。   It is not always necessary to use a predetermined time constant for calculating the temperature rise ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15. For example, the temperature change is corrected by increasing / decreasing the temperature rise ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 by a predetermined amount. You may make it consider the time delay of.

また、本実施形態では、具体的には、ステップＳ５１の数式Ｆ２−１のごとく、ＰＴＣヒータ１５による送風空気の温度上昇量ΔＴｐｔｃをＰＴＣ通過風量Ｖａに基づいて算出するので、吹出温上昇量ΔＴｐｔｃを精度良く算出することができる。   Further, in the present embodiment, specifically, the temperature rise amount ΔTptc of the blown air by the PTC heater 15 is calculated based on the PTC passage air amount Va as expressed by the equation F2-1 in Step S51, and thus the blowout temperature rise amount ΔTptc. Can be calculated with high accuracy.

また、本実施形態では、具体的には、ステップＳ５１の数式Ｆ２−４のごとく、ＰＴＣ通過風量Ｖａを、過去に算出したエアミックス開度ＳＷ＿ＯＬＤに基づいて算出するので、ＰＴＣ通過風量Ｖａを簡単に算出することができる。   In the present embodiment, specifically, the PTC passage air volume Va is calculated based on the air mix opening SW_OLD calculated in the past, as shown in Formula F2-4 in Step S51. Therefore, the PTC passage air volume Va is simplified. Can be calculated.

なお、本実施形態では、上述のステップＳ５２において、エアミックス前の温風温度ＴＷＤを数式Ｆ２−５により算出しているが、ＰＴＣヒータ１５の下流側に温度センサを設け、この温度センサによってエアミックス前の温風温度ＴＷＤを直接検出しても良い。   In this embodiment, in step S52 described above, the hot air temperature TWD before air mixing is calculated by Formula F2-5. However, a temperature sensor is provided on the downstream side of the PTC heater 15, and the air temperature is detected by this temperature sensor. The hot air temperature TWD before mixing may be directly detected.

この場合には、ステップＳ５３の数式Ｆ２−６によるエアミックス目標開度ＳＷの算出の際に精度の高いエアミックス前の温風温度ＴＷＤを用いることができるので、エアミックス目標開度ＳＷをより適切に算出することができ、ひいては実際の吹出温度を目標吹出温度ＴＡＯにより近づけることができる。   In this case, since the hot air temperature TWD before air mixing with high accuracy can be used when calculating the air mix target opening degree SW according to the formula F2-6 in step S53, the air mixing target opening degree SW can be further increased. It is possible to calculate appropriately, and as a result, the actual blowing temperature can be made closer to the target blowing temperature TAO.

（他の実施形態）
（１）上述の一実施形態では、電気ヒータとしてＰＴＣヒータ１５を用いていたが、ニクロム線等を用いた他の電気ヒータを採用しても良い。 (Other embodiments)
(1) In the above-described embodiment, the PTC heater 15 is used as the electric heater, but another electric heater using a nichrome wire or the like may be used.

（２）上述の一実施形態では、ヒータコア１４の送風空気流れ方向下流側にＰＴＣヒータ１５が配置されているが、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５の配置関係はこれに限定されるものではなく種々変形が可能である。   (2) In the above-described embodiment, the PTC heater 15 is arranged on the downstream side of the heater core 14 in the flow direction of the blown air. However, the arrangement relationship between the heater core 14 and the PTC heater 15 is not limited to this, and various modifications are possible. Is possible.

（３）上述の一実施形態では、本発明の車両用空調装置を、ハイブリッド車両のうちエンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に適用した例を説明しているが、本発明の車両用空調装置の適用はこれに限定されない。例えば、エンジンＥＧを発電機の駆動源として用い、発電された電力をバッテリに蓄え、さらに、バッテリに蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に適用してもよい。   (3) In the above-described embodiment, the vehicle air conditioner according to the present invention is a so-called parallel type hybrid vehicle that can travel by directly obtaining driving force from both the engine EG and the traveling electric motor of the hybrid vehicle. Although the applied example is described, the application of the vehicle air conditioner of the present invention is not limited to this. For example, the engine EG is used as a drive source for the generator, the generated power is stored in a battery, and further, the drive power is obtained from a traveling electric motor that operates by being supplied with the power stored in the battery. The present invention may be applied to a so-called serial type hybrid vehicle.

（４）上述の一実施形態では、本発明の車両用空調装置をハイブリッド車に搭載される車両用空調装置に適用したが、本発明は、ハイブリッド車に限らず、停止時にエンジンを自動停止するアイドリングストップ車、燃料電池車、電気自動車等に搭載される車両用空調装置にも適用可能である。   (4) In the above-described embodiment, the vehicle air conditioner of the present invention is applied to a vehicle air conditioner mounted on a hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and the engine is automatically stopped when stopped. The present invention can also be applied to a vehicle air conditioner mounted on an idling stop vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle or the like.

燃料電池車に搭載される車両用空調装置は、上述した車両用空調装置に対して、図１中のエンジンＥＧを燃料電池に変更し、ヒータコアが燃料電池の冷却水（熱媒体）を熱源として送風空気を加熱するように変更したものである。   The vehicle air conditioner mounted on the fuel cell vehicle changes the engine EG in FIG. 1 to a fuel cell with respect to the vehicle air conditioner described above, and the heater core uses the coolant (heat medium) of the fuel cell as a heat source. It is changed to heat the blown air.

また、電気自動車に搭載される車両用空調装置は、上述した車両用空調装置に対して、図１中のエンジンＥＧを水加熱式電気ヒータに変更し、ヒータコアが水加熱式電気ヒータによって加熱された温水（熱媒体）を熱源として送風空気を加熱するように変更したものである。   In addition, the vehicle air conditioner mounted on the electric vehicle changes the engine EG in FIG. 1 to a water heating type electric heater with respect to the vehicle air conditioner described above, and the heater core is heated by the water heating type electric heater. The hot air (heat medium) is used as a heat source so that the blown air is heated.

これらの車両用空調装置においても、ヒータコアによる送風空気の温度上昇量と電気ヒータによる送風空気の温度上昇量とに基づいて温度調整手段を制御することで、電気ヒータの作動時において、実際の吹出温度が目標吹出温度ＴＡＯに対してずれない（上回らない）ようにすることができ、ひいては空調の省エネルギー化を図ることができる。   Even in these vehicle air conditioners, the temperature adjustment means is controlled on the basis of the temperature rise amount of the blown air by the heater core and the temperature rise amount of the blown air by the electric heater, so that the actual blowout is performed when the electric heater is in operation. It is possible to prevent the temperature from deviating (not exceeding) the target blowing temperature TAO, and thus to save energy in the air conditioning.

１２ 送風機
１４ ヒータコア（加熱用熱交換器）
１５ ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）
１６ 加熱用冷風通路（第１通路）
１７ 冷風バイパス通路（第２通路）
１９ エアミックスドア（温度調整手段）
５０ 空調制御装置（制御手段） 12 Blowers 14 Heater core (heat exchanger for heating)
15 PTC heater (electric heater)
16 Cooling air passage for heating (first passage)
17 Cold air bypass passage (second passage)
19 Air mix door (temperature adjustment means)
50 Air-conditioning control device (control means)

Claims (6)

送風空気を発生する送風機（１２）と、
前記送風空気と熱媒体とを熱交換させて前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
通電により発熱して前記送風空気を加熱する電気ヒータ（１５）と、
前記加熱用熱交換器（１４）および前記電気ヒータ（１５）を収容し、前記送風空気が前記加熱用熱交換器（１４）および前記電気ヒータ（１５）を通過して流れる第１通路（１６）と、前記送風空気が前記加熱用熱交換器（１４）および前記電気ヒータ（１５）をバイパスして流れる第２通路（１７）とを形成するケーシング（１１）と、
前記第１通路（１６）を流れる前記送風空気と、前記第２通路（１７）を流れる前記送風空気との風量割合を変化させて前記送風空気の温度を調整する温度調整手段（１９）と、
前記加熱用熱交換器（１４）による前記送風空気の温度上昇量と、前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）とに基づいて前記温度調整手段（１９）を制御する制御手段（５０）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。 A blower (12) for generating blown air;
A heat exchanger for heating (14) for heating the blown air by exchanging heat between the blown air and the heat medium;
An electric heater (15) that generates heat by energization and heats the blown air;
A first passage (16) that houses the heating heat exchanger (14) and the electric heater (15), and the blown air flows through the heating heat exchanger (14) and the electric heater (15). And a casing (11) that forms a second passage (17) through which the blown air flows by bypassing the heating heat exchanger (14) and the electric heater (15),
Temperature adjusting means (19) for adjusting the temperature of the blown air by changing the air volume ratio between the blown air flowing through the first passage (16) and the blown air flowing through the second passage (17);
The temperature adjusting means (19) is controlled based on the temperature rise amount of the blown air by the heating heat exchanger (14) and the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). A vehicle air conditioner comprising control means (50). 前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の前記温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を前記電気ヒータ（１５）の消費電力（Ｗ）に基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。   The control means (50) calculates the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) based on power consumption (W) of the electric heater (15). Item 2. The vehicle air conditioner according to Item 1. 前記電気ヒータ（１５）は、前記消費電力（Ｗ）の変化に対して温度変化に時間遅れが生じる特性を有しており、
前記制御手段（５０）は、前記時間遅れを考慮して前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の前記温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。 The electric heater (15) has a characteristic that a time delay occurs in a temperature change with respect to a change in the power consumption (W),
The said control means (50) calculates the said temperature rise amount ((DELTA) Tptc) of the said ventilation air by the said electric heater (15) in consideration of the said time delay, The air conditioning for vehicles of Claim 2 characterized by the above-mentioned. apparatus. 前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の前記温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を算出する際に所定の時定数を用いることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。   The vehicle control device according to claim 3, wherein the control means (50) uses a predetermined time constant when calculating the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). Air conditioner. 前記制御手段（５０）は、前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の前記温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）を、前記電気ヒータ（１５）を通過する前記送風空気の風量（Ｖａ）に基づいて算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。   The control means (50) calculates the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15) based on the air volume (Va) of the blown air passing through the electric heater (15). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4. 前記温度調整手段（１９）は、前記第１、第２通路（１６、１７）の開度を調整するエアミックスドア（１９）であり、
前記制御手段（５０）は、前記加熱用熱交換器（１４）による前記送風空気の前記温度上昇量と前記電気ヒータ（１５）による前記送風空気の前記温度上昇量（ΔＴｐｔｃ）とに基づいて前記エアミックスドア（１９）の目標開度を算出し、
さらに、前記制御手段（５０）は、過去に算出した前記目標開度に基づいて前記風量（Ｖａ）を算出することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。 The temperature adjusting means (19) is an air mix door (19) for adjusting the opening degree of the first and second passages (16, 17),
The control means (50) is based on the temperature rise amount of the blown air by the heating heat exchanger (14) and the temperature rise amount (ΔTptc) of the blown air by the electric heater (15). Calculate the target opening of the air mix door (19),
Furthermore, the said control means (50) calculates the said air volume (Va) based on the said target opening calculated in the past, The vehicle air conditioner of Claim 5 characterized by the above-mentioned.
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