JP2013023060A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる温度帯の熱媒体を加熱源として送風空気を加熱する複数の加熱用熱交換器を備える車両用空調装置において、送風機の送風能力を適切に制御する。
【解決手段】第１ヒータコア３１へ流入する比較的低温のエンジン１０の冷却水の上昇に伴って、送風機３４へ出力される第１制御電圧Ｂｖ１を増加させるように決定し、第２ヒータコア３１へ流入する比較的高温のエンジン１０の冷却水の上昇に伴って、送風機３４へ出力される第２制御電圧Ｂｖ１を増加させるように決定する。さらに、第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２を、第１、２ヒータコア３１、３２へ流入する冷却水の第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２に基づいて重み付け平均し、実際に送風機３４へ出力される制御電圧Ｂｖの上限値とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載機器の発生する熱によって加熱された熱媒体を熱源として車室内へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備える車両用空調装置に関する。

従来、車両走行用の駆動力を出力するエンジン（内燃機関）の冷却水（熱媒体）を熱源として、送風機から車室内へ送風される送風空気を加熱する加熱用熱交換器（ヒータコア）を備える車両用空調装置が知られている。

この種の車両用空調装置では、一般的に、送風空気を加熱して車室内の暖房を行う際に、車室内へ吹き出される送風空気の目標吹出温度の上昇に伴って、送風機の送風能力（送風量）を増加させるようにして、車室内温度を乗員の所望の温度まで速やかに上昇させるようにしている。

ところが、エンジンの起動直後のように、エンジンの冷却水が充分に昇温していないときに送風機の送風能力を増加させても、送風空気を充分に加熱することができず、車室内の適切な暖房を実現することができない。さらに、充分に加熱されていない低温の送風空気が車室内へ吹き出されることで、却って乗員の暖房フィーリングを悪化させてしまう。

これに対して、特許文献１の車両用空調装置では、ヒータコアに流入する冷却水の温度低下に伴って送風機の送風能力の上限値を低下させる、いわゆるウォームアップ制御を行っている。これにより、ヒータコアに流入する冷却水の温度が低い時には、送風機の送風能力を低下させて、乗員の暖房フィーリングの悪化を抑制している。

特開２００７−２３０３２１号公報

ところで、近年、地球環境保護を目的として、高効率のエンジンを搭載する車両や、車両走行時にエンジンを停止させて走行用電動モータから出力される駆動力によって走行する、いわゆるハイブリッド車両の普及が進んでいる。この種の車両では、走行状態によって、エンジンの廃熱が減少することがあり、冷却水の温度を充分に昇温させることができなくなってしまうことがある。

その結果、ヒータコアにて送風空気を充分に加熱することができなくなり、車室内の適切な暖房を実現することができなくなってしまう。これに対して、例えば、ハイブリッド車両では、走行用の駆動力を出力させる必要がない走行状態であっても、車室内の暖房時にはエンジンを作動させて冷却水を昇温させる手段が考えられる。しかしながら、このようなエンジンの作動は車両燃費を悪化させる原因となる。

そこで、本発明者らは、先に特願２００９−２６８３５１号（以下、先願例と言う。）にて、エンジンの廃熱が少なくなっても、これを有効に活用して、車両燃費を悪化させることなく、車室内の適切な暖房を実現可能とした車両用空調装置を提案している。

この先願例の車両用空調装置では、エンジンのうちシリンダブロック側から流出する冷却水の温度が、シリンダヘッド側から流出する冷却水の温度よりも高くなること等に着眼し、異なる温度帯の冷却水を、異なる２つのヒータコアへ流入させている。より詳細には、シリンダヘッド側から流出した冷却水を第１ヒータコアへ流入させ、シリンダブロック側から流出した冷却水を第２ヒータコアへ流入させ、さらに、第１ヒータコアを第２ヒータコアよりも送風空気流れ上流側に配置している。

これにより、先願例の車両用空調装置では、第１、第２ヒータコア内を流通する冷却水と送風空気との温度差を確保して、効率的に送風空気を加熱している。その結果、エンジンの廃熱が少なくなっても、異なる温度帯の冷却水のそれぞれが有する熱を有効に利用して送風空気を充分に加熱し、車室内の適切な暖房を実現可能としている。

しかしながら、この先願例の車両用空調装置に対して、特許文献１に開示されたウォームアップ制御を適用しても、送風機の送風能力を適切に制御することは難しい。その理由は、先願例の車両用空調装置では、流量および温度帯の異なる冷却水を、異なる２つのヒータコアへ流入させているからである。

つまり、第１ヒータコアへ流入する比較的温度の低い冷却水に基づいて送風機の送風能力を制御すれば、２つのヒータコアで送風空気を充分に昇温させることができる場合であっても、送風量を増加させることができない。一方、第２ヒータコアへ流入する比較的温度の高い冷却水に基づいて送風機の送風能力を制御すれば、２つのヒータコアで送風空気を充分に昇温させることができない場合にも、送風量を増加させてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、それぞれ異なる温度帯の熱媒体を加熱源として送風空気を加熱する複数の加熱用熱交換器を備える車両用空調装置において、送風機の送風能力を適切に制御することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ空気を送風する送風機（３４）と、車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第１熱媒体を熱源として送風機（３４）から送風された送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（３１）と、車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第２熱媒体を熱源として第１加熱用熱交換器（３１）通過後の送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（３２）とを備え、
第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する第１熱媒体の第１熱媒体温度（Ｔｗ１）は、第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する第２熱媒体の第２熱媒体温度（Ｔｗ２）以下であり、第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）、および、第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）は異なっており、
さらに、第１加熱用熱交換器（３１）における送風空気の第１加熱能力および第２加熱用熱交換器（３２）における送風空気の第２加熱能力の双方に基づいて、送風機（３４）の作動を制御する送風機制御手段（４０ａ）を備える車両用空調装置を特徴とする。

これによれば、第１加熱用熱交換器（３１）における送風空気の第１加熱能力および第２加熱用熱交換器（３２）における送風空気の第２加熱能力の双方に基づいて、送風機（３４）の作動を制御するので、いずれか一方の加熱能力に基づいて制御する場合に対して、送風機（３４）の送風能力を適切に制御することができる。

さらに、第１加熱用熱交換器（３１）および第２加熱用熱交換器（３２）の双方で加熱された送風空気の温度の低下に伴って、送風機（３４）の送風能力を低下させることで、上述したウォーミングアップ制御を実現することができ、乗員の暖房フィーリングの悪化を抑制することができる。

なお、請求項に記載された第１熱媒体を加熱する車載機器および第２熱媒体を加熱する車載機器は、同一のものであってもよいし、別のものであってもよい。また、熱交換器の加熱能力は、所定の風量の送風空気が熱交換器を通過することによって温度上昇する温度上昇量等によって定義できる。

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、送風機制御手段（４０ａ）は、第１熱媒体温度（Ｔｗ１）の上昇に伴って送風機（３４）の送風能力を増加させるように決定する第１送風能力決定手段（Ｓ４２）、および、第２熱媒体温度（Ｔｗ２）の上昇に伴って送風機（３４）の送風能力を増加させるように決定する第２送風能力決定手段（Ｓ４３）を有し、第１送風能力決定手段（Ｓ４２）によって決定される第１送風能力をＢｖ１とし、第２送風能力決定手段（Ｓ４３）によって決定される第２送風能力をＢｖ２とし、実際の送風機（３４）の送風能力をＢｖａ２としたときに、
送風機制御手段（４０ａ）は、
Ｂｖａ２＝ａ×Ｂｖ１＋ｂ×Ｂｖ２（但し、ａ＋ｂ＝１）
となるように、送風機（３４）の送風能力を制御することを特徴とする。

これによれば、具体的に、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２熱媒体温度（Ｔｗ１、Ｔｗ２）に基づいて第１、第２送風能力（Ｂｖ１、Ｂｖ２）を決定することができる。

さらに、実際の送風機（３４）の送風能力（Ｂｖ）を第１、第２送風能力（Ｂｖ１、Ｂｖ２）の平均（ａ＝ｂの場合）あるいは重み付け平均（ａ≠ｂ）によって求めるので、第１、第２加熱能力の影響を適切に反映させて、ウォーミングアップ制御時の送風機（３４）の送風能力を適切に制御することができる。

請求項３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、第１熱媒体温度をＴｗ１とし、第２熱媒体温度をＴｗ２とし、平均熱媒体温度をＴｗａとしたときに、送風機制御手段（４０ａ）は、
Ｔｗａ＝ａ×Ｔｗ１＋ｂ×Ｔｗ２（但し、ａ＋ｂ＝１）
となるように求められた平均熱媒体温度（Ｔｗａ）の上昇に伴って、送風機（３４）の送風能力を増加させることを特徴とする。

これによれば、具体的に、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２熱媒体温度（Ｔｗ１、Ｔｗ２）に基づいて平均熱媒体温度（Ｔｗａ）を決定することができる。

さらに、平均熱媒体温度（Ｔｗａ）を第１、第２熱媒体温度（Ｔｗ１、Ｔｗ２）の平均（ａ＝ｂの場合）あるいは重み付け平均（ａ≠ｂ）によって求めるので、第１、第２加熱能力の影響を適切に反映させて、ウォーミングアップ制御時の送風機（３４）の送風能力を適切に制御することができる。

請求項４に記載の発明のように、請求項２または３に記載の車両用空調装置において、第１流量をＶ１とし、第２流量をＶ２としたときに、
ａ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２）
ｂ＝Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２）
であってもよい。

これによれば、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２流量（Ｖ１、Ｖ２）の影響も反映させて、より一層、適切に送風機（３４）の送風能力を制御することができる。

請求項５に記載の発明のように、請求項２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、第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）は、第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）よりも多くなっており、
ａ＞ｂ
となっていてもよい。

これによれば、第１熱媒体温度（Ｔｗ１）が第２熱媒体温度（Ｔｗ２）以下であっても、第１流量（Ｖ１）が第２流量（Ｖ２）よりも多くなり、第１加熱能力が第２加熱能力よりも高くなっている場合に、第２熱媒体温度（Ｔｗ２）よりも第１熱媒体温度（Ｔｗ１）の重み付けを重くすることができ、より一層、適切に送風機（３４）の送風能力を制御することができる。

請求項６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、送風機制御手段（４０ａ）は、少なくとも第１熱媒体温度（Ｔｗ１）の上昇に伴って、第１加熱用熱交換器（３１）にて加熱された送風空気の第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）を上昇させるように推定し、さらに、第２熱媒体温度（Ｔｗ２）から第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）を減算した値から求められる第２加熱能力（Ｑｗ２）の上昇に伴って、送風機（３４）の送風能力を増加させることを特徴とする。

これによれば、具体的に、第１加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１熱媒体温度（Ｔｗ１）から第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）を推定し、第１加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第２熱媒体温度（Ｔｗ２）と第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）との温度差から第２加熱能力（Ｑｗ２）をより正確に求めることができる。従って、ウォーミングアップ制御時の送風機（３４）の送風能力を適切に制御することができる。

また、請求項７に記載の発明では、車室内へ空気を送風する送風機（３４）と、車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第１熱媒体を熱源として送風機（３４）から送風された送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（３１）と、車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第２熱媒体を熱源として第１加熱用熱交換器（３１）通過後の送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（３２）と、送風機（３４）の作動を制御する送風機制御手段（４０ａ）と、第２加熱用熱交換器（３２）通過後の送風空気の目標温度（ＴＡＯ）を決定する目標温度決定手段（Ｓ３）を備え、
第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する第１熱媒体の第１熱媒体温度（Ｔｗ１）は、第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する第２熱媒体の第２熱媒体温度（Ｔｗ２）以下であり、第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）は、第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）よりも多くなっており、
送風機制御手段（４０ａ）は、第２加熱用熱交換器（３２）通過後の送風空気が目標温度（ＴＡＯ）に近づくように、送風機（３４）の作動を制御する車両用空調装置を特徴とする。

これによれば、第２加熱用熱交換器（３２）通過後の送風空気が目標温度（ＴＡＯ）に近づくように、送風機制御手段（４０ａ）が送風機（３４）の作動を制御するので、充分に加熱されていない低温の送風空気が車室内へ吹き出されないように、送風機（３４）の送風能力を適切に制御することができる。

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一例である。

第１実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態に車両用空調装置の制御フローを示すフローチャートである。 第１実施形態に車両用空調装置の制御フローの要部を示すフローチャートである。 第２実施形態に車両用空調装置の制御フローの要部を示すフローチャートである。 第３実施形態に車両用空調装置の制御フローの要部を示すフローチャートである。 第４実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜３により、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図である。本実施形態では、車両用空調装置１を、内燃機関（エンジン）１０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、いわゆるハイブリッド車両に適用している。

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１０を作動あるいは停止させて、エンジン１０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（ＨＶ走行）や、エンジン１０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（ＥＶ走行）等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動源としてエンジンのみを有する車両に対して燃費を向上させることができる。

また、本実施形態では、エンジン１０として、後述するエンジン制御装置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ガソリンエンジンを採用している。エンジン１０は作動時に発熱を伴う車載機器なので、本実施形態の車両用空調装置１では、エンジン１０の廃熱を利用して、車室内へ送風される送風空気を加熱している。

具体的には、エンジン１０の冷却水を循環させる冷却水循環回路２０に、送風空気を加熱する加熱用熱交換器（後述する、第１、第２ヒータコア３１、３２）を配置して、熱媒体としての冷却水を熱源として送風空気を加熱している。ここで、冷却水循環回路２０について説明する。

まず、エンジン１０は、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１２を有している。そして、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１２を一体に組み付けることによって、エンジン１０の内部に、シリンダヘッド１１を冷却するための冷却水を流通させるシリンダヘッド側流路１１ａおよびシリンダブロック１２を冷却するための冷却水を流通させるシリンダブロック側流路１２ａが形成される。

シリンダブロック１２は、ピストンが往復運動するシリンダボアを形成するとともに、車両搭載状態におけるシリンダボアの下方側に、クランクシャフトおよびピストンとクランクシャフトを連結するコンロッド等を収容するクランクケースが設けられた金属ブロック体である。シリンダヘッド１１は、シリンダボアの上死点側の開口部を閉塞して、シリンダボアおよびピストンとともに燃焼室を形成する金属ブロック体である。

シリンダヘッド側流路１１ａの入口側およびシリンダブロック側流路１２ａの入口側は、エンジン１０の内部に配置された分流部１０ｄにて接続されており、分流部１０ｄは、エンジン１０の外部から冷却水を流入させる流入ポート１０ａに連通している。さらに、流入ポート１０ａには、冷却水を圧送する冷却水ポンプ２１の冷却水吐出口が接続されている。

冷却水ポンプ２１は、ポンプ室を形成するケーシング内に配置された羽根車を電動モータで駆動する電動式の水ポンプである。なお、この電動モータは、エンジン制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（冷却水圧送能力）が制御される。また、本実施形態では、冷却水として、エチレングリコール水溶液を採用している。

一方、シリンダヘッド側流路１１ａの出口側およびシリンダブロック側流路１２ａの出口側は、それぞれエンジン１０から冷却水を流出させる第１、第２流出ポート１０ｂ、１０ｃに連通している。

第１流出ポート１０ｂには、第１流出ポート１０ｂから流出した冷却水の流れを分岐する第１分岐部２２ａが接続されている。第１分岐部２２ａは、３つの冷却水出入口を有する三方継手構造のものである。このような第１分岐部２２ａは、配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷却水通路を設けて構成してもよい。

第１分岐部２２ａの一方の冷却水出口には、第１ヒータコア３１が接続されている。第１ヒータコア３１は、その内部を流通する冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器である。この第１ヒータコア３１は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３３内に配置されている。

第２流出ポート１０ｃには、第２流出ポート１０ｃから流出した冷却水の流れを分岐する第２分岐部２２ｂが接続されている。第２分岐部２２ｂの基本的構成は、第１分岐部２２ａと同様である。さらに、第２分岐部２２ｂの一方の冷却水出口には、第２ヒータコア３２が接続されている。

第２ヒータコア３２は、内部を流通する冷却水と第１ヒータコア３１通過後の送風空気とを熱交換させて、送風空気をさらに加熱する第２加熱用熱交換器である。第２ヒータコア３２の基本的構成は、第１ヒータコア３１と同様であり、第２ヒータコア３２も室内空調ユニット３０のケーシング３３内に配置されている。さらに、第１、第２ヒータコア３１、３２の冷却水出口側は、冷却水ポンプ２１の吸入側に接続されている。

ここで、本実施形態のエンジン１０では、エンジンオイルの粘度増加によるフリクションロスの発生や、エンジン１０の排気経路に配置されて排ガスを浄化する図示しない排ガス浄化用触媒の作動不良を抑制するために、エンジン１０自体の温度を予め定めた温度範囲内に維持するようにしている。さらに、耐ノッキング性を向上させるために、シリンダヘッド１１側の温度を、シリンダブロック１２側の温度よりも低く保つようにしている。

具体的には、シリンダヘッド側流路１１ａから流出し、第１流出ポート１０ｂおよび第１分岐部２２ａを介して、第１ヒータコア３１へ流入する冷却水の温度Ｔｗ１を、４０℃〜４５℃程度とし、シリンダブロック側流路１２ａから流出し、第２流出ポート１０ｃおよび第２分岐部２２ｂを介して、第２ヒータコア３２へ流入する冷却水の温度Ｔｗ２を、８０℃〜９０℃程度としている。

さらに、本実施形態では、第１ヒータコア３１へ流入する冷却水の温度Ｔｗ１および第２ヒータコア３２へ流入する冷却水の温度Ｔｗ２を上述した温度帯とするために、シリンダヘッド側流路１１ａを流通する冷却水流量が、シリンダブロック側流路１２ａを流通する冷却水流量よりも多くなるようにしている。

このような流量調整は、分流部１０ｄ、シリンダヘッド側流路１１ａ、シリンダブロック側流路１２ａ、および、第１、第２分岐部２２ａ、２２ｂに形成される冷却水流路の流路断面積（圧力損失特性）等を調整することによって行うことができる。もちろん、分流部１０ｄから第１分岐部２２ａへ至る冷却水流路や、分流部１０ｄから第２分岐部２２ｂへ至る冷却水流路等に流量調整弁を配置して、流量調整を行ってもよい。

なお、以下の説明では、それぞれの第１、第２ヒータコア３１、３２へ流入する冷却水の相違を明確化するために、第１ヒータコア３１へ流入する冷却水を第１熱媒体と記載し、第１熱媒体の温度を第１熱媒体温度Ｔｗ１と記載し、さらに、第１熱媒体の流量を第１流量Ｖ１と記載する。

一方、第２ヒータコア３２へ流入する冷却水を第２熱媒体と記載し、第２熱媒体の温度を第２熱媒体温度Ｔｗ２と記載し、さらに、第２熱媒体の流量を第２流量Ｖ２と記載する。なお、本実施形態では、シリンダヘッド側流路１１ａの冷却水流量がシリンダブロック側流路１２ａの冷却水流量よりも多くなるだけでなく、第１流量Ｖ１についても第２流量Ｖ２よりも多くなるようにしている。

第１分岐部２２ａの他方の冷却水出口から流出した冷却水および第２文意部２２ｂの他方の冷却水出口から流出した冷却水は、合流部２３にて合流し、ラジエータ２４およびバイパス通路２５側へ流出する。合流部２３の基本的構成は、第１、第２分岐部２２ａ、２２ｂと同様であり、３つの冷却水出入口のうち２つを冷却水入口とし、別の１つを冷却水出口としたものである。

ラジエータ２４は、合流部２３にて合流した冷却水と外気とを熱交換させて、冷却水の有する熱量を外気に放熱させる放熱用熱交換器である。ラジエータ２４の冷却水出口側は、冷却水ポンプ２１の吸入側に接続されている。バイパス通路２５は、合流部２３にて合流した冷却水を、ラジエータ２４を迂回させて冷却水ポンプ２１の吸入側へ導く冷却水通路である。

バイパス通路２５の出口側には、バイパス通路２５を流通する冷却水の流量を調整するサーモスタット２６が配置されている。サーモスタット２６は、温度によって体積変化するサーモワックス（感温部材）によって弁体を変位させて冷却水通路を開閉する機械的機構で構成される冷却水温度応動弁である。

より具体的には、このサーモスタット２６は、冷却水ポンプ２１吸入側の冷却水温度が予め定めた基準吸入側温度（本実施形態では、６５℃）以下になると、ラジエータ２４出口側と冷却水ポンプ２１吸入側とを接続する冷却水通路を閉塞し、バイパス通路２５出口側と冷却水ポンプ２１吸入側とを接続する冷却水通路を全開状態とする。

さらに、冷却水ポンプ２１吸入側の冷却水温度が基準吸入側温度より高くなるに伴って、ラジエータ２４出口側と冷却水ポンプ２１吸入側とを接続する冷却水通路の開度を増加させ、バイパス通路２５出口側と冷却水ポンプ２１吸入側とを接続する冷却水通路の開度を縮小させる。

これにより、冷却水ポンプ２１吸入側の冷却水温度が基準吸入側温度に近づくようにバイパス流量が調整される。従って、冷却水がラジエータ２４にて過度に冷却されて、冷却水温度が送風空気を加熱するために必要な温度以下に冷却されてしまうことや、エンジン１０自体の温度が低下して、エンジンオイルの粘度増加によるフリクションロスが発生してしまうこと等を抑制できる。

本実施形態の冷却水循環回路２０は、上記の如く構成されているので、エンジン１０の通常作動時には、図１の実線矢印に示すように冷却水が流れる。なお、図１では、ラジエータ２４へ冷却水が流入する矢印を図示しているが、前述の如く、ラジエータ２４には、冷却水が流入しないこともある。

次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０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３３内に、送風機３４、蒸発器３５および前述の第１、第２ヒータコア３１、３２等を収容して構成されたものである。

ケーシング３３は、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するもので、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３３の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３６が配置されている。この内外気切替装置３６は、ケーシング３３内へ導入される車室内空気（内気）と車室外空気（外気）との導入比率を変更するもので、後述する空調制御装置４０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。

内外気切替装置３６の空気流れ下流側には、内外気切替装置３６を介して吸入された空気を車室内へ向けて送風する送風機３４が配置されている。この送風機３４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４０から出力される制御電圧（ブロワモータ電圧）Ｂｖによって回転数（送風能力）が制御される。

送風機３４の空気流れ下流側には、蒸発器３５が配置されている。蒸発器３５は、周知の蒸気圧縮式の冷凍サイクル（図示せず）を構成する構成機器の１つであり、冷凍サイクル内の低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、送風機３４から送風された送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

蒸発器３５の空気流れ下流側には、第１、第２ヒータコア３１、３２が送風空気の流れ方向に対してこの順で配置されている。換言すると、第１ヒータコア３１は、第２ヒータコア３２に対して送風空気流れの上流側に配置されている。また、蒸発器３５の空気流れ下流側には、蒸発器３５にて冷却された送風空気（冷風）を、第１、第２ヒータコア３１、３２を迂回させて流す冷風パイパス通路３７が形成されている。

さらに、蒸発器３５の空気流れ下流側であって、かつ、第１ヒータコア３１の空気流れ上流側には、蒸発器３５通過後の送風空気のうち、第１、第２ヒータコア３１、３２を通過させる送風空気の風量と冷風パイパス通路３７を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整するエアミックスドア３８が配置されている。

また、第２ヒータコア３２および冷風バイパス通路３７の空気流れ下流側には、第１、第２ヒータコア３１、３２にて冷媒と熱交換して加熱された送風空気（温風）と第１、第２ヒータコア３１、３２を迂回して加熱されていない送風空気（冷風）とを混合させる図示しない混合空間が設けられている。

ケーシング３３の空気流れ最下流部には、混合空間３５にて混合された空調風を、冷却対象空間である車室内へ吹き出す吹出口が配置されている。具体的には、この吹出口としては、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、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、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（いずれも図示せず）が設けられている。

従って、エアミックスドア３８が風量割合を調整することによって、混合空間にて混合された空調風の温度が調整され、各吹出口から吹き出される空調風の温度が調整される。つまり、エアミックスドア３８は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整手段を構成している。なお、エアミックスドア３８は、空調制御装置４０から出力される制御信号によって作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。

さらに、フェイス吹出口、フット吹出口、および、デフロスタ吹出口の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、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、リンク機構等を介して、空調制御装置４０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図示しないサーボモータによって駆動される。

また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して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、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード等がある。

次に、空調制御装置４０およびエンジン制御装置５０について説明する。空調制御装置４０およびエンジン制御装置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る。そして、このＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、それぞれ出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

具体的には、空調制御装置４０の出力側には、前述の内外気切替装置３６、送風機３４、エアミックスドア３８用のサーボモータ、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する各種構成機器（例えば、圧縮機）等が接続されている。一方、空調制御装置４０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気温センサ、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ４３、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ、蒸発器３５からの吹出空気温度（冷媒蒸発温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ等の空調制御用のセンサ群が接続されている。

さらに、空調制御装置４０の入力側には、車室内に配置された操作パネルが接続されている。この操作パネルには、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、送風機３４の風量をマニュアル設定する風量スイッチ、吹出口モードをマニュアル設定する吹出口モードスイッチ等が設けられている。

また、空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものである。本実施形態では、特に空調制御装置４０のうち、送風機３４の送風能力を制御するために送風機３４の電動モータの作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が送風機制御手段４０ａを構成する。

エンジン制御装置５０の出力側には、上述した冷却水ポンプ２１の他に、エンジン１０を構成する各種エンジン構成機器等が接続されている。具体的には、エンジン１０に燃料を供給する燃料噴射弁（インジェクタ）の駆動回路等が接続されている。

一方、エンジン制御装置５０の入力側には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ、車速Ｖｖを検出する車速センサ、バッテリの電圧ＶＢを検出する電圧計、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ、第１熱媒体温度Ｔｗ１を検出するヘッド側冷却水温度検出手段としてのヘッド側サーミスタ４１、第２熱媒体温度Ｔｗ２を検出するブロック側冷却水温度検出手段としてのブロック側サーミスタ４２等のエンジン制御用のセンサ群が接続されている。

なお、図１では、ヘッド側サーミスタ４１を室内空調ユニット３０のケーシング３１の外部に配置した例を図示しているが、ヘッド側サーミスタ４１は、第１分岐部２２ａから第１ヒータコア３１へ至る冷却水通路を流通する冷却水の温度を検出できれば、例えば、第１分岐部２２ａあるいは第１ヒータコア３１に取り付けられていてもよい。

もちろん、ブロック側サーミスタ４２についても同様に、第２分岐部２２ｂから第２ヒータコア３２へ至る冷却水通路を流通する冷却水の温度を検出できれば、第２分岐部２２ｂあるいは第２ヒータコア３２に取り付けられていてもよい。

また、エンジン制御装置５０は、その出力側に接続された各種エンジン構成機器を制御する制御手段が一体に構成されたものである。例えば、エンジン制御装置５０のうち、冷却水ポンプ２１の冷却水圧送能力を制御するために電動モータの作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が冷却水圧送能力制御手段を構成する。

さらに、本実施形態の空調制御装置４０およびエンジン制御装置５０は、互いに電気的に接続されて、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制御対象機器の作動を制御することもできる。従って、空調制御装置４０およびエンジン制御装置５０を１つの制御装置として一体的に構成してもよい。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。まず、エンジン１０の作動について説明する。車両スタートスイッチが投入されて車両が起動すると、エンジン制御装置５０が、予め定めた所定の冷却水圧送能力となるように冷却水ポンプ２１を作動させるとともに、所定の制御周期毎に入力側に接続された各種エンジン制御用のセンサ群の検出信号を読み込み、読み込まれた検出値に基づいて車両の走行負荷を検出する。

さらに、検出された走行負荷に応じてエンジン１０を作動あるいは停止させる。これにより、ハイブリッド車両では、上述したＨＶ走行やＥＶ走行が切り替えられる。その結果、ハイブリッド車両では、車両走行用の駆動源としてエンジンのみを有する通常の車両に対して燃費を向上させることができる。

また、エンジン制御装置５０が、冷却水ポンプ２１を作動させることによって、冷却水がエンジン１０内を流通し、エンジン１０の廃熱を吸熱してエンジン１０を冷却するとともに、吸熱した廃熱をラジエータ２４にて大気に放熱する。この際、サーモスタット２６の機能により、冷却水の温度が上昇すると冷却水は主にラジエータ２４側へ流れ、冷却水の温度が低下すると冷却水は主にバイパス通路２５側へ流れる。

冷却水がバイパス通路２５側を流通する際には、ラジエータ２４における冷却水の放熱は殆ど行われない。その結果、エンジン１０が作動している際には、エンジン１０自体の温度が予め定めた温度範囲内に維持され、上述したフリクションロスの発生あるいは排ガス浄化用触媒の作動不良等が抑制される。

ところで、本実施形態のハイブリッド車両では、ＥＶ走行時にエンジン１０が停止してしまうと、冷却水の温度を上昇させることができない。そこで、エンジン制御装置５０では、エンジン１０自体の温度が予め定めた基準暖機温度Ｔ１（本実施形態では、３０℃）以下になると、走行状態とは無関係にエンジン１０を作動させて冷却水の温度を上昇させる暖機制御を行う。

なお、この場合のエンジン１０自体の温度としては、シリンダヘッド側流路１１ａから流出する冷却水温度に対して高温となるシリンダブロック側流路１２ａの冷却水温度、あるいは、上述した第２熱媒体温度Ｔｗ２を採用すればよい。もちろん、エンジン１０自体の温度を検出する温度検出手段を設け、この温度検出手段の検出値を採用してもよい。

次に、図２、図３を用いて、車両用空調装置１の作動について説明する。図２、図３は、空調制御装置４０が実行する制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両スタートスイッチが導入された状態で、操作パネルの車両用空調装置１の作動スイッチが投入（ＯＮ）されると開始される。なお、図２、図３の示すフローチャートの各制御ステップは、それぞれ空調制御装置４０が有する機能実現手段を構成している。

まず、ステップＳ１では、フラグ、タイマ、制御変数等のイニシャライズ（初期化）が行われる。そして、次のステップＳ２にて、空調制御用のセンサ群４３の検出信号、エンジン制御装置５０からの制御信号、および、操作パネルの操作信号を読み込んで、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２にて読み込まれた検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。従って、この制御ステップＳ３は、特許請求の範囲に記載された目標温度決定手段を構成している。

具体的には、この目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサによって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサによって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ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。

続くステップＳ４では、ステップＳ３にて算出された目標吹出温度ＴＡＯおよびステップＳ２にて読み込んだ検出信号、制御信号および操作信号に基づいて、空調制御装置４０の出力側に接続された各種制御対象機器の制御状態を決定する。

例えば、エアミックスドア３８用のサーボモータへ出力される制御信号については、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器３５からの吹出空気温度Ｔｅの検出値および第２熱媒体温度Ｔｗ２の検出値を用いて、車室内へ吹き出される空気の温度が車室内温度設定スイッチによって設定された乗員の所望の温度となるように決定される。

より具体的には、目標吹出温度ＴＡＯと吹出空気温度Ｔｅとの差の拡大および第２熱媒体温度Ｔｗ２と吹出空気温度Ｔｅとの差の縮小に伴って、エアミックスドア３８の開度を冷風バイパス通路３７側の通風面積を縮小させるとともに、第１、第２ヒータコア３１、３２側の通風面積を拡大するように決定する。

そのため、エアミックスドア３８は、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）では、冷風バイパス通路３７側を全開とし、第１、第２ヒータコア３１、３２側を全閉とする最大冷房位置に変位し、目標吹出温度ＴＡＯの極高温域（最大暖房域）では、冷風バイパス通路３７側を全閉とし、第１、第２ヒータコア３１、３２側を全開とする最大暖房位置に変位する。

また、吹出口モード切替手段用のサーボモータへ出力される制御信号については、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するに伴って、吹出口モードがフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替えられるように決定される。従って、目標吹出温度ＴＡＯが低温となる夏場にはフェイスモードが選択されやすく、目標吹出温度ＴＡＯが高温となる冬場にはフットモードが選択されやすい。

また、送風機３４の電動モータに出力する制御電圧Ｂｖ、すなわち送風機３５の送風能力については、図３のフローチャートに示すように決定される。なお、図３は、制御ステップＳ４のサブルーチンとして実行される制御処理である。

まず、ステップＳ４１では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、送風機３４の電動モータに出力する第１仮制御電圧Ｂｖａ１を決定して、ステップＳ４２へ進む。

具体的には、この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で第１仮制御電圧Ｂｖａ１を高電圧にして、送風機３４の送風量が最大風量に近づくように制御する。さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、第１仮制御電圧Ｂｖａ１を減少させて送風量を減少させるように制御する。

ここで、エンジン１０の起動直後のように、エンジン１０の冷却水が充分に昇温していないときに送風機３４の送風能力を増加させても、送風空気を充分に加熱することができない。さらに、車室内へ外気温よりも高い温度に加熱された送風空気を吹き出す暖房時に、充分に加熱されていない低温の送風空気が車室内へ吹き出されてしまうと、却って乗員の暖房フィーリングを悪化させてしまう。

そこで、本実施形態の制御ステップＳ４２〜Ｓ４４では、第１ヒータコア３１における送風空気の加熱能力（第１加熱能力）および第２ヒータコア３２における送風空気の加熱能力（第２加熱能力）の双方に基づいて、送風機３４の送風能力の上限値となる第２仮制御電圧Ｂｖａ２を決定している。

まず、ステップＳ４２では、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、第１熱媒体温度Ｔｗ１の上昇に伴って送風機３４の第１制御電圧Ｂｖ１を決定する。すなわち、第１熱媒体温度Ｔｗ１の上昇に伴って送風機３４の送風能力を増加させるように決定する。

続く、ステップＳ４３では、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、第２熱媒体温度Ｔｗ２の上昇に伴って送風機３４の第２制御電圧Ｂｖ２を決定する。すなわち、第２熱媒体温度Ｔｗ２の上昇に伴って送風機３４の送風能力を増加させるように決定する。

つまり、ステップＳ４２およびＳ４２にでは、それぞれ第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２に基づいて第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２を決定している。従って、本実施形態の制御ステップＳ４２およびＳ４３は、それぞれ特許請求の範囲に記載された第１、第２送風能力決定手段を構成している。

なお、図３では、ステップＳ４２およびＳ４３にて、同様の制御マップの説明図を記載しているが、これらの制御マップは、それぞれ第１、第２ヒータコア３１、３２のみの送風空気の加熱能力を実験的に検証し、その検証結果に基づいて決定されている。従って、ステップＳ４２およびＳ４３に記載された制御マップの説明図（グラフ）における縦軸および横軸の値は、互いに異なる値となる。

また、ステップＳ４２およびＳ４３で決定される第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２は、第１熱媒体温度Ｔｗ１が４０℃〜４５℃程度となり、第２熱媒体温度Ｔｗ２が８０℃〜９０℃程度となっている通常作動時には、いずれもステップＳ４１で決定される第１仮制御電圧Ｂｖａ１よりも高い値となる。

次に、制御ステップＳ４４では、以下数式Ｆ２〜Ｆ４により、第２仮制御電圧Ｂｖａ２を算出してステップＳ４５へ進む。
Ｂｖａ２＝ａ×Ｂｖ１＋ｂ×Ｂｖ２…（Ｆ２）
ａ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２）…（Ｆ３）
ｂ＝Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２）…（Ｆ４）
なお、前述の如く、Ｖ１は第１ヒータコア３１へ流入する冷却水である第１熱媒体の流量であり、Ｖ２は第２ヒータコア３２へ流入する冷却水である第２熱媒体の流量である。また、上記数式Ｆ２〜Ｆ４から明らかなように、第２仮制御電圧Ｂｖａ２は、第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２の平均（ａ＝ｂの場合）あるいは重み付け平均（ａ≠ｂ）によって求められることになる。

ステップＳ４５では、ステップＳ４１にて決定された第１仮制御電圧Ｂｖａ１と第２仮制御電圧Ｂｖａ２のうち小さい方の値を、実際に送風機３４へ出力される制御電圧Ｂｖに決定して、メインルーチンへ戻る
次に、図２のステップＳ５では、ステップ４にて決定された制御状態が得られるように、空調制御装置４０から出力側に接続された各種制御対象機器に対して、制御信号および制御電圧が出力される。続くステップＳ６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。

従って、本実施形態の車両用空調装置１では、送風機３４から送風された送風空気が蒸発器３５にて冷却される。そして、蒸発器３５にて冷却された冷風は、エアミックスドア３８の開度に応じて、第１ヒータコア３１および冷風バイパス通路３７へ流入する。

第１ヒータコア３１へ流入した送風空気は、第１ヒータコア３１→第２ヒータコア３２の順に通過する際に加熱されて、混合空間にて冷風バイパス通路３４を通過した冷風と混合される。そして、混合空間にて温度調整された冷風が、各吹出口を介して車室内に吹き出される。これにより、車室内の空調が実現される。

この際、第１熱媒体温度Ｔｗ１が４０℃〜４５℃程度となり、第２熱媒体温度Ｔｗ２が８０℃〜９０℃程度となっている通常作動時には、第１仮制御電圧Ｂｖａ１が、第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２の平均あるいは重み付け平均によって求められる第２仮制御電圧Ｂｖａよりも小さい値になる。

従って、制御ステップＳ４５では、実際に送風機３４へ出力される制御電圧Ｂｖを第１仮制御電圧Ｂｖａ１に決定し、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で、送風機３４の送風量を増加させることができる。その結果、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域では即効冷房を実現でき、目標吹出温度ＴＡＯの極高温域では即効暖房を実現できる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、第１、第２ヒータコア３１、３２の２つの加熱用熱交換器を有し、空気流れ上流側に配置される第１ヒータコア３１へ流入する冷却水温度（第１熱媒体温度）Ｔｗ１を、空気流れ下流側に配置される第２ヒータコア３２へ流入する冷却水温度（第２熱媒体温度）Ｔｗ２よりも低くしている。

これにより、双方のヒータコア３１、３２における冷却水と送風空気との温度差を確保して送風空気を効率的に加熱することができる。このことは、本実施形態のハイブリッド車両のように、走行中にエンジン１０が停止して冷却水の温度を昇温させることのできない車両において、暖房時に車室内へ送風される送風空気を充分に加熱できる点で、極めて有効である。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、制御ステップＳ４２〜Ｓ４５にて説明したように、暖房時に充分に加熱されていない低温の送風空気が車室内へ吹き出されてしまうことを抑制するために、送風機３４の送風能力の上限値となる第２仮制御電圧Ｂｖａ２を決定する制御（従来技術のウォームアップ制御に対応する制御）を行うことができる。

この際、上記数式Ｆ２〜Ｆ４に示すように、第１、第２ヒータコア３１、３２の第１、第２加熱能力の双方に基づいて、第２仮制御電圧Ｂｖａ２を決定しているので、第１熱媒体温度Ｔｗ１あるいは第２熱媒体温度Ｔｗ２のいずれか一方のみを用いる場合に対して、送風機３４の送風能力を適切に制御することができ、適切なウォーミングアップ制御を実現することができる。

つまり、上記数式Ｆ２〜Ｆ４によれば、具体的に、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を用いて第１、第２制御電圧Ｂｖ１、Ｂｖ２を決定し、さらに、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２を用いて第１制御電圧Ｂｖ１および第２制御電圧Ｂｖ２を重み付け平均した値を第２仮制御電圧Ｂｖａ２としている。

従って、第２仮制御電圧Ｂｖａ２に、第１、第２加熱能力の影響を適切に反映させて、第１、第２ヒータコア３１、３２の双方で加熱された送風空気の温度の低下に伴って、送風機３４の送風能力を低下させることができ、適切なウォーミングアップ制御を実現することができる。

ここで、熱交換器の加熱能力は、所定の風量の送風空気が熱交換器を通過することによって温度上昇する温度上昇量によって定義できる。従って、第１熱媒体温度Ｔｗ１が第２熱媒体温度Ｔｗ２よりも低くなっていても、第１流量Ｖ１が第２流量Ｖ２よりも多くなっていると、第１加熱能力が第２加熱能力を上回ることがある。

さらに、本発明者らの検討によれば、本実施形態の車両用空調装置１では、第１流量Ｖ１が第２流量Ｖ２を大きく上回っていることから、第１加熱能力が第２加熱能力よりも高くなることが判っている。このような場合、本実施形態の数式Ｆ３、Ｆ４から明らかなように、ａ＞ｂという関係とすることで、数式Ｆ２にて、第２熱媒体温度Ｔｗ２よりも第１熱媒体温度Ｔｗ１の重み付けを重くすることができ、適切に送風機３４の送風能力を制御することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、制御ステップＳ４にて、送風機３４の電動モータに出力する制御電圧Ｂｖを決定するサブルーチンを図４に示すように変更した例を説明する。なお、図４では、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。

具体的には、図４に示すように、第１実施形態のステップＳ４１と同様に、第１仮制御電圧Ｂｖａ１を決定して、ステップＳ４６へ進む。

ステップＳ４６では、以下数式Ｆ５と第１実施形態で説明した数式Ｆ３、Ｆ４に基づいて、平均熱媒体温度Ｔｗａを決定して、ステップＳ４７へ進む。
Ｔｗａ＝ａ×Ｔｗ１＋ｂ×Ｔｗ２…（Ｆ５）
ａ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２）…（Ｆ３）
ｂ＝Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２）…（Ｆ４）
なお、数式Ｆ５におけるＴｗ１は第１熱媒体温度であり、Ｔｗ２は第２熱媒体温度である。

ステップＳ４７では、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、平均熱媒体温度Ｔｗａの上昇に伴って送風機３４の第２仮制御電圧Ｂｖａ２を決定する。すなわち、平均熱媒体温度Ｔｗａの上昇に伴って送風機３４の送風能力を増加させるように決定して、ステップＳ４５へ進む。

つまり、ステップＳ４７では、それぞれ第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータである第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を、第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２に基づいて平均熱媒体温度Ｔｗａを決定している。その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。

本実施形態では、具体的に、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２を用いて、第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を重み付け平均した値を平均熱媒体温度Ｔｗａとしている。従って、第１実施形態と同様に、送風機３４の送風能力の上限値となる第２仮制御電圧Ｂｖａ２を適切に決定することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態においても、ａ＞ｂという関係とすることで、数式Ｆ２にて、第２熱媒体温度Ｔｗ２よりも第１熱媒体温度Ｔｗ１の重み付けを重くすることができ、適切に送風機３４の送風能力を制御することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、制御ステップＳ４にて、送風機３４の電動モータに出力する制御電圧Ｂｖを決定するサブルーチンを図５に示すように変更した例を説明する。

具体的には、図５に示すように、第１実施形態のステップＳ４１と同様に、第１仮制御電圧Ｂｖａ１を決定して、ステップＳ４８へ進む。ステップＳ４８では、第１熱媒体温度Ｔｗ１に基づいて、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、第１ヒータコア３１にて加熱された送風空気の温度（第１加熱後温度）Ｔａ１＿ｏｕｔを推定する。

本実施形態のステップＳ４８では、具体的に、第１熱媒体温度Ｔｗ１の上昇に伴って、第１加熱後温度Ｔａ１＿ｏｕｔを上昇させるように決定して、ステップＳ４９へ進む。ステップＳ４９では、第２熱媒体温度Ｔｗ２から第１加熱後温度Ｔａ１＿ｏｕｔを減算した値を第２加熱能力Ｑｗ２として、ステップＳ５０へ進む。

ステップＳ５０では、予め空調制御装置４０の記憶回路に記憶された制御マップを参照して、第２加熱能力Ｑｗ２の上昇に伴って送風機３４の第２仮制御電圧Ｂｖａ２を決定する。すなわち、第２加熱能力Ｑｗ２の上昇に伴って送風機３４の送風能力を増加させるように決定して、ステップＳ４５へ進む。その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。

本実施形態では、具体的に、第１加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第１熱媒体温度Ｔｗ１から第１加熱後温度Ｔａ１＿ｏｕｔを推定し、第２加熱能力を決定づけるパラメータの一つである第２熱媒体温度Ｔｗ２と第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）との温度差から第２加熱能力Ｑｗ２をより正確に求めることができる。その結果、第１実施形態と同様に、適切なウォーミングアップ制御を実現することができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、図６の全体構成図に示すように、第２室内空調ユニット３０のケーシング３１内に形成される混合空間内の送風空気の温度Ｔａ２＿ｏｕｔを検出する送風空気温度検出手段である送風空気温度センサ４４を追加した例を説明する。さらに、本実施形態の制御ステップＳ４にて、送風機３４の電動モータに出力する制御電圧Ｂｖを決定するサブルーチンを変更している。

具体的には、本実施形態の制御ステップＳ４にて実行されるサブルーチンでは、制御ステップＳ３にて決定された目標吹出温度ＴＡＯと混合空間内の送風空気の温度Ｔａ２＿ｏｕｔとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、混合空間内の送風空気の温度Ｔａ２＿ｏｕｔが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように制御電圧Ｂｖを決定する。その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。

ここで、ウォーミングアップ制御時のようにエアミックスドア３８が最大暖房位置に変位している際の混合空間内の送風空気の温度Ｔａ２＿ｏｕｔは、実質的に、第２加熱用熱交換器３２通過後の送風空気の温度となる。従って、Ｔａ２＿ｏｕｔが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように制御電圧Ｂｖを決定することで、ウォーミングアップ制御時の送風機３４の送風能力を適切に制御することができる。

さらに、本実施形態では、ウォーミングアップ制御時に限定されることなく、車室内へ送風される温度を目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、シリンダヘッド側流路１１ａから流出して第１ヒータコア３１へ流入する冷却水を第１熱媒体とし、シリンダブロック側流路１２ａから流出して第２ヒータコア３２へ流入する冷却水を第２熱媒体としているが、第１、第２熱媒体はこれに限定されない。

換言すると、上述の実施形態では、第１、第２熱媒体として、同一の車載機器（エンジン１０）の発生する熱によって加熱される熱媒体を採用した例を説明したが、第１、第２熱媒体が異なる車載機器の発生する熱によって加熱される熱媒体であってもよい。つまり、作動時に発熱を伴う車載機器は、エンジン１０に限定されない。

例えば、車載機器として、走行用電動モータ、インバータ等の電気機器、電気ヒータ（ＰＴＣヒータ）、さらに、燃料電池を搭載する車両では、燃料電池を採用することができる。さらに、具体的には、第１熱媒体温度Ｔｗ１が第２熱媒体温度Ｔｗ２以下となれば、第１熱媒体として、走行用電動モータを冷却するモータ用冷却水を採用し、第２熱媒体として、エンジン１０の冷却水を採用することができる。

（２）上述の実施形態では、数式Ｆ２〜Ｆ５に示すように、第１、第２加熱能力を決定づけるパラメータとして、第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を用い、さらに、重み付け平均を行うための係数ａ、ｂを第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２に基づいて算出した例を説明したが、第１、第２加熱能力を他の算出方法で求めてもよい。

例えば、上述の第４実施形態の第１加熱用熱交換器３１通過後の送風空気の温度（第１通過後温度）Ｔａ１＿ｏｕｔを検出する温度センサと、第５実施形態の第２加熱用熱交換器３２通過後の送風空気の温度（第２通過後温度）Ｔａ２＿ｏｕｔを検出する温度センサの双方を設けて、これらの温度センサの検出値を用いてもよい。

具体的には、
ａ＝（Ｔａ１＿ｏｕｔ−Ｔａｍ）×Ｖ１／｛（Ｔａ１＿ｏｕｔ−Ｔａｍ）×Ｖ１＋（Ｔａ２＿ｏｕｔ−Ｔａ１＿ｏｕｔ）×Ｖ２｝
ｂ＝（Ｔａ２＿ｏｕｔ−Ｔａ１＿ｏｕｔ）×Ｖ２／｛（Ｔａ１＿ｏｕｔ−Ｔａｍ）×Ｖ１＋（Ｔａ２＿ｏｕｔ−Ｔａ１＿ｏｕｔ）×Ｖ２｝
とすればよい。

これによれば、第１、第２加熱能力を決定づける第１ヒータコア３１出口側送風空気と入口側送風空気との温度差、および、第２ヒータコア３１出口側送風空気と入口側送風空気との温度差に基づいて、ウォーミングアップ制御時の送風機３４の送風能力を適切に制御することができる。

また、第１熱媒体温度Ｔｗ１と第１流量Ｖ１との積算値である第１最大放熱量をＱ１とし、第２熱媒体温度Ｔｗ１と前記第２流量Ｖ１との積算値である第２最大放熱量をＱ２としたときに、
ａ＝Ｑ１／（Ｑ１＋Ｑ２）
ｂ＝Ｑ２／（Ｑ１＋Ｑ２）
としてもよい。

また、ａ、ｂの値を予め定めた定数として決定しておいてもよい。

（３）上述の実施形態では、分流部１０ｄ、シリンダヘッド側流路１１ａ、シリンダブロック側流路１２ａ、および、第１、第２分岐部２２ａ、２２ｂに形成される冷却水流路の流路断面積（圧力損失特性）によって、第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２の調整を行った例を説明したが、流量調整弁して第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２の調整を行う場合には、上記数式Ｆ２、Ｆ３の算出を行う際に、流量調整弁に出力される制御信号に基づいて決定される第１、第２流量Ｖ１、Ｖ２を用いてもよい。

（４）上述の実施形態では、第１、第２熱媒体温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を検出するために、それぞれヘッド側冷却水温度検出手段としてのヘッド側サーミスタ４１、ブロック側冷却水温度検出手段としてのブロック側サーミスタ４２を採用した例を説明したが、これらのセンサはいずれか一方とすることができる。

例えば、ヘッド側サーミスタ４１を用いて、ブロック側サーミスタ４２を廃止する場合は、第１熱媒体温度Ｔｗ１、エンジン回転数、エンジン負荷等に基づいて第２熱媒体温度Ｔｗ２を算出してもよい。また、第１熱媒体温度Ｔｗ１に対して予め定めた係数を積算した値を第２熱媒体温度Ｔｗ２としてもよい。

（５）上述の実施形態では、制御ステップＳ４におけるエアミックスドア３８の開度制御に第２熱媒体温度Ｔｗ２を用いた例を説明したが、エアミックスドア３８の開度制御に用いられる冷却水温度はこれに限定されない。例えば、第２実施形態の制御ステップＳ４６で算出した平均熱媒体温度Ｔｗａを用いてもよい。

１０ エンジン
３１ 第１ヒータコア
３２ 第２ヒータコア
３４ 送風機
４０ 空調制御装置
４０ａ 送風機制御手段
４２ 第１送風能力決定手段
４３ 第２送風能力決定手段

Claims (7)

1. 車室内へ空気を送風する送風機（３４）と、
   車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第１熱媒体を熱源として前記送風機（３４）から送風された送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（３１）と、
   車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第２熱媒体を熱源として前記第１加熱用熱交換器（３１）通過後の送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（３２）とを備え、
   前記第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する前記第１熱媒体の第１熱媒体温度（Ｔｗ１）は、前記第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する前記第２熱媒体の第２熱媒体温度（Ｔｗ２）以下であり、
   前記第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する前記第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）、および、前記第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する前記第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）は異なっており、
   さらに、前記第１加熱用熱交換器（３１）における前記送風空気の第１加熱能力および前記第２加熱用熱交換器（３２）における前記送風空気の第２加熱能力の双方に基づいて、前記送風機（３４）の作動を制御する送風機制御手段（４０ａ）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記送風機制御手段（４０ａ）は、前記第１熱媒体温度（Ｔｗ１）の上昇に伴って前記送風機（３４）の送風能力を増加させるように決定する第１送風能力決定手段（Ｓ４２）、および、前記第２熱媒体温度（Ｔｗ２）の上昇に伴って前記送風機（３４）の送風能力を増加させるように決定する第２送風能力決定手段（Ｓ４３）を有し、
   前記第１送風能力決定手段（Ｓ４２）によって決定される第１送風能力をＢｖ１とし、第２送風能力決定手段（Ｓ４３）によって決定される第２送風能力をＢｖ２とし、実際の前記送風機（３４）の送風能力をＢｖａ２としたときに、
   前記送風機制御手段（４０ａ）は、
   Ｂｖａ２＝ａ×Ｂｖ１＋ｂ×Ｂｖ２（但し、ａ＋ｂ＝１）
   となるように、前記送風機（３４）の送風能力を制御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。
3. 前記第１熱媒体温度をＴｗ１とし、前記第２熱媒体温度をＴｗ２とし、平均熱媒体温度をＴｗａとしたときに、
   前記送風機制御手段（４０ａ）は、
   Ｔｗａ＝ａ×Ｔｗ１＋ｂ×Ｔｗ２（但し、ａ＋ｂ＝１）
   となるように求められた前記平均熱媒体温度（Ｔｗａ）の上昇に伴って、前記送風機（３４）の送風能力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記第１流量をＶ１とし、前記第２流量をＶ２としたときに、
   ａ＝Ｖ１／（Ｖ１＋Ｖ２）
   ｂ＝Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２）
   であることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用空調装置。
5. 前記第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する前記第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）は、前記第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する前記第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）よりも多くなっており、
   ａ＞ｂ
   となっていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記送風機制御手段（４０ａ）は、少なくとも前記第１熱媒体温度（Ｔｗ１）の上昇に伴って、前記第１加熱用熱交換器（３１）にて加熱された送風空気の第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）を上昇させるように推定し、さらに、前記第２熱媒体温度（Ｔｗ２）から前記第１加熱後温度（Ｔａ１＿ｏｕｔ）を減算した値から求められる前記第２加熱能力（Ｑｗ２）の上昇に伴って、前記送風機（３４）の送風能力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
7. 車室内へ空気を送風する送風機（３４）と、
   車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第１熱媒体を熱源として前記送風機（３４）から送風された送風空気を加熱する第１加熱用熱交換器（３１）と、
   車載機器（１０）の発生する熱によって加熱された第２熱媒体を熱源として前記第１加熱用熱交換器（３１）通過後の送風空気を加熱する第２加熱用熱交換器（３２）と、
   前記送風機（３４）の作動を制御する送風機制御手段（４０ａ）と、
   前記第２加熱用熱交換器（３２）通過後の送風空気の目標温度（目標吹出温度ＴＡＯ）を決定する目標温度決定手段（Ｓ３）を備え、
   前記第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する前記第１熱媒体の第１熱媒体温度（Ｔｗ１）は、前記第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する前記第２熱媒体の第２熱媒体温度（Ｔｗ２）以下であり、
   前記第１加熱用熱交換器（３１）へ流入する前記第１熱媒体の第１流量（Ｖ１）は、前記第２加熱用熱交換器（３２）へ流入する前記第２熱媒体の第２流量（Ｖ２）よりも多くなっており、
   前記送風機制御手段（４０ａ）は、前記第２加熱用熱交換器（３２）通過後の送風空気が前記目標温度（目標吹出温度ＴＡＯ）に近づくように、前記送風機（３４）の作動を制御することを特徴とする車両用空調装置。

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