WO2016113810A1 - 車両空調制御装置 - Google Patents

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WO2016113810A1
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強 岡本
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株式会社デンソー
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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Definitions

  • the engine cooling water is heated by an electric heating device to lower the engine ON water temperature threshold due to the water temperature requirement for heating, thereby increasing the engine stop frequency. This is known to improve fuel economy.
  • Heating is performed by selecting either the first heating system or the second heating system so that the energy consumption (fuel consumption) is minimized.
  • ⁇ Electric heating using electric energy does not itself consume fuel to generate heating heat, but consumes fuel to generate electric energy. Therefore, it becomes difficult to select the optimum heating only by the travel request and the heating request. Further, in order to minimize fuel consumption, it is considered necessary to consider the heat storage state in the engine body and engine cooling water that is a heat medium. There is room for technical improvement in this regard.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a main purpose thereof is to provide a vehicle air-conditioning control device capable of efficiently heating a passenger compartment.
  • the vehicle air-conditioning control device is a vehicle air-conditioning control device that is applied to a vehicle and performs control related to air-conditioning in the vehicle.
  • the vehicle includes an engine, a generator that is driven by the engine to generate electric power, and a power storage device that is charged by the electric power generated by the generator. Then, while heating the passenger compartment, heating of the passenger compartment is performed by heating the heating device with the electric power of the power storage device.
  • the vehicle air-conditioning control device performs heating by the waste heat of the engine or heating by the heating device based on the main body temperature acquisition device that acquires the main body temperature of the engine and the main body temperature acquired by the main body temperature acquisition device. And a heating control device that selectively performs heating by the waste heat of the engine and heating by the heating device based on the determination result by the determination device.
  • the amount of engine waste heat changes to the increasing or decreasing side. Specifically, the amount of waste heat increases as the body temperature increases. That is, the amount of heat transferred from the engine body to the heat medium is increased, which is advantageous in using engine waste heat.
  • the engine body has a relatively large heat capacity (for example, larger than that of a heat medium such as cooling water), and can collect and store heat generated not only at the present time but also in past operations. In this case, by grasping the amount of waste heat of the engine based on the body temperature of the engine, and considering the amount of waste heat, selectively performing heating by the waste heat of the engine and heating by an electric heating device, The waste heat from the engine can be used appropriately for heating the passenger compartment. Thereby, the passenger compartment can be efficiently heated.
  • FIG. 1st Embodiment Schematic which shows the control system of the hybrid vehicle in 1st Embodiment of this indication.
  • the flowchart which shows the process sequence of the vehicle air conditioning control in 1st Embodiment.
  • the figure which shows the relationship between the engine output in 1st Embodiment, a vehicle speed, and a temperature base value.
  • the figure which shows the relationship between the engine main body temperature in 1st Embodiment, external temperature, and a temperature increase rate.
  • the figure in 1st Embodiment shows the relationship between engine main body temperature and a cooling water heating rate.
  • the flowchart which shows the subroutine of FIG.
  • a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine) and a motor (electric motor) as power sources for vehicle travel is embodied as a control system that performs various controls during vehicle travel by one or both of the engine and motor. It is supposed to be.
  • the vehicle 10 is equipped with an engine 11 and a motor generator (hereinafter referred to as MG) 12 as power sources.
  • the power of the output shaft of the engine 11 is transmitted to the transmission 13 via the MG 12, and the power of the output shaft of the transmission 13 is transmitted to the wheels 16 via the differential gear mechanism 14, the axle 15 and the like.
  • the engine 11 is a gasoline engine or a diesel engine.
  • the MG 12 functions as a traveling motor and a generator.
  • the transmission 13 may be a stepped transmission that changes the speed step among a plurality of speed steps, or may be a CVT (continuously variable transmission) that changes continuously.
  • Rotational shaft of the MG 12 is connected between the engine 11 and the transmission 13 in the power transmission path for transmitting the power of the engine 11 to the wheels 16 so that the power can be transmitted.
  • a clutch (not shown) for interrupting power transmission may be provided between the engine 11 and the MG 12 (or between the MG 12 and the transmission 13).
  • the generated power of the generator 17 driven by the power of the engine 11 is charged to the high voltage battery 18 (power storage device).
  • An inverter 19 for driving the MG 12 is connected to the high voltage battery 18, and the MG 12 exchanges power with the high voltage battery 18 via the inverter 19.
  • the generator 17 is connected to the low voltage battery 21 via the DC-DC converter 20.
  • the high-voltage battery 18 and the low-voltage battery 21 are both batteries that can be charged and discharged (can be charged and discharged).
  • the vehicle 10 has an EV mode, an engine mode, an HV mode, and the like as travel modes.
  • the EV mode is a mode in which the vehicle travels only with the power of the MG 12 without using the power of the engine 11
  • the engine mode is a mode in which the vehicle travels with only the power of the engine 11
  • the HV mode is the engine 11. In this mode, the vehicle travels while assisting the MG 12 with the power of the vehicle.
  • the engine 11 has an engine body composed of a cylinder block, a cylinder head, and the like, and a water jacket 11a as a cooling water passage for circulating cooling water as a heat medium is formed in the engine body.
  • a cooling water circuit 23 (circulation circuit) made of cooling water piping or the like is connected to the water jacket 11a.
  • the cooling water circuit 23 is provided with a heater core 24 as a heating device, an electric water pump 25 (electric pump), and a condenser 42 of a heat pump device 40 described later.
  • the electric water pump 25 is driven by the electric power of the low-voltage battery 21, and cooling water (hot water) is circulated between the engine 11 and the heater core 24 by the electric water pump 25.
  • a blower fan 26 that generates hot air or cold air is disposed in the vicinity of the heater core 24, and the heating heat of the heater core 24 is supplied to the passenger compartment by driving the blower fan 26.
  • the cooling water circuit 23 is provided with a water temperature sensor 27 that detects the temperature of the cooling water.
  • fluids other than cooling water for example, cooling oil, as the heat medium.
  • the vehicle 10 is provided with an electric heat pump device 40 as an air conditioner.
  • the heat pump device 40 includes an electric compressor 41 that compresses a low-temperature and low-pressure gas refrigerant into a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and a condenser 42 (condenser) that releases heat from the high-temperature and high-pressure gas refrigerant into a high-pressure liquid refrigerant.
  • an expansion valve 43 that decompresses and expands the high-pressure liquid refrigerant into a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant
  • an evaporator 44 evaporator
  • the electric compressor 41 is driven by power supply from the high-voltage battery 18.
  • the heat pump device 40 includes an air conditioner ECU 46.
  • the air conditioner ECU 46 drives an electric compressor 41 by controlling a compressor inverter (not shown).
  • the heat pump device 40 When the heat pump device 40 is driven, that is, when the refrigerant circulates through the refrigerant path 45 by driving the electric compressor 41, the heat of the cooling water flowing through the cooling water circuit 23 can be heated by the heat released from the condenser 42. Yes. In this case, the cooling water is heated by the condenser 42 so that the heater core 24 can heat the passenger compartment.
  • the cooling water flowing through the cooling water circuit 23 is heated by heat from the engine body, that is, waste heat accompanying combustion of the engine 11, and is also heated by driving of the heat pump device 40. Therefore, when heating of the passenger compartment is required and the heat storage amount of the cooling water does not satisfy the heating requirement, at least one of heating of the cooling water by engine waste heat or heating of the cooling water by the heat pump device 40 is performed. It has come to be.
  • the accelerator opening (the amount of operation of the accelerator pedal) is detected by the accelerator sensor 28, and the operation position of the shift lever is detected by the shift switch 29. Further, the presence or absence of the brake operation (or the amount of brake operation by the brake sensor) is detected by the brake switch 30, and the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 31.
  • the hybrid ECU 33 (vehicle air conditioning control device) is an overall control device that comprehensively controls the entire vehicle, and reads the output signals of the various sensors and switches described above to detect the driving state of the vehicle.
  • the hybrid ECU 33 is connected to other ECUs such as the engine ECU 34, the MG-ECU 35, and the air conditioner ECU 46 via a communication device such as CAN, and each ECU exchanges various information such as control signals and data signals with each other. Sharing is possible.
  • Each of these ECUs is configured mainly by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and executes various controls by executing various control programs stored in the ROM.
  • the engine ECU 34 is a control device that controls the operating state of the engine 11 and controls the fuel injection amount.
  • the MG-ECU 35 is a control device that controls the inverter 19 to control the MG 12 and the generator 17. Further, the MG-ECU 35, for example, an SOC (indicating the storage state of the high voltage battery 18 based on the measured value of the charge / discharge current of the high voltage battery 18 measured by the current sensor and the predetermined maximum capacity of the high voltage battery 18). State of Charge) is calculated. Specifically, the SOC is calculated as a ratio to the maximum capacity of the battery while sequentially accumulating the measurement values of the current sensor.
  • the air conditioner ECU 46 is a control device that controls an air conditioner for heating and cooling (the electric water pump 25, the blower fan 26, and the electric compressor 41).
  • the hybrid ECU 33 includes the engine 11, the MG 12, the generator 17, the air conditioner for cooling and heating (the electric water pump 25, the blower fan 26, the electric compressor 41) and the like for the other ECUs according to the driving state of the vehicle 10. Outputs a command signal or the like for control.
  • the hybrid ECU 33 outputs a torque command value and a rotation speed command value to the engine ECU 34 and the MG-ECU 35 and outputs a heating request to the air conditioner ECU 46 in order to manage the running and energy of the vehicle.
  • the amount of waste heat (cooling loss) of the engine 11 changes to the increase side or the decrease side.
  • the amount of waste heat increases as the engine body temperature increases. That is, the amount of heat transferred from the engine body to the cooling water increases, which is an advantageous situation when the vehicle interior is to be heated using engine waste heat.
  • the engine body has a relatively large heat capacity (the engine heat mass is larger than the cooling water heat mass), and can collect and store heat generated not only at the present time but also in past operations.
  • the amount of waste heat of the engine 11 is grasped based on the engine body temperature indicating the amount of heat stored in the engine body, and the amount of waste heat is taken into consideration, and heating by the waste heat of the engine 11 is performed. And heating by the heat pump device 40 are selectively performed.
  • the hybrid ECU 33 corresponds to a main body temperature acquisition device, a determination device, and a heating control device.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the vehicle air conditioning control, and this processing is repeatedly performed by the hybrid ECU 33 at a predetermined cycle. In this process, it is assumed that each step is appropriately performed on the assumption that a request for heating has occurred.
  • the water temperature Tw and the engine body temperature Teng are acquired, and in the subsequent step S12, the SOC of the high voltage battery 18 is acquired.
  • the water temperature Tw is a detection value detected by the water temperature sensor 27.
  • the engine main body temperature Teng is the temperature of the engine main body formed of a cylinder block or the like, and is calculated based on the operation history of the vehicle or the engine.
  • the engine body temperature Teng may be calculated based on the engine output, the change in vehicle speed, the outside air temperature, and the like since the engine start. More specifically, the base value of the engine body temperature is calculated based on the engine output, the vehicle speed, and the outside air temperature using the relationship shown in FIG.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S11 may be used as an example of a main body temperature acquisition device that acquires the engine main body temperature Teng.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S11 may be used as an example of a medium temperature acquisition device that acquires the medium temperature.
  • a temperature sensor may be attached to the engine body, and the engine body temperature Teng detected by the temperature sensor may be acquired.
  • step S13 based on the travel load and the SOC, it is determined whether or not the vehicle 10 is in an EV travelable state, that is, whether or not the travel mode of the vehicle 10 is the EV mode.
  • the traveling load obtained from the accelerator opening or the like is equal to or greater than a predetermined value, or the SOC is less than the predetermined value (if Step S13 is NO)
  • Step S13 is NO
  • Step S14 it is determined that the EV mode is not selected, and the process proceeds to Step S14.
  • Step S13 If the traveling load is less than the predetermined value and the SOC of the high voltage battery 18 is equal to or higher than the predetermined value (if Step S13 is YES), it is determined that the EV mode is set, and the process proceeds to Step S17.
  • NO in step S13 it means that the engine 11 is in operation and the vehicle 10 is traveling.
  • YES in step S13 the operation of the engine 11 is stopped and the MG 12 is driven. This means that the vehicle 10 is traveling.
  • step S14 it is determined whether or not the water temperature Tw is equal to or higher than a predetermined threshold value TH1.
  • step S15 the process proceeds to step S15, and as a process for securing heating heat, the engine 11 is turned on (ON), and electric heating by the heat pump device 40 is performed. Decide to turn off. At this time, only engine waste heat heating is used.
  • step S14 when step S14 is NO (when Tw ⁇ TH1), the process proceeds to step S16, and as a process for securing heating heat, the engine 11 is turned on (on) and the heat pump device 40 is electrically driven. Decide that. At this time, engine waste heat heating and electric heating by the heat pump device 40 are used in combination.
  • step S17 a threshold value TH2 for determining which of the heating by the waste heat of the engine 11 (engine waste heat heating) and the heating by the heat pump device 40 (electric heating) is high is set.
  • step S18 it is determined whether or not the engine body temperature Teng is equal to or higher than a threshold value TH2.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S18 determines whether to perform heating by waste heat of the engine or heating by the heating device based on the main body temperature acquired by the main body temperature acquisition device. May be used as an example.
  • step S19 as a process for securing heating heat, it is determined that the engine 11 is turned on and engine waste heat heating is performed while in the EV mode.
  • the power generation efficiency is calculated by multiplying, for example, engine efficiency, generator efficiency, and inverter efficiency.
  • the engine body temperature threshold TH2 is calculated based on the cooling water heating rate due to engine waste heat.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S17 uses the relationship between the temperature of the engine body and the heating rate of the heat medium due to the waste heat of the engine, so that the heating rate is the same level as when heating by the heating device is assumed. Based on this, it may be used as an example of a setting device that sets the first threshold (TH2).
  • “A” in FIG. 5A is calculated as a COP equivalent value equivalent to the COP of the heat pump device 40, and the “A” and the power generation efficiency are calculated.
  • “B” in FIG. 5A is calculated as the cooling water heating rate due to engine waste heat.
  • “C” is calculated from “B” as the engine body temperature threshold TH2.
  • the threshold value TH2 is set to a higher temperature value as the cooling water heating rate due to engine waste heat increases, in other words, as the COP of the heat pump device 40 increases.
  • the threshold value TH2 corresponds to the engine body temperature at which the cooling water heating rate B can be achieved.
  • step S18 if Teng ⁇ TH2, it is determined that the engine waste heat heating is more efficient than electric heating, and the process proceeds to step S19.
  • step S31 of FIG. 6 it is determined whether or not the engine body temperature Teng is equal to or higher than a predetermined threshold value TH3.
  • the threshold value TH3 is a value higher than the threshold value TH2 in step S18 of FIG. If Teng ⁇ TH3, the process proceeds to step S32, and after EV traveling is performed, it is determined that engine operation is performed for engine waste heat heating.
  • the hybrid ECU 33 outputs a command for operating the engine 11 in a constant state with a predetermined high efficiency condition to the engine ECU 34. For example, a command for operating the engine 11 in an idle state or a constant power generation state is output.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operations of Step S32 and Step S33 is a heating control device that selectively performs heating by the waste heat of the engine and heating by the heating device based on the determination result by the determination device. It may be used as an example.
  • the electric motor is driven to turn on the waste heat of the engine.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation of step S33 which may be used as an example of a first control device that performs heating, performs heating by waste heat of the engine when the vehicle travels in the EV mode.
  • the motor may be used as an example of a second control device that performs heating by waste heat of the engine with the electric motor stopped.
  • Step S31 compares the efficiency of cooling water heating in step S32 with the efficiency of cooling water heating in step S33 based on the engine body temperature Teng.
  • Part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S31 compares the efficiency of the heat medium heating of the first control device with the efficiency of the heat medium heating of the second control device. It may be used as an example of a switching device that switches which control is performed.
  • step S18 it is considered that electric heating is more advantageous than engine waste heat heating, and the process proceeds to step S20.
  • step S20 it is determined to turn off the operation of the engine 11 and turn on the electric heating by the heat pump device 40 as a process for securing heating heat. At this time, only electric heating by the heat pump device 40 is used.
  • heat pump command Output heating demand output-warm water heat dissipation-engine heat generation
  • step S18 is YES.
  • a heating required water temperature that enables heating by only radiating heat from the cooling water circuit 23 driven by the water pump is determined, a process for determining whether the water temperature Tw is equal to or higher than the heating required water temperature, and the water temperature Tw is equal to or higher than the heating required water temperature.
  • a process of turning off both the engine 11 and the heat pump device 40 is performed. Further, when the water temperature Tw is lower than a predetermined low temperature determination value (for example, 40 ° C.) and when the water temperature Tw is lower than the low temperature determination value, both the engine 11 and the heat pump device 40 are turned on. To perform the process.
  • a predetermined low temperature determination value for example, 40 ° C.
  • the traveling load is relatively small and the vehicle 10 is traveling in the EV mode.
  • electric heating by the heat pump device 40 is performed in a state where the engine main body temperature Teng is lower than the threshold value TH2 and the engine 11 is turned off.
  • the vehicle travel mode shifts to a mode other than the EV mode (for example, engine mode) at timing t1.
  • the driving of the MG 12 is stopped and the operation of the engine 11 is started as a driving power source of the vehicle 10.
  • the engine body temperature Teng and the water temperature Tw rise.
  • the water temperature Tw is lower than the threshold value TH1 before the timing t2, so the engine is ON and the electric heating is ON.
  • the timing t2 when the water temperature Tw is equal to or higher than the threshold TH1 the engine is ON and the electric heating is OFF. State.
  • the vehicle travel mode again becomes the EV mode at timing t3 as the travel load decreases.
  • engine body temperature Teng is equal to or higher than threshold value TH3 at timing t3
  • engine operation is performed for engine waste heat heating after performing EV traveling (MG driving). That is, since engine waste heat heating is performed, electric heating by the heat pump device 40 is not performed.
  • the engine body temperature Teng and the water temperature Tw gradually decrease according to the operating condition of the engine 11 and the like. However, at this time, due to the difference in the thermal mass (heat capacity) between the engine main body and the cooling water circuit 23, the water temperature Tw decreases earlier than the engine main body temperature Teng when the temperature decreases.
  • the engine body temperature Teng becomes lower than the threshold value TH2. Therefore, the driving power source of the vehicle 10 is switched from the engine 11 to the MG 12. After timing t5, electric heating is performed instead of engine waste heat heating.
  • the amount of waste heat (cooling loss) increases as the main body temperature increases, which is an advantageous situation in using the engine waste heat.
  • the amount of waste heat of the engine is grasped based on the temperature of the engine body, and the waste heat of the engine 11 is reduced in the passenger compartment by selectively performing engine waste heat heating and electric heating in consideration of the amount of waste heat. It can be used appropriately for heating. That is, the heat storage of the engine body can be effectively used for vehicle compartment heating without being wasted to the atmosphere. Thereby, the output of the heat pump device 40 (electric heating device), which is a paid heat source, can be minimized. As a result, the passenger compartment can be efficiently heated.
  • the threshold TH2 (first threshold) for determining which of the engine waste heat heating and the electric heating by the heat pump device 40 is highly efficient is set. In this case, it is possible to appropriately set the threshold value TH2 while taking into consideration the efficiency (COP) in the heat pump device 40, and thus it is possible to appropriately determine whether or not to perform engine waste heat heating.
  • the vehicle travel mode is the EV mode (when the vehicle travels at low and medium speeds and is high SOC), depending on the engine body temperature, it is better to put the engine 11 in the operating state, that is, the engine waste. It is considered that the fuel efficiency may be improved by carrying out thermal heating. Considering this point, it is possible to improve the fuel consumption by taking into account the heat storage state (heat storage) of the engine body.
  • While the vehicle travel mode is the EV mode, when the engine 11 is in the operating state and the engine waste heat heating is performed, the engine waste heat heating is performed in the EV travel (MG drive) state or the EV travel (MG (Drive) is stopped and engine waste heat heating is switched over.
  • the engine body temperature Teng is equal to or higher than the threshold value TH3 (second threshold)
  • the engine waste heat heating is performed in the EV traveling state
  • the engine body temperature Teng is lower than the threshold value TH3
  • the EV traveling It was decided to stop and carry out engine waste heat heating. In this case, depending on the required amount of engine waste heat, the engine waste heat heating in the above two states can be performed as appropriate.
  • the engine 11 When engine waste heat heating is performed in the EV traveling state, the engine 11 is operated in a constant state (for example, an idle state) under a predetermined high efficiency condition, and EV traveling is stopped and engine waste heat heating is performed. In this case, the engine 11 is operated in a state in which power corresponding to the traveling load is generated. Thereby, in the former case, the engine waste heat heating can be performed by generating the minimum necessary waste heat. In the latter case, fuel consumption can be integrated only in the engine 11 by performing vehicle travel and waste heat heating by operating the engine 11. In any case, the fuel consumption can be reduced.
  • engine waste heat heating and electric heating are selectively performed based on the engine body temperature Teng. It was set as the structure which switches whether it implements electric heating based on water temperature Tw after implementing heat heating. In this case, proper vehicle compartment heating can be performed regardless of which mode the vehicle 10 is traveling.
  • the water temperature Tw is higher than the predetermined third threshold (TH4).
  • the engine 11 is operated for the purpose of engine waste heat heating after performing EV traveling (MG driving).
  • FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the waste heat heating process under the EV mode, and this process is performed by the hybrid ECU 33 in place of the process of FIG. 6 described above. That is, FIG. 11 is a process performed when it is determined in FIG. 2 that the vehicle travel mode is the EV mode and the engine body temperature Teng is equal to or higher than TH2 (when both steps S13 and S18 are YES). is there.
  • step S41 it is determined whether or not the engine body temperature Teng is equal to or higher than a predetermined threshold TH3 and the water temperature Tw is equal to or higher than a predetermined threshold TH4. If step S41 is YES, the process proceeds to step S42, and if NO, the process proceeds to step S43.
  • step S42 after the EV traveling is performed, it is determined that the engine operation is performed for engine waste heat heating. At this time, the engine 11 is idled, for example.
  • step S43 it is determined whether or not the traveling load of the vehicle 10 is greater than a predetermined threshold value TH5.
  • the threshold value TH5 is a value smaller than the load determination value in step S13 of FIG. 2, for example, step S43 is YES if the traveling load is about medium load, and step S43 is NO if the running load is low.
  • step S43 When step S43 is YES, it progresses to step S44, and after stopping EV driving
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S41 may be used as an example of the switching device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S42 may be used as an example of the first control device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S44 may be used as an example of the second control device.
  • the fuel consumption FC1 first fuel consumption
  • FC2 second fuel consumption
  • FC1 first fuel consumption
  • the EV 11 is driven (MG drive) and then the engine 11 is operated for engine waste heat heating.
  • the fuel consumption FC2 is smaller, The operation of the engine 11 is performed for engine waste heat heating after stopping EV traveling (MG driving).
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the waste heat heating process under the EV mode, and this process is performed by the hybrid ECU 33 in place of the process of FIG. 6 described above. That is, this process is performed when engine waste heat heating is performed with the engine 11 in an operating state while in the EV mode.
  • step S51 the fuel consumption FC1 when the engine 11 is idling for engine waste heat heating is calculated.
  • step S52 the fuel consumption FC2 when the running load and waste heat heating are performed by the engine 11 is calculated.
  • the fuel consumption amount FC1 is calculated by adding the fuel consumption amount at the operating point at the idling rotation speed and the fuel consumption amount corresponding to the power consumption amount for EV traveling after setting the traveling load to zero. Is done.
  • the fuel consumption amount FC2 is calculated as the fuel consumption amount at the operating point according to the traveling load and the required rotation speed.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operations in steps S51 and S52 is a first fuel consumption amount (FC1) that is a fuel consumption amount when the engine is operated in a predetermined high efficiency state when the vehicle is traveling in the EV mode.
  • a second fuel consumption amount (FC2) that is a fuel consumption amount when the electric motor is stopped and the running load and waste heat heating are performed by the engine may be used as an example of a calculation device.
  • step S53 it is determined whether or not the fuel consumption FC1 is smaller than the fuel consumption FC2. If FC1 ⁇ FC2, the process proceeds to step S54, and after the EV traveling is performed, it is determined that the engine operation is performed for engine waste heat heating. If FC1 ⁇ FC2, the process proceeds to step S55, and after stopping EV traveling, it is determined that engine operation is performed for engine traveling and waste heat heating.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S53 may be used as an example of the switching device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S54 may be used as an example of the first control device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S55 may be used as an example of the second control device.
  • the fuel consumption FC3 (third fuel consumption) is calculated from the power consumption when electric heating is performed by the heat pump device 40, and the fuel consumption FC1. Depending on which of FC3 is the smallest, heating processing is selectively performed.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of the waste heat heating process under the EV mode, and this process is performed by the hybrid ECU 33 in place of the process of FIG. 6 described above. That is, this process is performed when engine waste heat heating is performed with the engine 11 in an operating state while in the EV mode.
  • step S61 a fuel consumption FC1 when the engine 11 is idled for engine waste heat heating is calculated.
  • step S62 the fuel consumption FC2 when the running load and waste heat heating are performed by the engine 11 is calculated. Note that the processing in steps S61 and S62 is similar to the processing in steps S51 and S52 in FIG.
  • step S63 the fuel consumption FC3 when the electric heating is carried out while maintaining the EV running state is calculated.
  • the fuel consumption FC3 [g] is obtained by adding the total electric power [J] obtained by adding EV running power, water pump power consumption, and heat pump power consumption to the generator efficiency [%] and the lower heating value [J / g of fuel]. ] Is divided by the above.
  • it is preferable to calculate the insufficient heat amount by subtracting the accumulated heat amount obtained by driving the water pump from the required heating heat amount, and calculate the heat pump power consumption based on the insufficient heat amount and the COP of the heat pump device 40.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operations of steps S61, S62, and S63 is a first fuel consumption amount (a fuel consumption amount when the engine is operated in a predetermined high-efficiency state when the vehicle is traveling in the EV mode ( FC1), the second fuel consumption (FC2), which is the amount of fuel consumed when the motor is stopped and running load and waste heat heating are performed by the engine, and the heating device is driven when the engine is stopped
  • FC3 3rd fuel consumption
  • step S64 it is determined whether or not FC1 is the smallest of the fuel consumption amounts FC1 to FC3. And when FC1 is the minimum and step S64 is YES, it progresses to step S65, and after implementing EV driving
  • step S66 it is determined whether or not FC2 is the smallest of the fuel consumption amounts FC1 to FC3. If FC2 is the minimum and step S66 is YES, the process proceeds to step S67, and after stopping the EV travel, it is determined to execute the engine operation for engine travel and waste heat heating. Further, when FC3 is the minimum and step S66 is NO, the process proceeds to step S68, and it is determined that electric heating by the heat pump device 40 is performed without driving the engine 11.
  • the engine waste heat heating is performed in the EV traveling state, the EV traveling is stopped and the engine waste heat heating is performed, or the engine 11 is not driven. Whether to perform electric heating by the heat pump device 40 is switched. In this case, heating in the above three states can be appropriately performed in consideration of fuel consumption corresponding to the actual running state.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S64 may be used as an example of the switching device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S65 may be used as an example of the first control device.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S67 may be used as an example of the second control device.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of the waste heat heating process under the EV mode, and this process is performed by the hybrid ECU 33 in place of the process of FIG. 6 described above. That is, this process is performed when engine waste heat heating is performed with the engine 11 in an operating state while in the EV mode.
  • step S71 it is determined whether or not the engine body temperature Teng is equal to or higher than a predetermined threshold value TH6.
  • the threshold value TH6 is a higher temperature than the threshold value TH2 in step S18 of FIG. If Teng ⁇ TH6, the process proceeds to step S72, and it is determined that the cooling water is circulated by the electric water pump 25 with the engine off. Further, if Teng ⁇ TH6, the process proceeds to step S73, and it is determined that the cooling water is circulated by the electric water pump 25 while the engine is on. In step S73, for example, the engine 11 is idled.
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S72 stops the engine when the main body temperature acquired by the main body temperature acquisition device is higher than a predetermined fourth threshold (TH6).
  • TH6 a predetermined fourth threshold
  • a part of the hybrid ECU 33 that performs the control operation in step S73 performs the circulation of the heat medium by the electric pump while the engine is operated when the main body temperature is lower than the fourth threshold value (TH6). It may be used as an example of a control device.
  • the heating system of the vehicle 10 may be configured as shown in FIGS. Only differences from FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
  • the condenser 42 of the heat pump device 40 is disposed at a position adjacent to the heater core 24 of the cooling water circuit 23, and the condenser 42 functions as a heating device.
  • an accumulator 53 that separates the liquid refrigerant that has not been evaporated by the evaporator 44 and supplies only the gas refrigerant to the electric compressor 41 is provided between the electric compressor 41 and the evaporator 44. By driving the electric compressor 41, heating by heat radiation of the condenser 42 is possible.
  • the above-described vehicle air-conditioning control is performed by the hybrid ECU 33.
  • the present invention is not limited to this, and the above-described vehicle air-conditioning control may be performed by another ECU, for example, the air-conditioner ECU 46.
  • a heater device such as a PTC heater as an electric heating device, and to perform electric heating with this heater device.
  • the cooling water is heated by the PTC heater and the vehicle interior is heated by the heating heat of the cooling water, or the vehicle interior is directly heated by the heating heat of the PTC heater.
  • the present invention can be applied to a so-called range extender type electric vehicle including a vehicle driving motor and a power generation engine.
  • a so-called range extender type electric vehicle including a vehicle driving motor and a power generation engine.
  • engine waste heat heating and electric heating may be selectively performed based on the engine body temperature.

Abstract

　車両（１０）は、エンジン（１１）と、エンジンにより駆動され発電する発電機（１７）と、発電機による発電電力により充電される高圧バッテリ（１８）とを備え、エンジンを含む経路で冷却水を循環させエンジン廃熱により冷却水を加熱して車室の暖房を実施する一方、高圧バッテリの電力によりヒートポンプ装置（４０）での加熱を行わせて車室の暖房を実施する。ハイブリッドＥＣＵ（３３）は、車両空調制御の機能を有しており、エンジン本体温度を取得する本体温度取得装置と、エンジン本体温度に基づいて、エンジン廃熱による暖房とヒートポンプ装置による電気暖房とのいずれを実施するかを判定する判定装置と、その判定結果に基づいて、エンジン廃熱による暖房と電気暖房とを選択的に実施する暖房制御装置と、を備える。これにより、車室の暖房を効率良く実施できる。

Description

車両空調制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１５年１月１３日に出願された日本特許出願２０１５－００４０９１を基にしている。
　本開示は、車両空調制御装置に関するものである。
　例えば走行用のエンジンとモータとを有する車両において、電気加熱装置でエンジン冷却水を加熱することで、暖房のための水温要求によるエンジンＯＮの水温しきい値を下げ、これによりエンジン停止頻度を上げることで燃費改善することが知られている。
　また、特許文献１に記載の技術では、エンジンを熱源とする第１暖房システムと、バッテリの電気エネルギを熱源とする第２暖房システムとを有するハイブリッド車において、走行要求及び暖房要求に基づいて、消費エネルギ（燃料消費量）が最小となるように、第１暖房システムと第２暖房システムとのいずれかを選択して暖房を行うこととしている。
特許第４８９３４７５号公報
　近年では、エンジン軸効率やＥＶ走行能力の進化により、暖房熱不足がより深刻になっており、現在の走行要求と暖房要求とから最適な暖房方法を選択するだけでは不十分になることが懸念される。
　電気エネルギを用いる電気暖房は、それ自体は燃料を消費して暖房熱を生じさせるものではないが、電気エネルギを生成するには燃料を消費する。そのため、走行要求及び暖房要求だけでは最適な暖房を選択することが困難なものとなる。また、燃料消費量を最小にするにはエンジン本体や、熱媒体であるエンジン冷却水における蓄熱状態を考慮する必要があると考えられる。この点、技術的な改善の余地があると考えられる。
　本開示は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、車室の暖房を効率良く実施することができる車両空調制御装置を提供することにある。
　本開示の一態様によると、車両空調制御装置は、車両に適用され、当該車両における空調に関する制御を実施する車両空調制御装置である。車両は、エンジンと、エンジンにより駆動され発電する発電機と、発電機による発電電力により充電される蓄電装置とを備え、エンジンを含む経路で熱媒体を循環させエンジンの廃熱により熱媒体を加熱して車室の暖房を実施する一方、蓄電装置の電力により加熱装置での加熱を行わせて車室の暖房を実施する。車両空調制御装置は、エンジンの本体温度を取得する本体温度取得装置と、本体温度取得装置により取得した本体温度に基づいて、エンジンの廃熱による暖房と加熱装置による暖房とのいずれを実施するかを判定する判定装置と、判定装置による判定結果に基づいて、エンジンの廃熱による暖房と加熱装置による暖房とを選択的に実施する暖房制御装置と、を備える。
　エンジンの本体温度が変わると、エンジンの廃熱量（冷却損失）が増加側又は減少側に変化する。具体的には、本体温度が高いほど廃熱量が増加する。すなわち、エンジン本体から熱媒体に伝達される熱量が増え、エンジン廃熱を利用する上では有利な状況となる。また、エンジン本体は、熱容量が比較的大きい（例えば冷却水等の熱媒体に比べて大きい）ことに加え、現在だけでなく過去の運転で生じた熱も回収し蓄積できる。この場合、エンジンの本体温度に基づいてエンジンの廃熱量を把握し、その廃熱量を考慮して、エンジンの廃熱による暖房と電気式の加熱装置による暖房とを選択的に実施することで、エンジンの廃熱を車室の暖房に適正に利用できる。これにより、車室の暖房を効率良く実施できる。
本開示の第１実施形態におけるハイブリッド車の制御システムを示す概略図。 第１実施形態における車両空調制御の処理手順を示すフローチャート。 第１実施形態におけるエンジン出力と車速と温度ベース値との関係を示す図。 第１実施形態におけるエンジン本体温度と外気温と昇温率との関係を示す図。 第１実施形態における冷却水加熱率と発電効率とＣＯＰ相当値との関係を示す図 第１実施形態におけるはエンジン本体温度と冷却水加熱率との関係を示す図。 図２のサブルーチンを示すフローチャート。 第１実施形態における水温とエンジン本体温度と温水放熱量との関係を示す図。 第１実施形態における暖房要求出力と冷却水流量との関係を示す図。 第１実施形態における暖房要求出力と冷却水流量とブロワ風量との関係を示す図。 第１実施形態における空調制御処理を説明するためのタイムチャート。 本開示の第２実施形態においてＥＶモードでの廃熱暖房処理の手順を示すフローチャート。 本開示の第３実施形態においてＥＶモードでの廃熱暖房処理の手順を示すフローチャート。 本開示の第４実施形態においてＥＶモードでの廃熱暖房処理の手順を示すフローチャート。 本開示の第５実施形態においてＥＶモードでの廃熱暖房処理の手順を示すフローチャート。 本開示の変形例においてハイブリッド車の制御システムを示す概略図。 本開示の変形例おいてハイブリッド車の制御システムを示す概略図。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
　（第１実施形態）
　以下、本開示を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両走行の動力源としてエンジン（内燃機関）とモータ（電動機）とを備えるハイブリッド車において、エンジン及びモータの一方又は両方による車両走行時に各種制御を実施する制御システムとして具体化するものとしている。
　まず、図１に基づいてハイブリッド車の制御システムの概略構成を説明する。車両１０には、動力源としてエンジン１１とモータジェネレータ（以下、ＭＧという）１２とが搭載されている。エンジン１１の出力軸の動力がＭＧ１２を介して変速機１３に伝達され、この変速機１３の出力軸の動力がデファレンシャルギア機構１４や車軸１５等を介して車輪１６に伝達される。エンジン１１はガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。ＭＧ１２は走行用モータや発電機として機能する。変速機１３は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であってもよいし、無段階に変速するＣＶＴ（無段変速機）であってもよい。
　エンジン１１の動力を車輪１６に伝達する動力伝達経路のうちのエンジン１１と変速機１３との間に、ＭＧ１２の回転軸が動力伝達可能に連結されている。なお、エンジン１１とＭＧ１２との間（又はＭＧ１２と変速機１３との間）に、動力伝達を断続するためのクラッチ（図示せず）を設けるようにしてもよい。
　エンジン１１の動力で駆動される発電機１７の発電電力が高圧バッテリ１８（蓄電装置）に充電される。また、ＭＧ１２を駆動するインバータ１９が高圧バッテリ１８に接続されており、ＭＧ１２がインバータ１９を介して高圧バッテリ１８と電力を授受するようになっている。発電機１７は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２０を介して低圧バッテリ２１に接続されている。高圧バッテリ１８と低圧バッテリ２１とは、いずれも充放電可能（充電や放電が可能）なバッテリである。
　車両１０は、走行モードとして、ＥＶモード、エンジンモード、ＨＶモード等を有する。ＥＶモードは、エンジン１１の動力を使わずＭＧ１２の動力のみで車両走行を行わせるモードであり、エンジンモードは、エンジン１１の動力のみで車両走行を行わせるモードであり、ＨＶモードは、エンジン１１の動力をＭＧ１２によりアシストしながら車両走行を行わせるモードである。
　エンジン１１はシリンダブロックやシリンダヘッド等からなるエンジン本体を有し、そのエンジン本体には、熱媒体としての冷却水を流通させる冷却水通路としてのウォータジャケット１１ａが形成されている。ウォータジャケット１１ａには、冷却水配管等よりなる冷却水回路２３（循環回路）が接続されている。冷却水回路２３には、暖房装置としてのヒータコア２４と、電動ウォータポンプ２５（電動ポンプ）と、後述するヒートポンプ装置４０のコンデンサ４２とが設けられている。電動ウォータポンプ２５は低圧バッテリ２１の電力で駆動され、この電動ウォータポンプ２５によりエンジン１１とヒータコア２４との間で冷却水（温水）が循環されるようになっている。ヒータコア２４の近傍には、温風又は冷風を発生させるブロアファン２６が配置されており、ブロアファン２６の駆動によりヒータコア２４の暖房熱が車室に供給されるようになっている。冷却水回路２３には、冷却水の温度を検出する水温センサ２７が設けられている。なお、熱媒体として冷却水以外の流体、例えば冷却油を用いることも可能である。
　また、車両１０には空調装置として電気式のヒートポンプ装置４０が設けられている。ヒートポンプ装置４０は、低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする電動コンプレッサ４１と、高温高圧のガス冷媒から熱を放出させて高圧の液状冷媒にするコンデンサ４２（凝縮器）と、高圧の液状冷媒を減圧膨張させて低温低圧の液状冷媒にする膨張弁４３と、低温低圧の液状冷媒に熱を吸収させて低温低圧のガス冷媒にするエバポレータ４４（蒸発器）とを備えており、これらが冷媒経路４５により接続されて構成されている。電動コンプレッサ４１は、高圧バッテリ１８からの電力供給により駆動される。
　また、ヒートポンプ装置４０はエアコンＥＣＵ４６を有しており、空調の要求が生じると、エアコンＥＣＵ４６は、図示しないコンプレッサ用のインバータを制御して電動コンプレッサ４１を駆動する。
　ヒートポンプ装置４０が駆動される場合、すなわち電動コンプレッサ４１の駆動により冷媒経路４５を冷媒が循環する場合、コンデンサ４２から放出される熱により、冷却水回路２３を流れる冷却水の加熱が可能となっている。この場合、コンデンサ４２により冷却水が加熱されることで、ヒータコア２４による車室の暖房が可能となっている。
　ここで、冷却水回路２３を流れる冷却水は、エンジン本体からの熱、すなわちエンジン１１の燃焼に伴う廃熱により加熱されるとともに、ヒートポンプ装置４０の駆動によっても加熱されるようになっている。したがって、車室の暖房が要求され、かつ冷却水の蓄熱量が暖房要求を満たさない場合には、エンジン廃熱による冷却水の加熱、又はヒートポンプ装置４０による冷却水の加熱の少なくともいずれかが実施されるようになっている。
　アクセルセンサ２８によってアクセル開度（アクセルペダルの操作量）が検出され、シフトスイッチ２９によってシフトレバーの操作位置が検出される。さらに、ブレーキスイッチ３０によってブレーキ操作の有無（又はブレーキセンサによってブレーキ操作量）が検出され、車速センサ３１によって車速が検出される。
　ハイブリッドＥＣＵ３３（車両空調制御装置）は、車両全体を総合的に制御する統括制御装置であり、上述した各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。ハイブリッドＥＣＵ３３は、エンジンＥＣＵ３４や、ＭＧ－ＥＣＵ３５、エアコンＥＣＵ４６といった他のＥＣＵに対してＣＡＮ等の通信装置を介して接続されており、各ＥＣＵでは、相互に制御信号やデータ信号等の各種情報の共有が可能となっている。これらの各ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで各種制御を実施する。
　エンジンＥＣＵ３４は、エンジン１１の運転状態を制御する制御装置であり、燃料噴射量の制御等を実施する。ＭＧ－ＥＣＵ３５は、インバータ１９を制御してＭＧ１２を制御するとともに発電機１７を制御する制御装置である。また、ＭＧ－ＥＣＵ３５は、例えば、電流センサで計測した高圧バッテリ１８の充放電電流の計測値とあらかじめ定められた高圧バッテリ１８の最大容量とに基づいて、高圧バッテリ１８の蓄電状態を示すＳＯＣ（State of Charge）を算出する。具体的には、電流センサの計測値を逐次積算しながら、バッテリの最大容量に対する比としてＳＯＣを算出する。また、エアコンＥＣＵ４６は、冷暖房用の空調装置（電動ウォータポンプ２５やブロアファン２６、電動コンプレッサ４１）を制御する制御装置である。
　ハイブリッドＥＣＵ３３は、車両１０の運転状態に応じて、他の各ＥＣＵに対してエンジン１１、ＭＧ１２、発電機１７、冷暖房用の空調装置（電動ウォータポンプ２５やブロアファン２６、電動コンプレッサ４１）等を制御するための指令信号等を出力する。ハイブリッドＥＣＵ３３は、車両の走行及びエネルギを管理するために、エンジンＥＣＵ３４及びＭＧ－ＥＣＵ３５に対してトルク指令値や回転速度指令値を出力したり、エアコンＥＣＵ４６に対して暖房要求を出力したりする。
　ところで、エンジン１１の本体温度が変わると、エンジン１１の廃熱量（冷却損失）が増加側又は減少側に変化する。具体的には、エンジン本体温度が高いほど廃熱量が増加する。すなわち、エンジン本体から冷却水に伝達される熱量が増え、エンジン廃熱を利用して車室の暖房を実施しようとする場合には有利な状況となる。また、エンジン本体は、熱容量が比較的大きい（エンジン熱マスが冷却水熱マスよりも大きい）ことに加え、現在だけでなく過去の運転で生じた熱も回収し蓄積できる。
　かかる事項に着目し、本実施形態では、エンジン本体における熱のストレージ量を示すエンジン本体温度に基づいてエンジン１１の廃熱量を把握し、その廃熱量を考慮して、エンジン１１の廃熱による暖房とヒートポンプ装置４０による暖房とを選択的に実施することとしている。なお、本実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ３３が本体温度取得装置、判定装置及び暖房制御装置に相当する。
　図２は、車両空調制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、ハイブリッドＥＣＵ３３により所定周期で繰り返し実施される。本処理では、暖房の要求が生じていることを前提に、各ステップが適宜実施されるものとしている。
　図２において、ステップＳ１１では、水温Ｔｗとエンジン本体温度Ｔｅｎｇとを取得し、続くステップＳ１２では、高圧バッテリ１８のＳＯＣを取得する。このとき、水温Ｔｗは水温センサ２７により検出される検出値である。エンジン本体温度Ｔｅｎｇは、シリンダブロック等よりなるエンジン本体の温度であり、車両やエンジンの運転履歴に基づいて算出される。例えば、エンジン始動時からのエンジン出力や車速の変化、外気温等に基づいてエンジン本体温度Ｔｅｎｇが算出されるとよい。より具体的には、図３の関係を用い、エンジン出力と車速と外気温とに基づいて、エンジン本体温度のベース値を算出するとともに、図４の関係を用い、エンジン本体温度と外気温とに基づいて、昇温率を算出する。そして、
Teng(t+1) = Teng (t) ＋ 温度ベース値 × 昇温率
の関係式を用いて、エンジン本体温度Ｔｅｎｇを算出する。ステップＳ１１の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、エンジン本体温度Ｔｅｎｇを取得する本体温度取得装置の一例として用いられてもよい。また、ステップＳ１１の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、媒体温度を取得する媒体温度取得装置の一例として用いられてもよい。
　なお、エンジン１１の冷却損失率やエンジン１１による冷却水の加熱率を算出し、それらからエンジン本体温度Ｔｅｎｇを算出することも可能である。また、エンジン本体に温度センサを取り付けておき、その温度センサにより検出されたエンジン本体温度Ｔｅｎｇを取得してもよい。
　その後、ステップＳ１３では、走行負荷とＳＯＣとに基づいて、車両１０がＥＶ走行可能な状態であるか否か、すなわち車両１０の走行モードがＥＶモードであるか否かを判定する。このとき、アクセル開度等から求められる走行負荷が所定値以上であるか、又はＳＯＣが所定値未満であれば（ステップＳ１３がＮＯであれば）、ＥＶモードでないと判定してステップＳ１４に進む。また、走行負荷が所定値未満であり、かつ高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値以上であれば（ステップＳ１３がＹＥＳであれば）、ＥＶモードであると判定してステップＳ１７に進む。ステップＳ１３がＮＯであることは、エンジン１１を運転させて車両１０を走行させる状態であることを意味し、ステップＳ１３がＹＥＳであることは、エンジン１１の運転を停止した状態で、ＭＧ１２の駆動により車両１０を走行させる状態であることを意味する。
　ステップＳ１４では、水温Ｔｗが所定の閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ１は固定値であり、例えばＴＨ１＝４０℃である。そして、ステップＳ１４がＹＥＳの場合（Ｔｗ≧ＴＨ１の場合）、ステップＳ１５に進み、暖房熱を確保するための処理として、エンジン１１を運転状態（オン）にするとともに、ヒートポンプ装置４０による電気暖房をオフにすることを決定する。このとき、エンジン廃熱暖房のみが用いられることになる。
　また、ステップＳ１４がＮＯの場合（Ｔｗ＜ＴＨ１の場合）、ステップＳ１６に進み、暖房熱を確保するための処理として、エンジン１１を運転状態（オン）にするとともに、ヒートポンプ装置４０を電動駆動することを決定する。このとき、エンジン廃熱暖房とヒートポンプ装置４０による電気暖房とが併用されることになる。
　一方、ステップＳ１７では、エンジン１１の廃熱による暖房（エンジン廃熱暖房）と、ヒートポンプ装置４０による暖房（電気暖房）とのいずれが高効率であるかを判定するための閾値ＴＨ２を設定する。続くステップＳ１８では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ１８の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、本体温度取得装置により取得した本体温度に基づいて、エンジンの廃熱による暖房と加熱装置による暖房とのいずれを実施するかを判定する判定装置の一例として用いられてもよい。
　Ｔｅｎｇ≧ＴＨ２であれば、廃熱暖房の方が有利であるとみなしてステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、暖房熱を確保するための処理として、ＥＶモードでありながらエンジン１１をオンにしてエンジン廃熱暖房を実施することを決定する。
　ここで、ステップＳ１７～Ｓ１９を詳しく説明する。まずステップＳ１７では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇとエンジン廃熱による冷却水加熱率とが所定の相関を有することを用い、ヒートポンプ装置４０による電気暖房を想定した場合と同等レベルの冷却水加熱率に基づいて、閾値ＴＨ２を可変に設定する。具体的には、電動コンプレッサ４１の回転速度や、コンデンサ４２の入口温度、コンデンサ４２の入口流量等、外気温等に基づいてヒートポンプ装置４０のＣＯＰ（Coefficient of Performance）を算出するとともに、そのＣＯＰと同等となるエンジン廃熱利用時のＣＯＰ相当値を算出する。そして、ＣＯＰ相当値Ｘとエンジン廃熱による冷却水加熱率Ｙと発電効率Ｚとが、「Ｘ＝Ｙ／Ｚ」の関係にあることを用い、ＣＯＰ算出値と発電効率とに基づいて、エンジン廃熱による冷却水加熱率を算出する。なお、発電効率は、例えばエンジン効率、発電機効率、インバータ効率を乗算することで算出される。また、エンジン廃熱による冷却水加熱率に基づいて、エンジン本体温度の閾値ＴＨ２を算出する。ステップＳ１７の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、エンジンの本体温度とエンジンの廃熱による熱媒体の加熱率との関係を用い、加熱装置による暖房を想定した場合と同等レベルの加熱率に基づいて、第１閾値（ＴＨ２）を設定する設定装置の一例として用いられてもよい。
　これを図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明すると、ヒートポンプ装置４０のＣＯＰと同等となるＣＯＰ相当値として図５（ａ）の「Ａ」を算出し、その「Ａ」と発電効率とから、エンジン廃熱による冷却水加熱率として図５（ａ）の「Ｂ」を算出する。そして、図５（ｂ）の関係を用い、「Ｂ」から、エンジン本体温度の閾値ＴＨ２として「Ｃ」を算出する。かかる場合、エンジン廃熱による冷却水加熱率が大きいほど、換言すればヒートポンプ装置４０のＣＯＰが大きいほど、閾値ＴＨ２が高い温度値として設定されるようになっている。なお、閾値ＴＨ２は、冷却水加熱率Ｂを達成できるエンジン本体温度に相当する。
　そして、ステップＳ１８において、Ｔｅｎｇ≧ＴＨ２であれば、電気暖房よりもエンジン廃熱暖房の方が高効率であると判定し、ステップＳ１９に進む。
　ステップＳ１９の詳細については図６に示すサブルーチンに従い説明する。図６に示すサブルーチンでは、ＥＶモードでありながらエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１をオンにする場合において、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を実施した上でエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１の運転を実施するか、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を停止した上でエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１の運転を実施するかを選択するものとなっている。
　図６のステップＳ３１では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが所定の閾値ＴＨ３以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ３は、図２のステップＳ１８における閾値ＴＨ２よりも高温の値である。そして、Ｔｅｎｇ≧ＴＨ３であれば、ステップＳ３２に進み、ＥＶ走行を実施した上で、エンジン廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。このとき、ハイブリッドＥＣＵ３３は、エンジンＥＣＵ３４に対して、エンジン１１を所定の高効率条件の一定状態で運転させる指令を出力する。例えば、エンジン１１をアイドル状態又は一定の発電状態で運転させる指令を出力する。
　また、Ｔｅｎｇ＜ＴＨ３であれば、ステップＳ３３に進み、ＥＶ走行を停止した上で、エンジン走行及び廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。このとき、ハイブリッドＥＣＵ３３は、エンジンＥＣＵ３４に対して、エンジン１１を都度の走行負荷に応じた動力を生じさせる状態で運転させる指令を出力する。
　なお、ステップＳ３２およびステップＳ３３の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、判定装置による判定結果に基づいて、エンジンの廃熱による暖房と加熱装置による暖房とを選択的に実施する暖房制御装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ３２の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部が、ＥＶモードでの車両走行時においてエンジンの廃熱による暖房を実施する旨が判定された場合に、電動機を駆動状態にしてエンジンの廃熱による暖房を実施する第１制御装置の一例として用いられても良い、ステップＳ３３の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部が、ＥＶモードでの車両走行時においてエンジンの廃熱による暖房を実施する旨が判定された場合に、電動機を駆動停止の状態にしてエンジンの廃熱による暖房を実施する第２制御装置の一例として用いられてもよい。また、ステップＳ３１は、エンジン本体温度Ｔｅｎｇに基づいて、ステップＳ３２による冷却水加熱の効率とステップＳ３３による冷却水加熱の効率とを比較するものである。このステップＳ３１の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部が、第１制御装置の熱媒体加熱の効率と第２制御装置の熱媒体加熱の効率との比較により、第１制御装置と第２制御装置とのいずれの制御を行うかを切り替える切替装置の一例として用いられてもよい。
　図２の説明に戻り、ステップＳ１８においてＴｅｎｇ＜ＴＨ２であれば、エンジン廃熱暖房よりも電気暖房の方が有利であるとみなしてステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、暖房熱を確保するための処理として、エンジン１１の運転をオフにするとともに、ヒートポンプ装置４０による電気暖房をオンにすることを決定する。このとき、ヒートポンプ装置４０による電気暖房のみが用いられることになる。
　ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１９，Ｓ２０のいずれかが実施された後は、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、エンジン１１及びヒートポンプ装置４０の指令出力を算出する。
　このとき、エンジン廃熱暖房とヒートポンプ装置４０による電気暖房とのうちエンジン廃熱暖房のみが実施されるのであれば、都度の走行要求出力と発電要求出力とに基づいてエンジン指令出力を算出する（エンジン指令出力＝走行要求出力＋発電要求出力）。また、ヒートポンプ装置４０による電気暖房のみが実施されるのであれば、暖房要求出力と冷却水回路２３による放熱量とに基づいてヒートポンプ指令出力を算出する（ヒートポンプ指令出力＝暖房要求出力－温水放熱量）。なお、温水放熱量は、ウォータポンプ駆動により発生可能な熱量に相当し、例えば図７の関係に基づいて算出される。エンジン廃熱暖房とヒートポンプ装置４０による電気暖房との両方が実施される場合には、暖房要求出力と冷却水回路２３による放熱量とエンジン発熱量とに基づいてヒートポンプ指令出力を算出する（ヒートポンプ指令出力＝暖房要求出力－温水放熱量－エンジン発熱量）。
　その後、ステップＳ２２では、所望の暖房要求出力を実現できるように、電動ウォータポンプ２５による冷却水流量とブロアファン２６によるブロワ風量とを決定する。具体的には、図８の関係を用いて冷却水流量を算出し、図９の関係を用いてブロワ風量を算出する。
　なお、図２において、ステップＳ１８がＹＥＳとなる場合に以下の処理を実施するようにしてもよい。ウォータポンプ駆動による冷却水回路２３の放熱のみで暖房可能となる暖房要求水温を定めておき、水温Ｔｗが暖房要求水温以上であるか否かを判定する処理と、水温Ｔｗが暖房要求水温以上である場合に、エンジン１１及びヒートポンプ装置４０をいずれもオフにする処理とを実施する。また、水温Ｔｗが所定の低温判定値（例えば４０℃）未満であるか否かを判定する処理と、水温Ｔｗが低温判定値未満である場合に、エンジン１１及びヒートポンプ装置４０をいずれもオンにする処理とを実施する。
　図１０は、上記の空調制御処理をより具体的に説明するためのタイムチャートである。なお、図１０では、図示の期間を通じて暖房要求が生じており、電動ウォータポンプ２５が駆動状態であることを想定している。また、高圧バッテリ１８のＳＯＣが比較的大きい状態であることを想定している。走行負荷の増減はアクセル開度や車速の増減に相当する。
　図１０において、タイミングｔ１以前は、走行負荷が比較的小さく、車両１０がＥＶモードで走行している。このとき、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ２未満であり、エンジン１１がＯＦＦされた状態で、ヒートポンプ装置４０による電気暖房が実施されている。
　そして、走行負荷の増加に伴い、タイミングｔ１で車両走行モードがＥＶモード以外のモード（例えばエンジンモード）に移行する。この場合、ＭＧ１２の駆動が停止され、車両１０の走行動力源としてエンジン１１の運転が開始される。タイミングｔ１以降、エンジン本体温度Ｔｅｎｇと水温Ｔｗとが上昇する。タイミングｔ１以降において、タイミングｔ２以前は水温Ｔｗが閾値ＴＨ１未満であるため、エンジンＯＮ、電気暖房ＯＮの状態とされ、水温Ｔｗが閾値ＴＨ１以上となるタイミングｔ２以降は、エンジンＯＮ、電気暖房ＯＦＦの状態とされる。
　その後、走行負荷の減少に伴い、タイミングｔ３で車両走行モードが再びＥＶモードとなる。このとき、タイミングｔ３では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ３以上であるため、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を実施した上で、エンジン廃熱暖房のためにエンジン運転が実施される。つまり、エンジン廃熱暖房が実施されるため、ヒートポンプ装置４０による電気暖房は実施されない。
　タイミングｔ３以降、エンジン１１の運転の状況等に応じてエンジン本体温度Ｔｅｎｇと水温Ｔｗとが徐々に低下する。ただしこのとき、エンジン本体と冷却水回路２３との熱マス（熱容量）の違いから、温度低下の際にはエンジン本体温度Ｔｅｎｇに比べて水温Ｔｗが早めに低下する。
　その後、タイミングｔ４では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ３未満となる。そのため、ＥＶモード下ではあるが、ＥＶ走行を停止した上でエンジン運転が実施される。このとき、エンジン駆動により、車両１０の走行と車室暖房とが実施されることになる。
　その後、タイミングｔ５では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ２未満となる。そのため、車両１０の走行動力源がエンジン１１からＭＧ１２に切り替えられる。タイミングｔ５以降においては、エンジン廃熱暖房に代えて電気暖房が実施される。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。エンジン１１においては、本体温度が高いほど廃熱量（冷却損失）が増加し、エンジン廃熱を利用する上では有利な状況となる。この点、エンジン本体温度に基づいてエンジン廃熱量を把握し、その廃熱量を考慮して、エンジン廃熱暖房と電気暖房とを選択的に実施することで、エンジン１１の廃熱を車室の暖房に適正に利用できる。つまり、エンジン本体の蓄熱を無駄に大気に放出することなく、車室暖房に有効に用いることができる。これにより、有料の熱源であるヒートポンプ装置４０（電気式の加熱装置）の出力を最小限に抑えることができる。その結果、車室の暖房を効率良く実施できる。
　エンジン本体温度Ｔｅｎｇとエンジン廃熱による冷却水加熱率とが所定の相関（図５（ｂ）の関係）を有することを用い、ヒートポンプ装置４０による電気暖房を想定した場合と同等レベルの冷却水加熱率に基づいて、エンジン廃熱暖房とヒートポンプ装置４０による電気暖房とのいずれが高効率であるかを判定するための閾値ＴＨ２（第１閾値）を設定する構成とした。この場合、ヒートポンプ装置４０での効率（ＣＯＰ）を加味しつつ、適正に閾値ＴＨ２を設定でき、ひいてはエンジン廃熱暖房を実施するか否かの判定を適正に実施できることとなる。
　またこの場合、ヒートポンプ装置４０のＣＯＰと同等となるようにしてエンジン廃熱利用時のＣＯＰ相当値を算出し、そのＣＯＰ算出値を用いて、エンジン廃熱による冷却水加熱率を算出する構成にした。そのため、指標を合わせた上でエンジン廃熱暖房と電気暖房との損得を比較でき、エンジン廃熱暖房と電気暖房との適正な切り替えを実現することができる。
　車両走行モードがＥＶモードである場合（低中走行負荷、かつ高ＳＯＣである場合）であっても、エンジン本体温度によっては敢えてエンジン１１を運転状態にする方が燃費が向上する、すなわちエンジン廃熱暖房を実施する方が燃費が向上することがあると考えられる。この点を考慮することで、エンジン本体の蓄熱状態（熱のストレージ）を加味して燃費向上を図ることができる。
　車両走行モードがＥＶモードでありながら、エンジン１１を運転状態にしてエンジン廃熱暖房を実施する場合において、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）の状態にしてエンジン廃熱暖房を実施するか、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を停止してエンジン廃熱暖房を実施するかを切り替える構成とした。特に、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ３（第２閾値）以上であれば、ＥＶ走行の状態にしてエンジン廃熱暖房を実施することとし、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが閾値ＴＨ３未満であれば、ＥＶ走行を停止してエンジン廃熱暖房を実施することとした。この場合、エンジン廃熱の必要量に応じて、上記２つの状態のエンジン廃熱暖房を適宜実施することができる。
　ＥＶ走行の状態にしてエンジン廃熱暖房を実施する場合には、エンジン１１を所定の高効率条件の一定状態（例えばアイドル状態）で運転させ、ＥＶ走行を停止してエンジン廃熱暖房を実施する場合には、エンジン１１を都度の走行負荷に応じた動力を生じさせる状態で運転させる構成とした。これにより、前者の場合には、必要最小限の廃熱を生じさせてエンジン廃熱暖房を実施することができる。また、後者の場合には、エンジン１１の運転により車両走行と廃熱暖房とを行うことで、燃料消費をエンジン１１のみに統合できる。いずれにしても、燃料消費量の低減を図ることができる。
　車両１０がＥＶ走行可能な状態であり、ＥＶモードである場合には、エンジン本体温度Ｔｅｎｇに基づいてエンジン廃熱暖房と電気暖房とを選択的に実施し、ＥＶモードでない場合には、エンジン廃熱暖房を実施した上で、水温Ｔｗに基づいて電気暖房を実施するかしないかを切り替える構成とした。この場合、車両１０がいずれのモードで走行していても、適正な車室暖房を実施できる。
　以下に、上記第１実施形態の一部を変更した別の実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付すとともに説明を簡略化する。
　（第２実施形態）
　本実施形態では、エンジン廃熱暖房を実施する場合において、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが第２閾値（ＴＨ３）よりも高温であることに加え、水温Ｔｗが所定の第３閾値（ＴＨ４）よりも高温である場合に、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を実施した上でエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１の運転を実施することとしている。
　図１１は、ＥＶモード下での廃熱暖房処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は、上述の図６の処理に置き換えてハイブリッドＥＣＵ３３により実施される。つまり、図１１は、図２において車両走行モードがＥＶモードであり、かつエンジン本体温度ＴｅｎｇがＴＨ２以上であると判定された場合（ステップＳ１３，Ｓ１８が共にＹＥＳの場合）に実施される処理である。
　図１１において、ステップＳ４１では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが所定の閾値ＴＨ３以上であり、かつ水温Ｔｗが所定の閾値ＴＨ４以上であるか否かを判定する。そして、ステップＳ４１がＹＥＳであればステップＳ４２に進み、ＮＯであればステップＳ４３に進む。ステップＳ４２では、ＥＶ走行を実施した上で、エンジン廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。このとき、エンジン１１は、例えばアイドル運転される。
　ステップＳ４３では、車両１０の走行負荷が所定の閾値ＴＨ５よりも大きいか否かを判定する。閾値ＴＨ５は、図２のステップＳ１３による負荷判定値よりも小さい値であり、例えば走行負荷が中負荷程度であればステップＳ４３がＹＥＳとなり、低負荷程度であればステップＳ４３がＮＯとなる。
　ステップＳ４３がＹＥＳの場合、ステップＳ４４に進み、ＥＶ走行を停止した上で、エンジン走行及び廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。このとき、エンジン１１は、都度の走行負荷に応じた動力を生じさせる状態で運転される。また、ステップＳ４３がＮＯの場合、ステップＳ４５に進み、エンジン１１の運転を停止するとともに、ヒートポンプ装置４０による電気暖房を実施することを決定する。
　水温Ｔｗが高温である場合、その時点では暖房熱の確保が可能であるが、エンジンＯＦＦのままで冷却水の蓄熱を使いすぎると、エンジン１１の強制運転が必要になり、却って燃費の低下を招くことが懸念される。この点、上記構成では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが高温である場合（Ｔｅｎｇ≧ＴＨ３の場合）には、水温Ｔｗが高温（Ｔｗ≧ＴＨ４）であっても敢えてエンジン１１を運転状態にするようにしたため、エンジン廃熱量を増やすことができる。これにより、電気暖房を用いるよりも少ない燃料量で必要な暖房熱量を供給することが可能となり、燃費の改善を図ることができる。本実施形態において、ステップＳ４１の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記切替装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ４２の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第１制御装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ４４の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第２制御装置の一例として用いられてもよい。
　（第３実施形態）
　本実施形態では、ＥＶモード下において、エンジン１１を所定の高効率状態で運転させる場合の燃料消費量ＦＣ１（第１燃料消費量）と、エンジン１１により走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量ＦＣ２（第２燃料消費量）とを比較する。そして、燃料消費量ＦＣ１の方が小さければ、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を実施した上でエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１の運転を実施することとし、燃料消費量ＦＣ２の方が小さければ、ＥＶ走行（ＭＧ駆動）を停止した上でエンジン廃熱暖房のためにエンジン１１の運転を実施することとしている。
　図１２は、ＥＶモード下での廃熱暖房処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は、上述の図６の処理に置き換えてハイブリッドＥＣＵ３３により実施される。すなわち、本処理は、ＥＶモード下でありながら、エンジン１１を運転状態にしてエンジン廃熱暖房を実施する場合に実施される。
　図１２においてステップＳ５１では、エンジン廃熱暖房のためにエンジン１１のアイドル運転を実施する場合の燃料消費量ＦＣ１を算出する。続くステップＳ５２では、エンジン１１により走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量ＦＣ２を算出する。このとき、燃料消費量ＦＣ１は、走行負荷をゼロにした上でアイドル回転速度での動作点の燃料消費量と、ＥＶ走行のための電力消費分に相当する燃料消費量とを加算して算出される。また、燃料消費量ＦＣ２は、都度の走行負荷と要求回転速度とに応じた動作点の燃料消費量として算出される。ステップＳ５１、Ｓ５２の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、ＥＶモードでの車両走行時において、エンジンを所定の高効率状態で運転させる場合の燃料消費量である第１燃料消費量（ＦＣ１）と、電動機を停止状態としエンジンにより走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量である第２燃料消費量（ＦＣ２）とを算出する算出装置の一例として用いられてもよい。
　その後、ステップＳ５３では、燃料消費量ＦＣ１が燃料消費量ＦＣ２よりも小さいか否かを判定する。そして、ＦＣ１＜ＦＣ２であれば、ステップＳ５４に進み、ＥＶ走行を実施した上で、エンジン廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。また、ＦＣ１≧ＦＣ２であれば、ステップＳ５５に進み、ＥＶ走行を停止した上で、エンジン走行及び廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。
　上記構成では、燃料消費量の推定結果に基づいて、ＥＶ走行の状態にしてエンジン廃熱暖房を実施するか、ＥＶ走行を停止してエンジン廃熱暖房を実施するかを切り替えるようにした。この場合、実際の走行状態に相応する燃料消費を加味して、上記２つの状態のエンジン廃熱暖房を適宜実施することができる。本実施形態において、ステップＳ５３の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記切替装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ５４の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第１制御装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ５５の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第２制御装置の一例として用いられてもよい。
　（第４実施形態）
　本実施形態では、上述の燃料消費量ＦＣ１，ＦＣ２に加えて、ヒートポンプ装置４０による電気暖房を実施した場合の消費電力から燃料消費量ＦＣ３（第３燃料消費量）を算出し、燃料消費量ＦＣ１～ＦＣ３のうち最も小さいのがどれかに応じて、暖房処理を選択的に実施することとしている。
　図１３は、ＥＶモード下での廃熱暖房処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は、上述の図６の処理に置き換えてハイブリッドＥＣＵ３３により実施される。すなわち、本処理は、ＥＶモード下でありながら、エンジン１１を運転状態にしてエンジン廃熱暖房を実施する場合に実施される。
　図１３においてステップＳ６１では、エンジン廃熱暖房のためにエンジン１１のアイドル運転を実施する場合の燃料消費量ＦＣ１を算出する。続くステップＳ６２では、エンジン１１により走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量ＦＣ２を算出する。なお、ステップＳ６１，Ｓ６２の処理は、図１２のステップＳ５１，Ｓ５２の処理に準ずる。
　ステップＳ６３では、ＥＶ走行の状態を維持した上で電気暖房を実施した場合の燃料消費量ＦＣ３を算出する。例えば、燃料消費量ＦＣ３〔ｇ〕は、ＥＶ走行電力とウォータポンプ消費電力とヒートポンプ消費電力とを合算した合計電力〔Ｊ〕を、発電機効率〔％〕と燃料の低位発熱量〔Ｊ／ｇ〕とにより除算することで算出される。この場合、要求暖房熱量からウォータポンプ駆動により得られる蓄積熱量を減算して不足熱量を算出し、その不足熱量とヒートポンプ装置４０のＣＯＰとに基づいて、ヒートポンプ消費電力を算出するとよい。ステップＳ６１、Ｓ６２、Ｓ６３の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、ＥＶモードでの車両走行時において、エンジンを所定の高効率状態で運転させる場合の燃料消費量である第１燃料消費量（ＦＣ１）と、電動機を停止状態としエンジンにより走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量である第２燃料消費量（ＦＣ２）と、エンジンを停止状態にして加熱装置を駆動した場合の消費電力から求まる燃料消費量である第３燃料消費量（ＦＣ３）とを算出する算出装置の一例として用いられてもよい。
　その後、ステップＳ６４では、燃料消費量ＦＣ１～ＦＣ３のうちＦＣ１が最小であるか否かを判定する。そして、ＦＣ１が最小でありステップＳ６４がＹＥＳの場合には、ステップＳ６５に進み、ＥＶ走行を実施した上で、エンジン廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。
　また、ステップＳ６６では、燃料消費量ＦＣ１～ＦＣ３のうちＦＣ２が最も小さいか否かを判定する。そして、ＦＣ２が最小でありステップＳ６６がＹＥＳの場合には、ステップＳ６７に進み、ＥＶ走行を停止した上で、エンジン走行及び廃熱暖房のためにエンジン運転を実施することを決定する。また、ＦＣ３が最小でありステップＳ６６がＮＯの場合には、ステップＳ６８に進み、エンジン１１を駆動させずヒートポンプ装置４０による電気暖房を実施することを決定する。
　上記構成では、燃料消費量の推定結果に基づいて、ＥＶ走行の状態にしてエンジン廃熱暖房を実施するか、ＥＶ走行を停止してエンジン廃熱暖房を実施するか、エンジン１１を駆動させずヒートポンプ装置４０による電気暖房を実施するかを切り替えるようにした。この場合、実際の走行状態に相応する燃料消費を加味して、上記３つの状態の暖房を適宜実施することができる。本実施形態において、ステップＳ６４の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記切替装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ６５の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第１制御装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ６７の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、上記第２制御装置の一例として用いられてもよい。
　（第５実施形態）
　本実施形態では、エンジン廃熱暖房を実施する場合において、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが第４閾値（ＴＨ６）よりも高温である場合に、エンジンＯＦＦの状態で電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせ、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが第４閾値よりも低温である場合に、エンジンＯＮの状態で電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせることとしている。
　図１４は、ＥＶモード下での廃熱暖房処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は、上述の図６の処理に置き換えてハイブリッドＥＣＵ３３により実施される。すなわち、本処理は、ＥＶモード下でありながら、エンジン１１を運転状態にしてエンジン廃熱暖房を実施する場合に実施される。
　図１４においてステップＳ７１では、エンジン本体温度Ｔｅｎｇが所定の閾値ＴＨ６以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ６は、図２のステップＳ１８における閾値ＴＨ２よりも高温の値である。そして、Ｔｅｎｇ≧ＴＨ６であれば、ステップＳ７２に進み、エンジンＯＦＦの状態で電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせることを決定する。また、Ｔｅｎｇ＜ＴＨ６であれば、ステップＳ７３に進み、エンジンＯＮの状態で電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせることを決定する。なお、ステップＳ７３では例えばエンジン１１をアイドル運転させる。本実施形態において、ステップＳ７２の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、本体温度取得装置により取得した本体温度が所定の第４閾値（ＴＨ６）よりも高温である場合に、エンジンを運転停止にした状態で電動ポンプによる熱媒体の循環を行わせる第３制御装置の一例として用いられてもよい。ステップＳ７３の制御操作を行うハイブリッドＥＣＵ３３の一部は、本体温度が第４閾値（ＴＨ６）よりも低温である場合に、エンジンを運転させた状態で電動ポンプによる熱媒体の循環を行わせる第４制御装置の一例として用いられてもよい。
　エンジン本体温度Ｔｅｎｇが高温（ＴＨ２以上）である場合にはエンジン廃熱暖房を実施することが有効であり、その中でも特に高温域にあれば、エンジン１１を停止状態にしたまま電動ウォータポンプ２５の駆動により冷却水を循環させることでヒータコア２４による暖房が可能になる。ただし、エンジン本体の蓄熱を使いすぎると、エンジン１１及びヒートポンプ装置４０の強制運転が必要になり、却って燃費の低下を招くことが懸念される。この点、上記構成では、エンジン本体温度ＴｅｎｇがＴＨ２以上である場合において、さらにエンジン本体温度ＴｅｎｇがＴＨ６以上であれば、エンジン１１を停止状態にして電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせ、エンジン本体温度ＴｅｎｇがＴＨ６未満であれば、エンジン１１を運転状態にして電動ウォータポンプ２５による冷却水の循環を行わせるようにしたため、エンジン本体が高温状態にある場合において一層適正に燃費向上を図ることができる。
　なお、電動ウォータポンプ２５の駆動時には電力を消費するが、ヒートポンプ装置４０での電力消費に比べると非常に小さい。エンジン本体温度Ｔｅｎｇが高温である場合には、ウォータポンプ駆動のための小電力（１００～３００Ｗ）で数ｋＷの熱を得ることが可能となる。これは高ＣＯＰの状態であることに相当する。
　上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
　車両１０の暖房システムを図１５や図１６に示す構成としてもよい。図１５及び図１６について、図１との相違点のみを説明する。
　図１５では、ヒートポンプ装置４０のコンデンサ４２の熱により加熱される熱媒体（例えばエンジン冷却水）を循環させる循環回路５１が設けられ、その循環回路５１には、暖房装置としてのヒータコア５２が設けられている。ヒータコア５２は、冷却水回路２３のヒータコア２４に隣接する位置に配置されている。ブロアファン２６の駆動により、ヒータコア２４，５２の暖房熱が車室に供給されるようになっている。なお、循環回路５１には図示しない電動ポンプが設けられているとよい。電動コンプレッサ４１の駆動によりコンデンサ４２を介して循環回路５１内の水が加熱されると、それに伴いヒータコア５２の放熱による暖房が可能となっている。
　また、図１６では、ヒートポンプ装置４０のコンデンサ４２が冷却水回路２３のヒータコア２４に隣接する位置に配置されており、コンデンサ４２が暖房装置として機能する。なお、図１６には、電動コンプレッサ４１とエバポレータ４４との間に、エバポレータ４４で蒸発されなかった液状冷媒を分離して電動コンプレッサ４１にガス冷媒のみを供給するアキュムレータ５３が設けられている。電動コンプレッサ４１を駆動することにより、コンデンサ４２の放熱による暖房が可能となっている。
　上記実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ３３により上述の車両空調制御を実施する構成としたが、これに限定されず、他のＥＣＵ、例えばエアコンＥＣＵ４６により上述の車両空調制御を実施する構成としてもよい。
　電気式の加熱装置としてＰＴＣヒータ等のヒータ装置を用い、このヒータ装置により電気暖房を実施することも可能である。この場合、ＰＴＣヒータにより冷却水を加熱し冷却水の暖房熱により車室内を暖房する、又はＰＴＣヒータの暖房熱により車室内を直接暖房するとよい。
　本開示をハイブリッド車以外の車両に適用することも可能である。例えば、車両走行用のモータと発電用のエンジンとを備える、いわゆるレンジエクステンダタイプの電気自動車への適用が可能である。かかる場合、電動機の動力のみを用いるＥＶ走行時において、エンジン本体温度に基づいて、エンジン廃熱暖房と電気暖房とを選択的に実施するとよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (11)

  1. 　エンジン（１１）と、前記エンジンにより駆動され発電する発電機（１７）と、前記発電機による発電電力により充電される蓄電装置（１８）とを備え、前記エンジンを含む経路で熱媒体を循環させ前記エンジンの廃熱により前記熱媒体を加熱して車室の暖房を実施する一方、前記蓄電装置の電力により加熱装置（４０）での加熱を行わせて車室の暖房を実施する車両（１０）に適用され、当該車両における空調に関する制御を実施する車両空調制御装置（３３）であって、
    　前記エンジンの本体温度を取得する本体温度取得装置（Ｓ１１）と、
    　前記本体温度取得装置により取得した前記本体温度に基づいて、前記エンジンの廃熱による暖房と前記加熱装置による暖房とのいずれを実施するかを判定する判定装置（Ｓ１８）と、
    　前記判定装置による判定結果に基づいて、前記エンジンの廃熱による暖房と前記加熱装置による暖房とを選択的に実施する暖房制御装置と、を備える車両空調制御装置。
  2. 　前記判定装置は、前記本体温度取得装置により取得した本体温度が所定の第１閾値よりも高温である場合に、前記エンジンの廃熱による暖房を実施する旨を判定するものであり、
    　前記エンジンの本体温度と前記エンジンの廃熱による前記熱媒体の加熱率との関係を用い、前記加熱装置による暖房を想定した場合と同等レベルの前記加熱率に基づいて、前記第１閾値（ＴＨ２）を設定する設定装置（Ｓ１７）をさらに備える請求項１に記載の車両空調制御装置。
  3. 　前記車両は、走行動力源として前記蓄電装置の電力により駆動される電動機（１２）を備えており、前記電動機の動力のみを用いるＥＶモードでの走行が可能であり、
    　前記判定装置は、前記ＥＶモードでの車両走行時において、前記本体温度に基づいて、前記エンジンの廃熱による暖房と前記加熱装置による暖房とのいずれを実施するかを判定する請求項１又は２に記載の車両空調制御装置。
  4. 　前記車両は、走行動力源として前記エンジンと前記蓄電装置の電力により駆動される電動機（１２）とを備えており、前記車両の走行負荷と前記蓄電装置の蓄電状態とに基づいて、前記エンジンの動力を使わず前記電動機の動力を使って車両走行を行わせるＥＶモードと、前記エンジンの動力を使って車両走行を行わせる別モードとの切り替えを実施するハイブリッド車であり、
    　前記判定装置は、前記ＥＶモードでの車両走行時において、前記本体温度に基づいて、前記エンジンの廃熱による暖房と前記加熱装置による暖房とのいずれを実施するかを判定する請求項１又は２に記載の車両空調制御装置。
  5. 　前記暖房制御装置は、
    　前記ＥＶモードでの車両走行時において前記エンジンの廃熱による暖房を実施する旨が判定された場合に、前記電動機を駆動状態にして前記エンジンの廃熱による暖房を実施する第１制御装置（Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ５４、Ｓ６５）と、
    　同じく前記ＥＶモードでの車両走行時において前記エンジンの廃熱による暖房を実施する旨が判定された場合に、前記電動機を駆動停止の状態にして前記エンジンの廃熱による暖房を実施する第２制御装置（Ｓ３３、Ｓ４４、Ｓ５５、Ｓ６７）と、
    　前記第１制御装置の熱媒体加熱の効率と前記第２制御装置の熱媒体加熱の効率との比較により、前記第１制御装置と前記第２制御装置とのいずれの制御を行うかを切り替える切替装置（Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５３、Ｓ６４、Ｓ６６）と、を有する請求項３又は４に記載の車両空調制御装置。
  6. 　前記切替装置（Ｓ３１）は、前記本体温度取得装置により取得した本体温度が所定の第２閾値（ＴＨ３）よりも高温である場合に、前記第１制御装置（Ｓ３２）の制御を実施し、前記本体温度が前記第２閾値よりも低温である場合に、前記第２制御装置（Ｓ３３）の制御を実施する請求項５に記載の車両空調制御装置。
  7. 　前記熱媒体の温度である媒体温度を取得する媒体温度取得装置を備え、
    　前記切替装置（Ｓ４１）は、前記本体温度取得装置により取得した本体温度が前記第２閾値よりも高温であることに加え、前記媒体温度取得装置により取得した媒体温度が所定の第３閾値（ＴＨ４）よりも高温である場合に、前記第１制御装置（Ｓ４２）の制御を実施する請求項６に記載の車両空調制御装置。
  8. 　前記第１制御装置は、前記エンジンを所定の高効率条件の一定状態で運転させ、
    　前記第２制御装置は、前記エンジンを走行負荷に応じた動力を生じさせる状態で運転させる請求項５乃至７のいずれか１項に記載の車両空調制御装置。
  9. 　前記ＥＶモードでの車両走行時において、前記エンジンを所定の高効率状態で運転させる場合の燃料消費量である第１燃料消費量（ＦＣ１）と、前記電動機を停止状態とし前記エンジンにより走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量である第２燃料消費量（ＦＣ２）とを算出する算出装置（Ｓ５１、Ｓ５２）を備え、
    　前記切替装置（Ｓ５３）は、前記第１燃料消費量と前記第２燃料消費量との比較において、前記第１燃料消費量の方が小さければ、前記第１制御装置（Ｓ５４）の制御を実施し、前記第２燃料消費量の方が小さければ、前記第２制御装置（Ｓ５５）の制御を実施する請求項５に記載の車両空調制御装置。
  10. 　前記ＥＶモードでの車両走行時において、前記エンジンを所定の高効率状態で運転させる場合の燃料消費量である第１燃料消費量（ＦＣ１）と、前記電動機を停止状態とし前記エンジンにより走行負荷及び廃熱暖房を実施する場合の燃料消費量である第２燃料消費量（ＦＣ２）と、前記エンジンを停止状態にして前記加熱装置を駆動した場合の消費電力から求まる燃料消費量である第３燃料消費量（ＦＣ３）とを算出する算出装置（Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６３）を備え、
    　前記切替装置（Ｓ６４、Ｓ６６）は、前記第１燃料消費量と前記第２燃料消費量と前記第３燃料消費量との比較において、前記第１燃料消費量が最も小さければ、前記第１制御装置（Ｓ６５）の制御を実施し、前記第２燃料消費量が最も小さければ、前記第２制御装置（Ｓ６７）の制御を実施し、前記第３燃料消費量が最も小さければ、前記エンジンを駆動させず前記加熱装置による暖房を実施する請求項５に記載の車両空調制御装置。
  11. 　前記熱媒体を電動ポンプ（２５）の駆動により循環させる循環回路（２３）を有する車両に適用され、
    　前記暖房制御装置は、前記本体温度取得装置により取得した本体温度が所定の第４閾値（ＴＨ６）よりも高温である場合に、前記エンジンを運転停止にした状態で前記電動ポンプによる前記熱媒体の循環を行わせる第３制御装置（Ｓ７２）と、前記本体温度が前記第４閾値よりも低温である場合に、前記エンジンを運転させた状態で前記電動ポンプによる前記熱媒体の循環を行わせる第４制御装置（Ｓ７３）と、を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両空調制御装置。
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