JP6375731B2 - ハイブリッド車両の空調制御装置及び空調制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両の車室の温度と湿度の制御に関する。

走行用動力源として電動モータと内燃機関を備えるハイブリッド車両では、一般に車室の暖房を内燃機関の発熱を利用して行なっている。車室の暖房に必要な発熱量を維持するために、内燃機関を断続的に運転し、内燃機関の冷却水温を一定の温度範囲に維持している。

車室の暖房に関して、特許文献１は暖房要求に対する内燃機関の回転速度を、電動モータと内燃機関の出力割合に応じた異なる上昇率で上昇させることを提案している。特許文献１によれば、内燃機関の出力割合が低い状態で暖房要求が発せられた場合でも、冷却水温を早期に上昇させて暖房要求を満たすことができる。

特開２０１２−３５６８９号公報

内燃機関の発熱を利用して車室を暖房する場合、空調装置は車外の空気を車室に循環させる外気循環モードで車室の暖房を行っている。そのため、外気温が低い冬季は内燃機関の運転停止後、車室の温度も冷却水温も短時間で低下する。こうした状況で冷却水温を所定の湿度領域に維持しようとすると、内燃機関の始動と停止を短い期間で繰り返すことになり、ドライバや同乗者が煩わしく感じることがある。また、走行用動力を電動モータの出力で賄える状態で車室の暖房のために内燃機関を運転する場合、内燃機関の余剰出力はバッテリの蓄電に用いられる。しかしながら、バッテリの蓄電量（ＳＯＣ）が上限に達した後は、内燃機関の余剰出力は無駄になり、燃費悪化をもたらす要因となる。

この発明は、以上の問題を解決すべくなされたもので、ハイブリッド車両の車室暖房のための内燃機関の始動と停止の頻繁な繰り返しを抑制するとともにエネルギー効率の高い車室の暖房を実現することを目的とする。

この発明の実施形態による空調制御装置は、内燃機関と、蓄電装置と、前記蓄電装置の電力を用いて動力源として作動する一方、発電機として前記蓄電装置に充電可能な電動モータと、前記内燃機関の冷却水を用いて車室の暖房を行なう空調装置と、を備えるハイブリッド車両に適用される。空調制御装置は車室の暖房要求を検出する検出手段と、暖房要求のもとで前記内燃機関の冷却水温度が所定の暖房温度領域に維持されるよう、前記内燃機関を断続的に運転する内燃機関運転手段と、車室の湿度を推定または検出する湿度取得手段と、車室の湿度が所定の湿度領域に維持されるよう、外気を車室に取り入れる外気循環と、車室内の空気を循環させる内気循環と、を切り換える切り換え手段と、前記蓄電装置の充電電力を用いて車室の暖房を行なう電気的暖房装置と、を備えている。前記内燃機関運転手段は前記暖房要求のもとで前記内燃機関を最適燃費運転するよう構成される。空調制御装置はまた、暖房要求のもとで最適燃費運転中の内燃機関の余剰出力で発電を行なって蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段を備えている。

空調制御装置は、前記蓄電装置の充電量が下限値を上回っているかどうかを判定する充電量判定手段と、前記充電量が前記所定値を上回っている状態で前記冷却水温度が所定の暖房温度領域を下回った場合に、前記内燃機関の運転に先立って前記電気的暖房装置を起動して車室の暖房を行なう電気的暖房装置制御手段と、をさらに備えている。電気的暖房装置制御手段は、電気的暖房装置による車室の暖房の結果、充電量が下限値に達すると、電気的暖房装置の運転を停止するよう構成される。電気的暖房装置制御手段は、暖房要求から空調装置の車室への吹き出し口の必要温度を算出し、充電装置の充電量を検出し、吹き出し口の必要温度と充電量から吹き出し口の必要温度を維持可能な維持可能時間を算出し、維持可能時間が経過した時点で充電量が下限値に達したと判定する。

外気循環は内気循環と比べて熱エネルギーをより多く消費する。したがって、暖房要求のもとで内燃機関運転手段が冷却水温を上昇させるべく内燃機関を運転中は、車室の湿度が所定の湿度領域を超えない限り、切り換え手段が内気循環を適用することで車室の温度低下を抑制することができる。その結果、暖房要求による内燃機関の運転間隔が長くなり、ハイブリッド車両の車室暖房のための内燃機関の始動と停止の頻繁な繰り返しが抑制され、暖房に要する熱エネルギーも節約できる。

この発明を適用するハイブリッド車両の概略構成図である。 この発明の実施形態によるコントローラが実行する暖房制御ルーチンを説明するフローチャートである。 コントローラが実行する空調制御ルーチンを説明するフローチャートである。 従来の車室暖房制御による冷却水温とＳＯＣの推移を示すタイミングチャートである。 空調制御ルーチンと暖房制御ルーチンの実行結果を示すタイミングチャートである。 空調制御ルーチンと暖房制御ルーチンの別の実行結果を示すタイミングチャートである。

図面を参照してこの発明の実施形態による空調制御装置を説明する。

図１を参照すると、空調制御装置を適用するハイブリッド車両１は動力源としてエンジン２と電動モータ３を備える。エンジン２と電動モータ３の回転出力は変速機４を介して駆動輪に伝達される。エンジン２は水冷式の内燃機関で構成される。エンジン２を冷却するためにラジエータ６が設けられる。エンジン２のウォータジャケットとラジエータ６は冷却通路で接続される。冷却水はウォータポンプの運転に応じて冷却通路を介してウォータジャケットとラジエータ６の間を循環し、エンジン２の冷却を行なう。

ハイブリッド車両１には蓄電装置としてバッテリ１０が搭載される。バッテリ１０はインバータ５を介して電動モータ３に接続される。インバータ５はバッテリ１０の蓄電電力を用いて電動モータ３を回転駆動するとともに、エンジン２または駆動輪からの回転入力に対して電動モータ３を発電機として稼働させることでバッテリ１０への充電を行なう。

ハイブリッド車両１の車室７の暖房及び空調のためにハイブリッド車両１にはＨＶＡＣ装置８が搭載される。ＨＶＡＣは暖房、換気、及び空調 (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) の略語である。ＨＶＡＣ装置８にはバッテリ１０の蓄電電力で作動する電気的暖房装置としてＰＴＣヒータ９が付設される。ＰＴＣヒータ９は温度上昇に伴って抵抗を増大させるＰＴＣ素子を用いたヒータである。ＰＴＣは正温度係数（Positive Temperature Coefficient)の略語である。

エンジン２の運転制御、インバータ５を介した電動モータ３の駆動制御、インバータ５を介したバッテリ１０の充電制御、ＨＶＡＣ装置８とＰＴＣヒータ９の制御、及び変速機４の変速制御はコントローラ２０によって行なわれる。

コントローラ２０は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ インタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

空調制御装置はコントローラ２０が実行するエンジン２の運転制御、インバータ５を介したバッテリ１０の充電制御、ＨＶＡＣ装置８とＰＴＣヒータ９の制御の各機能によって構成される。空調制御装置はこれらの制御のために車室温度センサ２１，湿度取得手段としての車室湿度センサ２２，外気温センサ２３、及び冷却水温センサ２４を備える。これらのセンサはそれぞれ信号回路でコントローラ２０に接続される。

次に、コントローラ２０が実行する車室７の空調及び暖房の制御について説明する。

コントローラ２０はハイブリッド車両１が電動モータ３の運転により走行しているＥＶ走行モードにおいて、車室７の暖房要求が発せられた場合に次の制御を行なう。暖房要求は、例えば車室７の温度が設定温度を下回った場合に発せられる。

制御は車室７の温度を指定された温度域へ上昇させる暖房制御と、外気を車室７に取り入れる外気循環と車室７内の空気を循環させる内気循環とを切り換える空調制御とからなる。

最初にコントローラ２０が実行する制御の基本を説明する。車室７の暖房は基本的にはエンジン２の運転に伴う発熱を利用して行なわれる。具体的にはエンジン２の冷却水を放熱器で放熱させ、放熱により暖められた空気を、送風ファンを用いて車室７に送り込むことで車室７の温度を上昇させる。

したがって、車室１の暖房要求に対してコントローラ２０はエンジン２を最適燃費運転することで冷却水温を所定の領域に上昇させる。この間、コントローラ２０はＨＶＡＣ装置８を介して車室７を内気循環モードに維持する。内気循環モードでは車室７内に外気が導入されないため、車室７内の温度が低下しにくい。したがって、エンジン２の運転による発熱を効率良く車室７の暖房に用いることができる。最適燃費運転によりエンジン２の出力に余剰が生じた場合は、コントローラ２０は電動モータ３を発電機として回転駆動することによりインバータ５を介してバッテリ１０に充電を行なう。

一方、内気循環モードを継続すると、車室７内のドライバや同乗者が発する水蒸気により車室７内の湿度が上昇する。車室７内の湿度が結露点に達すると、水蒸気が結露して窓ガラスなどに曇りを生じる。コントローラ２０は、車室７内の湿度が結露点に達すると、ＨＶＡＣ装置８を内気循環モードから外気循環モードに切り換えることで車室７内の湿度を低下させる。

コントローラ２０はこのようにして、エンジン２の冷却水温が所定の温度領域に維持されるようにエンジン２を断続的に運転する一方、車室７内の湿度が所定の湿度領域に維持されるようにＨＶＡＣ装置８を制御する。車室７内に結露を生じない範囲で内気循環を行なうことで車室７の温度低下を抑え、エンジン２の断続運転の頻繁な繰り返しを抑制する。

コントローラ２０はさらに、バッテリ１０の充電量ＳＯＣに余裕がある場合には冷却水温を上昇させるためのエンジン２の運転に先立ってバッテリ１０の蓄電電力を用いてＰＴＣヒータ９を稼働させる。これにより、エンジン２の停止期間を長くする。

以上の制御のために、コントローラ２０は図２に示す暖房制御ルーチンと図３に示す空調制御ルーチンを並行して実行する。

暖房制御ルーチンは車室７の暖房要求をトリガーとして実行される。

図２を参照すると、車室７の暖房要求に対して、コントローラ２０はステップＳ１でエンジン２の冷却水温が下限値βより低いかどうかを判定する。ここで、下限値βは車室７の暖房のために必要な冷却水温の温度領域の下限値に相当する。エンジン２の冷却水温は冷却水温センサ２４が検出した値である。

冷却水温が下限値β以上の場合には、コントローラ２０は冷却水温が下限値βを下回るまで待機する。ステップＳ１で冷却水温が下限値βを下回ると、コントローラ２０はステップＳ２でエンジン２の最適燃費運転を開始する。具体的には、コントローラ２０は、最小の燃料消費のもとで目標冷却水温を実現できるエンジン負荷を、あらかじめＲＯＭに格納された最適燃費線マップを参照して算出する。そして、算出したエンジン負荷のもとでエンジン２を運転する。

ステップＳ３でコントローラ２０は冷却水温が上限値αに達したかどうかを判定する。上限値αは車室７の暖房のために必要な冷却水温の温度領域の上限値に相当する。

ステップＳ３で冷却水温が上限値αに達していない場合には、コントローラ２０はエンジン２の運転を続行しつつ、冷却水温が上限値αに達するまで待機する。ステップＳ３で冷却水温が上限値αに達すると、コントローラ２０はステップＳ４でエンジン２の運転を停止する。

次のステップＳ５でコントローラ２０はステップＳ１と同様に、冷却水温が下限値βより低いかどうかを判定する。冷却水温が下限値β以上の場合には、コントローラ２０はエンジン２の運転を停止したまま冷却水温が下限値βを下回るまで待機する。

ステップＳ５において、冷却水温が下限値βを下回ると、コントローラ２０はステップＳ６でバッテリ１０の充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎ以上あるかどうかを判定する。下限値ｍｉｎはハイブリッド車両１の運転中にバッテリ１０の充電を行なうかどうかを判定するしきい値に相当する。

充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎ以上ある場合には、コントローラ２０はステップＳ７でＰＴＣヒータ９をＯＮにする。これにより、ＰＴＣヒータ９の発熱を用いて車室７の暖房が行なわれる。ステップＳ７の処理の後、コントローラ２０はステップＳ８の処理を行なう。

一方、ステップＳ６で充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎを下回っている場合には、コントローラ２０はステップＳ２以降の処理を繰り返すことでエンジン２を運転し、エンジン２の発熱により車室７の暖房を行なう。

ステップＳ８でコントローラ２０は、冷却水温が下限値αを下回った後に、車室７の暖房に必要なＨＶＡＣ装置８の吹き出し口の温度をＰＴＣヒータ９の発熱のみで維持可能な時間を算出する。車室７の暖房に必要な吹き出し口の温度は、ＨＶＡＣ装置８に入力された車室７の暖房の目標温度と、外気温センサ２３が検出する外気温とからあらかじめ決定される。また、吹き出し口の温度と外気温との差と、この差を維持するためのＰＴＣヒータ９の発熱量と、バッテリ１０の充電量ＳＯＣとから吹き出し口温度の維持可能時間が決定される。言い換えれば、充電量ＳＯＣの下限値ｍｉｎに対する余剰分相当のエネルギーを、車室７の温度維持のためにＰＴＣヒータ９の発熱に費やす場合に、吹き出し口の温度を維持できる時間である。

ステップＳ９でコントローラ２０は、ステップＳ７でＰＴＣヒータ９をＯＮにしてからの経過時間をカウントする。ステップＳ１０でコントローラ２０は、経過時間がステップＳ８で計算した維持可能時間に達したかどうかを判定する。

ステップＳ１０の判定が否定的な場合、すなわちＰＴＣヒータ９をＯＮにしてからの経過時間が吹き出し口の温度を維持可能な時間に満たない場合には、コントローラ２０はステップＳ９とＳ１０の処理を繰り返すことで、ＰＴＣヒータ９がＯＮの状態を継続する。

ステップＳ１０の判定が肯定的に転じると、すなわちＰＴＣヒータ９をＯＮにしてからの経過時間が吹き出し口の温度を維持可能な時間に達すると、コントローラ２０はステップＳ１１でＰＴＣヒータ９をＯＦＦにする。

次のステップＳ１２でコントローラは暖房要求がＯＦＦになったかどうかを判定する。暖房要求がＯＦＦでない場合、すなわち暖房要求がＯＮのままの場合は、コントローラ２０はステップＳ１以降の処理を繰り返す。暖房要求がＯＦＦの場合にはコントローラ２０はルーチンを終了する。

次に、図３を参照して、コントローラ２０が実行する空調制御ルーチンを説明する。このルーチンはＨＶＡＣ装置８が備える送風スイッチがＯＮになると同時に実行が開始される。暖房要求に連動して送風スイッチがＯＮになるようにＨＶＡＣ装置８を構成しておけば、図２の暖房制御ルーチンの実行時には常にこの空調制御ルーチンが並行して実行されることになる。

ステップＳ２１でコントローラ２０は車室湿度センサ２２の検出した車室７の湿度を読み込む。

ステップＳ２２でコントローラは車室７の湿度が制御目標である湿度領域の上限値Ａ未満であるかどうかを判定する。上限値Ａは例えば車室７内の水蒸気が結露する結露点に等しく設定される。

ステップＳ２２の判定が肯定的な場合、すなわち車室７の湿度が上限値Ａ未満の場合には、コントローラ２０はステップＳ２３でＨＶＡＣ装置８に内気循環を指令する。これにより、ＨＶＡＣ装置８は車室７内の空気を循環させる内気循環モードで車室７の空調を行なう。

次のステップＳ２６でコントローラ２０は送風スイッチがＯＦＦになったかどうかを判定する。送風スイッチがＯＦＦの場合にはルーチンを終了する。一方、送風スイッチがＯＮのままであれば、コントローラ２０はステップＳ２１以降の処理を繰り返す。

さて、ステップＳ２２の判定が否定的な場合、すなわち、車室７の湿度が上限値Ａに達している場合には、コントローラ２０はステップＳ２３でＨＶＡＣ装置８に外気循環を指令する。これにより、ＨＶＡＣ装置８は外気を車室７に取り入れる外気循環モードで車室７の空調を行なう。

次のステップＳ２４でコントローラ２０は車室７の湿度を再び検出し、ステップＳ２５で車室７の湿度が下限値Ｂ以上かどうかを判定する。

ステップＳ２５の判定な場合、すなわち車室７の湿度が下限値Ｂ以上の場合には、コントローラ２０はステップＳ２３以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２５で車室７の湿度が下限値Ｂ未満になった場合には、コントローラ２０はステップＳ２６で送風スイッチがＯＦＦになったかどうかを判定する。送風スイッチがＯＦＦの場合にはルーチンを終了する。一方、送風スイッチがＯＮのままであれば、コントローラ２０はステップＳ２１以降の処理を繰り返す。

以上のように、この実施形態による空調制御装置において、コントローラ２０は暖房制御ルーチンと空調制御ルーチンとを並行して実行する。言い換えれば、車室７の暖房制御を空調制御と組み合せて実行する。

次に図４-６を参照して、以上の暖房制御を空調制御がもたらす作用を説明する。

従来は暖房制御を外気循環モードでエンジン２の放熱に依存して行っていた。こうした従来の暖房制御の例を以下にまず説明する。

図４を参照すると、従来の暖房制御はエンジン２の冷却水温が上限値αに達するとエンジン２の運転を停止し、エンジン２の冷却水温が下限値βを下回るとエンジン２の運転を行なうというエンジン２の断続運転を外気循環モードのもとで行っていた。外気循環モードでエンジン２の運転を停止すると、車室７内の温度も冷却水温度も短時間で低下し、結果としてエンジン２の運転と停止とを短いインターバルで繰り返し行なわざるを得ない。

図５を参照すると、この実施形態による空調制御装置は、暖房制御ルーチンと空調制御ルーチンとを並行して実行することにより、車室７の湿度が上限値Ａに達するまでは内気循環により空調を行なう。内気循環のもとでは車室７に冷涼な外気が導入されないため、エンジン２の運転による冷却水温の上昇が促進され、かつエンジン２の停止後の冷却水温の低下が抑制される。したがって、冷却水温は比較的長時間に渡って車室７の暖房に必要な水温領域、すなわち図の上限値αと下限値βの間の温度領域、を維持することができる。つまり、ＥＶモード走行中に車室７の暖房のためにエンジン２の始動と停止が頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。

なお、エンジン２の運転は目標冷却水温を上限値αに設定した最適燃費運転で行われる。その際の、エンジン２の余剰出力は電動モータ３を発電機として駆動するために用いられ、電動モータ３の発電電力を用いてバッテリ１０への充電が行なわれる。したがって、暖房のために運転されるエンジン２の出力を有効に利用することができる。

図５は暖房制御ルーチンのステップＳ６においてバッテリ１０の充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎに達しており、ＰＴＣヒータ９を使用せずにエンジン２の運転時の発熱のみで車室７の暖房を行なう場合に相当する。

次に、図６を参照してバッテリ１０の充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎを上回っている場合の制御を説明する。

図５においては、エンジン２が運転を停止した後、冷却水温が下限値βを下回るとエンジン２の運転が行なわれていた。これに対して図６の例は、ステップＳ６でバッテリ１０の充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎを上回っている場合に、ステップＳ７−Ｓ１１の処理が行なわれ、ＰＴＣヒータ９がＯＮになるケースに相当する。ＰＴＣヒータ９がＯＮになった後は、バッテリ１０の充電量ＳＯＣの下限値ｍｉｎに対する余剰分相当のエネルギーがＰＴＣヒータ９によって費やされるまで、ＰＴＣヒータ９による暖房を継続する。その結果、ＰＣＴヒータ９のＯＮ状態の継続時間がステップＳ８で算出した維持可能時間に達すると、ステップＳ１１でＰＴＣヒータ９がＯＦＦになり、ステップＳ２でエンジン２の運転が再開される。

このように、バッテリ１０の充電量ＳＯＣに余裕が有る場合には、余剰分相当の電気エネルギーを用いて車室７の暖房を行なうことで、エンジン２の運転再開を遅らせることができる。つまり、車室７の温度の低下を遅らせて、エンジン２の停止期間を長くすることができる。その結果、エンジン２の始動と停止の頻繁な繰り返しがより一層抑制される。

また、維持可能時間を適用することで、バッテリ１０の充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎへと低下すると、ＰＴＣヒータ９がＯＦＦになる。そのため、車室７の暖房のために、バッテリ１０の充電量ＳＯＣを過度に消費することがなく、バッテリ１０の充電電力を有効に利用できる。

また、この空調制御装置は、暖房要求から空調装置の車室への吹き出し口の必要温度を算出し、吹き出し口の必要温度と、バッテリ１０の充電量ＳＯＣとから吹き出し口の必要温度の維持可能時間を算出している。そして、維持可能時間が経過すると、充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎに達したと判定する。そのため、充電量ＳＯＣの下限値ｍｉｎへの到達を、充電量ＳＯＣを逐次モニターすることなく容易に判定することができる。

図６においても、エンジン２を最適燃費運転して冷却水温を上昇させる過程で、エンジン２の出力に余剰が生じた場合には、図の「上乗せ発電」と記載された区間において、エンジン２の余剰出力で電動モータ３を発電機として駆動し、バッテリ１０に充電を行なう。これにより、エンジン２の余剰出力を有効利用することができる。

以上のとおり、この発明の実施形態によるハイブリッド車両１の空調制御装置によれば、エンジン２の運転の断続による暖房制御と並行して、車室７内の湿度が所定の目標湿度領域に維持されるように空調の内気循環と外気循環とを切り換えている。内気循環のもとでは車室７の暖房効率が高く、またエンジン２を停止しても車室７の温度が低下しにくいため、外気循環のもとで暖房制御を行なう場合と比べてエンジン２の運転間隔を拡げることができる。その結果、車室７の暖房のためのエンジン２の始動と停止の頻繁な繰り返しが抑制される。

さらに、この空調制御装置は、冷却水温の低下によりエンジン２の運転が必要になった場合でも、まずバッテリ１０の充電量ＳＯＣの余剰蓄電量を用いてＰＴＣヒータ９により車室７の暖房を行ない、その後にエンジン２の運転を再開する。そのため、エンジン２の停止時間をより長くすることが可能となり、車室７の暖房のためのエンジン２の始動と停止の頻繁な繰り返しをより一層抑制することができる。

また、この空調制御装置は、空調制御ルーチンの実行により、車室７の湿度が目標湿度領域に維持されるように内気循環と外気循環とを切り換えている。さらに、目標湿度領域の上限値Ａを結露点に等しく設定している。したがって、車室７の湿度が過度に上昇することはなく、車室７の窓ガラスの曇りを防止するうえで好ましい効果が得られる。

以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、特許請求の範囲内でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。

例えば、以上説明した実施形態では、車室の暖房にエンジン２の発熱とＰＴＣヒータ９の発熱を利用している。しかしながら、この発明はエンジン２の発熱のみで車室の暖房を行なうハイブリッド車両にも適用可能である。その場合には、図２のステップＳ６−Ｓ１１を省略した暖房制御ルーチンと、図３の空調制御ルーチンとを並行して実施すれば良い。その場合でも、図５に示すように従来と比べて車室７の暖房のためのエンジン２の始動と停止の頻繁な繰り返しを抑制する一定の効果を得ることができる。

また、図２の暖房制御ルーチンにおいては、維持可能時間に基づきＰＴＣヒータ９をＯＦＦにしているが、バッテリ１０の充電量ＳＯＣを逐次モニターし、充電量ＳＯＣが下限値ｍｉｎに低下した時点でＰＴＣヒータ９をＯＦＦにすることも可能である。

以上説明した実施形態において、ＨＶＡＣ装置８が車室の暖房要求を検出する検出手段を構成する。コントローラ２０が、内燃機関運転手段と、切り換え手段と、蓄電制御手段と、電気的暖房装置制御手段と、を構成する。

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ 電動モータ
４ 変速機
５ インバータ
６ ラジエータ
７ 車室
８ ＨＶＡＣ装置
９ ＰＴＣヒータ
１０ バッテリ
２０ コントローラ
２１ 車室温度センサ
２２ 車室湿度センサ
２３ 外気温センサ
２４ 冷却水温センサ

Claims (4)

1. 内燃機関と、蓄電装置と、前記蓄電装置の電力を用いて動力源として作動する一方、発電機として前記蓄電装置に充電可能な電動モータと、前記内燃機関の冷却水を用いて車室の暖房を行なう空調装置と、を備えるハイブリッド車両に適用され、
   車室の暖房要求を検出する検出手段と、
   前記暖房要求のもとで前記内燃機関の冷却水温度が所定の暖房温度領域に維持されるよう、前記内燃機関を断続的に運転する内燃機関運転手段と、
   車室の湿度を推定または検出する湿度取得手段と、
   車室の湿度が所定の湿度領域に維持されるよう、外気を車室に取り入れる外気循環と、車室内の空気を循環させる内気循環と、を切り換える切り換え手段と、
   前記蓄電装置の充電電力を用いて車室の暖房を行なう電気的暖房装置と、
   を備え、
   前記内燃機関運転手段は前記暖房要求のもとで前記内燃機関を最適燃費運転するよう構成され、
   前記暖房要求のもとで最適燃費運転中の前記内燃機関の余剰出力で発電を行なって前記蓄電装置に蓄電する蓄電制御手段を備えるハイブリッド車両の空調制御装置において、
   前記蓄電装置の充電量が所定の下限値を上回っているかどうかを判定する充電量判定手段と、
   前記充電量が前記下限値を上回っている状態で前記冷却水温度が所定の暖房温度領域を下回った場合に、前記内燃機関の運転に先立って前記電気的暖房装置を起動して車室の暖房を行なう電気的暖房装置制御手段と、をさらに備え、
   前記電気的暖房装置制御手段は、前記電気的暖房装置による車室の暖房の結果、前記充電量が前記下限値に達すると、前記電気的暖房装置の運転を停止するよう構成され、
   前記電気的暖房装置制御手段は、前記暖房要求から前記空調装置の車室への吹き出し口の必要温度を算出し、前記充電装置の充電量を検出し、前記吹き出し口の必要温度と前記充電量から前記吹き出し口の必要温度を維持可能な維持可能時間を算出し、前記維持可能時間が経過した時点で前記充電量が前記下限値に達したと判定する、ことを特徴とするハイブリッド車両の空調制御装置。
2. 前記所定の湿度域の上限値は結露点に相当する湿度である、ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の空調制御装置。
3. 前記切り換え手段は、前記暖房要求のもとで前記内燃機関運転手段が前記内燃機関を運転中は、車室の湿度が前記所定の湿度領域を超えない限り、前記内気循環を適用するように構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の空調制御装置。
4. 内燃機関と、蓄電装置と、前記蓄電装置の電力を用いて動力源として作動する一方、発電機として前記蓄電装置に充電可能な電動モータと、前記内燃機関の冷却水を用いて車室の暖房を行なう空調装置と、前記蓄電装置の充電電力を用いて車室の暖房を行なう電気的暖房装置と、を備えるハイブリッド車両に適用され、
   車室の暖房要求を検出し、
   前記暖房要求のもとで前記内燃機関の冷却水温度が所定の暖房温度領域に維持されるよう、前記内燃機関を断続的に運転し、
   車室の湿度を推定または検出し、
   車室の湿度が所定の湿度領域に維持されるよう、外気を車室に取り入れる外気循環と、車室内の空気を循環させる内気循環と、を切り換え、
   前記内燃機関を前記暖房要求のもとで運転する際は前記内燃機関を最適燃費運転するとともに、
   前記暖房要求のもとで最適燃費運転中の前記内燃機関の余剰出力で発電を行なって前記蓄電装置に蓄電する、ハイブリット車両の空調制御方法において、
   前記蓄電装置の充電量が所定の下限値を上回っているかどうかを判定し、
   前記充電量が前記下限値を上回っている状態で前記冷却水温度が所定の暖房温度領域を下回った場合に、前記内燃機関の運転に先立って前記電気的暖房装置を起動して車室の暖房を行なう、とともに、
   前記電気的暖房装置による車室の暖房の結果、前記充電量が前記下限値に達すると、前記電気的暖房装置の運転を停止し、
   前記暖房要求から前記空調装置の車室への吹き出し口の必要温度を算出し、前記充電装置の充電量を検出し、前記吹き出し口の必要温度と前記充電量から前記吹き出し口の必要温度を維持可能な維持可能時間を算出し、前記維持可能時間が経過した時点で前記充電量が前記下限値に達したと判定する、ことを特徴とするハイブリッド車両の空調制御方法。

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