JP2011080450A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することのできる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン２内とヒーターコア６とを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコア６の冷却水の循環を維持しつつ、エンジン２内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両にあって、電子制御ユニット１３は、外気温が規定の判定値以下であって車室内の暖房要求が高いと推定されるときには、循環停止制御を解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン内の冷却水の循環をエンジン始動時に停止する循環停止制御を実施する車両の制御装置に関するものである。

水冷式エンジンでは、エンジンのシリンダーヘッドやシリンダーブロックに形成されたウォータージャケット内に冷却水を循環させることでエンジンの冷却がなされている。また水冷式エンジンを駆動源とする車両では、エンジン内を通り、エンジンから熱を奪って加熱した冷却水をヒーターコアに送り、そのヒーターコアにて冷却水の熱で温風を形成することで車室内の暖房が行われるようになっている。

ところで、エンジンの低温始動時には、エンジン内のウォータージャケットにおける冷却水の循環を停止することで、冷却水の加熱時間を短縮し、エンジンの暖機を促進する技術が周知となっている。

また近年には、特許文献１に見られるような、エンジンの排気の熱で冷却水を加熱する排気熱回収器が提案されている。ここで、こうした排気熱回収器を備える車両において、エンジンの低温始動時に冷却水の循環を全面的に停止すると、排気熱回収器内で冷却水が沸騰したり、ヒーターコアへの加温された冷却水の供給が止って、エンジン始動後、しばらくは暖房を使用できなくなってしまったりすることがある。

そこで従来、特許文献１には、エンジンを迂回して冷却水を流すバイパスを冷却水回路に設けるとともに、エンジンを通って循環される冷却水の流量とエンジンを迂回して循環される冷却水の流量との比率を調整することで、暖機を促進しつつも、排気熱回収器内の冷却水の沸騰防止や排気熱の回収を図る技術が提案されている。

なお、同文献１では、ヒーターコアの要求する熱量が排気熱回収器で回収される熱量よりも大きく、且つエンジン内の冷却水の温度が要求温度よりも高いときに、エンジン内のウォータージャケットを通過する冷却水の流量の比率を増大させるようにしている。こうした流量比率の制御は、ウォータージャケット内でエンジンから奪った熱で、排気から回収した熱だけでは不足するヒーターコアの要求熱量を補うことで、必要な暖房性能を確保するために行われるものとなっている。

特開２００９−１５０２６６号公報

ところで、上記従来の技術では、ヒーターコアの要求熱量のみでエンジン内のウォータージャケットを通過する冷却水の流量をコントロールするようにしている。すなわち、暖房が作動され、ヒーターコアへの熱供給が実際に要求されるようになってから、始めてウォータージャケットを通過する冷却水の流量が増大されるようになっている。そのため、外気温が低いときなど、暖房の使用が予測されるときに、前もってヒーターコアへの熱供給を行うことができず、熱供給が遅れ、暖房が効き始めるまで時間が掛るようになり、乗員の快適性を損なう虞がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、エンジンの暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することのできる車両の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコアの冷却水の循環を維持しつつ、エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置としての請求項１に記載の発明は、車室内の暖房要求が高いと推定されるときには、上記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備えるようにしている。

こうした構成では、外気温が低いときなど、車室内の暖房要求が高いと推定されるときには、エンジン内の冷却水の循環停止制御が解除され、エンジン内にも冷却水が循環されるようになる。そのため、エンジン内において冷却水がエンジンから奪った熱もヒーターコアに供給されるようになり、車室内の暖房がより速やかに行われるようになる。したがって上記構成によれば、エンジンの暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することができるようになる。

上記課題を解決するため、エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコアの冷却水の循環を許容しつつ、エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置としての請求項２に記載の発明は、外気温が規定の判定値以下のときには、上記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備えるようにしている。

外気温がある程度よりも低いときには、暖房の使用が予測される。そこで上記構成では、外気温が規定の判定値以下で暖房の使用が予測されるときには、実際の暖房の使用開始の有無に拘わらず、循環停止制御を解除するようにしている。そのため、エンジン内において冷却水がエンジンから奪った熱もヒーターコアに供給されるようになり、車室内の暖房がより速やかに行われるようになる。したがって上記構成によれば、エンジンの暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することができるようになる。

温風を当てることで窓ガラスの曇りを解消するデフロスターの作動時には、速やかな暖房性能の確保が、すなわちヒーターコアへの熱供給量の速やかな増大が要求される。そこで請求項３によるように、デフロスターの作動状況に応じてエンジン内の冷却水の循環状況を可変とするよう循環停止制御解除手段を構成すれば、デフロッサーの作動状況に応じて暖房性能を良好に確保することができるようになる。

上記課題を解決するため、エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコアの冷却水の循環を許容しつつ、エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置としての請求項４に記載の発明は、温風を当てることで窓ガラスの曇りを解消するデフロスターの作動時には、上記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備えるようにしている。

デフロスターの作動時には、速やかな暖房性能の確保が、すなわちヒーターコアへの熱供給量の速やかな増大が要求されるようになる。そのため、上記のようにデフロスターの作動時に循環停止制御を解除するようにすれば、エンジン内において冷却水がエンジンから奪った熱もヒーターコアに供給されるようになり、車室内の暖房がより速やかに行われるようになる。したがって上記構成によれば、エンジンの暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することができるようになる。

ところで、エンジン内の冷却水の温度があまり低いときには、循環停止制御を解除して、エンジン内を通った冷却水をヒーターコアに送るようにしても、暖房性能の向上にはあまり貢献しないことになる。そこで請求項５によるように、エンジン内の冷却水の温度がヒーターコアを通過する冷却水の温度よりも高いことを条件に、循環停止制御の解除を行うこととすれば、循環停止制御の解除によって暖房性能が確実に向上されるときにのみ、循環停止制御が解除されるようになる。そのため、循環停止制御が無意味に解除されることを防止して、エンジンの暖機の促進を図ることができるようになる。

なお、上記のような本願発明の車両の制御装置は、請求項６によるような、エンジンの排気の熱を回収して冷却水を加温する排気熱回収器が冷却水回路に設けられた車両への適用が好適である。こうした車両では、エンジン内の冷却水が停止されたときにも、排気熱回収器が排気から回収した熱をヒーターコアに供給することができ、エンジンの暖機促進を図りながらも、早期から暖房を使用することが可能となる。

本発明の車両の制御装置の第１実施形態についてその適用される車両の冷却系の構成を模式的に示すブロック図。 同実施形態に採用される水路切替弁制御ルーチンのフローチャート。 本発明の車両の制御装置の第２実施形態に採用される水路切替弁制御ルーチンのフローチャート。 本発明の車両の制御装置の第３実施形態に採用される水路切替弁制御ルーチンのフローチャート。 同実施形態に適用される（ａ）は第１水路切替弁制御マップの、（ｂ）は第２水路切替弁制御マップの設定態様をそれぞれ示すグラフ。 同実施形態に適用される（ａ）は第３水路切替弁制御マップの、（ｂ）は第４水路切替弁制御マップの設定態様をそれぞれ示すグラフ。

（第１の実施形態）
以下、本発明の車両の制御装置を具体化した第１の実施の形態を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。

図１に、本実施形態の適用される車両の冷却系の構成を模式的に示す。同図に示すように、この車両の冷却系は、大きくは次の２つの冷却水回路を備えている。
まず第１の冷却水回路は、冷却水を循環させる電動ウォーターポンプ１、エンジン２内のウォータージャケット、ラジエーター９、サーモスタット１０を通り、再び電動ウォーターポンプ１に致る冷却水回路となっている。ここでラジエーター９は、外気との熱交換により冷却水を冷却する熱交換器となっている。またサーモスタット１０は、感温式の弁として構成されており、その感温部周囲の冷却水の温度に応じて開閉して、ラジエーター９を通じた冷却水の循環を禁止／許容する。具体的には、サーモスタット１０は、感温部周囲の冷却水の温度が低いときには閉弁してラジエーター９を通じた冷却水の循環を停止する。またサーモスタット１０は、感温部周囲の冷却水の温度が十分高くなったときに開弁してラジエーター９を通じた冷却水の循環を許容する。

一方、第２の冷却水回路は、電動ウォーターポンプ１から、冷却水とオイルとの熱交換を通じてオイルの加温及び冷却を行うオイルクーラー３、及びエンジン２の排気系から吸気系へと再循環される排気を冷却するＥＧＲクーラー４を通るように形成されている。ＥＧＲクーラー４の下流において第２の冷却水回路は２つに分岐されている。分岐の一方において第２の冷却水回路は、冷却水と排気との熱交換を通じて排気の熱を回収する排気熱回収器５と、暖房時に冷却水の熱で車室内に送られる温風を形成するヒーターコア６とを通過する。また分岐のもう一方において第２の冷却水回路は、吸気系に再循環される排気の量を調節するＥＧＲバルブ７と、エンジン２の吸気量を調節するスロットルバルブ８とを通過する。第２の冷却水回路は、ヒーターコア６の下流側及びスロットルバルブ８の下流側において合流されており、その後、サーモスタット１０を通り、再び電動ウォーターポンプ１に致っている。なお、サーモスタット１０の感温部の周囲には、こうした第２の冷却水回路を循環する冷却水が流されるようになっている。

なお、この冷却系には、第１の冷却水回路のエンジン２の下流側と、第２の冷却水回路のＥＧＲクーラー４の下流側とを接続する接続水路１１が設けられている。この接続水路１１には、水路切替弁１２が設けられ、その開閉に応じて同接続水路１１を通じた冷却水の流れが許容／禁止されるようになっている。水路切替弁１２が開弁されると、エンジン２内を通過した冷却水は、第２の冷却水回路のＥＧＲクーラー４の下流側に流入可能となり、サーモスタット１０が閉じられた状態でも、エンジン２内の冷却水の循環が許容されるようになる。一方、サーモスタット１０が閉じられた状態で水路切替弁１２が閉弁すると、エンジン２内を通過後の冷却水の流れが阻止されて、エンジン２内の冷却水の循環が停止されるようになる。

こうした水路切替弁１２は、エンジン２の各種制御を司る電子制御ユニット１３により制御されている。電子制御ユニット１３は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読込専用メモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）を備えている。ここでＣＰＵは、エンジン制御に係る各種演算処理を実施し、ＲＯＭはエンジン制御に使用するプログラムやデータを記憶する。またＲＡＭは、車両の各部に設けられた各種センサーの検出結果やＣＰＵの演算結果を一時記憶し、Ｉ／Ｏは、電子制御ユニット１３と外部との信号の入出力を媒介する。

こうした電子制御ユニット１３には、車両の各部に設けられたセンサーの検出情報やスイッチの作動情報等の情報が入力されている。例えば電子制御ユニット１３には、外気温Ｔｏ、室内温度Ｔｒ、電熱によりシートを加温するシートヒーターのスイッチのオン／オフなどの情報が入力されている。また電子制御ユニット１３には、エンジン２内の冷却水の温度（エンジン系水温ｔｈｗ１）及びヒーターコア６に流入する冷却水の温度（ヒーター系水温ｔｈｗ２）の情報も入力されている。更に電子制御ユニット１３は、車両の空調装置の制御を司るエアコン制御用の電子制御ユニットに接続されており、吹出口から車室内に送られる温冷風の温度の目標値である目標吹出口温度ＴＡＯや空調装置の設定温度Ｔｓｅｔなどの情報が入力されるようにもなっている。

さて、本実施の形態の車両の制御装置では、電子制御ユニット１３は、エンジン２の冷間始動時に、水路切替弁１２を閉弁して、エンジン２内の冷却水の循環を停止する循環停止制御を実施するようにしている。エンジン２内の冷却水の循環を停止すると、冷却水がエンジン２内に留まり続けるようになり、エンジン２の熱で冷却水が温められ続けるようになる。そのため、循環停止制御の実施によっては、エンジン２内の冷却水の昇温を促してエンジン２の暖機を促進することができるようになる。なお、こうした循環停止制御中にも、第２の冷却水回路の冷却水の循環は継続され、排気熱回収器５が排気から回収した熱で温まった冷却水がヒーターコア６に導入されることから、早期より暖房を開始することが可能となっている。

しかしながら、外気温Ｔｏが低く、暖房要求の高いときには、排気熱回収器５が排気から回収した熱だけでは、ヒーターコア６の要求する熱の供給を賄い切れず、必要な暖房性能を確保できないことがある。こうした場合、エンジン２内で冷却水がエンジン２から奪った熱もヒーターコア６に供給するようにすれば、必要な暖房性能を確保できることがある。一方、そうした状況になければ、すなわち暖房要求が高くなければ、エンジン２内の冷却水の循環を停止し、エンジン２の暖機を促進した方が望ましい。

そこで本実施の形態では、外気温Ｔｏから暖房要求の高さを確認するとともに、外気温Ｔｏが十分低く、暖房要求が高いと推定される状況にあるときには、水路切替弁１２を開いて循環停止制御を解除するようにしている。

なお、本実施の形態では、こうした循環停止制御の解除は、エンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高く、水路切替弁１２の開弁によりヒーターコア６に流入する冷却水の温度を高めることが可能なときに限るようにしている。すなわち、本実施の形態では、外気温Ｔｏに応じた循環停止制御の解除は、エンジン２内の冷却水の温度（エンジン系水温ｔｈｗ１）がヒーターコア６を通過する冷却水の温度（ヒーター系水温ｔｈｗ２）よりも高いことを条件に行われるようになっている。

図２は、こうした本実施の形態に採用される水路切替弁制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、エンジン２の始動後、電子制御ユニット１３によって周期的に繰り返し実施されるものとなっている。

本ルーチンの処理が開始されると、電子制御ユニット１３はまず、ステップＳ２００において、外気温Ｔｏが規定の判定値αよりも高いか否かを確認する。ここでの判定値αには、外気が十分に冷たく、暖房の使用が当然に予想される外気温の値が設定されている。

ここで外気温Ｔｏが判定値αよりも高ければ（Ｓ２００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３は、ステップ２０１に進み、そのステップＳ２０１において水路切替弁１２の閉弁を継続して、すなわちエンジン２内の冷却水の循環を停止した状態を継続したまま、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、外気温Ｔｏが判定値α以下であれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３は、ステップＳ２０２に進み、そのステップＳ２０２において、エンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高いか否かを確認する。ここでエンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２以下であれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、水路切替弁１２を開いても、ヒーターコア６に流入する冷却水の温度を高められないことになる。そこでそうした場合、電子制御ユニット１３は、ステップＳ２０１に進み、そのステップＳ２０１において水路切替弁１２の閉弁を継続し、エンジン２内の冷却水の循環を停止した状態を継続したまま、今回の本ルーチンの処理を終了する。

またエンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高ければ（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、水路切替弁１２を開き、エンジン２内で冷却水がエンジン２から直接奪った熱をヒーターコア６に供給することで、暖房性能を向上することが可能となる。そこでこうした場合には、電子制御ユニット１３は、ステップＳ２０３に進み、そのステップＳ２０３において水路切替弁１２を開いて循環停止制御を解除した上で今回の本ルーチンの処理を終了する。

なお以上説明した本実施の形態では、電子制御ユニット１３が上記循環停止制御解除手段に相当する構成となっている。
本実施の形態の車両の制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）本実施の形態では、エンジン２内とヒーターコア６とを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコア６の冷却水の循環を許容しつつ、エンジン２内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施するようにしている。そして電子制御ユニット１３は、外気温Ｔｏが規定の判定値α以下のときには、上記循環停止制御を解除するようにしている。外気温Ｔｏがある程度よりも低いときには、暖房の使用が予測される。そこで本実施の形態では、外気温Ｔｏが規定の判定値α以下で暖房の使用が予測されるときには、実際の暖房の使用開始の有無に拘わらず、循環停止制御を解除するようにしている。そのため、エンジン２内において冷却水がエンジン２から奪った熱もヒーターコア６に供給されるようになり、車室内の暖房がより速やかに行われるようになる。したがって本実施の形態によれば、エンジン２の暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することができるようになる。

（２）エンジン２内の冷却水の温度があまり低いときには、循環停止制御を解除して、エンジン２内を通った冷却水をヒーターコア６に送るようにしても、暖房性能の向上にはあまり貢献しないことになる。そこで本実施の形態では、エンジン２内の冷却水の温度（エンジン系水温ｔｈｗ１）がヒーターコア６を通過する冷却水の温度（ヒーター系水温ｔｈｗ２）よりも高いことを条件に、循環停止制御の解除を行うようにしている。そのため、循環停止制御の解除によって暖房性能が確実に向上されるときにのみ、循環停止制御が解除されるようになり、循環停止制御が無意味に解除されることを防止して、エンジン２の暖機の促進を図ることができるようになる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の車両の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、上記実施の形態との相違点を中心として、図３を併せ参照して説明する。なお本実施の形態にあって、第１の実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

車両に搭載される機能として、デフロスター機能がある。デフロスターは、温風を窓ガラスに吹き付けることで窓ガラスの曇りを解消する機能である。こうしたデフロスター機能を早期より使用するには、空調装置による温風の形成を急ぐ必要がある。したがって、デフロスターの使用時にも、暖房要求は高いということができる。

そこで本実施の形態では、エンジン２の始動後の循環停止制御の実施期間にデフロスターの作動状況を確認するとともに、デフロスターが作動されていれば、循環停止制御を解除するようにしている。

なお本実施の形態にあっても、こうした循環停止制御の解除は、エンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高く、水路切替弁１２の開弁によりヒーターコア６に流入する冷却水の温度を高めることが可能なときに限るようにしている。すなわち、本実施の形態では、デフロスターの作動に応じた循環停止制御の解除は、エンジン２内の冷却水の温度がヒーターコア６を通過する冷却水の温度よりも高いことを条件に行われるようになっている。

図３は、こうした本実施の形態における水路切替弁制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、エンジン２の始動後、電子制御ユニット１３によって周期的に繰り返し実施されるものとなっている。

本ルーチンの処理が開始されると、電子制御ユニット１３はまず、ステップＳ３００において、デフロスターがオフであるか否かを確認する。ここでデフロスターが非作動（オフ）であれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３は、ステップ３０１に進み、そのステップＳ３０１において水路切替弁１２の閉弁を継続して、エンジン２内の冷却水の循環を停止した状態を継続したまま、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、デフロスターが作動中（オン）であれば（Ｓ３００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３は、ステップＳ３０２に進み、そのステップＳ３０２において、エンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高いか否かを確認する。ここでエンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２以下であれば（Ｓ３０２：ＮＯ）、水路切替弁１２を開いても、ヒーターコア６に流入する冷却水の温度を高められないことになる。そこでそうした場合、電子制御ユニット１３は、ステップＳ３０１に進み、そのステップＳ３０１において水路切替弁１２の閉弁を継続し、エンジン２内の冷却水の循環を停止した状態を継続したまま、今回の本ルーチンの処理を終了する。

またエンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高ければ（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、水路切替弁１２を開き、エンジン２内で冷却水がエンジン２から直接奪った熱をヒーターコア６に供給することで、暖房性能を向上することが可能となる。そこでこうした場合には、電子制御ユニット１３は、ステップＳ３０３に進み、そのステップＳ３０３において水路切替弁１２を開いて循環停止制御を解除した上で今回の本ルーチンの処理を終了する。

本実施の形態の車両の制御装置によれば、上記（２）に記載の効果に加え、更に以下のような効果を奏することができる。
（３）本実施の形態では、エンジン２内とヒーターコア６とを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコア６の冷却水の循環を許容しつつ、エンジン２内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施するようにしている。そして本実施の形態では、電子制御ユニット１３は、温風を当てることで窓ガラスの曇りを解消するデフロスターの作動時には、上記循環停止制御を解除するようにしている。デフロスターの作動時には、速やかな暖房性能の確保が、すなわちヒーターコア６への熱供給量の速やかな増大が要求されるようになる。そのため、上記のようにデフロスターの作動時に循環停止制御を解除するようにすれば、エンジン２内において冷却水がエンジン２から奪った熱もヒーターコア６に供給されるようになり、車室内の暖房がより速やかに行われるようになる。したがって上記構成によれば、エンジン２の暖機の促進を図る一方で、必要時には車室内の暖房能力を速やかに確保することができるようになる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の車両の制御装置を具体化した第３の実施の形態を、上記実施の形態との相違点を中心として、図４〜図６を併せ参照して説明する。なお本実施の形態にあって上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、外気温Ｔｏが規定の判定値α以下のときには、エンジン始動時におけるエンジン２内の冷却水の循環停止制御を解除するようにしている。また本実施の形態では、デフロスターの作動状況に応じてエンジン２内の冷却水の循環状況を可変とするようにもしている。具体的には、第２の実施の形態と同様に、デフロスターの作動時には、エンジン始動時の上記循環停止制御を解除するようにしている。

更に本実施の形態では、電熱でシートを温めて乗員を直接加温するシートヒーターの使用時には、非使用時に比して循環停止制御の解除の時期を遅らせるようにしている。これは、次の理由による。すなわち、シートヒーターの使用時には、シートヒーターで乗員が温められているため、空調装置の暖房が効き始める時期がある程度遅れても、一定の乗員快適性を確保することができる。そのため、シートヒーターの使用時には、循環停止制御の解除時期を遅延することとし、その分、循環停止制御の実施によるエンジン２の暖機促進効果をより多く享受することができるようにしている。

図４は、こうした本実施の形態の車両の制御装置が採用する水路切替弁制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、エンジン２の始動後、電子制御ユニット１３によって周期的に繰り返し実施されるものとなっている。

本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット１３はまず、ステップＳ４００において、デフロスターがオフであるか否かを確認する。ここでデフロスターが作動中（オン）であれば（Ｓ４００：ＮＯ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０３に進み、そのステップＳ４０３においてエンジン水温の判定後、循環停止制御を解除する。すなわち、このときの電子制御ユニット１３は、エンジン系水温ｔｈｗ１が十分に高く、循環停止制御の解除により暖房性能を向上可能かどうかを確認する。そしてエンジン系水温ｔｈｗ１が十分高ければ、水路切替弁１２の開弁し、循環停止制御を解除する。

一方、デフロスターがオフであれば（Ｓ４００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０１に進み、そのステップＳ４０１において乗員が１名であるか否かを確認する。乗員が複数の場合、乗員が１名の場合に比して、暖房についての要求は大きいといえる。そこで電子制御ユニット１３は、乗員が１名でなければ（Ｓ４０１：ＮＯ）、ステップＳ４０３に進み、そのステップＳ４０３においてエンジン水温の判定後、循環停止制御を解除する。

また乗員が１名であれば（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０２に進み、そのステップＳ４０２において外気温Ｔｏが判定値αよりも高いか否かを確認する。外気温Ｔｏが低いときには、暖房要求が高いと推定されるため、その場合の電子制御ユニット１３は、ステップＳ４０３に進み、そのステップＳ４０３においてエンジン水温の判定後、循環停止制御を解除する。

一方、外気温Ｔｏが判定値αよりも高ければ（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０４に進み、そのステップＳ４０４において空調装置の設定温度Ｔｓｅｔが規定の判定値β以下であるか否かを確認する。

ここで設定温度Ｔｓｅｔが判定値βよりも高ければ（Ｓ４０４：ＮＯ）、電子制御ユニット１３は、暖房に対する要求はそれなりに高いと判断し、エンジン系水温ｔｈｗ１が十分に高く、制御の解除により暖房性能の向上が可能なときに循環停止制御を解除するようにしている。ただし、上述したようにシートヒーターの使用時には、循環停止制御の解除時期を遅延しても、一定の乗員快適性を確保できる。そこで、このときに電子制御ユニット１３は、シートヒーターの使用時には、非使用時に比して循環停止制御の解除時期を遅延するようにしている。

具体的には、電子制御ユニット１３は、設定温度Ｔｓｅｔが判定値βよりも高ければ（Ｓ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０５に進み、そのステップＳ４０５において、シートヒーターがオンであるか否かを確認する。ここでシートヒーターがオンであれば（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０６に進み、そのステップＳ４０６において、図５（ａ）の第１水路切替制御マップＭ１を使用して循環停止制御解除の可否を判定する。一方、シートヒーターがオフであれば（Ｓ４０５：ＮＯ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０７に進み、そのステップＳ４０７において、図５（ｂ）の第２水路切替制御マップＭ２を使用して循環停止制御解除の可否を判定する。

図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１及び第２水路切替制御マップＭ１，Ｍ２では、循環停止制御の解除の可否判定に係る判定ラインが空調装置の設定温度Ｔｓｅｔに応じて複数設定されている。そして空調装置の設定温度Ｔｓｅｔが高いときほど、より低いエンジン系水温ｔｈｗ１、ヒーター系水温ｔｈｗ２で循環停止制御が解除されるようになっている。

また両マップＭ１，Ｍ２の対比より明らかなように、第１水路切替制御マップＭ１は、第２水路切替制御マップＭ２に比して、循環停止制御の解除の可否判定に係る判定ラインが全体的に高温側に設定されている。そのため、第１水路切替制御マップＭ１の使用時には、第２水路切替制御マップＭ２の使用時に比して、エンジン系水温ｔｈｗ１、ヒーター系水温ｔｈｗ２がより高まるまで、循環停止制御が解除されないようになる。すなわち、シートヒーターの使用時には、循環停止制御の解除の時期が遅延されるようになる。

さて、設定温度Ｔｓｅｔが判定値β以下の場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４０８に進み、そのステップＳ４０８において、エンジン２始動後の経過時間を確認する。

始動後経過時間が短い場合、エンジン２の暖機は未だ進行途上にあるため、必要な暖房性能を確保できる限りにおいて、循環停止制御を継続して、エンジン２の暖機促進を図ることが望まれる。そこでこの場合の電子制御ユニット１３は、エンジン系水温ｔｈｗ１及びヒーター系水温ｔｈｗ２から現状の暖房能力を確認し、暖房能力が不足しており、且つ循環停止制御の解除により不足した暖房性能を補うことが可能な場合に循環停止制御を解除するようにしている。なお、この場合にも、シートヒーターが使用されていれば、循環停止制御の解除時期を遅延することが可能であるため、シートヒーターの使用時には、非使用時に比して循環停止制御の解除時期を遅延するようにしている。

具体的には、電子制御ユニット１３は、始動後経過時間が規定の判定値γ未満であれば、ステップＳ４０９に進み、そのステップＳ４０９においてシートヒーターの使用の有無を確認するようにしている。そしてシートヒーターが使用されていれば（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４１０に進み、図６（ａ）の第３水路切替制御マップＭ３を使用して循環停止制御解除の可否を判定する。一方、シートヒーターがオフであれば（Ｓ４０９：ＮＯ）、電子制御ユニット１３はステップＳ４１１に進み、そのステップＳ４１１において、図６（ｂ）の第４水路切替制御マップＭ４を使用して循環停止制御解除の可否を判定する。

両マップＭ３，Ｍ４の対比により明かなように、第３水路切替制御マップＭ３は、第４水路切替制御マップＭ４に比して、循環停止制御の解除の可否判定に係るエンジン系水温ｔｈｗ１の判定ラインが高く設定されている。そのため、第３水路切替制御マップＭ３の使用時には、第４水路切替制御マップＭ４の使用時に比して、エンジン系水温ｔｈｗ１がより高まるまで、循環停止制御が解除されないようになる。すなわち、シートヒーターの使用時には、非使用時に比して、循環停止制御の解除の時期が遅延されるようになっている。

一方、エンジン２の始動後経過時間が一定の時間となったときには、エンジン２の暖機もある程度に進行していると考えられる。そのため、このときには、循環停止制御の解除による暖機の遅延というペナルティーは、始動後経過時間が短かいときよりも小さくなる。そこで、このときには、暖房要求がある程度に高ければ、循環停止制御の実施によるエンジン２の暖機促進を中止して、循環停止制御の解除による暖房能力の向上を図るようにしている。すなわち、電子制御ユニット１３は、ステップＳ４０８での確認の結果、始動後経過時間が判定値γと等しい場合、ステップＳ４１２に進み、そのステップＳ４１２において目標吹出口温度ＴＡＯが規定の判定値εより高いか否かを確認する。目標吹出口温度ＴＡＯが判定値εより高ければ（Ｓ４１２：ＹＥＳ）、暖房能力が不足しているため、電子制御ユニット１３はステップＳ４１３に進み、そのステップＳ４１３において循環停止制御を解除する。一方、目標吹出口温度ＴＡＯが判定値ε以下であれば（Ｓ４１２：ＮＯ）、暖房能力の不足はないことになり、この場合の電子制御ユニット１３はステップＳ４０９に進み、始動後経過時間が判定値γ未満のときの同様に、シートヒーターの使用状況に応じて選択されたマップＭ３，Ｍ４を使用して、循環停止制御解除の可否を判定する。

更にエンジン２の始動後経過時間が十分長くなったときには、エンジン２の暖機はかなり進行していると考えられる。そこでこの場合には、暖房能力の不足度合いが拡大しているときに限って、循環停止制御の即時解除を行うこととしている。すなわち、電子制御ユニット１３は、ステップＳ４０８での確認の結果、始動後経過時間が判定値γを超えている場合、ステップＳ４１４に進み、そのステップＳ４１４において目標吹出口温度の時間微分値ｄＴＡＯ／ｄｔが「０」よりも大きいか否かを、すなわち目標吹出口温度ＴＡＯが増加傾向にあるか否かを確認する。目標吹出口温度ＴＡＯが増加傾向にあれば（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、暖房能力の不足が更に拡大しつつあることになる。そこでこの場合の電子制御ユニット１３は、ステップＳ４１３に進み、そのステップＳ４１３において循環停止制御を解除する。一方、目標吹出口温度ＴＡＯが「０」以上であれば（Ｓ４１４：ＮＯ）、暖房能力の不足度合いの拡大はないことになり、この場合の電子制御ユニット１３はステップＳ４０９に進み、始動後経過時間が判定値γ未満のときの同様に、シートヒーターの使用状況に応じて選択されたマップＭ３，Ｍ４を使用して、循環停止制御解除の可否を判定する。

以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）〜（３）の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（４）本実施の形態では、シートヒーターの使用時には、非使用時に比して循環停止制御の解除の時期を遅らせるようにしている。シートヒーターの使用時には、シートヒーターで乗員が温められているため、暖房が効き始める時期がある程度遅れても、一定の乗員快適性を確保することができる。そのため、シートヒーターの使用時には、循環停止制御の解除時期を遅延することとすれば、その分、循環停止制御の実施によるエンジン２の暖機促進効果をより多く享受することができるようにしている。

なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第３の実施の形態の水路切替弁制御ルーチンにおいて電子制御ユニット１３は、ステップＳ４１２の処理において、目標吹出口温度ＴＡＯが判定値ε未満であるか否かで、暖房能力が足りているか否かを判定するようにしていた。また電子制御ユニット１３は、ステップＳ４１４の処理において目標吹出口温度の時間微分値ｄＴＡＯ／ｄｔが「０」未満であるか否かによって、暖房能力の不足度合いの拡大の有無を判定するようにしていた。これらの判定は、室内温度Ｔｒ及びその時間微分値ｄＴｒ／ｄｔを用いても行うことが可能である。この場合、図４のステップＳ４１２においては、室内温度Ｔｒが規定の判定値よりも高いか否かで、暖房能力が足りているか否かを判定することになる。また図４のステップＳ４１４においては、室内温度の時間微分値ｄＴｒ／ｄｔが「０」より大きければ、暖房能力の不足度合いの拡大無しと判定し、「０」以下であれば、暖房能力の不足度合いの拡大有りと判定することになる。

・上記実施の形態では、外気温Ｔｏが判定値α以下のとき、或いはデフロスターが作動されているときの循環停止制御の解除を、エンジン系水温ｔｈｗ１がヒーター系水温ｔｈｗ２よりも高いことを条件に行うようにしていた。もっとも、エンジン系水温ｔｈｗ１及びヒーター系水温ｔｈｗ２の検出を行っていない場合などには、それらの比較による判定を省略し、外気温Ｔｏが判定値α以下のとき、或いはデフロスターの作動時に、無条件で循環停止制御を解除するようにしても良い。

・上記実施の形態では、排気熱回収器５が冷却水回路に設けられた車両に本発明の制御装置を適用した場合を説明したが、本発明は、排気熱回収器５を非装備の車両にも適用が可能である。ただし、その場合にも、循環停止制御の実施中に暖房を使用したいのであれば、排気熱回収器５の代りとして、その間のヒーターコア６に熱を供給する手段を冷却水回路に設けることが必要となる。そうした手段としては、車両走行時に高温となった冷却水を断熱容器に蓄えておき、次回のエンジン２始動時に蓄えた高温の冷却水を冷却水回路に供給することで、エンジン２の始動直後から高温の冷却水の供給を可能とする蓄熱手段などが考えられる。

・本発明の車両の制御装置は、図１に示した構成の冷却系を備える車両以外にもその適用が可能である。すなわち、本発明の車両の制御装置は、エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、ヒーターコアの冷却水の循環を維持しつつ、エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両であれば、任意の車両に適用することができる。

１…電動ウォーターポンプ、２…エンジン、３…オイルクーラー、４…ＥＧＲクーラー、５…排気熱回収器、６…ヒーターコア、７…ＥＧＲバルブ、８…スロットルバルブ、９…ラジエーター、１０…サーモスタット、１１…接続水路、１２…水路切替弁、１３…電子制御ユニット、Ｔｏ…外気温、Ｔｒ…室内温度、ＴＡＯ…目標吹出口温度、Ｔｓｅｔ…空調装置の設定温度、ｔｈｗ１…エンジン系水温、ｔｈｗ２…ヒーター系水温、Ｍ１…第１水路切替制御マップ、Ｍ２…第２水路切替制御マップ、Ｍ３…第３水路切替制御マップ、Ｍ４…第４水路切替制御マップ、α，β，γ，ε…判定値。

Claims (6)

1. エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、前記ヒーターコアの冷却水の循環を維持しつつ、前記エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置において、
   車室内の暖房要求が高いと推定されるときには、前記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備える
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、前記ヒーターコアの冷却水の循環を許容しつつ、前記エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置において、
   外気温が規定の判定値以下のときには、前記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備える
   ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記循環停止制御解除手段は更に、温風を当てることで窓ガラスの曇りを解消するデフロスターの作動状況に応じて前記エンジン内の冷却水の循環状況を可変とする
   請求項２に記載の車両の制御装置。
4. エンジン内とヒーターコアとを通る冷却水回路を備えるとともに、前記ヒーターコアの冷却水の循環を許容しつつ、前記エンジン内の冷却水の循環を停止する循環停止制御をエンジン始動時に実施する車両の制御装置において、
   温風を当てることで窓ガラスの曇りを解消するデフロスターの作動時には、前記循環停止制御を解除する循環停止制御解除手段を備える
   ことを特徴とする車両の制御装置。
5. 前記循環停止制御の解除は、前記エンジン内の冷却水の温度が前記ヒーターコアを通過する冷却水の温度よりも高いことを条件に行われる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記冷却水回路には、前記エンジンの排気の熱を回収して冷却水を加温する排気熱回収器が設けられる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の制御装置。

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