JP6394580B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の動力源であるエンジンと該エンジンの冷却水を加熱する加熱装置とを備えた車両の制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、エンジンを停止してモータの動力で走行するＥＶ走行を行うことで燃費を向上させるようにしたものがある。しかし、冬季等に暖房用の熱量（つまりエンジンの冷却水の熱量）を確保するためにエンジンを稼働する時間が長くなると、燃費が悪化する傾向がある。

そこで、特許文献１に記載されているように、エンジン以外に冷却水を加熱する加熱装置を搭載するようにしたものがある。このものは、冷却水を加熱する加熱装置としてヒートポンプを設け、冷却水の温度やエンジン負荷が高くなるに従ってヒートポンプのコンプレッサの回転速度を低下させることで、ヒートポンプの消費電力を抑制するようにしている。

特開２００７−２８３８３０号公報

上記特許文献１の技術では、冷却水の温度が低いほどヒートポンプのコンプレッサの回転速度を高くしてヒートポンプの出力を大きくするようにしている。冷却水の温度が低いときに、ヒートポンプの出力を大きくすれば、冷却水の温度を早く上昇させる（つまりエンジンの暖機を促進させる）ことができる。しかし、ヒートポンプによる冷却水温度上昇によってエンジン本体と冷却水との温度差が小さくなるため、エンジンから冷却水に伝熱される熱量が減少して、エンジンから大気へ放熱される熱量が増加する。その分、無駄になる熱量が増加して、ヒートポンプが余分に仕事をしなければならず、ヒートポンプの消費電力が増加して燃料消費量が増加する。このため、冷却水の温度が低いときに、ヒートポンプの出力を大きくすると、エンジンの暖機促進による燃料低減分よりもヒートポンプの消費電力増加による燃料増加分の方が多くなって、燃費が悪化する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジンの冷却水を加熱する加熱装置を備えたシステムの燃費を向上させることが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に、本発明は、車両の動力源であるエンジン（１１）と、このエンジンの冷却水を加熱する加熱装置（２６）とを備えた車両の制御装置において、冷却水の温度が所定値よりも低いか否かを判定する水温判定部（３９）と、この水温判定部で冷却水の温度が所定値よりも低いと判定された場合に、加熱装置の出力を停止又は所定の上限値以下に制限する作動制限を行う加熱制御部（３９）とを備え、加熱制御部は、水温判定部で冷却水の温度が所定値以上と判定された場合に、加熱装置の作動制限を解除する構成としたものである。

この構成では、冷却水の温度が所定値よりも低いと判定された場合に、加熱装置の出力を停止又は上限値以下に制限する作動制限を行うことができる。これにより、加熱装置の作動制限を行わない場合に比べて、加熱装置による冷却水温度上昇を抑制して、エンジンから冷却水に伝熱される熱量を増加させて、エンジンから大気へ放熱される熱量を減少させることができる。その分、無駄になる熱量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図である。 図２はヒートポンプの作動時及び停止時における冷却水温度の挙動を示すタイムチャートである。 図３はヒートポンプの作動時及び停止時におけるエンジンから冷却水に伝熱される熱量の挙動を示すタイムチャートである。 図４はヒートポンプの作動制限を説明する図である。 図５は加熱制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
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。
車両の動力源として内燃機関であるエンジン１１とモータジェネレータ（以下「ＭＧ」と表記する）１２とが搭載されている。エンジン１１の出力軸（つまりクランク軸）の動力がＭＧ１２を介して変速機１３に伝達される。この変速機１３の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構１４や車軸１５等を介して車輪１６（つまり駆動輪）に伝達される。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良いし、無段階に変速する無段変速機（いわゆるＣＶＴ）であっても良い。

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。尚、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を設けるようにしても良い。

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、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。発電機１７には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を介して低圧バッテリ２１が接続されている。

高圧バッテリ１８と低圧バッテリ２１は、いずれも充放電可能なバッテリであり、高圧バッテリ１８と低圧バッテリ２１との間に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が接続されている。更に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０には、高圧バッテリ１８からＤＣ−ＤＣコンバータ２０を介して供給される電力又は低圧バッテリ２１から供給される電力を消費する低圧負荷が接続されている。

また、車室内を暖房するための暖房装置として、エンジン１１の冷却水の熱を利用する温水暖房装置２２が搭載されている。この温水暖房装置２２は、エンジン１１の冷却水通路（いわゆるウォータジャケット）に、暖房用の冷却水回路２３が接続されている。この冷却水回路２３には、電動ウォータポンプ２４と暖房用のヒータコア２５が設けられている。更に、冷却水回路２３には、冷却水を加熱するヒートポンプ２６の加熱器２８が設けられている。

電動ウォータポンプ２４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２４によりエンジン１１と加熱器２８とヒータコア２５との間で冷却水を循環させるようになっている。加熱器２８は、ヒートポンプ２６の熱交換器であり、冷媒と冷却水との間で熱交換して冷却水を加熱する。ヒータコア２５は、冷却水と空気との間で熱交換して空気を加熱する。

ヒートポンプ２６は、電動コンプレッサ２７で低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にした後、加熱器２８で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。この後、膨張弁２９で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した後、室外熱交換器３０で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。このヒートポンプ２６が特許請求の範囲でいう加熱装置に相当する。

冷却水回路２３には、エンジン１１から流出する冷却水の温度であるエンジン出口水温を検出する出口水温センサ３１が設けられている。ヒータコア２５の近傍には、温風を発生させるブロアファン３２が配置されている。

また、アクセルセンサ３４によってアクセル開度（つまりアクセルペダルの操作量）が検出される。シフトスイッチ３５によってシフトレバーの操作位置が検出される。ブレーキスイッチ３６によってブレーキ操作（又はブレーキセンサによってブレーキ操作量）が検出される。車速センサ３７によって車速が検出される。加速度センサ３８によって加速度が検出される。

ハイブリッドＥＣＵ３９は、車両全体を総合的に制御する制御装置であり、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。このハイブリッドＥＣＵ３９は、エンジンＥＣＵ４０とＭＧ−ＥＣＵ４１とエアコンＥＣＵ４２との間で制御信号やデータ信号等を送受信する。

エンジンＥＣＵ４０は、エンジン１１の運転を制御する制御装置である。ＭＧ−ＥＣＵ４１は、インバータ１９を制御してＭＧ１２を制御すると共に発電機１７やＤＣ−ＤＣコンバータ２０を制御する制御装置である。エアコンＥＣＵ４２は、温水暖房装置２２（例えば電動ウォータポンプ２４、電動コンプレッサ２７、ブロアファン３２等）を制御する制御装置である。

ハイブリッドＥＣＵ３９は、各ＥＣＵ４０〜４２によって車両の運転状態に応じて、エンジン１１、ＭＧ１２、発電機１７、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０、温水暖房装置２２等を制御する。更に、ハイブリッドＥＣＵ３９は、高圧バッテリ１８を監視する電源ＥＣＵ４３との間でも制御信号やデータ信号等を送受信する。

その際、ハイブリッドＥＣＵ３９は、走行モードを、例えば、エンジン走行モードとアシスト走行モードとＥＶ走行モードとの間で切り換える。エンジン走行モードでは、エンジン１１の動力のみで車輪１６を駆動して車両を走行させるエンジン走行を行う。アシスト走行モードでは、エンジン１１の動力とＭＧ１２の動力の両方で車輪１６を駆動して車両を走行させるアシスト走行を行う。ＥＶ走行モードでは、ＭＧ１２の動力のみで車輪１６を駆動して車両を走行させるＥＶ走行を行う。

また、ハイブリッドＥＣＵ３９は、車両を制動する際（例えばアクセルオフ時やブレーキオン時に制動力を発生させる際）に、走行モードを回生発電モードに切り換える。この回生発電モードでは、車輪１６の動力でＭＧ１２を駆動することで、車両の運動エネルギをＭＧ１２で電気エネルギに変換する回生発電を行い、その発電電力である回生電力を高圧バッテリ１８に充電する。これにより、アシスト走行やＥＶ走行の実施可能時間を長くして燃費を向上させることができる。

ところで、ヒートポンプ２６でエンジン１１の冷却水を温めると、エンジン入口水温（つまりエンジン１１へ流入する冷却水の温度）が上昇し、エンジン１１の廃熱のうち冷却水に伝熱される熱量が減少して、大気へ放熱される熱量が増加する。この理由は、エンジン本体温度とエンジン入口水温との温度差が小さくなり、エンジン１１から冷却水に伝熱される熱量は温度差に比例するためである。ヒートポンプ２６を使うと、図２に示すように、冷却水の温度の上昇は早くなるが、図３に示すように、エンジン１１から冷却水に伝熱される熱量が減少して、エンジン１１から大気へ放熱される熱量が増加する。その分、無駄になる熱量が増加して、ヒートポンプ２６が余分に仕事をしなければならず、ヒートポンプ２６の消費電力が増加して燃料消費量が増加する。

燃費効果は、冷却水を早く温めたことによる燃料減少分と、その昇温のために使った燃料増加分との差分で決まる。昇温のためにより多くの燃料を使うと燃費効果は無くなる。低温からヒートポンプ２６を使うと、燃料増加分が燃料減少分よりも大きくなって、燃費が悪化する可能性がある。尚、図２に示すように、冷却水早期昇温による主要な燃費改善は、ＥＶ走行の許可が早まることによるものであり、エンジン本体の暖機効果による摩擦損失の減少は少ない。

そこで、本実施例では、ハイブリッドＥＣＵ３９により後述する図５の加熱制御ルーチンを実行することで、次のような制御を行う。例えば、図４に示すように、冷却水の温度が所定値（例えばエンジン停止可能な暖機完了水温）よりも低いか否かを判定し、冷却水の温度が所定値よりも低いと判定された場合に、ヒートポンプ２６の出力を停止又は所定の上限値以下に制限する作動制限を行う。これにより、ヒートポンプ２６の作動制限を行わない場合に比べて、ヒートポンプ２６による冷却水温度上昇を抑制して、エンジン１１から冷却水に伝熱される熱量を増加させて、エンジン１１から大気へ放熱される熱量を減少させる。その分、無駄になる熱量を減少させて、燃費を向上させる。

ここで、エンジン１１から大気への放熱性（例えば放熱し易さの度合）が高い場合（例えばエンジンルーム内への通風量が多い場合）には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させると、エンジン１１から大気へ放熱される熱量（つまり無駄になる熱量）が大きく増加する可能性がある。一方、エンジン１１から大気への放熱性が低い場合には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させても、エンジン１１から大気へ放熱される熱量（つまり無駄になる熱量）は放熱性が高い場合ほどは増加しない。

このような特性を考慮して、本実施例では、エンジン１１から大気への放熱性を判定し、ヒートポンプ２６の作動制限を行う際に、エンジン１１から大気への放熱性の判定結果に応じてヒートポンプ２６の出力を停止するか上限値以下に制限するかを決定する。

具体的には、エンジン１１から大気への放熱性が高いと判定された場合には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させると、エンジン１１から大気へ放熱される熱量が大きく増加する可能性があると判断して、ヒートポンプ２６の出力を停止する。一方、エンジン１１から大気への放熱性が高くないと判定された場合には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させても、エンジン１１から大気へ放熱される熱量は放熱性が高い場合ほどは増加しないと判断して、ヒートポンプ２６の出力を上限値以下に制限する。

次に、低温時にヒートポンプ２６の作動制限を行うにも拘らずヒートポンプ２６が必要な理由を説明する。冷却水の温度が所定値よりも低い低温時から所定値（例えばエンジン停止可能な暖機完了水温）に上昇するまでは、ヒートポンプ２６の作動制限を行うべきであるが、それ以降はヒートポンプ２６を活用した方が燃費が向上する。燃費向上の原資はＥＶ走行時間の延長である。暖機完了水温以上で燃費が向上する理由は、ヒートポンプ２６の熱をエンジン１１の暖機ではなく車室内空気の暖房に使うためである。ヒートポンプ２６で生成した熱を全て暖房に使えばエンジン入口水温は上昇しない。そのため、ヒートポンプ２６を使ってもエンジン１１の廃熱は変化しない。ヒートポンプ２６を使わないと、エンジン１１だけで暖房熱を賄う必要があり、それではエンジン１１を停止できない。つまり、ＥＶ走行を行うことができず、燃費が悪くなる。従って、低温時（つまり暖機時）にヒートポンプ２６を停止しても、ヒートポンプ２６を暖房で使って燃費を向上させるためにヒートポンプ２６は必要である。

以下、本実施例でハイブリッドＥＣＵ３９が実行する図５の加熱制御ルーチンの処理内容を説明する。
図５に示す加熱制御ルーチンは、ハイブリッドＥＣＵ３９の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう加熱制御部としての役割を果たす。

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、出口水温センサ３１で検出したエンジン出口水温を読み込む。
この後、ステップ１０２に進み、電動ウォータポンプ２４の回転速度に応じて、冷却水回路２３を流れる冷却水の流量をマップ又は数式等により算出する。冷却水の流量のマップ又は数式等は、電動ウォータポンプ２４の回転速度が高いほど冷却水の流量が多くなるように設定されている。

この後、ステップ１０３に進み、暖房優先指示があるか否かを判定する。この暖房優先指示は、燃費優先ではなく快適性優先の指示である。この場合、例えば、ユーザーが操作可能な暖房優先スイッチが押された状態であるか否かによって、暖房優先指示があるか否かを判定する。或は、燃費優先指示スイッチ（例えばエコスイッチ）が解除された状態であるか否かによって、暖房優先指示があるか否かを判定するようにしても良い。このステップ１０３の処理が特許請求の範囲でいう暖房優先判定部としての役割を果たす。

このステップ１０３で、暖房優先指示があると判定された場合には、ステップ１１３に進む。このステップ１１３で、冷却水の温度と流量に応じてヒートポンプ２６の出力を算出する。具体的には、目標暖房水温[K] とエンジン出口水温[K] と冷却水の流量[kg/s]と比熱[kJ/kg/K] とを用いてヒートポンプ２６の出力[kW]を下記（１）式により算出する。

ヒートポンプ出力＝（目標暖房水温−エンジン出口水温）×流量×比熱 …（１）
これに対して、上記ステップ１０３で、暖房優先指示がないと判定された場合には、ステップ１０４に進む。このステップ１０４で、エンジン出口水温が所定値よりも低いか否かを判定する。ここで、所定値は、例えば、エンジン停止可能な暖機完了水温（例えば４０℃）に設定されている。エンジン出口水温が所定値以上に上昇すると、エンジン１１を停止してＭＧ１２の動力で走行するＥＶ走行が許可される。このステップ１０４の処理が特許請求の範囲でいう水温判定部としての役割を果たす。

このステップ１０４で、エンジン出口水温が所定値よりも低いと判定された場合には、ヒートポンプ２６の作動制限を次のようにして行う。
まず、ステップ１０５で、ヒートポンプ２６の出力停止条件が成立しているか否かを、例えば、次の(1) 〜(3) の条件によって判定する。

(1) エンジンルームへの通風量を調節するグリルシャッタ又はラジエタヘの通風量を調節するラジエタシャッタが閉じている（例えば全開位置よりも閉じ側である）こと
(2) エンジンルーム内の雰囲気温度が所定値（例えばエンジン出口水温に応じて設定した値）よりも高いこと
(3) エンジン本体を流れる冷却水の流量が所定値（例えば予め設定した固定値）以下であること

これらの(1) 〜(3) の条件は、エンジン１１から大気への放熱性（例えば放熱し易さの度合）が高いか否かを判定するための条件である。上記(1) 〜(3) の条件を全て満たさない場合には、エンジン１１から大気への放熱性が高いと判定して、ヒートポンプ２６の出力停止条件が成立していると判定する。一方、上記(1) 〜(3) の条件のうちのいずれか一つでも満たす場合には、エンジン１１から大気への放熱性が高くない（つまり低い）と判定して、ヒートポンプ２６の出力停止条件が不成立と判定する。このステップ１０５の処理が特許請求の範囲でいう放熱判定部としての役割を果たす。

尚、シートヒータやカーボンヒータ等の直接又は輻射熱で人体を温める補助ヒータを備えている場合には、次の(4) の条件を加えるようにしても良い。
(4) 補助ヒータの出力が所定値（例えば外気温に応じて設定した値）よりも低いこと

この場合、上記(1) 〜(4) の条件を全て満たさない場合には、ヒートポンプ２６の出力停止条件が成立していると判定する。一方、上記(1) 〜(4) の条件のうちのいずれか一つでも満たす場合には、ヒートポンプ２６の出力停止条件が不成立と判定する。

このステップ１０５で、ヒートポンプ２６の出力停止条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０６に進む。このステップ１０６で、ヒートポンプ２６の出力を停止した状態に維持する。

一方、上記ステップ１０５で、ヒートポンプ２６の出力停止条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０７に進む。このステップ１０７で、ヒートポンプ２６の出力の上限値を次のようにして設定する。

上記(1) の条件を満たす場合には、グリルシャッタ又はラジエタシャッタの開度に応じて上限値をマップ又は数式等により設定（つまり算出）する。この場合、上限値のマップ又は数式等は、開度が小さいほど上限値が高くなるように設定されている。

上記(2) の条件を満たす場合には、エンジンルーム内の雰囲気温度に応じて上限値をマップ又は数式等により設定（つまり算出）する。この場合、上限値のマップ又は数式等は、雰囲気温度が高いほど上限値が高くなるように設定されている。

上記(3) の条件を満たす場合には、冷却水の流量に応じて上限値をマップ又は数式等により設定（つまり算出）する。この場合、上限値のマップ又は数式等は、冷却水の流量が少ないほど上限値が高くなるように設定されている。

上記(4) の条件を満たす場合には、補助ヒータの出力に応じて上限値をマップ又は数式等により設定（つまり算出）する。この場合、上限値のマップ又は数式等は、補助ヒータの出力が低いほど上限値が高くなるように設定されている。

この後、ステップ１０８に進み、上記（１）式を用いてヒートポンプ２６の出力を算出し、そのヒートポンプ２６の出力を上限値以下に制限する。具体的には、上記（１）式を用いて算出したヒートポンプ２６の出力が上限値以下の場合には、そのヒートポンプ２６の出力をそのまま採用する。これに対して、上記（１）式を用いて算出したヒートポンプ２６の出力が上限値よりも高い場合には、ヒートポンプ２６の出力を上限値に設定する。

以上のようにして、ヒートポンプ２６の作動制限を開始した後、ステップ１０９に進み、高圧バッテリ１８の残容量を表すＳＯＣを検出する。ＳＯＣは、例えば、次式により定義される。
ＳＯＣ＝残容量／満充電容量×１００

この後、ステップ１１０に進み、高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも低いか否かを判定する。この所定値は、ＳＯＣの許容下限値と許容上限値の中間の値（例えばＳＯＣの許容下限値よりも少し高い値）に設定されている。

このステップ１１０で、高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも低いと判定された場合には、ステップ１１１に進む。このステップ１１１で、発電量増加制御を実行する。この発電量増加制御では、エンジン１１の出力を増加させてエンジン１１の動力で駆動される発電機１７の発電量を増加させると共にエンジン１１の廃熱生成量を増加させる。このステップ１１１の処理が特許請求の範囲でいう発電量増加制御部としての役割を果たす。

一方、上記ステップ１１０で、高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値以上と判定された場合には、ステップ１１２に進む。このステップ１１２で、軸効率低下制御を実行する。この軸効率低下制御では、エンジン１１の消費燃料量に対する軸出力の割合である軸効率を低下させてエンジン１１の消費燃料量に対する廃熱生成量の割合である廃熱生成効率を上昇させる（つまり冷却損失を大きくする）。この場合、例えば、エンジン１１の出力を変えずに回転速度を上昇させたり、或は、点火時期を遅角させたりすることで、軸効率を低下させる。このステップ１１２の処理が特許請求の範囲でいう軸効率低下制御部としての役割を果たす。

ヒートポンプ２６の作動制限を開始した後、上記ステップ１０３で、暖房優先指示があると判定された場合には、ヒートポンプ２６の作動制限を解除すると共に、発電量増加制御や軸効率低下制御を終了する。この場合、ステップ１１３に進み、上記（１）式を用いてヒートポンプ２６の出力を算出する。

また、ヒートポンプ２６の作動制限を開始した後、上記ステップ１０４で、エンジン出口水温が所定値以上と判定された場合には、ヒートポンプ２６の作動制限を解除すると共に、発電量増加制御や軸効率低下制御を終了する。この場合、ステップ１１３に進み、上記（１）式を用いてヒートポンプ２６の出力を算出する。

以上説明した本実施例では、冷却水の温度（例えばエンジン出口水温）が所定値よりも低いと判定された場合に、ヒートポンプ２６の出力を停止又は上限値以下に制限する作動制限を行うようにしている。これにより、ヒートポンプ２６の作動制限を行わない場合に比べて、ヒートポンプ２６による冷却水温度上昇を抑制して、エンジン１１から冷却水に伝熱される熱量を増加させて、エンジン１１から大気へ放熱される熱量を減少させることができる。その分、無駄になる熱量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。

また、本実施例では、冷却水の温度が所定値以上と判定された場合に、ヒートポンプ２６の作動制限を解除するようにしている。これにより、冷却水の温度が所定値以上の場合には、エンジン１１以外の加熱装置であるヒートポンプ２６で暖房用の熱量（つまり冷却水の熱量）を確保することが可能となり、エンジン１１を停止してＭＧ１２の動力で走行するＥＶ走行を行うことができるようになる。

更に、本実施例では、冷却水の温度が所定値よりも低くても、暖房優先指示があると判定された場合には、ヒートポンプ２６の作動制限を解除するようにしている。これにより、暖房優先指示がある場合には、冷却水の温度を速やかに上昇させて、暖房用の熱量（つまり冷却水の熱量）を確保することができ、快適性を向上させることができる。

また、本実施例では、エンジン１１から大気への放熱性を判定し、ヒートポンプ２６の作動制限を行う際に、エンジン１１から大気への放熱性の判定結果に応じてヒートポンプ２６の出力を停止するか上限値以下に制限するかを決定するようにしている。

具体的には、エンジン１１から大気への放熱性が高いと判定された場合には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させると、エンジン１１から大気へ放熱される熱量が大きく増加する可能性があると判断して、ヒートポンプ２６の出力を停止する。これにより、エンジン１１から大気へ放熱される熱量（つまり無駄になる熱量）の増加を防止することができる。

一方、エンジン１１から大気への放熱性が高くないと判定された場合には、ヒートポンプ２６で冷却水の温度を上昇させても、エンジン１１から大気へ放熱される熱量は放熱性が高い場合ほどは増加しないと判断して、ヒートポンプ２６の出力を上限値以下に制限する。これにより、エンジン１１から大気へ放熱される熱量（つまり無駄になる熱量）の増加を抑制しながら、ヒートポンプ２６とエンジン１１の両方で冷却水の温度を早く上昇させることができる。

また、本実施例では、ヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも低い場合に、発電量増加制御を実行するようにしている。この発電量増加制御では、エンジン１１の出力を増加させてエンジン１１の動力で駆動される発電機１７の発電量を増加させると共にエンジン１１の廃熱生成量を増加させる。これにより、高圧バッテリ１８のＳＯＣが低い場合に、発電機１７の発電量を増加させて高圧バッテリ１８のＳＯＣを上昇させながら、エンジン１１の廃熱生成量を増加させて冷却水の温度上昇を早めることができる。

また、本実施例では、ヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも高い場合に、軸効率低下制御を実行するようにしている。この軸効率低下制御では、エンジン１１の軸効率を低下させてエンジン１１の廃熱生成効率を上昇させる。これにより、高圧バッテリ１８の残容量が高い場合に、エンジン１１の出力をあまり変えることなく、エンジン１１の軸効率を低下させて廃熱生成効率を上昇させることで、エンジン１１の廃熱生成量を増加させて、冷却水の温度上昇を早めることができる。

尚、発電量増加制御を実行するか否かの判定に用いる所定値と、軸効率低下制御を実行するか否かをの判定に用いる所定値を異なる値に設定ても良い。つまり、ヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが第一の所定値よりも低い場合に発電量増加制御を実行し、ヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが第一の所定値よりも高い第二の所定値よりも高い場合に軸効率低下制御を実行するようにしても良い。

また、本実施例では、ヒートポンプ２６の作動制限を解除した場合に、上記（１）式を用いてヒートポンプ２６の出力を算出することで、冷却水の温度と流量に応じてヒートポンプ２６の出力を設定するようにしている。このようにすれば、冷却水の温度や流量に応じて、冷却水の温度を目標水温に制御するのに必要なヒートポンプ２６の出力が変化するのに対応して、ヒートポンプ２６の出力を変化させてヒートポンプ２６の出力を適正値に設定することができる。
尚、ヒートポンプ２６の作動制限を解除した場合のヒートポンプ２６の出力の算出方法は適宜変更しても良い。

また、上記実施例では、暖房優先指示があると判定された場合に、ヒートポンプ２６の作動制限を解除するようにしているが、これに限定されず、ヒートポンプ２６の作動制限を緩和するようにしても良い。例えば、ヒートポンプ２６の出力を停止する制御から出力を上限値で制限する制御に変更するようにしても良いし、或は、ヒートポンプ２６の出力の上限値を高くするようにしても良い。しかしながら、本発明は、暖房優先指示があると判定された場合に、ヒートポンプ２６の作動制限を解除又は緩和する処理を省略するようにしても良い。

また、上記実施例では、上記(1) 〜(3) の条件に基づいてエンジン１１から大気への放熱性を判定するようにしているが、これに限定されず、エンジン１１から大気への放熱性を判定する方法は適宜変更しても良い。例えば、エンジンルーム内の温度を検出するセンサやエンジン本体温度を検出するセンサの出力等に基づいてエンジン１１から大気への放熱性を評価する指標（例えば放熱量）を算出するようにしても良い。或は、エンジン１１の回転速度とトルク、冷却水の温度と流量等に基づいてエンジン１１から大気への放熱性を評価する指標を算出するようにしても良い。また、算出した指標を判定値と比較してエンジン１１から大気への放熱性が高いか否かを判定して、ヒートポンプ２６の出力を停止するか上限値以下に制限するかを決定するようにようにしても良い。更に、算出した指標に応じてヒートポンプ２６の出力の上限値を設定するようにしても良い。

しかしながら、本発明は、エンジン１１から大気への放熱性を判定する処理を省略して、冷却水の温度が所定値よりも低い場合に常にヒートポンプ２６の出力を停止するようにしても良い。或は、冷却水の温度が所定値よりも低い場合に常にヒートポンプ２６の出力を上限値以下に制限するようにしても良い。

また、ヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも低い場合に発電量増加制御を実行する処理やヒートポンプ２６の作動制限が行われる場合で且つ高圧バッテリ１８のＳＯＣが所定値よりも高い場合に軸効率低下制御を実行する処理を省略するようにしても良い。

また、上記実施例では、冷却水を加熱する加熱装置として、ヒートポンプを用いるようにしたが、これに限定されず、例えば、ＰＴＣヒータ、シーズヒータ、カーボンヒータ、燃焼式ヒータ等を用いるようにしても良い。

また、上記実施例では、ハイブリッドＥＣＵ３９で、図５のルーチンを実行するようにしている。しかし、これに限定されず、ハイブリッドＥＣＵ３９以外の他のＥＣＵ（例えばエンジンＥＣＵ４０やＭＧ−ＥＣＵ４１やエアコンＥＣＵ４２等のうちの少なくとも一つ）で図５のルーチンを実行するようにしても良い。或は、ハイブリッドＥＣＵ３９と他のＥＣＵの両方で図５のルーチンを実行するようにしても良い。

また、上記実施例において、ＥＣＵが実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成しても良い。
その他、本発明は、図１に示す構成の車両に限定されず、車両の動力源であるエンジンと、エンジンの冷却水を加熱する加熱装置とを備えた種々の構成の車両に適用して実施できる。

１１…エンジン、２６…ヒートポンプ、３９…ハイブリッドＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両の動力源であるエンジン（１１）と、該エンジンの冷却水を加熱する加熱装置（２６）とを備えた車両の制御装置において、
   前記冷却水の温度が所定値よりも低いか否かを判定する水温判定部（３９）と、
   前記水温判定部で前記冷却水の温度が前記所定値よりも低いと判定された場合に、前記加熱装置の出力を停止又は所定の上限値以下に制限する作動制限を行う加熱制御部（３９）と、を備え、
   前記加熱制御部は、前記水温判定部で前記冷却水の温度が前記所定値以上と判定された場合に、前記加熱装置の作動制限を解除する
   車両の制御装置。
2. 前記冷却水の熱を利用する暖房装置（２２）と、
   暖房優先指示があるか否かを判定する暖房優先判定部（３９）とを備え、
   前記加熱制御部は、前記暖房優先判定部で前記暖房優先指示があると判定された場合に、前記加熱装置の作動制限を解除又は緩和する請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記エンジンから大気への放熱性を判定する放熱判定部（３９）を備え、
   前記加熱制御部は、前記加熱装置の作動制限を行う際に、前記放熱判定部の判定結果に応じて前記加熱装置の出力を停止するか前記上限値以下に制限するかを決定する請求項１又は２のいずれかに記載の車両の制御装置。
4. 前記加熱装置の作動制限が行われる場合で且つ前記車両に搭載されたバッテリ（１８）の残容量が所定値よりも低い場合に、前記エンジンの出力を増加させて前記エンジンの動力で駆動される発電機（１７）の発電量を増加させると共に前記エンジンの廃熱生成量を増加させる発電量増加制御部（３９）を備えている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記加熱装置の作動制限が行われる場合で且つ前記車両に搭載されたバッテリ（１８）の残容量が所定値よりも高い場合に、前記エンジンの消費燃料量に対する軸出力の割合である軸効率を低下させて前記エンジンの消費燃料量に対する廃熱生成量の割合である廃熱生成効率を上昇させる軸効率低下制御部（３９）を備えている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 前記加熱制御部は、前記加熱装置の作動制限を解除した場合に、前記冷却水の温度と流量に応じて前記加熱装置の出力を設定する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

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