JP7807955B2 - 車両用空調制御システム - Google Patents

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本発明は、車両用空調制御システムに関する。

エンジンとモータを併用して走行するハイブリッド車等においては、車室内空間の暖房を行う際、例えばエンジンの始動時やモータで走行していてエンジンが止まっている時などにはエンジンの熱を利用できない。
そのため、そのような場合に、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータを暖房の熱源として用いる技術が知られている（例えば特許文献１等参照）。

特開２０１５－５８７４２号公報

ところで、ハイブリッド車等では、高電圧バッテリの直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータでより低い直流電圧に変換して各種のＥＣＵ（Electric Control Unit）や空調設備（エアコン）等の電気負荷に供給する。
しかし、ＰＴＣヒータでは消費電力が大きいため、ＤＣ／ＤＣコンバータから大きな電流を供給しなければならなくなるが、それではＤＣ／ＤＣコンバータのサイズやコストの増加につながってしまう。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータのサイズやコストを増加させることなく、ＰＴＣヒータ等の電気式ヒータを作動させて車室内空間の暖房を行うことが可能な車両用空調制御システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の一実施の形態は、車両用空調制御システムにおいて、
車室内空間に吹き出される空調風を加熱可能な電気式ヒータと、
車載のバッテリの電力の電圧を所定の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
エンジン又は前記エンジンに関連する部材の温度を計測するエンジン系温度センサと、
前記エンジン系温度センサが計測した前記温度に基づいて前記電気式ヒータの作動状態を制御する制御部と、
を備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、出力する電流を、定常電流と、前記定常電流より高い電流値であるが所定の時間しか出力できない短時間電流と、の間で切り替えることができ、
前記制御部は、前記温度に基づいて前記電気式ヒータの作動が必要であると判断した場合には、前記電気式ヒータをオンにして前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記短時間電流を出力させる作動状態と、前記電気式ヒータをオフにして前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記定常電流を出力させる作動状態との間で作動状態を切り替えるように制御する。

本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータのサイズやコストを増加させることなく、電気式ヒータを作動させて車室内空間の暖房を行うことが可能となる。

第１～第５の実施形態に係る車両用空調制御システムの構成を示す概略図である。 制御部による電気式ヒータの作動状態の制御のしかた等を説明するタイミングチャートである。 第２の実施形態における制御のしかた等を説明するタイミングチャートである。 第３の実施形態における制御のしかた等を説明するタイミングチャートである。 第４の実施形態における制御のしかた等を説明するタイミングチャートである。 （ａ）第４の実施形態における制御のしかた等を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）第５の実施形態における制御のしかた等を説明するタイミングチャートである。 第６の実施形態に係る車両用空調制御システムの構成を示す概略図である。 第６の実施形態でエンジン冷却水の温度がより急速に上昇すること等を説明するタイミングチャートである。

以下、本発明に係る車両用空調制御システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る車両用空調制御システムは、ハイブリッド車等に搭載されるシステムである。そして、エンジンの始動時などエンジンの温度が低い状態で乗員により暖房を開始する操作がなされた際に、電気式ヒータを用いて車両に既設の空調設備による暖房を補助して空調風の温度を上昇させるためのシステムである。

なお、以下では、主にエンジンの始動時について説明するが、例えば、モータで走行していてエンジンが止まっている場合や、その状態でエンジンが始動された場合（モータによる走行からエンジンによる走行に切り替わった場合）などでも同様に説明される。
以下、本発明に係る車両用空調制御システムについていくつかの実施の形態を挙げて説明する。

［第１の実施の形態］
本実施形態では、本発明に係る車両用空調制御システムの制御のしかたの原理について説明する。図１は、本実施形態に係る車両用空調制御システムの構成を示す概略図である。
車両用空調制御システム１は、電気式ヒータ２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と、制御部４と、を備えている。

電気式ヒータ２としてＰＴＣヒータを用いることが可能である。しかし、電気式ヒータ２は他の形態のヒータであってもよい。
電気式ヒータ２は、取り込んだ空気をエンジン１０の排熱で温めて図示しない車室内空間に送ることで車室内空間を温める図示しない空調設備のファンの近傍や送風路等に配置されている。そして、電気式ヒータ２は、空調設備から車室内空間に吹き出される空調風を加熱することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、車載されている図示しない高電圧バッテリの直流電圧（例えば２４［Ｖ］や３６［Ｖ］等）をより低い所定の直流電圧（例えば１２［Ｖ］等）に変換する。
そして、変換した所定の直流電圧を、電気式ヒータ２と、各種のＥＣＵや空調設備等の他の電気負荷５に供給するようになっている。

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、出力している電流値を制御部４に、常時、通知するようになっている。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、出力する直流電流を、定常電流（定格電流以下の電流）と、定常電流より大きな電流値であるが所定の時間Δｔ１しか出力できない短時間電流（定格短時間電流以下の電流）との間で切り替えることができるようになっている。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を冷却するためのコンバータ冷却系３１として冷却水３２の流路３３が設けられている。
なお、後述するエンジン１０の冷却水１２と区別するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却水３２を、以下、コンバータ冷却水３２といい、エンジン１０の冷却水１２をエンジン冷却水１２という。

そして、流路３３には、コンバータ冷却水３２を流路３３内で流通させるためのポンプ３４が設けられている。
また、流路３３には、流路３３内のコンバータ冷却水３２（ＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却に関連する部材）の温度Ｔ_３２を計測するコンバータ系温度センサ３５が設けられているが、この点については後で説明する。

エンジン１０には、エンジン１０を冷却するためのエンジン冷却系１１として、エンジン冷却水１２の流路１３が設けられている。
そして、流路１３には、エンジン冷却水１２を流路１３内で流通させるためのポンプ１４と、流路１３内のエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２を計測するエンジン系温度センサ１５と、が設けられている。

このように、本実施形態では、エンジン系温度センサ１５でエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２を計測するようになっており、エンジン冷却水１２がエンジンに関連する部材に相当している。なお、この他にも、エンジン系温度センサ１５で、エンジン１０自体の温度を計測したり図示しないエンジンルーム等の温度を計測するように構成することも可能である。
エンジン系温度センサ１５は、計測したエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２を制御部４に送信するようになっている。

制御部４は、ＥＣＵで構成することが可能である。
その場合、制御部４は、１つの単体としてのＥＣＵで構成されていてもよく、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を含む電源系のＥＣＵ内に構築したり、空調設備用のＥＣＵ内に構築することも可能である。

そして、制御部４は、エンジン系温度センサ１５が計測したエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２に基づいて電気式ヒータ２の作動状態を制御するようになっている。
すなわち、エンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th以上で十分に暖かければ、エンジン１０も十分に温まっているため、本実施形態に係る車両用空調制御システム１を作動させなくても車両に既設の空調設備で十分に暖房を行うことができる。

そのため、制御部４は、エンジン系温度センサ１５が計測したエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th以上である場合には、電気式ヒータ２の作動は不要であると判断する。
また、制御部４は、以下で説明する電気式ヒータ２の作動状態の制御を開始した後で、上記のようにエンジン系温度センサ１５で計測されたエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２thに達した場合も、その時点で制御を停止するようになっている。車両に既設の空調設備で十分に暖房を行うことができるため、電気式ヒータ２を作動させて暖房を補助する必要がないためである。

一方、制御部４は、エンジン系温度センサ１５が計測したエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th未満である場合には、電気式ヒータ２の作動が必要であると判断するようになっている。
そして、制御部４は、電気式ヒータ２の作動が必要であると判断した場合、電気式ヒータ２を制御して電気式ヒータ２やＤＣ／ＤＣコンバータ３の作動状態を切り替えるように制御するようになっている。
すなわち、制御部４は、電気式ヒータ２をオンにしてＤＣ／ＤＣコンバータ３から短時間電流を出力させる作動状態と、電気式ヒータ２をオフにしてＤＣ／ＤＣコンバータ３から定常電流を出力させる作動状態との間で作動状態の切り替えるように制御する。

以下、制御部４による電気式ヒータ２の作動状態の制御のしかたについて具体的に説明する。
図２に示すように、時刻ｔ１にエンジン１０が始動され（エンジンＯＮ）、時刻ｔ２に乗員により暖房を開始する操作がなされたとする（暖房ＯＮ）。なお、エンジン１０が始動される前に暖房を開始する操作がなされる場合もあり得る。

制御部４は、暖房を開始する操作がなされた時点（時刻ｔ２）で、エンジン系温度センサ１５が計測したエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th以上であるか否かを判断する。なお、図中のＴ_１２inは、エンジン冷却水１２の初期温度を表している。
そして、この場合、温度Ｔ_１２は所定の温度Ｔ_１２th未満であるため、制御部４は、電気式ヒータ２の作動が必要であると判断する。

そして、制御部４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に、短時間電流を出力することができる時間すなわち上記の所定の時間Δｔ１と、短時間電流を出力した後に定常電流を出力することが必要な時間Δｔ２との情報の送信を要求する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、時間Δｔ１、Δｔ２を制御部４に通知する。なお、制御部４が予め時間Δｔ１、Δｔ２等の情報を有していてもよい。その場合、送信要求やＤＣ／ＤＣコンバータ３からの通知等の処理は不要になる。

そして、制御部４は、電気式ヒータ２に、時間Δｔａだけ電気式ヒータ２をオンにする信号（以下、オン信号という。）と、時間Δｔｂだけ電気式ヒータ２をオフにする信号（以下、オフ信号という。）を繰り返し送信する。
なお、電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａは、上記の所定の時間Δｔ１と同じ時間であってもよく、Δｔ１より短い時間として設定することも可能である。また、電気式ヒータ２をオフにする時間Δｔｂは、上記の所定の時間Δｔ２と同じ時間であってもよく、Δｔ２より長い時間として設定することも可能である。

電気式ヒータ２は、制御部４からオン信号が送信されてくると起動して発熱する作動状態に切り替わる。
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電気式ヒータ２がオンになると、定常電流を出力する作動状態から、電気式ヒータ２がオンの状態で消費する電流値の分だけ電流値が増加し、定格電流を超えて短時間電流を出力する作動状態に変わる。

また、電気式ヒータ２は、制御部４からオフ信号が送信されてくると起動を停止した作動状態に切り替わる。
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、短時間電流を出力する状態から定常電流を出力する状態に作動状態が切り替わる。

なお、図２や後述する図３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から空調設備を含む他の電気負荷５（図１参照）に出力する電流値が１２０［Ａ］であり、電気式ヒータ２で消費される電流値が６０［Ａ］である場合（計１８０［Ａ］）が示されている。
また、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の定格電流、定格短時間電流は、例えば、それぞれ１２０［Ａ］、１９０［Ａ］である。

このようにして、制御部４は、電気式ヒータ２を制御して、電気式ヒータ２やＤＣ／ＤＣコンバータ３の作動状態を切り替えるように制御するようになっている。
そして、制御部４は、エンジン系温度センサ１５で計測されたエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２thに達した時点（時刻ｔ３）で、上記の制御を停止する。

このように構成すると、電気式ヒータ２をオンにすることでＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力する直流電流が短時間電流になり、直流電流の電流値が定格電流より大きな電流値になっても、電気式ヒータ２は時間Δｔａの経過後にオフになる。
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力する直流電流が定格電流以下の定常電流になり、その状態がΔｔｂだけ継続する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３はその時間Δｔｂの間に十分に冷却される。

そのため、本実施形態に係る車両用空調制御システム１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の流路３３やポンプ３４等のＤＣ／ＤＣコンバータ３を冷却するためのコンバータ冷却系３１の規模を大きくする必要がなく、既存の冷却設備を使うことができる。
そのため、本発明に係る車両用空調制御システム１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のサイズやコストを増加させることなく、ＰＴＣヒータ等の電気式ヒータ２を作動させて車室内空間の暖房（暖房設備を補助するための暖房）を行うことが可能となる。

なお、電気式ヒータ２をオンにしてもＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流電流の電流値が定格電流以下である場合には、電気式ヒータ２をオフにしなくてもＤＣ／ＤＣコンバータ３がコンバータ冷却水３２によって十分に冷却される。
そのため、このような場合には、上記のような電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えの制御を行わずに電気式ヒータ２をオンにしたままにするように構成することが可能である。

また、上記のように電気式ヒータ２のオンとオフを切り替えると、車室内空間に吹き出される空調風（暖房）の温度が上下して、乗員に不快に感じられる可能性がある。
そのため、電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えを短い時間間隔で繰り返すように構成することで、空調風の温度が上下することを乗員が感じないようにすることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却効率に対するコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２の影響を考慮した車両用空調制御システム１の実施形態について説明する。
コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が十分に低い場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から短時間電流を出力した後、定常電流を出力する作動状態に切り替わった後の、コンバータ冷却水３２によるＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却効率が高い。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から短時間電流を出力する時間すなわち電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを長くしても、その後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が十分に冷却される。

しかし、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上昇すると、短時間電流の出力後、定常電流を出力する作動状態に切り替わった後の、コンバータ冷却水３２によるＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却効率が下がる。
そのため、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が高い場合は、温度Ｔ_３２が低い場合よりも、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から短時間電流を出力する所定の時間すなわち電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを短くすることが必要になる。

そこで、制御部４は、電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを、コンバータ系温度センサ３５（図１参照）が計測したコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２に応じて変化させるように構成することが可能である。
例えば、上記のように電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えを繰り返し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から繰り返し短時間電流を出力すると、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上昇する。

そのため、図３に示すように、例えば電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えの開始時点のコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いときには、電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを長くする。
そして、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上昇して所定の温度Ｔ_３２thに達すると、電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを短くするように構成することが可能である。

このように構成すれば、少なくともコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いときに電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａが長くなり、空調設備から車室内空間に吹き出される空調風を電気式ヒータ２でより長い時間加熱することが可能となる。
そのため、エンジン１０の温度が低く車室内空間に吹き出される空調風の温度が低い場合でも、電気式ヒータ２で空調風を温めることが可能となる。

なお、図３ではコンバータ冷却水３２温度Ｔ_３２が直線状に上昇するように記載されているが、実際には電気式ヒータ２のオン、オフにあわせて細かく上昇、下降を繰り返す状態になる。後述する図４等での同様である。
また、電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａを変化させる代わりに、電気式ヒータ２をオフにする時間Δｔｂ（すなわち短時間電流の出力後に定常電流を出力する時間）を変化させるように構成してもよい。この場合、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が高いほど電気式ヒータ２をオフにする時間Δｔｂを長くするように制御が構成される。

［第３の実施の形態］
一方、電気式ヒータ２として、加熱の強度を例えば強、中、弱の間で切り替えることができるように構成された電気式ヒータを用いることも可能である。
そして、制御部４は、上記のような電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えとともに、電気式ヒータ２の加熱の強度の切り替えを行うように構成することが可能である。

この場合、電気式ヒータ２による加熱の強度が弱の場合は電気式ヒータ２で消費される電流値は小さいが、加熱の強度が中、強と強くなるに従って電気式ヒータ２で消費される電流値が大きくなる場合がある。
また、前述したように、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いほどコンバータ冷却水３２によるＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却効率が高い。

そこで、制御部４は、図４に示すように、コンバータ系温度センサ３５が計測したコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低い場合は電気式ヒータ２がオンの際の加熱の強度を強くする。
そして、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上昇して所定の温度Ｔ_３２th１になった時点（時刻ｔ４）で、電気式ヒータ２がオンの際の加熱の強度を強から中に変える。

そして、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２がさらに上昇して所定の温度Ｔ_３２th２になった時点（時刻ｔ５）で、電気式ヒータ２がオンの際の加熱の強度を中から弱に変える。
このようにして加熱の強度を切り替えながら、前記電気式ヒータのオンとオフの切り替えを行うように構成することが可能である。

このように構成すれば、少なくともコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いときに電気式ヒータ２の加熱の強度が強くなり、空調設備から車室内空間に吹き出される空調風を電気式ヒータ２でより高い温度で加熱することが可能となる。
そのため、エンジン１０の温度が低く車室内空間に吹き出される空調風の温度が低い場合でも、電気式ヒータ２で空調風を効率よく温めることが可能となる。

なお、図４や後述する図５等では、電気式ヒータ２の加熱の強度が強、中、弱の場合に消費される電流値がそれぞれ６０［Ａ］、４０［Ａ］、２０［Ａ］である場合が示されている。
また、電気式ヒータ２の加熱の強度を強、中、弱の順に切り替える場合を示したが、この他にも、例えば強、弱の順や中、弱の順、強、中の順に切り替えるように構成することも可能である。
また、以下では、本実施形態のように、電気式ヒータ２の加熱の強度やオン／オフを切り替える場合について説明するが、それと同時に、第２の実施形態で説明した電気式ヒータ２をオンにする時間Δｔａ等を変える制御を行うように構成することも可能である。

［第４の実施の形態］
また、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いときに、温度Ｔ_３２が高いときよりもＤＣ／ＤＣコンバータ３の定格電流が高くなる場合がある。
そして、このような場合には、電気式ヒータ２をオンからオフに切り替えなくても、電気式ヒータ２の加熱の強度を下げてＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力する電流値を下げれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が十分に冷却される場合がある。

そのため、このような場合には、制御部４は、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２に応じて、特にコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低い場合に、電気式ヒータ２をオフせずに加熱の強度の切り替えのみを行うように制御するように構成することが可能である。
例えば、図５に示すように、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いときには、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と中の間で切り替える。すなわち、図５では、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が所定の温度Ｔ_３２th３以下である時刻ｔ２から時刻ｔ６までの間、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と中の間で切り替える。

また、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上昇して、温度Ｔ_３２が所定の温度Ｔ_３２th３に達した時点（時刻ｔ６）で、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と弱の間で切り替えるように制御のしかたを変える。このように、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低い場合に、電気式ヒータ２をオフせずに加熱の強度を切り替えるように制御する。
そして、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２がさらに上昇して、温度Ｔ_３２が所定の温度Ｔ_３２th４に達した時点（時刻ｔ７）で、電気式ヒータ２をオン（加熱の強度は例えば中）とオフの間で切り替えるように制御のしかたを変える。オンの時の加熱の強度を弱にしてもよい。

このように構成すれば、少なくともコンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が低いとき、第３の実施形態では電気式ヒータ２をオフにした期間に、本実施形態では電気式ヒータ２をオンのまま発熱させることが可能となる。
そのため、エンジン１０の温度が低く車室内空間に吹き出される空調風の温度が低い場合でも、電気式ヒータ２で空調風を効率よく温めることが可能となる。

［第５の実施の形態］
ところで、上記の各実施形態では、電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えや加熱の強度の切り替えを、エンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th等に達するまで行う場合について説明した。
しかし、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流電流の電流値次第で、エンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２th等に達する前に、電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えや加熱の強度の切り替えを停止できる場合がある。

ここで、例えば、図５に示した電気式ヒータ２のオンとオフの切り替えや加熱の強度の切り替えの制御と同様に制御を行う場合について考察する。
ただし、図５ではＤＣ／ＤＣコンバータ３から他の電気負荷５に出力する電流値が１２０［Ａ］であったが、ここでは仮に８０［Ａ］である場合を考える。なお、電気式ヒータ２の加熱の強度が強、中、弱の場合に消費される電流値がそれぞれ６０［Ａ］、４０［Ａ］、２０［Ａ］であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の定格電流、定格短時間電流がそれぞれ１２０［Ａ］、１９０［Ａ］である点は上記と同様であるとする。

この場合、図５に示した場合と同様に制御を行うと、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの間、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と中の間で切り替える。
その際、電気式ヒータ２の加熱の強度が強のときは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２に出力される電流値は６０［Ａ］であり、他の電気負荷５に出力する電流値は８０［Ａ］である。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から１４０［Ａ］の短時間電流が出力される。

また、電気式ヒータ２の加熱の強度が中のとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２に出力される電流値は４０［Ａ］であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から１２０［Ａ］の定常電流が出力される状態になる。
そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から１４０［Ａ］の短時間電流を出力した後で１２０［Ａ］の定常電流を出力する状態が形成される。

逆に言えば、この場合は、電気式ヒータ２の加熱の強度が中であれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流電流が定常電流になるため、電気式ヒータ２の加熱の強度を中に下げるだけでよい。
電気式ヒータ２の加熱の強度を中に下げてもＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流電流が定常電流にならない場合には、電気式ヒータ２の加熱の強度を弱にさげるか、電気式ヒータ２をオフにしなければならない。

次に、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と弱の間で切り替えると、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２に出力される電流値は、６０［Ａ］と２０［Ａ］の間で上下する状態になる。
そして、このとき、この時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間にＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２に出力される電流値の平均値が、仮に４０［Ａ］であったとする。この平均値は、電気式ヒータ２の加熱の強度を中に設定した際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２に出力される電流値に等しい。

また、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から他の電気負荷５に８０［Ａ］の電流が出力されるため、結局、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電気式ヒータ２と他の電気負荷５に平均１２０［Ａ］の電流が出力される状態になる。
これは定格電流以下の電流値であるから、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から１２０［Ａ］の定常電流を出力すればよい。

そのため、図６（ａ）に示したように、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と弱の間で切り替える代わりに、図６（ｂ）に示すように、その間、電気式ヒータ２の加熱の強度を中に設定しても同じ暖房作用が得られる。
しかも、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から１２０［Ａ］の定常電流を出力すればよく、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から短時間電流を出力しなくてもよい状態になる。

このように、上記の場合、制御部４は、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの間は、電気式ヒータ２の加熱の強度を強と中の間で切り替えるが、時刻ｔ６以降は、電気式ヒータ２の加熱の強度の切り替えを停止することができる。
すなわち、時刻ｔ３にエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２が所定の温度Ｔ_１２thに達する前に、電気式ヒータ２の加熱の強度の切り替えを停止することが可能となる。

なお、図６（ｂ）では、時刻ｔ７から時刻ｔ３までの間も、上記と同じ理由で、図６（ａ）に示したように電気式ヒータ２のオンとオフを切り替える制御を行う代わりに、電気式ヒータ２の加熱の強度を弱にしたままにする場合が示されている。

［第６の実施の形態］
前述したように、車両用空調制御システム１による上記の制御は、エンジン１０の温度が低く、車両に既設の空調設備から吹き出される空調風の温度が低いときに、電気式ヒータ２を用いて暖房を補助するためのものである。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が稼働すると発熱し、その排熱がコンバータ冷却水３２に吸収されて、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２が上がる。

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の排熱を利用してエンジン１０を温めることができれば、空調設備から吹き出される空調風の温度を早期に上昇させることが可能となる。
そこで、エンジン１０を冷却するためのエンジン冷却系１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を冷却するためのコンバータ冷却系３１とを同じ冷却系として構成することが可能である。

すなわち、エンジン１０とＤＣ／ＤＣコンバータ３を１つの冷却系で冷却するように構成することが可能である。図７は、このように構成した車両用空調制御システム１の構成を表す図である。
なお、本実施形態では、車両用空調制御システム１を構成する各要素は図１に示したものと同じであるため説明を省略するが、エンジン冷却系１１がコンバータ冷却系３１を兼ねている。そして、エンジン系温度センサ１５が、コンバータ系温度センサ３５を兼ねている。

このように構成すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の排熱がエンジン冷却水１２に吸収される。
そのため、図８に実線で示すように、エンジン１０とＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却系を別々に形成した場合（図中の二点鎖線参照）に比べて、エンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２がより急速に上昇するようになる。

そのため、エンジン冷却水１２の温度上昇によりエンジン１０等が急速に温められるため、空調設備から車室内空間に吹き出される空調風の温度が急速に上昇する。
また、エンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２がより早期に所定の温度Ｔ_１２thに達するため、エンジン１０とＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却系を別々に形成した場合に比べて車両用空調制御システム１における制御を短時間で終了することが可能となる。

なお、本発明が上記の各実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、上記の各実施形態では、エンジン系温度センサ１５でエンジン冷却水１２の温度Ｔ_１２を計測する場合について説明したが、エンジン１０やそれに付随する部材等の温度を計測することができるものであればよい。
また、コンバータ系温度センサ３５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の冷却に関連する部材の温度を計測するものであればよく、コンバータ冷却水３２の温度Ｔ_３２を計測する場合に限定されない。

１ 車両用空調制御システム
２ 電気式ヒータ
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ 制御部
１０ エンジン
１１ エンジン冷却系
１２ エンジン冷却水（エンジンに関連する部材）
１５ エンジン系温度センサ
３１ コンバータ冷却系
３２ コンバータ冷却水（ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却に関連する部材）
３５ コンバータ系温度センサ
Ｔ_１２ 温度
Ｔ_１２th 所定の温度
Ｔ_３２ 温度
Δｔ１ 所定の時間

Claims (9)

1. 車室内空間に吹き出される空調風を加熱可能な電気式ヒータと、
   車載のバッテリの電力の電圧を所定の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   エンジン又は前記エンジンに関連する部材の温度を計測するエンジン系温度センサと、
   前記エンジン系温度センサが計測した前記温度に基づいて前記電気式ヒータの作動状態を制御する制御部と、
   を備え、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、出力する電流を、定常電流と、前記定常電流より高い電流値であるが所定の時間しか出力できない短時間電流と、の間で切り替えることができ、
   前記制御部は、前記温度に基づいて前記電気式ヒータの作動が必要であると判断した場合には、前記電気式ヒータをオンにして前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記短時間電流を出力させる作動状態と、前記電気式ヒータをオフにして前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記定常電流を出力させる作動状態との間で作動状態を切り替えるように制御することを特徴とする車両用空調制御システム。
2. 前記制御部は、前記作動状態の制御を開始した場合、前記エンジン系温度センサが計測した前記温度が所定の温度に達した時点で、前記制御を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御システム。
3. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却に関連する部材の温度を計測するコンバータ系温度センサを備え、
   前記制御部は、前記電気式ヒータをオンにする時間を、前記コンバータ系温度センサが計測した前記温度に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御システム。
4. 前記制御部は、前記電気式ヒータをオンにしても前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電流の値が定格電流以下である場合は、前記電気式ヒータのオンとオフの切り替えの制御を行わないことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御システム。
5. 前記電気式ヒータは、加熱の強度を切り替えることができるように構成されており、
   前記制御部は、前記電気式ヒータのオンとオフの切り替えと、前記加熱の強度の切り替えとを行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御システム。
6. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却に関連する部材の温度を計測するコンバータ系温度センサを備え、
   前記制御部は、前記コンバータ系温度センサが計測した前記温度が高くなるに従って前記電気式ヒータがオンの際の加熱の強度を弱くするようにして前記加熱の強度を切り替えながら、前記電気式ヒータのオンとオフの切り替えを行うことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調制御システム。
7. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却に関連する部材の温度を計測するコンバータ系温度センサを備え、
   前記制御部は、前記コンバータ系温度センサが計測した前記温度に応じて、前記電気式ヒータをオフせずに前記加熱の強度の切り替えのみを行うように制御することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調制御システム。
8. 前記エンジンを冷却するためのエンジン冷却系と前記ＤＣ／ＤＣコンバータを冷却するためのコンバータ冷却系とが同じ冷却系で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用空調制御システム。
9. 前記エンジン系温度センサが、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却に関連する部材の温度を計測するコンバータ系温度センサを兼ねることを特徴とする請求項８に記載の車両用空調制御システム。