(57)【要約】【課題】室外熱交換器の効率的な除霜を可能とする車両の制御技術を提供する。【解決手段】車両は、ＡＴＦを移送するオイルポンプを有しているトランスアクスル冷却装置と、冷却水を移送する冷却水ポンプを有しているＨＶ機器冷却装置と、ＡＴＦと冷却水との間で熱交換する熱交換装置とを含んでいる。車両の室内の温度を調整する空調装置は、冷房運転時には圧縮機で圧縮された高温の冷媒が流入し、暖房運転時には減圧器で減圧された低温の冷媒が流入する、室外熱交換器を有している。ＨＶ機器冷却装置は、室外熱交換器を流れる冷媒と冷却水との間で熱交換するＨＶラジエータを有している。除霜運転が必要と判定され、かつ、ＡＴＦの温度が冷却水の温度よりも高いとき、制御部２２３０は、トランスアクスル冷却装置を循環するＡＴＦの流量を増加させる。【選択図】図３
2014136552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御装置であって、
前記車両は、前記車両の室内の温度を調整する空調装置と、第１の伝熱媒体が循環する第１循環装置と、第２の伝熱媒体が循環する第２循環装置と、前記第１の伝熱媒体と前記第２の伝熱媒体との間で熱交換する熱交換装置とを含み、
前記空調装置は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒を減圧する減圧器と、
前記空調装置の冷房運転時には前記圧縮機で圧縮された高温の冷媒が流入し、前記空調装置の暖房運転時には前記減圧器で減圧された低温の冷媒が流入する、室外熱交換器とを有し、
前記第１循環装置は、
前記第１の伝熱媒体に熱を加える第１の熱源と、
前記第１の伝熱媒体を移送する第１のポンプとを有し、
前記第２循環装置は、
前記第２の伝熱媒体に熱を加える第２の熱源と、
前記第２の伝熱媒体を移送する第２のポンプと、
前記室外熱交換器を流れる前記冷媒と前記第２の伝熱媒体との間で熱交換する第２の熱交換器とを有し、
前記室外熱交換器の除霜運転が必要か否かを判定する判定部と、
前記第１の伝熱媒体の温度と前記第２の伝熱媒体との温度を比較する比較部と、
前記第１のポンプを制御する制御部とを備え、
前記除霜運転が必要と判定され、かつ、前記第１の伝熱媒体の温度が前記第２の伝熱媒体の温度よりも高いとき、前記制御部は、前記第１循環装置を循環する前記第１の伝熱媒体の流量を増加させる、車両の制御装置。
【請求項２】
前記除霜運転が必要と判定され、前記第１の伝熱媒体の温度が前記第２の伝熱媒体の温度よりも低く、かつ、前記第１の熱源の冷却が不要であるとき、前記制御部は、前記第１循環装置を循環する前記第１の伝熱媒体の流量を減少させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第１のポンプに流入する前記第１の伝熱媒体の温度を検出する第１の温度センサを備える、請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
外気の温度を検出する外気温度センサと、
前記冷媒の温度を検出する冷媒温度センサとを備え、
前記判定部は、外気の温度が０℃未満であり、かつ、外気の温度が前記冷媒の温度よりも低いとき、除霜運転が必要であると判定する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
外気の温度を検出する外気温度センサを備え、
前記判定部は、外気の温度が０℃未満であり、かつ、前記空調装置の連続運転時間が所定の閾値を越えたとき、除霜運転が必要であると判定する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両の制御装置を備えた、車両。
【請求項７】
車両の制御方法であって、
前記車両は、前記車両の室内の温度を調整する空調装置と、第１の伝熱媒体を循環させる第１循環装置と、第２の伝熱媒体を循環させる第２循環装置と、前記第１の伝熱媒体と前記第２の伝熱媒体との間で熱交換する熱交換装置とを含み、
前記空調装置は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷媒を減圧する減圧器と、
前記空調装置の冷房運転時には前記圧縮機で圧縮された高温の冷媒が流入し、前記空調装置の暖房運転時には前記減圧器で減圧された低温の冷媒が流入する、室外熱交換器とを有し、
前記第１循環装置は、
前記第１の伝熱媒体に熱を加える第１の熱源と、
前記第１の伝熱媒体を移送する第１のポンプとを有し、
前記第２循環装置は、
前記第２の伝熱媒体に熱を加える第２の熱源と、
前記第２の伝熱媒体を移送する第２のポンプと、
前記室外熱交換器との間で熱交換する第２の熱交換器とを有し、
前記室外熱交換器の除霜運転が必要か否かを判定するステップと、
前記第１の伝熱媒体の温度と前記第２の伝熱媒体の温度とを比較するステップと、
前記除霜運転が必要と判定され、かつ、前記第１の伝熱媒体の温度が前記第２の伝熱媒体の温度よりも高いとき、前記第１の伝熱媒体の流量を増加させるステップとを備える、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御技術に関し、特に、室内を暖房する空調装置としてヒートポンプサイクルを使用する車両の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプサイクルを暖房に利用するときは、室外熱交換器において大気から冷媒への吸熱を行なう。外気温が氷点下になるとき室外熱交換器に霜が付くと、大気からの吸熱を阻害し、ヒートポンプが正常に作動しなくなる。したがって、室外熱交換器に霜が付いた場合には、デフロスト（霜取り）運転を行なうことで、暖房性能を確保している。ヒートポンプサイクルを空調装置として備えている従来の車両は、たとえば特許文献１〜５に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３１７０４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９５０２１号公報
【特許文献３】特開２００９−１５４８６８号公報
【特許文献４】特開２００１−２４６９３０号公報
【特許文献５】特開平６−１８３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関と走行駆動力を発生する電動機とを備えているハイブリッド車両において、電力の授受によって発熱する電気機器の排熱を使用して室外熱交換器を除霜するシステムが検討されている。一方、ハイブリッド車両において、電気機器を冷却するための冷却水と、トランスアクスルの潤滑および冷却を行なうためのＡＴＦ（Automatic  Transmission  Fluid）との間での熱交換が発生する場合がある。この場合、ＡＴＦが低温のとき冷却水がＡＴＦによって冷却されるため、電気機器の排熱を効率よく除霜に利用できない問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、室外熱交換器の効率的な除霜を可能とする、車両の制御技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両の制御装置は、車両の室内の温度を調整する空調装置と、第１の伝熱媒体が循環する第１循環装置と、第２の伝熱媒体が循環する第２循環装置と、第１の伝熱媒体と第２の伝熱媒体との間で熱交換する熱交換装置とを含んでいる車両の制御装置である。空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を減圧する減圧器と、空調装置の冷房運転時には圧縮機で圧縮された高温の冷媒が流入し、空調装置の暖房運転時には減圧器で減圧された低温の冷媒が流入する、室外熱交換器とを有している。第１循環装置は、第１の伝熱媒体に熱を加える第１の熱源と、第１の伝熱媒体を移送する第１のポンプとを有している。第２循環装置は、第２の伝熱媒体に熱を加える第２の熱源と、第２の伝熱媒体を移送する第２のポンプと、室外熱交換器を流れる冷媒と第２の伝熱媒体との間で熱交換する第２の熱交換器とを有している。制御装置は、室外熱交換器の除霜運転が必要か否かを判定する判定部と、第１の伝熱媒体の温度と第２の伝熱媒体との温度を比較する比較部と、第１のポンプを制御する制御部とを備えている。除霜運転が必要と判定され、かつ、第１の伝熱媒体の温度が第２の伝熱媒体の温度よりも高いとき、制御部は、第１循環装置を循環する第１の伝熱媒体の流量を増加させる。
【０００７】
上記の制御装置において、除霜運転が必要と判定され、第１の伝熱媒体の温度が第２の伝熱媒体の温度よりも低く、かつ、第１の熱源の冷却が不要であるとき、制御部は、第１循環装置を循環する第１の伝熱媒体の流量を減少させる。
【０００８】
上記の制御装置において、第１のポンプに流入する第１の伝熱媒体の温度を検出する第１の温度センサをさらに備えている。
【０００９】
上記の制御装置において、外気の温度を検出する外気温度センサと、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサとをさらに備えている。
【００１０】
上記の制御装置において、判定部は、外気の温度が０℃未満であり、かつ、外気の温度が冷媒の温度よりも低いとき、除霜運転が必要であると判定する。
【００１１】
上記の制御装置において、判定部は、外気の温度が０℃未満であり、かつ、空調装置の連続運転時間が所定の閾値を越えたとき、除霜運転が必要であると判定する。
【００１２】
本発明に係る車両は、上記のいずれかの局面の車両の制御装置を備えている。
本発明の別の局面に係る車両の制御方法は、車両の室内の温度を調整する空調装置と、第１の伝熱媒体を循環させる第１循環装置と、第２の伝熱媒体を循環させる第２循環装置と、第１の伝熱媒体と第２の伝熱媒体との間で熱交換する熱交換装置とを含んでいる車両の制御方法である。空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を減圧する減圧器と、空調装置の冷房運転時には圧縮機で圧縮された高温の冷媒が流入し、空調装置の暖房運転時には減圧器で減圧された低温の冷媒が流入する、室外熱交換器とを有している。第１循環装置は、第１の伝熱媒体に熱を加える第１の熱源と、第１の伝熱媒体を移送する第１のポンプとを有している。第２循環装置は、第２の伝熱媒体に熱を加える第２の熱源と、第２の伝熱媒体を移送する第２のポンプと、室外熱交換器との間で熱交換する第２の熱交換器とを有している。車両の制御方法は、室外熱交換器の除霜運転が必要か否かを判定するステップと、第１の伝熱媒体の温度と第２の伝熱媒体の温度とを比較するステップと、除霜運転が必要と判定され、かつ、第１の伝熱媒体の温度が第２の伝熱媒体の温度よりも高いとき、第１の伝熱媒体の流量を増加させるステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の制御装置によると、室外熱交換器を効率的に除霜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態による車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示す車両に用いられる、発熱源の冷却装置および空調装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵの一部構成の詳細を示すブロック図である。
【図４】車室内の冷房運転中の、発熱源の冷却装置および空調装置の動作を示すブロック図である。
【図５】車室内の暖房運転中の、発熱源の冷却装置および空調装置の動作を示すブロック図である。
【図６】ＡＴＦを移送するオイルポンプの制御フローを示す流れ図である。
【図７】室外熱交換器の除霜運転が必要か否かを判断するフローを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１６】
［車両１の構成］
図１を参照して、車両１は、エンジン２と、トランスアクスル２１０と、駆動軸１２と、車輪１４とを備えている。トランスアクスル２１０は、動力分割装置４と、第１ＭＧ（Motor  Generator）６と、伝達ギヤ８と、第２ＭＧ１０とを含んで構成されている。車両１はまた、蓄電装置１６と、ＨＶ（Hybrid  Vehicle）機器３１０と、本実施の形態の制御装置としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）」と称する。）２２とをさらに備えている。ＨＶ機器３１０は、電力変換器１８，２０を含んで構成されている。車両１は、走行駆動力を発生する駆動源として、エンジン２とモータとの両方を備えている、ハイブリッド車両である。
【００１７】
エンジン２は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーを動力分割装置４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割装置４に伝達される。
【００１８】
動力分割装置４は、たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車である。これら３つの回転軸は、第１ＭＧ６、エンジン２および伝達ギヤ８の回転軸にそれぞれ連結されている。第２ＭＧ１０の回転軸は、伝達ギヤ８の回転軸に連結されている。第２ＭＧ１０と伝達ギヤ８とは同一の回転軸を有しており、その回転軸が動力分割装置４のリングギヤに連結されている。
【００１９】
動力分割装置４は、エンジン２、第１ＭＧ６および伝達ギヤ８に結合されており、これらの間で動力を分配する。エンジン２が発生する運動エネルギーは、動力分割装置４によって第１ＭＧ６と伝達ギヤ８とに分配される。すなわち、エンジン２は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動するとともに第１ＭＧ６を駆動する動力源として、車両１に組込まれている。第１ＭＧ６は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとして、車両１に組込まれている。第２ＭＧ１０は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動する動力源として、車両１に組込まれている。
【００２０】
第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０は、交流電動機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機によって構成されている。第１ＭＧ６は、エンジン２により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器１８へ出力する。第１ＭＧ６は、電力変換器１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２の始動を行なう。
【００２１】
第２ＭＧ１０は、電力変換器２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、第２ＭＧ１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器２０へ出力する。
【００２２】
蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池によって構成されている。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、第１ＭＧ６および／または第２ＭＧ１０の発電時、電力変換器１８および／または電力変換器２０から電力を受けて充電される。なお蓄電装置１６は、第１ＭＧ６や第２ＭＧ１０により発電された電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を第１ＭＧ６や第２ＭＧ１０へ供給可能な電力バッファであれば、如何なるものでもよい。たとえば蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能である。なお、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび蓄電装置１６に入出力される電流ＩＢが、図示されないセンサによって検出され、その検出値がＥＣＵ２２へ出力される。
【００２３】
電力変換器１８は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて、第１ＭＧ６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。電力変換器１８はまた、エンジン２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ６へ出力する。電力変換器２０は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１０へ出力する。電力変換器２０はまた、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、第２ＭＧ１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。なお、電力変換器１８，２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むインバータによって構成される。
【００２４】
ＥＣＵ２２は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central  Processing  Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、電力変換器１８，２０およびエンジン２を制御する。具体的には、ＥＣＵ２２は、電力変換器１８，２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器１８，２０へ出力する。また、ＥＣＵ２２は、エンジン２を制御するための信号ＥＮＧを生成し、その生成した信号ＥＮＧをエンジン２へ出力する。
【００２５】
［空調装置１００の構成］
図２を参照して、車両１は、車両１の室内の温度を調整する空調装置１００を備えている。空調装置１００は、ヒートパイプサイクルを使用して車両の室内の冷房および暖房を行なうために、車両１に搭載されている。空調装置１００は、圧縮機１１２と、室外熱交換器１２０と、減圧器の一例としての冷房用の膨張弁１２２および暖房用の膨張弁１３２と、室内熱交換器１１４，１１８とを含んでいる。
【００２６】
圧縮機１１２は、車両１に搭載されたエンジン２、第１ＭＧ６または第２ＭＧ１０を動力源として作動する。圧縮機１１２は、空調装置１００の作動時に冷媒を吸入し、断熱的に圧縮して過熱状態冷媒ガスとし、高温高圧の気相冷媒を吐出する。圧縮機１１２が冷媒を吸入および吐出することで、圧縮機１１２はヒートパイプサイクルに冷媒を循環させる。
【００２７】
室外熱交換器１２０および室内熱交換器１１４，１１８は、チューブと、チューブの外周面に設けられたフィンとを有しており、チューブ内を流通する冷媒と周囲の空気との間で熱交換する。室外熱交換器１２０に空気流れを供給するためのファン１９０が設けられており、ファン１９０はモータからの駆動力を受けて回転し空気の流れを発生させる。ファン１９０からの強制通風によって、室外熱交換器１２０における冷媒と空気との熱交換が促進されている。
【００２８】
車両１には、ダクト１９２が設けられている。ダクト１９２は、車両１の室内へ連通している。室内熱交換器１１４，１１８は、車室内へ空調用空気を供給するための、ダクト１９２の内部に配置されている。ダクト１９２の内部を流れる空調用空気の流れの上流側に室内熱交換器１１８が配置されており、空調用空気の流れの下流側に室内熱交換器１１４が配置されている。ダクト１９２の内部の、室内熱交換器１１４に対して空調用空気の流れの直上流側に、ダンパ１９４が配置されている。ダンパ１９４は、室内熱交換器１１４へ流れる空調用空気の流量を調節して、室内熱交換器１１４における冷媒と空調用空気との熱交換量を調整する。
【００２９】
膨張弁１２２，１３２は、高圧の液相冷媒を小さな孔から噴射させることにより膨張させ、冷媒液を減圧して、低温・低圧の気液混合状態の湿り蒸気に変化させる。膨張弁１２２，１３２は、冷媒の温度に従って開度を変化する温度式膨張弁であってもよく、電気式の膨張弁であってもよい。また、冷媒液を減圧するための減圧器は、絞り膨張する膨張弁１２２，１３２に限られず、毛細管であってもよい。
【００３０】
空調装置１００はまた、三方弁１１６を含んでいる。三方弁１１６は、三方弁１１６へ冷媒が流入する１つの入口ポートと、三方弁１１６から冷媒が流出する２つの出口ポートとを有している。三方弁１１６は、出口ポートの一方を開とし他方を閉とすることにより、一方の出口ポートへの冷媒の流れを開放するとともに、他方の出口ポートへの冷媒の流れを遮断する。
【００３１】
空調装置１００はまた、冷房用電磁弁１２４と、暖房用電磁弁１３４，１３８とを含んでいる。冷房用電磁弁１２４および暖房用電磁弁１３４，１３８は、全開と全閉とを切替可能な電磁弁である。空調装置１００を使用した車室内の冷媒が行なわれるとき、冷房用電磁弁１２４が全開とされ、かつ暖房用電磁弁１３４，１３８が全閉とされる。空調装置１００を使用した車室内の暖房が行なわれるとき、暖房用電磁弁１３４，１３８が全開とされ、かつ冷房用電磁弁１２４が全閉とされる。
【００３２】
空調装置１００はまた、逆止弁１２６，１３６を含んでいる。逆止弁１２６，１３６には、一対の配管が連結されている。逆止弁１２６，１３６は、一対の配管のうち一方の配管から他方の配管へ逆止弁１２６，１３６を通過して流れる冷媒の流れを許容するとともに、一対の配管のうち他方の配管から一方の配管へ逆止弁１２６，１３６を通過して流れようとする冷媒の流れを禁止する。
【００３３】
空調装置１００はまた、アキュムレータ１４０を含んでいる。アキュムレータ１４０は、圧縮機１１２に対して冷媒流れの上流側に配置されている。アキュムレータ１４０は、液相冷媒と気相冷媒とを分離し、気体状の冷媒のみを圧縮機１１２に吸入させる。液状の冷媒が圧縮機１１２に吸入されると、弁などの圧縮機１１２の構成部品が液圧縮によって損傷する可能性があるため、圧縮機１１２の上流側にアキュムレータ１４０を設置することにより、圧縮機１１２の損傷を抑制して空調装置１００の信頼性を向上することが可能となる。
【００３４】
空調装置１００はまた、圧縮機１１２と室内熱交換器１１４とを接続する冷媒通路１５２と、室内熱交換器１１４と三方弁１１６とを接続する冷媒通路１５４と、三方弁１１６と室外熱交換器１２０とを接続する冷媒通路１５６とを含んでいる。空調装置１００はまた、三方弁１１６と膨張弁１３２とを接続する冷媒通路１６２と、膨張弁１３２と暖房用電磁弁１３４とを接続する冷媒通路１６４と、暖房用電磁弁１３４と冷房用電磁弁１２４とを接続する冷媒通路１６６と、冷房用電磁弁１２４と逆止弁１２６とを接続する冷媒通路１６８とを含んでいる。
【００３５】
空調装置１００はまた、室外熱交換器１２０と冷媒通路１６６とを接続する冷媒通路１５８を含んでいる。空調装置１００はまた、逆止弁１２６と膨張弁１２２とを接続する冷媒通路１７２を含んでいる。逆止弁１２６は、冷媒通路１６８から逆止弁１２６を経由して冷媒通路１７２へ流れる冷媒の流れを許容するとともに、その逆向きの流れを禁止する。
【００３６】
空調装置１００はまた、膨張弁１２２と室内熱交換器１１８とを接続する冷媒通路１７４と、室内熱交換器１１８とアキュムレータ１４０とを接続する冷媒通路１７６と、アキュムレータ１４０と圧縮機１１２とを接続する冷媒通路１７８とを含んでいる。空調装置１００はまた、冷媒通路１５６と暖房用電磁弁１３８とを接続する冷媒通路１８２と、暖房用電磁弁１３８と逆止弁１３６とを接続する冷媒通路１８４と、逆止弁１３６と冷媒通路１７６とを接続する冷媒通路１８６とを含んでいる。逆止弁１３６は、冷媒通路１８４から逆止弁１３６を経由して冷媒通路１８６へ流れる冷媒の流れを許容するとともに、その逆向きの流れを禁止する。
【００３７】
なお、本明細書中において「接続」とは、何らの部材も介在せずに直接接続された場合と、何らかの部材を介在して間接的に接続された場合との双方を含む概念である。
【００３８】
［トランスアクスル冷却装置２００の構成］
図２を参照して、車両１には、トランスアクスル２１０にＡＴＦを循環することによりトランスアクスル２１０を冷却する、トランスアクスル冷却装置２００が搭載されている。トランスアクスルの潤滑および冷却を行なうためのＡＴＦは、第１の伝熱媒体としての機能を有している。第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０を含んでいるトランスアクスル２１０は、ＡＴＦに熱を加える第１の熱源としての機能を有している。トランスアクスル冷却装置２００は、ＡＴＦが循環する第１循環装置としての機能を有している。
【００３９】
トランスアクスル冷却装置２００は、オイルポンプ２３０を含んでいる。オイルポンプ２３０は、ＡＴＦを移送してトランスアクスル冷却装置２００内にＡＴＦを循環させる、第１のポンプとしての機能を有している。トランスアクスル冷却装置２００はまた、放熱部２４０を含んでいる。トランスアクスル２１０から熱を受けた高温のＡＴＦは、放熱部２４０に移送される。ＡＴＦは、放熱部２４０において放熱することにより冷却され、その後再度トランスアクスル２１０へ移送されるように、トランスアクスル冷却装置２００内を循環する。
【００４０】
トランスアクスル冷却装置２００はまた、トランスアクスル２１０と放熱部２４０とを接続するＡＴＦ通路２５２と、オイルポンプ２３０と放熱部２４０とを接続するＡＴＦ通路２５４と、トランスアクスル２１０とオイルポンプ２３０とを接続するＡＴＦ通路２５６とを含んでいる。
【００４１】
［ＨＶ機器冷却装置３００の構成］
図２を参照して、車両１には、ＨＶ機器３１０に冷却水を循環することによりＨＶ機器３１０を冷却する、ＨＶ機器冷却装置３００が搭載されている。ＨＶ機器３１０から熱を奪ってＨＶ機器３１０の冷却を行なうための冷却水は、第２の伝熱媒体としての機能を有している。電力変換器１８，２０を含んでいるＨＶ機器３１０は、冷却水に熱を加える第２の熱源としての機能を有している。ＨＶ機器冷却装置３００は、冷却水が循環する第２循環装置としての機能を有している。
【００４２】
ＨＶ機器冷却装置３００は、ＨＶラジエータ３２０を含んでいる。ＨＶラジエータ３２０は、ファン１９０の運転により発生する空気流れの経路内に配置されている。ＨＶラジエータ３２０は、室外熱交換器１２０に対し、ファン１９０の発生する空気流れの上流側に配置されている。ＨＶラジエータ３２０は、チューブと、チューブの外周面に設けられたフィンとを有している。ＨＶラジエータ３２０において、チューブ内を流通する冷却水から周囲の空気へ熱が放出され、冷却水は空気と熱交換して冷却される。フィンによりＨＶラジエータ３２０の表面積が増大しており、さらにファン１９０の強制通風によってＨＶラジエータ３２０の周囲に空気流れが発生する。これにより、ＨＶラジエータ３２０における冷却水からの放熱が促進されている。
【００４３】
ＨＶ機器冷却装置３００は、冷却水ポンプ３３０を含んでいる。冷却水ポンプ３３０は、冷却水を移送してＨＶ機器冷却装置３００内に冷却水を循環させる、第２のポンプとしての機能を有している。
【００４４】
ＨＶ機器冷却装置３００はまた、ウオータージャケット３４０を含んでいる。ウオータージャケット３４０は、中空容器状の形状を有しており、トランスアクスル冷却装置２００の放熱部２４０を取り囲んで配置されている。ウオータージャケット３４０を流れる冷却水と、放熱部２４０を流れるＡＴＦとの間で熱交換が行なわれ、これにより冷却水は加熱され、ＡＴＦは冷却される。放熱部２４０とウオータージャケット３４０とは、ＡＴＦと冷却水との間で熱交換するための熱交換装置５００を構成している。
【００４５】
ＨＶ機器冷却装置３００はまた、ＨＶ機器３１０とＨＶラジエータ３２０とを接続する冷却水通路３５２と、ＨＶラジエータ３２０と冷却水ポンプ３３０とを接続する冷却水通路３５４と、冷却水ポンプ３３０とウオータージャケット３４０とを接続する冷却水通路３５６と、ウオータージャケット３４０とＨＶ機器３１０とを接続する冷却水通路３５８とを含んでいる。
【００４６】
［エンジン冷却装置４００の構成］
図２を参照して、車両１には、エンジン２に冷却水を循環することによりエンジン２を冷却する、エンジン冷却装置４００が搭載されている。冷却水は、エンジン２から熱を奪ってエンジン２の冷却を行なうための伝熱媒体である。エンジン２は、冷却水に熱を加える熱源としての機能を有している。エンジン冷却装置４００は、冷却水がその内部を循環する循環装置としての機能を有している。
【００４７】
エンジン冷却装置４００は、エンジンラジエータ４２０を含んでいる。エンジンラジエータ４２０は、ファン１９０の運転により発生する空気流れの経路内に配置されている。エンジンラジエータ４２０は、室外熱交換器１２０に対し、ファン１９０の発生する空気流れの上流側に配置されている。エンジンラジエータ４２０は、ＨＶラジエータ３２０と一体に形成されている。
【００４８】
エンジンラジエータ４２０は、チューブと、チューブの外周面に設けられたフィンとを有している。エンジンラジエータ４２０において、チューブ内を流通する冷却水から周囲の空気へ熱が放出され、冷却水は空気と熱交換して冷却される。フィンによりエンジンラジエータ４２０の表面積が増大しており、さらにファン１９０の強制通風によってエンジンラジエータ４２０の周囲に空気流れが発生する。これにより、エンジンラジエータ４２０における冷却水からの放熱が促進されている。
【００４９】
エンジン冷却装置４００は、冷却水ポンプ４３０を含んでいる。冷却水ポンプ４３０は、冷却水を移送し、エンジン冷却装置４００内に冷却水を循環させる。エンジン冷却装置４００はまた、サーモバルブ４４０を含んでいる。サーモバルブ４４０は、その内部を流れる冷却水の温度に従って冷却水の流路が切り替わるように、形成されている。
【００５０】
エンジン冷却装置４００はまた、ヒータコア４６０を含んでいる。ヒータコア４６０は、空調用空気が流通するダクト１９２内に配置されている。ヒータコア４６０は、室内熱交換器１１８に対して空調用空気の流れの下流側に配置されており、室内熱交換器１１４に対して空調用空気の流れの上流側に配置されている。ヒータコア４６０は、その内部を流れる冷却水と空調用空気との間で熱交換が可能な構造を有している。
【００５１】
エンジン冷却装置４００はまた、エンジン２とエンジンラジエータ４２０とを接続する冷却水通路４５２と、エンジンラジエータ４２０とサーモバルブ４４０とを接続する冷却水通路４５４と、サーモバルブ４４０と冷却水ポンプ４３０とを接続する冷却水通路４５６と、冷却水ポンプ４３０とエンジン２とを接続する冷却水通路４５８とを含んでいる。エンジン冷却装置４００はまた、サーモバルブ４４０とヒータコア４６０とを接続する冷却水通路４６２と、ヒータコア４６０と冷却水通路４５２とを接続する冷却水通路４６４とを含んでいる。
【００５２】
［温度センサ］
図２を参照して、空調装置１００には、空調装置１００内を循環する冷媒の温度を検出するための温度センサ６１０が設けられている。トランスアクスル冷却装置２００には、トランスアクスル冷却装置２００内を循環するＡＴＦの温度を検出するための温度センサ６２０が設けられている。ＨＶ機器冷却装置３００には、ＨＶ機器冷却装置３００内を循環する冷却水の温度を検出するための温度センサ６３０が設けられている。さらに、外気の温度を検出するための温度センサ６５０が設けられている。
【００５３】
温度センサ６１０は、室外熱交換器１２０の近傍に配置されており、室外熱交換器１２０を流れる冷媒の温度を検出する。温度センサ６１０は、検出した冷媒の温度を示す信号Ｔ１を出力する。温度センサ６２０は、オイルポンプ２３０の近傍に配置されており、オイルポンプ２３０に流入するＡＴＦの温度を検出する。温度センサ６２０は、検出したＡＴＦの温度を示す信号Ｔ２を出力する。
【００５４】
温度センサ６３０は、ＨＶ機器３１０の近傍に配置されており、ＨＶ機器３１０を冷却している冷却水の温度を検出する。温度センサ６３０は、検出した冷却水の温度を示す信号Ｔ３を出力する。温度センサ６５０は、外気の温度を検出する。温度センサ６５０は、検出した外気の温度を示す信号Ｔ５を出力する。
【００５５】
［ＥＣＵ２２の構成］
図３に示す、ＥＣＵ２２の一部構成を示す機能ブロック図を参照して、本実施の形態における車両１の制御装置としてのＥＣＵ２２について説明する。ＥＣＵ２２は、入力インターフェイス２１００と、演算処理部２２００と、記憶部２３００と、出力インターフェイス２４００とを備えて構成されている。
【００５６】
入力インターフェイス２１００は、温度センサ６１０からの冷媒の温度を示す信号Ｔ１、温度センサ６２０からのＡＴＦの温度を示す信号Ｔ２、温度センサ６３０からの冷却水の温度を示す信号Ｔ３、および温度センサ６５０からの外気の温度を示す信号Ｔ５を受信して、演算処理部２２００に送信する。
【００５７】
演算処理部２２００は、演算処理によって実現される制御機能を示す、複数の機能ブロックを有している。図３を参照して、演算処理部２２００は、判定部２２１０と、比較部２２２０と、制御部２２３０とを含んでいる。判定部２２１０は、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要か否かを判定する。比較部２２２０は、ＡＴＦの温度とＨＶ機器３１０を冷却する冷却水との温度を比較する。制御部２２３０は、比較部２２２０による温度の比較結果に従って、オイルポンプ２３０を制御する。
【００５８】
なお、図３には、ＥＣＵ２２を使用した車両１の制御によって実現される制御機能のうち、本実施の形態に係るオイルポンプ２３０の制御に関連する一部の機能に対応する機能ブロックのみが、代表的に示されている。図示された各機能ブロックは、いずれも演算処理部２２００であるＣＰＵが記憶部２３００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能してもよいが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは、記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００５９】
記憶部２３００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップなどが記憶されている。演算処理部２２００は、必要に応じてデータを記憶部２３００から読み出したり、記憶部２３００にデータを格納したりする。
【００６０】
制御部２２３０は、オイルポンプ２３０によるＡＴＦの流量の最適値を算出するとともに、算出結果に対応した制御信号Ｐ２を生成する。制御信号Ｐ２は、出力インターフェイス２４００を経由して、オイルポンプ２３０に出力される。これにより、オイルポンプ２３０は、ＡＴＦの温度、冷却水の温度および外気の温度に従った最適な流量のＡＴＦがトランスアクスル冷却装置２００を循環するように、ＡＴＦを移送する。
【００６１】
［冷房運転時の動作］
図４を参照して、空調装置１００の冷房運転時には、冷媒通路１５４と冷媒通路１５６とを連通させるように三方弁１１６の開閉が設定され、冷房用電磁弁１２４が全開にされ、暖房用電磁弁１３４，１３８が全閉にされる。これにより冷媒は、圧縮機１１２、室内熱交換器１１４、室外熱交換器１２０、膨張弁１２２および室内熱交換器１１８の順に流れて、空調装置１００内を循環する。図４中の実線は伝熱媒体が流れる経路を示し、点線は伝熱媒体が流れない経路を示す。
【００６２】
冷房運転時のヒートポンプサイクルの動作について説明する。冷媒は、圧縮機１１２に吸入され、圧縮機１１２において等比エントロピー線に沿って断熱圧縮される。圧縮するに従って冷媒の圧力と温度とが上昇し、冷媒は、圧縮機１１２の出口において高温高圧の過熱度の大きい過熱蒸気になる。
【００６３】
圧縮機１１２において断熱圧縮された高温高圧の過熱蒸気状態の冷媒は、室内熱交換器１１４へと流れる。ダクト１９２内を移動可能に設けられているダンパ１９４は、冷房運転時には、図４に示すように、室内熱交換器１１４を遮蔽するように配置される。これにより、空調用空気が室内熱交換器１１４を通過して流れなくなるため、室内熱交換器１１４における冷媒と空調用空気との熱交換が抑制される。
【００６４】
冷媒は、高温高圧の状態を保ったまま室外熱交換器１２０へ流入し、室外熱交換器１２０において等圧的に周囲に放熱し冷却されることによって、凝縮（液化）する。室外熱交換器１２０における外気との熱交換によって、冷媒の温度は低下する。室外熱交換器１２０へ流入する高圧の冷媒蒸気は、室外熱交換器１２０において等圧のまま過熱蒸気から乾き飽和蒸気になり、凝縮潜熱を放出し徐々に液化して気液混合状態の湿り蒸気になる。冷媒の全部が凝縮すると飽和液になり、さらに顕熱を放出して過冷却された過冷却液になる。冷媒は、室外熱交換器１２０において、飽和温度以下にまで冷却される。室外熱交換器１２０で冷媒を過冷却液にするのは、その後の膨張弁１２２での減圧量、冷媒流量および冷房能力の制御を容易にするためである。
【００６５】
室外熱交換器１２０で過冷却液まで冷却された冷媒は、続いて膨張弁１２２に流入する。膨張弁１２２において、過冷却液状態の冷媒は絞り膨張され、比エンタルピーは変化せず温度と圧力とが低下して、低温低圧の気液混合状態の湿り蒸気となる。
【００６６】
膨張弁１２２によって減圧された湿り蒸気状態の冷媒は、室内熱交換器１１８に流入する。冷媒は、室内熱交換器１１８のチューブ内を流通する際に、フィンを経由して蒸発潜熱を吸収することによって、等圧のまま蒸発し低圧高温ガスとなる。全ての冷媒が乾き飽和蒸気になると、さらに顕熱を吸収することによって冷媒は過熱蒸気となり、冷媒の温度が上昇する。
【００６７】
ダクト１９２内には、図示しない空調用ファンの運転によって、空調用空気の流れが発生する。ダクト１９２へ流入する空調用空気Ａ１は、室内熱交換器１１８に接触するように、ダクト１９２内へ導入される。室内熱交換器１１８において、空調用空気と冷媒とが熱交換する。
【００６８】
冷房運転時には、室内熱交換器１１８における空調用空気から冷媒への熱伝達により、高温の空調用空気は冷却され、冷媒は空調用空気からの熱伝達を受けて加熱される。空調用空気は、ダクト１９２の内部を通過するときに室内熱交換器１１８を流れる冷媒に熱が吸収されて、冷却される。温度が低下した空調用空気Ａ２が車両１の室内に再び戻されることによって、車室内の冷房が行なわれる。室内熱交換器１１８を経由して空調装置１００を循環する冷媒と、空調用空気と、の熱交換によって、空調用空気の温度が調節される。室内熱交換器１１８から流出した冷媒は、圧縮機１１２に吸入される。
【００６９】
冷媒はこのようなサイクルに従って、圧縮、凝縮、絞り膨張、蒸発の状態変化を連続的に繰り返す。冷媒は、蒸発器として作用する室内熱交換器１１８において蒸発する際に、気化熱を空調用空気から吸収して、車両１の室内の冷房を行なう。なお、上述した説明では、理論冷凍サイクルについて説明しているが、実際のヒートポンプサイクルでは、圧縮機１１２における損失、冷媒の圧力損失および熱損失を考慮する必要があるのは勿論である。
【００７０】
また冷房運転中に、オイルポンプ２３０の運転によりＡＴＦがトランスアクスル冷却装置２００内を循環し、冷却水ポンプ３３０の運転により冷却水がＨＶ機器冷却装置３００内を循環する。トランスアクスル２１０で加熱されたＡＴＦは、熱交換装置５００を構成する放熱部２４０において、ウオータージャケット３４０内を流れる冷却水に放熱して、冷却される。冷却されたＡＴＦがトランスアクスル２１０に還流して、トランスアクスル２１０は適切に冷却される。ＨＶ機器３１０から熱を受けるとともに熱交換装置５００においてＡＴＦと熱交換した冷却水は、ＨＶラジエータ３２０において、ファン１９０により供給される空気の流れに放熱して、冷却される。冷却された冷却水がＨＶ機器３１０に還流して、ＨＶ機器３１０は適切に冷却される。
【００７１】
冷房運転中にはさらに、冷却水ポンプ４３０の運転により冷却水がエンジン冷却装置４００内を循環する。エンジン２で加熱された冷却水は、エンジンラジエータ４２０において、ファン１９０により供給される空気の流れに放熱して、冷却される。冷却された冷却水がエンジン２に還流して、エンジン２は適切に冷却される。
【００７２】
冷房運転中には、冷却水通路４５４，４５６と冷却水通路４６２とを非連通にするように、サーモバルブ４４０の開閉が設定される。そのため、冷却水通路４６２を経由してヒータコア４６０へ流れる冷却水の流れは発生しない。したがって、ヒータコア４６０において空調用空気が加熱することが防止されており、より効率的な車室内の冷房が可能となっている。
【００７３】
［暖房運転時の動作］
図５を参照して、空調装置１００の暖房運転時には、冷媒通路１５４と冷媒通路１６２とを連通させるように三方弁１１６の開閉が設定され、暖房用電磁弁１３４，１３８が全開にされ、冷房用電磁弁１２４が全閉にされる。これにより冷媒は、圧縮機１１２、室内熱交換器１１４、膨張弁１３２、室外熱交換器１２０の順に流れて、空調装置１００内を循環する。図５中の実線は伝熱媒体が流れる経路を示し、点線は伝熱媒体が流れない経路を示す。
【００７４】
暖房運転時のヒートポンプサイクルの動作について説明する。冷媒は、圧縮機１１２に吸入され、圧縮機１１２において等比エントロピー線に沿って断熱圧縮される。圧縮するに従って冷媒の圧力と温度とが上昇し、冷媒は、圧縮機１１２の出口において高温高圧の過熱度の大きい過熱蒸気になる。
【００７５】
圧縮機１１２において断熱圧縮された高温高圧の過熱蒸気状態の冷媒は、室内熱交換器１１４へと流れる。ダクト１９２内を移動可能に設けられているダンパ１９４は、暖房運転時には、図５に示すように、空調用空気を室内熱交換器１１４へ導くように配置される。空調用空気が室内熱交換器１１４を通過して流れることにより、室内熱交換器１１４において冷媒と空調用空気との熱交換が行なわれる。
【００７６】
冷媒は、室内熱交換器１１４において空調用空気に放熱し冷却されることによって、凝縮（液化）する。室内熱交換器１１４における空調用空気との熱交換によって、冷媒の温度は低下する。室内熱交換器１１４へ流入する高圧の冷媒蒸気は、室内熱交換器１１４において等圧のまま過熱蒸気から乾き飽和蒸気になり、凝縮潜熱を放出し徐々に液化して気液混合状態の湿り蒸気になる。冷媒の全部が凝縮すると飽和液になり、さらに顕熱を放出して過冷却された過冷却液になる。冷媒は、室内熱交換器１１４において、飽和温度以下にまで冷却される。室内熱交換器１１４で冷媒を過冷却液にするのは、その後の膨張弁１３２での減圧量、冷媒流量および冷房能力の制御を容易にするためである。
【００７７】
ダクト１９２内には、図示しない空調用ファンの運転によって、空調用空気の流れが発生する。ダクト１９２へ流入する空調用空気Ａ１は、室内熱交換器１１４に接触するように、ダクト１９２内へ導入される。室内熱交換器１１４において、空調用空気と冷媒とが熱交換する。
【００７８】
暖房運転時には、室内熱交換器１１４における冷媒から空調用空気への熱伝達により、高温の冷媒は冷却され、空調用空気は冷媒からの熱伝達を受けて加熱される。空調用空気は、ダクト１９２の内部を通過するときに室内熱交換器１１４を流れる冷媒から熱を吸収して、温度が上昇する。加熱された空調用空気Ａ２が車両１の室内に再び戻されることによって、車室内の暖房が行なわれる。室内熱交換器１１４を経由して空調装置１００を循環する冷媒と、空調用空気と、の熱交換によって、空調用空気の温度が調節される。
【００７９】
室内熱交換器１１４で過冷却液まで冷却された冷媒は、続いて膨張弁１３２に流入する。膨張弁１３２において、過冷却液状態の冷媒は絞り膨張され、比エンタルピーは変化せず温度と圧力とが低下して、低温低圧の気液混合状態の湿り蒸気となる。
【００８０】
膨張弁１３２によって減圧された湿り蒸気状態の冷媒は、室外熱交換器１２０に流入する。冷媒は、室外熱交換器１２０のチューブ内を流通する際に、フィンを経由して蒸発潜熱を吸収することによって、等圧のまま蒸発し低圧高温ガスとなる。全ての冷媒が乾き飽和蒸気になると、さらに顕熱を吸収することによって冷媒は過熱蒸気となり、冷媒の温度が上昇する。室外熱交換器１２０から流出した冷媒は、圧縮機１１２に吸入される。
【００８１】
冷媒はこのようなサイクルに従って、圧縮、凝縮、絞り膨張、蒸発の状態変化を連続的に繰り返す。冷媒は、凝縮器として作用する室内熱交換器１１４において凝縮する際に、凝縮熱を空調用空気へ放出して、車両１の室内の暖房を行なう。
【００８２】
暖房運転中にも、オイルポンプ２３０の運転によりＡＴＦがトランスアクスル冷却装置２００内を循環し、冷却水ポンプ３３０の運転により冷却水がＨＶ機器冷却装置３００内を循環する。これにより、冷房運転中と同様に、トランスアクスル２１０およびＨＶ機器３１０は適切に冷却される。このとき、ＨＶラジエータ３２０には高温の冷却水が流入し、ＨＶラジエータ３２０において冷却水は熱を放出する。冷却水の放出した熱は、室外熱交換器１２０を流れる冷媒に伝達される。冷媒は、冷却水の放熱を受けて加熱される。ＨＶラジエータ３２０は、暖房運転時に、室外熱交換器１２０を流れる冷媒と冷却水との間で熱交換する、第２の熱交換器として機能する。
【００８３】
暖房運転中にはさらに、冷却水ポンプ４３０の運転により冷却水がエンジン冷却装置４００内を循環する。エンジン２で加熱された冷却水は、エンジンラジエータ４２０において、ファン１９０により供給される空気の流れに放熱して、冷却される。冷却された冷却水がエンジン２に還流して、エンジン２は適切に冷却される。
【００８４】
暖房運転中には、冷却水通路４５４，４５６と冷却水通路４６２とが連通するように、サーモバルブ４４０の開閉が設定される。そのため、冷却水通路４６２を経由してヒータコア４６０へ流れる冷却水の流れが発生し、ヒータコア４６０において、エンジン２で加熱された冷却水から空調用空気への熱伝達が行なわれる。ダクト１９２内を流れる空調用空気は、ヒートポンプサイクルによって加熱され、加えて、エンジン２からの熱を受けて加熱される。エンジン２の排熱を暖房に利用することで、空調用空気の温度を効率よく上昇させることができ、より効率的な車室内の暖房が可能となっている。
【００８５】
［室外熱交換器の除霜］
ヒートポンプシステムにおいて、外気温が０℃を下回るときにも室外熱交換器１２０の暖房性能を確保するためには、室外熱交換器の除霜が重要となる。本実施の形態では、暖房運転時に、ＨＶ機器冷却装置３００用の冷却水を活用し、ＨＶ機器３１０の排熱により加熱された冷却水をＨＶラジエータ３２０に流すように構成されている。外気温が氷点下となる低温環境下においても、ＨＶ機器３１０で加熱された冷却水は０℃〜２０℃程度の温度を有しており温かい。これにより、ＨＶラジエータ３２０から室外熱交換器１２０へ伝熱させることで、室外熱交換器１２０を除霜できる構成とされている。
【００８６】
ＨＶラジエータ３２０を流通する冷却水の流量を大きくすれば、室外熱交換器１２０の除霜をより効果的に行なうことができる。たとえば、冷却水の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上となるように冷却水ポンプ３３０を制御すれば、効率よく室外熱交換器１２０を除霜できる。
【００８７】
本実施の形態の構成では、ＨＶ機器冷却装置３００における冷却水の循環経路に熱交換装置５００が配置されており、熱交換装置５００においてＡＴＦと冷却水との熱交換が発生している。ＡＴＦの温度が冷却水の温度よりも低い場合には、ＨＶ機器３１０の排熱で加熱された冷却水が熱交換装置５００においてＡＴＦにより冷却されるので、除霜効率が低下する。そのため、本実施の形態では、ＡＴＦと冷却水との温度差に従ってＡＴＦの流量が制御される。これにより、より効率よい室外熱交換器１２０の除霜を可能にしている。
【００８８】
図６を参照して、オイルポンプ２３０の制御フローについて説明する。まずステップ（Ｓ１０）において、空調装置１００が起動中かどうかを判断する。空調装置１００が起動中と判断されれば、ステップ（Ｓ２０）に進み、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要か否かを判定する。
【００８９】
ステップ（Ｓ２０）の判断について、図７を参照してより詳細に説明する。まずステップ（Ｓ２１）において、外気温度が０℃を下回っているかどうかを判断する。このとき、ＥＣＵ２２の演算処理部２２００は、入力インターフェイス２１００を介して、温度センサ６５０により検出された外気温度を示す信号Ｔ５を受け取る。演算処理部２２００はさらに、信号Ｔ５に基づいて、外気温度が０℃を下回っているかどうかを判断する。外気温度が０℃以上であると判断されれば、室外熱交換器１２０の除霜運転は不要とされ、制御フローはリターンされる。
【００９０】
外気の温度が０℃未満であると判断されれば、続いてステップ（Ｓ２２）において、室外熱交換器１２０を流れる冷媒の温度が外気温度よりも高いかどうかを判断する。このとき、演算処理部２２００は、入力インターフェイス２１００を介して、温度センサ６１０により検出された冷媒温度を示す信号Ｔ１と、外気温度を示す信号Ｔ５とを受け取る。演算処理部２２００はさらに、信号Ｔ１，Ｔ５に基づいて、冷媒温度が外気温度よりも高いかどうかを判断する。
【００９１】
外気の温度が冷媒の温度よりも低いと判断されれば、外気温度以下の冷媒が室外熱交換器１２０を流れている状態であり、室外熱交換器１２０に霜が付く可能性がある。そのためステップ（Ｓ２４）に進み、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要であると判定される。
【００９２】
冷媒温度が外気温度よりも高いと判断されれば、続いてステップ（Ｓ２３）において、空調装置１００の連続運転時間が所定値以下かどうかを判断する。冷媒温度が外気温度よりも低い場合に、空調装置１００の連続運転時間が長くなると、低温の冷媒が室外熱交換器１２０を経由して流れる時間が長くなるので、室外熱交換器１２０に霜が付く可能性が高まる。そのため、空調装置１００の連続運転時間が所定値以下であると判断されれば室外熱交換器１２０の除霜運転は不要とされ、制御フローはリターンされる。一方、空調装置１００の連続運転時間が所定の閾値を越えていると判断されれば、ステップ（Ｓ２４）に進み、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要であると判定される。
【００９３】
このようにして、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要かどうかの判断が行なわれた後に、図７に示す制御フローはリターンされる。
【００９４】
再び図６を参照して、ステップ（Ｓ２０）において室外熱交換器１２０の除霜が必要と判断されれば、ステップ（Ｓ３０）に進み、ＡＴＦの温度と冷却水の温度とを比較して、ＡＴＦの温度が冷却水の温度よりも低いかどうかを判断する。
【００９５】
ＡＴＦの温度が冷却水の温度以上であると判断されれば、熱交換装置５００においてＡＴＦから冷却水へ熱伝達されて冷却水は加熱されることになる。そのためステップ（Ｓ６０）に進み、オイルポンプ２３０の出力を増大して、トランスアクスル冷却装置２００を循環するＡＴＦの流量を増加させる。ＡＴＦの流量を増加することにより、熱交換装置５００において冷却水により多くの熱が加えられるので、冷却水の温度が上昇する。したがって、温度のより高い冷却水をＨＶラジエータ３２０に供給でき、ＨＶラジエータ３２０から室外熱交換器１２０へより多くの熱を伝達することができるので、室外熱交換器１２０の除霜を効率よく行なうことができる。
【００９６】
ステップ（Ｓ３０）においてＡＴＦの温度が冷却水の温度よりも低いと判断されれば、冷却水は熱交換装置５００においてＡＴＦによって冷却されることになる。そのためこの場合には、ステップ（Ｓ４０）に進み、トランスアクスル２１０を構成している第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の冷却が必要かどうかを判断する。たとえば、第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の温度を検出し、第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の温度が所定値以下である場合には冷却が不要であると判断してもよい。
【００９７】
第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の冷却が不要であると判断された場合、トランスアクスル冷却装置２００内にＡＴＦを循環させる必要がなく、そのためオイルポンプ２３０の出力を低下させても構わない。この場合ステップ（Ｓ７０）に進み、オイルポンプ２３０の出力を低下させて、トランスアクスル冷却装置２００を循環するＡＴＦの流量を減少させる。ＡＴＦの流量を減少することにより、熱交換装置５００において冷却水の熱がＡＴＦにより奪われることを抑制でき、冷却水の温度低下を抑制できる。したがって、温度のより高い冷却水をＨＶラジエータ３２０に供給でき、ＨＶラジエータ３２０から室外熱交換器１２０へより多くの熱を伝達することができるので、室外熱交換器１２０の除霜を効率よく行なうことができる。
【００９８】
ステップ（Ｓ１０）において空調装置が起動していないと判断された場合、ステップ（Ｓ２０）において室外熱交換器１２０の除霜が不要と判断された場合、および、ステップ（Ｓ４０）において第１ＭＧ６または第２ＭＧ１０の冷却が必要と判断された場合には、ステップ（Ｓ５０）に進み、オイルポンプ２３０は通常通り駆動する。
【００９９】
ステップ（Ｓ５０），（Ｓ６０）または（Ｓ７０）においてオイルポンプ２３０の出力が決定された後に、ステップ（Ｓ８０）に進み、ＨＶ機器冷却装置３００を循環する冷却水の水温と、要求される冷却水の流量とに基づいて、冷却水ポンプ３３０の出力を決定する。これにより、ＨＶ機器３１０の最適な冷却性能を発揮できるように、ＨＶ機器冷却装置３００を制御することが可能になる。
【０１００】
［作用・効果］
以上説明したように、本実施の形態における車両１の制御装置によれば、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要と判定され、かつ、ＡＴＦの温度がＨＶ機器３１０を冷却する冷却水の温度よりも高いとき、制御部２２３０は、トランスアクスル冷却装置２００を循環するＡＴＦの流量を増加させる。このようにすれば、ＡＴＦから冷却水への熱伝達量を増加させ、冷却水の温度を早期に上昇させることができる。ＨＶ機器３１０を冷却する冷却水がＨＶラジエータ３２０において室外熱交換器１２０へ熱伝達することにより、室外熱交換器１２０の除霜が行なわれる。
【０１０１】
室外熱交換器１２０の除霜を行なうための冷却水の温度を高めることにより、効率的な除霜が可能になる。そのため、除霜に要する時間を短縮することができる。加えて、冷却水を移送するための冷却水ポンプ３３０の回転数を低下させることができるので、冷却水ポンプ３３０の消費電力を低減でき、車両１の燃費を向上することができる。
【０１０２】
ＡＴＦと冷却水との熱交換を促進するには、ＡＴＦと冷却水とのいずれかの流量を増大させればよいが、本実施の形態では、ＡＴＦの流量を増大させている。ＡＴＦの粘性と冷却水の粘性とを比較すると、ＡＴＦの方が粘性が高い。相対的に粘性の高いＡＴＦの流量を増大させることにより、ＡＴＦから冷却水への熱伝達量をより効率よく増加することができる。
【０１０３】
また図６に示すように、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要と判定され、ＡＴＦの温度がＨＶ機器３１０を冷却する冷却水の温度よりも低く、かつ、トランスアクスル２１０に含まれる第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の冷却が不要であるとき、制御部２２３０は、トランスアクスル冷却装置２００を循環するＡＴＦの流量を減少させてもよい。これにより、冷却水から相対的に温度の低いＡＴＦへの放熱を抑制できるので、ＡＴＦとの熱交換による冷却水の温度低下を抑制できる。室外熱交換器１２０の除霜を行なうための冷却水の温度低下を抑制することにより、効率的に室外熱交換器１２０を除霜することができる。
【０１０４】
ＡＴＦの流量を減少させるためには、オイルポンプ２３０の出力を下げればよく、典型的にはオイルポンプを停止させてもよい。ＡＴＦはトランスアクスル２１０の冷却にも使用されるものであるが、トランスアクスル２１０に含まれる第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０の冷却が不要なときに限りＡＴＦの流量減少を許容している。そのため、トランスアクスル２１０の冷却および潤滑が不十分となることを確実に回避しつつ、室外熱交換器１２０の効率的な除霜が可能となる。
【０１０５】
また図２に示すように、オイルポンプ２３０に流入するＡＴＦの温度を検出するための温度センサ６２０を設けてもよい。これにより、ＡＴＦの温度を確実に検出できる。ＡＴＦは、トランスアクスル２１０からオイルポンプ２３０を経由して放熱部２４０へ向かって流れ、トランスアクスル冷却装置２００を循環する。放熱部２４０において、ＡＴＦと冷却水との熱交換が行なわれる。したがって、オイルポンプ２３０へのＡＴＦの導入口においてＡＴＦの温度を検出できるように温度センサ６２０を配置することにより、放熱部２４０へ向かうＡＴＦの温度をより精度よく検出することができるので、より精密なＡＴＦの流量制御が可能になる。
【０１０６】
なお図２に示すように、ＨＶ機器冷却装置３００を循環する冷却水の温度を検出するための温度センサ６３０は、ＨＶ機器３１０を冷却する冷却水の温度を検出できるように配置されるのが望ましい。たとえば、冷却水の流れにおいてＨＶ機器３１０に対して入口側に、温度センサ６３０を配置してもよい。このようにすれば、ＨＶ機器３１０を冷却する冷却水の温度を検出するための既存の温度センサを利用して、冷却水の温度を検出できるので、必要な温度センサの数量を低減することができる。
【０１０７】
また、外気の温度を検出する温度センサ６５０と、空調装置１００を循環する冷媒の温度を検出する温度センサ６１０とを設け、図７に示すように、外気の温度が０℃未満であり、かつ、外気の温度が冷媒の温度よりも低いとき、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要であると判定してもよい。または、外気の温度が０℃未満であり、かつ、空調装置１００の連続運転時間が所定の閾値を越えたとき、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要であると判定してもよい。これにより、室外熱交換器１２０の除霜が必要となる条件を明確にし、確実に室外熱交換器１２０から除霜することができるので、室外熱交換器１２０での熱交換が霜により阻害されて暖房性能が低下することを回避することができる。
【０１０８】
本実施の形態における車両１の制御方法によれば、室外熱交換器１２０の除霜運転が必要か否かを判定するステップ（Ｓ２０）と、ＡＴＦの温度と冷却水の温度とを比較するステップ（Ｓ３０）と、除霜運転が必要と判定され、かつ、ＡＴＦの温度が冷却水の温度よりも高いとき、ＡＴＦの流量を増加させるステップ（Ｓ６０）とを備えている。これにより、ＡＴＦから冷却水への熱伝達量を増加させ、冷却水の温度を早期に上昇させることができる。室外熱交換器１２０の除霜を行なうための冷却水の温度を高めることにより、効率的に除霜することができる。
【０１０９】
なお上記の実施の形態では、ＡＴＦと冷却水との熱交換を行なうための熱交換装置５００は、放熱部２４０をウオータージャケット３４０が取り囲む水冷式のオイルクーラである例について説明した。熱交換装置５００はこのような構成に限られるものではなく、たとえば、筐体中にＡＴＦの流路と冷却水の流路とを交互に設け、筐体内部を仕切る壁を介してＡＴＦと冷却水との熱交換が行なわれる構成としてもよく、または、ＡＴＦと冷却水との熱交換を可能とするその他の任意の構成としてもよい。
【０１１０】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１１】
１  車両、２  エンジン、６  第１ＭＧ、１０  第２ＭＧ、１８，２０  電力変換器、２２  ＥＣＵ、１００  空調装置、１１２  圧縮機、１１４，１１８  室内熱交換器、１１６  三方弁、１２０  室外熱交換器、１２２，１３２  膨張弁、１２４  冷房用電磁弁、１３４，１３８  暖房用電磁弁、１９０  ファン、１９２  ダクト、１９４  ダンパ、２００  トランスアクスル冷却装置、２１０  トランスアクスル、２３０  オイルポンプ、２４０  放熱部、３００  冷却装置、３１０  ＨＶ機器、３２０  ＨＶラジエータ、３３０，４３０  冷却水ポンプ、３４０  ウオータージャケット、４００  エンジン冷却装置、４２０  エンジンラジエータ、４４０  サーモバルブ、５００  熱交換装置、６１０，６２０，６３０，６５０  温度センサ、２２００  演算処理部、２２１０  判定部、２２２０  比較部、２２３０  制御部、Ａ１，Ａ２  空調用空気、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５  信号、Ｐ２  制御信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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