(57)【要約】【課題】ハンチングを抑制する冷媒循環装置を提供する。【解決手段】冷媒が循環する第１流路３６と、冷媒が循環する第２流路４１と、第１流路３６と第２流路４１とを連通、または遮断する流路切替手段３０とを備える冷媒循環装置であって、所定周期、所定周期における第１流路３６と第２流路４１との連通時間および遮断時間を設定し、連通時間および遮断時間に基づいて流路切替手段３０を制御し、第１流路３６を流れる冷媒の温度と第２流路４１を流れる冷媒の温度との温度差が大きいほど、所定周期を短くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手段と、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定する流路切替時間設定手段と、
前記流路切替時間設定手段によって設定した前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御する制御手段とを備える冷媒循環装置であって、
前記流路切替時間設定手段は、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷媒循環装置であって、
前記流路切替時間設定手段は、前記第１流路を流れる前記冷媒の温度が目標温度よりも高く、前記第１流路を流れる前記冷媒の温度が前記目標温度に近付くほど、前記連通時間を短くし、前記遮断時間を長くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷媒循環装置であって、
前記第１流路と前記第２流路とを連通した場合に前記第１流路を流れる前記冷媒の流量を検出する流量検出手段を備え、
前記流路切替時間設定手段は、前記流量検出手段によって検出した前記流量が多いほど、前記所定周期を短くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つの冷媒循環装置を備えた車両用空調装置であって、
前記第１流路を流れる前記冷媒と熱交換を行い、前記冷媒を加熱する凝縮器を有する冷凍サイクルを備え、
前記冷媒循環装置は、前記凝縮器によって加熱された前記冷媒によって空気を加熱するヒーターコアを備えることを特徴とする触媒の劣化診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用空調装置であって、
前記第１温度検出手段は、前記ヒーターコアに流入する前記冷媒の温度を検出することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両用空調装置であって、
前記第２流路において前記冷媒を外気によって冷却する冷却手段を備え、
前記第２温度検出手段は、外気温を検出し、前記外気温に基づいて前記第２流路の前記冷媒の温度を検出することを特徴とする触媒の劣化診断装置。
【請求項７】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置を制御する冷媒循環装置の制御方法であって、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出し、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出し、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出し、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くし、
前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御することを特徴とする冷媒循環装置の制御方法。
【請求項８】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置において、前記流路切替手段の切り替えをコンピュータで制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第１温度検出手順と、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第２温度検出手順と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手順と、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くする周期変更手順と、
前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御する制御手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
冷媒が循環する第１流路及び第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通する接続通路と、
前記接続通路における冷媒の流通を遮断可能な弁装置と、
前記第１流路に設けられた第１温度センサと、
前記第２流路に設けられた第２温度センサと、を備え、
前記弁装置は、前記接続通路における冷媒の流通と遮断を所定周期で繰り返えし行うことが可能であり、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差が大きいほど、前記所定周期が短いことを特徴とする冷媒循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷媒循環装置、車両用空調装置、冷媒循環装置の制御方法、およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを冷却した冷却水を用いてヒーターコアで空気を加熱する場合に、弁装置を或るデューティー比でオン・オフさせることでヒーターコアに流れる冷却水の流路を切り替え、ヒーターコアの温度を所望の温度付近とする空調装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、弁装置がオンの場合には、冷却水がエンジンを通り加熱されてヒーターコアに流入し、弁装置がオフの場合には、冷却水がエンジンを通らず、エンジンによって加熱されずにヒーターコアに流入するように流路を切り替えている。
【０００５】
このような空調装置では、弁装置によって、冷却水がエンジンを通らずにヒーターコアに流入している状態から、エンジンによって加熱された冷却水がヒーターコアに流入する状態へ切り替える場合に、流路切り替え前後における冷却水の温度差が大きくなることがある。冷却水の温度差が大きい場合に、冷却水の温度差が小さい場合と同じ条件で弁装置を制御すると、温度差が大きい冷却水が大量にヒーターコアに流入することになり、冷却水の温度差が小さい場合よりもヒーターコアの温度の変化量が大きくなり、空調装置から吹き出される空気の温度がハンチングするおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、空調装置から吹き出される空気の温度がハンチングすることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る冷媒循環装置は、冷媒が循環する第１流路と、冷媒が循環する第２流路と、第１流路と第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段と、第１流路を流れる冷媒の温度を検出する第１温度検出手段と、第２流路を流れる冷媒の温度を検出する第２温度検出手段と、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手段と、所定周期、所定周期における第１流路と第２流路との連通時間および遮断時間を設定する流路切替時間設定手段と、流路切替時間設定手段によって設定した連通時間および遮断時間に基づいて流路切替手段を制御する制御手段とを備える冷媒循環装置であって、流路切替時間設定手段は、温度差が大きいほど、所定周期を短くする。
【０００８】
本発明の別の態様に係る冷媒循環装置の制御方法は、冷媒が循環する第１流路と、冷媒が循環する第２流路と、第１流路と第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置を制御する冷媒循環装置の制御方法であって、第１流路を流れる冷媒の温度を検出し、第２流路を流れる冷媒の温度を検出し、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差を算出し、所定周期、所定周期における第１流路と第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、温度差が大きいほど、所定周期を短くし、連通時間および遮断時間に基づいて流路切替手段を制御する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様に係るプログラムは、冷媒が循環する第１流路と、冷媒が循環する第２流路と、第１流路と第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置において、流路切替手段の切り替えをコンピュータで制御するためのプログラムであって、コンピュータに、第１流路を流れる冷媒の温度を検出する第１温度検出手順と、第２流路を流れる冷媒の温度を検出する第２温度検出手順と、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手順と、所定周期、所定周期における第１流路と第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、温度差が大きいほど、所定周期を短くする周期変更手順と、連通時間および遮断時間に基づいて流路切替手段を制御する制御手順とを実行させる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様に係る冷媒循環装置は、冷媒が循環する第１流路及び第２流路と、第１流路と第２流路とを連通する接続通路と、接続通路における冷媒の流通を遮断可能な弁装置と、第１流路に設けられた第１温度センサと、第２流路に設けられた第２温度センサと、を備え、弁装置は、接続通路における冷媒の流通と遮断を所定周期で繰り返えし行うことが可能であり、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差が大きいほど、所定周期が短い。
【発明の効果】
【００１１】
これら態様によると、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差が大きいほど、所定周期を短くすることで、温度差が大きい冷媒が大量に第１流路へ流入することを抑制し、第１流路を流れる冷媒の温度がハンチングすることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における電動車両の空調装置のシステム構成図である。
【図２】第１実施形態の空調制御を説明するフローチャートである。
【図３】偏差と基本周期との関係を示すマップである。
【図４】目標吹き出し温度と、ラジエータ出口の冷却水の温度、ヒーターコアに流入する冷却水の温度と、連通時間比率と、遮断時間比率との関係を示す図である。
【図５】第２実施形態における電動車両の空調装置のシステム構成図である。
【図６】第２実施形態の空調制御を説明するフローチャートである。
【図７】最大流量と補正周期との関係を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、本発明の第１実施形態における空調装置１について図を参照しながら説明する。図１は電動車両の空調装置１のシステム構成図である。
【００１４】
空調装置１は、第１冷媒が循環する冷媒サイクル２と、第２冷媒が循環する低水温サイクル３と、冷却水が循環する高水温サイクル４と、コントローラ５とから構成される。
【００１５】
冷媒サイクル２は、コンプレッサ１０と、コンデンサ１１と、エバポレータ１２と、チラー１３と、第１電磁弁１４と、第１膨張弁１５と、第２電磁弁１６と、第２膨張弁１７とから構成される。
【００１６】
コンプレッサ１０は、第１冷媒を加圧し、高温、高圧の気体にする。コンプレッサ１０は、後述するバッテリ２０から電力が供給されて駆動する。
【００１７】
コンデンサ１１は、コンプレッサ１０によって加圧された第１冷媒と高水温サイクル４を循環する冷却水との間で熱交換を行い、第１冷媒を冷却し、冷却水を加熱する。これにより、第１冷媒は液化する。
【００１８】
エバポレータ１２は、コンデンサ１１によって冷却された第１冷媒を蒸発させる。第１冷媒が蒸発する時にエバポレータ１２の外部の空気が冷却される。エバポレータ１２によって気体となった第１冷媒はコンプレッサ１０によって再び加圧される。エバポレータ１２によって冷却された空気は、冷房（除湿）時の車内空調に使用される。
【００１９】
第１膨張弁１５は、温度式膨張弁であり、エバポレータ１２の出口側に感温筒部（図示せず）を有し、エバポレータ１２の出口側のスーパーヒート（冷媒過熱度）に応じて開度が調整され、開度に応じて第１冷媒をエバポレータ１２内に噴射する。
【００２０】
第１電磁弁１４は、コントローラ５からの信号に基づいて開閉する。
【００２１】
チラー１３は、コンデンサ１１によって冷却された第１冷媒を第２冷媒の熱によって蒸発させる。チラー１３の外部を第２冷媒が流れており、第１冷媒が蒸発する時に第２冷媒が冷却される。チラー１３によって気体となった第１冷媒はコンプレッサ１０によって再び加圧される。
【００２２】
第２膨張弁１７は、温度式膨張弁であり、チラー１３の出口側に感温筒部（図示せず）を有し、チラー１３の出口側のスーパーヒートに応じて開度が調整され、開度に応じて第１冷媒をチラー１３内に噴射する。
【００２３】
第２電磁弁１６は、コントローラ５からの信号に基づいて開閉する。
【００２４】
第２電磁弁１６、第２膨張弁１７及びチラー１３は、第１電磁弁１４、第１膨張弁１５及びエバポレータ１２に対して並列に配置されている。
【００２５】
低水温サイクル３は、バッテリ２０と、チラー１３と、第１ウォーターポンプ２１と、から構成される。
【００２６】
第１ウォーターポンプ２１は、第２冷媒をバッテリ２０、チラー１３の順に循環させる。第１ウォーターポンプ２１は、コントローラ５からの信号に基づいて吐出量が決定される。なお、第１ウォーターポンプ２１を、複数段による流量切り替え可能とし、段数が大きくなるほど第２冷媒の流量が多くなるようにしてもよい。
【００２７】
バッテリ２０は、電動車両のモータ３８などに電力を供給する二次電池であり、充放電する際に熱が発生する。バッテリ２０は、第１ウォーターポンプ２１によって循環する第２冷媒によって冷却される。
【００２８】
バッテリ２０を冷却して温度が高くなった第２冷媒は、チラー１３の外部を流れ、チラー１３によって第１冷媒が蒸発する際に吸熱され、温度が低くなる。
【００２９】
高水温サイクル４は、第１サイクル７と、第２サイクル８と、接続通路３２と、三方弁３０とによって構成される。第１サイクル７と第２サイクル８とは、接続通路３２によって接続しており、三方弁３０を切り替えることで、第１サイクル７と第２サイクル８とは、連通し、または遮断される。
【００３０】
第１サイクル７は、コンデンサ１１と、メインヒーター３３と、ヒーターコア３４と、第２ウォーターポンプ３５と、第１流路３６とから構成される。
【００３１】
第１流路３６は、冷却水が第２ウォーターポンプ３５、コンデンサ１１、メインヒーター３３、ヒーターコア３４の順に流れるように形成されている。
【００３２】
メインヒーター３３は、バッテリ２０から供給される電力によって発熱し、冷却水を温める。
【００３３】
ヒーターコア３４は、コンデンサ１１によって第１冷媒と熱交換を行い、その後、メインヒーター３３により加熱されて温度が高くなった冷却水とヒーターコア３４周囲の空気との間で熱交換を行い、空気を温める。ヒーターコア３４によって温められた空気は、暖房時の車内空調に使用される。暖房がＯＦＦとなっている場合には、エアミックスドア４２によってヒーターコア３４に空気が当たることを防ぎ、空気が温められることを防止する。なお、ヒーターコア３４をバイパスするようにバイパス通路を設けてもよい。
【００３４】
第２ウォーターポンプ３５は、バッテリ２０から供給される電力によって駆動し、駆動時には回転速度が一定であり、流量が一定となるポンプである。第２ウォーターポンプ３５は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが遮断されている場合には、冷却水を、コンデンサ１１、メインヒーター３３、ヒーターコア３４の順に循環させる。また、第２ウォーターポンプ３５は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが連通した場合には、冷却水をラジエータ３７に流入させて、冷却水を冷却する。
【００３５】
第２サイクル８は、ラジエータ３７と、モータ３８と、インバータ３９と、第３ウォーターポンプ４０と、第２流路４１とから構成される。
【００３６】
第２流路４１は、冷却水が第３ウォーターポンプ４０、インバータ３９、モータ３８、ラジエータ３７の順に流れるように形成されている。
【００３７】
ラジエータ３７は、外部を流れる空気と冷却水との間で熱交換を行い、冷却水を冷却する。
【００３８】
インバータ３９は、直流電力と交流電力とを相互に変換し、バッテリ２０からモータ３８に供給される電力、またはモータ３８からバッテリ２０に供給される電力を制御する。インバータ３９は、冷却水によって冷却される。
【００３９】
モータ３８は、三相交流モータであり、バッテリ２０から供給される電力によって電動機として機能し、車両の減速時などには発電機として機能する。モータ３８は、冷却水によって冷却される。
【００４０】
第３ウォーターポンプ４０は、バッテリ２０から供給される電力によって駆動し、駆動時には回転速度が一定であり、流量が一定となるポンプである。第３ウォーターポンプ４０は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが遮断されている場合には、冷却水を、インバータ３９、モータ３８、ラジエータ３７の順に循環させる。また、第３ウォーターポンプ４０は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とを連通している場合には、冷却水をヒーターコア３４に流入させる。
【００４１】
三方弁３０は、基本周期、連通時間、遮断時間に基づいて流路を切り替え、第１サイクル７と第２サイクル８とを連通し、または遮断する。
【００４２】
コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の主記憶装置、プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から構成されている。そして、ＣＰＵが記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、コントローラ５の各機能が発揮される。コンピュータ読取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。
【００４３】
コントローラ５は、外気温を検出するための第１温度センサ５０からの信号、ヒーターコア３４に流入する冷媒の温度を検出するための第２温度センサ５１からの信号に基づいて三方弁３０を制御する。
【００４４】
第１温度センサ５０は、フロントグリルとラジエータ３７との間に設けられる。第２温度センサ５１は、メインヒーター３３とヒーターコア３４との間に設けられる。
【００４５】
次に、第１実施形態における空調制御について図２のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
ステップＳ１００では、コントローラ５は、第１温度センサ５０からの信号に基づいて外気温を検出し、外気温からラジエータ３７出口の冷却水の温度を推定する。
【００４７】
ステップＳ１０１では、コントローラ５は、第２温度センサ５１からの信号に基づいてヒーターコア３４に流入する冷却水の温度を検出する。
【００４８】
ステップＳ１０２では、コントローラ５は、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度と、ラジエータ３７出口の冷却水の温度との偏差を算出する。
【００４９】
ステップＳ１０３では、コントローラ５は、偏差に基づいて図３のマップから基本周期（所定周期）を算出する。図３は偏差と基本周期との関係を示すマップである。基本周期は偏差が大きくなると短くなり、或る所定の偏差よりも大きくなると下限値となる。下限値は、三方弁３０の動作保証に基づいて設定される。なお、この基本周期とは、三方弁３０における遮断動作（第１流路３６と第２流路４１の間の遮断）と連通動作（第１流路３６と第２流路４１の間の連通）を繰り返すときの周期である。
【００５０】
ステップＳ１０４では、コントローラ５は、ラジエータ３７出口の冷却水の温度、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度、空調装置１の目標吹き出し温度に基づいて図４のマップから連通時間比率と遮断時間比率とを算出する。図４は、目標吹き出し温度と、ラジエータ３７出口の冷却水の温度、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度と、連通時間比率と、遮断時間比率との関係を示す図である。ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度よりも高く、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度に近付く程、連通時間比率が小さくなり、遮断時間比率が大きくなる。なお、目標吹き出し温度がラジエータ３７出口の冷却水の温度以下である場合には、遮断時間比率はゼロとなり、目標吹き出し温度がヒーターコア３４に流入する冷却水の温度以上である場合には、連通時間比率はゼロとなる。
【００５１】
ステップＳ１０５では、コントローラ５は、基本周期と連通時間比率と遮断時間比率とに基づいて連通時間と遮断時間とを算出する。コントローラ５は、連通時間比率、および遮断時間比率に応じて基本周期を振り分けて連通時間と遮断時間とを算出する。或る連通時間比率及び遮断時間比率に対して基本周期が長くなると、連通時間および遮断時間がそれぞれ長くなる。また、或る基本周期に対して連通時間比率が大きくなると連通時間が長くなる。具体的には、或る基本周期に対して、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度よりも高く、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度に近付く程、連通時間が短くなり、遮断時間が長くなる。
【００５２】
このように、コントローラ５は、偏差に基づいて基本周期を算出し、算出した基本周期における連通時間および遮断時間を算出する。
【００５３】
ステップＳ１０６では、コントローラ５は、基本周期と、連通時間と、遮断時間とに基づいて三方弁３０を切り替える。これにより、基本周期において、連通時間の間、第１サイクル７と第２サイクル８とが連通してラジエータ３７によって冷却された冷却水がヒーターコア３４に流入した後に、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが遮断時間の間、遮断される。
【００５４】
本発明の第１実施形態の効果について説明する。
【００５５】
ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度と、ラジエータ３７出口の冷却水の温度との偏差が大きいほど、基本周期を短くする。これにより、ラジエータ３７によって冷却された冷却水がヒーターコア３４に流入する場合に、ラジエータ３７によって冷却された冷却水が大量にヒーターコア３４に流入することを抑制し、目標吹き出し温度に対してヒーターコア３４によって温められた空気の吹き出し温度がハンチングすることを抑制することができる。また、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度と、ラジエータ３７出口の冷却水の温度との偏差が小さいほど、基本周期を長くする。これにより、三方弁３０の切り替え回数を少なくし、三方弁３０の耐久性を向上することができる。
【００５６】
ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度よりも高く、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度に近付くほど、連通時間が短くなり、遮断時間が長くなる。ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度が目標吹き出し温度に近付くと、ラジエータ３７によって冷却され、ヒーターコア３４に流入する冷却水の流量を少なくすることで、ヒーターコア３４によって温められた空気の吹き出し温度を目標吹き出し温度に近付けることができる。
【００５７】
外気温を検出可能な第１温度センサ５０からの信号に基づいてラジエータ３７出口の冷却水の温度を推定することで、新たに温度センサを設けず、従来備わっている温度センサを用いてラジエータ３７出口の冷却水の温度を検出することができる。
【００５８】
第２温度センサ５１を用いてヒーターコア３４に流入する直前の冷却水の温度を検出することで、ヒーターコア３４の温度を正確に検出することができる。
【００５９】
次に本発明の第２実施形態について図５を用いて説明する。
【００６０】
図５は、第２実施形態の電動車両の空調装置１のシステム構成図である。ここでは、第１実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
【００６１】
第２実施形態の空調装置１は、流量センサ５２を備える。流量センサ５２は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが連通した場合にヒーターコア３４に流入する冷却水の流量を検出可能となる箇所に設けられる。具体的には、流量センサ５２は、メインヒーター３３とコンデンサ１１との間に設けられる。
【００６２】
コントローラ５は、第１温度センサ５０からの信号、第２温度センサ５１からの信号、および流量センサ５２からの信号に基づいて三方弁３０を制御する。
【００６３】
第３ウォーターポンプ４０は、モータ３８の負荷などに応じて回転速度を変更することができ、冷却水の流量を変更することができる。
【００６４】
次に、第２実施形態における空調制御について図６のフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
ステップＳ２００からステップＳ２０３までの制御は、第１実施形態のステップＳ１００からステップＳ１０３までの制御と同じなので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
ステップＳ２０４では、コントローラ５は、記憶している最大流量に基づいて図７のマップから補正周期を算出する。最大流量は、前回の制御時において三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とを連通した場合の最大流量である。図７は、最大流量と補正周期との関係を示すマップである。補正周期は、最大流量が多いほど、長くなる。
【００６７】
ステップＳ２０５では、コントローラ５は、基本周期から補正周期を減算し、最終周期（所定周期）を算出する。最終周期は、補正周期が長い程、つまり最大流量が多いほど短くなる。第１サイクル７と第２サイクル８とが連通し、ヒーターコア３４に流入する冷却水の流量が多い場合には、ラジエータ３７によって冷却された温度の低い冷却水がヒーターコア３４に到達するまでの時間が短くなる。そのため、ヒーターコア３４の温度変化が大きくなる。従って、最大流量が多い場合には、最終周期を短くする。
【００６８】
ステップＳ２０６では、コントローラ５は、ラジエータ３７出口の冷却水の温度、ヒーターコア３４に流入する冷却水の温度、目標吹き出し温度に基づいて図４のマップから連通時間比率と遮断時間比率とを算出する。
【００６９】
ステップＳ２０７では、コントローラ５は、最終周期と連通時間比率と遮断時間比率とに基づいて連通時間と遮断時間とを算出する。
【００７０】
ステップＳ２０８では、コントローラ５は、最終周期と、連通時間と、遮断時間とに基づいて三方弁３０を切り替える。
【００７１】
ステップＳ２０９では、コントローラ５は、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とを連通した場合に、ヒーターコア３４に流入する冷却水の流量を流量センサ５２からの信号に基づいて検出し、最大流量を記憶する。記憶した最大流量は、次回の制御時に使用される。なお、新たに最大流量が算出されると、記憶していた最大流量は削除される。
【００７２】
次に第２実施形態の効果について説明する。
【００７３】
第１サイクル７と第２サイクル８とを連通した場合に、ヒーターコア３４に流入する冷却水の最大流量が多いほど、最終周期を短くする。これにより、最終周期中にラジエータ３７によって冷却され、ヒーターコア３４に流入する冷却水の流量を少なくすることができ、目標吹き出し温度に対して空気の吹き出し温度がハンチングすることを抑制することができる。特に、空気の吹き出し温度が目標吹き出し温度に対して下がることを抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７５】
第２実施形態では、前回の制御時において三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とを連通した場合の最大流量を使用して補正周期を算出したが、第３ウォーターポンプ４０の流量をモータ３８の負荷などから推定し、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とを連通する場合の最大流量を推定し、補正周期を算出してもよい。
【００７６】
第２実施形態では、第３ウォーターポンプ４０の流量を可変としたが、第２ウォーターポンプ３５の流量を可変、または第２ウォーターポンプ３５の流量および第３ウォーターポンプ４０の流量を可変としてもよい。
【００７７】
第２実施形態では、最大流量に基づいて補正周期を算出したが、平均流量を算出し、平均流量に基づいて補正周期を算出してもよい。
【００７８】
車両の車種毎に冷却水の流量が異なる場合があるが、基本的な電動車両用の空調装置の基本周期を設定し、冷却水の流量が基本的な空調装置とは異なる場合に、第２実施形態の方法により、空調装置毎に補正周期を設定し、空調装置に応じた最終周期を設定してもよい。
【００７９】
上記実施形態では、電動車両の空調装置１について説明したが、ハイブリッド車両の空調装置に使用してもよい。
【００８０】
上記実施形態では、三方弁３０を用いて説明したが、１つの三方弁３０の代わりに２つの制御弁を用い、２つの制御弁を制御することで、第１サイクル７と第２サイクル８とを連通、または遮断してもよい。
【００８１】
上記実施形態では、外気温からラジエータ３７出口の冷却水の温度を推定したが、ラジエータ３７出口の冷却水を温度センサによって検出してもよい。
【００８２】
上記実施形態では１つのコントローラ５によって、冷媒サイクル２、低水温サイクル３、および高水温サイクル４を制御したが異なるコントローラによって制御してもよい。
【００８３】
低水温サイクル３において第２冷媒としては、液体、気体いずれの冷媒を用いてもよい。また、高水温サイクル４において冷却水に限られず、液体、気体の冷媒を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１      空調装置（車両用空調装置）
２      冷媒サイクル（冷凍サイクル）
５      コントローラ（第１温度検出手段、第２温度検出手段、温度差検出手段、流路切替時間設定手段、制御手段、流量検出手段）
７      高水温サイクル（冷媒循環装置）
１１    コンデンサ（凝縮器）
３０    三方弁（流路切替手段）
３４    ヒーターコア
３６    第１流路
４１    第２流路
【図１】
2014136567.tif 000003
【図２】
2014136567.tif 000004
【図３】
2014136567.tif 000005
【図４】
2014136567.tif 000006
【図５】
2014136567.tif 000007
【図６】
2014136567.tif 000008
【図７】
2014136567.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月6日(2013.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手段と、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定する流路切替時間設定手段と、
前記流路切替時間設定手段によって設定した前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御する制御手段とを備える冷媒循環装置であって、
前記流路切替時間設定手段は、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷媒循環装置であって、
前記流路切替時間設定手段は、前記第１流路を流れる前記冷媒の温度が目標温度よりも高く、前記第１流路を流れる前記冷媒の温度が前記目標温度に近付くほど、前記連通時間を短くし、前記遮断時間を長くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷媒循環装置であって、
前記第１流路と前記第２流路とを連通した場合に前記第１流路を流れる前記冷媒の流量を検出する流量検出手段を備え、
前記流路切替時間設定手段は、前記流量検出手段によって検出した前記流量が多いほど、前記所定周期を短くすることを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つの冷媒循環装置を備えた車両用空調装置であって、
前記第１流路を流れる前記冷媒と熱交換を行い、前記冷媒を加熱する凝縮器を有する冷凍サイクルを備え、
前記冷媒循環装置は、前記凝縮器によって加熱された前記冷媒によって空気を加熱するヒーターコアを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用空調装置であって、
前記第１温度検出手段は、前記ヒーターコアに流入する前記冷媒の温度を検出することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両用空調装置であって、
前記第２流路において前記冷媒を外気によって冷却する冷却手段を備え、
前記第２温度検出手段は、外気温を検出し、前記外気温に基づいて前記第２流路の前記冷媒の温度を検出することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項７】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置を制御する冷媒循環装置の制御方法であって、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出し、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出し、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出し、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くし、
前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御することを特徴とする冷媒循環装置の制御方法。
【請求項８】
冷媒が循環する第１流路と、
冷媒が循環する第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通、または遮断する流路切替手段とを備える冷媒循環装置において、前記流路切替手段の切り替えをコンピュータで制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第１温度検出手順と、
前記第２流路を流れる前記冷媒の温度を検出する第２温度検出手順と、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差を算出する温度差算出手順と、
所定周期、前記所定周期における前記第１流路と前記第２流路との連通時間および遮断時間を設定し、前記温度差が大きいほど、前記所定周期を短くする周期変更手順と、
前記連通時間および前記遮断時間に基づいて前記流路切替手段を制御する制御手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
冷媒が循環する第１流路及び第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路とを連通する接続通路と、
前記接続通路における冷媒の流通を遮断可能な弁装置と、
前記第１流路に設けられた第１温度センサと、
前記第２流路に設けられた第２温度センサと、を備え、
前記弁装置は、前記接続通路における冷媒の流通と遮断を所定周期で繰り返し行うことが可能であり、
前記第１流路を流れる前記冷媒の温度と前記第２流路を流れる前記冷媒の温度との温度差が大きいほど、前記所定周期が短いことを特徴とする冷媒循環装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のさらに別の態様に係る冷媒循環装置は、冷媒が循環する第１流路及び第２流路と、第１流路と第２流路とを連通する接続通路と、接続通路における冷媒の流通を遮断可能な弁装置と、第１流路に設けられた第１温度センサと、第２流路に設けられた第２温度センサと、を備え、弁装置は、接続通路における冷媒の流通と遮断を所定周期で繰り返し行うことが可能であり、第１流路を流れる冷媒の温度と第２流路を流れる冷媒の温度との温度差が大きいほど、所定周期が短い。