(57)【要約】【課題】パワー素子を冷却液で冷却する場合においても、パワー素子温度推定値を正確に推定する車両用ヒートポンプ装置を提供すること。【解決手段】この車両用ヒートポンプ装置は、吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構および前記圧縮機構を駆動する電動モータを有する電動圧縮機と、電源から給電される直流電力を交流電力に変換して前記電動モータへ供給する電力用半導体と、前記電力用半導体と近接配置され、前記冷媒との間で熱交換を行う冷却液の通路と、複数のパラメータを用いて、前記電力用半導体の温度を推定する制御部と、を具備し、前記複数のパラメータには、前記冷却液に関するパラメータが含まれる構成を採る。【選択図】図７
2014061765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ヒートポンプ装置であって、
吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構および前記圧縮機構を駆動する電動モータを有する電動圧縮機と、
電源から給電される直流電力を交流電力に変換して前記電動モータへ供給する電力用半導体と、
前記電力用半導体と近接配置され、前記冷媒との間で熱交換を行う冷却液の通路と、
複数のパラメータを用いて、前記電力用半導体の温度を推定する制御部と、
を具備し、
前記複数のパラメータには、前記冷却液に関するパラメータが含まれる、
車両用ヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記冷却液に関するパラメータは、前記冷却液の流量および水温の少なくとも１つである、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記冷却液の流量は、前記冷却液を輸送するウォータポンプの回転数に基づいて決定される、
請求項２に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記冷媒と前記冷却液との間で熱交換を行う水冷媒熱交換器を、さらに具備し、
前記冷却液の水温は、前記水冷媒熱交換器の入口側の水温、または、出口側の水温である、
請求項２に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記水冷媒熱交換器は、前記電動圧縮機が吐出した高温高圧冷媒から、前記車両用ヒートポンプ装置の外部より導入された冷却液へ放熱させる高温側水冷媒熱交換器であり、
前記通路は、前記高温側水冷媒熱交換へ導入される前記冷却液の通路、もしくは、前記高温側水冷媒熱交換から導出された前記冷却液の通路である、
請求項４に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記水冷媒熱交換器は、前記車両用ヒートポンプ装置の外部から導入された冷却液を、前記電動圧縮機へ導入される低温低圧冷媒で冷却する低温側水冷媒熱交換器であり、
前記通路は、前記低温側水冷媒熱交換器へ導入される前記冷却液の通路、もしくは、前記低温側水冷媒熱交換器から導出された前記冷却液の通路である、
請求項４に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記複数のパラメータには、前記電力用半導体が配設される基板の温度が含まれる、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記複数のパラメータには、前記電動圧縮機の回転数、または、前記電動圧縮機に備わる電動モータに流れるモータ電流の値が含まれる、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記制御部は、推定した前記電力用半導体の温度が所定の温度以上である場合、前記電力用半導体への電力供給を停止させる制御、または、前記電動圧縮機の回転数を抑制する制御を行う、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気で走行する自動車では、空調装置の冷媒を圧縮する圧縮機として電動圧縮機が採用される。電動圧縮機は、圧縮機構を動かす電動モータと、電動モータを駆動する駆動回路（例えばインバータ回路）とを備える。駆動回路は発熱するため冷却する必要がある。駆動回路を冷却する技術として、例えば、特許文献１に開示の負荷駆動装置の過熱保護装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、温度センサが絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）近傍の金属ケースに固定またはＩＧＢＴチップに集積され、金属ケースの反実装面に設けられたフィンが空冷される過熱保護装置が開示されている。この過熱保護装置は、温度センサが検出した温度変化速度が上昇方向に大きい場合に、ＩＧＢＴの通電電流の減少速度を増大させることでＩＧＢＴの過熱を防止する。
【０００４】
また、以前より、コンプレッサから吐出された高温高圧冷媒によって冷却水を加熱し、この加熱された冷却水を用いて暖房を行う車両用空気調和装置が提案されている（特許文献２を参照）。特許文献２には、高温高圧冷媒によって加熱された冷却水（温水）を用いて、電力用半導体を冷却する構成が開示されている（特許文献２の図２０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８３３８３号公報
【特許文献２】特開平０８−１９７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の過熱保護装置では、電力用半導体（ＩＧＢＴ）を空気で冷却しているため、上記特許文献２のように、電力用半導体を冷却液で冷却する場合には、電力用半導体温度推定値に誤差が生じるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、電力用半導体を冷却液で冷却する場合においても、電力用半導体の温度を正確に推定する車両用ヒートポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る車両用ヒートポンプ装置は、吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構および前記圧縮機構を駆動する電動モータを有する電動圧縮機と、電源から給電される直流電力を交流電力に変換して前記電動モータへ供給する電力用半導体と、前記電力用半導体と近接配置され、前記冷媒との間で熱交換を行う冷却液の通路と、複数のパラメータを用いて、前記電力用半導体の温度を推定する制御部と、を具備し、前記複数のパラメータには、前記冷却液に関するパラメータが含まれる構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電力用半導体を冷却液で冷却する場合においても、電力用半導体の温度を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用ヒートポンプ装置を示す斜視図
【図２】実施の形態の車両用ヒートポンプ装置を示す一部破断図
【図３】実施の形態の車両用ヒートポンプ装置の冷媒および冷却液の流れについて説明する図
【図４】車両用ヒートポンプ装置のインバータの周辺を示す一部破断の斜視図
【図５】図４のＥ−Ｅ線断面図
【図６】車両用ヒートポンプ装置のパワー素子周辺の構成を示す模式図
【図７】車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺の構成を示すブロック図
【図８】車両用ヒートポンプ装置の制御部の処理手順を示すフロー図
【図９】（ａ）パワー素子温度とウォータポンプ回転数との関係の一例を示す図、（ｂ）パワー素子温度と冷却液水温との関係の一例を示す図
【図１０】実際のパワー素子温度と推定パワー素子温度との関係の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００１２】
＜車両用ヒートポンプ装置の構成＞
まず、本発明の実施の形態における各構成について、図１および図２を用いて説明する。図１および図２は、本実施の形態に係る車両用ヒートポンプ装置の構成を示す図である。
【００１３】
車両用ヒートポンプ装置１は、車両に搭載される装置であり、低温側水冷媒熱交換器１１０と、高温側水冷媒熱交換器１１１と、冷媒を圧縮し吐出する電動圧縮機１１２と、コンプレッサ筐体１０９等を備える。ここで、車両とは、例えば、電気自動車である。電気自動車とは、例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、またはＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）等、車両に搭載されている蓄電池を用いて走行する車両である。
【００１４】
車両用ヒートポンプ装置１は、その内部にヒートポンプを有し、ヒートポンプの冷媒と低温側の冷却液（第２の冷却液に相当）および高温側の冷却液（第１の冷却液に相当）との間で熱交換を行う。低温側の冷却液と高温側の冷却液とは、車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入される。
【００１５】
冷媒は、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）など、電気自動車に要求される極低温の環境下でもヒートポンプサイクルの効率を向上できる一方、作動圧力が高くなるものが採用される。
【００１６】
冷却液は、例えば、エチレングリコール水溶液などの液体である。冷却液は、不凍液であれば良く、エチレングリコール水溶液以外にプロピレングリコール水溶液を用いることも可能である。
【００１７】
高温側の冷却液は、高温側導入管１０４を介してコンプレッサ筐体１０９の外部から導入される（図１の矢印Ｂ）。この導入された冷却液は、高温側水冷媒熱交換器１１１にて加熱され、高温側導出管１０５から導出される（図１の矢印Ｂ）。冷却液は、高温側ウォータポンプ１０１が備える電動モータの駆動力にて輸送される。
【００１８】
高温側水冷媒熱交換器１１１は、高温高圧の冷媒が流れる通路と高温側の冷却液が流れる通路とを備え、これら通路の間で熱を移動させるように構成されている。
【００１９】
低温側の冷却液は、低温側導入管１０６を介して車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入される（図１の矢印Ａ）。導入された冷却液は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて冷却され、低温側導出管１０７から導出される（図１の矢印Ａ）。冷却液は、低温側ウォータポンプ１０２が備える電動モータの駆動力にて輸送される。
【００２０】
低温側水冷媒熱交換器１１０は、低温低圧の冷媒が流れる通路と低温側の冷却液が流れる通路とを備え、これらの通路の間で熱を移動させるように構成されている。
【００２１】
電動圧縮機１１２は、電動モータ１１２ａと圧縮機構１１２ｂとにより構成される。圧縮機構１１２ｂは、電動モータ１１２ａが発生する駆動力により冷媒を圧縮して吐出する機構である。圧縮機構１１２ｂは、例えば、スクロール型を用いることができる。電動モータ１１２ａは、インバータ（駆動回路に相当）１１３により電気的に駆動される。インバータ１１３は電力用半導体（例えばＩＧＢＴ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を有しており、給電部１０３から給電される直流電力を３相交流電力に変換して電動モータ１１２ａへ供給する。電力用半導体は、パワー半導体、パワー素子とも呼ばれる。
【００２２】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、電動圧縮機１１２の冷媒の入口の上流にアキュムレータ１０８を備える。アキュムレータ１０８は、冷媒を気体と液体に分離させることで、電動圧縮機１１２へ気体の冷媒のみを供給する役割をなす。電動圧縮機１１２の破壊を防止するためである。
【００２３】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、低温側水冷媒熱交換器１１０の冷媒の入口の上流に膨張弁１１４を備える。膨張弁１１４は、熱量を変化させずに高圧の冷媒を膨張させて低圧にすることで、冷媒を低温にして低温側水冷媒熱交換器１１０へ送る。
【００２４】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、車両用ヒートポンプ装置１の外部から電源供給を受けるための給電部１０３を備える。給電部１０３は、コンプレッサ筐体１０９の外壁に備える。給電部１０３へ供給された電気エネルギーは、電動圧縮機１１２、高温側ウォータポンプ１０１、および、低温側ウォータポンプ１０２のそれぞれが備える電動モータの駆動に用いられる。
【００２５】
＜車両用ヒートポンプ装置の動作＞
次に、図３を用いて車両用ヒートポンプ装置１の冷媒と冷却液の流れについて説明する。
【００２６】
始めに、冷媒の流れを説明する。図３の矢印Ｃは冷媒の流れる方向を示している。冷媒は、電動圧縮機１１２、高温側水冷媒熱交換器１１１、膨張弁１１４、低温側水冷媒熱交換器１１０を、この順で流れる。この冷媒の流れにより、ヒートポンプサイクルが構成される。
【００２７】
電動圧縮機１１２で圧縮された高温高圧の冷媒は、高温側水冷媒熱交換器１１１にて熱を放出して液体となる。液体となった冷媒は、膨張弁１１４にて急激に膨張され、低温低圧の冷媒となる。この低温低圧の冷媒は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒はアキュムレータ１０８を通過して電動圧縮機１１２にて再度、圧縮される。
【００２８】
続いて、冷却液の流れを説明する。高温側導入管１０４を介してコンプレッサ筐体１０９の外部から導入された冷却液は、水温検出部１２２（図示せず）によって水温が検出され、高温側水冷媒熱交換器１１１にて高温の冷媒と熱交換を行って加熱される。加熱された冷却液は、高温側導出管１０５から導出される。
【００２９】
低温側導入管１０６を介して車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入された冷却液は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて低温の冷媒と熱交換を行って冷却され、低温側導出管１０７から導出される。
【００３０】
このように、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１では、装置内だけで冷媒を循環させてヒートポンプサイクルを実現している。さらに、高温側水冷媒熱交換器１１１および低温側水冷媒熱交換器１１０は、空気ではなく液体（冷却液）と冷媒との間で熱交換を行う。この構成により、車両用ヒートポンプ装置１は、冷却液を介して車両用ヒートポンプ装置１から離れた箇所から熱を吸収し、車両用ヒートポンプ装置１から離れた箇所へ熱を放出することができる。
【００３１】
＜インバータの冷却構造＞
図４は、車両用ヒートポンプ装置のインバータの周辺を示す一部破断の斜視図である。図５は、図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３２】
本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１は、図４に示すように、回路収容部１２０と、回路冷却用通路１３０とを備えている。
【００３３】
回路冷却用通路１３０は、図５に示すように、高温側の冷却液が迂回して流れる通路であり、コンプレッサ筐体１０９に設けられている。回路冷却用通路１３０は、コンプレッサ筐体１０９と一体成型された構成としてもよいし、別の金属成型部品をコンプレッサ筐体１０９に溶接または締結した構成としてもよい。
【００３４】
回路冷却用通路１３０は、上流端が冷却液の導入口１１１ｂｉｎにつながり、下流端が高温側水冷媒熱交換器１１１の通路１１１ｂの入口につながっている。回路冷却用通路１３０は、壁１２１を挟んで回路収容部１２０と隣接し、且つ、壁１２１と接触する面積が大きく構成されている。具体的には、回路冷却用通路１３０は、壁１２１側から見た回路冷却用通路１３０の通路幅が広く形成されている。
【００３５】
回路収容部１２０は、インバータ１１３を収容する空間であり、コンプレッサ筐体１０９に設けられている。回路収容部１２０は、コンプレッサ筐体１０９と一体成型された構成としてもよいし、別の金属成型部品をコンプレッサ筐体１０９に溶接または締結した構成としてもよい。
【００３６】
回路収容部１２０は、低温側水冷媒熱交換器１１０と電動圧縮機１１２との間に配置され、壁１２１を挟んで回路冷却用通路１３０と隣接している。なお、回路収容部１２０は、電動圧縮機１１２の近傍で、且つ、高温側の冷却液の通路に近接できればどのような配置としてもよい。
【００３７】
インバータ１１３は、回路収容部１２０の中で、壁１２１に接触して固定されている。具体的には、インバータ１１３に含まれるパワー素子１３５が、壁１２１に直接に接触して固定されている。なお、インバータ１１３のパワー素子１３５が、熱伝導の高い放熱体を介して壁１２１に接触した構成としてもよい。
【００３８】
このような構成により、インバータ１１３は、壁１２１を介して回路冷却用通路１３０の冷却液に熱を放出し、高温側の冷却液によって冷却される。
【００３９】
＜パワー素子周辺の構造＞
次に、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１のパワー素子１３５周辺の構造について説明する。
【００４０】
図６は、車両用ヒートポンプ装置のパワー素子周辺の構成を示す模式図である。基板温度測定部１３１は、サーミスタ等のセンサであり、プリント基板１３に配設されている。基板温度測定部１３１は、プリント基板１３に配設された熱に弱い素子（例えば、フォトカプラ等）を保護することを目的として、プリント基板１３の温度を測定する。
【００４１】
＜インバータ周辺の機能ブロック＞
次に、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１のインバータ１１３周辺における機能ブロックについて説明する。
【００４２】
図７は、車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺の構成を示すブロック図である。なお、図７では、車両用ヒートポンプ装置１と共に、電力を充放電する蓄電池３０１、エアコンを制御するエアコン制御装置（エアコンＥＣＵ）３０２も記載する。
【００４３】
図７より、車両用ヒートポンプ装置１は、電動圧縮機１１２、インバータ１１３、水温検出部１２２、および、ウォータポンプ回転数検出部１２５を含む。
【００４４】
水温検出部１２２は、車両用ヒートポンプ装置１の高温側導入管１０４を介してコンプレッサ筐体１０９の外部から導入された冷却液の水温を検出し、検出した水温を制御部１３３に出力する。
【００４５】
ウォータポンプ回転数検出部１２５は、高温側ウォータポンプ１０１の回転数を検出し、検出した回転数を制御部１３３に出力する。なお、ウォータポンプ回転数に基づいて、冷却液の流量が決定される。
【００４６】
電動圧縮機１１２は、電動モータ１１２ａおよび圧縮機構１１２ｂを含む。電動圧縮機１１２は、インバータ１１３の制御により冷媒を圧縮する。
【００４７】
インバータ１１３は、基板温度測定部１３１、モータ電流検出部１３２、制御部１３３、駆動部１３４およびパワー素子１３５を含む。インバータ１１３は、電動モータ１１２ａに対して駆動制御を行う。
【００４８】
インバータ１１３において、基板温度測定部１３１は、サーミスタ等のセンサを用いて、プリント基板１３の温度を測定し、測定したプリント基板１３の温度を制御部１３３に出力する。
【００４９】
モータ電流検出部１３２は、電動モータ１１２ａに流れた電流（モータ電流）を検出し、検出したモータ電流を制御部１３３に出力する。また、モータ電流は、モータトルクに相当するパラメータである。
【００５０】
制御部１３３は、電動モータ１１２ａの駆動開始を指示する駆動ＯＮのエアコン制御信号がエアコン制御装置３０２から出力された場合には、水温検出部１２２から出力された冷却液の水温、ウォータポンプ回転数検出部１２５から出力された高温側ウォータポンプ１０１の回転数、基板温度測定部１３１から出力されたプリント基板１３の温度、および、モータ電流検出部１３２から出力された電動モータ１１２ａのモータ電流に基づいて、パワー素子１３５の温度を推定する。制御部１３３は、推定したパワー素子１３５の温度に基づいて、パワー素子１３５への電力供給を停止するか否かを制御する。この制御は、制御部１３３がパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）信号を生成して駆動部１３４へ出力することによって行われる。なお、制御部１３３の詳細な処理手順については後述する。
【００５１】
また、制御部１３３は、電動モータ１１２ａの駆動停止を指示する駆動ＯＦＦのエアコン制御信号がエアコン制御装置３０２から出力された場合には、ＰＷＭ信号を生成して駆動部１３４へ出力し、電動モータ１１２ａの駆動を停止する制御を行う。
【００５２】
駆動部１３４は、ＰＷＭ信号を用いた上記制御に従ってパワー素子１３５を駆動する。すなわち、駆動部１３４は、制御部１３３から出力されたＰＷＭ信号に従って、パワー素子１３５を通電または遮断する制御を行う。
【００５３】
パワー素子１３５は、駆動部１３４の制御に従って、蓄電池３０１から供給される直流電流を通電または遮断する。これにより、パワー素子１３５は、蓄電池３０１から供給される直流電流を交流電流に変換して電動モータ１１２ａに供給し、電動モータ１１２ａを駆動する。
【００５４】
電動モータ１１２ａは、パワー素子１３５から供給される交流電流によって回転し、圧縮機構１１２ｂを駆動させる。
【００５５】
圧縮機構１１２ｂは、電動モータ１１２ａにより駆動されて冷媒を圧縮する。
【００５６】
＜制御部における処理手順の詳細＞
次に、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１における制御部１３３の処理手順を詳細に説明する。
【００５７】
図８は、車両用ヒートポンプ装置の制御部の処理手順を示すフロー図である。図８において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）４０１では、制御部１３３は、エアコン制御装置３０２から駆動ＯＮのエアコン制御信号を取得し、ＳＴ４０２では、取得したエアコン制御信号に基づいて、電動圧縮機１１２の設定を変更するか否かを判定する。設定を変更する（ＹＥＳ）場合には、ＳＴ４０３に移行し、設定を変更しない（ＮＯ）場合には、ＳＴ４０４に移行する。ＳＴ４０３では、制御部１３３は、パワー素子１３５への電力供給を制御して、電動圧縮機１１２の設定を変更する。
【００５８】
ＳＴ４０４では、制御部１３３は、基板温度測定部１３１からプリント基板１３の温度を取得し、ＳＴ４０５では、モータ電流検出部１３２からモータ電流を取得する。
【００５９】
また、ＳＴ４０６では、制御部１３３は、ウォータポンプ回転数検出部１２５から高温側ウォータポンプ１０１の回転数を取得し、ＳＴ４０７では、水温検出部１２２から高温側の冷却液の水温を取得する。
【００６０】
ＳＴ４０８では、制御部１３３は、取得したプリント基板１３の温度、高温側ウォータポンプ回転数、水温検出部１２２から取得した高温側の冷却液の水温、および電動モータ１１２ａのモータ電流に基づいて、パワー素子１３５の温度を推定する。
【００６１】
ＳＴ４０９では、制御部１３３は、推定したパワー素子１３５の温度が動作上限温度Ｔｍａｘ以上であるか否かを判定し、Ｔｍａｘ以上である（ＹＥＳ）場合には、ＳＴ４１０へ移行し、Ｔｍａｘ未満である（ＮＯ）場合には、処理を終了する。
【００６２】
ＳＴ４１０では、制御部１３３は、パワー素子１３５への電力供給の停止、または、電動圧縮機１１２の回転数を抑制する制御を行い、処理を終了する。
【００６３】
＜パワー素子温度の推定＞
図９（ａ）は、パワー素子温度とウォータポンプ回転数との関係の一例を示し、図９（ｂ）は、パワー素子温度と冷却液水温との関係の一例を示している。ただし、図９（ａ）では、ウォータポンプ回転数のみを変動させ、図９（ｂ）では、冷却液水温のみを変動させており、その他のパラメータを固定したときのパワー素子温度を求めている。また、図９では、これらの関係を概念的に示している。図９から分かるように、パワー素子温度とウォータポンプ回転数とは負の相関関係にあり、パワー素子温度と冷却液水温とは正の相関関係にある。これらの点を考慮して、制御部１３３は、推定パワー素子温度Ｔtr_estを、例えば、以下の式（１）によって算出する。
【数１】
2014061765.tif 000003
【００６４】
ここで、Ｔｐｃｂはプリント基板１３の温度、ＲＰＭｗｐは高温側ウォータポンプ１０１の回転数、Ｉｍは電動モータ１１２ａのモータ電流、Ｔｗは高温側の冷却液の水温である。また、αは負の値を取る所定の係数であり、β、γ、δはそれぞれ正の値を取る所定の係数である。なお、電動モータ１１２ａのモータ電流Ｉｍに代えて、電動圧縮機１１２の回転数ｒｐｍｃｍｐを用いてもよい。
【００６５】
図１０に、実際のパワー素子温度と推定パワー素子温度との関係の一例を示す。図１０において、実線Ｌ１は、冷却液に関するパラメータであるウォータポンプ回転数、冷却液水温を含め、上式（１）によって求めた推定パワー素子温度と実際のパワー素子温度との関係を示す。また、点線Ｌ２は、冷却液に関するパラメータを含めずに求めた推定パワー素子温度と実際のパワー素子温度との関係を示す。
【００６６】
前述のごとく、パワー素子温度とウォータポンプ回転数とは負の相関関係がある。すなわち、ウォータポンプ回転数が上がるほど、パワー素子温度は低下する。このため、例えば、冷却液に関するパラメータとしてウォータポンプ回転数（冷却液の水量）を考慮しない場合、点線Ｌ２に示すようにパワー素子温度が実際の温度よりも高く推定されてしまう。これに対して、冷却液に関するパラメータを考慮してパワー素子温度を推定した実線Ｌ１の方が、推定パワー素子温度と実際のパワー素子温度との誤差が少ない。
【００６７】
＜実施の形態の効果＞
このように、本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１によれば、パワー素子１３５が冷却液で冷却される場合において、制御部１３３が、冷却液の水温およびウォータポンプ回転数（冷却液の流量）を用いて、パワー素子１３５の温度を推定することにより、推定パワー素子温度と実際のパワー素子温度との誤差が少なくなり、パワー素子１３５の温度を正確に推定することができる。
【００６８】
また、本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１によれば、パワー素子１３５の熱が基板温度測定部１３１に伝わるのに時間を要し、温度検出遅延が生じるが、パワー素子１３５の温度の推定に要する時間遅延を低減することができる。
【００６９】
また、本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１によれば、パワー素子１３５近傍に配設されない安価なセンサ（基板温度測定部１３１）を用いても、パワー素子１３５の温度を推定することができ、コストを削減することができる。
【００７０】
＜変形例＞
なお、上記実施の形態では、式（１）において、冷却液に関するパラメータとして、ウォータポンプ回転数（冷却液の水量）、冷却液の水温を用いて、パワー素子１３５の温度を推定すると説明した。しかし、冷却液に関するパラメータとして、ウォータポンプ回転数および冷却液の水温の少なくとも１つを用いて、吐出温度を推定してもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態では、インバータ１１３が有するパワー素子１３５が高温側水冷媒熱交換器１１１の導入側の冷却液により冷却される構成を例にとって説明した。しかし、パワー素子１３５は、高温側水冷媒熱交換器１１１の導出側の冷却液（図３のＳ１の位置）、低温側水冷媒熱交換器１１０の導入側の冷却液（図３のＳ２の位置）、もしくは、低温側水冷媒熱交換器１１０の導出側の冷却液（図３のＳ３の位置）により冷却される構成を採用してもよい。この場合、水温検出部１２２は、パワー素子１３５を冷却する冷却液の水温を検出し、ウォータポンプ回転数検出部１２５は、パワー素子１３５を冷却する冷却液を輸送する側のウォータポンプの回転数を検出する。
【００７２】
また、上記実施の形態では、水温検出部１２２が高温側水冷媒熱交換器１１１の入口側で冷却液の水温を検出すると説明した。しかし、水温検出部１２２は、高温側水冷媒熱交換器１１１の出口側で冷却液の水温を検出してもよいし、入口側と出口側の水温の差分を検出してもよい。低温側の冷却液の水温を検出する場合も同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明にかかる車両用ヒートポンプ装置は、車両内の各部の温度を調整するシステム等に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両用ヒートポンプ装置
１０１  高温側ウォータポンプ
１０２  低温側ウォータポンプ
１０３  給電部
１０４  高温側導入管
１０５  高温側導出管
１０６  低温側導入管
１０７  低温側導出管
１０８  アキュムレータ
１０９  コンプレッサ筐体
１１０  低温側水冷媒熱交換器
１１１  高温側水冷媒熱交換器
１１１ｂ  冷却液の通路
１１２  電動圧縮機
１１２ａ  電動モータ
１１２ｂ  圧縮機構
１１３  インバータ
１１４  膨張弁
１２０  回路収容部
１２１  壁
１２２  水温検出部
１２５  ウォータポンプ回転数検出部
１３  プリント基板
１３０  回路冷却用通路
１３１  基板温度測定部
１３２  モータ電流検出部
１３３  制御部
１３４  駆動部
１３５  パワー素子
３０１  蓄電池
３０２  エアコン制御装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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