(57)【要約】【課題】冷媒量を精度よく推定可能な冷媒量推定装置、および当該冷媒量推定装置を備える冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷媒量推定装置３０は、冷凍サイクル装置２０の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、循環回路２００内の冷媒量を推定する冷媒量推定部３０ａを備える。また、冷媒量推定装置３０は、冷媒量推定部３０ａで推定された冷媒量が冷媒の充填時に計量された実冷媒量に近付くように、推定パラメータを補正するパラメータ補正部３０ｂを備える。そして、冷媒量推定部３０ａは、冷媒の状態量を含む物理量、およびパラメータ補正部３０ｂにて補正された推定パラメータに基づいて、循環回路２００内の冷媒量を推定する。【選択図】図５
2018204885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（１）に搭載され、冷媒の循環回路（２００）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（２０）に適用される冷媒量推定装置であって、
前記冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、前記循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定部（３０ａ）と、
前記冷媒量推定部で推定された冷媒量が冷媒の充填時に計量された実冷媒量に近付くように、前記推定パラメータを補正するパラメータ補正部（３０ｂ）と、を備え、
前記冷媒量推定部は、冷媒の状態量を含む物理量、および前記パラメータ補正部にて補正された前記推定パラメータに基づいて、前記循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定装置。
【請求項２】
前記パラメータ補正部は、前記実冷媒量と前記冷媒量推定部で推定された冷媒量との差分量を目的変数とし、前記冷媒量推定部にて冷媒量を推定した際の冷媒の状態量を含む物理量を説明変数とする回帰分析により前記差分量に関する数理モデルを決定し、決定した前記数理モデルによって前記推定パラメータを補正する請求項１に記載の冷媒量推定装置。
【請求項３】
前記パラメータ補正部は、冷媒の状態量を含む物理量の変動が所定の範囲内に収まる安定状態で前記冷凍サイクル装置が稼働している状態で、前記推定パラメータを補正する請求項１または２に記載の冷媒量推定装置。
【請求項４】
前記パラメータ補正部は、冷媒の充填後において前記冷凍サイクル装置の初回の稼働時に、前記推定パラメータを補正する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷媒量推定装置。
【請求項５】
前記冷媒量推定部で推定された冷媒量に基づいて、前記循環回路内の冷媒量が予め定めた適正基準量以下であるか否かを判定する異常判定部（３０ｃ）を備える請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷媒量推定装置。
【請求項６】
前記物理量には、前記移動体の稼働状態のうち、前記冷凍サイクル装置の作動に関連性を有する移動体状態量が含まれている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷媒量推定装置。
【請求項７】
前記パラメータ補正部で補正した前記推定パラメータに関する情報を、前記移動体を識別する識別情報に関連付けた状態で、外部のデータ蓄積装置（９０）に出力する出力部（３０ｅ）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷媒量推定装置。
【請求項８】
前記冷凍サイクル装置は、圧縮機（２１）、放熱器（２２）、減圧機器（２３）、蒸発器（２４）を含んで構成されており、
前記冷媒量推定部は、少なくとも前記放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、前記蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、および前記パラメータ補正部にて補正された前記推定パラメータに基づいて、前記循環回路内の冷媒量を推定する請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷媒量推定装置。
【請求項９】
移動体（１）に搭載される蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（２０）であって、
冷媒が循環する循環回路（２００）と、
前記循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定装置（３０）と、を備え、
前記冷媒量推定装置は、
前記冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、前記循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定部（３０ａ）と、
前記冷媒量推定部で推定された冷媒量が、冷媒の充填時における実冷媒量に近付くように、前記推定パラメータを補正するパラメータ補正部（３０ｂ）と、を含んで構成されており、
前記冷媒量推定部は、冷媒の状態量を含む物理量、および前記パラメータ補正部にて補正された前記推定パラメータに基づいて、前記循環回路内の冷媒量を推定する冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が循環する循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定装置、および当該冷媒量推定装置を備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置は、循環回路における冷媒量が不足していると、冷却能力の低下等の不具合が生ずる。また、循環回路における冷媒量が過剰となっていると、凝縮器における液冷媒の滞留や、圧縮機に液冷媒が吸入される等の不具合が生ずる。そこで、冷凍サイクル装置における冷媒の循環回路に対して、適正な量の冷媒を充填する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、家屋やビル等の空調に利用される冷凍サイクル装置では、気密性の高い密閉型の圧縮機が採用される共に、各種配管が溶接によって接合されており、実質的に冷媒漏れが生じない構成となっている。
【０００５】
一方、車両等の移動体に搭載される冷凍サイクル装置では、メンテナンスの都合上、半密閉型または開放型の圧縮機を採用したり、移動体の移動時の振動を吸収するために循環回路の一部にゴム製の配管を採用したりする必要がある。このため、移動体に搭載される冷凍サイクル装置では、圧縮機や配管の一部から微量の冷媒漏れ（いわゆる、スローリーク）が避けられない。
【０００６】
これに対して、特許文献１の如く、予め実施した試験結果に基づいて決定したパラメータを含む汎用の演算式、および循環回路における冷媒の温度や圧力といった状態量に基づいて、循環回路内の冷媒量を推定することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の如く、汎用の演算式に用いるパラメータを固定値とすると、例えば、冷凍サイクル装置を構成する機能品の個体差による誤差が生ずるため、冷媒量の推定精度を充分に確保することができない。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、冷媒量を精度よく推定可能な冷媒量推定装置、および当該冷媒量推定装置を備える冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、移動体（１）に搭載され、冷媒の循環回路（２００）を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（２０）に適用される冷媒量推定装置を対象としている。また、請求項９に記載の発明は、移動体（１）に搭載され、冷媒が循環する循環回路（２００）と、循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定装置（３０）と、を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置（２０）を対象としている。
【００１０】
上記目的を達成するため、冷媒量推定装置は、
冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する冷媒量推定部（３０ａ）と、
冷媒量推定部で推定された冷媒量が冷媒の充填時に計量された実冷媒量に近付くように、推定パラメータを補正するパラメータ補正部（３０ｂ）と、
を含んで構成されている。
【００１１】
そして、冷媒量推定部は、冷媒の状態量を含む物理量、およびパラメータ補正部にて補正された推定パラメータに基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する。
【００１２】
これによると、実機である冷凍サイクル装置を稼働させた際に推定した冷媒量が実冷媒量に近付くように、冷媒量の推定に用いる推定パラメータを補正するので、冷凍サイクル装置を構成する機能品の個体差による誤差を小さくすることが可能となる。この結果、冷媒量を精度よく推定することができる。
【００１３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の冷凍サイクル装置が搭載された車両を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】第１実施形態の冷媒漏れ検知装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図５】循環回路における冷媒量の継時的な変化を説明するための説明図である。
【図６】第１実施形態の冷媒量推定装置が実行する補正係数算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の冷媒量推定装置が実行する冷媒量推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の冷媒量推定装置が実行する補正係数算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】冷凍サイクル装置の稼働時における汎用推定式にて推定された冷媒量の変化を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１６】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態では、本発明の冷凍サイクル装置２０が、移動体である自動車１に搭載された例について説明する。本実施形態の自動車１には、走行用の駆動源および冷凍サイクル装置２０の駆動源として機能するエンジン１０が搭載されている。
【００１７】
冷凍サイクル装置２０は、自動車１の車室内空間を空調する車両用空調装置に適用されている。冷凍サイクル装置２０は、車室内空間に吹き出す空気を所望の温度となるまで冷却する機能を果たす。
【００１８】
図２に示すように、冷凍サイクル装置２０は、冷媒が循環する循環回路２００、圧縮機２１、放熱器２２、減圧機器２３、蒸発器２４を含む蒸気圧縮式の冷凍サイクルとして構成されている。
【００１９】
冷凍サイクル装置２０は、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒であるＲ１３４ａが採用されている。なお、冷媒には、圧縮機２１を潤滑するオイル（すなわち、冷凍機油）が混入されている。オイルの一部は、冷媒と共に循環回路２００を循環する。
【００２０】
圧縮機２１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する機器である。圧縮機２１は、往復動式の圧縮機構を含んで構成されている。なお、圧縮機２１は、回転式の圧縮機構を含む構成となっていてもよい。
【００２１】
本実施形態の圧縮機２１は、外部のエンジン１０から出力される回転駆動力によって駆動される構成となっている。本実施形態の圧縮機２１は、冷媒の吐出容量を変更可能な容量可変型の圧縮機として構成されている。
【００２２】
本実施形態の圧縮機２１は、開放型の圧縮機として構成されている。具体的には、本実施形態の圧縮機２１は、ハウジング２１１を貫通して外部に突き出たシャフト２１２が、エンジン１０からの駆動力によって回転するように、プーリおよびベルト等の動力伝達機構２１３を介してエンジン１０の出力軸１０ａに連結されている。
【００２３】
さらに、本実施形態の圧縮機２１には、エンジン１０からの回転駆動力の伝達をオン・オフする電磁クラッチ２１４が設けられている。本実施形態の圧縮機２１は、電磁クラッチ２１４がオフされることで、その作動が停止される構成となっている。
【００２４】
ここで、本実施形態の圧縮機２１は、シャフト２１２がハウジング２１１を貫通する部位が、メカニカルシールやリップシール等のシール部材２１５によってシールされている。シール部材２１５は、樹脂を含む高分子材料で構成されている。なお、高分子材料は、ガス透過性を有している。このため、圧縮機２１では、ハウジング２１１内部の冷媒がシール部材２１５を介して徐々に外部に透過することがある。
【００２５】
続いて、放熱器２２は、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒を、室外送風機２２１から導入される外気、または、自動車１の走行時のラム圧によって導入される外気との熱交換によって放熱させる熱交換器である。本実施形態の放熱器２２は、エンジンルームのうち、自動車１の走行時のラム圧によって外気が導入される前方部分に配置されている。放熱器２２に流入した冷媒は、外気との熱交換によって凝縮する。なお、外気は、図２の破線矢印ＡＦｏで示すように、放熱器２２を通過する。
【００２６】
続いて、減圧機器２３は、放熱器２２を通過した冷媒を減圧膨張させる膨張弁である。減圧機器２３としては、例えば、蒸発器２４の出口側の温度を所定温度に調整可能に構成された温度式膨張弁が採用されている。
【００２７】
続いて、蒸発器２４は、減圧機器２３で減圧された低温低圧の冷媒を、車室内空間へ空気を送風する室内送風機２４１から供給される送風空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器である。室内送風機２４１から供給される送風空気は、図２の破線矢印ＡＦｃで示すように、蒸発器２４を通過する。室内送風機２４１から供給される送風空気は、蒸発器２４を通過する際に、冷媒の蒸発潜熱によって所望の温度となるまで冷却された後、車室内へ吹き出される。
【００２８】
続いて、循環回路２００は、圧縮機２１、放熱器２２、減圧機器２３、蒸発器２４を複数の配管２０１〜２０４により順次接続して構成される閉回路である。具体的には、循環回路２００は、圧縮機２１の冷媒吐出側と放熱器２２の冷媒入口側とを接続する第１高圧配管２０１、放熱器２２の冷媒出口側と減圧機器２３の冷媒入口側とを接続する第２高圧配管２０２を含んで構成されている。また、循環回路２００は、減圧機器２３の冷媒出口側と蒸発器２４の冷媒入口側とを接続する第１低圧配管２０３、蒸発器２４の冷媒出口側と圧縮機２１の冷媒吸入側とを接続する第２低圧配管２０４を含んで構成されている。
【００２９】
各高圧配管２０１、２０２および各低圧配管２０３、２０４は、基本的に金属製の配管で構成されている。但し、第１高圧配管２０１は、エンジン１０や圧縮機２１の振動を吸収するために、その一部が可撓性に優れた高分子材料（例えば、ゴム、樹脂）を含む第１高分子配管２０１ａで構成されている。同様に、第２低圧配管２０４は、エンジン１０や圧縮機２１の振動を吸収するために、その一部が可撓性に優れた高分子材料（例えば、ゴム、樹脂）を含む第２高分子配管２０４ａで構成されている。
【００３０】
各高分子配管２０１ａ、２０４ａは、金属製の配管で構成された部位に比べて、ガス透過性が高いため、内部を流れる冷媒が徐々に外部に透過してしまうことがある。特に、第１高分子配管２０１ａは、圧縮機２１で圧縮された高圧の冷媒が流れることから、冷媒が外部に漏れ易い傾向がある。
【００３１】
本実施形態の冷凍サイクル装置２０では、圧縮機２１のシール部材２１５や、各高分子配管２０１ａ、２０４ａ等からの冷媒のスローリークが避けられない。このため、冷凍サイクル装置２０は、循環回路２００内の冷媒量を推定する冷媒量推定装置３０を備えている。
【００３２】
図３に示す冷媒量推定装置３０は、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部３１を有する周知のマイクロコンピュータ、およびその周辺回路を含んで構成されている。なお、冷媒量推定装置３０の記憶部３１は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
【００３３】
図３に示すように、冷媒量推定装置３０の入力側には、外気温度を検出する外気温度センサ３０１、内気温度を検出する内気温度センサ３０２、冷凍サイクル装置２０を制御する空調制御装置４０、エンジン１０を制御するエンジン制御装置５０等が接続されている。
【００３４】
冷媒量推定装置３０は、空調制御装置４０が有する空調制御情報、およびエンジン制御装置５０が有する走行制御情報が取得可能なように、空調制御装置４０およびエンジン制御装置５０に対して接続されている。
【００３５】
空調制御装置４０は、その入力側に循環回路２００を流れる冷媒の温度、圧力といった冷媒の状態量を検出する各種センサが接続されている。具体的には、空調制御装置４０には、放熱器２２から流出した高圧冷媒の圧力および温度を検出する高圧側圧力センサ４１および高圧側温度センサ４２が接続されている。また、空調制御装置４０は、蒸発器２４から流出した低圧冷媒の圧力および温度を検出する低圧側圧力センサ４３および低圧側温度センサ４４が接続されている。
【００３６】
本実施形態の冷媒量推定装置３０は、高圧側圧力センサ４１、高圧側温度センサ４２、低圧側圧力センサ４３、低圧側温度センサ４４が検出した情報を空調制御情報として空調制御装置４０から取得可能となっている。
【００３７】
エンジン制御装置５０は、その入力側に、エンジン１０の回転数を検出する回転数センサ５１、自動車１の走行速度を検出する車速センサ５２等が接続されている。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、回転数センサ５１および車速センサ５２が検出した情報をエンジン制御情報としてエンジン制御装置５０から取得可能となっている。
【００３８】
ここで、冷凍サイクル装置２０は、圧縮機２１がエンジン１０からの出力される回転駆動力によって駆動される構成となっている。このため、エンジン１０の回転数は、冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１に作動に大きく影響する因子となる。
【００３９】
また、冷凍サイクル装置２０は、放熱器２２が自動車１の走行時のラム圧によって外気導入される構成となっている。このため、自動車１の走行速度は、冷凍サイクル装置２０における放熱器２２の放熱量に影響する因子となる。
【００４０】
このように、回転数センサ５１および車速センサ５２で検出される情報は、自動車１の稼働状態のうち、冷凍サイクル装置２０の作動に関連性を有する状態量となる。本実施形態では、回転数センサ５１および車速センサ５２で検出される情報が、移動体の稼働状態のうち、冷凍サイクル装置２０の作動に関連性を有する移動体状態量に相当する。
【００４１】
冷媒量推定装置３０は、その出力側に、圧縮機２１の電磁クラッチ２１４、ユーザに対して異常を報知する報知装置６０等が接続されている。報知装置６０は、図示しないが、冷凍サイクル装置２０の各種異常情報を視覚的に表示する表示パネルを有している。報知装置６０は、冷媒量推定装置３０から異常状態を示す異常信号が入力された際に、表示パネルに異常を示す情報を表示する。なお、報知装置６０は、異常情報を視覚的に報知する構成に限らず、異常情報を聴覚的に報知する構成となっていてもよい。
【００４２】
また、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、自動車１に搭載された無線通信機７０に接続されている。無線通信機７０は、基地局８０およびインターネット８５を介して外部サーバ９０と通信可能に構成されている。
【００４３】
本実施形態の冷媒量推定装置３０は、無線通信機７０を介して、記憶部３１に記憶された各種情報等を外部サーバ９０に出力可能に構成されている。本実施形態では、外部サーバ９０が外部のデータ蓄積装置として機能する。
【００４４】
このように構成された冷媒量推定装置３０は、入力側から入力された各種信号等を、予め記憶部３１に記憶されたプログラムに従って演算処理し、当該演算処理の結果等に基づいて、出力側に接続された各種制御対象機器を制御する。
【００４５】
具体的には、冷媒量推定装置３０は、入力された情報、および所定の推定パラメータに基づいて、循環回路２００内の冷媒量を推定する。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷凍サイクル装置２０を構成する機能品の個体差による誤差を小さくするために、冷媒量を推定する際に用いる推定パラメータを補正する構成となっている。
【００４６】
また、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、推定した冷媒量に基づいて、循環回路２００内の冷媒量が適正基準量以下となる異常状態であるか否かを判定し、冷媒量が不足する異常状態となった際に当該異常状態に対する所定の対策を実行する。
【００４７】
さらに、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷媒漏れが異常漏れであるか否かを判定する際に用いた各種情報等を、無線通信機７０、インターネット８５等を利用して外部サーバ９０に出力する。
【００４８】
ここで、冷媒量推定装置３０には、各種演算処理を実行するハードウェアおよびソフトフェアで構成される処理実行部、各種制御対象機器を制御するハードウェアおよびソフトフェアで構成される制御部等が集約されている。
【００４９】
冷媒量推定装置３０には、循環回路２００内の冷媒量を推定する冷媒量推定部３０ａ、冷媒量を推定する際に用いる推定パラメータを補正するパラメータ補正部３０ｂが集約されている。
【００５０】
また、冷媒量推定装置３０には、循環回路２００内の冷媒量が不足する異常状態であるか否かを判定する異常判定部３０ｃ、異常状態となった際に所定の対策を実行する対策実行部３０ｄが集約されている。
【００５１】
さらに、冷媒量推定装置３０には、冷媒漏れが異常漏れであるか否かを判定する際に用いた各種情報等を、無線通信機７０等を利用して外部サーバ９０に出力する出力部３０ｅが集約されている。
【００５２】
次に、本実施形態の冷凍サイクル装置２０の作動について、図４を参照して説明する。エンジン１０が稼働した状態で車両用空調装置の運転が開始されると、空調制御装置４０が、電磁クラッチ２１４をオンして圧縮機２１を作動させる。
【００５３】
これにより、図４の実線で示すように、圧縮機２１から吐出された冷媒（すなわち、図４のＡ１点）は、放熱器２２に流入し、放熱器２２において外気との熱交換によって放熱される（すなわち、図４のＡ１点→Ａ２点）。
【００５４】
放熱器２２から流出した冷媒（すなわち、図４のＡ２点）は、減圧機器２３に流入し、減圧機器２３において所定の圧力となるまで減圧膨張される（すなわち、図４のＡ２点→Ａ３点）。
【００５５】
減圧機器２３から流出した冷媒（すなわち、図４のＡ３点）は、蒸発器２４に流入し、蒸発器２４において車室内への送風空気から吸熱して蒸発する（すなわち、図４のＡ３点→Ａ４点）。これにより、車室内への送風空気が冷却される。そして、蒸発器２４から流出した冷媒（すなわち、図４のＡ４点）は、圧縮機２１の冷媒吸入側へと流れて、再び圧縮機２１で圧縮される（すわなち、図４のＡ４点→Ａ１点）。
【００５６】
ここで、冷凍サイクル装置２０では、循環回路２００内の冷媒量が減少すると、図４の破線で示すように、圧縮機２１に吸入される低圧冷媒の圧力が低下すると共に、蒸発器２４の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨが大きくなる（すなわち、図４のＡ４点→Ｂ４点）。本発明者らの知見によれば、低圧冷媒の圧力の低下量ΔＰＬおよび冷媒の過熱度ＳＨの増加量ΔＳＨは、循環回路２００内の冷媒量が減少するにつれて大きくなる傾向がある。
【００５７】
また、冷媒量の減少によって圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力が低下すると、圧縮機２１から吐出される高圧冷媒の圧力が低下すると共に、放熱器２２の冷媒出口側における冷媒の過冷却度ＳＣが小さくなる（すなわち、図４のＡ２点→Ｂ２点）。本発明者らの知見によれば、高圧冷媒の圧力の低下量ΔＰＨおよび冷媒の過冷却度ＳＣの減少量ΔＳＣは、循環回路２００内の冷媒量が減少するにつれて大きくなる傾向がある。
【００５８】
このように、冷凍サイクル装置２０では、循環回路２００における冷媒量と、循環回路２００における冷媒の温度および圧力といった冷媒の状態量との間に強い相関性がある。
【００５９】
次に、本実施形態の冷凍サイクル装置２０における冷媒量の継時的な変化について図５を参照して説明する。前述したように、本実施形態の冷凍サイクル装置２０は、循環回路２００の一部に冷媒の透過性を有する配管が採用されると共に、開放型の圧縮機２１が採用されているため、冷媒のスローリークが避けられない。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置２０では、図５の実線で示すように、循環回路２００における冷媒量Ｍが経時的に減少する。
【００６０】
そして、循環回路２００内の冷媒量Ｍが、適正基準量Ｍ＿ｔｈ以下となると、循環回路２００における冷媒量が不足した異常状態となる。この異常状態では、冷凍サイクル装置２０における冷却能力不足等の不具合が生じ易くなる。
【００６１】
そこで、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷媒の状態量、および自動車１の状態量を含む物理量を変数として、所定の推定パラメータを用いた推定式に代入することで冷媒量を推定する構成となっている。
【００６２】
冷媒量を推定する推定式としては、冷凍サイクル装置２０の試験機や、冷凍サイクル装置２０を模したシミュレータで実施した試験結果に基づいて決定した推定パラメータを用いた汎用推定式を採用することが考えられる。なお、推定パラメータは、冷媒量の推定に用いる変数毎に設定された各係数の総称である。
【００６３】
しかしながら、汎用推定式を採用する場合、例えば、実機である冷凍サイクル装置２０を構成する機能品の個体差による誤差が生ずるため、冷媒量の推定精度を確保することができない。
【００６４】
そこで、本実施形態の冷媒量推定装置３０では、汎用推定式における推定パラメータを補正するための補正係数ΔＭを決定し、汎用推定式および補正係数ΔＭを用いた補正推定式によって、冷媒量を推定する構成となっている。
【００６５】
以下、本実施形態の冷媒量推定装置３０が実行する補正係数決定処理および冷媒量推定処理について、図６、図７を参照して説明する。なお、図６、図７に示す制御処理の各制御ステップは、冷媒量推定装置３０が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。
【００６６】
まず、本実施形態の冷媒量推定装置３０が実行する補正係数算出処理の概要について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、製品の出荷段階やメンテナンスにおいて、規定量の冷媒が循環回路２００に充填された後、初回に冷凍サイクル装置２０を稼働させた際に、補正係数算出処理を実行する。
【００６７】
具体的には、図６に示すように、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１００にて、冷媒の充填時に計量された実冷媒量ＭＲを読み込む。なお、実冷媒量ＭＲは、冷媒を充填する冷媒充填機にて計量された冷媒量であり、予め空調制御装置４０等に記憶されている。
【００６８】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１１０にて、空調制御装置４０を介して冷凍サイクル装置２０を稼働させる。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、室内送風機２４１の出力、室外送風機２２１の出力、圧縮機２１の吐出容量それぞれが最大となるように、冷凍サイクル装置２０を稼働させる。
【００６９】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１２０にて、タイマＡによって、冷凍サイクル装置２０を稼働させてからの経過時間Ｃｎｔ１をカウントする。なお、タイマＡは、計時手段であって、予め冷媒量推定装置３０に内蔵されている。
【００７０】
また、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１３０にて、タイマＡでカウントしている経過時間Ｃｎｔ１が、予め設定された第１基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ１を経過したか否かを判定する。
【００７１】
ここで、第１基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ１は、冷凍サイクル装置２０を稼働させてから冷凍サイクル装置２０における冷媒の状態量の変動が所定の範囲内に収まる安定状態になるまでに要する時間に設定されている。このため、ステップＳ１３０の処理は、冷凍サイクル装置２０における冷媒の挙動が安定したか否かを判定する判定処理と解釈することができる。
【００７２】
ステップＳ１３０の判定処理の結果、経過時間Ｃｎｔ１が第１基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ１を経過している場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１４０にて、予め記憶部３１に記憶された汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する。なお、汎用推定式Ｍ１（ｔ）は、図５の実線で示すように、経過時間ｔの増加に伴って冷媒量Ｍ１が減少するように設定されている。
【００７３】
本実施形態では、汎用推定式Ｍ１（ｔ）として、冷媒量との相関性が強い放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓ、経過時間ｔ等を変数とする以下の数式Ｆ１を採用している。
【００７４】
Ｍ１（ｔ）＝ｆ［Ｐｄ、Ｐｓ、Ｔｄ、Ｔｓ、Ｎｅ、Ｖｓ、ｔ］…Ｆ１
ここで、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓは、自動車１の走行速度Ｖｓ、エンジン１０の回転数Ｎｅの変動によって変化する。このため、上述の数式Ｆ１では、自動車１の走行速度Ｖｓおよびエンジン１０の回転数Ｎｅといった自動車１の状態量についても変数に追加している。
【００７５】
また、汎用推定式Ｍ１（ｔ）には、冷凍サイクル装置２０の試験機等で実施した試験結果に基づいて決定した推定パラメータが設定されている。なお、推定パラメータは、例えば、以下の数式Ｆ２に示すように、変数毎に設定された各係数α１〜α７として定義される。
【００７６】
Ｍ１（ｔ）＝α１×Ｐｄ＋α２×Ｐｓ＋α３×Ｔｄ＋α４×Ｔｓ＋α５×Ｎｅ＋α６×Ｖｓ−α７×ｔ…Ｆ２
このように、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１４０にて、冷媒の状態量および自動車１の状態量を含む物理量を所定の推定パラメータを用いた汎用推定式Ｍ１（ｔ）に代入することで冷媒量Ｍ１を推定する。そして、冷媒量推定装置３０は、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定したＭ１を記憶部３１に記憶する。
【００７７】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１５０にて、タイマＡとは異なるタイマＢによって、冷凍サイクル装置２０が安定状態となってからの経過時間Ｃｎｔ２をカウントする。なお、タイマＢは、計時手段であって、予め冷媒量推定装置３０に内蔵されている。
【００７８】
また、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１６０にて、タイマＢでカウントしている経過時間Ｃｎｔ２が、予め設定された第２基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ２を経過したか否かを判定する。
【００７９】
ここで、第２基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ２は、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定した冷媒量Ｍ１のサンプル数が、後述する回帰分析に必要となる必要数に達するまでに必要な時間に設定されている。サンプル数の必要数としては、例えば、推定パラメータを構成する各係数の数の１０倍以上とすることが望ましい。
【００８０】
ステップＳ１６０の判定処理の結果、経過時間Ｃｎｔ２が第２基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ２を経過していない場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１４０に戻り、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で冷媒量Ｍ１を推定する。
【００８１】
一方、ステップＳ１６０の判定処理の結果、経過時間Ｃｎｔ２が第２基準時間Ｃｎｔ＿ｔｈ２を経過している場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１７０にて、実冷媒量ＭＲと冷媒量Ｍ１（ｔ）との差分量ΔＭ（ｔ）を算出する。
【００８２】
冷媒量推定装置３０は、例えば、以下の数式Ｆ３により実冷媒量ＭＲと冷媒量Ｍ１（ｔ）との差分量ΔＭ（ｔ）を算出する。
【００８３】
ΔＭ（ｔ）＝ＭＲ−Ｍ１（ｔ）…Ｆ３
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１８０にて、差分量ΔＭ（ｔ）に関する数理モデルΔＭを算出する。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、差分量ΔＭ（ｔ）を目的変数とし、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で冷媒量Ｍ１を推定した際の冷媒の温度、圧力を含む物理量を説明変数とする回帰分析により差分量ΔＭ（ｔ）に関する数理モデルΔＭを算出する。
【００８４】
本実施形態では、汎用推定式Ｍ１（ｔ）における変数として、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓ、自動車１の走行速度Ｖｓ、エンジン１０の回転数Ｎｅを採用している。
【００８５】
このため、冷媒量推定装置３０は、回帰分析の説明変数として、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓ、自動車１の走行速度Ｖｓ、エンジン１０の回転数Ｎｅを採用している。
【００８６】
具体的には、ステップＳ１８０で算出する数理モデルΔＭは、以下の数式Ｆ４で示すように、自動車１の走行速度Ｖｓ、エンジン１０の回転数Ｎｅを変数に含む数式となっている。
【００８７】
ΔＭ＝ｇ［Ｐｄ、Ｐｓ、Ｔｄ、Ｔｓ、Ｎｅ、Ｖｓ］…Ｆ４
上述の数式Ｆ４では、回帰分析により算出された補正パラメータが設定されている。なお、補正パラメータは、例えば、以下の数式Ｆ５に示すように、変数毎に設定された各係数β１〜β６として定義される。
【００８８】
ΔＭ＝β１×Ｐｄ＋β２×Ｐｓ＋β３×Ｔｄ＋β４×Ｔｓ＋β５×Ｎｅ＋β６×Ｖｓ…Ｆ５
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１９０にて、数理モデルΔＭにより汎用推定式Ｍ１（ｔ）の推定パラメータを補正した補正推定式Ｍ２（ｔ）を算出する。具体的には、冷媒量推定装置３０は、以下の数式Ｆ６に示すように、汎用推定式Ｍ１（ｔ）に対して数理モデルΔＭを追加することで、補正推定式Ｍ２（ｔ）を算出する。
【００８９】
Ｍ２（ｔ）＝Ｍ１（ｔ）＋ΔＭ…Ｆ６
なお、上述の数式Ｆ６における推定パラメータは、以下の数式Ｆ７で示すように、汎用推定式Ｍ１（ｔ）の推定パラメータα１〜α６に対して、数理モデルΔＭの補正パラメータβ１〜β６を追加したものとなる。
【００９０】
Ｍ２（ｔ）＝（α１＋β１）×Ｐｄ＋（α２＋β２）×Ｐｓ＋（α３＋β３）×Ｔｄ＋（α４＋β４）×Ｔｓ＋（α５＋β５）×Ｎｅ＋（α６＋β６）×Ｖｓ−α７×ｔ…Ｆ７
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ２００にて、実冷媒量ＭＲと補正推定式Ｍ２（ｔ）で算出した冷媒量Ｍ２との差分の絶対値が予め設定された誤差許容値ｅ＿ｔｈ未満であるか否かを判定する。
【００９１】
この結果、実冷媒量ＭＲと冷媒量Ｍ２との差分の絶対値が誤差許容値ｅ＿ｔｈ以上となる場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ２１０にて、タイマＡおよびタイマＢをリセットすると共に、汎用推定式Ｍ１（ｔ）を補正推定式Ｍ２（ｔ）に置き換える。そして、冷媒量推定装置３０は、再び、ステップＳ１４０にて、汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する。なお、ステップＳ２１０にて汎用推定式Ｍ１（ｔ）を補正推定式Ｍ２（ｔ）に置き換えているので、ステップＳ１４０の処理では、汎用推定式Ｍ２（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定することになる。
【００９２】
一方、実冷媒量ＭＲと冷媒量Ｍ２との差分の絶対値が誤差許容値ｅ＿ｔｈ未満となる場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ２２０にて、ステップＳ１８０で算出した数理モデルΔＭを汎用推定式Ｍ１（ｔ）の推定パラメータを補正する補正係数に決定する。
【００９３】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ２３０にて、本制御処理で算出したデータを、無線通信機７０等を利用して外部サーバ９０に出力する。具体的には、冷媒量推定装置３０は、補正した推定パラメータに関する情報（例えば、補正係数ΔＭ）を、自動車１を識別する識別情報（例えば、車両識別番号）に関連付けた状態で、無線通信機７０等を利用して外部サーバ９０に出力する。
【００９４】
以上までが補正係数算出処理の概要であり、以下、冷媒量推定装置３０が実行する冷媒量推定処理の概要について、図７を参照して説明する。本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷凍サイクル装置２０が稼働している際に、所定の開始条件が成立すると冷媒量推定処理を実行する。
【００９５】
図７に示すように、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３００にて、空調制御装置４０、エンジン制御装置５０等を介して各種センサ出力を読み込む。そして、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３１０にて、補正推定式Ｍ２（ｔ）によって循環回路２００内の冷媒量Ｍ２を推定する。
【００９６】
本実施形態では、補正推定式Ｍ２（ｔ）として、以下の数式Ｆ８で示すように、汎用推定式Ｍ１（ｔ）に対して補正係数ΔＭを追加したものを採用している。
【００９７】
Ｍ２＝Ｍ１（ｔ）＋ΔＭ…Ｆ８
具体的には、冷媒量推定装置３０は、上述の数式Ｆ８に対して、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓ、走行速度Ｖｓ、エンジン１０の回転数Ｎｅを代入して冷媒量Ｍ２を推定する。
【００９８】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３２０にて、冷媒量Ｍ２が予め設定された冷媒の適正基準量Ｍ＿ｔｈ以下であるか否かを判定する。なお、適正基準量Ｍ＿ｔｈは、冷凍サイクル装置２０の作動（例えば、冷却能力）に影響し始める冷媒量に設定されている。
【００９９】
この結果、冷媒量Ｍ２が適正基準量Ｍ＿ｔｈを超えている場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３３０にて、冷媒量の状態を示す状態フラグを冷媒量が不足していない状態を示す適正状態に設定し、本処理を抜ける。
【０１００】
一方、冷媒量Ｍ２が適正基準量Ｍ＿ｔｈ以下の場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３４０にて、冷媒量の状態を示す状態フラグを冷媒量が不足していることを示す異常状態に設定する。
【０１０１】
続いて、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３５０にて、報知装置６０によって冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となっている旨をユーザに対して報知する報知処理を実行する。具体的には、冷媒量推定装置３０は、報知装置６０に対して冷媒量が異常状態となっていることを示す異常信号を出力する。この報知処理では、異常状態となっていることに加えて、冷媒の充填を喚起する情報を報知装置６０によってユーザに報知することが望ましい。
【０１０２】
また、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ３６０にて、冷凍サイクル装置２０の作動を制限する作動制限処理を実行する。この作動制限処理では、電磁クラッチ２１４をオフして、冷凍サイクル装置２０の作動を停止させる。これによれば、冷媒不足によって冷凍サイクル装置２０に生ずる各種不具合を抑制することができる。
【０１０３】
以上説明した冷媒量推定装置３０は、実機である冷凍サイクル装置２０を稼働させた際に推定した冷媒量が実冷媒量ＭＲに近付くように、冷媒量の推定に用いる推定パラメータを補正する構成となっている。これによると、冷凍サイクル装置２０を構成する機能品の個体差による誤差を小さくすることができるので、冷媒量の推定精度を向上させることができる。
【０１０４】
具体的には、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、実冷媒量ＭＲと推定した冷媒量との差分を目的変数とし、冷媒の状態量および自動車１の状態量を説明変数とする回帰分析により差分量に関する数理モデル（すなわち、補正係数ΔＭ）を決定する。そして、冷媒量推定装置３０は、回帰分析により決定した補正係数ΔＭによって汎用推定式Ｍ１（ｔ）の推定パラメータを補正する構成となっている。これによると、冷凍サイクル装置２０を構成する機能品の個体差に起因する冷媒量の推定誤差を小さくすることができる。
【０１０５】
ここで、冷凍サイクル装置２０の起動時等のように、循環回路２００内の冷媒の状態が不安定となる状態において、推定パラメータを補正する補正係数ΔＭを決定すると、補正した推定パラメータの信頼性を確保することができない。
【０１０６】
これに対して、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷媒の状態量の変動が所定の範囲内に収まる安定状態で冷凍サイクル装置２０が稼働している状態で、推定パラメータを補正する補正係数ΔＭを決定する構成となっている。これによると、補正した推定パラメータの信頼性を確保することができる。
【０１０７】
また、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷媒の充填後において、冷凍サイクル装置２０の初回の稼働時に、推定パラメータを補正する補正係数ΔＭを決定する構成となっている。このように、実際に循環回路２００内に存する冷媒量と実冷媒量ＭＲとのずれが殆どない状況で補正係数ΔＭを決定する構成とすれば、補正した推定パラメータの信頼性を充分に確保することができる。
【０１０８】
さらに、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、補正した推定パラメータを用いた補正推定式Ｍ２（ｔ）によって推定した水分量Ｍ２と冷媒の適正基準量Ｍ＿ｔｈとを比較して、冷媒量が異常状態であるか否かを判定する構成となっている。
【０１０９】
これによると、スローリーク等によって循環回路２００内の冷媒量が不足した異常状態を把握可能となるので、冷凍サイクル装置２０における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなるといった利点がある。
【０１１０】
また、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、冷媒の状態量だけでなく、自動車１の走行速度Ｖｓおよびエンジン１０の回転数Ｎｅといった自動車１の状態量を含む物理量に基づいて、冷媒量を推定する構成となっている。これよると、冷媒量推定装置３０における冷媒の推定精度を向上させることができる。
【０１１１】
さらに、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、補正した推定パラメータに関する情報を、自動車１の識別情報に関連付けた状態で、無線通信機７０等を利用して外部サーバ９０に出力する構成となっている。これによると、例えば、外部の外部サーバ９０に蓄積されたデータを、自動車１に搭載された冷凍サイクル装置２０を構成する機能品の個体差が生ずる傾向の把握等に有効活用することができる。
【０１１２】
ここで、本実施形態では、補正係数算出処理におけるステップＳ１１０にて、室内送風機２４１の出力、室外送風機２２１の出力、圧縮機２１の吐出容量それぞれが最大となるように、冷凍サイクル装置２０を稼働させる例について説明したが、これに限定されない。
【０１１３】
冷媒量推定装置３０は、補正係数算出処理におけるステップＳ１１０にて、例えば、室内送風機２４１の出力、室外送風機２２１の出力、圧縮機２１の吐出容量それぞれが予め定めた設定値となるように、冷凍サイクル装置２０を稼働させる構成となっていてもよい。
【０１１４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図８、図９を参照して説明する。本実施形態では、冷媒量推定装置３０が実行する補正係数算出処理の内容が第１実施形態と相違している。その他の構成については、基本的に第１実施形態と同様である。このため、本実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
【０１１５】
本実施形態の冷媒量推定装置３０は、図６で示した補正係数算出処理に代えて、図８に示す補正係数算出処理を実行する。なお、図８に示す各ステップのうち、図６で示したステップと同じ符号が付されたステップは、特に言及しない限り、同じ処理内容となっている。
【０１１６】
本実施形態の冷媒量推定装置３０は、製品の出荷段階やメンテナンスにおいて、規定量の冷媒が循環回路２００に充填された後、ユーザが冷凍サイクル装置２０を稼働させた際に、補正係数算出処理を実行する。
【０１１７】
具体的には、図８に示すように、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１００で実冷媒量ＭＲを読み込んだ後、ステップＳ１１０Ａにて、ユーザによって冷凍サイクル装置２０が起動された否かを判定する。
【０１１８】
ステップＳ１１０Ａの判定処理の結果、ユーザによって冷凍サイクル装置２０が起動された場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１２０Ａにて、汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する。このステップＳ１２０Ａの処理は、図６のステップＳ１４０の処理と同様であるため、その説明を省略する。なお、冷媒量推定装置３０は、今回推定した冷媒量Ｍ１を記憶部３１に記憶する。
【０１１９】
ここで、冷凍サイクル装置２０の起動時等のように、循環回路２００内の冷媒の状態量が不安定状態となっている場合、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定する冷媒量Ｍ１は、図９に示すように大きく変動する。このため、循環回路２００内の冷媒の状態量が不安定状態となっている場合に汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定した冷媒量Ｍ１は、その信頼性が充分に確保されているとはいえない。
【０１２０】
一方、循環回路２００内の冷媒の状態量が安定状態となっている場合、汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定する冷媒量Ｍ１の変動が所定の範囲に収束する。すなわち、循環回路２００内の冷媒の状態量が安定状態となっている場合に汎用推定式Ｍ１（ｔ）で推定した冷媒量Ｍ１は、その信頼性を充分に確保することができる。
【０１２１】
そこで、本実施形態では、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１３０Ａにて、今回推定した冷媒量Ｍ１と前回推定した冷媒量Ｍ１＿ｏｌｄとの差分が、予め設定された基準差分量ｅＭ未満であるか否かを判定する。なお、前回推定した冷媒量Ｍ１＿ｏｌｄが記憶部３１に記憶されてない場合は、ステップＳ１３０Ａの判定が実施できない。このため、前回推定した冷媒量Ｍ１＿ｏｌｄが記憶部３１に記憶されてない場合は、強制的にステップＳ１２０Ａの処理に戻るようにすればよい。
【０１２２】
ステップＳ１３０Ａの判定処理の結果、今回推定した冷媒量Ｍ１と前回推定した冷媒量Ｍ１＿ｏｌｄとの差分が基準差分量ｅＭを超えている場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１２０Ａにて、再び汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する。この際、冷媒量推定装置３０は、汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する前に、前回推定した冷媒量Ｍ１をＭ１＿ｏｌｄとして記憶部３１に記憶する。
【０１２３】
一方、今回推定した冷媒量Ｍ１と前回推定した冷媒量Ｍ１＿ｏｌｄとの差分が基準差分量ｅＭ未満となる場合、冷媒量推定装置３０は、ステップＳ１４０にて、汎用推定式Ｍ１（ｔ）によって冷媒量Ｍ１を推定する。なお、ステップＳ１４０以降の処理は、図６で示す処理と同じであるため、その説明を省略する。
【０１２４】
以上説明した本実施形態の冷媒量推定装置３０は、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。特に、本実施形態の冷媒量推定装置３０は、ユーザが冷凍サイクル装置２０を稼働させたタイミングで補正係数算出処理を実行する構成となっており、冷凍サイクル装置２０を強制的に稼働させる必要がない。このことは、例えば、製品出荷やメンテナンスに要する時間を短縮可能になるといった利点がある。
【０１２５】
（他の実施形態）
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１２６】
上述の各実施形態では、補正された推定パラメータを用いた補正推定式を用いて、循環回路２００内の冷媒量を算出する例について説明したが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、冷媒の状態量、自動車１の状態量、冷媒量、および補正された推定パラメータそれぞれを関連付けた制御マップを用いて、循環回路２００内の冷媒量を算出する構成となっていてもよい。
【０１２７】
上述の各実施形態では、回帰分析により数理モデルΔＭを算出する例について説明したが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、ニューラルネットワーク等の機械学習によって数理モデルΔＭを算出する構成となっていてもよい。
【０１２８】
上述の各実施形態の如く、冷凍サイクル装置２０における冷媒の状態が安定状態となっている際に、推定パラメータを補正する補正係数ΔＭを決定することが望ましいが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、冷凍サイクル装置２０における冷媒の状態が安定状態であるか否かに関わらず、推定パラメータを補正する補正係数ΔＭを決定する構成となっていてもよい。
【０１２９】
上述の各実施形態の如く、冷媒の充填後において冷凍サイクル装置２０の初回の稼働時に、推定パラメータを補正することが望ましいが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、冷媒の充填後における任意のタイミングで推定パラメータを補正する構成となっていてもよい。
【０１３０】
上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置２０が稼働している際の冷媒の状態量および自動車１の状態量を含む物理量を変数として、循環回路２００内の冷媒量を推定する例について説明したが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、冷凍サイクル装置２０が稼働している際の冷媒の状態量に関する物理量に基づいて、循環回路２００内の冷媒量を推定する構成となっていてもよい。
【０１３１】
また、上述の各実施形態では、冷媒量の推定時の変数となる冷媒の状態量として、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび圧力Ｐｄ、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓおよび圧力Ｐｓを例示したが、これに限定されない。
【０１３２】
冷媒量の推定時の変数は、直接的な冷媒の状態量に限らず、冷媒の状態量に強い相関性を有する物理量が採用されていてもよい。例えば、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄは、外気温度に強い相関性を有する。また、蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓは、内気温度に強い相関性を有する。このため、冷媒量の推定時の変数としては、例えば、放熱器２２の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｄおよび蒸発器２４の冷媒出口側の冷媒の温度Ｔｓに代えて、外気温度および内気温度が採用されていてもよい。また、冷媒量の推定時の変数には、例えば、過冷却度ＳＣおよび過熱度ＳＨ等が含まれていてもよい。
【０１３３】
上述の各実施形態の如く、推定した冷媒量に基づいて、循環回路２００内の冷媒量が不足した異常状態であるか否かを判定する構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、例えば、単に、推定した冷媒量を表示装置等に出力する構成となっていてもよい。この場合、表示装置に適正基準量Ｍ＿ｔｈが表示される構成となっていることが望ましい。
【０１３４】
上述の各実施形態の如く、補正した推定パラメータに関する情報を、自動車１を識別する識別情報に関連付けた状態で、無線通信機７０等を利用して外部サーバ９０に出力する構成になっていることが望ましいが、これに限定されない。冷媒量推定装置３０は、単に、冷媒量を推定するだけで、補正した推定パラメータに関する情報等を外部サーバ９０に出力しない構成となっていてもよい。
【０１３５】
上述の各実施形態では、外部のエンジン１０から出力される回転駆動力によって駆動される圧縮機２１を例示したが、これに限定されない。圧縮機２１は、例えば、電動機から出力される回転駆動力によって駆動される構成となっていてもよい。
【０１３６】
上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置２０が移動体である自動車１に搭載される例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置２０は、例えば、鉄道車両や、トレーラのような移動体に搭載されていてもよい。
【０１３７】
上述の各実施形態では、循環回路２００に充填される冷媒として、ＨＦＣ系冷媒であるＲ１３４ａが採用された例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置２０は、例えば、地球温暖化係数ＧＷＰが低いＲ１２３４ｙｆが採用されていてもよい。
【０１３８】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１３９】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１４０】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１４１】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、冷媒量推定装置は、冷媒量推定部と、パラメータ補正部と、を備える。冷媒推定部は、冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する。また、パラメータ補正部は、冷媒量推定部で推定された冷媒量が冷媒の充填時に測定された実冷媒量に近付くように推定パラメータを補正する。
【０１４２】
第２の観点によれば、パラメータ補正部は、実冷媒量と冷媒量推定部で推定された冷媒量との差分量を目的変数とし、冷媒量推定部にて冷媒量を推定した際の冷媒の状態量を含む物理量を説明変数とする回帰分析により差分量に関する数理モデルを決定する。そして、パラメータ補正部は、回帰分析により決定した数理モデルによって推定パラメータを補正する。これによると、冷凍サイクル装置を構成する機能品の個体差に起因する冷媒量の推定誤差を小さくすることが可能となる。
【０１４３】
第３の観点によれば、パラメータ補正部は、冷凍サイクル装置が冷媒の状態量を含む物理量の変動が所定の範囲に収まる安定状態で稼働している際に、推定パラメータを補正する。
【０１４４】
冷凍サイクル装置の起動時等のように、循環回路内の冷媒の状態量が不安定となる状態において、推定パラメータを補正すると、補正した推定パラメータの信頼性を確保することができない。このため、冷凍サイクル装置が冷媒の状態量を含む物理量の変動が所定の範囲に収まる安定状態で稼働している際に、推定パラメータを補正することが望ましい。
【０１４５】
第４の観点によれば、パラメータ補正部は、冷媒の充填後において冷凍サイクル装置の初回の稼働時に、推定パラメータを補正する。このように、実際に循環回路内に存する冷媒量と実冷媒量とのずれが殆どない状況で推定パラメータを補正すれば、補正した推定パラメータの信頼性を確保することができる。
【０１４６】
第５の観点によれば、冷媒量推定装置は、冷媒量推定部で推定された冷媒量に基づいて、循環回路内の冷媒量が予め適正基準量以下であるか否かを判定する異常判定部を備えている。これによると、スローリーク等によって循環回路内の冷媒量が不足した異常状態を把握可能となるので、冷凍サイクル装置における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなるといった利点がある。
【０１４７】
第６の観点によれば、冷媒量推定装置は、物理量に、移動体の稼働状態のうち、冷凍サイクル装置の作動に関連性を有する移動体状態量が含まれている。これによると、冷媒推定部における冷媒量の推定精度の向上させることができる。
【０１４８】
第７の観点によれば、冷媒量推定装置は、パラメータ補正部で補正された推定パラメータ、移動体を識別する識別情報に関連付けた状態で、外部のデータ蓄積装置に出力する出力部を備えている。これによると、例えば、外部のデータ蓄積装置に蓄積されたデータを、冷凍サイクル装置を構成する機能品の個体差が生ずる傾向の把握等に有効活用することができる。
【０１４９】
第８の観点によれば、冷媒量推定装置は、圧縮機、放熱器、減圧機器、蒸発器を含んで構成される冷凍サイクル装置に適用されている。そして、冷媒量推定部は、少なくとも放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、およびパラメータ補正部にて補正された推定パラメータに基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する。
【０１５０】
このように、循環回路内の冷媒量に強い相関性を有する放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力に基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する構成とすれば、冷媒量の推定精度を向上させることができる。
【０１５１】
上述の実施形態の一部または全部で示された第９の観点によれば、冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する循環回路と、循環回路内を循環する冷媒量を推定する冷媒量推定装置と、を備える。冷媒量推定装置は、冷媒量推定部と、パラメータ補正部と、を含んで構成されている。冷媒量推定部は、冷凍サイクル装置の稼働時における冷媒の状態量を含む物理量、および所定の推定パラメータに基づいて、循環回路内の冷媒量を推定する。また、パラメータ補正部は、冷媒量推定部で推定された冷媒量が、冷媒の充填時に測定された実冷媒量に近付くように、推定パラメータを補正する。
【符号の説明】
【０１５２】
１        自動車（移動体）
２０      冷凍サイクル装置
２００    循環回路
３０      冷媒量推定装置
３０ａ    冷媒量推定部
３０ｂ    パラメータ補正部
【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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