(57)【要約】  コンプレッサから吐出された冷媒と熱媒体との間で熱交換を行わせる熱交換器と、指令に応じてコンプレッサと熱交換器との間の冷媒通路を開閉する開閉部と、を有する空調装置の制御を行う空調制御装置である。熱交換器に流れる冷媒の圧力を検出する圧力センサから検出値を取得する圧力取得部と、熱交換器に流れる熱媒体の温度を検出する温度センサから検出値を取得する温度取得部と、開閉部に冷媒が流れていない状態から、開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、温度センサにより検出された熱媒体の温度とを用いて、開閉部が正常に開かれて熱交換器に冷媒が流れたか判定する判定部と、を備えている。
2016067567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、を有する空調装置の制御を行う空調制御装置であって、
前記第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサから検出値を取得する圧力取得部と、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサから検出値を取得する温度取得部と、
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度とを用いて、前記第１開閉部が正常に開かれて前記第１熱交換器に冷媒が流れたか判定する判定部と、
を備える空調制御装置。
【請求項２】
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合とは、前記第１開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第１開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合である、
請求項１記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力から推定される冷媒温度と前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さい場合に、前記第１熱交換器に冷媒が正常に流れていないと判定する、
請求項１記載の空調制御装置。
【請求項４】
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、を有する空調装置の制御を行う空調制御装置であって、
前記コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、
前記第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記第２熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとから検出値を取得する圧力取得部と、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２熱交換器に流れる前記第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサとから検出値を取得する温度取得部と、
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度とを用いて、前記第１開閉部が正常に開かれて前記第１熱交換器に冷媒が流れたか判定し、
前記第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第２圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第２温度センサにより検出された前記第２熱媒体の温度とを用いて、前記第２開閉部が正常に開かれて前記第２熱交換器に冷媒が流れたかを、さらに判定する判定部と、
を備え、
前記空調制御装置は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記コンプレッサが作動し、且つ、前記第１開閉部および前記第２開閉部の両方が閉じている異常発生を検出する、
車両用空調装置。
【請求項５】
前記第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合とは、前記第２開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第２開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合である、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１圧力センサは、冷媒通路における前記第１熱交換器の冷媒入口より下流に配置され、
前記第２圧力センサは、冷媒通路における前記第２熱交換器の冷媒入口より下流に配置されている、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記第１熱交換器は、冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外コンデンサであり、
前記第２熱交換器は、冷媒と冷却液との間で熱交換を行わせる水冷媒コンデンサである、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項８】
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、
前記コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、
前記第１熱交換器から流れる第１冷媒の圧力を検出する第１圧力センサ、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２熱交換器から流れる第２冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第２熱交換器に流れる前記第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、
前記指令を発行し、前記第１圧力センサと、前記第１温度センサと、前記第２圧力センサと、前記第２温度センサとから各検出値を取得する制御部と、
を有する空調装置の制御を行う空調制御装置における電磁弁故障判定方法であって、
前記第１開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、前記第１開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合、前記第２開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第２開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合において、
前記第１圧力センサと、前記第１温度センサと、前記第２圧力センサと、前記第２温度センサとから各検出値を取得し、
前記第１圧力センサにより検出された前記第１冷媒の圧力から第１冷媒温度を推定し、
前記第２圧力センサにより検出された前記第２冷媒の圧力から第２冷媒温度を推定し、
前記第１冷媒温度と前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さく、かつ、前記第２冷媒温度と前記第２温度センサにより検出された前記第２熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さい場合に、
前記第１開閉部および前記第２開閉部の両方が閉じていると判定する
電磁弁故障判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御装置および車両用空調装置、および空調制御装置の電磁弁故障判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置としては、冷房用の冷媒通路と暖房用の冷媒通路とを備え、２つの冷媒通路を切り替えるための開閉弁（例えば三方弁）を設けたシステムがある（例えば、特許文献１参照）。冷媒通路の途中にはコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁、エバポレータが設けられ、冷房用の冷媒通路と暖房用の冷媒通路とで、１つのコンプレッサが共用される。この車両用空調装置では、開閉弁を制御して、２つの冷媒通路のいずれか一方に冷媒が流れるようにし、冷房または暖房などの動作モードを切り替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６６４０８８９号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、コストを抑制しつつ、開閉弁の故障に起因する異常な冷媒の流れを速やかに検出できる空調制御装置、並びに、このような空調制御装置を備えた車両用空調装置を提供することである。
【０００５】
本発明の一態様に係る空調制御装置は、第１熱交換器と、第１開閉部とを有する空調装置の制御を行う空調制御装置である。第１熱交換器は、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる。第１開閉部は、指令に応じてコンプレッサと第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する。空調制御装置は、さらに、圧力取得部と、温度取得部と、判定部とを備える。圧力取得部は、第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサから検出値を取得する。温度取得部は、第１熱交換器に流れる第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサから検出値を取得する。判定部は、第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、第１温度センサにより検出された第１熱媒体の温度とを用いて、第１開閉部が正常に開かれて第１熱交換器に冷媒が流れたか判定する。
【０００６】
本発明の一態様に係る車両用空調装置は、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、指令に応じてコンプレッサと第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、を有する空調装置の制御を行う空調制御装置である。コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、指令に応じてコンプレッサと第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサと、第２熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、第１圧力センサと第２圧力センサとから検出値を取得する圧力取得部と、第１熱交換器に流れる第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、第２熱交換器に流れる第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、第１温度センサと第２温度センサとから検出値を取得する温度取得部と、第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、第１温度センサにより検出された第１熱媒体の温度とを用いて、第１開閉部が正常に開かれて第１熱交換器に冷媒が流れたか判定する。第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、第２圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、第２温度センサにより検出された第２熱媒体の温度とを用いて、第２開閉部が正常に開かれて第２熱交換器に冷媒が流れたかを、さらに判定する判定部と、を備える。
【０００７】
空調制御装置は、判定部の判定結果に基づいて、コンプレッサが作動し、且つ、第１開閉部および第２開閉部の両方が閉じている異常発生を検出する。
【０００８】
本発明によれば、コストを抑制しつつ、開閉弁の故障に起因する異常な冷媒の流れを速やかに検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の空調制御部における電磁弁故障判定処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。動作モードの切り替え時に、開閉弁が故障により開とならず、２つの冷媒通路が同時に遮断されると、コンプレッサから吐出された冷媒の行先がなくなって、コンプレッサの吐出圧力が異常に上昇してしまう。このような異常を検出するために、コンプレッサの吐出口と開閉弁との間に冷媒の圧力を検知する圧力センサを設けることが検討できる。しかしながら、この構成では、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒に圧力センサが晒されることから、圧力センサを高耐熱仕様にしなければならず、コストが増加してしまう。また、上記のような異常を検出するために、開閉弁自身が開閉状態を検知して検知結果を制御部に出力する構成を採用することも検討できる。しかしながら、このような開閉弁は高価であり、部品コストが増加する。
【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。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両用空調装置の構成を示す図である。
【００１３】
本発明の実施の形態の車両用空調装置は、車両に搭載されて、車室内の空気調整を行う装置である。
【００１４】
実施の形態の車両用空調装置は、コンプレッサ３８、エンジン冷却部４０、ヒーターコア４４、冷房用エバポレータ４８、膨張弁３７、室外コンデンサ（第１熱交換器に相当）３９、逆止弁１５、水冷媒エバポレータ１１、水冷媒コンデンサ（第２熱交換器に相当）１２、膨張弁１４、および、これらの間を結ぶ冷却液の配管および冷媒配管を具備する。さらに、実施の形態の車両用空調装置は、電磁弁１０、１３、第１温度センサ１８、第２温度センサ１９、第１圧力センサ１６、第２圧力センサ１７、空調制御部（空調制御装置に相当）５２を具備する。ヒーターコア４４と、冷房用エバポレータ４８とは、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ，  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）７０の吸気通路内に配置される。ＨＶＡＣ７０には、吸気を流すファンＦ１が設けられている。
【００１５】
コンプレッサ３８は、エンジンの動力または電気により駆動して、吸入した低圧の冷媒を高温高圧に圧縮して吐出する。低圧の冷媒は、水冷媒エバポレータ１１または冷房用エバポレータ４８から合流管を介して送られてくる。圧縮された冷媒は、水冷媒コンデンサ１２または室外コンデンサ３９へ送られる。
【００１６】
エンジン冷却部４０は、エンジンの周囲に冷却液を流すウォータジャケットと、ウォータジャケットに冷却液を流すポンプとを具備し、ウォータジャケットに流れる冷却液へエンジンから熱を放出させる。ポンプは、例えば、エンジンの動力により回転する。エンジン冷却部４０には、エンジンの排熱の量が多くなった場合に、熱を外気に放出するラジエータが備わっていてもよい。
【００１７】
冷却液は、例えば、ＬＬＣ（Ｌｏｎｇ  Ｌｉｆｅ  Ｃｏｏｌａｎｔ）などの不凍液であり、熱を輸送するための液体である。
【００１８】
ヒーターコア４４は、冷却液と空気との間で熱交換を行う機器であり、車室内へ空気を供給するＨＶＡＣ７０の吸気通路内に配置される。ヒーターコア４４には、加熱された冷却液が供給され、暖房運転時に車室内へ送られる吸気（車室内への送風）に熱を放出する。ヒーターコア４４は、ドア４４ａの開度により通過する空気の量を調整可能になっている。ドア４４ａは、電気的な制御で開閉可能である。ドア４４ａは、エアミックスドアとも呼ばれる。
【００１９】
冷却液の通路は、特に制限されないが、冷却液を、エンジン冷却部４０、水冷媒コンデンサ１２、ヒーターコア４４、水冷媒エバポレータ１１、再びエンジン冷却部４０と、順に循環して流すように構成されている。なお、冷却液の通路は、様々に変更可能である。例えば、エンジン冷却部４０と水冷媒コンデンサ１２とヒーターコア４４とに循環して冷却液を流す第１系統の冷却液の通路と、水冷媒エバポレータ１１とラジエータとに循環して冷却液を流す第２系統の冷却液の通路とを設けてもよい。また、冷却液の通路は、エンジン冷却部４０から送出された冷却液が２つの通路に分けられて水冷媒エバポレータ１１と水冷媒コンデンサ１２とに並列に流れ、その後、ヒーターコア４４に送られるように構成してもよい。
【００２０】
冷房用エバポレータ４８は、低温低圧の冷媒と、空気との間で熱交換を行う機器であり、ＨＶＡＣ７０の吸気通路内に配置される。冷房用エバポレータ４８には、冷房モード、除湿モードまたは温調モードで低温低圧の冷媒が流され、車室内へ供給される吸気を冷却する。
【００２１】
膨張弁３７は、高圧の冷媒を低温低圧に膨張して、冷房用エバポレータ４８に吐出する。膨張弁３７は、冷房用エバポレータ４８に近接して配置されている。膨張弁３７は、冷房用エバポレータ４８から送出される冷媒の温度により、吐出する冷媒量を自動的に調整する機能を有する温度式膨張弁（ＴＸＶ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ）であってもよい。
【００２２】
室外コンデンサ３９は、冷媒を流す通路と、空気を流す通路とを有し、例えばエンジンルーム内の車両の先頭付近に配置されて、冷媒と外気との間で熱交換を行う。室外コンデンサ３９には、冷房モードおよび除湿モードのときに、高温高圧の冷媒が流されて、冷媒から外気へ熱を排出させる。室外コンデンサ３９には、例えば、ファンにより外気が吹き付けられる。室外コンデンサ３９の冷媒の送出側にはリザーバタンク３９ａを設けてもよい。
【００２３】
水冷媒エバポレータ１１（蒸発器）は、低温低圧の冷媒を流す通路と、冷却液を流す通路とを有し、冷媒と冷却液との間で熱交換を行う。水冷媒エバポレータ１１には、所定の運転モードのときに、膨張弁１４から低温低圧の冷媒が導入されて、冷却液から低温低圧冷媒へ熱を移動させる。これにより、水冷媒エバポレータ１１は低温低圧の冷媒を気化させる。水冷媒エバポレータ１１の冷媒の導入口は、配管を介して膨張弁１４に連通され、冷媒の送出口は、コンプレッサ３８の吸入口へ合流する配管に連通されている。
【００２４】
水冷媒コンデンサ１２（凝縮器）は、高温高圧の冷媒を流す通路と、冷却液を流す通路とを有し、冷媒と冷却液との間で熱交換を行う。水冷媒コンデンサ１２には、所定の運転モードのときに、コンプレッサ３８から高温高圧の冷媒が送られて、高温高圧冷媒から冷却液へ熱を放出させる。これにより、水冷媒コンデンサ１２は、高温高圧の冷媒を凝縮させる。水冷媒コンデンサ１２の冷媒の導入口は、配管を介してコンプレッサ３８の吐出口へ連通され、冷媒の送出口は、配管を介して膨張弁１４に連通されている。
【００２５】
電磁弁１０、１３は、後述する空調制御部５２からの制御により、冷媒配管の開閉を切り替える弁である。電磁弁１０（第１開閉部に相当）は、コンプレッサ３８と室外コンデンサ３９との間の冷媒配管に設けられる。電磁弁１３（第２開閉部に相当）は、コンプレッサ３８と水冷媒コンデンサ１２との間の冷媒配管に設けられる。電磁弁１０が開、電磁弁１３が閉のとき、コンプレッサ３８から吐出された冷媒は、室外コンデンサ３９、膨張弁３７、冷房用エバポレータ４８、逆止弁１５の順に経由してコンプレッサ３８に戻る冷房用の冷媒通路を形成する。また、電磁弁１０が閉、電磁弁１３が開のとき、コンプレッサ３８から吐出された冷媒は、水冷媒コンデンサ１２、膨張弁１４、水冷媒エバポレータ１１の順に経由してコンプレッサ３８に戻る暖房用の冷媒通路を形成する。
【００２６】
膨張弁１４は、水冷媒コンデンサ１２から送られる高圧の冷媒を膨張して水冷媒エバポレータ１１へ送る。膨張弁１４は、水冷媒エバポレータ１１の冷媒送出口の冷媒温度に基づき、自動的に冷媒流量を調整する温度式膨張弁（ＴＸＶ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ）であってもよい。
【００２７】
逆止弁１５は、コンプレッサ３８と冷房用エバポレータ４８との間の冷媒配管に設けられ、室外コンデンサ３９および冷房用エバポレータ４８に冷媒が流されない運転モードのときに、冷媒の逆流を防ぐ弁である。
【００２８】
第２温度センサ１９は、冷却液の温度（以下、水温とも呼ぶ）を検出し、水温を示す水温信号を空調制御部５２に出力する。第２温度センサ１９は、例えば、水冷媒コンデンサ１２の冷却液の入口温度を検出する。第２温度センサ１９は、エンジン冷却部４０の出口温度など、検出結果から水冷媒コンデンサ１２に流れる冷却液の温度が推定できれば、他の箇所の温度を検出してもよい。
【００２９】
第１温度センサ１８は、外気の温度（以下、外気温とも呼ぶ）を検出し、外気温を示す外気温信号を空調制御部５２に出力する。第１温度センサ１８は、例えば、室外コンデンサ３９に導入する外気の入口温度を検出する。第１温度センサ１８は、室外コンデンサ３９から離れた箇所の外気温など、検出結果から室外コンデンサ３９に流れる外気温を推定できれば、他の箇所の温度を検出してもよい。
【００３０】
第１圧力センサ１６は、室外コンデンサ３９から送出された冷媒の圧力を検出し、この圧力を示す第１冷媒圧力信号を空調制御部５２に出力する。第１圧力センサ１６は、室外コンデンサ３９の冷媒通路の途中で冷媒の圧力を検出してもよい。好ましくは、第１圧力センサは、室外コンデンサ３９の冷媒入口より冷媒通路における下流に配置されるとよい。このように配置することで、第１圧力センサ１６に許容される耐熱性能を低くすることができる。
【００３１】
第２圧力センサ１７は、水冷媒コンデンサ１２から送出された冷媒の圧力を検出し、この圧力を示す第２冷媒圧力信号を空調制御部５２に出力する。第２圧力センサ１７は、水冷媒コンデンサ１２の冷媒通路の途中で冷媒の圧力を検出してもよい。好ましくは、第２圧力センサは、水冷媒コンデンサ１２の冷媒入口より冷媒通路における下流に配置されるとよい。このように配置することで、第２圧力センサ１７に許容される耐熱性能を低くすることができる。
【００３２】
空調制御部５２は、マイクロコンピュータまたはシーケンサーから構成することができる。空調制御部５２は、開閉の指令として電磁弁制御信号を出力して電磁弁１０、１３の開閉制御を行う。これにより、車両用空調装置の運転モードが切り替わる。
【００３３】
さらに、空調制御部５２は、電磁弁１０、１３の故障を判定する。そのために、空調制御部５２は、室外コンデンサ３９の冷媒圧力を示す第１冷媒圧力信号を第１圧力センサ１６から取得し、水冷媒コンデンサ１２の冷媒圧力を示す第２冷媒圧力信号を第２圧力センサ１７から取得する。また、空調制御部５２は、第１温度センサ１８から外気温信号を取得し、第２温度センサ１９から水温信号を取得する。
【００３４】
空調制御部５２は、取得した第１冷媒圧力信号から冷媒の温度を推定する。冷媒は、流れが止まっている場合には、圧力と温度が一定の関係にあるため、冷媒の圧力から温度を容易に求めることができる。空調制御部５２は、推定した冷媒の温度及び外気温を用いて、次式（１）を満たすか否かを判定する。
【００３５】
（推定した室外コンデンサ３９の冷媒温度−外気温）＜Ｋ１  …（１）
式（１）において、Ｋ１は所定の閾値であり、例えば数℃に設定される。
【００３６】
室外コンデンサ３９の冷媒の流れが止まった場合、室外コンデンサ３９内の停止した冷媒は外気と熱交換を行い、外気温との差が小さくなる。外気温に変化があると、この変化に伴って冷媒の圧力も変化する。一方、室外コンデンサ３９にコンプレッサ３８から高温高圧の冷媒が送られると、外気温に関係なく、室外コンデンサ３９の冷媒圧力は上昇し、推定される冷媒温度も上昇する。このため、式（１）の判定式を満たす場合、室外コンデンサ３９の冷媒は流れていないと判定でき、電磁弁１０は閉であると判定できる。
【００３７】
また、空調制御部５２は、取得した第２冷媒圧力信号から冷媒の温度を推定し、推定した冷媒の温度及び冷却液水温を用いて、次式（２）を満たすか否かを判定する。
【００３８】
（推定した水冷媒コンデンサ１２の冷媒温度−冷却液水温）＜Ｋ２  …（２）
式（２）において、Ｋ２は所定の閾値であり、例えば数℃に設定される。
【００３９】
水冷媒コンデンサ１２の冷媒の流れが止まった場合、水冷媒コンデンサ１２内の停止した冷媒は冷却液と熱交換を行い、冷却液の温度との差が小さくなる。冷却液の温度に変化があると、この変化に伴って冷媒の圧力も変化する。一方、水冷媒コンデンサ１２にコンプレッサ３８から高温高圧の冷媒が送られると、冷却液の温度に関係なく、水冷媒コンデンサ１２の冷媒圧力は上昇し、推定される冷媒温度も上昇する。このため、式（２）の判定式を満たす場合、水冷媒コンデンサ１２の冷媒は流れていないと判定でき、電磁弁１３は閉であると判定できる。
【００４０】
空調制御部５２は、次の場合に式（１）及び（２）を満たすか判定を行う。第１の場合は、電磁弁１０が開であり、かつ、電磁弁１３が閉である状態から電磁弁１０を閉に、電磁弁１３を開に切り替えた場合である。第２の場合は、電磁弁１０が閉であり、かつ、電磁弁１３が開である状態から電磁弁１０を開に、電磁弁１３を閉に切り替えた場合である。第３の場合は、電磁弁１０、１３の両方が閉の状態から、電磁弁１０を開に切り替え、且つ、コンプレッサ３８の動作を開始した場合である。第４の場合は、電磁弁１０、１３の両方が閉の状態から、電磁弁１３を開に切り替え、且つ、コンプレッサ３８の動作を開始した場合である。第５の場合は、電磁弁１０が開であり、かつ、電磁弁１３が閉であると想定される状態で、コンプレッサ３８の動作を開始した場合である。第６の場合は、電磁弁１０が閉であり、かつ、電磁弁１３が開であると想定される状態で、コンプレッサ３８の動作を開始した場合である。電磁弁１０、１３の開閉とコンプレッサ３８の動作開始とは、空調制御部５２から指令が発行されて実行される。電磁弁１０、１３のいずれかまたは両方が故障していた場合、これらの第１〜第６の場合において、電磁弁１０、１３の両方が閉となる可能性があり、このタイミングで式（１）または（２）を満たすか判定を行うことにより、電磁弁１０、１３のうち、開であるべきものが誤って閉となっていないか、判定することができる。
【００４１】
次に、上記の第１〜第４の場合に、空調制御部５２により開始される電磁弁故障判定処理について、図２を用いて説明する。
【００４２】
ステップＳＴ２０１では、空調制御部５２は、所定時間経過するまで待機（タイムディレイ）する。これは、コンプレッサ３８から吐出された冷媒が、室外コンデンサ３９或いは水冷媒コンデンサ１２に少し流れて冷媒の圧力が高まるまで待機するためである。
【００４３】
ステップＳＴ２０２では、空調制御部５２は、室外コンデンサ３９の冷媒圧力、水冷媒コンデンサ１２の冷媒圧力、外気温、水温を取得する。ステップＳＴ２０２の処理を行う構成が、圧力取得部および温度取得部に相当する。
【００４４】
ステップＳＴ２０３では、室外コンデンサ３９の冷媒圧力から冷媒温度を推定する。ステップＳＴ２０４では、水冷媒コンデンサ１２の冷媒圧力から冷媒温度を推定する。
【００４５】
ステップＳＴ２０５では、室外コンデンサ３９の冷媒温度及び外気温の関係が上式（１）を満たし、かつ、水冷媒コンデンサ１２の冷媒温度及び冷却液水温の関係が上式（２）を満たすかを判定する。ステップＳ２０５の処理を行う構成が、判定部に相当する。
【００４６】
ステップＳ２０５の判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳＴ２０６に移行し、ステップＳ２０５の判定結果がＮＯであれば、電磁弁故障判定処理を終了する。
【００４７】
ステップＳＴ２０６では、空調制御部５２は、電磁弁１０、１３の両方が閉となっていると判定し、コンプレッサ３８を緊急停止する。これにより、電磁弁１０、１３が故障により両方同時に閉となった場合でも、コンプレッサ３８から吐出される冷媒の圧力が異常上昇することを回避できる。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、耐熱性能の高くない第１圧力センサ１６と第１温度センサ１８とで検出した結果を用いて、室外コンデンサ３９の冷媒温度から外気温を引いた値が所定の閾値Ｋ１未満であるか否かを判定することによって、冷房用冷媒通路における冷媒の流れの有無を判定する。また、耐熱性能の高くない第２圧力センサ１７と第２温度センサ１９とで検出した結果を用いて、水冷媒コンデンサ１２の冷媒温度から冷却液水温を引いた値が所定の閾値Ｋ２未満であるか否かを判定する。そして、これらによって、暖房用又は冷房用の冷媒通路における冷媒の流れの有無を判定することができるので、高価な部品を必要とせず、コストを抑制しつつ、電磁弁の故障を判定することができる。また、２つの電磁弁が両方同時に閉であると判定した場合には、コンプレッサを停止することにより、コンプレッサを含むシステムの破損を回避することができる。
【００４９】
なお、本発明は、実施の形態で具体的に示した構成および方法に限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、コンプレッサ３８の吐出口にある２つの電磁弁１０、１３の両方が閉となる異常を検出するための電磁弁故障判定処理を示した。しかしながら、本発明は、１つの電磁弁１０（または電磁弁１３）を閉から開に切り替える指令が発行された際に、正常に開となったか判定する処理に適用してもよい。
【００５０】
また、実施の形態では、冷媒と第１熱媒体との間で熱交換を行う第１熱交換器、および、冷却液と第２熱媒体との間で熱交換を行う第２熱交換器として、空気を第１熱媒体とする室外コンデンサと、冷却液を第２熱媒体とする水冷媒コンデンサとを示したが、第１熱交換器および第２熱交換器の両方を冷媒と空気とで熱交換する構成としてもよいし、両方を冷媒と冷却液とで熱交換する構成としてもよい。
【００５１】
また、実施の形態では、冷媒通路のパターンおよび冷却液の通路のパターンについて一例を図示したが、本発明は、様々な冷媒通路のパターンおよび冷却液の通路のパターンを有する空調装置に同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の車両用空調装置は、内燃機関を備える自動車等の車両に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１３  電磁弁
１１  水冷媒エバポレータ
１２  水冷媒コンデンサ
１４  膨張弁
１５  逆止弁
１６  第１圧力センサ
１７  第２圧力センサ
１８  第１温度センサ
１９  第２温度センサ
３７  膨張弁
３８  コンプレッサ
３９  室外コンデンサ
３９ａ  リザーバタンク
４０  エンジン冷却部
４４  ヒーターコア
４４ａ  ドア
４８  冷房用エバポレータ
５２  空調制御部
７０  ＨＶＡＣ
Ｆ１  ファン
【図１】
2016067567.tif 000003
【図２】
2016067567.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月3日(2017.4.3)
【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】
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、を有する空調装置の制御を行う空調制御装置であって、
前記第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサから検出値を取得する圧力取得部と、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサから検出値を取得する温度取得部と、
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度とを用いて、前記第１開閉部が正常に開かれて前記第１熱交換器に冷媒が流れたか判定する判定部と、
を備える空調制御装置。
【請求項２】
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合とは、前記第１開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第１開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合である、
請求項１記載の空調制御装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力から推定される冷媒温度と前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さい場合に、前記第１熱交換器に冷媒が正常に流れていないと判定する、
請求項１記載の空調制御装置。
【請求項４】
車両用空調装置であって、
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、
前記コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、
前記第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサと、
前記第２熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第１圧力センサと前記第２圧力センサとから検出値を取得する圧力取得部と、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２熱交換器に流れる前記第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサとから検出値を取得する温度取得部と、
当該車両用空調装置の制御を行う空調制御部と、
を備え、
前記空調制御部は、
前記第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度とを用いて、前記第１開閉部が正常に開かれて前記第１熱交換器に冷媒が流れたか判定し、
前記第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、前記第２圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、前記第２温度センサにより検出された前記第２熱媒体の温度とを用いて、前記第２開閉部が正常に開かれて前記第２熱交換器に冷媒が流れたかを、さらに判定する判定部
を備え、
前記空調制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記コンプレッサが作動し、且つ、前記第１開閉部および前記第２開閉部の両方が閉じている異常発生を検出する、
車両用空調装置。
【請求項５】
前記第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、前記第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合とは、前記第２開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第２開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合である、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記第１圧力センサは、冷媒通路における前記第１熱交換器の冷媒入口より下流に配置され、
前記第２圧力センサは、冷媒通路における前記第２熱交換器の冷媒入口より下流に配置されている、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記第１熱交換器は、冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外コンデンサであり、
前記第２熱交換器は、冷媒と冷却液との間で熱交換を行わせる水冷媒コンデンサである、
請求項４記載の車両用空調装置。
【請求項８】
コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、
前記コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、
指令に応じて前記コンプレッサと前記第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、
前記第１熱交換器から流れる第１冷媒の圧力を検出する第１圧力センサ、
前記第１熱交換器に流れる前記第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２熱交換器から流れる第２冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第２熱交換器に流れる前記第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、
前記指令を発行し、前記第１圧力センサと、前記第１温度センサと、前記第２圧力センサと、前記第２温度センサとから各検出値を取得する制御部と、
を有する空調装置の制御を行う空調制御装置の電磁弁故障判定方法であって、
前記第１開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、前記第１開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合、前記第２開閉部が閉じた状態から開くように指令が発行された場合、或いは、前記第２開閉部が開いていると想定される状態で前記コンプレッサの動作開始の指令が発行された場合において、
前記第１圧力センサと、前記第１温度センサと、前記第２圧力センサと、前記第２温度センサとから各検出値を取得し、
前記第１圧力センサにより検出された前記第１冷媒の圧力から第１冷媒温度を推定し、
前記第２圧力センサにより検出された前記第２冷媒の圧力から第２冷媒温度を推定し、
前記第１冷媒温度と前記第１温度センサにより検出された前記第１熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さく、かつ、前記第２冷媒温度と前記第２温度センサにより検出された前記第２熱媒体の温度との差が、所定の閾値より小さい場合に、
前記第１開閉部および前記第２開閉部の両方が閉じていると判定する
空調制御装置の電磁弁故障判定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様に係る車両用空調装置は、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第１熱媒体との間で熱交換を行わせる第１熱交換器と、指令に応じてコンプレッサと第１熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第１開閉部と、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒と空気又は冷却液である第２熱媒体との間で熱交換を行わせる第２熱交換器と、指令に応じてコンプレッサと第２熱交換器との間の冷媒通路を開閉する第２開閉部と、第１熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第１圧力センサと、第２熱交換器から流れる冷媒の圧力を検出する第２圧力センサと、第１圧力センサと第２圧力センサとから検出値を取得する圧力取得部と、第１熱交換器に流れる第１熱媒体の温度を検出する第１温度センサと、第２熱交換器に流れる第２熱媒体の温度を検出する第２温度センサと、第１温度センサと第２温度センサとから検出値を取得する温度取得部と、当該車両用空調装置の制御を行う空調制御部と、を備える。空調制御部は、判定部を備える。判定部は、第１開閉部に冷媒が流れていない状態から、第１開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、第１圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、第１温度センサにより検出された第１熱媒体の温度とを用いて、第１開閉部が正常に開かれて第１熱交換器に冷媒が流れたか判定する。判定部は、第２開閉部に冷媒が流れていない状態から、第２開閉部へ冷媒を流す指令が発行された場合に、第２圧力センサにより検出された冷媒の圧力と、第２温度センサにより検出された第２熱媒体の温度とを用いて、第２開閉部が正常に開かれて第２熱交換器に冷媒が流れたかを、さらに判定する。空調制御部は、判定部の判定結果に基づいて、コンプレッサが作動し、且つ、第１開閉部および第２開閉部の両方が閉じている異常発生を検出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2016067567.tif 000005
2016067567.tif 000006
2016067567.tif 000007
2016067567.tif 000008