特許 6017537 車両乗員室の熱調整システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017537

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】車両乗員室の熱調整システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20161020BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 651C

   B60H1/22 671

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-505532(P2014-505532)

(86)(22)【出願日】2012年4月17日

(65)【公表番号】特表2014-511802(P2014-511802A)

(43)【公表日】2014年5月19日

(86)【国際出願番号】EP2012001661

(87)【国際公開番号】WO2012143119

(87)【国際公開日】20121026

【審査請求日】2015年2月18日

(31)【優先権主張番号】1101237

(32)【優先日】2011年4月20日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】505113632

【氏名又は名称】ヴァレオ システム テルミク

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100179338

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】ジン、ミン、リウ

(72)【発明者】

【氏名】モハメッド、ヤイア

(72)【発明者】

【氏名】ベルトラン、ニコラ

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２７８４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１６８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０５１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１１９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３０９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４７８９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両乗員室を熱調整するシステム（１）の制御方法であって、
冷却剤流体回路（２）と、
前記冷却剤流体回路（２）によって発生した熱量を、乗員室に分配可能な内部空気流（１１）に送り出すように輸送することが意図された熱伝達流体回路（３）と、を備え、
前記制御方法が、圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を決定するステップと、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを調整するステップとを含み、
前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを調整するステップ中に、
前記冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが前記圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}以下である間、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に保たれ、
前記冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが前記圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}より大きい場合、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}より増大されることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}が、前記熱伝達流体回路（２）における前記熱伝達流体の最大流量Ｑ_{ｃａｌ ｍａｘ}の１０％〜２０％の間である、請求項１に記載の制御方法。

【請求項3】

前記最大熱伝達流体の流量Ｑ_{ｃａｌ ｍａｘ}が、少なくとも６００ｌ／ｈに等しい、請求項２に記載の制御方法。

【請求項4】

前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}が、１００ｌ／ｈに等しい、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項5】

前記圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}が、以下の式、
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}＝Ｐ_ｓａｔ［Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}／Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）＋Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}＋Ｔ_{ｄｅｌｔａ}］
によって求められ、
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}が圧力閾値であり、
Ｐ_ｓａｔが前記冷却剤流体の飽和圧力であり、
Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}が前記内部空気流（１１）に供給される動力であり、
Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）が前記熱伝達流体回路（３）によって実現される熱交換能力であり、
Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}が前記内部空気流（１１）の温度であり、
Ｔ_{ｄｅｌｔａ}が熱力学サイクルの確立を保証するための温度差である、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項6】

前記冷却剤流体回路（２）が、「高圧」部として知られる部分と、「低圧」部として知られる部分とを含み、
前記冷却剤流体の前記圧力Ｐ_ｄが、前記「高圧」部として知られる部分で測定される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項7】

前記冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}より大きい場合、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが、前記乗員室での快適性レベルを保証するために、要求動力Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}に対応する値に増大される、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項8】

前記冷却剤流体回路（２）が始動される場合であって、前記乗員室外の温度が５℃以下であるときに、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に制限される、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項9】

前記方法が、前記冷却剤流体回路（２）が「暖房」モードとして知られるモードで構成される場合のみ実施されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

車両乗員室の熱調整システム（１）であって、
冷却剤流体回路（２）と、前記冷却剤流体回路（２）によって発生した熱量を、乗員室に分配可能な内部空気流（１１）に送り出すように輸送することが意図された熱伝達流体回路（３）とを備え、
前記熱調整システム（１）が、圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を決定し、
前記熱調整システム（１）が、前記冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが前記圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}以下である間、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に保ち、前記冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが前記圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}より大きい場合、前記熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを前記流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}より増大させる、制御デバイス（１３）を備えることを特徴とするシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両、特に、自動車、特に、電動自動車またはハイブリッド自動車の熱調整システムの分野に関する。

【0002】

特に、本発明は、空調ループの制御方法およびこのような熱調整システムに一体化される空調ループに関する。

【背景技術】

【0003】

自動車、特に、少なくとも部分的に電気モータによって動力が供給される電気自動車またはハイブリッド自動車には、通常、自動車の乗員室に分配されることが意図された内部空気流の空気熱力学パラメータを修正するための暖房、換気および／または空調装置が装備されている。

【0004】

電気車両またはハイブリッド車両のより詳細な範囲において、内部空気流の冷却および／または加熱は、冷却剤流体が循環する空調ループによって実行される。

【0005】

空調ループは、特に、コンプレッサと、外部熱交換器と、膨張部材と、少なくとも１つの内部熱交換器とを備え、これらに冷却剤流体が流れる。内部熱交換器は、暖房、換気および／または空調装置のハウジングに搭載され、前記ハウジングは、一般に、車両の乗員室に設置される。ハウジングは、車両のユーザの要求に応じて内部空気流の空気熱力学パラメータを修正するために、内部空気流を運ぶことが意図される。外部熱交換器は、車両に対して外部空気流が通過するようにするために、車両の前面に沿って配設されることが好ましい。

【0006】

空調ループは、さまざまな運転モード、特に、「冷房」モードとして知られるモードまたは「暖房」モードとして知られるモードで使用されてもよい。

【0007】

「冷房」モードとして知られるモードにおいて、冷却剤流体は外部熱交換器の方へ送られる。この構成において、外部熱交換器は、冷却剤流体が外部空気流によって冷却される凝縮器として作用する。次に、冷却剤流体は膨張部材へ循環し、内部熱交換器を通過する前に膨張部材において圧力降下を受ける。この構成において、内部熱交換器は、暖房、換気および／または空調装置に運ばれる内部空気流によって冷却剤流体が加熱される蒸発器として作用する。したがって、このようにして、内部空気流は、車両乗員室の温度を低下させるために冷却される。空調ループは閉回路である。その結果、冷却剤流体はコンプレッサに戻る。

【0008】

「暖房」モードとして知られるモードにおいて、冷却剤流体は内部熱交換器の方へ送られる。この構成において、内部熱交換器は、暖房、換気および／または空調装置に運ばれる内部空気流によって冷却剤流体が冷却される凝縮器として作用する。したがって、内部空気流は、車両乗員室の温度を上昇させるために加熱される。次に、冷却剤流体は、膨張部材へ循環し、外部熱交換器を通過する前に膨張部材において圧力降下を受ける。この構成において、外部熱交換器は、外部空気流によって冷却剤流体が加熱される蒸発器として作用する。続いて、冷却剤流体はコンプレッサに戻る。

【0009】

内部熱交換器が、暖房、換気および／または空調装置のハウジングに設置される場合、車両乗員室の直接的な熱調整システムが規定される。

【0010】

内部熱交換器が、暖房、換気および／または空調装置のハウジングに直接取り付けることができない場合、乗員室内に分配されることが意図された内部空気流へ空調ループから熱量を輸送する熱伝達流体回路を使用することが知られている。

【0011】

このようにして、熱伝達流体回路は、空調ループ内を循環する冷却剤流体と、熱伝達流体回路内を循環する熱伝達流体との間で熱交換を行うように構成された第１の熱交換器を備える。加えて、熱伝達流体回路は第２の熱交換器を備え、第２の熱交換器は、内部熱交換器として働き、熱伝達流体回路内を循環する熱伝達流体と、乗員室内に分配されることが意図された内部空気流との間での熱交換を実行するように意図される。

【0012】

熱伝達流体回路を含むこのような構成は、車両乗員室の間接的熱調整システムを規定する。

【0013】

本発明に係る方法は、車両乗員室の間接的熱調整システムに関する。

【0014】

寒い天候時に車両が始動される場合、車両乗員室をできるだけ早く暖めることが望ましい。空調ループの「高圧」部として知られる部分を循環する冷却剤流体が特定の圧力閾値を超えると、このような暖房が得られる。しかし、残念ながら、熱伝達流体回路内の熱伝達流体の温度は低い。いずれにせよ、熱伝達流体の温度は、車両の乗員室の外気温に近い。

【0015】

このような状況では、第１の熱交換器内を循環する熱伝達流体は、空調ループ内を循環する冷却剤流体を過度に冷却する。熱力学サイクルの観点から、熱伝達流体によって冷却剤流体が冷却されると、空調ループの「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力が上昇する。このような現象は、上述した所望の目的にそぐわない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

以上のことから、本発明の目的は、主に、空調ループの「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力上昇を促すように、熱伝達流体と冷却剤流体との間での熱交換を制限することによって上述した欠点を解決することである。

【0017】

このような圧力上昇により、熱伝達流体を効果的に加熱でき、したがって、乗員室に分配されることが意図された内部空気流の温度が上昇して、ユーザが想定する快適性の条件が保証される高いレベルまで冷却剤流体の温度が上昇される。

【課題を解決するための手段】

【0018】

このように、本発明の課題は、冷却剤流体回路、いわゆる、空調ループと、冷却剤流体回路によって発生した熱量を、乗員室に分配可能な内部空気流に送り出すように輸送することが意図された熱伝達流体回路とを備える車両乗員室の熱調整システムを制御する方法である。この制御方法は、熱伝達流体の流量を調整するステップを含み、このステップ中に、
冷却剤流体の圧力が所定の圧力閾値以下の間、熱伝達流体の流量が流量閾値未満に保たれ、
冷却剤流体の圧力が所定の圧力閾値を超えると、熱伝達流体の流量が流量閾値より増大される。

【0019】

好適には、流量閾値は、熱伝達流体回路の熱伝達流体の最大流量の１０％〜２０％であり、特に、少なくとも６００ｌ／ｈに等しい。さらに、特に、流量閾値は、１００ｌ／ｈに等しくてもよい。

【0020】

本発明の１つの特徴によれば、圧力閾値は以下の式で求められる。
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}＝Ｐ_ｓａｔ［Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}／Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）＋Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}＋Ｔ_{ｄｅｌｔａ}］
式中、
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}は圧力閾値であり、
Ｐ_ｓａｔは冷却剤流体の飽和圧力であり、
Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}は内部空気流に供給される動力であり、
Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）は熱伝達流体回路によって実現される熱交換能力であり、
Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}は内部空気流の温度であり、
Ｔ_{ｄｅｌｔａ}は熱力学サイクルの確立を保証する温度差である。

【0021】

本発明の別の特徴によれば、冷却剤流体回路は、「高圧」部として知られる部分と、「低圧」部として知られる部分とを備える。本発明によれば、冷却剤流体の圧力は、「高圧」部として知られる部分で測定される。

【0022】

好適には、冷却剤流体の圧力が圧力閾値を超えると、乗員室に必要とされる快適レベルを保証するために、熱伝達流体の流量は、要求される動力を供給するのに適した値まで増大される。

【0023】

冷却剤流体回路が始動される場合であって、乗員室の外気温が低ければ、特に、５℃以下であれば、熱伝達流体の流量が流量閾値未満に制限されることに特に留意されたい。

【0024】

このような方法は、冷却剤流体回路が「暖房」モードとして知られるモードに構成される場合、特に好適である。

【0025】

最後に、本発明は、「冷房」モードとして知られるモードまたは「暖房」モードとして知られるモードで少なくとも運転可能である冷却剤流体回路と、冷却剤流体回路によって発生した熱量を、乗員室に分配可能な内部空気流に送り出すように輸送することが意図された熱伝達流体回路とを備える、車両乗員室の熱調整システムに及ぶ。熱調整システムは、冷却剤流体の圧力に応じて熱伝達流体回路における熱伝達流体の流量を修正する制御デバイスを備える。

【0026】

流量は、冷却剤流体回路が「暖房」モードとして知られるモードで構成される場合に修正されることが好ましい。制御デバイスは、熱伝達流体回路内に搭載される熱伝達流体用の循環ポンプの回転速度を修正する。

【0027】

本発明による第１の利点は、本発明に係る熱調整システムを備えた自動車、特に、電気自動車またはハイブリッド自動車の乗員室の暖房にかかる時間を短縮可能なことである。

【0028】

本発明の別の利点は、冷却剤流体回路内に一体化されたコンプレッサに供給するエネルギー源に直接関わることである。コンプレッサへの供給が行われる電源が電動モータへの供給にも使用される場合、本発明に係る制御方法は、「暖房」モードとして知られるモードが運転状態に設定されたとき、コンプレッサの電力消費量の急増を回避する。

【0029】

以下、非制限的な実施例により提示され、本発明の理解および本発明の実施方法の説明の補助に役立つとともに、適切な場合には、本発明の定義に寄与する添付の図面を参照しながら例示的に与えられる実施形態を含む以下の詳細な説明を読むことにより、本発明はさらに深く理解され、さらなる特徴および利点がより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明に係る車両乗員室の熱調整システムの部分概略図である。

【図2】本発明に係る車両乗員室の熱調整システムの制御方法のステップを示すフローチャートである。

【図3】内部熱交換器で得られる動力の変化を時間の関数として示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、本発明に係る車両乗員室の熱調整システム１の概略図である。より具体的には、図１は、空調ループ２と、熱伝達流体回路３とを備える熱調整システム１を部分的に示す。本発明によれば、空調ループ２および熱伝達流体回路３は、相互作用状態にある。

【0032】

空調ループ２は、「冷却剤流体回路２」としても知られている。同様に、熱伝達流体回路３は、「二次ループ３」としても知られている。

【0033】

冷却剤流体回路２は閉ループであり、例えば、フッ素化化合物、特に、Ｒ１３４ａなどの亜臨界冷却剤流体またはＲ７４４Ａの名称で知られる二酸化炭素などの超臨界冷却剤流体が閉ループ内を循環する。

【0034】

冷却剤流体は、コンプレッサ１４によって循環状態に設定され、コンプレッサ１４は、例えば、電動式のものであり、前記コンプレッサ１４の機能は冷却剤流体の圧力および温度を上昇させることである。

【0035】

冷却剤流体回路２は、図示されていない、少なくとも１つの外部熱交換器をさらに備える。外部熱交換器は、車両乗員室に対する外部空気流と冷却剤流体回路２内を循環する冷却剤流体との間で熱交換を行うように構成されている。

【0036】

外部熱交換器は、冷却剤流体回路２が「冷房」モードとして知られるモードで運転される場合、ガス冷却器または凝縮器として使用されうる。さらに、外部熱交換器は、冷却剤流体回路２が「暖房」モードとして知られるモードで運転される場合、蒸発器として使用されてもよい。

【0037】

加えて、冷却剤流体回路２は、少なくとも１つの膨張部材１５をさらに備え、膨張部材１５は、冷却剤流体の圧力を低下させ、ひいては、冷却剤流体回路２において起こる熱力学サイクルの動作に必要な膨張を保証することができる。

【0038】

さらに、冷却剤流体回路２は、図示されていない、非循環量の冷却剤流体を格納することが意図されたボトルまたはアキュムレータを備える。

【0039】

また、冷却剤流体回路２は、中間熱交換器４を備える。中間熱交換器４は、熱伝達流体回路３を循環する熱伝達流体と冷却剤流体回路２を循環する冷却剤流体との間での熱交換を行うことができるようにするため、「中間」と呼ばれる。

【0040】

冷却剤流体回路２には、冷却剤流体回路２の上述したさまざまなコンポーネントを接続することが意図された複数のパイプが補完される。

【0041】

このように、冷却剤流体回路２が「暖房」モードとして知られるモードで構成される場合、冷却剤流体は、冷却剤流体の熱量を熱伝達流体に伝える。言い換えれば、中間熱交換器４の第１の出口５での熱伝達流体の出口温度は、中間熱交換器４の第１の入口６での熱伝達流体の入口温度より高い。

【0042】

したがって、中間熱交換器４の第２の出口７での冷却剤流体の出口温度は、中間熱交換器４の第２の入口８での冷却剤流体の入口温度より低い。

【0043】

上記に提示した冷却剤流体回路２は、コンプレッサ１４が運転状態にあるとき、２つの部分、すなわち、それぞれ、「高圧」部として知られる部分と、「低圧」部として知られる部分とを有する。

【0044】

熱伝達流体回路２の「高圧」部として知られる部分は、冷却剤流体回路２が「暖房」モードとして知られるモードに構成される場合、コンプレッサ１４の出口オリフィス１６と膨張部材１５の入口オリフィス１７との間の部分である。熱伝達流体回路２の「高圧」部として知られる部分では、冷却剤流体は高圧高温の状態にある。

【0045】

熱伝達流体回路２の「低圧」部として知られる部分は、冷却剤流体回路２が「暖房」モードとして知られるモードに構成される場合、膨張部材１５の出口オリフィス１９とコンプレッサ１４の入口オリフィス１８との間の部分である。熱伝達流体回路２の「低圧」部として知られる部分において、冷却剤流体は低圧低温状態にあり、すなわち、熱伝達流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の高圧より低い圧力および高温より低い温度にある。

【0046】

「冷房」モードとして知られるモードで冷却剤流体回路２が使用される場合、熱伝達回路２の「高圧」部として知られる部分および「低圧」部として知られる部分は、「暖房」モードとして知られるモードに対して上述した説明とは逆のものになる。

【0047】

熱伝達流体回路３は、中間熱交換器４の少なくとも一部を組み込む。また、熱伝達流体回路３は、熱伝達流体を循環状態に設定するための少なくとも１つの循環ポンプ９を備える。

【0048】

循環ポンプ９は、例えば、可変速度で制御デバイス１３によって電気的に制御されてもよく、これにより熱伝達流体回路３における熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌに影響を与えることができるようになる。

【0049】

当然ながら、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを修正するために、例えば、熱伝達流体回路３への可変断面絞りの取り付けなどの他の手段が用いられてもよい。

【0050】

また、熱伝達流体回路３は、ユニットヒータ１０、いわゆる、内部熱交換器１０を備える。ユニットヒータ１０は、熱伝達流体と車両乗員室に分配されることが意図された内部空気流１１との間での熱交換を行うように構成された熱交換器である。

【0051】

好適には、ユニットヒータ１０は、車両に装備された暖房、換気および／または空調装置のハウジング１２の内部空気流１１に対して横断するように搭載される。

【0052】

暖房、換気および／または空調装置のハウジング１２により、内部空気流１１を運ぶことができる。内部空気流１１は、ハウジング１２内において、図示しないエンジンファンを介して動き始める。

【0053】

ユニットヒータ１０は、中間交換器４から生じ、熱伝達流体によって輸送される熱量を内部空気流１１に伝達することが意図される。

【0054】

熱伝達流体回路３には、熱伝達流体回路３の上述したさまざまなコンポーネントを接続することが意図された複数のパイプが補完される。

【0055】

図２は、本発明に係る車両乗員室を熱調整するシステムの制御方法の主なステップと、任意選択ステップとを示すフローチャートを示す。

【0056】

この制御方法は、冷却剤流体回路２の始動に対応する初期ステップ２０から始まる。「始動」という用語は、冷却剤流体が冷却剤流体回路２を循環するようにするために、コンプレッサ１４が運転状態に移ることを意味するものとして理解されたい。

【0057】

初期ステップ２０は、特に、車両のユーザが乗員室を暖めたい場合に実行され、特に、「暖房」モードとして知られるモードでの冷却剤流体回路２の設定を要求することに留意されたい。

【0058】

選択的に、車両乗員室の外気温が低い場合、例えば、５℃未満の場合、このような温度閾値を検証する段階が、「暖房」モードとして知られるモードにおいて、冷却剤流体回路２を運転状態に移す前のステップをなしうる。検証段階は選択的であり、初期ステップ２０中に実行されうる。

【0059】

初期ステップ２０の後、制御方法は、冷却剤流体回路２が始動されると、冷却剤流体回路２を循環する冷却剤流体および熱伝達流体回路３を循環する熱伝達流体の状態に関するデータを収集する獲得ステップ２１を含む。

【0060】

獲得ステップ２１は、本発明による制御方法における選択的なステップである。

【0061】

データを収集することで、制御方法の後続ステップにおいて使用される情報および信号を獲得することができる。

【0062】

収集された情報および状態信号は、例えば、以下のものである。
−ハウジング１２における内部空気流１１の移動方向において、ユニットヒータ１０の上流の内部空気流１１の温度Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}。温度Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}は、温度センサによって測定された、車両乗員室の外気温に類似したものであってもよい。
−内部空気流１１の流量Ｑ_ａｉｒ。例えば、内部空気流１１の流量Ｑ_ａｉｒは、内部空気流１１をハウジング１２内で動かすようにすることが意図されたエンジンファンのコマンドＵ_ｖｅｎｔと、車両の速度Ｖ_ｖｅｈとに依存してもよい。
−冷却剤流体回路２の「高圧」部の地点で測定された圧力Ｐ_ｄ。あるいは、圧力Ｐ_ｄは、冷却剤流体の温度から導き出されてもよい。しかしながら、冷却剤流体回路２内の圧力Ｐ_ｄを測定することが好適である。このため、本発明は、コンプレッサ１４の圧力センサの取り付けを、例えば、コンプレッサ１４の出口オリフィス１６に提供することが好ましい。
−乗員室の快適性レベルを保証するために供給される空気に与えられる動力Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}。動力Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}は、特に、ユーザが必要とする乗員室の温度、乗員室の外気温、太陽光量などに依存する。
−熱伝達流体回路３における熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌ。熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌは、制御デバイス１３によって送信される循環ポンプ９の制御信号から得られる。

【0063】

冷却剤流体回路２が、例えば、「暖房」モードとして知られるモードで始動された後、制御方法は、制御ステップ２２を含み、この制御ステップ中、熱伝達流体回路３の制御デバイス１３は循環ポンプ９を制御する。

【0064】

特に、熱伝達流体回路３の制御デバイス１３は、循環ポンプ９を低速で制御することで、熱伝達流体は、所定の流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}より低い流量で熱伝達流体回路を循環する結果をもたらす。

【0065】

流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}は、中間熱交換器４内での熱交換が、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力上昇を促すように決定される。言い換えれば、流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}は、熱伝達流体が冷却剤流体を冷却しないようにする目的で選択される。このようにして、熱伝達流体と冷却剤流体との間での熱交換が制限される。

【0066】

好適には、始動段階中の冷却剤流体と熱伝達流体との間での熱交換は、流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}が、熱伝達流体回路２の熱伝達流体の最大流量Ｑ_{ｃａｌ ｍａｘ}の１０％〜２０％である場合に制限される。熱伝達流体の最大流量Ｑ_{ｃａｌ ｍａｘ}は、好適には、少なくとも６００ｌ／ｈに等しい。

【0067】

一例として、１００ｌ／ｈに等しい流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}により、乗員室に送られる最低限の暖房と、冷却剤流体が乗員室の暖房需要に見合う高圧に達するためにかかる時間との間に有効な妥協を見出すことができることが判明した。

【0068】

次に、この制御方法は、圧力決定ステップ２３を含み、このステップ中、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}が決定される。

【0069】

冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}は、冷却剤流体回路２に対する外部条件、特に、乗員室の外気温および／またはユーザの要求温度に応じて変化する。

【0070】

圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}は、以下の式により求められる。
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}＝Ｐ_ｓａｔ［Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}／Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）＋Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}＋Ｔ_{ｄｅｌｔａ}］
式中、
Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}は、制限された流量での動作から、乗員室の快適性の需要を満たすために必要な動力供給に適した流量での動作への通過を決定する冷却剤流体の圧力閾値である。
Ｐ_ｓａｔは、冷却剤流体の飽和圧力である。
Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}は、乗員室の快適性レベルを保証するために、内部空気流１１に供給される動力である。
Δ（Ｑ_ａｉｒ，Ｑ_ｃａｌ）は、熱伝達流体回路３によって実現される熱交換能力である。一例として、熱交換能力は、中間熱交換器４およびユニットヒータ１０によって形成されるサブアセンブリのものである。
Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}は、ハウジング１２における内部空気流１１の移動方向において、ユニットヒータ１０の上流の内部空気流１１の温度である。内部空気流１１の温度Ｔ_{ａｉｒ ｉｎ}は、温度センサによって測定された、車両乗員室の外気温に類似したものであってもよい。
Ｔ_{ｄｅｌｔａ}は、熱力学サイクルの確立を保証する温度差である。特に、温度差Ｔ_{ｄｅｌｔａ}により、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分の冷却剤流体圧力が、空気に適用される要求動力に適合したレベルに達することが可能になる。一例として、温度差Ｔ_{ｄｅｌｔａ}は、特に、０〜１０℃の間で変動するものであってもよい。

【0071】

この制御方法が、獲得ステップ２１を含むものであれば、圧力比較ステップ２４を含み、このステップ中、冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄは、圧力決定ステップ２３の間に決定された圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}と比較され、前記圧力Ｐ_ｄは、獲得ステップ２１中に得られる。

【0072】

この制御方法が獲得ステップ２１を含まなければ、圧力比較ステップ２４は、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の有効圧力を決定する予備ステップを組み込む。

【0073】

有効圧力を決定する予備ステップは、冷却剤流体の温度から冷却剤流体の有効圧力を推測することを含んでもよい。しかしながら、有効圧力を決定する予備ステップが、冷却剤流体回路２内の圧力の獲得を含むことが好適である。このため、本発明は、コンプレッサの領域、例えば、コンプレッサ１４の出口オリフィスの領域に圧力センサの取り付けを提供する。

【0074】

冷却剤流体の評価または測定された圧力Ｐ_ｄが、圧力決定ステップ２３において決定される圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}以下であれば、この制御方法は制御ステップ２２に戻る。

【0075】

実際には、これは、中間熱交換器４での冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが、乗員室を急速に暖めるのに十分なレベルに到達しないという事実を反映する。このようにして、この制御方法は、熱伝達流体回路３の熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを、制御ステップ２２において決定される流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に保つ。

【0076】

本発明による制御方法がない場合、乗員室に分配される内部空気流１１の温度が低下する段階が観察される。このような状況は、車両のユーザによって特に不快なものである。

【0077】

一方で、圧力比較ステップ２４において実行される比較が、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが、圧力決定ステップ２３において決定された圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を超えることを示せば、この制御方法は、増速ステップ２５を提供し、このステップ中、制御デバイス１３は、循環ポンプ９の回転速度を上げる。循環ポンプ９の回転速度が上がると、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが、既に決定された流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}を超えて増大する。

【0078】

好適な選択的方法において、熱伝達流体回路３における熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌは、特に、乗員室の外気温、太陽光量、乗員室内のユーザが要求する温度および乗員室内の瞬時温度などによって決定される乗員室の快適性レベルを保証するために、内部空気流１１に供給される動力Ｐ_{ａｉｒ ｏｕｔ}として既に規定された要求動力に対応するレベルまで増大される。

【0079】

最後に、本発明による制御方法は、終了ステップ２６を含む。

【0080】

具体的には、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を超える場合、「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが、圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を下回ることがないため、本発明による制御方法を反復するために制御デバイス１３の計算リソースを利用することは無用であると見なされる。

【0081】

図３は、内部熱交換器４で得られる動力Ｐの変化を時間の関数として示すグラフである。Ｙ軸には、利用可能な熱量を示す利用可能な動力Ｐが表され、Ｘ軸には、時間が表されている。

【0082】

参照番号２７が付与され、点線で示した第１の曲線は、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが、流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に常に保たれる場合の中間熱交換器４で利用可能な動力Ｐの変化を示す。

【0083】

参照番号２８が付与され、点線で示した第２の曲線は、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが、流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}を超えた場合の中間熱交換器４で利用可能な動力Ｐの変化を示す。

【0084】

冷却剤流体回路２が始動される瞬間であるＴ_０と、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体圧力Ｐ_ｄが所定の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}未満である瞬間であるＴ_１との期間、中間熱交換器４で利用可能な動力が、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に常に保たれる構成（第１の曲線２７）の場合、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}を超える構成（第２の曲線２８）と比較して大きいことが分かる。

【0085】

この傾向は、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが所定の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を超える時間に対応する瞬間Ｔ_１の後に逆になる。具体的には、Ｔ_１の後、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}を超える構成（第２の曲線２８）が、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌが流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に常に保たれる構成（第１の曲線２７）より大きな動力量を供給する。

【0086】

図３は、本発明に係る制御方法が、熱伝達流体回路３における熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを管理する方法を示す、参照番号２９が付与された第３の曲線を示す。

【0087】

本発明によれば、この制御方法は、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが、所定の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}未満である限り、すなわち、Ｔ_０とＴ_１との間の期間、制御デバイス１３は、熱伝達流体の流量Ｑ_ｃａｌを流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}未満に保つように循環ポンプ９を制御する。引き続き、冷却剤流体回路２の「高圧」部として知られる部分における冷却剤流体の圧力Ｐ_ｄが所定の圧力閾値Ｐ_{ｄ ｌｉｍｉｔ}を超えるとすぐに、すなわち、Ｔ_１の後、制御デバイス１３は、熱伝達流体の流量閾値Ｑ_{ｃａｌ ｌｉｍｉｔ}が超えられるように循環ポンプ９を制御する。

【0088】

一例として、循環ポンプ９の速度は、熱伝達流体の最大流量Ｑ_{ｃａｌ ｍａｘ}の８０％〜１００％を供給するように管理される。

【0089】

明確には、本発明は、上述され、純粋に一例として与えられた実施形態に限定されるものではない。本発明は、本発明の範囲内において当業者が想定しうるさまざまな修正例、別の形態および他の変形例、ならびに、特に、別々にまたは組み合わせて用いられうる上述したさまざまな実施形態の任意の組み合わせを含む。

【図1】

【図2】

【図3】