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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023098107
(43)【公開日】2023-07-10
(54)【発明の名称】車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
B60H 1/22 20060101AFI20230703BHJP
【ＦＩ】
B60H1/22 651C
B60H1/22 671
B60H1/22 651A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021214638
(22)【出願日】2021-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(72)【発明者】
【氏名】南家 健志
(72)【発明者】
【氏名】雨貝 太郎
【テーマコード（参考）】
3L211
【Ｆターム（参考）】
3L211AA10
3L211AA12
3L211AA14
3L211BA02
3L211CA16
3L211CA18
3L211CA20
3L211DA28
3L211DA29
3L211EA12
3L211EA16
3L211EA50
3L211EA51
3L211GA26
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本発明の一つの態様は、圧縮機の加熱能力を高めることができる車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法の提供を目的の一つとする。
【解決手段】第１熱媒体が流れる第１回路Ｃ１と、第１回路に配置され第１熱媒体を圧縮する圧縮機７２と、第１回路に配置され第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサＳ１と、第２熱媒体が流れる第２回路Ｃ２と、第１回路および第２回路に跨って配置され第１熱媒体と第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器７とを備える。第２回路は、熱交換器を通過する第１管路１２と、熱交換器を迂回する第２管路１３と、第２管路を流れる第２熱媒体の流量に対する、第１管路を流れる第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整するバルブ３２と、第１管路又は第２管路の少なくとも一方を通過して第２熱媒体を循環させる第２ループと、を有する。制御部は、センサＳ１の測定値に基づいて、バルブによって流量比を調整する。
【選択図】図１
【解決手段】第１熱媒体が流れる第１回路Ｃ１と、第１回路に配置され第１熱媒体を圧縮する圧縮機７２と、第１回路に配置され第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサＳ１と、第２熱媒体が流れる第２回路Ｃ２と、第１回路および第２回路に跨って配置され第１熱媒体と第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器７とを備える。第２回路は、熱交換器を通過する第１管路１２と、熱交換器を迂回する第２管路１３と、第２管路を流れる第２熱媒体の流量に対する、第１管路を流れる第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整するバルブ３２と、第１管路又は第２管路の少なくとも一方を通過して第２熱媒体を循環させる第２ループと、を有する。制御部は、センサＳ１の測定値に基づいて、バルブによって流量比を調整する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１熱媒体が流れる第１回路と、
前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体を圧縮する圧縮機と、
前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサと、
第２熱媒体が流れる第２回路と、
前記第１回路および前記第２回路に跨って配置され前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、
制御部と、を備え、
前記第１回路は、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過して前記第１熱媒体を循環させる第１ループを有し、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過して前記第２熱媒体を循環させる第２ループと、
を有し、
前記制御部は、前記センサの測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置。
前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体を圧縮する圧縮機と、
前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサと、
第２熱媒体が流れる第２回路と、
前記第１回路および前記第２回路に跨って配置され前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、
制御部と、を備え、
前記第１回路は、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過して前記第１熱媒体を循環させる第１ループを有し、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過して前記第２熱媒体を循環させる第２ループと、
を有し、
前記制御部は、前記センサの測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置。
【請求項2】
車両用温調装置の制御方法であって、
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
を有し、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置の制御方法。
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
を有し、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置の制御方法。
【請求項3】
前記車両用温調装置は、前記第１回路に配置され前記第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う空調用熱交換器と、前記空調用熱交換器に空気を送る送風機と、を有し、
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかの目標値を設定する目標値設定工程と、
前記目標値と前記第１測定値との差分に基づいて、前記流量比を調整する第１調整工程と、
を有する、請求項２に記載の車両用温調装置の制御方法。
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかの目標値を設定する目標値設定工程と、
前記目標値と前記第１測定値との差分に基づいて、前記流量比を調整する第１調整工程と、
を有する、請求項２に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項4】
前記車両用温調装置は、前記第２熱媒体の温度を測定する第２センサを有し、
前記目標値設定工程は、前記第２熱媒体の温度の測定値である第２測定値に基づいて、前記目標値を設定する工程である、請求項３に記載の車両用温調装置の制御方法。
前記目標値設定工程は、前記第２熱媒体の温度の測定値である第２測定値に基づいて、前記目標値を設定する工程である、請求項３に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項5】
前記目標値は、少なくとも、第１目標値と、前記第１目標値よりも小さい第２目標値と、を含み、
前記第１調整工程において、前記制御部は、
前記第１測定値が、前記第１目標値に達すると、前記流量比を大きくし、
前記第１測定値が、前記第２目標値に達すると、前記流量比を小さくする、
請求項３または４に記載の車両用温調装置の制御方法。
前記第１調整工程において、前記制御部は、
前記第１測定値が、前記第１目標値に達すると、前記流量比を大きくし、
前記第１測定値が、前記第２目標値に達すると、前記流量比を小さくする、
請求項３または４に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項6】
前記制御部は、前記目標値と前記第１測定値との差分に基づいて、前記第２回路において前記第２熱媒体を圧送するポンプの回転数を調整する第２調整工程を有する、請求項３から５のいずれか一項に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項7】
前記目標値と前記第１測定値との差分に基づいて、前記送風機の回転数を調整する第３調整工程を有する、請求項３から６のいずれか一項に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項8】
車両用温調装置の制御方法であって、
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、および熱交換器が配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記第２熱媒体の温度を測定する第２センサ、および前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
を有し、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、少なくとも、前記第２センサの測定値である第２測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置の制御方法。
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、および熱交換器が配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記第２熱媒体の温度を測定する第２センサ、および前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第２回路は、
前記熱交換器を通過する第１管路と、
前記熱交換器を迂回する第２管路と、
前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量と、前記第２管路を流れる第２熱媒体の流量との比率である流量比を調整するバルブと、
を有し、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、少なくとも、前記第２センサの測定値である第２測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、車両用温調装置の制御方法。
【請求項9】
前記制御部は、前記第２測定値、および前記圧縮機の出力に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する、請求項８に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項10】
前記車両用温調装置は、
前記第１回路に配置され前記第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う空調用熱交換器と、
前記空調用熱交換器に空気を送る送風機と、
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかを測定するセンサと、
を有し、
少なくとも、前記第２測定値に基づいて、前記流量比を設定する流量比設定工程と、
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかの目標値を設定する目標値設定工程と、
前記センサの測定値である第１測定値と、前記目標値との差分に基づいて、前記流量比を調整する流量比調整工程と、
を有する、請求項８または９に記載の車両用温調装置の制御方法。
前記第１回路に配置され前記第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う空調用熱交換器と、
前記空調用熱交換器に空気を送る送風機と、
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかを測定するセンサと、
を有し、
少なくとも、前記第２測定値に基づいて、前記流量比を設定する流量比設定工程と、
前記第１熱媒体の温度又は圧力、前記空調用熱交換器を通過した空気の温度、車室内の空気の温度、のうちいずれかの目標値を設定する目標値設定工程と、
前記センサの測定値である第１測定値と、前記目標値との差分に基づいて、前記流量比を調整する流量比調整工程と、
を有する、請求項８または９に記載の車両用温調装置の制御方法。
【請求項11】
車両用温調装置の制御方法であって、
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記熱交換器を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記第２回路において前記第２熱媒体を圧送するポンプの回転数を調整する、車両用温調装置の制御方法。
前記車両用温調装置は、
第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、
第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、
制御部と、
を有し、
前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行い、
前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させ、
前記第２回路において、前記熱交換器を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させ、
前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記第２回路において前記第２熱媒体を圧送するポンプの回転数を調整する、車両用温調装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車又はハイブリッド自動車に搭載されるバッテリは、外気温や駆動状態に応じて加熱または冷却され最適な温度が保たれる。特許文献１には、圧縮機で冷媒を加熱し外部コンデンサを介して車室内の空気を温める冷媒回路が開示される。この冷媒回路の冷媒の熱を、バッテリ用熱交換器においてバッテリ冷却ラインの冷却水に伝熱させ、この熱によってバッテリを温める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－７７８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
圧縮機は、圧縮対象である熱媒体のエンタルピー（温度および圧力）が低すぎる場合、十分な加熱能力を発揮することができない。このため、１つの回路で熱媒体の熱を用いて空気を温めつつ、他の回路に熱を移動させる場合、熱媒体のエンタルピーが低下するため、圧縮機は加熱能力の低い運転状態から脱し難くなる。この場合、熱媒体の温度を十分に上昇させることができず、圧縮機が十分な加熱能力を発揮できないという問題が生じる。
【0005】
本発明の一つの態様は、圧縮機の加熱能力を高めることができる車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法の提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両用温調装置の一つの態様は、第１熱媒体が流れる第１回路と、前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体を圧縮する圧縮機と、前記第１回路に配置され、前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサと、第２熱媒体が流れる第２回路と、前記第１回路および前記第２回路に跨って配置され前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、制御部と、を備える。前記第１回路は、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過して前記第１熱媒体を循環させる第１ループを有する。前記第２回路は、前記熱交換器を通過する第１管路と、前記熱交換器を迂回する第２管路と、前記第２管路を流れる前記第２熱媒体の流量に対する、前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整するバルブと、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過して前記第２熱媒体を循環させる第２ループと、を有する。前記制御部は、前記センサの測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する。
【0007】
本発明の車両用温調装置の制御方法の一つの態様は、車両用温調装置の制御方法であって、前記車両用温調装置は、第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、制御部と、を有する。前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う。前記第２回路は、前記熱交換器を通過する第１管路と、前記熱交換器を迂回する第２管路と、前記第２管路を流れる前記第２熱媒体の流量に対する、前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整するバルブと、を有する。車両用温調装置の制御方法は、前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させる。車両用温調装置の制御方法は、前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させる。前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する。
【0008】
本発明の車両用温調装置の制御方法の一つの態様は、車両用温調装置の制御方法であって、前記車両用温調装置は、第１熱媒体が流れ、圧縮機、および熱交換器が配置される第１回路と、第２熱媒体が流れ、前記第２熱媒体の温度を測定する第２センサ、および前記熱交換器が配置される第２回路と、制御部と、を有する。前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う。前記第２回路は、前記熱交換器を通過する第１管路と、前記熱交換器を迂回する第２管路と、前記第２管路を流れる前記第２熱媒体の流量に対する、前記第１管路を流れる前記第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整するバルブと、を有する。車両用温調装置の制御方法は、前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させる。車両用温調装置の制御方法は、前記第２回路において、前記第１管路又は前記第２管路の少なくとも一方を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させる。前記制御部は、少なくとも、前記第２センサの測定値である第２測定値に基づいて、前記バルブによって前記流量比を調整する。
【0009】
本発明の車両用温調装置の制御方法の一つの態様は、車両用温調装置の制御方法であって、前記車両用温調装置は、第１熱媒体が流れ、圧縮機、熱交換器、および前記第１熱媒体の温度又は圧力を測定する第１センサが配置される第１回路と、第２熱媒体が流れ、前記熱交換器が配置される第２回路と、制御部と、を有する。前記熱交換器は、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行う。前記第１回路において、前記圧縮機、および前記熱交換器を通過する第１ループに前記第１熱媒体を循環させる。前記第２回路において、前記熱交換器を通過する第２ループに前記第２熱媒体を循環させる。前記制御部は、前記第１センサの測定値である第１測定値に基づいて、前記第２回路において前記第２熱媒体を圧送するポンプの回転数を調整する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一つの態様によれば、圧縮機の加熱能力を高めることができる車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用温調装置について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用温調装置について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。
【0013】
図１は、一実施形態の車両用温調装置１の概略図である。
車両用温調装置１は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、等、モータを動力源とする車両に搭載される。
車両用温調装置１は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、等、モータを動力源とする車両に搭載される。
【0014】
車両用温調装置１は、第１回路Ｃ１と、アキュムレータ７１と、圧縮機７２と、第１空調用熱交換器７３と、第２空調用熱交換器７４と、ラジエータ７７と、送風部８０と、第１の膨張弁６１と、第２の膨張弁６２と、第３の膨張弁６３と、第４の膨張弁６４と、第１センサ（センサ）Ｓ１と、第２回路Ｃ２と、モータ２と、インバータ３と、電力制御装置４と、バッテリ６と、熱交換器７と、制御部６０と、第２センサＳ２と、を備える。
【0015】
（制御部）
制御部６０は、第１回路Ｃ１と、圧縮機７２と、ラジエータ７７と、送風部８０と、第１の膨張弁６１と、第２の膨張弁６２と、第３の膨張弁６３と、第４の膨張弁６４と、第２回路Ｃ２と、に接続され、これらの動作を制御する。また、制御部６０は、第１センサＳ１、および第２センサＳ２に接続され、これらの測定値を監視する。
制御部６０は、第１回路Ｃ１と、圧縮機７２と、ラジエータ７７と、送風部８０と、第１の膨張弁６１と、第２の膨張弁６２と、第３の膨張弁６３と、第４の膨張弁６４と、第２回路Ｃ２と、に接続され、これらの動作を制御する。また、制御部６０は、第１センサＳ１、および第２センサＳ２に接続され、これらの測定値を監視する。
【0016】
（第１回路）
第１回路Ｃ１には、第１熱媒体が流れる。第１回路Ｃ１の経路中には、アキュムレータ７１、圧縮機７２、第１空調用熱交換器７３、第２空調用熱交換器７４、ラジエータ７７、第１の膨張弁６１、第２の膨張弁６２、第３の膨張弁６３、第４の膨張弁６４、および第１センサＳ１が配置される。
第１回路Ｃ１には、第１熱媒体が流れる。第１回路Ｃ１の経路中には、アキュムレータ７１、圧縮機７２、第１空調用熱交換器７３、第２空調用熱交換器７４、ラジエータ７７、第１の膨張弁６１、第２の膨張弁６２、第３の膨張弁６３、第４の膨張弁６４、および第１センサＳ１が配置される。
【0017】
第１回路Ｃ１は、ヒートポンプ装置である。第１回路Ｃ１は、複数の管路９と、複数の開閉バルブ８Ａと、複数のチャッキバルブ８Ｂと、を有する。複数の管路９は、互いに連結されて第１熱媒体を流すループを構成する。複数の管路９には、管路９ａ，９ｂ，９ｄ，９ｆ，９ｇ，９ｈ，９ｉ，９ｊ，９ｋ，９ｌ，９ｍが含まれる。なお、本明細書において、ループとは、熱媒体を循環させるループ状の経路を意味する。
【0018】
開閉バルブ８Ａは、制御部６０に接続される。開閉バルブ８Ａは、管路の経路に配置される。開閉バルブ８Ａは、配置される管路の開放と閉塞とを切り替え可能である。第１回路Ｃ１は、開閉バルブ８Ａおよび第１～第４の膨張弁６１～６４の動作を制御することによって、構成されるループが切り替えられる。複数の開閉バルブ８Ａには、２個の開閉バルブ８ａ、８ｂが含まれる。
【0019】
チャッキバルブ８Ｂは、管路の経路に配置される。チャッキバルブ８Ｂは、配置される管路の上流側の一端から下流側の他端に向かう第１熱媒体の流動を許容し、管路の他端から一端に向かう流動を許容しない。複数のチャッキバルブ８Ｂには、２個のチャッキバルブ８ｇ，８ｈが含まれる。
【0020】
次に、それぞれの管路９の構成について具体的に説明する。なお、それぞれの管路９の説明において、「一端」とは第１熱媒体の流動方向の上流側端部を示し、「他端」とは第１熱媒体の流動方向の下流側端部を示す。
【0021】
管路９ａの一端は、管路９ｂの他端および管路９ｌの他端に接続される。管路９ａの他端は、管路９ｂの一端および管路９ｄの一端に接続される。管路９ａは、第１センサＳ１、アキュムレータ７１および圧縮機７２を通過する。第１熱媒体は、管路９ａの一端から他端に向かって、第１センサＳ１、アキュムレータ７１、圧縮機７２の順で流れる。
【0022】
管路９ｂの一端は、管路９ａの他端および管路９ｄの一端に接続される。管路９ｂの他端は、管路９ａの一端および管路９ｌの他端に接続される。すなわち、管路９ａと管路９ｂとは両端部が互いに繋がりループを構成する。管路９ｂは、第１の膨張弁６１を通過する。
【0023】
管路９ｄの一端は、管路９ａの他端および管路９ｂの一端に接続される。管路９ｄの他端は、管路９ｆの一端および管路９ｇの一端に接続される。管路９ｄは、第１空調用熱交換器７３を通過する。
【0024】
管路９ｆの一端は、管路９ｄの他端および管路９ｇの一端に接続される。管路９ｆの他端は、管路９ｈの一端および管路９ｊの一端に接続される。管路９ｆは、第２の膨張弁６２およびラジエータ７７を通過する。第１熱媒体は、管路９ｆの一端から他端に向かって、第２の膨張弁６２、ラジエータ７７の順で流れる。
【0025】
管路９ｇの一端は、管路９ｄの他端および管路９ｆの一端に接続される。管路９ｇの他端は、管路９ｊの他端および管路９ｋの一端に接続される。管路９ｇは、開閉バルブ８ａを通過する。
【0026】
管路９ｈの一端は、管路９ｆの他端および管路９ｊの一端に接続される。管路９ｈの他端は、管路９ｉの一端および管路９ｍの他端に接続される。管路９ｈは、開閉バルブ８ｂを通過する。
【0027】
管路９ｉの一端は、管路９ｈの他端および管路９ｍの他端に接続される。管路９ｉの他端は、管路９ｂの経路中であって第４の膨張弁６４の下流側に接続される。管路９ｉは、チャッキバルブ８ｇを通過する。チャッキバルブ８ｇは、管路９ｉの一端から他端に向かう第１熱媒体の流れを許容し、他端から一端に向かう第１熱媒体の流れを制限する。
【0028】
管路９ｊの一端は、管路９ｆの他端および管路９ｈの一端に接続される。管路９ｊの他端は、管路９ｇの他端および管路９ｋの一端に接続される。管路９ｊは、チャッキバルブ８ｈを通過する。チャッキバルブ８ｈは、管路９ｊの一端から他端に向かう第１熱媒体の流れを許容し、他端から一端に向かう第１熱媒体の流れを制限する。
【0029】
管路９ｋの一端は、管路９ｇの他端および管路９ｊの他端に接続される。管路９ｋの他端は、管路９ｌの一端および管路９ｍの一端に接続される。
【0030】
管路９ｌの一端は、管路９ｋの他端および管路９ｍの一端に接続される。管路９ｌの他端は、管路９ａの一端および管路９ｂの他端に接続される。管路９ｌは、第１の膨張弁６１、および熱交換器７を通過する。第１熱媒体は、管路９ｌの一端から他端に向かって、第１の膨張弁６１、熱交換器７の順で流れる。
【0031】
管路９ｍの一端は、管路９ｋの他端および管路９ｌの一端に接続される。管路９ｍの他端は、管路９ｈの他端および管路９ｉの一端に接続される。管路９ｍは、第３の膨張弁６３および第２空調用熱交換器７４を通過する。第１熱媒体は、管路９ｍの一端から他端に向かって、第３の膨張弁６３、第２空調用熱交換器７４の順で流れる。
【0032】
アキュムレータ７１は、圧縮機７２の上流側に配置される。アキュムレータ７１は、第１熱媒体を気液分離する。アキュムレータ７１は、気相の第１熱媒体のみを圧縮機７２に供給し、液相の第１熱媒体が圧縮機７２に吸入されることを抑制する。
【0033】
圧縮機７２は、通過する第１熱媒体を圧縮して温度を上昇させる。圧縮機７２は、下流側に高圧かつ気相の第１熱媒体を吐出する。圧縮機７２は、バッテリ６から供給される電力によって電気駆動される。
【0034】
第１センサＳ１は、管路９ａに設けられる。第１センサＳ１は、管路９ａ内の第１熱媒体の温度又は圧力を測定する。第１センサＳ１は、温度センサ又は圧力センサである。第１センサＳ１は、制御部６０に接続される。本実施形態において、第１センサＳ１は、アキュムレータ７１の流入口に設けられ、アキュムレータ７１に流入する第１熱媒体の圧力又は温度を測定する。なお、アキュムレータ７１の通過前後で第１熱媒体の温度および圧力はほとんど変化しない。したがって、第１センサＳ１は、圧縮機７２に流入する第１熱媒体の圧力又は温度を測定すると見做される。なお、第１センサＳ１は、圧縮機７２の吸入口に設けられていてもよい。また、第１センサＳ１は、第１回路Ｃ１中の第１熱媒体の圧力又は温度を測定するものであれば他の管路に配置されていてもよい。この場合、第１センサＳ１が設けられる部分から圧縮機７２の吸入口までの圧力変化又は温度変化を推定して、圧縮機７２に吸入される第１熱媒体の温度又は圧力の推定値を算出できる。本実施形態において、第１センサＳ１は、第１熱媒体の圧力を測定する圧力センサである。つまり、第１センサＳ１は、圧縮機７２に吸入される第１熱媒体の圧力を測定する。以下の説明では、第１センサＳ１の測定値、すなわち、圧縮機７２に吸入される第１熱媒体の圧力を吸入圧Ｐｓ又は第１測定値Ｐｓとして説明する場合がある。
【0035】
ラジエータ７７は、ファンを有し第１熱媒体の熱を車室外に放出することで第１熱媒体を冷却する。ラジエータ７７は、第１熱媒体と車室外の空気との間で熱交換を行う熱交換器である。
【0036】
熱交換器７は、第１回路Ｃ１および第２回路Ｃ２に跨って配置される。熱交換器７は、第１回路Ｃ１を流れる第１熱媒体と第２回路Ｃ２を流れる第２熱媒体との間で熱交換を行う。
【0037】
第１～第４の膨張弁６１～６４は、第１熱媒体を膨張させて第１熱媒体の温度を低下させる。さらに、第１～第４の膨張弁６１～６４は、完全に開放して大きな圧力変化を伴わず第１熱媒体を通過させること、および、完全に閉塞して第１熱媒体の通過を制限することもできる。第１～第４の膨張弁６１～６４は、制御部６０によって開度調節され、下流側の第１熱媒体の圧力および温度を調整する。
【0038】
第１空調用熱交換器７３は、圧縮機７２を通過して温度が高められた第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う。すなわち、第１空調用熱交換器７３は、第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、第１空調用熱交換器７３は、送風部８０において送風機８５から送られた空気流通路８６ｆ内の空気を温める。
【0039】
第２空調用熱交換器７４は、第３の膨張弁６３を通過して温度が低下した第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う。すなわち、第２空調用熱交換器７４は、第１熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、第２空調用熱交換器７４は、送風部８０において送風機８５から送られた空気流通路８６ｆ内の空気を冷やす、又は除湿する。
【0040】
（送風部）
送風部８０は、ダクト８６と、送風機８５と、第３センサＳ３とを有する。ダクト８６の内部には、空気流通路８６ｆが設けられる。空気流通路８６ｆは、車外の空気を車内に供給する経路である。また、空気流通路８６ｆは、車内の空気を取り込んで再び車内に供給する経路でもある。空気流通路８６ｆの一端側には、車外および車内の空気を空気流通路８６ｆに流入させる吸気口８６ａが設けられる。空気流通路８６ｆの他端側には、空気流通路８６ｆの空気を車内に排気する吹出口８６ｂが設けられる。
送風部８０は、ダクト８６と、送風機８５と、第３センサＳ３とを有する。ダクト８６の内部には、空気流通路８６ｆが設けられる。空気流通路８６ｆは、車外の空気を車内に供給する経路である。また、空気流通路８６ｆは、車内の空気を取り込んで再び車内に供給する経路でもある。空気流通路８６ｆの一端側には、車外および車内の空気を空気流通路８６ｆに流入させる吸気口８６ａが設けられる。空気流通路８６ｆの他端側には、空気流通路８６ｆの空気を車内に排気する吹出口８６ｂが設けられる。
【0041】
空気流通路８６ｆの内部には、吸気口８６ａ側から吹出口８６ｂ側に向かって送風機８５、第２空調用熱交換器７４、第１空調用熱交換器７３、および第３センサＳ３が、この順で配置される。送風機８５は、空気流通路８６ｆの一端側から他端側に向かって空気を流通させる。すなわち、第２空調用熱交換器７４、第１空調用熱交換器７３、および第３センサＳ３は、送風機８５の送風流路中に配置される。第２空調用熱交換器７４は、送風機８５によって送られる空気を冷却および除湿する。第１空調用熱交換器７３は、送風機８５によって送られる空気を加熱する。第３センサＳ３は、第１空調用熱交換器（空調用熱交換器）７３を通過した空気の温度を測定する。第３センサＳ３は、制御部６０に接続される。
【0042】
空気流通路８６ｆには、第１空調用熱交換器７３を迂回して空気を流すバイパス流通路８６ｃが設けられる。また、バイパス流通路８６ｃの上流側には、第２空調用熱交換器７４を通過した空気のうち、第１空調用熱交換器７３によって加熱される空気の割合を調整するエアミックスダンパ８６ｄが設けられている。エアミックスダンパ８６ｄは、制御部６０に接続され制御される。
【0043】
なお、本実施形態の車両用温調装置は、車内の空気の温度を測定する第４センサＳ４を有する。第４センサＳ４は、制御部６０に接続される。
【0044】
（第２回路）
第２回路Ｃ２には、第２熱媒体が流れる。第２回路Ｃ２の経路中には、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、バッテリ６、および第２センサＳ２が配置される。第２回路Ｃ２は、複数の管路１１，１２，１３，１４，１５と、第１切替部３１と、第２切替部３２と、第１ポンプ４１と、第２ポンプ４２と、を有する。第１ポンプ４１および第２ポンプ４２は、配置される管路において、第２熱媒体を一方向に圧送する。複数の管路は、互いに連結されて第２熱媒体を流すループを構成する。
第２回路Ｃ２には、第２熱媒体が流れる。第２回路Ｃ２の経路中には、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、バッテリ６、および第２センサＳ２が配置される。第２回路Ｃ２は、複数の管路１１，１２，１３，１４，１５と、第１切替部３１と、第２切替部３２と、第１ポンプ４１と、第２ポンプ４２と、を有する。第１ポンプ４１および第２ポンプ４２は、配置される管路において、第２熱媒体を一方向に圧送する。複数の管路は、互いに連結されて第２熱媒体を流すループを構成する。
【0045】
第１切替部３１は、制御部６０に接続され、開放又は閉塞を切り替えることで、第２熱媒体が通過する管路を切り替える。第１切替部３１は、４つの管路が合流する部分に配置され、接続された複数の管路のうち何れか２つの管路を連通させる。第１切替部３１は、四方弁である。第１切替部３１は、４つの接続口Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。第１切替部３１は、４つの接続口Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち２つずつ二組の接続口同士を互いに連通させる。接続口Ａ，Ｃには、管路１１の両端部がそれぞれ接続される。接続口Ｂには管路１４の他端が接続される、接続口Ｄには、管路１５の一端部が接続される。
【0046】
第１切替部３１は、２つの接続状態（第１接続状態および第２接続状態）の何れかに切り替え可能である。第１切替部３１は、第１接続状態において、接続口Ａと接続口Ｃ、および接続口Ｂと接続口Ｄをそれぞれ連通させる。第１接続状態の第１切替部３１は、管路１１の両端部を連通させつつ、管路１４の他端と管路１５の一端を連通させる。第１切替部３１は、第２接続状態において、接続口Ａと接続口Ｂ、および接続口Ｃと接続口Ｄをそれぞれ連通させる。第２接続状態の第１切替部３１は、管路１１の一端と管路１４の他端とを連通させつつ、管路１１の他端と管路１５の一端とを連通させる。
【0047】
第２切替部３２は、三方弁である。第２切替部３２は、第１管路１２および第２管路１３と、管路１５とを連通させる。第２切替部３２は、制御部６０からの信号に従って、第１管路１２を流れる第２熱媒体の流量と、第２管路１３を流れる第２熱媒体の流量と、の比率である流量比を調整する。本実施形態において、第２切替部３２は、ミキシングバルブである。
【0048】
本実施形態において、流量比Ｒｆは、管路１５を流れる第２熱媒体の流量に対する、第１管路１２を流れる第２熱媒体の流量の比率である。例えば、流量比Ｒｆが７０％の場合、第１管路１２には管路１５を流れる第２熱媒体の流量の７０％の流量の第２熱媒体が流れる。一方、第２管路１３には管路１５を流れる第２熱媒体の流量の３０％の流量の第２熱媒体が流れる。本実施形態において、第２切替部３２は、０％から１００％の範囲で流量比Ｒｆを調整できる。
【0049】
次に、管路１１～１５の構成について具体的に説明する。なお、管路１１～１５の説明において、「一端」とは第２熱媒体の流動方向の上流側端部を示し、「他端」とは第２熱媒体の流動方向の下流側端部を示す。
【0050】
管路１１の一端は、第１切替部３１の接続口Ａに接続される。管路１１の他端は、第１切替部３１の接続口Ｃに接続される。管路１１は、第１ポンプ４１と電力制御装置４とインバータ３とモータ２とを通過する。第２熱媒体は、管路１１の一端から他端に向かって、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、モータ２の順で流れる。第１ポンプ４１は、管路１１において一端側から他端側に向かって第２熱媒体を圧送する。
【0051】
第１管路１２の一端は、第２切替部３２を介して、第２管路１３の一端および管路１５の他端に接続される。第１管路１２の他端は、第２管路１３の他端および管路１４の一端に接続される。第１管路１２は、熱交換器７を通過する。そのため、第１管路１２を流れる第２熱媒体は、第１回路Ｃ１を流れる第１熱媒体との間で熱交換される。上述のように、第１管路１２を流れ、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量は、第２切替部３２によって調整される。熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を調整することにより、第２熱媒体と第１熱媒体との間の熱交換量が調整される。
【0052】
第２管路１３の一端は、第２切替部３２を介して、第１管路１２の一端および管路１５の他端に接続される。第２管路１３の他端は、第１管路１２の他端および管路１４の一端に接続される。第２管路１３は、熱交換器７を迂回する。
【0053】
管路１４の一端は、第１管路１２の他端および第２管路１３の他端と接続される。管路１４の他端は、第１切替部３１の接続口Ｂに接続される。すなわち、管路１４には、第１管路１２および第２管路１３のそれぞれを流れる第２熱媒体が合流して流れる。
【0054】
管路１５の一端は、第１切替部３１の接続口Ｄに接続される。管路１５の他端は、第２切替部３２を介して、第１管路１２の一端および第２管路１３の一端と接続される。管路１５は、第２ポンプ４２とバッテリ６と第２センサＳ２とを通過する。第２熱媒体は、管路１５の一端から他端に向かって、第２ポンプ４２、バッテリ６、第２センサＳ２の順で流れる。第２ポンプ４２は、管路１５において一端側から他端側に向かって第２熱媒体を圧送する。
【0055】
モータ２は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機である。モータ２は、図示略の減速機構を介して、車両の車輪に接続される。モータ２は、インバータ３から供給される交流電流により駆動し、車輪を回転させる。これにより、モータ２は、車両を駆動する。また、モータ２は、車輪の回転を回生し交流電流を発電する。
発電された電力は、インバータ３を通じてバッテリ６に蓄えられる。モータ２のハウジング内には、モータの各部を冷却および潤滑させるオイルが貯留される。
発電された電力は、インバータ３を通じてバッテリ６に蓄えられる。モータ２のハウジング内には、モータの各部を冷却および潤滑させるオイルが貯留される。
【0056】
インバータ３は、バッテリ６の直流電流を交流電流に変換する。インバータ３は、モータ２と電気的に接続される。インバータ３によって変換された交流電流は、モータ２に供給される。すなわち、インバータ３は、バッテリ６から供給される直流電流を交流電流に変換してモータ２に供給する。
【0057】
電力制御装置４は、ＩＰＳ（Integrated Power System）とも呼ばれる。電力制御装置４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路およびＤＣ／ＤＣ変換回路を有する。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換しバッテリ６に供給する。すなわち、電力制御装置４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路において、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換しバッテリ６に供給する。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、バッテリ６から供給される直流電流を電圧の異なる直流電流に変換し、制御部６０などに供給する。
【0058】
バッテリ６は、インバータ３を介してモータ２に電力を供給する。また、バッテリ６は、モータ２によって発電された電力を充電する。バッテリ６は、外部電源によって充填されていてもよい。バッテリ６は、例えば、リチウムイオン電池である。バッテリ６は、繰り返し充電および放電が可能な二次電池であれば、他の形態であってもよい。
【0059】
第２センサＳ２は、管路１５に設けられる。第２センサＳ２は、管路１５内を通過する第２熱媒体の温度を測定する温度センサである。第２センサＳ２は、制御部６０に接続される。本実施形態において、第２センサＳ２は、管路１５の下流側の端部近傍であって第２切替部３２の流入口に設けられる。第２センサＳ２は、第２切替部３２に流入する第２熱媒体の温度を測定する。第２切替部３２の通過前後で第２熱媒体の温度はほとんど変化しない。したがって、第２センサＳ２は、熱交換器７に流入する第１２媒体の温度を測定すると見做される。なお、第２センサＳ２は、第２回路Ｃ２中の第２熱媒体の温度を測定できるならば、他の管路に配置されていてもよい。この場合、第２センサＳ２から熱交換器７の流入口までの温度変化を推定して、熱交換器７に流入する第２熱媒体の温度の推定値を算出できる。
【0060】
（各モード）
本実施形態の車両用温調装置１は、冷房モード、通常暖房モードと、ホットガス暖房モードと、を有する。各モードは、第１～第４の膨張弁６１～６４、開閉バルブ８Ａ、および切替部３１、３２の切り替えによって互いに遷移可能である。なお、車両用温調装置１は、第１～第４の膨張弁６１～６４、開閉バルブ８Ａ、および切替部３１、３２を切り替えることで構成し得る他のモードを有していてもよい。
本実施形態の車両用温調装置１は、冷房モード、通常暖房モードと、ホットガス暖房モードと、を有する。各モードは、第１～第４の膨張弁６１～６４、開閉バルブ８Ａ、および切替部３１、３２の切り替えによって互いに遷移可能である。なお、車両用温調装置１は、第１～第４の膨張弁６１～６４、開閉バルブ８Ａ、および切替部３１、３２を切り替えることで構成し得る他のモードを有していてもよい。
【0061】
（冷房モード）
図２は、冷房モードの車両用温調装置１の概略図である。
冷房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、第２空調用熱交換器７４で空気流通路８６ｆ内を流れる車内の空気から吸熱してラジエータ７７で車外に放熱する。すなわち、第１熱媒体は、車内から車外に熱を移送する。これにより、第１熱媒体は、車内の空気を冷却する。
図２は、冷房モードの車両用温調装置１の概略図である。
冷房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、第２空調用熱交換器７４で空気流通路８６ｆ内を流れる車内の空気から吸熱してラジエータ７７で車外に放熱する。すなわち、第１熱媒体は、車内から車外に熱を移送する。これにより、第１熱媒体は、車内の空気を冷却する。
【0062】
冷房モードの第１回路Ｃ１は、冷房用ループＬｃを構成する。冷房用ループＬｃは、アキュムレータ７１、圧縮機７２、第１空調用熱交換器７３、第２の膨張弁６２、ラジエータ７７、第３の膨張弁６３、および第２空調用熱交換器７４、の順で通過して第１熱媒体を循環させる。
【0063】
なお、冷房モードにおいて、第１回路Ｃ１と第２回路Ｃ２との間に熱のやり取りは発生しない。したがって、冷房モードにおいて、第２回路Ｃ２に構成されるループは限定されない。
【0064】
車両用温調装置１は、開閉バルブ８Ａ、および第１～第４の膨張弁６１～６４を以下のように切り替えることで冷房モードとされる。すなわち、冷房モードの車両用温調装置１は、開閉バルブ８ａおよび開閉バルブ８ｂを閉塞する。さらに、冷房モードの車両用温調装置１は、第１の膨張弁６１を完全に閉塞し、第２の膨張弁６２を完全に開放し、第３の膨張弁６３において開度を調整し通過する第１熱媒体を減圧させ、第４の膨張弁６４を完全に閉塞する。
【0065】
また、冷房モードにおいて、送風部８０のエアミックスダンパ８６ｄは、吹出口８６ｂ側の流路口を塞ぎ、バイパス流通路８６ｃを開放する。これにより、送風部８０は、第２空調用熱交換器７４によって冷却された空気を、第１空調用熱交換器７３を通過させることなく車室内に送る。
【0066】
冷房モードにおいて圧縮機７２を動作させると、圧縮機７２から吐出された高圧気相の第１熱媒体は、第１空調用熱交換器７３およびラジエータ７７を通過する過程で放熱し液化する。高圧液相の第１熱媒体は、第３の膨張弁６３を通過することで減圧され、さらに第２空調用熱交換器７４において気化するとともに、空気流通路８６ｆ内の空気の熱を吸熱する。低圧気相の第１熱媒体は、アキュムレータ７１を経て再び圧縮機７２に吸入され、圧縮される。
【0067】
（通常暖房モード）
図３は、通常暖房モードの車両用温調装置１の概略図である。
通常暖房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、ラジエータ７７で外気の熱を吸熱して、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内に放熱する。すなわち、第１熱媒体は、車外から車内に熱を移送する。これにより、第１熱媒体は、車内の空気を加熱する。
図３は、通常暖房モードの車両用温調装置１の概略図である。
通常暖房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、ラジエータ７７で外気の熱を吸熱して、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内に放熱する。すなわち、第１熱媒体は、車外から車内に熱を移送する。これにより、第１熱媒体は、車内の空気を加熱する。
【0068】
通常暖房モードの第１回路Ｃ１は、暖房用ループＬｈを有する。暖房用ループＬｈは、アキュムレータ７１、圧縮機７２、第１空調用熱交換器７３、第２の膨張弁６２、およびラジエータ７７、の順で通過して第１熱媒体を循環させる。
【0069】
なお、通常暖房モードにおいて、第１回路Ｃ１と第２回路Ｃ２との間に熱のやり取りは発生しない。したがって、通常暖房モードにおいて、第２回路Ｃ２に構成されるループは限定されない。
【0070】
車両用温調装置１は、開閉バルブ８Ａ、および第１～第４の膨張弁６１～６４を以下のように切り替えることで通常暖房モードとされる。すなわち、通常暖房モードの車両用温調装置１は、開閉バルブ８ａを閉塞し、開閉バルブ８ｂを開放する。さらに、通常暖房モードの車両用温調装置１は、第１の膨張弁６１を完全に閉塞し、第２の膨張弁６２において開度を調整し通過する第１熱媒体を減圧させ、第３の膨張弁６３を完全に閉塞し、第４の膨張弁６４を完全に閉塞する。
【0071】
また、通常暖房モードにおいて、送風部８０のエアミックスダンパ８６ｄは、吹出口８６ｂ側の流路口を開放させる。これにより、送風部８０は、第１空調用熱交換器７３によって加熱された空気を車室内に送る。
【0072】
通常暖房モードにおいて圧縮機７２を動作させると、圧縮機７２から吐出された高圧気相の第１熱媒体は、第１空調用熱交換器７３を通過する過程で放熱し液化する。高圧液相の第１熱媒体は、第２の膨張弁６２を通過することで減圧され、さらにラジエータ７７において気化するとともに外気の熱を吸熱する。さらに、低圧気相の第１熱媒体は、アキュムレータ７１を経て再び圧縮機７２に吸入され、圧縮される。
【0073】
なお、図示を省略するが、車室内の暖房とともに除湿を行う場合には、除湿暖房モードを選択してもよい。この場合、通常暖房モードから、開閉バルブ８ｂを閉塞し、開閉バルブ８ａを開放し、第２の膨張弁６２を完全に閉塞し、第３の膨張弁６３において開度を調整しながら開放して通過する第１熱媒体を減圧させる。これにより、第１熱媒体は、ラジエータ７７で気化することなく、第２空調用熱交換器７４を通過する際に気化して空気流通路８６ｆ内の空気の熱を吸熱し結露を生じさせることで空気を除湿する。
【0074】
（ホットガス暖房モード）
図４は、ホットガス暖房モードの車両用温調装置１の概略図である。
ホットガス暖房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、圧縮機７２から熱を与えられ、熱交換器７において第２回路Ｃ２に熱を与えてバッテリ６を温めるとともに、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内の空気に放熱することで車内を暖房する。ホットガス暖房モードは、外気温が低く、ラジエータ７７での吸熱が難しい場合に選択される。なお、本実施形態におけるホットガス暖房モードは、熱交換器７において第２回路Ｃ２に熱を与えてバッテリ６を温める機能のみを有していても良く、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内の空気に放熱することで車内を暖房する機能のみを有していても良い。
図４は、ホットガス暖房モードの車両用温調装置１の概略図である。
ホットガス暖房モードの車両用温調装置１において第１熱媒体は、圧縮機７２から熱を与えられ、熱交換器７において第２回路Ｃ２に熱を与えてバッテリ６を温めるとともに、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内の空気に放熱することで車内を暖房する。ホットガス暖房モードは、外気温が低く、ラジエータ７７での吸熱が難しい場合に選択される。なお、本実施形態におけるホットガス暖房モードは、熱交換器７において第２回路Ｃ２に熱を与えてバッテリ６を温める機能のみを有していても良く、第１空調用熱交換器７３で空気流通路８６ｆ内の空気に放熱することで車内を暖房する機能のみを有していても良い。
【0075】
本実施形態によれば、第１回路Ｃ１は、ホットガス用ループＬ１および蓄熱用ループＬ１ａに第１熱媒体を同時に循環させるホットガス暖房モードと、暖房用ループＬｈに第１熱媒体を循環させる通常暖房モードと、の間を切り替え可能である。このため、外気温が著しく低くラジエータ７７において外気からの吸熱がしづらい場合に、ホットガス暖房モードを選択することで、バッテリ６を温めたり、車室内を安定的に暖房できたりする。
【0076】
ホットガス暖房モードの第１回路Ｃ１は、第１熱媒体を同時に循環させる第１ループ（ホットガス用ループ）Ｌ１および蓄熱用ループＬ１ａを有する。
【0077】
第１ループＬ１は、アキュムレータ７１、圧縮機７２、第１空調用熱交換器７３、第１の膨張弁６１、および熱交換器７、の順で通過して第１熱媒体を循環させる。つまり、第１回路Ｃ１は、圧縮機７２、および熱交換器７を通過して第１熱媒体を循環させる第１ループＬ１を有する。また、本実施形態の車両用温調装置１の制御方法は、第１回路Ｃ１において、圧縮機７２、および熱交換器７を通過する第１ループＬ１に第１熱媒体を循環させる。
【0078】
蓄熱用ループＬ１ａは、アキュムレータ７１、圧縮機７２、および第４の膨張弁６４、の順で通過して第１熱媒体を循環させる。
【0079】
ホットガス暖房モードの第２回路Ｃ２は、第２ループＰ２を有する。
なお、ホットガス暖房モードの第２回路Ｃ２は、バッテリループＰ３とモータループＰ４とを有していてもよい。ここでは、第２ループＰ２について説明し、バッテリループＰ３およびモータループＰ４については、後段において詳細に説明する。
なお、ホットガス暖房モードの第２回路Ｃ２は、バッテリループＰ３とモータループＰ４とを有していてもよい。ここでは、第２ループＰ２について説明し、バッテリループＰ３およびモータループＰ４については、後段において詳細に説明する。
【0080】
第２ループＰ２は、第２ポンプ４２、バッテリ６、熱交換器７、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、およびモータ２を通過して第２熱媒体を循環させる。ホットガス暖房モードにおいて、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４で発生する熱は第２熱媒体に伝熱され、バッテリ６の加熱に利用される。また、熱交換器７において、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱も、バッテリ６の加熱に利用される。
【0081】
車両用温調装置１は、開閉バルブ８Ａ、および第１～第４の膨張弁６１～６４を以下のように切り替えることで第１回路Ｃ１に第１ループＬ１および蓄熱用ループＬ１ａを構成する。すなわち、ホットガス暖房モードの車両用温調装置１は、開閉バルブ８ａを開放し、開閉バルブ８ｂを閉塞する。さらに、ホットガス暖房モードの車両用温調装置１は、第１の膨張弁６１において開度を調整し通過する第１熱媒体を減圧させ、第２の膨張弁６２を完全に閉塞し、第３の膨張弁６３を完全に閉塞し、第４の膨張弁６４において開度を調整し通過する第１熱媒体を減圧させる。
【0082】
さらに、車両用温調装置１は、切替部３１，３２を以下のように切り替えることで第２回路Ｃ２に第２ループＰ２を構成する。第１切替部３１は、接続口Ａ，Ｂ、および接続口Ｃ．Ｄをそれぞれ連通させる第２接続状態とする。これにより、管路１１の一端と管路１４の他端とを連通させつつ、管路１１の他端と管路１５の一端とを連通させる。
【0083】
第２切替部３２は、第１管路１２を流れる第２熱媒体の流量と、第２管路１３を流れる第２熱媒体の流量との比率を調整する。第２切替部３２によって、流量比Ｒｆが０％に調整されると、第１管路１２と管路１５との連通は遮断され、第２管路１３と管路１５のみが連通される。そのため、第１管路１２には第２熱媒体が流れず、管路１５を流れる第２熱媒体は全て第２管路１３を流れる。このとき、全ての第２熱媒体が熱交換器７を迂回して流れるため、熱交換器７において第１熱媒体と第２熱媒体との間で熱交換が行われない。すなわち、流量比Ｒｆが０％の場合、熱交換器７を通過する前後における第１熱媒体のエンタルピーはほぼ変動しない。
【0084】
第２切替部３２によって、流量比Ｒｆが１０％から９０％の間に調整されると、第１管路１２および第２管路１３は、それぞれ、管路１５と連通され、第１管路１２および第２管路１３の両方に第２熱媒体が流れる。また、流量比Ｒｆが大きくなるほど、第２管路１３に流れる第２熱媒体の量に対する、第１管路１２に流れる第２熱媒体の量の比率が大きくなる。そのため、流量比Ｒｆが大きくなるほど、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が多くなり、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量は大きくなる。すなわち、流量比Ｒｆが大きくなるほど、熱交換器７を通過した後の第１熱媒体のエンタルピーが低下する。
【0085】
第２切替部３２によって、流量比が１００％に調整されると、第２管路１３と管路１５との連通は遮断され、第１管路１２と管路１５のみが連通される。そのため、第２管路１３には第２熱媒体が流れず、管路１５を流れる第２熱媒体は全て第１管路１２を流れる。このとき、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量は最大になり、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量は最大になる。すなわち、流量比Ｒｆが１００％の場合、熱交換器７を通過した後の第１熱媒体のエンタルピーが最も低下する。制御部６０が、第２切替部３２によって流量比Ｒｆを切り替える手順については後述する。
【0086】
上述のように、第２ループＰ２では、管路１５の他端と管路１４の一端との間において、第２熱媒体は、第１管路１２又は第２管路１３の少なくとも一方を通過する。つまり、本実施形態の車両用温調装置は、第１管路１２又は第２管路１３の少なくとも一方を通過して第２熱媒体を循環させる第２ループＰ２を有する。また、本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、第２回路Ｃ２において、第１管路１２又は第２管路１３の少なくとも一方を通過する第２ループＰ２に第２熱媒体を循環させる。
【0087】
ホットガス暖房モードにおいて、送風部８０のエアミックスダンパ８６ｄは、吹出口８６ｂ側の流路口を開放させる。これにより、送風部８０は、第１空調用熱交換器７３によって加熱された空気を車室内に送る。
【0088】
ホットガス暖房モードにおいて、ホットガス用ループＬ１と蓄熱用ループＬ１ａとの共通部分である管路９ａには、アキュムレータ７１および圧縮機７２が配置される。圧縮機７２から吐出された第１熱媒体は、管路９ｄと管路９ｂとに分岐して流れる。管路９ｄに流れた第１熱媒体は、ホットガス用ループＬ１を循環しアキュムレータ７１に戻る。管路９ｂに流れた第１熱媒体は、蓄熱用ループＬ１ａを循環しアキュムレータ７１に戻る。すなわち、管路９ｄと管路９ｂとに分岐して流れた第１熱媒体は、アキュムレータ７１の上流側で合流した後に、アキュムレータ７１および圧縮機７２に吸入される。
【0089】
蓄熱用ループＬ１ａにおいて、圧縮機７２から吐出された高圧気相の第１熱媒体は、第４の膨張弁６４を通過することで減圧されて低圧気相とされ、アキュムレータ７１を経て再び圧縮機７２に吸入される。
【0090】
蓄熱用ループＬ１ａにおいて、第１熱媒体は、第４の膨張弁６４で減圧されるものの放熱を行うことがない。このため、蓄熱用ループＬ１ａを循環する第１熱媒体は、圧縮機７２のエネルギを熱として蓄える。すなわち、蓄熱用ループＬ１ａは、圧縮機７２から熱を取り出して蓄えるループである。本実施形態によれば、第１熱媒体を蓄熱用ループＬ１ａで循環させることで、第１熱媒体の温度を高めることができる。
【0091】
ホットガス用ループＬ１において、圧縮機７２から吐出された高圧気相の第１熱媒体は、第１空調用熱交換器７３を通過する過程で放熱し一部が液化する。高圧液相の第１熱媒体は、第１の膨張弁６１を通過することで減圧され、熱交換器７において気化するとともに第２回路Ｃ２の第２熱媒体から吸熱する。さらに、低圧気相の第１熱媒体は、アキュムレータ７１を経て再び圧縮機７２吸入される。
【0092】
本実施形態によれば、ホットガス暖房モードの車両用温調装置１は、ホットガス用ループＬ１とともに蓄熱用ループＬ１ａにおいて第１熱媒体を循環させる。このため、アキュムレータ７１を介して圧縮機７２には、ホットガス用ループＬ１と蓄熱用ループＬ１ａとをそれぞれ循環する第１熱媒体が混合して吸入される。このため、圧縮機７２に流入する第１熱媒体をエンタルピーの高い状態に保ちやすく、圧縮機７２の加熱効率を高めることができる。
【0093】
圧縮機７２は、第１熱媒体のエンタルピー（温度および圧力）が低すぎる場合、第１熱媒体を加熱する能力（以下、加熱能力と称す場合がある）が低下する。この場合、圧縮機７２から吐出される第１熱媒体の温度が低いため、第１空調用熱交換器７３において十分に空気を暖めることができず、車室内を十分に暖房できない虞がある。ホットガス暖房モードでは、第１熱媒体は、第１空調用熱交換器７３において空気を暖めつつ、熱交換器７において第２熱媒体を暖めるため、第１熱媒体のエンタルピーは上昇しづらい。特に、車両が起動された直後など、第２熱媒体の温度が低い場合は、第１熱媒体温度と第２熱媒体の温度との温度差が大きいため、熱交換器７において第２熱媒体に与える熱量が増加する。そのため、第１熱媒体のエンタルピーは特に上昇しづらく、圧縮機７２は加熱能力の低い状態から脱しづらい。そのため、後述するように、本実施形態の車両用温調装置の制御方法では、第１熱媒体のエンタルピーに基づいて流量比Ｒｆを調整して、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制する。
【0094】
図５に、本実施形態のホットガス暖房モードのフローチャートを示す。本実施形態のホットガス暖房モードは、目標値設定工程Ｓ０１と、流量比設定工程Ｓ０２と、第１調整工程Ｓ０３と、を有する。
【0095】
目標値設定工程Ｓ０１は、第１熱媒体の温度又は圧力の目標値を設定する工程である。目標値設定工程Ｓ０１は、第２熱媒体の温度を測定する第２センサＳ２の測定値である第２測定値Ｔ２に基づいて、第１熱媒体の温度又は圧力の目標値Ｐｓｔを設定する工程である。なお、本実施形態では、目標値Ｐｓｔとして、圧縮機７２に吸入される第１熱媒体の圧力である吸入圧Ｐｓを用いる。つまり、目標値設定工程Ｓ０１では、第２熱媒体の温度Ｔ２に基づいて、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓの目標値Ｐｓｔを設定する。なお、目標値は吸入圧に限定されず、圧縮機７２から吐出される第１熱媒体の圧力である吐出圧や第１熱媒体の温度を用いることができる。また、目標値として、第１空調用熱交換器７３を通過した空気の温度Ｔ３を用いることができる。第１空調用熱交換器７３を通過した空気は、第１空調用熱交換器７３における第１熱媒体との熱交換によって暖められた空気である。したがって、第１空調用熱交換器７３を通過した空気の温度Ｔ３によって、第１熱媒体の温度又は圧力を推定できる。第１空調用熱交換器７３を通過した空気の温度Ｔ３は、第３センサＳ３の測定値である。また、目標値として、車室内の空気の温度Ｔ４を用いることができる。車室内の空気は、第１空調用熱交換器７３を通過した空気の熱によって暖められる。したがって、車室内の空気の温度Ｔ４によって、第１熱媒体の温度又は圧力を推定できる。車室内の空気の温度Ｔ４は、第４センサＳ４の測定値である。
【0096】
車両が起動されると、車両用温調装置の制御が開始される。制御部６０は、第２センサＳ２によって第２測定値Ｔ２を取得し、第２測定値Ｔ２に基づいて、第１熱媒体の吸入圧の目標値Ｐｓｔを設定する。図６は、第２測定値Ｔ２と目標値Ｐｓｔとの関係を示す図である。横軸は、第２測定値Ｔ２である。縦軸は、目標値Ｐｓｔである。本実施形態では、目標値Ｐｓｔは、第１目標値Ｐｓｕと、第２目標値Ｐｓｌと、第３目標値Ｐｓｍとを含む。第２目標値Ｐｓｌは、第１目標値Ｐｓｕよりも小さい吸入圧である。第３目標値Ｐｓｍは、第１目標値Ｐｓｕよりも小さく、第２目標値Ｐｓｌよりも大きい吸入圧である。制御部６０は、取得した第２測定値Ｔ２に基づいて、第１目標値Ｐｓｕ、第２目標値Ｐｓｌ、および第３目標値Ｐｓｍをそれぞれ設定する。
【0097】
第１目標値Ｐｓｕは、圧縮機７２が所望の加熱効率を発揮しつつ、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が所望の熱量となる上限の吸入圧である。第２目標値Ｐｓｌは、圧縮機７２が所望の加熱効率を確保しつつ、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が所望の熱量となる下限の吸入圧である。つまり、吸入圧Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲であるとき、圧縮機７２が十分な加熱効率を発揮しつつ、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量は所望の熱量となる。第３目標値Ｐｓｍは、第１目標値Ｐｓｕと第２目標値Ｐｓｌの間の吸入圧である。
【0098】
流量比設定工程Ｓ０２は、目標値Ｐｓｔに基づいて、流量比Ｒｆの最初の設定値である第１流量比Ｒｆ１を設定する工程である。本実施形態では、目標値Ｐｓｔとして第３目標値Ｐｓｍを用いる。これにより、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを、第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲に維持しやすくなる。図７は、第３目標値Ｐｓｍと第１流量比Ｒｆ１との関係を示す図である。横軸は、第３目標値Ｐｓｍである。縦軸は、第１流量比Ｒｆ１である。制御部６０は、設定された第３目標値Ｐｓｍに基づいて、第１流量比Ｒｆ１を設定する。
【0099】
第１調整工程Ｓ０３は、目標値Ｐｓｔと第１センサＳ１の測定値である第１測定値Ｐｓとの差分に基づいて、流量比Ｒｆを調整する工程である。図８は、本実施形態における、第１測定値Ｐｓの推移の一例を示す図である。横軸は時間ｔである。縦軸は、第１測定値Ｐｓである。なお、この一例において、第２測定値Ｔ２は－１０℃である。第１目標値Ｐｓｕ、第２目標値Ｐｓｌ、第３目標値Ｐｓｍは、それぞれ、０．６１ＭＰａＡ、０．５１ＭＰａＡ、０．５６ＭＰａＡに設定される。第１流量比Ｒｆ１は６０％に設定される。
【0100】
時間ｔが０において車両が起動されると、制御部６０は、上述のように目標値設定工程Ｓ０１および流量比設定工程Ｓ０２によって、目標値Ｐｓｔと第１流量比Ｒｆ１とを設定する。制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを第１流量比Ｒｆ１の６０％に調整する。本例では、流量比Ｒｆが６０％において、第１熱媒体が圧縮機７２で与えられる熱量よりも、第１熱媒体が第１空調用熱交換器７３および熱交換器７で失う熱量の和の方が小さいため、第１測定値Ｐｓは上昇する。
【0101】
時間ｔ１において、第１測定値Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを大きくする。本例では、制御部６０は、流量比Ｒｆを７０％に調整する。つまり、制御部６０は、第１測定値Ｐｓに基づいて、第２切替部（バルブ）３２によって流量比Ｒｆを調整する。
【0102】
時間ｔ１からｔ２において、第１測定値Ｐｓは、時間ｔが経過するにしたがって低下する。流量比Ｒｆを６０％から７０％に調整したため、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が増加し、熱交換器７において、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が増加したためである。つまり、第１熱媒体が圧縮機７２で与えられる熱量よりも、第１熱媒体が第１空調用熱交換器７３および熱交換器７で失う熱量の和の方が大きいためである。
【0103】
時間ｔ２において、第１測定値Ｐｓが第２目標値Ｐｓｌに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを小さくする。本例では、制御部６０は、流量比Ｒｆを６０％に調整する。そのため、第１測定値Ｐｓは、時間ｔが経過するにしたがって上昇する。流量比Ｒｆを７０％から６０％に調整したため、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が減少し、熱交換器７において、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が減少したためである。
【0104】
以降は、第１測定値Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを大きくし、第１測定値Ｐｓが第２目標値Ｐｓｌに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを小さくして、流量比Ｒｆを調整する。そのため、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを第１目標値Ｐｓｕと第２目標値Ｐｓｌとの間の吸入圧に維持できる。よって、圧縮機７２が十分な加熱効率を発揮しつつ、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を所望の熱量に維持できる。その後、制御部６０が、車両の動作を停止する信号を取得すると（Ｓ０４）、制御部６０は、車両用温調装置１の制御を停止する。
【0105】
本実施形態によれば、第１熱媒体が流れる第１回路Ｃ１と、第１回路Ｃ１に配置され、第１熱媒体を圧縮する圧縮機７２と、第１回路Ｃ１に配置され、第１熱媒体の温度又は圧力を測定するセンサ（第１センサ）Ｓ１と、第２熱媒体が流れる第２回路Ｃ２と、第１回路Ｃ１および第２回路Ｃ２に跨って配置され第１熱媒体と第２熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器７と、制御部６０と、を備える。第１回路Ｃ１は、圧縮機７２、および熱交換器７を通過して第１熱媒体を循環させる第１ループＬ１を有し、第２回路Ｃ２は、熱交換器７を通過する第１管路１２と、熱交換器７を迂回する第２管路１３と、第２管路１３を流れる第２熱媒体の流量に対する、第１管路１２を流れる第２熱媒体の流量の比率である流量比を調整する第２切替部（バルブ）３２と、第１管路１２又は第２管路１３の少なくとも一方を通過して第２熱媒体を循環させる第２ループＰ２と、を有し、制御部６０は、センサＳ１の測定値Ｐｓに基づいて、第２切替部３２によって流量比Ｒｆを調整する。よって、第１熱媒体の温度又は圧力に基づいて、第２切替部３２によって、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を調整できる。つまり、第１熱媒体の温度又は圧力に基づいて、熱交換器７における第１熱媒体と第２熱媒体との間の熱交換量を調整できる。そのため、ホットガス暖房モードにおいて、特に、車両が起動された直後など、第２熱媒体の温度が低い場合に、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制できる。したがって、圧縮機７２が、第１熱媒体を加熱する加熱能力が低下することを抑制でき、圧縮機７２の加熱能力を高めることができる。そのため、車室内を十分に暖房できる。また、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を所望の熱量に維持できる。したがって、バッテリ６を早期に暖めることができる。
【0106】
また、本実施形態では、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓ（エンタルピー）が高まると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを大きくして、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を増加させることができる。そのため、熱交換器７を介して、第１回路Ｃ１の第１熱媒体から第２回路Ｃ２の第２熱媒体に与える熱量を増加させることができる。したがって、バッテリ６を早期に暖めることができる。つまり、圧縮機７２の加熱能力を十分に活用できる。
【0107】
さらに、本実施形態では、第２切替部３２は、第２管路１３を流れる第２熱媒体の流量に対する、第１管路１２を流れる第２熱媒体の流量の比率を調整可能なミキシングバルブである。つまり、第２切替部３２は、熱交換器７に第２熱媒体を継続して流しつつ、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を調整できる。そのため、第２切替部３２によって、第２熱媒体が流れる管路を第１管路１２および第２管路１３との間で断続的に切り替えて、単位時間当たりに熱交換器７を通過する流量を調整する構成と比較して、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量の変動が抑制される。そのため、熱交換器７における第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換量の変動が抑制される。したがって、第１熱媒体のエンタルピーを好適に安定させることができる。よって、圧縮機７２の加熱能力を好適に安定させることができる。
【0108】
本実施形態によれば、第１熱媒体の温度又は圧力の目標値を設定する目標値設定工程Ｓ０１と、目標値と第１測定値とに基づいて、流量比Ｒｆを調整する第１調整工程Ｓ０３と、を有する。つまり、第１熱媒体の温度又は圧力が目標値となるように、第２切替部３２によって、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を調整できる。したがって、第１熱媒体のエンタルピーを好適に安定させることができる。したがって、圧縮機７２が、第１熱媒体を加熱する加熱能力が低下することを抑制でき、圧縮機７２の加熱能力を高めることができる。
【0109】
本実施形態によれば、第２熱媒体の温度を測定する第２センサＳ２を有し、目標値設定工程Ｓ０１は、第２熱媒体の温度の測定値である第２測定値Ｔ２に基づいて、目標値Ｐｓｔを設定する工程である。よって、第２熱媒体の温度Ｔ２に基づいて、熱交換器７での熱交換量を予測して、流量比Ｒｆを調整できる。そのため、第２熱媒体の温度Ｔ２が低い場合は、流量比Ｒｆを小さくして、熱交換器７における熱交換量を減少させて、第１熱媒体のエンタルピーが下がりすぎることを抑制できる。また、第２熱媒体の温度Ｔ２が高い場合は、流量比Ｒｆを大きくして、熱交換器７における熱交換量を増加させて、第２熱媒体およびバッテリ６の温度を速やかに高めることができる。したがって、圧縮機７２が、第１熱媒体を加熱する加熱能力が低下することを抑制できるとともに、圧縮機７２の加熱能力を最大化できる。
【0110】
本実施形態によれば、目標値Ｐｓｔは、少なくとも、第１目標値Ｐｓｕと、第１目標値よりも小さい第２目標値Ｐｓｌと、を含み、第１調整工程Ｓ０３において、制御部６０は、第１測定値Ｐｓが、第１目標値Ｐｓｕに達すると流量比Ｒｆを大きくする。そのため、熱交換器７における熱交換量が増加するため、第１測定値Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕを上回ることを抑制できる。また、第１測定値Ｐｓが、第２目標値Ｐｓｌに達すると、流量比Ｒｆを小さくする。そのため、熱交換器７における熱交換量が減少するため、第１測定値Ｐｓが、第２目標値Ｐｓｌを下回ることを抑制できる。つまり、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを、第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲に維持できる。よって、圧縮機７２が十分な加熱効率を発揮しつつ、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を所望の熱量に維持できる。そのため、バッテリ６を早期に暖めることができる。
【0111】
＜変形例＞
第１実施形態に採用可能な変形例の構成について説明する。なお、第１実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第１実施形態に採用可能な変形例の構成について説明する。なお、第１実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0112】
図９に示すように、本変形例の車両用温調装置の制御方法では、上述の実施形態の制御方法と比較して、第１調整工程Ｓ０３の後に実行する、第２調整工程Ｓ１０４、および、第３調整工程Ｓ１０５を有する点が異なる。
【0113】
第２調整工程Ｓ１０４は、目標値Ｐｓｔと第１測定値Ｐｓとの差分に基づいて、第２ポンプ４２の回転数を調整する工程である。第２ポンプ４２で圧送される第２熱媒体は、熱交換器７を通過する。このため、第２ポンプ４２の回転数を変化させることで、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を調整することができ、熱交換器７における熱交換量を調整できる。これにより、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を調整できるため、第１熱媒体のエンタルピーをより精度よく調整でき、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを目標値Ｐｓｔにより好適に近づけることができる。
【0114】
第２調整工程Ｓ１０４において、第１測定値Ｐｓが、第１目標値Ｐｓｕに達すると、第２ポンプ４２の回転数を増加させ、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を増加させる。これにより、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が増加し、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを低下させることができる。したがって、第１測定値Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕを超えることをより好適に抑制できる。
【0115】
第１測定値Ｐｓが、第２目標値Ｐｓｌに達すると、第２ポンプ４２の回転数を減少させ、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を減少させる。これにより、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が減少し、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを増加させることができる。したがって、第１測定値Ｐｓが第２目標値Ｐｓｌを下回ることをより好適に抑制できる。つまり、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを、第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲により好適に維持できる。よって、圧縮機７２が十分な加熱効率を発揮しつつ、熱交換器７において第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を所望の熱量に維持できる。
【0116】
なお、本変形例において、第２調整工程Ｓ１０４は、第１調整工程Ｓ０３の後に行われるが、第２調整工程Ｓ１０４は、流量比設定工程Ｓ０２の後に行われるものであれば、第１調整工程Ｓ０３よりも前に行われてもよいし、第１調整工程Ｓ０３と同時に行われてもよい。
【0117】
図１０に示すように、第２調整工程Ｓ１０４を行う場合、第２回路Ｃ２には、バッテリループＰ３、およびモータループＰ４を構成してもよい。バッテリループＰ３は、第２ポンプ４２、バッテリ６、熱交換器７を通過して第２熱媒体を循環させる。モータループＰ４は、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、およびモータ２を通過して第２熱媒体を循環させる。バッテリループＰ３、およびモータループＰ４は、第１切替部３１を、接続口Ａ，Ｃ、および接続口Ｂ，Ｄをそれぞれ連通させる第１接続状態とすることで構成される。
【0118】
第２調整工程Ｓ１０４を行う場合に、第２回路Ｃ２にバッテリループＰ３を構成することで、第２ポンプ４２は、バッテリループＰ３に第２熱媒体を循環させる。このため、第２ポンプ４２による第２熱媒体の流量調整が、電力制御装置４、インバータ３、およびモータ２の冷却効率に影響を与えることを抑制できる。また、バッテリループＰ３とともに、モータループＰ４を構成することで、第１ポンプ４１によってモータループＰ４に第２熱媒体を循環させることができる。これにより、モータループＰ４において電力制御装置４、インバータ３、およびモータ２を適切に冷却できる。
【0119】
なお、第２調整工程Ｓ１０４を行う場合、流量比設定工程Ｓ０２、第１調整工程Ｓ０３、および第３調整工程Ｓ１０５は行われなくてもよい。この場合、第１センサＳ１の測定値である第１測定値Ｐｓに基づいて、第２ポンプ４２の回転数を調整することによって、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が調整される。これにより、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を調整できるため、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを、第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲に維持できる。また、この場合、第２回路Ｃ２には、第２管路１３、および第２切替部３２は設けられなくてもよい。
【0120】
図９に示すように、第３調整工程Ｓ１０５は、目標値Ｐｓｔと第１測定値Ｐｓとの差分に基づいて、送風機８５の回転数を調整する工程である。送風機８５から送られる空気は、第１空調用熱交換器７３を通過する。このため、送風機８５の回転数を調整して、第１空調用熱交換器７３を通過する風量を調整することで、第１空調用熱交換器７３における第１熱媒体と空気との熱交換量を調整できる。これにより、第１熱媒体のエンタルピーを調整でき、第１測定値Ｐｓを目標値Ｐｓｔにより近づけることができる。
【0121】
なお、本変形例において、第３調整工程Ｓ１０５は、第２調整工程Ｓ１０４の後に行われるが、第３調整工程Ｓ１０５は、流量比設定工程Ｓ０２の後に行われるものであれば、第１調整工程Ｓ０３、および第２調整工程Ｓ１０４よりも前に行われてもよいし、第１調整工程Ｓ０３、および第２調整工程Ｓ１０４と同時に行われてもよい。
【0122】
第３調整工程Ｓ１０５において、制御部６０は、送風機８５の回転数を第３目標値Ｐｓｍと第１測定値Ｐｓとの差分に基づいて調整する。より詳細には、制御部６０は、第１測定値Ｐｓが第３目標値Ｐｓｍよりも高い場合、送風機８５の回転数を増加させる。これにより、第１空調用熱交換器７３における第１熱媒体と空気との熱交換量が増加するため、第１測定値Ｐｓを第３目標値Ｐｓｍにより好適に近づけることができる。また、第１測定値Ｐｓが第３目標値Ｐｓｍよりも低い場合、送風機８５の回転数を減少させる。これにより、第１空調用熱交換器７３における第１熱媒体と空気との熱交換量が減少するため、第１測定値Ｐｓを第３目標値Ｐｓｍにより好適に近づけることができる。なお、送風機８５の回転数を調整する方法はこれに限定されず、例えば、第１測定値Ｐｓと第３目標値Ｐｓｍとの差分に比例して、調整する送風機８５の回転数を設定してもよい。
【0123】
＜第２実施形態＞
図１１に示すように、本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、第１実施形態の制御方法と比較して、ホットガス暖房モードにおいて、予め用意した流量比設定テーブルＴＢを用いて流量比Ｒｆの制御を行う点が主に異なる。本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、流量比設定工程Ｓ２０１と、目標値設定工程Ｓ２０２と、流量比調整工程Ｓ２０３とを有する。なお、本実施形態の車両用温調装置１の構成は、第１実施形態の車両用温調装置１（図１）の構成と同じであり、制御方法のみが異なる。
図１１に示すように、本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、第１実施形態の制御方法と比較して、ホットガス暖房モードにおいて、予め用意した流量比設定テーブルＴＢを用いて流量比Ｒｆの制御を行う点が主に異なる。本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、流量比設定工程Ｓ２０１と、目標値設定工程Ｓ２０２と、流量比調整工程Ｓ２０３とを有する。なお、本実施形態の車両用温調装置１の構成は、第１実施形態の車両用温調装置１（図１）の構成と同じであり、制御方法のみが異なる。
【0124】
流量比設定工程Ｓ２０１は、第２熱媒体の温度を測定する第２センサＳ２の第２測定値Ｔ２と、圧縮機７２の出力Ｐｗとに基づいて流量比Ｒｆを設定する工程である。なお、本実施形態において、出力Ｐｗは圧縮機７２において出力される目標値（加熱量）である。圧縮機７２が第１熱媒体を加熱する加熱能力は、出力Ｐｗと相関する。より詳細には、出力Ｐｗが大きいほど、圧縮機７２の加熱能力が大きくなり、圧縮機７２が第１熱媒体に与える熱量が大きくなる。一方、出力Ｐｗが小さいほど、圧縮機７２の加熱能力は小さくなり、圧縮機７２が第１熱媒体に与える熱量は小さくなる。なお、出力Ｐｗは圧縮機７２において出力される目標値（加熱量）に限定されず、例えば、圧縮機７２の回転数などの目標値であってもよい。
【0125】
【表1】
【0126】
表１は、第２測定値Ｔ２および出力Ｐｗと、設定される流量比Ｒｆとの関係を示す流量比設定テーブルＴＢである。本実施形態において、流量比Ｒｆは、第２測定値Ｔ２および出力Ｐｗに基づいて調整される。流量比設定テーブルＴＢの各流量比Ａ％～Ｒ％は、第２測定値Ｔ２が小さいほど小さな流量比に設定される。つまり、第２熱媒体の温度Ｔ２が低いほど、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が少なくなるように、各流量比Ａ％～Ｒ％が設定されている。すなわち、制御部６０は、少なくとも、第２センサＳ２の測定値である第２測定値Ｔ２に基づいて、第２切替部（バルブ）３２によって流量比Ｒｆを調整する。このように、本実施形態の車両用温調装置の制御方法は、少なくとも、第２測定値Ｔ２に基づいて、流量比Ｒｆを設定する流量比設定工程Ｓ２０１を有する。そのため、第２熱媒体の温度Ｔ２が高い場合であっても低い場合であっても、熱交換器７において、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を所望の範囲の熱量にできる。よって、第２熱媒体の温度Ｔ２が低い場合、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制できる。また、第２熱媒体の温度Ｔ２が高い場合に、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量が低下することを抑制できる。
【0127】
一方、流量比設定テーブルＴＢの各流量比Ａ～Ｒ％は、出力Ｐｗが小さいほど、小さな流量比に設定されている。つまり、圧縮機７２の出力Ｐｗが小さいほど、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量が少なくなるように設定されている。すなわち、制御部６０は、第２測定値Ｔ２、および圧縮機の出力Ｐｗに基づいて、第２切替部（バルブ）３２によって流量比Ｒｆを調整する。上述のように、圧縮機７２において第１熱媒体に与えられる熱量は、出力Ｐｗと相関する。そのため、出力Ｐｗが小さくなるほど、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を減少させ、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を減少させて、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制できる。また、出力Ｐｗが大きいほど、熱交換器７を通過する第２熱媒体の流量を増加させ、第１熱媒体から第２熱媒体に与えられる熱量を増加させて、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制しつつ、第２熱媒体およびバッテリ６を速やかに暖めることができる。なお、出力Ｐｗに対する第１熱媒体に与えられえる熱量の変動が小さい場合や、圧縮機７２が駆動される際の出力Ｐｗが一定である場合では、流量比Ｒｆは第２測定値Ｔ２のみに基づいて設定されてもよい。
【0128】
目標値設定工程Ｓ２０２は、第１熱媒体の温度又は圧力の目標値を設定する工程である。本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１熱媒体の温度又は圧力として、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを用いる。目標値設定工程Ｓ２０２では、第１実施形態の目標値設定工程Ｓ０１と同様に、第２測定値Ｔ２に基づいて、目標値Ｐｓｔを設定する。すなわち、目標値Ｐｓｔは、図６に示した第２測定値Ｔ２と目標値Ｐｓｔとの関係を示す図によって設定される。目標値Ｐｓｔは、第１目標値Ｐｓｕと、第２目標値Ｐｓｌと、第３目標値Ｐｓｍとを含む。なお、本実施形態において、目標値設定工程Ｓ２０２は、流量比設定工程Ｓ２０１の後に行われる。目標値設定工程Ｓ２０２は、流量比調整工程Ｓ２０３の前に行われるものであれば、流量比設定工程Ｓ２０１よりも前に行われてもよいし、流量比設定工程Ｓ２０１と同時に行われてもよい。なお、第１実施形態と同様に、目標値は吸入圧に限定されず、圧縮機７２から吐出される第１熱媒体の圧力である吐出圧や第１熱媒体の温度を用いることができる。また、目標値として、第１空調用熱交換器７３を通過した空気の温度Ｔ３、又は、車室内の空気の温度Ｔ４を用いることができる。
【0129】
流量比調整工程Ｓ２０３は、第１センサＳ１の測定値である第１測定値Ｐｓと、目標値Ｐｓｔとの差分に基づいて、流量比Ｒｆを調整する工程である。流量比調整工程Ｓ２０３は、第１実施形態の第１調整工程Ｓ０３と同様である。すなわち、第１測定値Ｐｓが第１目標値Ｐｓｕに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを大きくして、流量比Ｒｆを調整する。また、第１測定値Ｐｓが第２目標値Ｐｓｌに達すると、制御部６０は、第２切替部３２によって、流量比Ｒｆを小さくして、流量比Ｒｆを調整する。そのため、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを第１目標値Ｐｓｕと第２目標値Ｐｓｌとの間に維持できる。その後、制御部６０は、車両の動作を停止する信号を取得すると（Ｓ０４）、車両用温調装置１の制御を停止する。
【0130】
なお、本実施形態では、流量比設定工程Ｓ２０１において、流量比設定テーブルＴＢに基づいて設定される流量比Ｒｆによって、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲に維持できる場合、目標値設定工程Ｓ２０２および流量比調整工程Ｓ２０３は設けられなくてもよい。これにより、車両用温調装置の制御の簡略化を図ることができる。
【0131】
また、本実施形態の車両用温調装置の制御方法においても、図９に示す、第１実施形態の変形例の第２調整工程Ｓ１０４および第３調整工程Ｓ１０５と同様の工程を行ってもよい。この場合、第１熱媒体の吸入圧Ｐｓを第１目標値Ｐｓｕから第２目標値Ｐｓｌの範囲により好適に維持できる。
【0132】
本実施形態によれば、制御部６０は、少なくとも、第２センサＳ２の測定値である第２測定値Ｔ２に基づいて、第２切替部（バルブ）３２によって流量比を調整する。そのため、ホットガス暖房モードにおいて、特に、車両が起動された直後など、第２熱媒体の温度が低い場合に、流量比Ｒｆを小さくできる。よって、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制できる。したがって、圧縮機７２の第１熱媒体を加熱する加熱能力が低下することを抑制でき、圧縮機７２の加熱能力を高めることができる。また、第２熱媒体の温度Ｔ２が高い場合は、流量比Ｒｆを大きくできる。よって、第１熱媒体のエンタルピーが低下しすぎることを抑制しつつ、第２熱媒体およびバッテリ６の温度を速やかに暖めることができる。したがって、圧縮機７２の加熱能力を十分に活用できる。
【0133】
本実施形態によれば、制御部６０は、第２測定値Ｔ２、および圧縮機７２の出力Ｐｗに基づいて、第２切替部（バルブ）３２によって流量比Ｒｆを調整する。よって、熱交換器７において、第１熱媒体が第２熱媒体に与える熱量、および、圧縮機７２において、第１熱媒体に与えられる熱量に基づいて、流量比Ｒｆを調整できる。そのため、第１熱媒体のエンタルピーを好適に安定させることができる。したがって、圧縮機７２の加熱能力を好適に安定させることができる。
【0134】
本実施形態によれば、少なくとも、第２測定値Ｔ２に基づいて、流量比Ｒｆを設定する流量比設定工程Ｓ２０１と、第１熱媒体の温度又は圧力の目標値を設定する目標値設定工程Ｓ２０２と、第１センサＳ１の測定値である第１測定値と、目標値との差分に基づいて、流量比Ｒｆを調整する流量比調整工程Ｓ２０３と、を有する。そのため、流量比設定工程Ｓ２０１において設定した流量比Ｒｆでは、第１測定値Ｐｓと目標値Ｐｓｔとの間に差分が生じる場合に、流量比調整工程Ｓ２０３において、第１測定値Ｐｓと目標値Ｐｓｔとの間に差分基づいて流量比Ｒｆを調整できる。つまり、熱交換器７における第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換量を調整できる。したがって、第１熱媒体の温度又は圧力を目標値Ｐｓｔにより好適に維持できる。よって、圧縮機７２の加熱能力を好適に高めることができる。
【0135】
また、本実施形態では、流量比設定工程Ｓ２０１において、予め用意した流量比設定テーブルＴＢを用いて流量比Ｒｆの設定を行っている。そのため、例えば、第２熱媒体の温度Ｔ２等に基づいて、流量比Ｒｆを設定する場合よりも、車両用温調装置の制御の簡略化を図ることができる。
【0136】
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【0137】
１…車両用温調装置、７…熱交換器、１２…第１管路、１３…第２管路、３２…バルブ（第２切替部）、４２…ポンプ（第２ポンプ）、６０…制御部、７２…圧縮機、７３…空調用熱交換器（第１空調用熱交換器）、８５…送風機、Ｃ１…第１回路、Ｃ２…第２回路、Ｌ１…第１ループ、Ｐ２…第２ループ、Ｐｓｔ…目標値、Ｐｓｕ…第１目標値、Ｐｓｌ…第２目標値、Ｓ１…センサ（第１センサ）、Ｓ２…第２センサ、Ｓ０１…目標値設定工程、Ｓ０３…第１調整工程、Ｓ１０４…第２調整工程、Ｓ１０５…第３調整工程、Ｓ２０１…流量比設定工程、Ｓ２０２…目標値設定工程、Ｓ２０３…流量比調整工程、Ｔ２…第２測定値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】