CN117203072A - 制热控制装置以及控制程序、流体加热单元、制热循环装置以及具备制热循环装置的车辆用空调装置 - Google Patents
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Abstract
本公开的目的在于提供一种能够进行提前达到目标温度且相对于目标温度的温度变动小的控制的制热控制装置、制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置。本公开的制热控制装置6对通过开关动作向加热冷却液的加热器4供电的晶体管5进行控制，其中，制热控制装置根据加热量控制曲线来调整加热器的加热量，加热量控制曲线具有随着冷却液的温度上升而加热量减少的减少部，减少部具有第一减少部和第二减少部，第一减少部和第二减少部均具有负的斜率，且第一减少部和第二减少部在目标温度处具有相等的加热量，第一减少部具有第一区域和第二区域，第二区域内的任意的温度处的斜率与第一区域内的任意的温度处的斜率相比负的斜率大。
Description
技术领域
本公开涉及制热控制装置以及控制程序、流体加热单元、制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置。
背景技术
以往，已知一种使用以温水进行制热的温水式制热装置的车辆用空调装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1的车辆用空调装置中，具备第一开关和第二开关，通过将利用第二开关启动的情况下的温水的目标温度设定为比利用第一开关启动的情况下的温水的目标温度低的值，能够在车室内的温度较高的情况下的制热时得到舒适的制热温度。
并且，作为温水式制热装置的加热器，公开了一种利用电热式加热器对流体进行加热的流体加热单元(例如参照专利文献2)。
作为对向电热式加热器的电力供给量进行控制的方法，已知利用逆变器对从电池得到的直流电进行占空控制并供给的方法(例如参照专利文献3)。
专利文献1：(日本)特开平10－258630号公报
专利文献2：(日本)特开2017－215084号公报
专利文献3：(日本)特开2003－335127号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来，仅通过电机来行驶的电动汽车(EV)、通过包含电机和内燃机在内的多个动力源来行驶的混合动力车(HEV)、内燃机仅进行发电而通过使用其电力进行驱动的电机来行驶的车辆逐渐普及。
在电动汽车的情况下，由于不具备发动机，因而冷却液回路的总冷却液量比搭载发动机的车少，10升即可。冷却液回路中的冷却液的流量为约10升/分钟左右，虽说实际会变动，但是仅不足1分钟全部流体就进行了循环。因此，在流体加热单元的流出点处产生温度波动时，由于总冷却液量较少，所以波动的影响容易波及整个路径，需要比搭载发动机的车更严格地进行温度控制并使温度稳定化。
并且，在混合动力车或虽然具有内燃机但通过电机来行驶的车辆的情况下，虽然总冷却液量比电动汽车多，但是存在使冷却液量减少来减轻车辆总重量的要求，总冷却液量倾向于减少。因此，如果在加热器的流出点处产生温度，波动的影响同样会波及路径整体。
在例如专利文献1的车辆用空调装置的图2中，将温水的温度变化相对于目标温度控制为±5℃，但在总冷却液量较少的车辆中，要求例如相对于目标温度为±1℃那样使温度变化更小。
本公开的目的在于提供一种能够进行提前达到目标温度且相对于目标温度的温度变动小的控制的制热控制装置以及控制程序、流体加热单元、制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的制热控制装置对通过开关动作向加热器供电的晶体管进行控制，所述加热器通过通电而发热并对向搭载于车辆用空调装置的散热器供给的冷却液进行加热，其特征在于，该制热控制装置基于加热量控制曲线来控制所述晶体管的所述开关动作，改变所述晶体管的接通－断开的占空比从而对所述加热器的加热量进行调节，所述加热量控制曲线是表示所述冷却液的温度与所述加热器的加热量之间的关系的函数，且具有随着所述温度跨越所述冷却液的目标温度从低温侧向高温侧上升而所述加热量减少的减少部，该减少部具有所述温度处于所述目标温度以下的温度范围时的第一减少部和所述温度处于所述目标温度以上的温度范围时的第二减少部，且所述第一减少部和所述第二减少部在所述目标温度处具有相等的所述加热量，所述第一减少部和所述第二减少部均在所述函数中具有负的斜率，所述第一减少部具有第一区域和比该第一区域靠高温侧的第二区域，所述第二区域内的任意的温度处的所述加热量控制曲线的斜率与所述第一区域内的任意的温度处的所述加热量控制曲线的斜率相比负的斜率大。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述减少部为具有拐点的曲线，处于该拐点的所述温度与所述目标温度一致。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述减少部为具有拐点的曲线，处于该拐点的所述温度比所述目标温度高。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述减少部为具有拐点的曲线，处于该拐点的所述温度比所述目标温度低，所述第二区域处于比所述拐点靠低温侧的区域。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述第一区域和所述第二区域均为所述函数中斜率相互不同的一次函数。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述减少部为不具有拐点的曲线。
在本发明的制热控制装置中，包含以下方案：所述加热量控制曲线在比所述第一减少部靠低温侧处具有虽然所述温度从低温侧向高温侧上升但所述加热量恒定的恒定部。
在本发明的制热控制装置中，优选所述第二减少部在比所述目标温度靠高温侧处具有将所述加热量保持为规定的加热量的散热量对应区域。
本发明的流体加热单元的特征在于，具备通过通电而发热并对冷却液进行加热的加热器、通过开关动作向所述加热器供电的晶体管和本发明的制热控制装置，该制热控制装置对所述晶体管的所述开关动作进行控制。
本发明的制热循环装置的特征在于，具备循环流路、该循环流路中填充的冷却液、使该冷却液在所述循环流路中循环的泵、对所述冷却液进行调温的本发明的流体加热单元和对所述冷却液进行散热的散热器，所述冷却液在所述流体加热单元中通过利用所述晶体管将所述加热器通电而加热。
本发明的车辆用空调装置搭载于车辆，具备本发明的制热循环装置，其特征在于，所述车辆能够进行基于电机的行驶，所述车辆用空调装置具有对向车室内供给的空气的温度进行调节的调温单元，所述散热器为在所述调温单元的内部配置的温水式热交换器。
本发明的控制程序的特征在于，使本发明的制热控制装置执行基于所述加热量控制曲线来进行所述晶体管的开关动作的控制的处理。
发明的效果
根据本公开，可提供一种能够进行提前达到目标温度且相对于目标温度的温度变动小的控制的制热控制装置以及控制程序、流体加热单元、制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的流体加热单元、制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置的一个例子的框图。
图2是表示加热量控制曲线的第一例的图。
图3是表示加热量控制曲线的第二例的图。
图4是表示加热量控制曲线的第三例的图。
图5是表示加热量控制曲线的第四例的图。
图6是表示加热量控制曲线的第五例的图。
图7是表示从加热量控制曲线排除的曲线的第一例的图。
图8是表示从加热量控制曲线排除的曲线的第二例的图。
图9是表示从加热量控制曲线排除的曲线的第三例的图。
图10是表示从加热量控制曲线排除的曲线的第四例的图。
图11是表示制热循环装置的占空控制的一个例子的图，(a)表示恒定部中的占空控制，(b)表示减少部的任意的温度下的占空控制，(c)表示散热量对应区域的任意的温度下的占空控制。
图12是表示实施例1的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。
图13是表示比较例1的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。
图14是表示比较例2的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方案进行说明。以下说明的实施方式是本发明的实施例，本发明并不限制于以下实施方式。需要说明的是，本说明书和附图中附图标记相同的构成要素表示彼此相同的要素。只要起到本发明的效果，就可以进行各种各样的方案变更。
图1是表示本实施方式的制热循环装置以及具备该制热循环装置的车辆用空调装置的一个例子的框图。本实施方式的制热控制装置6对通过开关动作向加热器4供电的晶体管5进行控制，该加热器4通过通电而发热并对向搭载于车辆用空调装置900的散热器7供给的冷却液进行加热，其中，制热控制装置6基于图2至图6所示的加热量控制曲线100(100A～100E)来控制晶体管5的开关动作，改变晶体管5的接通－断开的占空比从而对加热器4的加热量进行调节，加热量控制曲线100(100A～100E)如图2至图6所示的那样为表示冷却液的温度T与加热器的加热量E之间的关系的函数，且具有随着温度T跨域冷却液的目标温度Tt从低温侧向高温侧上升而加热量E减少的减少部110，减少部110具有温度T处于目标温度Tt以下的温度范围时的第一减少部111和温度T处于目标温度Tt以上的温度范围时的第二减少部112，且第一减少部111和第二减少部112在目标温度Tt处具有相等的加热量E，第一减少部111和第二减少部112均在函数中具有负的斜率，第一减少部111具有第一区域111A和比第一区域111A靠高温侧的第二区域111B，第二区域111B内的任意的温度处的加热量控制曲线100(100A～100E)的斜率与第一区域111A内的任意的温度处的加热量控制曲线100(100A～100E)的斜率相比负的斜率大。
本实施方式的流体加热单元10具备通过通电而发热并对冷却液进行加热的加热器4、通过开关动作向加热器4供电的晶体管5和本实施方式的制热控制装置6，制热控制装置6对晶体管5的开关动作进行控制。
流体加热单元10通过晶体管5向加热器4供电并且加热器4发热而对向车辆用空调装置的散热器7供给的冷却液进行加热。此时，制热控制装置6基于加热量控制曲线100(100A～100E)来控制晶体管5的开关动作，改变晶体管5的接通－断开的占空比而对加热器4的加热量进行调节，由此对冷却液进行调温。
本实施方式的制热循环装置1具备循环流路2、循环流路2中填充的冷却液、使冷却液在循环流路2中循环的泵3、对冷却液进行调温的本实施方式的流体加热单元10、对冷却液进行散热的散热器7，冷却液在流体加热单元10中通过利用晶体管5将加热器4通电而加热。
制热循环装置1是车辆用空调装置中通过使由流体加热单元10调温的冷却液与通过散热器7的空气进行热交换来生成制热用的暖风的装置。
循环流路2包括将散热器7的冷却液的流出口与泵3连接的配管12和将泵3与罐的导入口10b连接的配管13。而且，冷却液通过将收纳加热器4的罐(未图示)的导出口10a与散热器7的冷却液的流入口连接的配管11来输送，通过配管13而从导入口10b导入罐(未图示)内的加热室而被内置于罐的加热器4加热。接着，加热的冷却液从罐的导出口10a导出，通过配管11并向散热器7输送，进行散热并使空调用空气变暖。通过了散热器7的冷却液通过配管12被吸入泵3而进行循环。
冷却液(未图示)常温下为液状，例如为在水中溶解了乙二醇或甘油的热介质。
流体加热单元10如专利文献2所记载的流体控制单元那样具备加热器4、收纳加热器4的罐(未图示)和在罐的上壁配置的晶体管5。
加热器4是通过通电而发热的电发热体，不受特别限定，例如使用通过金属管包住镍铬合金丝的护套加热器。罐具有供冷却液流动并且收纳加热器4的加热室。加热室经由导入口10b导入加热前的冷却液，经由导出口10a导出加热后的冷却液。优选加热室在导出口10a附近具有对加热后的冷却液的温度T进行检测的温度传感器50。更优选的是温度传感器50设置于导出口10a。
晶体管5优选为例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT：Insulated Gate BipolarTransistor)。晶体管5与电池8电连接。并且，晶体管5与控制装置6电连接，根据来自制热控制装置6的指令信号来进行开关动作。晶体管5通过开关动作来控制向加热器4的供电。通过改变晶体管5的接通－断开的占空比，能够对加热器4的加热量进行调节，对作用于冷却液的热量进行调节。流体加热单元10构成为至少具有加热器4、晶体管5、制热控制装置6、将它们连接并与电池8构成电路的电气配线51。
制热控制装置6基于加热量控制曲线100(100A～100E)对晶体管5的开关动作进行控制。
本实施方式的控制程序使本实施方式的制热控制装置6执行基于加热量控制曲线(100(100A～100E))来进行晶体管5的开关动作的控制的处理。制热控制装置6具有存储部(未图示)，通过执行从存储部读出的控制程序而作为制热控制装置发挥作用。控制程序的执行包括例如以下的工序。首先，对冷却液的当前的温度T进行检测，应用于加热量控制曲线(100(100A～100E))来读取与当前的温度T对应的“加热器4的加热量E”。接着，如图11那样实施占空控制以给加热器4带来“与当前的温度T对应的加热量E”的方式对晶体管5进行控制。
散热器7为温水式热交换器。
温度传感器50也可以取代设置于流体加热单元10的情况而设置于循环回路2中将收纳加热器4的罐(未图示)的导出口10a与散热器7的冷却液的流入口连接的配管11。
加热量控制曲线100(100A～100E)如图2至图6所示的那样为表示冷却液的温度T与加热器的加热量E之间的关系的函数。在图2至图6中，加热量控制曲线100(100A～100E)作为横轴为冷却液的温度T、纵轴为加热器4的加热量E的曲线图。冷却液的温度T优选为例如从流体加热单元10的导出口10a导出的冷却液的温度，单位例如为℃。加热器4的加热量E例如是利用晶体管5的接通－断开的占空比来进行调节的值，单位例如为KW/h。
减少部110为随着温度T跨越冷却液的目标温度Tt从低温侧向高温侧上升而加热量E减少的部分。减少部110在图2至图6中为从加热量E开始减少的温度T1到加热量E无限接近零的温度Te或加热量E变成零的温度(未图示)为止的温度范围。减少部110开始的温度T1优选为{目标温度Tt}－10℃，更优选为{目标温度Tt}－8℃。目标温度Tt为例如80～85℃。
第一减少部111为减少部110中从加热量E开始减少的温度T1到目标温度Tt以下为止的温度范围。第一减少部111具有第一区域111A和比第一区域111A靠高温侧的第二区域111B。第一区域111A与第二区域111B的边界不受特别限定，在图2中，作为一个例子，设为将减少部110开始的温度T1与目标温度Tt之间的范围二等分的温度T3，但也可以为任意温度。
第二减少部112为减少部110中目标温度Tt以上且到加热量E无限接近零的温度Te或加热量E变成零的温度(未图示)为止的温度范围。
如图2至图6所示，第一减少部111和第二减少部112在目标温度Tt处具有相等的加热量E。因此，如图7或图8所示的那样在目标温度Tt处加热量下降的曲线200、201从加热量控制曲线100中被排除。图7为单纯的接通断开控制，图8为图7的变形例。在图7或图8所示的那种曲线200、201中，在目标温度Tt下加热量E急剧变小，因此相对于目标温度的温度变动变大。这是由于冷却液被散热器7散热，虽然升温而达到目标温度Tt但是突然使加热量为“零”，冷却液温度T从目标温度急剧下降。
如图2至图6所示，第一减少部111和第二减少部112均在函数中具有负的斜率，且第二区域111B内的任意的温度处的加热量控制曲线100(100A～100E)的斜率与第一区域111A内的任意的温度处的加热量控制曲线100(100A～100E)的斜率相比负的斜率大。由此，能够提前达到目标温度，且能够减小相对于目标温度的温度变动。例如，图9所示的那样第一减少部111中斜率始终恒定的曲线202、图10所示的那样第二区域111B内的任意的温度处的斜率与第一区域111A内的任意的温度处的斜率相比负的大小较小的曲线203从加热量控制曲线100中被排除。在这些图9或图10所示的曲线202、203中，升温速度变慢，无法提前达到目标温度。
在本实施方式的制热循环装置中，如图2至图6所示，包含以下方案：加热量控制曲线100(100A～100E)在比第一减少部111靠低温侧处具有虽然温度T从低温侧向高温侧上升但加热量E恒定的恒定部120。
在本实施方式的制热循环装置中，如图2至图6所示，优选第二减少部112在比目标温度Tt靠高温侧处具有将加热量E保持为规定的加热量的散热量对应区域112A。散热量对应区域112A是使加热量E接近零但是不为零的区域。散热量对应区域112A的结束时Te更优选为{目标温度Tt+8℃}±1℃。散热量对应区域112A的开始时T2优选为例如{目标温度Tt+4℃}±1℃。如果在散热器7中散热，进行升温而超过了目标温度Tt但突然使加热量为“零”，则冷却液温度T低于目标温度而导致温度的波动，通过设置散热量对应区域112A，能够抑制温度的波动。
在加热量控制曲线100(100A～100E)中，加热量E变成0的温度T优选为90℃。如果超过90℃，则会产生冷却液中溶解的成分意外析出或由冷却液与传热丝之间的界面处的气泡产生所引起的热传导的下降等不良情况。
接着，更详细地对各加热量控制曲线100(100A～100E)的例子进行说明。
图2是表示加热量控制曲线的第一例的图。在本实施方式的制热循环装置中，如图2所示，包含以下方案：减少部110为具有拐点P的曲线，处于拐点P的温度T与目标温度Tt一致。第一例的加热量控制曲线100(100A)能够在例如15分钟以内达到目标温度Tt且将相对于目标温度Tt的温度控制在例如{目标温度Tt}±1℃的范围内。并且，处于拐点P的温度T与目标温度Tt一致，因此能够将相对于目标温度Tt的温度变动控制得更小。
图3是表示加热量控制曲线的第二例的图。在本实施方式的制热循环装置中，如图3所示，包含以下方案：减少部110为具有拐点P的曲线，处于拐点P的温度T比目标温度Tt高。处于拐点P的温度T优选为超过{目标温度Tt}+0度且{目标温度Tt}+4℃以下，更优选的是{目标温度Tt}+1℃以上且{目标温度Tt}+2℃以下。在处于拐点P的温度T超过{目标温度Tt}+4℃时，存在相对于目标温度而冷却液被过度加热的情况。第二例的加热量控制曲线100(100B)能够在例如15分钟以内达到目标温度Tt且将相对于目标温度Tt的温度控制在例如{目标温度Tt}±1℃的范围内。并且，处于拐点P的温度T与目标温度Tt相比处于高温侧，因此在冷却液的温度T为目标温度Tt时容易将加热器的加热量E设定得较大，特别在散热器7中的散热量比较多的车辆用空调装置900中，优选能够将相对于目标温度Tt的温度的变动控制得较小。
图4是表示加热量控制曲线的第三例的图。在本实施方式的制热循环装置中，如图4所示，包含以下方案：减少部110为具有拐点P的曲线，处于拐点P的温度T比目标温度Tt低，第二区域111B处于比拐点P靠低温侧的区域。处于拐点P的温度T优选为{目标温度Tt}－4℃以上且小于{目标温度Tt}－0℃，更优选为{目标温度Tt}－{1℃以上且2℃以下}。如果处于拐点P的温度T小于{目标温度Tt}－4℃，则存在达到目标温度Tt的时间变长的情况。在第三例的加热量控制曲线100(100C)中，第一减少部111包含比处于拐点P的温度靠高温侧的区域即第三区域111C。第三例的加热量控制曲线100(100C)能够在例如15分钟以内达到目标温度Tt且将相对于目标温度Tt的温度控制在例如{目标温度Tt}±1℃的范围内。并且，处于拐点P的温度T与目标温度Tt相比处于低温侧，因此在冷却液的温度T为目标温度Tt时容易将加热器的加热量E设定得较小，特别是在散热器7中的散热量较少的车辆用空调装置900中，能够适当地将相对于目标温度Tt的温度变动控制得较小。
图5是表示加热量控制曲线的第四例的图。在本实施方式的制热循环装置中，如图5所示，包含以下方案：第一区域111A和第二区域111B均为函数中斜率相互不同的一次函数。第四例的加热量控制曲线100(100D)能够在例如15分钟以内达到目标温度Tt且将相对于目标温度Tt的温度控制在例如{目标温度Tt}±1℃的范围内。
图6是表示加热量控制曲线的第五例的图。在本实施方式的制热循环装置中，如图6所示，包含以下方案：减少部110为不具有拐点的曲线。第五例的加热量控制曲线100(100E)能够在例如15分钟以内达到目标温度Tt且将相对于目标温度Tt的温度控制在例如{目标温度Tt}±1℃的范围内。
图11是表示制热循环装置的占空控制的一个例子的图，(a)表示恒定部中的占空控制，(b)表示减少部的任意温度下的占空控制，(c)表示散热量对应区域的任意温度下的占空控制。使减少部110(图2至图6图示)中的占空比比恒定部120(图2至图6图示)中的占空比小。在减少部110中，通过使占空比随着时间经过而逐渐减小，如图2至图6所示的那样对加热器4的加热量E进行调节。或者，在减少部110，通过使占空比随着冷却液的温度上升而逐渐减小，如图2至图6所示的那样对加热器4的加热量E进行调节。
占空控制的周期不受特别限定，不过优选为例如0.015～0.025秒。在图11(a)～(c)中，作为一个例子，将占空控制的周期设为0.02秒。恒定部120(图2至图6图示)中的占空比不受特别限定，优选为60％以上且100％以下。在图11(a)中，作为一个例子，将恒定部120(图2至图6图示)中的占空比设为80％。减少部110(图2至图6图示)的任意温度下的占空比不受特别限定，优选为30％以上且小于60％。在图11(b)中，作为一个例子，将目标温度Tt(图2图示)下的占空比设为50％。散热量对应区域的任意温度下的占空比不受特别限定，优选为超过0％且小于30％。在图11(c)中，作为一个例子，将散热量对应区域的任意温度下的占空比设为20％。
在图2至图4所示的加热量控制曲线中，拐点P的加热量优选相对于恒定部120中的加热量为70％以下，更优选的是60％以下。在拐点P的加热量超过恒定部120的加热量的70％时，使冷却液的温度升温并超过目标温度Tt之后还超出必要地继续加热，难以以使冷却液的温度T近似于目标温度Tt的方式进行控制。拐点P的加热量的下限值不受特别限定，优选相对于恒定部120中的加热量为30％以上，更优选的是40％以上。如果拐点P的加热量小于恒定部120的加热量的30％，则在冷却液的温度接近目标温度Tt时加热量不足，存在冷却液的温度达到目标温度Tt的时间变长的情况。
本实施方式的车辆用空调装置900是如图1所示的那样具备本实施方式的制热循环装置1并搭载于车辆的车辆用空调装置，其中，车辆能够进行基于电机的行驶，车辆用空调装置900具有对向车室内供给的空气的温度进行调节的调温单元901，散热器7为在调温单元901的内部配置的温水式热交换器。
车辆用空调装置900具有鼓风机单元904和调温单元901。在鼓风机单元904中配置有将从未图示的内部气体导入口以及/或者外部气体导入口取入的空气向空气流路903送风的送风机902。调温单元901的内部空间为空气流路903，在空气流路903配置有温水式热交换器(散热器)7。优选在温水式热交换器7的空气流路903的上游侧还具有根据需要对从鼓风机单元904送来的空气进行除湿、冷却的冷却用热交换器(未图示)和配置在冷却用热交换器与温水式热交换器7之间而对通过温水式热交换器7的空气与绕过温水式热交换器7的空气之间的比例进行调节的空气混合风门(未图示)。在调温单元901的最下游部设有除霜开口部(未图示)、通风开口部(未图示)以及脚部开口部(未图示)。各开口部经由管道(未图示)间接地或直接地与车室内的吹出口(未图示)分别连接。
车辆包括例如仅通过电机来行驶的电动汽车(EV)、通过包括电机和内燃机在内的多个动力源来行驶的混合动力车(HEV)、或者内燃机仅进行发电而通过使用其电力驱动的电机来行驶的车辆。在这些车辆中，冷却液回路的总冷却液量倾向于比搭载发动机的车少，在流体加热单元的流出点处产生温度波动时，波动的影响容易波及整个路径，本实施方式的车辆用空调装置中搭载的制热循环装置1能够将温度波动控制得较小。在发生冷却液的温度波动时，在车辆用空调装置900设为全热模式并运转的情况下，存在从车室内的吹出口吹出的暖风的温度发生波动而影响舒适性的问题。或者，在车辆用空调装置900设为温度调和模式并运转的情况下，为了使吹出的暖风的温度恒定化而需要频繁地调节空气混合风门的位置，存在由于对空气混合风门进行驱动的促动器发出的工作声影响舒适性的问题。
虽然未图示，但优选对送风机902的风量、散热器7的上游处的空气的温度、比空气混合风门靠下游侧的调和空气的温度进行检测并向制热控制装置6输入，推定散热器7中的散热量，并且根据散热器7中的散热量来改变图2至图4中的拐点P的加热量。具体而言，在散热器7中的散热量相对较多时将拐点P调整为加热量更多的值，在散热器7中的散热量相对较少时将拐点P调节为加热量更少的值。在散热量7中的散热量较多时，能够使冷却液的温度T提前达到目标温度Tt。在散热器7中的散热量较少时，能够可靠地防止冷却液的温度T在达到目标温度Tt之后进一步上升，从而能够以使冷却液的温度T近似于目标温度Tt的方式进行控制。
实施例
以下，基于实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不受所述实施例任何限定。
(实施例1)
制热控制装置基于图2所示的加热量控制曲线来控制晶体管的开关动作，改变晶体管的接通－断开的占空比变更而对加热器的加热量进行调节。目标温度设定为80℃。图12是表示实施例1的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。在图12中，附有附图标记301的区域相当于图2的恒定部120，附有标记302的区域相当于第一减少部111，附有标记303的区域相当于第二减少部112。
(比较例1)
除了将加热量控制曲线改变为图7所示的曲线以外，与实施例1同样地对加热器的加热量进行调节。目标温度设定为80℃。图13是表示比较例1的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。
(比较例2)
除了将加热量曲线改变为图9所示的曲线以外，与实施例1同样地对加热器的加热量进行调节。目标温度设定为80℃。图14是表示比较例2的加热时间与冷却液温度之间的关系的图。
如图12所示，实施例1达到目标温度的时间为15分钟以内，能够在短时间内达到目标温度。而且，相对于目标温度的温度变动处于目标温度±1℃的范围内，能够将温度变动控制得较小。相对于此，如图13所示，比较例1达到目标温度的时间为15分钟以内，但相对于目标温度的温度变动为目标温度±5℃，温度的变动较大。如图14所示，对于比较例2而言，相对于目标温度的温度变动处于目标温度±1℃的范围内，但达到目标温度的时间超过了20分钟，达到目标温度的时间较长。
附图标记说明
1 制热循环装置；
2 循环流路；
3 泵；
4 加热器；
5 晶体管；
6 制热控制装置；
7 散热器；
8 电池；
10 流体加热单元；
10a 导出口；
10b 导入口；
11、12、13配管；
50温度传感器；
100(100A～100E)加热量控制曲线；
110 减少部；
111 第一减少部；
112 第二减少部；
111A 第一区域；
111B 第二区域；
111C 第三区域；
112A 散热量对应区域；
200、201、202、203曲线；
900 车辆用空调装置；
901 调温单元；
902 送风机；
903 空气流路；
904 鼓风机单元；
P 拐点。
Claims (12)
1.一种制热控制装置(6)，对通过开关动作向加热器(4)供电的晶体管(5)进行控制，所述加热器(4)通过通电而发热并对向搭载于车辆用空调装置的散热器(7)供给的冷却液进行加热，其特征在于，
该制热控制装置(6)基于加热量控制曲线(100(100A～100E))来控制所述晶体管(5)的所述开关动作，改变所述晶体管(5)的接通－断开的占空比从而对所述加热器(4)的加热量进行调节，
所述加热量控制曲线(100(100A～100E))是表示所述冷却液的温度(T)与所述加热器(4)的加热量(E)之间的关系的函数，且具有随着所述温度(T)跨越所述冷却液的目标温度(Tt)从低温侧向高温侧上升而所述加热量(E)减少的减少部(110)，
该减少部(110)具有所述温度(T)处于所述目标温度(Tt)以下的温度范围时的第一减少部(111)和所述温度(T)处于所述目标温度(Tt)以上的温度范围时的第二减少部(112)，且所述第一减少部(111)和所述第二减少部(112)在所述目标温度(Tt)处具有相等的所述加热量(E)，
所述第一减少部(111)和所述第二减少部(112)均在所述函数中具有负的斜率，
所述第一减少部(111)具有第一区域(111A)和比该第一区域(111A)靠高温侧的第二区域(111B)，
所述第二区域(111B)内的任意的温度处的所述加热量控制曲线(100(100A～100E))的斜率与所述第一区域(111A)内的任意的温度处的所述加热量控制曲线(100(100A～100E))的斜率相比负的斜率大。
2.根据权利要求1所述的制热控制装置，其特征在于，
所述减少部(110)为具有拐点(P)的曲线，
处于该拐点(P)的所述温度(T)与所述目标温度(Tt)一致。
3.根据权利要求1所述的制热控制装置，其特征在于，
所述减少部(110)为具有拐点(P)的曲线，
处于该拐点(P)的所述温度(T)比所述目标温度(Tt)高。
4.根据权利要求1所述的制热控制装置，其特征在于，
所述减少部(110)为具有拐点(P)的曲线，
处于该拐点(P)的所述温度(T)比所述目标温度(Tt)低，
所述第二区域(111B)处于比所述拐点(P)靠低温侧的区域。
5.根据权利要求1所述的制热控制装置，其特征在于，
所述第一区域(111A)和所述第二区域(111B)均为所述函数中斜率相互不同的一次函数。
6.根据权利要求1所述的制热控制装置，其特征在于，
所述减少部(110)为不具有拐点(P)的曲线。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制热控制装置，其特征在于，
所述加热量控制曲线(100(100A～100E))在比所述第一减少部(111)靠低温侧处具有虽然所述温度(T)从低温侧向高温侧上升但所述加热量(E)恒定的恒定部(120)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制热控制装置，其特征在于，
所述第二减少部(112)在比所述目标温度(Tt)靠高温侧处具有将所述加热量(E)保持为规定的加热量的散热量对应区域(112A)。
9.一种流体加热单元(10)，其特征在于，
具备通过通电而发热并对冷却液进行加热的加热器(4)、通过开关动作向所述加热器(4)供电的晶体管(5)和权利要求1至8中任一项所述的制热控制装置(6)，
该制热控制装置(6)对所述晶体管(5)的所述开关动作进行控制。
10.一种制热循环装置，其特征在于，
具备循环流路(2)、该循环流路(2)中填充的冷却液、使该冷却液在所述循环流路(2)中循环的泵(3)、对所述冷却液进行调温的权利要求9所述的流体加热单元(10)和对所述冷却液进行散热的散热器(7)，
所述冷却液在所述流体加热单元(10)中通过利用所述晶体管(5)将所述加热器(4)通电而加热。
11.一种车辆用空调装置(900)，搭载于车辆，具备权利要求10所述的制热循环装置(1)，其特征在于，
所述车辆能够进行基于电机的行驶，
所述车辆用空调装置(900)具有对向车室内供给的空气的温度进行调节的调温单元(901)，
所述散热器(7)为在所述调温单元(901)的内部配置的温水式热交换器。
12.一种控制程序，其特征在于，
使权利要求1至8中任一项所述的制热控制装置(6)执行基于所述加热量控制曲线(100(100A～100E))来进行所述晶体管(5)的开关动作的控制的处理。
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