DE112018001918T5

DE112018001918T5 - Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung und Kältemittelkreislaufvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001918T5
Application number: DE112018001918.7T
Authority: DE
Inventors: Maro Midorikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-12-19
Also published as: WO2018186105A1; CN110382979A; JP2018179335A; CN110382979B; JP6699614B2

Abstract

Eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung (30) umfasst einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt (30a), der eine Kältemittelmenge (Ca) in einem Kältemittelzirkulationskreislauf (200) beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels berechnet. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung umfasst auch einen Gradientenberechnungsabschnitt (30b), der eingerichtet ist, um einen Kältemittelleckagegradienten (Cs), der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittel menge berechnet. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung umfasst des Weiteren einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt (30c), der eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten (Csth).

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die Anmeldung beruht auf der am 5. April 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-075521 , deren Inhalt hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung und eine Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtung, die eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung umfasst.
Stand der Technik
Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtungen können Fehlfunktionen, wie eine Verringerung der Kühlleistung, unterliegen, wenn die Menge von Kältemittel, das in einen Zirkulationskreislauf zur Zirkulation des Kältemittels gefüllt ist, unzureichend wird. Zudem kann, wenn die Menge von Kältemittel, das in den Kältemittelzirkulationskreislauf gefüllt ist, übermäßig wird, die Kältemittelkreislaufvorrichtung anderen Fehlfunktionen unterliegen, wie einer Zurückhaltung eines Kältemittels in flüssiger Phase in einem Kondensator und einem Saugen des Kältemittels in flüssiger Phase in einen Kompressor. Aus diesem Grund wurden verschiedene Verfahren, um eine angemessene Menge von Kältemittel in den Kältemittelkreislauf zu füllen, für das Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung vorgeschlagen (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
Dokument des Standes der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP-A-2008-232579
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Kältemittelkreislaufvorrichtung, die für eine Klimatisierung von Häusern, Gebäuden und dergleichen verwendet wird, ist eingerichtet, um im Wesentlichen jede Kältemittelleckage durch Einsetzen eines hermetisch abgeschlossenen Kompressors mit hoher Luftdichtheit und mit verschiedenen damit durch Schweißen verbundenen Rohren zu verhindern.
Andererseits ist es bei einer Kältemittelkreislaufvorrichtung, die an sich bewegenden Objekten, wie Fahrzeuge, montiert ist, erforderlich, einen semihermetischen oder offenen Kompressor für eine komfortable Wartung einzusetzen oder ein Gummirohr in einem Teil des Kältemittelzirkulationskreislaufs für eine Absorption von Vibrationen während einer Bewegung des sich bewegenden Objekts einzusetzen. Diese Art von Kältemittelkreislaufvorrichtung kann eine kleine Menge von Kältemittelleckage (eine sogenannte langsame Leckage) von einem Teil des Kompressors oder Rohrs nicht vermeiden.
Deswegen ist im Allgemeinen die an einem sich bewegenden Objekt montierte Kältemittelkreislaufvorrichtung ausgelegt, um im Voraus mit der Menge von Kältemittel gefüllt zu werden, die geschätzt wird, um eine Kältemittelleckage unter Berücksichtigung der Lebensdauer der Kältemittelkreislaufvorrichtung und der Menge einer möglichen Kältemittelleckage während einer Wartungsperiode zu kompensieren.
Selbst wenn die Kältemittelkreislaufvorrichtung mit der Menge von Kältemittel gefüllt wird, die geschätzt wird, um die Kältemittelleckage zu kompensieren, kann jedoch eine ungewöhnliche Leckage des Kältemittels, die tatsächlich größer als geschätzt ist, auftreten und zu einer Knappheit des Kältemittels in dem Kältemittelkreislauf führen.
Die Konfiguration einer Kältemittelkreislaufvorrichtung, die imstande ist, die Menge von Kältemittel in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zu berechnen, wie die im Patentdokument 1 beschriebene, kann die derzeitige Menge von Kältemittel mit einer angemessenen Menge von Kältemittel vergleichen und kann dadurch bestimmen, ob das Kältemittel in einem ungenügenden Zustand ist.
Trotzdem, selbst wenn der ungenügende Zustand des Kältemittels erfasst werden kann, hat die Kältemittelkreislaufvorrichtung Schwierigkeiten damit, zu spezifizieren, ob die derzeitige Kältemittelleckage eine normal geschätzte, wie eine langsame Leckage, oder eine aufgrund einer ungewöhnlichen Leckage ist.
Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung und eine Kältemittelkreislaufvorrichtung bereitzustellen, die bestimmen kann, ob eine Kältemittelleckage eine ungewöhnliche Leckage ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung soll eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung an einem sich bewegenden Objekt (1) montiert und für eine Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtung (20) mit einem Kältemittelzirkulationskreislauf (200) verwendet werden.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung umfasst:

einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt (30a), der eingerichtet ist, um eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels zu berechnen;
einen Gradientenberechnungsabschnitt (30b), der eingerichtet ist, um einen Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittel menge berechnet; und
einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt (30c), der eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.

Die Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne wird groß, wenn der Kältemittelleckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist. Somit kann die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung durch ein Berechnen des Kältemittelleckagegradienten, der die Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne ist, und dann ein Vergleichen des berechneten Kältemittelleckagegradienten mit dem geschätzten Leckagegradienten bestimmen, ob der Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf der ungewöhnliche Leckagezustand ist.
Eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie eine Verringerung der Kühlleistung, tritt auf, nachdem der ungewöhnliche Leckagezustand für eine vorbestimmte Zeitspanne fortdauert. Aus diesem Grund hat die Konfiguration, die imstande ist, den ungewöhnlichen Leckagezustand zu erkennen, einen Vorteil, eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie eine Verringerung einer Kühlleistung, leicht zu verhindern.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung soll eine Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtung an einem sich bewegenden Objekt (1) montiert werden. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst einen Kältemittelzirkulationskreislauf (200), in dem ein Kältemittel zirkuliert, und eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung (30), die eine Kältemittelleckage von dem Kältemittelzirkulationskreislauf erfasst.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung umfasst:

einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt (30a), der eingerichtet ist, um eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels zu berechnen;
einen Gradientenberechnungsabschnitt (30b), der eingerichtet ist, um einen Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittel menge berechnet; und
einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt (30c), der eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Leckagezustand des Kältemittels von dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.

Somit kann der ungewöhnliche Leckagezustand durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung erkannt werden. Solch eine Konfiguration hat einen Vorteil, eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie eine Verringerung einer Kühlleistung, leicht zu verhindern.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Schaubild, das ein Fahrzeug zeigt, an dem eine Kältemittelkreislaufvorrichtung einer ersten Ausführungsform montiert ist;
2 ist ein schematisches Schaubild, das eine Umrisskonfiguration der Kältemittelkreislaufvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Blockschaubild, das eine Umrisskonfiguration einer Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Mollier-Diagramm, das den Zustand eines Kältemittels in der Kältemittelkreislaufvorrichtung zeigt;
5 ist ein erläuterndes Schaubild zum Erklären von Änderungen in der Menge von Kältemittel über die Zeit in einem Zirkulationskreislauf;
6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Steuerungsverarbeitung zeigt, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung der ersten Ausführungsform ausgeführt wird; und
7 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Steuerungsverarbeitung zeigt, die durch eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden Abschnitte, die die gleichen wie die oder äquivalent zu den in den vorausgehenden Ausführungsformen beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung kann weggelassen werden. Zudem können, wenn nur ein Teil oder Teile der Komponente/Komponenten in einer Ausführungsform hier beschrieben wird/werden, in den vorausgehenden Ausführungsformen beschriebene Komponenten auf die anderen Teile der Komponente/Komponenten der einen Ausführungsform angewendet werden. In den folgenden Ausführungsformen können die jeweiligen Ausführungsformen, solange sie in Kombination keine Probleme bereiten, teilweise miteinander kombiniert werden, sofern es nicht anders angegeben ist.
(Erste Ausführungsform)
Eine vorliegende Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 1 gezeigt ist, ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 der vorliegenden Offenbarung an einem Fahrzeug 1 als ein sich bewegendes Objekt montiert ist. Das Fahrzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Motor 10 ausgestattet, der als eine Antriebsquelle zum Fahren und als eine Antriebsquelle der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 dient.
Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 wird in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet, die eine Klimatisierung eines Innenraums einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 durchführt. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 dient, um die Luft, die in den Innenraum der Fahrzeugkabine geblasen werden soll, auf eine gewünschte Temperatur zu kühlen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 als ein Dampfkompressionskältemittelkreislauf eingerichtet, der einen Zirkulationskreislauf 200, in dem ein Kältemittel zirkuliert, einen Kompressor 21, einen Radiator 22, einen Dekompressor 23 und einen Verdampfer 24 umfasst.
Als das Kältemittel verwendet die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 R134a, was ein HFC-(Hydrofluorcarbon-)basiertes Kältemittel ist. Öl zum Schmieren des Kompressors 21 (d.h., ein Kältemittelöl) ist in das Kältemittel gemischt. Ein Teil des Öls zirkuliert in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 zusammen mit dem Kältemittel.
Der Kompressor 21 ist eine Vorrichtung, die das in diese gezogene Kältemittel komprimiert und abgibt. Der Kompressor 21 umfasst einen Hubkolbenkompressionsmechanismus. Der Kompressor 21 kann einen Drehkolbenkompressionsmechanismus umfassen.
Der Kompressor 21 der vorliegenden Ausführungsform ist eingerichtet, um durch eine von dem externen Motor 10 ausgegebene Rotationsantriebskraft angetrieben zu werden. Der Kompressor 21 der vorliegenden Ausführungsform ist als ein offener Kompressor eingerichtet. Im Speziellen ist der Kompressor 21 der vorliegenden Ausführungsform mit einer Ausgangswelle 10a des Motors 10 über einen Leistungsübertragungsmechanismus 213, wie eine Riemenscheibe oder einen Riemen, gekoppelt, sodass eine Welle 212, die durch ein Gehäuse 211 dringt, um zu der Außenseite vorzustehen, durch eine Antriebskraft von dem Motor 10 dreht.
Der Kompressor 21 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 214 versehen, die die Übertragung der Rotationsantriebskraft von dem Motor 10 an- und abstellt. Der Verdichter 21 der vorliegenden Ausführungsform ist eingerichtet, um seinen Betrieb durch Abstellen der elektromagnetischen Kupplung 214 zu stoppen.
Ein Abschnitt des Kompressors 21 der vorliegenden Ausführungsform, wo die Welle 212 durch das Gehäuse 211 dringt, ist mit einem Dichtungsbauteil 215, wie eine Gleitringdichtung oder eine Lippendichtung, abgedichtet. Das Dichtungsbauteil 215 ist aus einem Polymermaterial gefertigt, das ein Harz enthält. Das Polymermaterial hat eine Gasdurchlässigkeit. Somit kann in dem Kompressor 21 das Kältemittel im Inneren des Gehäuses 211 allmählich zu der Außenseite durch das Dichtungsbauteil 215 durchsickern.
Der Radiator 22 ist ein Wärmetauscher, der Wärme von dem Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 21 abgegeben wird, durch einen Wärmeaustausch mit der von einem externen Gebläse 221 eingeleiteten Außenluft oder mit der durch einen Staudruck während eines Fahrens des Fahrzeugs 1 eingeleiteten Außenluft abführt. Der Radiator 22 der vorliegenden Ausführungsform ist an einem vorderen Abschnitt des Maschinenraums angeordnet, in den die Außenluft durch den Staudruck während eines Fahrens des Fahrzeugs 1 eingeleitet wird. Das in dem Radiator 22 strömende Kältemittel wird durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft kondensiert. Die Außenluft geht durch den Radiator 22, wie durch eine gestrichelte Pfeillinie AFo in 2 angezeigt ist, hindurch.
Der Dekompressor 23 ist ein Expansionsventil, das das durch den Radiator 22 hindurchgegangene Kältemittel dekomprimiert und entspannt. Der Dekompressor 23 setzt beispielsweise ein thermisches Expansionsventil ein, das eingerichtet ist, um die Temperatur an einer Auslassseite des Verdampfers 24 auf eine vorbestimmte Temperatur einstellen zu können.
Der Verdampfer 24 ist ein Wärmetauscher, der das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel, das durch den Dekompressor 23 dekomprimiert wird, durch einen Wärmeaustausch mit einer Ventilationsluft, die von einem inneren Gebläse 241 zum Blasen von Luft in den Innenraum der Fahrzeugkabine zugeführt wird, verdampft. Die Ventilationsluft, die von dem inneren Gebläse 241 zugeführt wird, geht durch den Verdampfer 24, wie durch einen gestrichelte Pfeillinie AFc in 2 angezeigt ist, durch den Verdampfer 24 hindurch. Die Ventilationsluft, die von dem inneren Gebläse 241 zugeführt wird, wird auf eine gewünschte Temperatur durch die latente Wärme einer Verdampfung des Kältemittels gekühlt, wenn sie durch den Verdampfer 24 hindurchgeht, und wird dann in das Innere der Fahrzeugkabine ausgeblasen.
Der Zirkulationskreislauf 200 ist ein geschlossener Kreislauf, der durch ein Verbinden des Kompressors 21, des Radiators 22, des Dekompressors 23 und des Verdampfers 24 der Reihe nach durch eine Vielzahl von Rohren 201 bis 204 eingerichtet ist. Im Speziellen umfasst der Kältemittelzirkulationskreislauf 200 ein erstes Hochdruckrohr 201, das eine Kältemittelabgabeseite des Kompressors 21 und eine Kältemitteleinlassseite des Radiators 22 verbindet, und ein zweites Hochdruckrohr 202, das eine Kältemittelauslassseite des Radiators 22 und eine Kältemitteleinlassseite des Dekompressors 23 verbindet. Der Zirkulationskreislauf 200 umfasst auch ein erstes Niederdruckrohr 203, das eine Kältemittelauslassseite des Dekompressors 23 und eine Kältemitteleinlassseite des Verdampfers 24 verbindet, und ein zweites Niederdruckrohr 204, das eine Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 und eine Kältemittelansaugseite des Kompressors 21 verbindet.
Die jeweiligen Hochdruckrohre 201 und 202 und die jeweiligen Niederdruckrohre 203 und 204 sind im Grunde aus Metallrohren gebildet. Um Vibrationen des Motors 10 und des Kompressors 21 zu absorbieren, ist ein Teil des ersten Hochdruckrohrs 201 aus einem ersten Polymerrohr 201a gebildet, das ein Polymermaterial mit einer ausgezeichneten Flexibilität (zum Beispiel Gummi oder Harz) enthält. Auf gleiche Weise ist, um Vibrationen des Motors 10 und des Kompressors 21 zu absorbieren, ein Teil des zweiten Niederdruckrohrs 204 aus einem zweiten Polymerrohr 204a gebildet, das ein Polymermaterial mit ausgezeichneter Flexibilität (zum Beispiel Gummi oder Harz) enthält.
Die jeweiligen Polymerrohre 201a und 204a haben eine hohe Gasdurchlässigkeit im Vergleich mit anderen Teilen, die aus Metallrohren gebildet sind. Somit kann das durch die Innenseiten der Polymerrohre 201a und 204a strömende Kältemittel allmählich zu der Außenseite durchsickern. Insbesondere strömt das Hochdruckkältemittel, das durch den Kompressor 21 komprimiert wird, durch das erste Polymerrohr 201a, sodass es wahrscheinlicher ist, dass das Kältemittel zu der Außenseite leckt.
Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform kann eine langsame Leckage des Kältemittels von dem Dichtungsbauteil 215 des Kompressors 21, den jeweiligen Polymerrohren 201a und 204a und dergleichen nicht vermeiden. Aus diesem Grund umfasst die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30, die eine Kältemittelleckage erfasst.
Die in 3 gezeigte Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 umfasst einen bekannten Mikrocomputer, der einen Prozessor und Speicherabschnitte 31, wie einen ROM und einen RAM, hat und deren periphere Schaltkreise. Jeder Speicherabschnitt 31 der Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist aus einem nicht flüchtigen substantiellen Speichermedium gebildet.
Wie in 3 gezeigt ist, hat die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eine mit einem Außenlufttemperatursensor 301, der die Außenlufttemperatur erfasst, einer Klimatisierungssteuerungseinrichtung 40, die die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 steuert, einer Motorsteuerungseinrichtung 50, die den Motor 10 steuert, und dergleichen verbundene Eingangsseite.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist mit der Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 und der Motorsteuerungseinrichtung 50 verbunden, um Klimatisierungssteuerungsinformationen im Besitz der Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 und Fahrsteuerungsinformationen im Besitz der Motorsteuerungseinrichtung 50 zu erlangen.
Die Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 hat eine mit verschiedenen Sensoren zum Erfassen der Temperatur und des Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 strömenden Kältemittels verbundene Eingangsseite. Im Speziellen ist die Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 mit einem hochdruckseitigen Drucksensor 41 und einem hochdruckseitigen Temperatursensor 42 verbunden, die den Druck bzw. die Temperatur des aus dem Radiator 22 strömenden Hochdruckkältemittels erfassen. Die Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 ist mit einem niederdruckseitigen Drucksensor 43 und einem niederdruckseitigen Temperatursensor 44 verbunden, die den Druck bzw. die Temperatur des aus dem Verdampfer 24 strömenden Niederdruckkältemittels erfassen.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform kann durch den hochdruckseitigen Drucksensor 41, den hochdruckseitigen Temperatursensor 42, den niederdruckseitigen Drucksensor 43 und den niederdruckseitigen Temperatursensor 44 erfasste Informationen als die Klimatisierungssteuerungsinformationen von der Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 erlangen.
Die Motorsteuerungseinrichtung 50 hat eine mit einem Drehzahlsensor 51, der die Drehzahl des Motors 10 erfasst, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 52, der die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst, und dergleichen verbundene Eingangsseite. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform kann durch den Drehzahlsensor 51 und den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 52 erfasste Informationen als Motorsteuerungsinformationen von der Motorsteuerungseinrichtung 50 erlangen.
Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 ist derart eingerichtet, dass der Kompressor 21 durch eine von dem Motor 10 ausgegebene Rotationsantriebskraft angetrieben wird. Somit wird die Drehzahl des Motors 10 der Faktor, der den Betrieb des Kompressors 21 in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 signifikant beeinflusst.
Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 ist derart eingerichtet, dass die Außenluft in den Radiator 22 durch den Staudruck während eines Fahrens des Fahrzeugs 1 eingeleitet wird. Somit ist die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 der Faktor, der die Menge von Wärme, die in dem Radiator 22 abgeführt wird, in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 beeinflusst.
Auf diese Weise ist die durch jeden von dem Drehzahlsensor 51 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 52 erfasste Information eine Zustandsgröße unter Betriebszuständen des Fahrzeugs 1, die den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 betrifft. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die durch jeden von dem Drehzahlsensor 51 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 52 erfasste Information einer Zustandsgröße des sich bewegenden Objekts unter den Betriebszuständen des sich bewegenden Objekts, die den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 betrifft.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 hat eine mit der elektromagnetischen Kupplung 214 des Kompressors 21, einer Benachrichtigungsvorrichtung 60, die einen Benutzer über eine Ungewöhnlichkeit benachrichtigt, und dergleichen verbundene Ausgangsseite. Obwohl es nicht gezeigt ist, hat die Benachrichtigungsvorrichtung 60 eine Anzeigetafel, die verschiedene Arten von Ungewöhnlichkeitsinformationen über die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 visuell anzeigt. Die Benachrichtigungsvorrichtung 60 zeigt Informationen, die eine ungewöhnliche Leckage darstellen, an der Anzeigetafel an, wenn ein Ungewöhnlichkeitssignal, das die ungewöhnliche Leckage des Kältemittels aufzeigt, von der Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 zu der Benachrichtigungsvorrichtung 60 eingegeben wird. Die Benachrichtigungsvorrichtung 60 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die den Benutzer über die Ungewöhnlichkeitsinformationen visuell benachrichtigt, und kann eine Konfiguration haben, die den Benutzer über die Ungewöhnlichkeitsinformationen hörbar benachrichtigt.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70 verbunden, die an dem Fahrzeug 1 montiert ist. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 70 ist eingerichtet, um mit einem externen Server 90 über eine Basisstation 80 und einem Internet 85 kommunizieren zu können.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform ist eingerichtet, um verschiedene Informationen und dergleichen, die in dem Speicherabschnitt 31 gespeichert sind, zu dem externen Server 90 über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 70 ausgeben zu können. In der vorliegenden Ausführungsform dient der externe Server 90 als eine externe Datenspeichervorrichtung.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30, die auf diese Weise eingerichtet ist, führt arithmetisches Verarbeiten an verschiedenen Signalen und dergleichen, die von deren Eingangsseite eingegeben werden, in Übereinstimmung mit einem in dem Speicherabschnitt 31 im Voraus gespeicherten Programm durch. Dann steuert die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 verschiedene Steuerungszielvorrichtungen, die mit deren Ausgabeseite verbunden sind, beruhend auf dem Ergebnis der arithmetischen Verarbeitung und dergleichen.
Im Speziellen berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 von den Eingangsinformationen und berechnet auch einen Kältemittelleckagegradienten von der berechneten Kältemittelmenge. Des Weiteren bestimmt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 beruhend auf dem Kältemittelleckagegradienten, ob die Kältemittelleckage von dem Kältemittelzirkulationskreislauf 201 eine ungewöhnliche Leckage ist.
Wenn bestimmt wird, dass der Leckagezustand des Kältemittels ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, führt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform eine vorbestimmte Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand unter Verwendung verschiedener Steuerungszielvorrichtungen aus, die mit deren Ausgangsseite verbunden sind.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform gibt verschiedene Informationen und dergleichen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Kältemittelleckage eine ungewöhnliche Leckage ist, zu dem externen Server 90 unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70, dem Internet 85 und dergleichen aus.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 integriert in sich einen Verarbeitungsausführungsabschnitt, der aus Hardware und Software zum Ausführen verschiedener arithmetischer Verarbeitung gebildet ist, eine Steuerungseinrichtung, die aus Hardware und Software zum Steuern verschiedener Steuerungszielvorrichtungen gebildet ist, und dergleichen.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 integriert in sich auch einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt 30a, der eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 berechnet, und einen Gradientenberechnungsabschnitt 30b, der einen Kältemittelleckagegradienten von der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt 30a berechneten Kältemittelmenge berechnet. Der Kältemittelleckagegradient betrifft eine Kältemittelmenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 integriert in sich des Weiteren einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt 30c, der bestimmt, ob der Leckagezustand des Kältemittels von dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, und einen Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt 30d, der eine vorbestimmte Gegenmaßnahme ausführt, wenn bestimmt ist, dass der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 integriert in sich noch des Weiteren einen Ausgabeabschnitt 30e, der verschiedene Informationen und dergleichen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Kältemittelleckage eine ungewöhnliche Leckage ist, zu dem externen Server 90 unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70 und dergleichen ausgibt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 der Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wenn der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage mit dem betriebenen Motor begonnen wird, stellt die Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40 die elektromagnetische Kupplung 214 an, um den Kompressor 21 zu betätigen.
Somit strömt, wie durch die durchgezogene Linie in 4 gezeigt ist, das von dem Kompressor 21 abgegebene Kältemittel (d.h. Punkt A1 in 4) in den Radiator 22 und Wärme wird in dem Radiator 22 durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft abgeführt (d.h. von Punkt A1 zu Punkt A2 in 4).
Das aus dem Radiator 22 strömende Kältemittel (d.h. Punkt A2 in 4) strömt in den Dekompressor 23 und wird in dem Dekompressor 23 dekomprimiert und entspannt bis ein vorbestimmte Druck erreicht wird (d.h. von Punkt A2 zu Punkt A3 in 4).
Das aus dem Dekompressor 23 strömende Kältemittel (d.h. Punkt A3 in 4) strömt in den Verdampfer 24 und absorbiert Wärme von der Ventilationsluft in das Innere der Fahrzeugkabine und verdampft in dem Verdampfer 24 (d.h. von Punkt A3 zu Punkt A4 in 4). Auf diese Weise wird die Ventilationsluft gekühlt, die in das Innere der Fahrzeugkabine geblasen werden soll. Dann strömt das aus dem Verdampfer 24 strömende Kältemittel (d.h. Punkt A4 in 4) zu der Kältemittelansaugseite des Kompressors 21 und wird dann durch den Kompressor 21 wieder komprimiert (d.h. von Punkt A4 zu Punkt A1 in 4).
In der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 wird, wenn die Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 abnimmt, wie durch die gestrichelte Linie in 4 angezeigt ist, der Druck des in den Kompressor 21 gezogenen Niederdruckkältemittels verringert, während der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 20 erhöht wird (d.h. von Punkt A4 zu Punkt B4 in 4). Gemäß den Erkenntnissen des vorliegenden Erfinders, neigen eine Abnahme ΔPL in dem Druck des Niederdruckkältemittels und eine Zunahme ΔSH in dem Überhitzungsgrad SH des Kältemittels dazu zuzunehmen, wenn die Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 abnimmt.
Wenn der Druck des in den Kompressor 21 gezogenen Kältemittels aufgrund einer Abnahme in der Kältemittelmenge abnimmt, nimmt auch der Druck des von dem Kompressor 21 abgegeben Hochdruckkältemittels ab und ein Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 nimmt auch ab (d.h. von Punkt A2 zu Punkt B2 4). Gemäß den Erkenntnissen des vorliegenden Erfinders neigt eine Abnahme ΔPH in dem Druck des Hochdruckkältemittels dazu zuzunehmen, wenn die Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 abnimmt. Eine Abnahme ASC in dem Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels neigt dazu zuzunehmen, wenn die Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 abnimmt.
Somit hat die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 eine starke Korrelation zwischen der Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 sowie der Temperatur und dem Druck des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200.
Als nächstes werden Änderungen in der Kältemittelmenge über die Zeit in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Wie oben beschrieben setzt die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform ein Rohr mit einer Durchlässigkeit für das Kältemittel in einem Teil des Kältemittelzirkulationskreislaufs 200 und den offenen Kompressor 21 ein und kann daher nicht eine langsame Leckage des Kältemittels verhindern. D.h. in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform nimmt eine Kältemittelmenge Ca in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 über die Zeit wie durch die durchgezogene Linie in 5 angezeigt ab.
Wie durch die gestrichelte Linie in 5 angezeigt ist, falls eine ungewöhnliche Leckage auftritt, falls im Speziellen die Leckagemenge des Kältemittels von dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 größer als eine geschätzte Leckagemenge des Kältemittels ist, erreicht die Kältemittelmenge Ca in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 eine zulässige untere Grenze Cath früher als geschätzt. D.h., wenn der Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 in einen ungewöhnlichen Leckagezustand gebracht wird, wird das Kältemittel in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 ungenügend.
Diesbezüglich kann durch ein Berechnen der derzeitigen Kältemittelmenge Ca in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 und dann ein Vergleichen der berechneten Kältemittelmenge Ca mit der zulässigen unteren Grenze Cath bestimmt werden, ob das Kältemittel in einem ungenügenden Zustand ist.
Selbst falls der ungenügende Zustand des Kältemittels erfasst werden kann, kann trotzdem nicht spezifiziert werden, ob die derzeitige Kältemittelleckage eine normal geschätzte, wie eine langsame Leckage, oder eine aufgrund einer ungewöhnlichen Leckage ist.
Wie in 5 gezeigt ist, ist eine Leckagemenge Csf des Kältemittels pro Einheitszeitspanne (beispielsweise ein Tag) in einem Fall, in dem der Kältemittelleckagezustand ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, größer als eine Leckagemenge Css des Kältemittels in einem Fall, in dem der Kältemittelleckagezustand ein normaler Leckagezustand wie eine langsame Leckage ist.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen, ist die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform eingerichtet, um durch ein Berechnen eines Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne ist, und ein Vergleichen des berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem geschätzten Leckagegradienten zu bestimmen, ob der Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf der ungewöhnliche Leckagezustand ist.
Nachfolgend wird eine Beschreibung einer spezifischen Erfassungsverarbeitung einer Kältemittelleckage angegeben, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 führt eine Steuerungsverarbeitung zum Erfassen einer Kältemittelleckage aus, während die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 betrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Grundzüge der Steuerungsverarbeitung, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 beschrieben. Jeder Steuerungsschritt der in 6 gezeigten Steuerungsverarbeitung bildet einen Funktionsimplementierungsabschnitt, der eine entsprechende von verschiedenen Funktionen implementiert, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ausgeführt werden.
Wie in 6 gezeigt ist, erlangt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 in Schritt S100 verschiedene Signale von dem Außenlufttemperatursensor 301, der Klimatisierungsteuerungseinrichtung 40, der Motorsteuerungseinrichtung 50 und dergleichen, die mit der Eingangsseite der Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 verbunden sind. Dann berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 in Schritt S110 die Kältemittelmenge Ca beruhend auf den in Schritt S100 erlangten verschiedenen Signalen. Zu dieser Zeit speichert die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die berechnete Kältemittelmenge Ca in dem Speicherabschnitt 31.
Wie oben erwähnt hat die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 eine starke Korrelation zwischen der Kältemittelmenge Ca in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 und der Temperatur und dem Druck des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200. Somit berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die Kältemittelmenge Ca in dem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf den physikalischen Größen, wie die Temperatur und der Druck des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200.
Im Speziellen berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die Kältemittelmenge Ca durch Substituieren der Temperatur und des Drucks des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 und der Temperatur und des Drucks des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 in eine vorbestimmte Berechnungsformeln.
Die Berechnungsformeln der Kältemittelmenge Ca kann beispielsweise eine Regressionsgleichung annehmen, die durch eine Regressionsanalyse unter Verwendung der Kältemittelmenge Ca als eine Zielvariable sowie der Temperatur und des Drucks des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 und der Temperatur und des Drucks des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 als erklärende Variablen erlangt wird.
Die Kältemittelmenge Ca hat wie oben erwähnt auch eine starke Korrelation zwischen dem Unterkühlungsgrad SC an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 und dem Überhitzungsgrad SH an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24. Die Berechnungsformeln der Kältemittelmenge Ca nimmt wünschenswerter Weise eine Regressionsgleichung mit dem Unterkühlungsgrad SC und dem Überhitzungsgrad SH an, die zu dieser als die erklärenden Variablen hinzugefügt sind. Der Unterkühlungsgrad SC an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 kann von einer Dampfdruckkurve für das Kältemittels sowie der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 berechnet werden. Der Überhitzungsgrad SH an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 kann von einer Dampfdruckkurve des Kältemittels sowie der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 berechnet werden.
Die Temperatur und der Druck des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators 22 sowie die Temperatur und der Druck des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Verdampfers 24 variieren abhängig von Schwankungen der Außenlufttemperatur, der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, der Drehzahl des Motors 10 und dergleichen.
Aus diesem Grund nimmt die Berechnungsformeln der Kältemittelmenge Ca wünschenswerter Weise die Regressionsgleichung mit der Außenlufttemperatur, der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und der Drehzahl des Motors 10 an, die zu dieser als die erklärenden Variablen hinzugefügt sind. D.h. die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist wünschenswerter Weise eingerichtet, um die Kältemittelmenge Ca beruhend auf Zustandsgrößen einschließlich der Außenlufttemperatur, die eine Umweltinformation der Umgebung der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 ist, der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die einen Betriebszustand des Fahrzeugs 1 anzeigt, und der Drehzahl der Maschine 10 zu berechnen. Mit dieser Konfiguration kann die Berechnungsgenauigkeit der Kältemittelmenge Ca in der Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 verbessert werden.
Nachfolgend berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 in Schritt S120 den Kältemittelleckagegradienten Cs, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne (zum Beispiel einen Tag) beruhend auf der in Schritt S110 berechneten Kältemittelmenge Ca aufzeigt. Im Speziellen berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den Kältemittelleckagegradient Cs durch Subtrahieren der zu dieser Zeit berechneten Kältemittelmenge Ca von der an dem vorausgehenden Tag berechneten Kältemittelmenge Ca.
Wenn die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die Kältemittelmenge Ca mehrere Male an dem vorausgehenden Tag berechnet, kann die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den Kältemittelleckagegradienten Cs durch Subtrahieren einer Kältemittelmenge Ca, die zu dieser Zeit berechnet wird, von einem an dem vorausgehenden Tag berechneten Durchschnittswert oder dem Maximalwert der Kältemittelmenge Ca berechnen.
Wenn die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eine Kältemittelmenge Ca an dem vorausgehenden Tag nicht berechnet, kann die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den Kältemittelleckagegradient Cs durch Subtrahieren einer derzeitigen Kältemittelmenge Ca von einer vorausgehenden Kältemittelmenge Ca und dann Teilen eines durch die Subtraktion erhaltenen Wert durch verstrichene Tage nach dem Berechnungsdatum der vorausgehenden Kältemittelmenge Ca berechnen.
Nachfolgend gibt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 in Schritt S130 in der vorliegenden Steuerungsverarbeitung berechnete Daten zu dem externen Server 90 unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70 und dergleichen aus. Im Speziellen gibt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die in Schritt S110 berechnete Kältemittelmenge Ca und den in Schritt S120 berechneten Kältemittelleckagegradienten Cs in Bezug auf die physikalischen Größen, die für die Berechnung der Kältemittelmenge Ca verwendet werden, zu dem externen Server 90 unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70 und dergleichen aus.
Nachfolgend bestimmt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 in Schritt S140, ob der im Schritt 120 berechnete Kältemittelleckagegradient Cs gleich einem letzten oder geringer als ein letzter Leckagegradient Csth ist, der im Voraus geschätzt wird. Der geschätzte Leckagegradient Csth ist ein Kältemittelleckagegradient, der bei dem Auftreten einer normalen Kältemittelleckage, wie eine langsame Leckage, ausgebildet wird und ist ein vorab festgelegter Wert ist.
Wenn als ein Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S140 der Kältemittelleckagegradient Cs als gleich dem geschätzten oder geringer als der geschätzte Leckagegradient Csth bestimmt wird, legt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den derzeitigen Leckagezustand des Kältemittels auf den normalen Leckagezustand in Schritt S150 fest.
In Schritt S160 bestimmt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30, ob die Kältemittelmenge Ca die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath überschreitet. Die zulässige untere Grenze Cath ist eine vorab festgelegte Referenzkältemittelmenge und wird beispielsweise auf die Kältemittelmenge festgelegt, die beginnt, den Betrieb (beispielsweise eine Kühlleistung) der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 zu beeinflussen.
Wenn als ein Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S160 bestimmt wird, dass die Kältemittelmenge Ca die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath überschreitet, wird angenommen, dass keine Fehlfunktion aufgrund einer Kältemittelleckage auftritt und somit beendet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 die Steuerungsverarbeitung.
Wenn als ein Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung in Schritt S160 bestimmt wird, dass die Kältemittelmenge Ca gleich der oder geringer als die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath ist, führt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 einen Betriebsbeschränkungsvorgang zum Beschränken des Betriebs der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 in Schritt S170 aus. Der Betriebsbeschränkungsvorgang stoppt den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 durch Abstellen der elektromagnetischen Kupplung 214. Somit können verschiedene Fehlfunktionen, die ansonsten in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 aufgrund der Verknappung des Kältemittels auftreten würden, unterdrückt werden.
Wenn als ein Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S140 bestimmt wird, dass der Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient Csth ist, legt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den derzeitigen Leckagezustand des Kältemittels auf den ungewöhnlichen Leckagezustand in Schritt S180 fest.
Dann führt in Schritt S190 die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen des Benutzers, dass der derzeitige Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist, unter Verwendung der Benachrichtigungsvorrichtung 60 aus. Im Speziellen gibt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ein Ungewöhnlichkeitssignal, das anzeigt, dass der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist, zu der Benachrichtigungsvorrichtung 60 aus. In diesem Benachrichtigungsvorgang benachrichtigt die Benachrichtigungsvorrichtung 60 den Benutzer wünschenswerter Weise nicht nur über den ungewöhnlichen Leckagezustand, sondern auch über Informationen, die den Benutzer zur Ermittlung eines Leckageabschnitts des Kältemittels alarmieren.
Die oben beschriebene Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 bestimmt durch ein Berechnen des Kältemittelleckagegradienten Cs, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne ist, und ein Vergleichen des berechneten Kältemittelleckagegradienten Cs mit dem geschätzten Leckagegradienten Csth, ob der Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf 200 der ungewöhnliche Leckagezustand ist.
Eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20, wie eine Verringerung einer Kühlleistung, würde auftreten, nachdem der ungewöhnliche Leckagezustand für eine bestimmte Zeitspanne fortdauert. Somit hat die Konfiguration, die imstande ist, den ungewöhnlichen Leckagezustand zu erkennen, einen Vorteil, Fehlfunktionen der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20, wie eine Verringerung der Kühlleistung, leicht zu verhindern.
Im Speziellen ist die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eingerichtet, um zu bestimmen, dass der Leckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist, wenn der Kältemittelleckagegradient Cs größer als der geschätzte Leckagegradient Csth ist, und auch um zu bestimmen, dass der Leckagezustand der normale Leckagezustand ist, wenn der Kältemittelleckagegradient Cs gleich dem oder geringer als der geschätzte Leckagegradient Csth ist. Somit kann ein Leckagezustand des Kältemittels als entweder der normale Leckagezustand oder der ungewöhnliche Leckagezustand klassifiziert werden, wodurch eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20, wie eine Verringerung einer Kühlleistung, leicht verhindert wird.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist eingerichtet, um den Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen des Benutzers, dass der derzeitige Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist, unter Verwendung der Benachrichtigungsvorrichtung 60 als Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand auszuführen. Solch eine Konfiguration, die den Benutzer über den ungewöhnlichen Leckagezustand benachrichtigt, kann den Benutzer zur Ausführung der Gegenmaßnahme gegen die Kältemittelleckage alarmieren, bevor ein ungewöhnlicher Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 auftritt.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist eingerichtet, die Kältemittelmenge Ca und den Kältemittelleckagegradienten Cs in Bezug auf die physikalischen Größen, die bei der Berechnung der Kältemittelmenge Ca verwendet wurden, zu dem externen Server 90 unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 70 und dergleichen auszugeben. Mit dieser Konfiguration kann die Kältemittelmenge Ca und der Kältemittelleckagegradient Cs, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 berechnet werden, in dem externen Server 90, der eine Datenspeichervorrichtung bildet, in Bezug auf die physikalischen Größen, die für die Berechnung der Kältemittelmenge Ca verwendet werden, gespeichert werden. Somit können die in dem externen Server 90 gespeicherten Daten effektiv genützt werden, um beispielsweise die Tendenz von Änderungen in der Kältemittelmenge Ca in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 zu identifizieren, die an dem Fahrzeug 1 montiert ist.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den Inhalten der Steuerungsverarbeitung, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ausgeführt wird. Andere Strukturen der vorliegenden Ausführungsform sind im Grunde die gleichen als die der ersten Ausführungsform. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung der Hauptunterschiede von der ersten Ausführungsform angegeben.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform führt eine in 7 gezeigte Steuerungsverarbeitung anstelle der in 6 gezeigten Steuerungsverarbeitung aus. Unter den in 7 gezeigten jeweiligen Schritten haben die durch dieselben Bezugszeichen bezeichneten Schritte, wie die in 6 gezeigten, dieselben Verarbeitungsinhalte wie die in 6, wenn es nicht anders angegeben ist.
Wie in 7 gezeigt ist, wenn bestimmt wird, dass der Kältemittelleckagegradient Cs größer als der geschätzte Leckagegradient Csth als das Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S140 ist, bestimmt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30, ob die Kältemittelmenge Ca die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath in Schritt S200 überschreitet. Die zulässige untere Grenze Cath ist eine vorab festgelegte Referenzkältemittelmenge und wird beispielsweise auf die Kältemittelmenge festgelegt, die beginnt, den Betrieb (beispielsweise eine Kühlleistung) der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 zu beeinflussen.
Wenn als ein Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S200 bestimmt wird, dass die Kältemittelmenge Ca die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath überschreitet, legt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den ungewöhnlichen Leckagezustand auf einen anfänglichen ungewöhnlichen Leckagezustand in Schritt S210 fest. Der anfängliche ungewöhnliche Zustand betrifft den ungewöhnlichen Leckagezustand, bevor ein ungewöhnlicher Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 auftritt.
Dann führt in Schritt S220 die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen des Benutzers, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand ist, unter Verwendung der Benachrichtigungsvorrichtung 60 aus. Im Speziellen gibt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ein Ungewöhnlichkeitssignal, das anzeigt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand ist, zu der Benachrichtigungsvorrichtung 60 aus. In diesem Benachrichtigungsvorgang benachrichtigt die Benachrichtigungsvorrichtung 60 den Benutzer wünschenswerter Weise nicht nur über den anfänglichen ungewöhnlichen Leckagezustand sondern auch über Informationen, die den Benutzer zur Ermittlung eines Leckageabschnitts des Kältemittels alarmieren.
Wenn als ein Ergebnis des Bestimmungsvorgangs in Schritt S200 bestimmt wird, dass die Kältemittelmenge Ca gleich der oder geringer als die vorab festgelegte zulässige untere Grenze Cath ist, legt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 den ungewöhnlichen Leckagezustand auf einen letzten ungewöhnlichen Zustand in Schritt 230 fest. Der letzte ungewöhnliche Zustand betrifft den ungewöhnlichen Leckagezustand, der einen ungewöhnlichen Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 verursacht.
Dann führt die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 einen Betriebsbeschränkungsvorgang zum Beschränken des Betriebs der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 in Schritt S240 aus. Der Betriebsbeschränkungsvorgang stoppt den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 durch Abstellen der elektromagnetischen Kupplung 214.
Die oben beschriebene Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 kann den ungewöhnlichen Leckagezustand als entweder den anfänglichen ungewöhnlichen Zustand, bevor eine Ungewöhnlichkeit in dem Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 auftritt, oder den letzten ungewöhnlichen Zustand klassifizieren, der eine Ungewöhnlichkeit in dem Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 verursacht.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist eingerichtet, um den Benutzer von dem anfänglichen ungewöhnlichen Zustand zu benachrichtigen, wenn der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand wird, und kann dadurch den Benutzer zur Ausführung der Gegenmaßnahme gegen der Kältemittelleckage alarmieren, bevor ein ungewöhnlicher Betrieb der Kältemittelleckagevorrichtung 20 auftritt.
Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 ist eingerichtet, um den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 zu beschränken, wenn der ungewöhnliche Leckagezustand der letzte ungewöhnliche Zustand wird, und kann dadurch verschiedene Fehlfunktionen unterdrücken, die ansonsten in der Kältemittelleckagevorrichtung 20 aufgrund der Verknappung des Kältemittels auftreten würden.
(Andere Ausführungsformen)
Obwohl die typischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Abwandlungen können beispielsweise wie folgt an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden.
In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Kältemittelmenge Ca unter Verwendung der Regressionsgleichung berechnet wird, die durch die Regressionsanalyse erhalten wird, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 kann eingerichtet sein, um die Kältemittelmenge Ca unter Verwendung einer Berechnungsformel zu berechnen, die durch ein von der Regressionsanalyse verschiedenes Verfahren oder durch ein Steuerungskennfeld, das die Beziehung zwischen der Kältemittelmenge Ca und der Temperatur und dem Druck des Kältemittels spezifiziert, erhalten wird.
In der oben erwähnten ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen des Benutzers über den ungewöhnlichen Leckagezustand ausgeführt wird, wenn der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand wird, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eingerichtet sein, um einen Betriebsbeschränkungsvorgang zum Beschränken des Betriebs der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 auszuführen, wenn der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand wird.
In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Betriebsbeschränkungsvorgang ein Ausführen des Vorgangs zum Stoppen des Betriebs der Kältemittelleckagevorrichtung 20 durch Abstellen der elektromagnetischen Kupplung 214 einschließt, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Der Betriebsbeschränkungsvorgang kann beispielsweise ein Degenerationsvorgang sein, der ein Abstellen der elektromagnetischen Kupplung 214, wenn der Druck des Hochtemperaturkältemittels einen vorbestimmten Referenzdruck überschreitet und ein Anstellen der elektromagnetischen Kupplung 214 einschließt, wenn der Druck des Hochtemperaturkältemittels gleich dem oder niedriger als der Referenzdruck ist. Mit dieser Konfiguration kann der Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 in einem Zustand fortgesetzt werden, in dem die Last an der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 niedrig ist, wodurch es möglich ist, das Auftreten von verschiedenen Fehlfunktionen der Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 zu unterdrücken, während die Klimatisierung des Inneren der Fahrzeugkabine fortgesetzt werden kann.
In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Kältemittelmenge Ca, der Kältemittelleckagegradient Cs und dergleichen an den externen Server 90 ausgegeben werden, bevor bestimmt wird, ob der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 kann eingerichtet sein, um die Kältemittelmenge Ca, den Kältemittelleckagegradienten Cs und dergleichen zu dem externen Server 90 nach einem Bestimmen auszugeben, ob der Leckagezustand des Kältemittels der ungewöhnliche Leckagezustand ist. Wie in den oben erwähnten Ausführungsformen erwähnt ist, werden die Kältemittelmenge Ca, der Kältemittelleckagegradient Cs und dergleichen wünschenswerter Weise zu dem externen Server 90 ausgegeben, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung 30 eingerichtet sein, um die Kältemittelmenge Ca, den Kältemittelleckagegradient Cs und dergleichen in dem Speicherabschnitt 31 ohne ein Ausgeben zu dem externen Server 90 zu speichern.
In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wird der Kompressor 21 beispielsweise durch eine Rotationsantriebskraft angetrieben, die von dem externen Motor 10 ausgegeben wird, ist darauf aber nicht beschränkt. Der Kompressor 21 kann eingerichtet sein, um durch eine Rotationsantriebskraft angetrieben zu werden, die beispielsweise von einem externen Elektromotor ausgegeben wird.
In jeder der erwähnten Ausführungsformen, wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 an dem Fahrzeug 1 als ein sich bewegendes Objekt montiert ist, aber die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 ist darauf nicht beschränkt. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 20 kann an sich bewegenden Objekten wie Schienenfahrzeugen und Anhängern montiert sein.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde als Beispiel R 134a, was ein HFC-basiertes Kältemittels ist, als das Kältemittel eingesetzt, das in den Kältemittelzirkulationskreislauf 200 gefüllt werden soll, aber das Kältemittel ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann R1234yf mit einem niedrigen Treibhauspotenzial GWP als das Kältemittel eingesetzt werden.
Es ist offensichtlich, dass in den oben erwähnten jeweiligen Ausführungsformen die in den Ausführungsformen umfassten Elemente nicht notwendigerweise wesentlich sind, insbesondere wenn sie nicht anderweitig als wesentlich spezifiziert werden, mit der Ausnahme, wenn sie eindeutig als grundsätzlich wesentlich angesehen werden, und dergleichen.
Wenn auf eine spezifische Zahl über eine Komponente in den oben erwähnten Ausführungsformen wie die Anzahl, ein numerischer Wert, eine Menge oder ein Bereich bezüglich der Komponente Bezug genommen wird, sollte die Komponente nicht auf die spezifische Zahl beschränkt werden, insbesondere wenn es nicht anderweitig als wesentlich spezifiziert wird, mit der Ausnahme, wenn sie eindeutig als grundsätzlich auf die spezifische Zahl beschränkt ist.
Wenn auf die Form einer Komponente, die Positionsbeziehung zwischen Komponenten und dergleichen in den oben erwähnten Ausführungsformen Bezug genommen wird, sollte die Komponente nicht auf diese Form, Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt werden, insbesondere wenn es nicht anderweitig spezifiziert ist und mit der Ausnahme, wen sie grundsätzlich auf die spezifische Form, Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt ist.
(Zusammenfassend)
Gemäß einem ersten Aspekt, der in einem Teil oder allen der oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben ist, berechnet die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung eine Kältemittelmenge in einem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung berechnet einen Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der berechneten Kältemittelmenge, und bestimmt, ob ein Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung derart eingerichtet, dass der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Leckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung ist derart eingerichtet, dass der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Leckagezustand ein normaler Leckagezustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient gleich dem oder geringer als der geschätzte Leckagegradient ist. Somit kann der Leckagezustand des Kältemittels als entweder der normale Leckagezustand oder der ungewöhnliche Leckagezustand klassifiziert werden, wodurch eine Fehlfunktion der Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie eine Verringerung einer Kühlleistung, leicht verhindert wird.
Gemäß einem dritten Aspekt umfasst die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung einen Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt, der eine vorbestimmte Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand ausführt. Der Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt führt einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen eines Benutzers von mindestens dem ungewöhnlichen Leckagezustand unter Verwendung einer Benachrichtigungsvorrichtung aus, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Leckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist. Somit kann die Konfiguration, die den Benutzer über den ungewöhnlichen Leckagezustand benachrichtigt, den Benutzer zur Ausführung der Gegenmaßname gegen die Kältemittelleckage alarmieren, bevor ein ungewöhnlicher Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung auftritt.
Gemäß einem vierten Aspekt ist die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung derart eingerichtet, dass der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand ein anfänglicher ungewöhnlicher Zustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist und die Kältemittelmenge eine vorbestimmte Referenzkältemittelmenge überschreitet. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung ist derart eingerichtet, dass der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand ein letzter ungewöhnlicher Zustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist und die Kältemittelmenge gleich der oder geringer als die Referenzkältemittelmenge ist. Somit kann der ungewöhnliche Leckagezustand als entweder der anfängliche ungewöhnliche Zustand, bevor eine Ungewöhnlichkeit in dem Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung auftritt, oder der letzte ungewöhnliche Zustand klassifiziert werden, der eine Ungewöhnlichkeit in dem Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung verursacht.
Gemäß einem fünften Aspekt umfasst die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung einen Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt, der eine vorbestimmte Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand ausführt. Der Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt führt einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen eines Benutzers von dem ungewöhnlichen Leckagezustand unter Verwendung einer Benachrichtigungsvorrichtung aus, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand ist. Der Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt führt einen Betriebsbeschränkungsvorgang zum Beschränken eines Betriebs der Kältemittelkreislaufvorrichtung aus, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der letzte ungewöhnliche Zustand ist.
Somit kann, wenn der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand wird, die Konfiguration, die den Benutzer über den anfänglichen ungewöhnlichen Zustand benachrichtigt, den Benutzer zur Ausführung der Gegenmaßnahme gegen die Kältemittelleckage alarmieren, bevor ein ungewöhnlicher Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung auftritt. Des Weiteren kann, wenn der ungewöhnliche der letzte ungewöhnliche Zustand wird, die Konfiguration, die den Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung beschränkt, verschiedene Fehlfunktionen unterdrücken, die ansonsten in der Kältemittelkreislaufvorrichtung aufgrund der Verknappung des Kältemittels auftreten würden.
Gemäß einem sechsten Aspekt umfasst die physikalische Größe in der Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung eine Zustandsgröße des sich bewegenden Objekts, die einen Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung betrifft, unter Betriebszuständen des sich bewegenden Objekts. Somit kann die Berechnungsgenauigkeit der Kältemittelmenge in dem Kältemittelmengenberechnungsabschnitt verbessert werden.
Gemäß einem siebten Aspekt umfasst die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung einen Ausgabeabschnitt, der die durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelmenge und den durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten an eine externe Datenspeichervorrichtung in Bezug auf die physikalische Größe ausgibt.
Somit können die Kältemittelmenge und der Kältemittelmengengradient, die durch die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung berechnet werden, in der externen Datenspeichervorrichtung in Bezug auf die für die Berechnung der Kältemittelmenge verwendete physikalische Größe gespeichert werden. Deshalb können die in der externen Datenspeichervorrichtung gespeicherten Daten effektiv genützt werden, um die Tendenz von Änderungen in der Kältemittelmenge in der Kältemittelkreislaufvorrichtung, die an dem sich bewegenden Objekt montiert ist, zu erkennen.
Gemäß einem achten Aspekt ist die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung derart eingerichtet, dass die Kältemittelkreislaufvorrichtung einen Kompressor, einen Radiator, einen Dekompressor und einen Verdampfer umfasst. Der Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechnet die Kältemittelmenge beruhend auf mindestens einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Radiators und einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Verdampfers.
Auf diese Weise wird die Kältemittelmenge beruhend auf der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an der Kältemittelauslassseite des Radiators sowie der Temperatur und dem Druck des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Verdampfers berechnet, die eine starke Korrelation mit der Kältemittelmenge haben. Mit dieser Konfiguration kann der Kältemittelmengenberechnungsabschnitt die Kältemittelmenge mit hoher Genauigkeit berechnen.
Gemäß einem neunten Aspekt, der in einem Teil oder allen der oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben ist, umfasst die Kältemittelkreislaufvorrichtung einen Kältemittelzirkulationskreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, und eine Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung, die eine Kältemittelleckage von dem Kältemittelzirkulationskreislauf erfasst. Die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung bestimmt, ob ein Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Berechnen eines Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, und durch ein Vergleichen des berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017075521 [0001]
JP 2008232579 A [0004]

Claims

Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung, die an einem sich bewegenden Objekt (1) montiert ist und für eine Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtung (20) mit einem Kältemittelzirkulationskreislauf (200) verwendet wird, wobei die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt (30a), der eingerichtet ist, um eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels zu berechnen; einen Gradientenberechnungsabschnitt (30b), der eingerichtet ist, um einen Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelmenge berechnet; und einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt (30c), der eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Leckagezustand des Kältemittels in dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Leckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist, und bestimmt, dass der Leckagezustand ein normaler Leckagezustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient gleich dem oder geringer als der geschätzte Leckagegradient ist.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, des Weiteren mit: einem Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt (30d), der eine vorbestimmte Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand ausführt, wobei der Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen eines Benutzers von mindestens dem ungewöhnlichen Leckagezustand unter Verwendung einer Benachrichtigungsvorrichtung (60) ausführt, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der Leckagezustand der ungewöhnliche Leckagezustand ist.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt eingerichtet ist, um zu bestimmen, dass der ungewöhnliche Leckagezustand ein anfänglicher ungewöhnlicher Zustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist und die Kältemittelmenge eine vorbestimmte Referenzkältemittelmenge überschreitet, und zu bestimmen, dass der ungewöhnliche Leckagezustand ein letzter ungewöhnlicher Zustand ist, wenn der durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelleckagegradient größer als der geschätzte Leckagegradient ist und die Kältemittelmenge gleich der oder geringer als die Referenzkältemittelmenge ist.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, des Weiteren mit: einem Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt (30d), der eine vorbestimmte Gegenmaßnahme gegen den ungewöhnlichen Leckagezustand ausführt, wobei der Gegenmaßnahmeausführungsabschnitt eingerichtet ist, um einen Benachrichtigungsvorgang zum Benachrichtigen eines Benutzers von dem ungewöhnlichen Leckagezustand unter Verwendung einer Benachrichtigungsvorrichtung (60) auszuführen, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der anfängliche ungewöhnliche Zustand ist, und einen Betriebsbeschränkungsvorgang zum Beschränken eines Betriebs der Kältemittelkreislaufvorrichtung auszuführen, wenn der Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass der ungewöhnliche Leckagezustand der letzte ungewöhnliche Zustand ist.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die physikalische Größe eine Zustandsgröße des sich bewegenden Objekts, die einen Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung betrifft, unter Betriebszuständen des sich bewegenden Objekts umfasst.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, des Weiteren mit: einem Ausgabeabschnitt (30e), der die durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechnete Kältemittelmenge und den durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten an eine externe Datenspeichervorrichtung (90) in Bezug auf die physikalische Größe ausgibt.
Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung einen Kompressor (21), einen Radiator (22), einen Dekompressor (23) und einen Verdampfer (24) umfasst, wobei der Kältemittelmengenberechnungsabschnitt die Kältemittelmenge beruhend auf mindestens einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Radiators und einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels an einer Kältemittelauslassseite des Verdampfers berechnet.
Dampfkompressionskältemittelkreislaufvorrichtung, die an einem sich bewegenden Objekt (1) montiert ist, mit: einem Kältemittelzirkulationskreislauf (200), in dem ein Kältemittel zirkuliert; und einer Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung (30), die eine Kältemittelleckage von dem Kältemittelzirkulationskreislauf erfasst, wobei die Kältemittelleckageerfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Kältemittelmengenberechnungsabschnitt (30a), der eingerichtet ist, um eine Kältemittelmenge in dem Kältemittelzirkulationskreislauf beruhend auf physikalischen Größen einschließlich einer Temperatur und eines Drucks des in dem Kältemittelzirkulationskreislauf zirkulierenden Kältemittels zu berechnen; einen Gradientenberechnungsabschnitt (30b), der eingerichtet ist, um einen Kältemittelleckagegradienten, der eine Leckagemenge des Kältemittels pro Einheitszeitspanne aufzeigt, beruhend auf der durch den Kältemittelmengenberechnungsabschnitt berechneten Kältemenge zu berechnen; und einen Ungewöhnlichkeitsbestimmungsabschnitt (30c), der eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Leckagezustand des Kältemittels von dem Kältemittelzirkulationskreislauf ein ungewöhnlicher Leckagezustand ist, durch ein Vergleichen des durch den Gradientenberechnungsabschnitt berechneten Kältemittelleckagegradienten mit einem im Voraus geschätzten geschätzten Leckagegradienten.