JP2021140906A - Battery cooling device - Google Patents
Battery cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021140906A JP2021140906A JP2020036353A JP2020036353A JP2021140906A JP 2021140906 A JP2021140906 A JP 2021140906A JP 2020036353 A JP2020036353 A JP 2020036353A JP 2020036353 A JP2020036353 A JP 2020036353A JP 2021140906 A JP2021140906 A JP 2021140906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- air
- cooling
- refrigerant
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電池を冷却する電池冷却装置に関する。 The present invention relates to a battery cooling device that cools a battery.
従来、特許文献１に、電気自動車に搭載された二次電池を冷却する電池冷却装置が開示されている。特許文献１の二次電池は、複数のバッテリモジュールに分割されている。バッテリモジュールとは、複数の電池セルを積層して一体化させたものである。それぞれのバッテリモジュールは、専用の電池用ケース内に形成された収容空間に収容されている。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a battery cooling device for cooling a secondary battery mounted on an electric vehicle. The secondary battery of Patent Document 1 is divided into a plurality of battery modules. A battery module is a stack of a plurality of battery cells that are integrated. Each battery module is housed in a storage space formed in a dedicated battery case.
さらに、電池用ケースの収容空間内には、バッテリモジュールと冷却水とを熱交換させてバッテリモジュールを冷却する複数の冷却ジャケット（換言すると、冷却用熱交換部）が配置されている。そして、特許文献１の電池冷却装置では、ラジエータにて外気と熱交換させて冷却した冷却水を冷却用熱交換部へ流入させることによって、バッテリモジュールを冷却している。 Further, in the accommodation space of the battery case, a plurality of cooling jackets (in other words, a cooling heat exchange unit) are arranged to cool the battery module by exchanging heat between the battery module and the cooling water. Then, in the battery cooling device of Patent Document 1, the battery module is cooled by flowing the cooling water cooled by heat exchange with the outside air with the outside air into the cooling heat exchange section.
ところで、電池は作動状態によって自己発熱量が変化する。このため、電池の発熱量が増加する高出力時や高外気温時等には、特許文献１のように外気と熱交換させて冷却した冷却水を冷却用熱交換部へ流入させるだけでは、電池の冷却が不充分になってしまうおそれがある。これに対して、例えば、車両用空調装置に適用された冷凍サイクル装置によって生成された冷熱を利用して、電池を冷却する手段が考えられる。 By the way, the amount of self-heating of a battery changes depending on the operating state. Therefore, at the time of high output or high outside temperature when the calorific value of the battery increases, it is sufficient to simply let the cooling water cooled by exchanging heat with the outside air flow into the cooling heat exchange unit as in Patent Document 1. There is a risk of insufficient cooling of the battery. On the other hand, for example, a means for cooling the battery by utilizing the cold heat generated by the refrigeration cycle device applied to the vehicle air conditioner can be considered.
しかしながら、冷凍サイクル装置の低圧冷媒や冷凍サイクル装置で冷却された熱媒体といった低温の冷却用流体を冷却用熱交換部へ流入させるためには、低温の冷却用流体を冷却用熱交換部へ導く流体配管が必要となる。さらに、低温の冷却用流体を流通させる流体配管では、流体配管自体の温度も低下してしまう。このため、収容空間内の空気中の水分が流体配管の外表面に凝縮してしまうことがある。 However, in order to allow the low-temperature cooling fluid such as the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle device or the heat medium cooled by the refrigeration cycle device to flow into the cooling heat exchange section, the low-temperature cooling fluid is guided to the cooling heat exchange section. Fluid piping is required. Furthermore, in a fluid pipe that circulates a low-temperature cooling fluid, the temperature of the fluid pipe itself also drops. Therefore, the moisture in the air in the accommodation space may condense on the outer surface of the fluid pipe.
そして、冷媒配管１００の外表面に凝縮した凝縮水によって、電池が被水してしまうと電池のショート等を招く原因となる。
Then, if the battery is flooded by the condensed water condensed on the outer surface of the
本発明は、上記点に鑑み、電池の充分な冷却を実現しつつ、電池の被水を抑制可能とする電池冷却装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a battery cooling device capable of suppressing water immersion of a battery while realizing sufficient cooling of the battery.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の電池冷却装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、放熱部から流出した冷媒を減圧させる減圧部（１８ａ〜１８ｃ）と、減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて電池（７０）を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ、４２、１９０、１９１）と、気密性を有する収容空間（４０ａ）を形成するケース（４１）と、を備え、
冷却部の少なくとも一部および電池は、収容空間内に配置されており、
収容空間（４０ａ）内に配置されて、電池を冷却するために用いられる冷却用流体を流通させる流体配管（１００）の外表面には、収容空間内の空気と冷却用流体との熱交換を抑制するとともに吸水性を有する断熱部材（２００）が配置されている。
In order to achieve the above object, the battery cooling device according to claim 1 includes a compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant, a heat radiating unit (12) that dissipates the refrigerant discharged from the compressor, and heat dissipation. A decompression unit (18a to 18c) that decompresses the refrigerant flowing out of the unit, and a cooling unit (19a, 19b, 42, 190, 191) that evaporates the decompressed refrigerant in the decompression unit to cool the battery (70). A case (41) that forms an airtight accommodation space (40a), and
At least part of the cooling section and the battery are located in the containment space.
Heat exchange between the air in the accommodation space and the cooling fluid is performed on the outer surface of the fluid pipe (100) arranged in the accommodation space (40a) and flowing the cooling fluid used for cooling the battery. A heat insulating member (200) that suppresses and absorbs water is arranged.
これによれば、冷却部（１９ａ、１９ｂ、４２、１９０、１９１）を備えているので、冷凍サイクル装置によって生成された冷熱を利用して、電池（７０）を充分に冷却することができる。 According to this, since the cooling unit (19a, 19b, 42, 190, 191) is provided, the battery (70) can be sufficiently cooled by utilizing the cold heat generated by the refrigeration cycle apparatus.
さらに、収容空間（４０ａ）内に配置された流体配管（１００）の外表面に断熱部材（２００）が配置されているので、収容空間（４０ａ）内の空気中の水分が流体配管（１００）の外表面で凝縮してしまうことを抑制することができる。仮に、流体配管（１００）の外表面で収容空間（４０ａ）内の空気中の水分の一部が凝縮しても断熱部材（２００）に吸水させることができる。 Further, since the heat insulating member (200) is arranged on the outer surface of the fluid pipe (100) arranged in the accommodation space (40a), the moisture in the air in the accommodation space (40a) is the fluid pipe (100). It is possible to prevent condensation on the outer surface of the water. Even if a part of the moisture in the air in the accommodation space (40a) is condensed on the outer surface of the fluid pipe (100), the heat insulating member (200) can absorb water.
従って、請求項１に記載の電池冷却装置によれば、電池（７０）の充分な冷却を実現しつつ、電池（７０）の被水を抑制することができる。 Therefore, according to the battery cooling device according to claim 1, it is possible to suppress the water exposure of the battery (70) while realizing sufficient cooling of the battery (70).
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiment described later.
（第１実施形態）
以下、図面を用いて、本発明に係る電池冷却装置の第１実施形態を説明する。本実施形態の電池冷却装置は、電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用されている。電気自動車は、車両走行用の駆動力を電動モータから得る車両である。車両用空調装置１は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、バッテリ７０の冷却を行う。従って、車両用空調装置１は、空調機能付きの電池冷却装置と呼ぶこともできる。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the battery cooling device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The battery cooling device of the present embodiment is applied to a vehicle air conditioner 1 mounted on an electric vehicle. An electric vehicle is a vehicle that obtains a driving force for traveling a vehicle from an electric motor. The vehicle air-conditioning device 1 air-conditions the interior of the vehicle, which is an air-conditioning target space, and cools the
バッテリ７０は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える電池である。バッテリ７０は、複数の電池セルを電気的に直列的あるいは並列的に接続することによって形成された組電池である。
The
電池セルは、充放電可能な二次電池である。本実施形態では、電池セルとして、リチウムイオン電池を採用している。それぞれの電池セルは、扁平な直方体形状に形成されている。それぞれの電池セルは、平坦面同士が対向するように積層配置されて一体化されている。このため、バッテリ７０全体としても略直方体形状に形成されている。
The battery cell is a rechargeable secondary battery. In this embodiment, a lithium ion battery is used as the battery cell. Each battery cell is formed in a flat rectangular parallelepiped shape. Each battery cell is laminated and integrated so that the flat surfaces face each other. Therefore, the
この種のバッテリ７０は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリ７０の温度は、バッテリ７０が充分な充放電性能を発揮することのできる適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上、かつ、５５℃以下）に維持されている必要がある。
The output of this type of
さらに、複数の電池セルを電気的に接続することによって形成されたバッテリ７０は、いずれかの電池セルの性能が低下してしまうと、組電池全体としての性能が低下してしまう。このため、バッテリ７０を冷却する際には、全ての電池セルを均等に冷却することが望ましい。
Further, in the
本実施形態の車両用空調装置１は、図１に示す冷凍サイクル装置１０、高温側熱媒体回路２０、室内空調ユニット３０、電池パック４０、および図２に示す制御装置５０等を有している。
The vehicle air conditioner 1 of the present embodiment includes the
まず、冷凍サイクル装置１０について説明する。冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、車室内へ送風される空調用送風空気、およびバッテリ７０に吹き付けられる冷却用送風空気を冷却する。冷凍サイクル装置１０は、冷媒回路として、電池単独サイクル、空調単独サイクル、空調電池サイクルを切り替えることができる。
First, the
空調単独サイクルは、冷却用送風空気を冷却することなく空調用送風空気を冷却する際に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、空調単独サイクルは、後述する右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ冷媒を流入させることなく、後述する空調用蒸発器１６へ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The air-conditioning independent cycle is a refrigerant circuit that is switched when the air-conditioning air is cooled without cooling the cooling air. More specifically, the air-conditioning independent cycle is a refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow into the air-
電池単独サイクルは、空調用送風空気を冷却することなく冷却用送風空気を冷却する際に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、電池単独サイクルは、空調用蒸発器１６へ冷媒を流入させることなく、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The battery independent cycle is a refrigerant circuit that can be switched when the cooling air is cooled without cooling the air conditioning air. More specifically, the battery independent cycle is a refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow into the right-
空調電池サイクルは、空調用送風空気および冷却用送風空気の双方を冷却する際等に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、空調電池サイクルは、空調用蒸発器１６へ冷媒を流入させるとともに、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The air-conditioning battery cycle is a refrigerant circuit that can be switched when cooling both the air-conditioning air and the cooling air. More specifically, the air-conditioning battery cycle is a refrigerant circuit in which the refrigerant flows into the air-
冷凍サイクル装置１０では、冷媒として、ＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。冷凍サイクル装置１０は、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。本実施形態では、冷凍機油として、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコールオイル）を採用している。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
In the
圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車両の前方側の駆動装置室に配置されている。駆動装置室は、車両走行用の駆動力の発生あるいは調整のために用いられる機器（例えば、電動モータ）等の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
The
圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、制御装置５０から出力された制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。
The
圧縮機１１の吐出口には、凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と外気ファン１２ａから送風された外気とを熱交換させる。凝縮器１２は、冷媒の有する熱を外気へ放熱させて、冷媒を凝縮させる放熱部である。凝縮器１２は、駆動装置室の前方側に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
外気ファン１２ａは、凝縮器１２へ向けて外気を送風する電動送風機である。外気ファン１２ａは、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。外気ファン１２ａは、凝縮器１２へ外気を送ることができれば、吸込方式のファンを採用してもよいし、吹出方式のファンを採用してもよい。
The
凝縮器１２の冷媒出口側には、レシーバ１２ｂが接続されている。レシーバ１２ｂは、凝縮器１２から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒の一部を下流側に流出させるとともに、残余の液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として蓄える受液部である。本実施形態の凝縮器１２とレシーバ１２ｂは、一体的に形成されている。
A
レシーバ１２ｂの出口には、レシーバ１２ｂから流出した冷媒の流れを分岐する分岐部１３ａの流入口側が接続されている。分岐部１３ａは、互いに連通する３つの流入出口を有する三方継手である。分岐部１３ａでは、３つの流入出口のうちの１つを流入口として用い、残りの２つを流出口として用いている。
The inlet side of the
分岐部１３ａの一方の流出口には、空調用電磁弁１４ａを介して、空調用膨張弁１５の入口側が接続されている。分岐部１３ａの他方の流出口には、電池用電磁弁１４ｂを介して、後述する電池パック４０の冷媒入口４１ａ側が接続されている。
The inlet side of the air
空調用電磁弁１４ａは、分岐部１３ａの一方の流出口から空調用膨張弁１５の入口へ至る冷媒通路を開閉する空調用開閉部である。空調用電磁弁１４ａは、制御装置５０から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。冷凍サイクル装置１０では、空調用電磁弁１４ａが冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、空調用電磁弁１４ａは、冷媒回路切替部である。
The air-
空調用膨張弁１５は、分岐部１３ａの一方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる空調用減圧部である。さらに、空調用膨張弁１５は、空調用蒸発器１６へ流入する冷媒流量を調整する空調用流量調整部である。
The air-
本実施形態では、空調用膨張弁１５として、機械的機構で構成された温度式膨張弁を採用している。より具体的には、空調用膨張弁１５は、空調用蒸発器１６の出口側冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材（具体的には、ダイヤフラム）を有する感温部と、変形部材の変形に応じて変位して絞り開度を変化させる弁体部とを有している。
In this embodiment, as the air
これにより、空調用膨張弁１５では、空調用蒸発器１６の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度（本実施形態では、５℃）に近づくように、絞り開度を変化させる。ここで、機械的機構とは、電力の供給を必要とすることなく、流体圧力による荷重や弾性部材による荷重等によって作動する機構を意味している。
As a result, in the air-
空調用膨張弁１５の出口には、空調用蒸発器１６の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器１６は、空調用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒と空調用送風空気とを熱交換させる。空調用蒸発器１６は、空調用送風空気を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる空調用蒸発部である。空調用蒸発器１６は、室内空調ユニット３０の空調用ケーシング３１内に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
空調用蒸発器１６の出口には、逆止弁１７を介して、合流部１３ｂの一方の流入口側が接続されている。逆止弁１７は、空調用蒸発器１６の出口側から合流部１３ｂの一方の流入口側へ冷媒が流れることを許容し、合流部１３ｂの一方の流入口側から空調用蒸発器１６の出口側へ冷媒が流れることを禁止する。
One inflow port side of the merging
合流部１３ｂは、分岐部１３ａと同様の三方継手である。合流部１３ｂでは、３つの流入出口のうちの２つを流入口として用い、残りの１つを流出口として用いている。合流部１３ｂの流出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
The merging
また、電池用電磁弁１４ｂは、分岐部１３ａの他方の流出口から電池パック４０の冷媒入口４１ａへ至る冷媒通路を開閉する冷却用開閉部である。電池用電磁弁１４ｂの基本的構成は、空調用電磁弁１４ａと同様である。冷凍サイクル装置１０では、電池用電磁弁１４ｂが冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、電池用電磁弁１４ｂは、空調用電磁弁１４ａとともに、冷媒回路切替部である。
The
さらに、分岐部１３ａの他方の流出口は、冷媒入口４１ａを介して、電池パック４０の内部で電池側分岐部１３ｃの入口側に接続されている。電池側分岐部１３ｃは、分岐部１３ａと同様の構成の三方継手である。電池側分岐部１３ｃの一方の流出口には、右側電池用膨張弁１８ａの入口側が接続されている。電池側分岐部１３ｃの他方の流出口には、左側電池用膨張弁１８ｂの入口側が接続されている。
Further, the other outlet of the
右側電池用膨張弁１８ａは、電池側分岐部１３ｃの一方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧部である。さらに、右側電池用膨張弁１８ａは、右側電池用蒸発器１９ａへ流入する冷媒流量を調整する流量調整部である。
The
本実施形態では、右側電池用膨張弁１８ａとして、電気的機構で構成された電気式膨張弁を採用している。より具体的には、右側電池用膨張弁１８ａは、絞り開度を変化させる弁体部と、弁体部を変位させる電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）を有している。
In the present embodiment, as the
右側電池用膨張弁１８ａは、制御装置５０から出力される制御パルスによって、その作動が制御される。さらに、右側電池用膨張弁１８ａは、絞り開度を全閉とすることで、冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。ここで、電気的機構とは、電力が供給されることによって作動する機構を意味している。
The operation of the
右側電池用膨張弁１８ａの出口には、右側電池用蒸発器１９ａの冷媒入口側が接続されている。右側電池用蒸発器１９ａは、右側電池用膨張弁１８ａにて減圧された低圧冷媒とバッテリ７０に吹き付けられる冷却用送風空気とを熱交換させる。右側電池用蒸発器１９ａは、バッテリ７０を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却用送風空気を冷却する冷却用蒸発部である。
The refrigerant inlet side of the
左側電池用膨張弁１８ｂは、電池側分岐部１３ｃの他方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧部である。さらに、左側電池用膨張弁１８ｂは、左側電池用蒸発器１９ｂへ流入する冷媒流量を調整する流量調整部である。左側電池用膨張弁１８ｂの基本的構成は、右側電池用膨張弁１８ａと同様である。
The
左側電池用膨張弁１８ｂの出口には、左側電池用蒸発器１９ｂの冷媒入口側が接続されている。左側電池用蒸発器１９ｂは、左側電池用膨張弁１８ｂにて減圧された低圧冷媒とバッテリ７０に吹き付けられる冷却用送風空気とを熱交換させる。左側電池用蒸発器１９ｂは、バッテリ７０を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却用送風空気を冷却する冷却用蒸発部である。
The refrigerant inlet side of the
従って、本実施形態の冷却用蒸発部は、複数設けられている。複数の冷却用蒸発部は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。また、減圧部は、複数の冷却用蒸発部と同数設けられている。それぞれの減圧部は、それぞれの冷却用蒸発部の冷媒流れ上流側に配置されて、それぞれの冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量を個別に調整できるようになっている。 Therefore, a plurality of cooling evaporation units of the present embodiment are provided. The plurality of cooling evaporators are connected in parallel with each other with respect to the refrigerant flow. Further, the same number of decompression units as a plurality of cooling evaporation units are provided. Each decompression unit is arranged on the upstream side of the refrigerant flow of each cooling evaporation unit, and the flow rate of the refrigerant flowing into each cooling evaporation unit can be individually adjusted.
右側電池用蒸発器１９ａの出口には、電池側合流部１３ｄの一方の流入口側が接続されている。左側電池用蒸発器１９ｂの出口には、電池側合流部１３ｄの他方の流入口側が接続されている。電池側合流部１３ｄは、合流部１３ｂと同様の構成の三方継手である。電池側合流部１３ｄの流出口には、電池パック４０の冷媒出口４１ｂを介して、合流部１３ｂの他方の流入口側が接続されている。
One inflow port side of the battery side confluence 13d is connected to the outlet of the right
電池側分岐部１３ｃ、右側電池用膨張弁１８ａ、左側電池用膨張弁１８ｂ、右側電池用蒸発器１９ａ、左側電池用蒸発器１９ｂ、電池側合流部１３ｄといった冷凍サイクル装置１０の各構成機器は、電池パック４０の電池用ケース４１内に形成された収容空間４０ａ内に配置されている。
Each component of the
次に、高温側熱媒体回路２０について説明する。高温側熱媒体回路２０は、空調用送風空気と熱交換させる熱媒体を循環させる回路である。高温側熱媒体回路２０では、熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。高温側熱媒体回路２０は、高温側水ポンプ２１、水加熱ヒータ２２、ヒータコア２３、およびリザーブタンク２４を有している。
Next, the high temperature side
高温側水ポンプ２１は、水加熱ヒータ２２へ向けて熱媒体を圧送する。高温側水ポンプ２１は、インペラ（すなわち、羽根車）を電動モータで回転駆動する電動式の羽根車ポンプである。高温側水ポンプ２１は、駆動装置室に配置されている。高温側水ポンプ２１は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（圧送能力）が制御される。
The high temperature
水加熱ヒータ２２は、高温側水ポンプ２１から圧送された熱媒体を加熱する熱媒体加熱部である。水加熱ヒータ２２は、ＰＴＣ素子（すなわち、正特性サーミスタ）を有するＰＴＣヒータである。水加熱ヒータ２２は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、発熱量が制御される。
The
水加熱ヒータ２２の下流側には、ヒータコア２３の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア２３は、水加熱ヒータ２２にて加熱された熱媒体と空調用送風空気を熱交換させる。ヒータコア２３は、熱媒体の有する熱を空調用送風空気に放熱させて、空調用送風空気を加熱する加熱用の熱交換部である。ヒータコア２３は、室内空調ユニット３０の空調用ケーシング３１内に配置されている。
The heat medium inlet side of the
ヒータコア２３の熱媒体出口には、リザーブタンク２４の入口側が接続されている。リザーブタンク２４は、高温側熱媒体回路２０で余剰となっている熱媒体を貯留する貯留部である。高温側熱媒体回路２０では、リザーブタンク２４を配置することで、高温側熱媒体回路２０を循環する熱媒体の液量低下を抑制している。リザーブタンク２４は、高温側熱媒体回路２０内の熱媒体の量が不足した際に熱媒体を補給するための供給口を有している。
The inlet side of the
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内の空調のために適切な温度に調整された空調用送風空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。
Next, the indoor
室内空調ユニット３０は、空調用送風空気の空気通路を形成する空調用ケーシング３１内に、空調用送風機３２、空調用蒸発器１６、ヒータコア２３等を収容したものである。空調用ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。空調用ケーシング３１内には、内部に空調用送風空気が流れる空気通路が形成されている。
The indoor air-
空調用ケーシング３１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、空調用ケーシング３１内へ導入される内気（すなわち、車室内空気）および外気（すなわち、車室外空気）の導入割合を調整する。内外気切替装置３３は、空調用ケーシング３１内に配置された空調用蒸発器１６へ流入する空調用送風空気中の外気の割合である外気率を調整する内外気調整部である。
An inside / outside
より具体的には、内外気切替装置３３には、空調用ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口３３ａ、および外気を導入させる外気導入口３３ｂが形成されている。内外気切替装置３３の内部には、内気導入口３３ａおよび外気導入口３３ｂの開口面積を連続的に調整する内外気切替ドア３３ｃが配置されている。
More specifically, the inside / outside
従って、内外気切替装置３３では、内外気切替ドア３３ｃを変位させることによって、空調用ケーシング３１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合（すなわち、外気率）を調整する。内外気切替ドア３３ｃは、内外気切替装置用の電動アクチュエータ３３ｅによって駆動される。内外気切替装置用の電動アクチュエータ３３ｅは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Therefore, in the inside / outside
内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、空調用送風機３２が配置されている。空調用送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。空調用送風機３２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。空調用送風機３２は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。
An
空調用送風機３２の送風空気流れ下流側には、空調用蒸発器１６とヒータコア２３が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、空調用蒸発器１６は、ヒータコア２３よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
On the downstream side of the air-
空調用ケーシング３１内には、空調用蒸発器１６通過後の空調用送風空気を、ヒータコア２３を迂回させて流す冷風バイパス通路３５が設けられている。空調用ケーシング３１内の空調用蒸発器１６の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア２３の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。
A cold
エアミックスドア３４は、空調用蒸発器１６通過後の空調用送風空気のうち、ヒータコア２３側を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア３４は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ３４ａによって駆動される。エアミックスドア用の電動アクチュエータ３４ａは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
空調用ケーシング３１内のヒータコア２３および冷風バイパス通路３５の送風空気流れ下流側には、混合空間３６が形成されている。混合空間３６は、ヒータコア２３にて加熱された空調用送風空気と冷風バイパス通路３５を通過して加熱されていない空調用送風空気とを混合させる空間である。
A mixing
空調用ケーシング３１の送風空気流れ下流部には、混合空間３６にて混合されて温度調整された空調用送風空気を、車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。
An opening hole for blowing out the air-conditioned air blown air mixed in the mixing
開口穴としては、フェイス開口穴３７ａ、フット開口穴３７ｂ、およびデフロスタ開口穴３７ｃが設けられている。フェイス開口穴３７ａは、乗員の上半身側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴３７ｂは、乗員の足元側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴３７ｃは、フロント窓ガラス内面側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。
As the opening holes, a face opening hole 37a, a foot opening hole 37b, and a
フェイス開口穴３７ａ、フット開口穴３７ｂ、およびデフロスタ開口穴３７ｃは、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。
The face opening hole 37a, the foot opening hole 37b, and the
従って、エアミックスドア３４が、ヒータコア２３を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間３６にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される空調用送風空気（すなわち、空調風）の温度が調整される。
Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing
また、フェイス開口穴３７ａ、フット開口穴３７ｂ、およびデフロスタ開口穴３７ｃの送風空気流れ上流側には、フェイスドア３８ａ、フットドア３８ｂ、およびデフロスタドア３８ｃが配置されている。フェイスドア３８ａは、フェイス開口穴３７ａの開口面積を調整する。フットドア３８ｂは、フット開口穴３７ｂの開口面積を調整する。デフロスタドア３８ｃは、フロスタ開口穴の開口面積を調整する。
Further, a
フェイスドア３８ａ、フットドア３８ｂ、およびデフロスタドア３８ｃは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部を形成している。フェイスドア３８ａ、フットドア３８ｂ、およびデフロスタドア３８ｃは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ３８ｄによって連動して回転操作される。吹出口モードドア用の電動アクチュエータ３８ｄは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
吹出口モード切替部によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。 Specific examples of the outlet mode that can be switched by the outlet mode switching unit include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。 The face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the passengers in the passenger compartment. The bi-level mode is an outlet mode in which both the face outlet and the foot outlet are opened to blow air toward the upper body and feet of the passengers in the passenger compartment. The foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the defroster outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot outlet.
さらに、乗員が操作パネル６０に設けられた吹出口モード切の切替スイッチをマニュア
ル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
Further, the occupant can switch to the defroster mode by manually operating the air outlet mode off changeover switch provided on the
次に、図１〜図３を用いて、電池パック４０について説明する。電池パック４０は、バッテリ７０を冷却可能に収容するパッケージである。電池パック４０は、車室の床下に配置されている。電池パック４０は、内部にバッテリ７０等を収容する電池用ケース４１を有している。電池用ケース４１は、電気的絶縁処理および断熱処理が施された金属製容器で、気密性を有する密閉ケースである。
Next, the
電池用ケース４１には、冷媒入口４１ａおよび冷媒出口４１ｂが形成されている。冷媒入口４１ａは、電池パック４０の外部から電池パック４０内に配置された冷凍サイクル装置１０の構成機器へ冷媒を流入させる入口である。冷媒出口４１ｂは、電池パック４０内に配置された冷凍サイクル装置１０の構成機器から電池パック４０外へ冷媒を流出させる出口である。
The
電池用ケース４１の内部には、収容空間４０ａが形成されている。収容空間４０ａは、冷却用空間４３、右側空気通路４４ａ、左側空気通路４４ｂ、電池用空間４５に大別される。冷却用空間４３は、主に冷却用送風機４２、右側電池用蒸発器１９ａ、左側電池用蒸発器１９ｂ等が収容される空間である。電池用空間４５は、主にバッテリ７０等が収容される空間である。冷却用空間４３および電池用空間４５は、互いに連通している。
A
冷却用送風機４２は、電池用空間４５側から吸い込んだ冷却用送風空気を、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂの双方へ向けて送風する電動送風機である。冷却用送風機４２の基本的構成は、空調用送風機３２と同様である。本実施形態では、冷却用送風機４２として、最大送風能力が空調用送風機３２の最大送風能力よりも小さいものが採用されている。
The cooling
右側空気通路４４ａは、右側電池用蒸発器１９ａを通過した冷却用送風空気を流通させる空気通路である。右側空気通路４４ａは、右側電池用蒸発器１９ａを通過した冷却用送風空気をバッテリ７０の積層方向から見たときに、バッテリ７０の右側へ導く。換言すると、右側空気通路４４ａは、冷却用送風空気を複数の電池セルの一方の端面側へ導く。
The
左側空気通路４４ｂは、左側電池用蒸発器１９ｂを通過した冷却用送風空気を流通させる空気通路である。左側空気通路４４ｂは、左側電池用蒸発器１９ｂを通過した冷却用送風空気をバッテリ７０の積層方向から見たときに、バッテリ７０の左側へ導く。換言すると、左側空気通路４４ｂは、冷却用送風空気を複数の電池セルの他方の端面側へ導く。
The
従って、本実施形態では、冷凍サイクル装置１０の右側電池用蒸発器１９ａ、左側電池用蒸発器１９ｂ、電池パック４０の冷却用送風機４２等によって、冷媒を蒸発させてバッテリ７０を冷却する冷却部が形成されている。冷凍サイクル装置１０の冷媒が、バッテリ７０を冷却するために用いられる冷却用流体となる。冷凍サイクル装置１０の各構成機器を接続する金属製の冷媒配管１００が、流体配管となる。
Therefore, in the present embodiment, the cooling unit that cools the
また、右側電池用膨張弁１８ａ、左側電池用膨張弁１８ｂ、右側電池用蒸発器１９ａ、および左側電池用蒸発器１９ｂの少なくとも一部は、図２に示すように、収容空間４０ａにおいて、バッテリ７０よりも下方側に配置されている。つまり、右側電池用膨張弁１８ａ、左側電池用膨張弁１８ｂ、右側電池用蒸発器１９ａ、および左側電池用蒸発器１９ｂの最下方部は、いずれもバッテリ７０の底面よりも下方側に位置付けられている。
Further, at least a part of the
もちろん、右側電池用膨張弁１８ａ、左側電池用膨張弁１８ｂ、右側電池用蒸発器１９ａ、および左側電池用蒸発器１９ｂの全体が、バッテリ７０の底面よりも下方側に位置付けられていてもよい。
Of course, the
なお、本実施形態では、冷媒入口４１ａおよび冷媒出口４１ｂが、同等の高さに位置付けられている。そこで、図２では、冷媒入口４１ａのみを図示し、冷媒出口４１ｂについては、符号のみをカッコ付きで示している。このことは、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂ、並びに、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂについても同様である。
In this embodiment, the
また、冷媒配管１００のうち、収容空間４０ａ内に配置されている部位の全域の外表面には、断熱部材２００が配置されている。断熱部材２００は、収容空間４０ａ内の空気と冷却用流体である冷媒との熱交換を抑制する。断熱部材２００は、例えば、多孔質エラストマーのように、吸水性を有する材料で形成されている。本実施形態では、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）で形成された断熱部材２００を採用している。
Further, in the
断熱部材２００は、矩形の板状に形成されている。断熱部材２００は、冷媒配管１００の周囲を覆うように、冷媒配管１００の外表面に接着等の手段で固定されている。この際、図３に示すように、断熱部材２００の端部同士の合わせ目２０１は、冷媒配管１００の中心部よりも上方側に配置されている。
The
さらに、減圧部である右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの外表面にも、断熱部材２００が配置されている。断熱部材２００は、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの外表面に適合する形状に形成されている。断熱部材２００は、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの外表面に接着等の手段で固定されている。
Further, the
次に、図４を用いて、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置５０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。
Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The
制御装置５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、高圧冷媒圧力センサ５４、空調用蒸発器温度センサ５５、右側冷却用蒸発器温度センサ５６ａ、左側冷却用蒸発器温度センサ５６ｂ、冷却用蒸発器圧力センサ５７、水温センサ５８、電池温度センサ５９、湿度センサ５９ａ等の各種センサ群が接続されている。
On the input side of the
内気センサ５１は、車室内温度である内気温Ｔｒを検出する内気温度検出部である。外気センサ５２は、外気温Ｔａｍを検出する外気温度検出部である。日射センサ５３は、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射量検出部である。
The
高圧冷媒圧力センサ５４は、高圧側の冷媒圧力Ｐｈを検出する高圧冷媒圧力検出部である。本実施形態の高圧冷媒圧力センサ５４は、レシーバ１２ｂから流出した冷媒の圧力を検出している。
The high-pressure
空調用蒸発器温度センサ５５は、空調用蒸発器１６の温度である空調用蒸発器温度ＴＥを検出する空調用蒸発部温度検出部である。本実施形態の空調用蒸発器温度センサ５５では、空調用蒸発器１６の熱交換フィン温度を検出している。このため、空調用蒸発器温度ＴＥは、空調用蒸発器１６から吹き出される空調用送風空気の温度と同等の値となる。
The air-conditioning
右側冷却用蒸発器温度センサ５６ａは、右側電池用蒸発器１９ａから流出した冷媒の温度である右側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＲを検出する冷却用蒸発部温度検出部である。本実施形態の右側冷却用蒸発器温度センサ５６ａでは、右側電池用蒸発器１９ａの出口から電池側合流部１３ｄへ至る冷媒配管の温度を検出している。
The right-side cooling
左側冷却用蒸発器温度センサ５６ｂは、左側電池用蒸発器１９ｂから流出した冷媒の温度である左側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＬを検出する冷却用蒸発部温度検出部である。本実施形態の左側冷却用蒸発器温度センサ５６ｂでは、左側電池用蒸発器１９ｂの出口から電池側合流部１３ｄへ至る冷媒配管の温度を検出している。
The left-side cooling
冷却用蒸発器圧力センサ５７は、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂから流出した冷媒の圧力である冷却用蒸発器圧力ＰＥＢを検出する冷却用蒸発部圧力検出部である。水温センサ５８は、水加熱ヒータ２２の出口側の熱媒体温度ＴＷを検出する熱媒体温度検出部である。
The cooling
電池温度センサ５９は、電池温度ＴＢ（すなわち、バッテリ７０の温度）を検出する電池温度検出部である。本実施形態の電池温度センサ５９は、複数の温度センサを有し、バッテリ７０の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置５０では、バッテリ７０の各部の温度差を検出することもできる。さらに、電池温度ＴＢとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
The
湿度センサ５９ａは、車室内のフロント窓ガラス近傍の相対湿度である窓近傍湿度ＲＨＷを検出する湿度検出部である。
The
さらに、制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６０が接続されている。制御装置５０には、操作パネル６０に設けられた各種スイッチの操作信号が入力される。
Further, an
操作パネル６０に設けられた操作スイッチとしては、具体的に、エアコンスイッチ６０ａ、オートスイッチ６０ｂ、吸込口モードの切替スイッチ６０ｃ、吹出口モードの切替スイッチ６０ｄ、風量設定スイッチ６０ｅ、エコノミースイッチ６０ｆ、温度設定スイッチ６０ｇ等がある。
Specific examples of the operation switches provided on the
エアコンスイッチ６０ａは、乗員の操作によって空調用蒸発器１６にて空調用送風空気の冷却を行うことを要求する空調用冷却要求部である。オートスイッチ６０ｂは、乗員の操作によって車両用空調装置１の自動空調制御を設定あるいは解除する自動制御設定部である。
The
吸込口モードの切替スイッチ６０ｃは、乗員の操作によって吸込口モードを切り替える吸込口モード設定部である。吹出口モードの切替スイッチ６０ｄは、乗員の操作によって吹出口モードを切り替える吹出口モード設定部である。
The suction port
風量設定スイッチ６０ｅは、空調用送風機３２の送風量を手動設定するための風量設定部である。温度設定スイッチ６０ｇは、乗員の操作によって車室内目標温度Ｔｓｅｔを設定する目標温度設定部である。エコノミースイッチ６０ｆは、乗員の操作によって冷凍サイクル装置１０の省動力化を要求する省動力化要求部である。
The air
また、制御装置５０は、その他の車両用制御装置８０に電気的に接続されている。その他の車両用制御装置８０としては、車両走行用の駆動力を出力する電動モータの作動を制御する駆動力制御装置等が該当する。
Further, the
制御装置５０と車両用制御装置８０は、互いに通信可能に接続されている。従って、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、車両用制御装置８０が、制御装置５０に入力された電池温度ＴＢを用いて、車両走行用の電動モータの出力を変化させることができる。
The
なお、制御装置５０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものである。制御装置５０において、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成する。
The
例えば、制御装置５０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が、吐出能力制御部５０ａとなる。減圧部である右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの作動を制御する構成が、絞り開度制御部５０ｂとなる。
For example, in the
次に、図５〜図１２を用いて、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動を説明する。図５は、本実施形態の車両用空調装置１のメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両システムが起動している状態で、オートスイッチ６０ｂが投入（ＯＮ）されるとスタートする。各図のフローチャートに記載された各制御ステップは、制御装置５０が有する各種の機能実現部である。
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment in the above configuration will be described with reference to FIGS. 5 to 12. FIG. 5 is a flowchart showing a control process as a main routine of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment. This control process starts when the
まず、図５のステップＳ１では、制御装置５０の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータ（具体的には、ステッピングモータ）の初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、ステップＳ１のイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。
First, in step S1 of FIG. 5, the flags configured by the storage circuit of the
例えば、本実施形態では、トリップカウンタＴｃｎｔの値が読み出される。トリップカウンタＴｃｎｔは、車両システムの起動から停止までを１回の走行と定義したときに、過去に何回の走行が行われたかを記憶したメモリーである。 For example, in this embodiment, the value of the trip counter Tct is read out. The trip counter Tct is a memory that stores how many times the vehicle has been traveled in the past when the period from the start to the stop of the vehicle system is defined as one travel.
次に、ステップＳ２では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップＳ３へ進む。続くステップＳ３では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述したセンサ群の検出信号を読み込む。さらに、ステップＳ３では、車両用制御装置８０の入力側に接続されたセンサ群の検出信号、および車両用制御装置８０から出力された制御信号を、車両用制御装置８０から読み込む。
Next, in step S2, the operation signal or the like of the
次に、ステップＳ４では、下記数式Ｆ１を用いて、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度としての目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
Ｔｓｅｔは、温度設定スイッチ６０ｇによって設定された車室内目標温度である。Ｔｒは、内気センサ５１によって検出された内気温である。Ｔａｍは、外気センサ５２によって検出された外気温である。Ｔｓは、日射センサ５３によって検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
Next, in step S4, the target blowing temperature TAO as the target temperature of the blowing air blown into the vehicle interior is calculated using the following mathematical formula F1.
TAO = Kset x Tset-Kr x Tr-Kam x Tam-Ks x Ts + C ... (F1)
Tset is a vehicle interior target temperature set by the temperature setting switch 60g. Tr is the inside air temperature detected by the
次に、ステップＳ５では、空調用電磁弁１４ａの開閉状態を決定する。ステップＳ５では、ステップＳ２で読み込まれたエアコンスイッチ６０ａの操作信号に基づいて、空調用蒸発器１６にて空調用送風空気の冷却を行うことが要求されている際に、空調用電磁弁１４ａを開く。
Next, in step S5, the open / closed state of the air-
次に、ステップＳ６では、空調用送風機３２によって送風される空調用送風空気の送風量、および冷却用送風機４２によって送風される冷却用送風空気の送風量を決定する。
Next, in step S6, the amount of air-conditioned air blown by the air-
空調用送風機３２の送風量については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して決定する。具体的には、空調用送風機３２用の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で送風量を最大風量とする。
The amount of air blown by the
さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇するに伴って送風量を減少させる。目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、目標吹出温度ＴＡＯの低下に応じて送風量を減少させる。目標吹出温度ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、送風量を最小風量とする。 Further, as the target blowing temperature TAO rises from the cryogenic region to the intermediate temperature region, the amount of air blown is reduced. As the target blowing temperature TAO decreases from the extremely high temperature region to the intermediate temperature region, the amount of air blown is reduced according to the decrease in the target blowing temperature TAO. When the target blowing temperature TAO falls within the predetermined intermediate temperature range, the air volume is set to the minimum air volume.
また、冷却用送風機４２の送風量については、目標吹出温度ＴＡＯや電池温度ＴＢによらず、冷却用送風機４２へ印加する冷却用ブロワ電圧を予め定めた基準電圧として、冷却用送風機４２の送風量を基準風量とする。冷却用送風機４２の基準風量は、空調用送風機３２の最小風量以下に設定されている。
Regarding the amount of air blown by the cooling
次に、ステップＳ７では、吸込口モードを決定する。吸込口モードについては、目標吹出温度ＴＡＯ、外気温Ｔａｍ、空調用蒸発器温度ＴＥ、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路等に基づいて決定される。吸込口モードは、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、予め定めた内気条件が成立した際には、内気を導入する内気モードに切り替えられる。
Next, in step S7, the suction port mode is determined. The suction port mode is determined based on the target outlet temperature TAO, the outside air temperature Tam, the air conditioning evaporator temperature TE, the refrigerant circuit of the
例えば、外気温Ｔａｍが、フロント窓ガラスに窓曇りが生じ易い温度に低下している場合は、内気モードに切り替えられる。空調用蒸発器温度ＴＥが、後述する目標空調用蒸発器温度ＴＥＯよりも高くなっており、空調用送風空気の除湿が不充分と判断される場合は、内気モードに切り替えられる。冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている場合は、空調用送風空気の温度上昇を緩和するために内気モードに切り替えられる。 For example, when the outside air temperature Tam has dropped to a temperature at which window fogging is likely to occur on the front window glass, the mode is switched to the inside air mode. When the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO described later and it is determined that the dehumidification of the air-conditioning blower air is insufficient, the mode is switched to the inside air mode. When the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle, it is switched to the inside air mode in order to mitigate the temperature rise of the air-conditioning blower air.
次に、ステップＳ８では、吹出口モードを決定する。吹出口モードは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定される。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へ上昇するに伴って、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードの順で切り替える。従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択され易くなる。 Next, in step S8, the outlet mode is determined. The outlet mode is determined based on the target outlet temperature TAO. Specifically, as the target blowout temperature TAO rises from the low temperature range to the high temperature range, the face mode, the bi-level mode, and the foot mode are switched in this order. Therefore, it is easy to select the face mode mainly in the summer, the bi-level mode mainly in the spring and autumn, and the foot mode mainly in the winter.
また、乗員が吹出口モードの切替スイッチ６０ｄをマニュアル操作して、吹出口モードを変化させた際には、ステップＳ８で決定された吹出口モードよりも、乗員の操作が優先される。
Further, when the occupant manually operates the air outlet
次に、ステップＳ９では、水加熱ヒータ２２の通電状態が決定される。水加熱ヒータ２２の通電状態は、水温センサ５８によって検出された熱媒体温度ＴＷが目標熱媒体温度ＴＷＯに近づくように決定される。目標熱媒体温度ＴＷＯは、予め制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して決定される。水加熱ヒータ２２用の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標熱媒体温度ＴＷＯを上昇させるように決定する。
Next, in step S9, the energized state of the
次に、ステップＳ１０では、高温側水ポンプ２１の作動状態を決定する。ステップＳ１０では、空調用送風機３２が作動している際には、基本的に予め定めた水圧送能力を発揮するように高温側水ポンプ２１を作動させる。但し、熱媒体温度ＴＷが空調用蒸発器温度ＴＥ以下となっている際には、高温側水ポンプ２１を停止させる。
Next, in step S10, the operating state of the high temperature
次に、ステップＳ１１では、下記数式Ｆ２を用いて、エアミックスドア３４の目標開度ＳＷを算定する。
ＳＷ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）×１００（％）…（Ｆ２）
空調用蒸発器温度ＴＥは、空調用蒸発器温度センサ５５によって検出された空調用蒸発器温度である。熱媒体温度ＴＷは、水温センサ５８によって検出された熱媒体温度である。
Next, in step S11, the target opening degree SW of the
SW = (TAO-TE) / (TW-TE) x 100 (%) ... (F2)
The air-conditioning evaporator temperature TE is the air-conditioning evaporator temperature detected by the air-conditioning
数式Ｆ２において、ＳＷ＝０％になると、エアミックスドア３４は、最大冷房位置に変位する。つまり、エアミックスドア３４は、冷風バイパス通路３５を全開とし、ヒータコア２３側の空気通路を全閉とする位置に変位する。
In the formula F2, when SW = 0%, the
また、数式Ｆ２において、ＳＷ＝１００％になると、エアミックスドア３４は最大暖房位置に変位する。つまり、エアミックスドア３４は、冷風バイパス通路３５を全閉とし、ヒータコア２３側の空気通路を全開とする位置に変位する。
Further, in the formula F2, when SW = 100%, the
本実施形態では、ステップＳ９にて説明したように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標熱媒体温度ＴＷＯを上昇させるように決定している。さらに、目標熱媒体温度ＴＷＯは、熱媒体温度ＴＷが目標熱媒体温度ＴＷＯへ上昇した際に、目標開度ＳＷが概ね１００％となるように決定されている。 In the present embodiment, as described in step S9, it is determined that the target heat medium temperature TWO is increased as the target outlet temperature TAO increases. Further, the target heat medium temperature TWO is determined so that the target opening degree SW becomes approximately 100% when the heat medium temperature TW rises to the target heat medium temperature TWO.
これによれば、乗員が、温度設定スイッチ６０ｇをマニュアル操作して車室内目標温度Ｔｓｅｔを低下させた際等に、目標開度ＳＷを低下させることによって、車室内へ吹き出される空調風の温度を速やかに低下させることができる。 According to this, when the occupant manually operates the temperature setting switch 60g to lower the vehicle interior target temperature Tset, the temperature of the conditioned air blown into the vehicle interior by lowering the target opening SW. Can be quickly reduced.
次に、ステップＳ１２では、目標空調用蒸発器温度ＴＥＯおよび目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢを決定する。ステップＳ１２の詳細については、図６を用いて説明する。 Next, in step S12, the target air-conditioning evaporator temperature TEO and the target cooling evaporator temperature TEOB are determined. The details of step S12 will be described with reference to FIG.
まず、ステップＳ２０１では、第１仮目標空調用蒸発器温度ｆ（ＴＡＯ）が決定される。具体的には、ステップＳ２０１では、図６のステップＳ２０１に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、第１仮目標空調用蒸発器温度ｆ（ＴＡＯ）を上昇させるように決定して、ステップＳ２０２へ進む。 First, in step S201, the first temporary target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) is determined. Specifically, in step S201, as shown in the control characteristic diagram described in step S201 of FIG. 6, the first provisional target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) is set as the target blowout temperature TAO rises. It is decided to raise it, and the process proceeds to step S202.
ステップＳ２０２では、第２仮目標空調用蒸発器温度ｆ（外気温）が決定される。具体的には、ステップＳ２０２では、図６のステップＳ２０２に記載された制御特性図に示すように、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、第２仮目標空調用蒸発器温度ｆ（外気温）を上昇させるように決定して、ステップＳ２０３へ進む。 In step S202, the second provisional target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is determined. Specifically, in step S202, as shown in the control characteristic diagram described in step S202 of FIG. 6, the second provisional target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is set as the outside air temperature Tam rises. It is decided to raise it, and the process proceeds to step S203.
ステップＳ２０３では、第１仮目標空調用蒸発器温度ｆ（ＴＡＯ）および第２仮目標空調用蒸発器温度ｆ（外気温）のうち、小さい方の値を目標空調用蒸発器温度ＴＥＯに決定して、ステップＳ２０４へ進む。 In step S203, the smaller value of the first temporary target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) and the second temporary target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is determined as the target air-conditioning evaporator temperature TEO. Then, the process proceeds to step S204.
ステップＳ２０４では、目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢが決定される。具体的には、ステップＳ２０４では、図６のステップＳ２０４に記載された制御特性図に示すように、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢを上昇させるように決定して、ステップＳ１３へ進む。 In step S204, the target cooling evaporator temperature TEOB is determined. Specifically, in step S204, as shown in the control characteristic diagram described in step S204 of FIG. 6, it is determined that the target cooling evaporator temperature TEOB is increased as the outside air temperature Tam increases. , Step S13.
ステップＳ２０４にて決定される目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢの最高温度は、バッテリ７０を冷却可能な温度範囲の最高値（本実施形態では、２０℃）に決定されている。また、目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢの最低温度は、収容空間４０ａ内の空気から凝縮した水分の総凝縮量が、収容空間４０ａ内の断熱部材２００の総吸水可能量よりも少なくなる範囲内の値（本実施形態では、５℃）に決定されている。
The maximum temperature of the target cooling evaporator temperature TEOB determined in step S204 is determined to be the maximum value in the temperature range in which the
次に、ステップＳ１３では、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を決定する。 Next, in step S13, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (specifically, the rotation speed of the compressor 11) is determined.
圧縮機１１の回転数は、冷媒回路に応じて決定される。具体的には、冷媒回路が電池単独サイクルに切り替えられている際には、ステップＳ２０４にて決定された目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢから冷却用蒸発部の代表温度を減算した温度偏差Ｅｎを算出する。さらに、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｄｏｔ＝Ｅｎ−（Ｅｎ−１））を算出する。
The rotation speed of the
そして、温度偏差Ｅｎと偏差変化率Ｅｄｏｔとを用いて、予め制御装置５０に記憶された電池単独サイクル用のメンバシップ関数およびルールに基づくファジー推論によって、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。
Then, using the temperature deviation En and the deviation change rate Edot, the amount of change in the number of revolutions with respect to the previous number of compressor revolutions is performed by fuzzy inference based on the membership function and the rule for the battery independent cycle stored in advance in the
また、冷媒回路が空調単独サイクルあるいは空調電池サイクルに切り替えられている際には、ステップＳ２０３にて決定された目標空調用蒸発器温度ＴＥＯから空調用蒸発器温度ＴＥを減算した温度偏差Ｅｎを算出する。さらに、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｄｏｔ＝Ｅｎ−（Ｅｎ−１））を算出する。 Further, when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle or the air conditioning battery cycle, the temperature deviation En obtained by subtracting the air conditioning evaporator temperature TE from the target air conditioning evaporator temperature TEO determined in step S203 is calculated. do. Further, the deviation change rate Edot (Edot = En− (En-1)) obtained by subtracting the previously calculated deviation En-1 from the deviation En calculated this time is calculated.
そして、温度偏差Ｅｎと偏差変化率Ｅｄｏｔとを用いて、予め制御装置５０に記憶された空調単独サイクルあるいは空調電池サイクル用のメンバシップ関数およびルールに基づくファジー推論によって、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。
Then, using the temperature deviation En and the deviation change rate Edot, fuzzy inference based on the membership function and rule for the air-conditioning single cycle or the air-conditioning battery cycle stored in advance in the
さらに、ステップＳ１３では、圧縮機１１の回転数の上限値を決定する。ここで、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際には、冷却用蒸発部（すなわち、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ）へ冷媒を流入させる必要がない。従って、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際には、圧縮機１１に所定値以上の効率を発揮させつつ、振動および騒音を抑制できるように、圧縮機１１の回転数の上限値を決定することが望ましい。
Further, in step S13, the upper limit value of the rotation speed of the
これに対して、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発器１６へ冷媒を流入させるだけでなく、冷却用蒸発部へも冷媒を流入させなければならない。このため、空調単独サイクルと同様に圧縮機１１の回転数の上限値を決定すると、空調用蒸発器１６へ流入する冷媒流量が減少して、空調用送風空気を所望の温度に冷却することができなくなってしまう可能性がある。
On the other hand, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle, not only the refrigerant must flow into the air-
つまり、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用送風空気および冷却用送風空気の双方を、適切な温度に冷却することができるように、圧縮機１１の回転数の上限値を決定する必要がある。そこで、ステップＳ１３では、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調単独サイクルに切り替えられている際よりも、圧縮機１１の回転数の上限値を増加させる。
That is, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle, the upper limit of the rotation speed of the
さらに、ステップＳ１３では、冷媒回路に応じて圧縮機１１の回転数の下限値を決定する。具体的には、後述するオイル回収制御を実行するために必要な圧縮機１１の回転数の下限値（以下、オイル回収用下限値と記載する。）を決定する。オイル回収用下限値は、オイル回収制御が実行されていない通常運転時の下限値よりも高い値に決定される。
Further, in step S13, the lower limit of the rotation speed of the
そして、ステップＳ１３では、回転数の上限値から下限値の範囲内で、前回の圧縮機１１の回転数に回転数変化量Δｆ＿Ｃを加算した値に基づいて、今回の圧縮機１１の回転数を決定する。但し、空調用蒸発器温度センサ５５によって検出された冷媒圧力Ｐｈが異常上昇している場合や、他の制御ステップにて圧縮機１１の停止が要求されている場合には、圧縮機１１の回転数を０ｒｐｍとする。すなわち、圧縮機１１を停止させる。
Then, in step S13, the rotation speed of the
次に、ステップＳ１４では、電池用電磁弁１４ｂ、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの作動状態を決定する。ステップＳ１４における右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの絞り開度の決定は、図５のメインルーチンが繰り返される制御周期τ毎に行われるものではなく、所定の制御間隔（本実施形態では２秒）毎に行われる。ステップＳ１４の詳細については、図７〜図１０を用いて説明する。
Next, in step S14, the operating states of the
まず、図７に示すステップＳ４０１では、電池温度ＴＢが予め定めた基準電池冷却温度ＫＴＢ１（本実施形態では、３５℃）より高くなっているか否かを判定する。ステップＳ４０１にて、電池温度ＴＢが基準電池冷却温度ＫＴＢ１より高くなっていると判定された場合は、ステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０１にて、電池温度ＴＢが基準電池冷却温度ＫＴＢ１より高くなっていないと判定された場合は、ステップＳ４０６へ進む。 First, in step S401 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the battery temperature TB is higher than the predetermined reference battery cooling temperature KTB1 (35 ° C. in this embodiment). If it is determined in step S401 that the battery temperature TB is higher than the reference battery cooling temperature KTB1, the process proceeds to step S402. If it is determined in step S401 that the battery temperature TB is not higher than the reference battery cooling temperature KTB1, the process proceeds to step S406.
基準電池冷却温度ＫＴＢ１は、電池温度ＴＢが基準電池冷却温度ＫＴＢ１より高くなっている際には、バッテリ７０の冷却を行うことが望ましいと判断される温度に設定されている。従って、基準電池冷却温度ＫＴＢ１は、ステップＳ７１で説明した基準許容温度ＫＴＢｍａｘよりも低い温度に設定されている。
The reference battery cooling temperature KTB1 is set to a temperature at which it is determined that it is desirable to cool the
ステップＳ４０６では、電池用電磁弁１４ｂを閉じることが決定されて、ステップＳ１５へ進む。これは、電池温度ＴＢが基準電池冷却温度ＫＴＢ１以下になっている際には、バッテリ７０の冷却を必要としないからである。これにより、冷却用蒸発部に冷媒が供給されることはなく、バッテリ７０の冷却は行われない。
In step S406, it is determined to close the
ステップＳ４０２では、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されているか否かを判定する。具体的には、ステップＳ４０２では、エアコンスイッチ６０ａが投入（ＯＮ）されている場合、あるいは、風量設定スイッチ６０ｅによって空調用送風機３２に送風能力を発揮させている場合に、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていると判定する。
In step S402, it is determined whether or not the occupant is required to perform air conditioning in the vehicle interior. Specifically, in step S402, when the
ステップＳ４０２にて、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていないと判定された場合は、ステップＳ４０３へ進む。乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていない場合は、車室内の空調への影響を考慮することなく電池冷却を実行することができる。そこで、ステップＳ４０３では、電池冷却作動が許可されて、ステップＳ４０５へ進む。 If it is determined in step S402 that the occupant is not required to perform air conditioning in the vehicle interior, the process proceeds to step S403. If the occupants do not require air conditioning in the vehicle interior, battery cooling can be performed without considering the effect on air conditioning in the vehicle interior. Therefore, in step S403, the battery cooling operation is permitted, and the process proceeds to step S405.
電池冷却作動が許可されたこと、あるいは、電池冷却作動が禁止されたことは、専用の制御フラグに記憶される。このことは他の制御ステップにおいても同様である。 The fact that the battery cooling operation is permitted or the battery cooling operation is prohibited is stored in the dedicated control flag. This also applies to other control steps.
ステップＳ４０２にて、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていると判定された場合は、ステップＳ４０４へ進む。乗員によって車室内の空調を行うことが要求されている場合は、車室内の空調が実行されている。従って、電池冷却を実行すると、冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量が増加した際に、空調用蒸発器１６へ流入する冷媒流量が低下して、空調用送風空気の温度や湿度が上昇してしまうおそれがある。
If it is determined in step S402 that the occupant is required to air-condition the vehicle interior, the process proceeds to step S404. If the occupants require air conditioning in the passenger compartment, air conditioning in the passenger compartment is being performed. Therefore, when battery cooling is executed, when the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporator increases, the flow rate of the refrigerant flowing into the
すなわち、車室内の空調が実行されている際に、同時に電池冷却を実行すると乗員の空調フィーリングが悪化してしまうおそれがある。そこで、ステップＳ４０４では、ステップＳ２で読み込んだ操作パネル６０の操作信号、およびステップＳ３で読み込んだセンサ群の検出信号に基づいて、予め定めた制御マップを参照して、電池冷却作動の可否（すなわち、許可あるいは禁止）を決定する。
That is, if the battery cooling is performed at the same time as the air conditioning in the vehicle interior is being executed, the air conditioning feeling of the occupant may be deteriorated. Therefore, in step S404, based on the operation signal of the
電池冷却作動の可否決定用の制御マップでは、窓ガラスの防曇性や車室内の快適性を確保できるように、電池冷却作動の可否を決定して、ステップＳ４０３へ進む。 In the control map for determining whether or not the battery cooling operation is possible, the possibility of the battery cooling operation is determined and the process proceeds to step S403 so as to ensure the anti-fog property of the window glass and the comfort in the vehicle interior.
例えば、乗員が吹出口モードの切替スイッチ６０ｄを操作したことによって、デフロスタモードに切り替えている際であって、かつ、空調用蒸発器温度ＴＥが目標空調用蒸発器温度ＴＥＯよりも高くなっている場合等には、電池冷却作動を禁止する。
For example, when the occupant operates the air outlet
デフロスタモードに切り替えられている場合には、車両の環境条件が、窓ガラスに窓曇りを生じ易い条件になっており防曇要求が高くなっている。さらに、空調用蒸発器温度ＴＥが目標空調用蒸発器温度ＴＥＯより高くなっている場合は、空調用送風空気の充分な除湿がなされておらず防曇性を確保しにくくなると判定されるからである。 When the mode is switched to the defroster mode, the environmental condition of the vehicle is such that the window glass is likely to be fogged, and the anti-fog requirement is high. Further, when the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, it is judged that the air-conditioning blower air is not sufficiently dehumidified and it is difficult to secure anti-fog property. be.
また、例えば、内気温Ｔｒが予め定めた基準内気温ＫＴｒよりも高くなっており、かつ、空調用蒸発器温度ＴＥが目標空調用蒸発器温度ＴＥＯよりも高くなっている際等には、電池冷却作動を禁止する。 Further, for example, when the internal air temperature Tr is higher than the predetermined standard internal air temperature KTr and the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the battery is used. Prohibit cooling operation.
内気温Ｔｒが基準内気温ＫＴｒよりも高くなっている際には、車室内空調の快適性が低くなりやすい。さらに、空調用蒸発器温度ＴＥが目標空調用蒸発器温度ＴＥＯよりも高くなっている場合は、車室内空調の快適性が低くなっているからである。 When the internal air temperature Tr is higher than the standard internal air temperature KTr, the comfort of the vehicle interior air conditioning tends to be low. Further, when the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the comfort of the vehicle interior air conditioning is lowered.
さらに、電池冷却作動の可否決定用の制御マップでは、電池温度ＴＢがバッテリ７０の許容上限温度である基準許容温度ＫＴＢｍａｘを超えている場合には、窓ガラスの防曇性や車室内の快適性の確保に優先して、電池冷却作動を許可する。
Further, in the control map for determining whether or not the battery cooling operation is possible, when the battery temperature TB exceeds the standard allowable upper temperature KTBmax, which is the allowable upper limit temperature of the
ステップＳ４０５では、電池冷却作動が許可されているか否かが判定される。ステップＳ４０５にて、電池冷却作動が許可されていない（すなわち、電池冷却作動が禁止されている）と判定された場合は、ステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０５にて、電池冷却作動が許可されていると判定された場合は、ステップＳ４０７へ進む。ステップＳ４０７では、電池用電磁弁１４ｂを開くことが決定されて、ステップＳ４０８へ進む。
In step S405, it is determined whether or not the battery cooling operation is permitted. If it is determined in step S405 that the battery cooling operation is not permitted (that is, the battery cooling operation is prohibited), the process proceeds to step S406. If it is determined in step S405 that the battery cooling operation is permitted, the process proceeds to step S407. In step S407, it is determined to open the
ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７にて電池用電磁弁１４ｂを開くことによって、電池用電磁弁１４ｂが閉じた状態から開いた状態に変化するか否かが判定される。ステップＳ４０８にて、電池用電磁弁１４ｂが閉じた状態から開いた状態に変化すると判定された場合は、ステップＳ４０９へ進む。
In step S408, by opening the
ステップＳ４０９では、ステップＳ４０７にて電池用電磁弁１４ｂを開くことが決定されたことによって、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられたか否かが判定される。ステップＳ４０９にて、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられたと判定された場合は、ステップＳ４１０へ進む。
In step S409, it is determined in step S407 that the
ステップＳ４１０〜Ｓ４１２では、徐変制御が実行される。徐変制御は、空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられた際に、冷却用蒸発部である右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ流入する冷媒の流量を、時間経過に伴って徐々に増加させる制御である。
In steps S410 to S412, gradual change control is executed. In the gradual change control, when the air-conditioning independent cycle is switched to the air-conditioning battery cycle, the flow rate of the refrigerant flowing into the right-
具体的には、ステップＳ４１０では、徐変制御を実行する時間（以下、制限時間ＬＴｏｐという。）が決定されて、ステップＳ４１１へ進む。ステップＳ４１０では、図９の制御特性図に示すように、オイル回収制御が実行されていない通常運転時の制限時間ＬＴｏｐおよびオイル回収制御時の制限時間ＬＴｏｐを決定する。従って、ステップＳ４１０は、制限時間決定部である。また、オイル回収制御時とは、オイル回収制御の実行時である。 Specifically, in step S410, the time for executing the gradual change control (hereinafter, referred to as the time limit LTop) is determined, and the process proceeds to step S411. In step S410, as shown in the control characteristic diagram of FIG. 9, the time limit LTop during normal operation in which oil recovery control is not executed and the time limit LTop during oil recovery control are determined. Therefore, step S410 is a time limit determination unit. Further, the oil recovery control time is the execution time of the oil recovery control.
通常運転時の制限時間ＬＴｏｐについては、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、制限時間ＬＴｏｐが長くなるように決定する。これは、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が減少して、冷却用蒸発部の温度を低下させるために要する時間が長くなるからである。また、外気温Ｔａｍの低下に伴って、冷却用蒸発部の温度が不必要に低下してしまう可能性が高くなるからである。
Regarding the time limit LTop during normal operation, it is determined that the time limit LTop becomes longer as the outside air temperature Tam rises. This is because as the outside air temperature Tam rises, the amount of heat radiated from the high-pressure refrigerant in the
オイル回収制御時の制限時間ＬＴｏｐについては、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、制限時間ＬＴｏｐが短くなるように決定する。これは、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、冷凍機油が空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ等に滞留しにくくなるからである。
Regarding the time limit LTop at the time of oil recovery control, it is determined that the time limit LTop becomes shorter as the outside air temperature Tam rises. This is because the refrigerating machine oil is less likely to stay in the air-
ステップＳ４１１では、徐変制御時の減圧部（すなわち、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂ）の最大絞り開度（以下、制限開度ＬＤｏｐという。）が決定されて、ステップＳ４１２へ進む。ステップＳ４１１では、図１０の制御特性図に示すように、通常運転時の制限開度ＬＤｏｐおよびオイル回収制御時の制限開度ＬＤｏｐを決定する。従って、ステップＳ４１１は、制限開度決定部である。
In step S411, the maximum throttle opening (hereinafter referred to as the limiting opening LDop) of the pressure reducing unit (that is, the
制限開度ＬＤｏｐは、減圧部の全開時（つまり、１００％）に対する開度比率で定義される。 The limit opening LDop is defined as an opening ratio with respect to when the pressure reducing portion is fully opened (that is, 100%).
通常運転時の制限開度ＬＤｏｐについては、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、制限開度ＬＤｏｐが大きくなるように決定する。これは、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、凝縮器１２における高圧冷媒の放熱量が減少して、冷却用蒸発部の温度を低下させるために要する時間が長くなるからである。また、外気温Ｔａｍの低下に伴って、冷却用蒸発部の温度が不必要に低下してしまう可能性が高くなるからである。
The limit opening LDop during normal operation is determined so that the limit opening LDop increases as the outside air temperature Tam rises. This is because as the outside air temperature Tam rises, the amount of heat radiated from the high-pressure refrigerant in the
オイル回収制御時の制限開度ＬＤｏｐについては、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、制限開度ＬＤｏｐが小さくなるように決定する。これは、外気温Ｔａｍの上昇に伴って、冷凍機油が空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂに滞留しにくくなるからである。
The limit opening LDop during oil recovery control is determined so that the limit opening LDop becomes smaller as the outside air temperature Tam rises. This is because the refrigerating machine oil is less likely to stay in the air-
さらに、オイル回収制御時の制限開度ＬＤｏｐについては、少なくとも空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂに滞留している冷凍機油を圧縮機１１へ戻すことのできる範囲内で決定する。
Further, regarding the limited opening degree LDop at the time of oil recovery control, at least the refrigerating machine oil staying in the
ステップＳ４１２では、徐変制御時の減圧部の絞り開度ＯＤｏｐを決定して、ステップＳ４１４へ進む。ステップＳ４１２では、電池用電磁弁１４ｂが閉じた状態から開いた状態に変化したと判定されてからの切替経過時間Ｔｏｐに応じて、絞り開度ＯＤｏｐを変化させる。
In step S412, the throttle opening ODop of the decompression unit during the gradual change control is determined, and the process proceeds to step S414. In step S412, the aperture opening ODop is changed according to the switching elapsed time Top after it is determined that the
具体的には、ステップＳ４１２では、制限開度ＬＤｏｐ以下となる範囲で、減圧部の絞り開度ＯＤｏｐを増加させる。さらに、ステップＳ４１２では、単位時間当たりの絞り開度ＯＤｏｐの増加量が予め定めた基準増加量（本実施形態では、１秒当たりの増加量が最大開度の０．１％）となるように、減圧部の絞り開度ＯＤｏｐを増加させる。 Specifically, in step S412, the throttle opening ODop of the decompression unit is increased within the range of the limit opening LDop or less. Further, in step S412, the amount of increase in the aperture opening ODop per unit time is set to a predetermined reference increase amount (in the present embodiment, the amount of increase per second is 0.1% of the maximum opening degree). , Increase the throttle opening ODop of the decompression unit.
そして、切替経過時間Ｔｏｐが制限時間ＬＴｏｐに達する前に、絞り開度ＯＤｏｐが制限開度ＬＤｏｐに到達した場合は、切替経過時間Ｔｏｐが制限時間ＬＴｏｐに達する迄、絞り開度ＯＤｏｐが制限開度ＬＤｏｐに維持される。また、切替経過時間Ｔｏｐが、制限時間ＬＴｏｐに達した場合は、絞り開度ＯＤｏｐによらず、徐変制御を終了する。すなわち、制限開度ＬＤｏｐを１００％とする。 If the aperture opening ODop reaches the limit opening LDop before the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop, the aperture opening ODop is the limit opening until the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop. Maintained in LDop. When the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop, the gradual change control is terminated regardless of the aperture opening ODop. That is, the limit opening LDop is set to 100%.
一方、ステップＳ４０８にて、電池用電磁弁１４ｂが閉じた状態から開いた状態に変化していないと判定された場合は、ステップＳ４１３へ進む。また、ステップＳ４０９にて、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられていないと判定された場合は、ステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１３へ進んだ場合は、徐変制御を実行する必要がないので、制限開度ＬＤｏｐを１００％とする。
On the other hand, if it is determined in step S408 that the
図８に示すステップＳ４１４では、オイル回収制御が実行されているか否かが判定される。ステップＳ４１４にて、オイル回収制御が実行されていると判定された場合は、ステップＳ４１５へ進む。ステップＳ４１４にて、オイル回収制御が実行されていないと判定された場合は、ステップＳ４１６へ進む。 In step S414 shown in FIG. 8, it is determined whether or not the oil recovery control is executed. If it is determined in step S414 that the oil recovery control is being executed, the process proceeds to step S415. If it is determined in step S414 that the oil recovery control has not been executed, the process proceeds to step S416.
ステップＳ４１５およびステップＳ４１６では、着霜判定フラグの値を決定してステップＳ４１７へ進む。着霜判定フラグには、冷却用蒸発部に着霜が生じていると判定された場合は「有」が記憶される。また、冷却用蒸発部に着霜が生じていないと判定された場合は「無」が記憶される。 In step S415 and step S416, the value of the frost formation determination flag is determined, and the process proceeds to step S417. In the frost formation determination flag, "Yes" is stored when it is determined that frost formation has occurred in the cooling evaporation unit. If it is determined that no frost has formed on the cooling evaporation unit, "none" is stored.
ステップＳ４１５では、冷却用蒸発器温度の最低温度ＴＥＢｍｉｎが下降過程にある時は、最低温度ＴＥＢｍｉｎが予め定めた第１基準着霜温度ＫＴＥＢ１（本実施形態では、−５℃）以下となった際に、着霜判定フラグが「無」から「有」となる。また、冷却用蒸発器温度の最低温度ＴＥＢｍｉｎが上昇過程にある時は、最低温度ＴＥＢｍｉｎが予め定めた第２基準着霜温度ＫＴＥＢ２（本実施形態では、−３℃）以上となった際に、着霜判定フラグが「有」から「無」となる。 In step S415, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of falling, when the minimum temperature TEBmin becomes equal to or lower than the predetermined first reference frost temperature KTEB1 (-5 ° C in this embodiment). In addition, the frost formation judgment flag changes from "none" to "yes". Further, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of rising, when the minimum temperature TEBmin reaches the predetermined second reference frost temperature KTEB2 (-3 ° C in this embodiment) or higher, The frost formation judgment flag changes from "Yes" to "No".
第１基準着霜温度ＫＴＥＢ１と第２基準着霜温度ＫＴＥＢ２との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。 The difference between the first reference frost temperature KTEB1 and the second reference frost temperature KTEB2 is the hysteresis width for preventing control hunting.
ステップＳ４１６では、最低温度ＴＥＢｍｉｎが下降過程にある時は、最低温度ＴＥＢｍｉｎが予め定めた第３基準着霜温度ＫＴＥＢ３（本実施形態では、−１℃）以下となった際に、着霜判定フラグが「無」から「有」となる。また、冷却用蒸発器温度の最低温度ＴＥＢｍｉｎが上昇過程にある時は、最低温度ＴＥＢｍｉｎが予め定めた第４基準着霜温度ＫＴＥＢ４（本実施形態では、０℃）以上となった際に、着霜判定フラグが「有」から「無」となる。 In step S416, when the minimum temperature TEBmin is in the descending process, the frost formation determination flag is set when the minimum temperature TEBmin becomes the predetermined third reference frost temperature KTEB3 (-1 ° C. in the present embodiment) or less. Changes from "nothing" to "yes". Further, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of rising, when the minimum temperature TEBmin becomes the predetermined fourth reference frost temperature KTEB4 (0 ° C. in this embodiment) or higher, the temperature is set. The frost judgment flag changes from "Yes" to "No".
第３基準着霜温度ＫＴＥＢ３と第４基準着霜温度ＫＴＥＢ４との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。 The difference between the third reference frost temperature KTEB3 and the fourth reference frost temperature KTEB4 is the hysteresis width for preventing control hunting.
また、本実施形態では、右側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＲおよび左側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＬのうち低い方の値を、冷却用蒸発器温度の最低温度ＴＥＢｍｉｎとしている。 Further, in the present embodiment, the lower value of the right side cooling evaporator temperature TEBR and the left side cooling evaporator temperature TEBL is set as the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature.
さらに、第１基準着霜温度ＫＴＥＢ１は、第３基準着霜温度ＫＴＥＢ３よりも低い温度に設定されている。第２基準着霜温度ＫＴＥＢ２は、第４基準着霜温度ＫＴＥＢ４よりも低い温度に設定されている。このため、オイル回収制御の実行中は、通常運転時よりも着霜判定フラグが「有」になりにくくなっている。 Further, the first reference frost temperature KTEB1 is set to a temperature lower than the third reference frost temperature KTEB3. The second reference frost temperature KTEB2 is set to a temperature lower than the fourth reference frost temperature KTEB4. Therefore, during the execution of the oil recovery control, the frost formation determination flag is less likely to be “Yes” than during the normal operation.
ステップＳ４１７では、着霜判定フラグを用いて、冷却用蒸発部に着霜が生じているか否かを判定する。ステップＳ４１７にて、着霜判定フラグが「有」になっている場合は、ステップＳ４１８へ進む。ステップＳ４１８では、減圧部（すなわち、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂ）を全閉（０％）とする。これにより、冷却用蒸発部へ冷媒が流入しなくなり、冷却用蒸発部の除霜がなされる。
In step S417, it is determined whether or not frost formation has occurred in the cooling evaporation portion by using the frost formation determination flag. If the frost formation determination flag is "Yes" in step S417, the process proceeds to step S418. In step S418, the pressure reducing portion (that is, the
ステップＳ４１７にて、着霜判定フラグが「無」になっている場合は、ステップＳ４１９へ進む。ステップＳ４１９では、右側電池用膨張弁１８ａの右側絞り開度ＯＤＲを決定して、ステップＳ４２０へ進む。右側絞り開度ＯＤＲは、右側電池用蒸発器１９ａの出口側の冷媒の右側過熱度ＳＨＢＲが、予め定めた目標冷却側過熱度ＳＨＢＯ（本実施形態では、１０℃）に近づくように決定される。
If the frost formation determination flag is "none" in step S417, the process proceeds to step S419. In step S419, the right throttle opening ODR of the
具体的には、ステップＳ４１９では、右側絞り開度ＯＤＲの右側変化量ｆＲ（右側過熱度）を決定する。本実施形態では、図８のステップＳ４１９に記載された制御特性図に示すように、右側過熱度ＳＨＢＲから目標冷却側過熱度ＳＨＢＯ（本実施形態では、１０℃）を減算した値の増加に伴って、右側変化量ｆＲ（右側過熱度）を増加させるように決定する。 Specifically, in step S419, the right side change amount fR (right side superheat degree) of the right side aperture opening ODR is determined. In the present embodiment, as shown in the control characteristic diagram described in step S419 of FIG. 8, as the value obtained by subtracting the target cooling side superheat degree SHBO (10 ° C. in the present embodiment) from the right side superheat degree SHBR increases. Therefore, it is determined to increase the right side change amount fR (right side superheat degree).
さらに、ステップＳ４１９では、前回の右側絞り開度ＯＤＲに右側変化量ｆＲ（右側過熱度）を加えた値、並びに、ステップＳ４１２にて決定された通常作動時の徐変制御中の絞り開度ＯＤｏｐのうち、小さい方の値を右側絞り開度ＯＤＲとする。 Further, in step S419, the value obtained by adding the right side change amount fR (right side superheat degree) to the previous right side aperture opening ODR, and the aperture opening ODop during the gradual change control during normal operation determined in step S412. The smaller value is defined as the right aperture opening ODR.
ステップＳ４２０では、左側電池用膨張弁１８ｂの左側絞り開度ＯＤＬを決定して、ステップＳ１５へ進む。左側絞り開度ＯＤＬは、基本的に右側絞り開度ＯＤＲと同等の値に決定される。つまり、左側絞り開度ＯＤＬは、右側絞り開度ＯＤＲの決定に同期して、右側絞り開度ＯＤＲと同等の増減量となるように決定される。
In step S420, the left throttle opening ODL of the
但し、左側電池用蒸発器１９ｂの出口側の冷媒の左側過熱度ＳＨＢＬと右側過熱度ＳＨＢＲが乖離した際には、左側電池用膨張弁１８ｂの絞り開度を補正する。具体的には、ステップＳ４２０では、図８のステップＳ４２０に記載された制御特性図に示すように、左側過熱度ＳＨＢＬから右側過熱度ＳＨＢＲを減算した値の増加に伴って、左側補正量を増加させるように決定する。
However, when the left superheat degree SHBL and the right side superheat degree SHBR of the refrigerant on the outlet side of the left
本実施形態では、左側過熱度ＳＨＢＬから右側過熱度ＳＨＢＲを減算した値が基準範囲内（本実施形態では、−５℃以上かつ＋５℃以下）の場合には、左側補正量を０にしている。つまり、右側電池用蒸発器１９ａと左側電池用蒸発器１９ｂとの過熱度の差があっても、バッテリ７０の冷却が不均一にならない程度であれば右側電池用膨張弁１８ａの目標開度と左側電池用膨張弁１８ｂの目標開度とを同じにしている。
In the present embodiment, when the value obtained by subtracting the right superheat degree SHBR from the left superheat degree SHBL is within the reference range (in this embodiment, −5 ° C. or higher and + 5 ° C. or lower), the left side correction amount is set to 0. .. That is, even if there is a difference in the degree of superheat between the right-
そして、ステップＳ４２０では、前回の右側絞り開度ＯＤＲに右側変化量ｆＲ（右側過熱度）および左側補正量を加えた値、並びに、ステップＳ４１２にて決定された通常作動時の徐変制御中の絞り開度ＯＤｏｐのうち、小さい方の値を左側絞り開度ＯＤＬとする。右側過熱度ＳＨＢＲおよび左側過熱度ＳＨＢＬは、右側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＲ、左側冷却用蒸発器温度ＴＥＢＬおよび冷却用蒸発器圧力ＰＥＢから導出される。 Then, in step S420, the value obtained by adding the right side change amount fR (right side superheat degree) and the left side correction amount to the previous right side aperture opening ODR, and the gradual change control during normal operation determined in step S412 are being performed. The smaller value of the aperture opening ODop is defined as the left aperture opening ODL. The right superheat degree SHBR and the left side superheat degree SHBL are derived from the right side cooling evaporator temperature TEBR, the left side cooling evaporator temperature TEBL, and the cooling evaporator pressure PEB.
次に、ステップＳ１５では、外気ファン１２ａの稼働率（すなわち、外気の送風量）を決定する。外気ファン１２ａの送風量については、高圧側の冷媒圧力Ｐｈに基づいて決定する。具体的には、冷媒圧力Ｐｈの上昇に伴って、外気ファン１２ａの稼働率を上昇させて、送風量を増加させる。
Next, in step S15, the operating rate of the
次に、ステップＳ１６では、上述のステップＳ５〜Ｓ１５で決定された制御状態が得られるように、制御装置５０より各種制御対象機器に対して、制御信号および制御電圧が出力される。次に、ステップＳ１７では、制御周期τ（本実施形態では、２５０ｍｓ）の間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻る。
Next, in step S16, the
ここで、本実施形態のように、冷媒に冷凍機油が混入されている冷凍サイクル装置では、冷媒回路内に冷凍機油が滞留してしまうことがある。特に、液相冷媒を蒸発させる空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ内には、冷凍機油が滞留しやすい。このような冷凍機油の滞留は、空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂの熱交換性能を低下させてしまう。
Here, in the refrigerating cycle apparatus in which the refrigerating machine oil is mixed in the refrigerant as in the present embodiment, the refrigerating machine oil may stay in the refrigerant circuit. In particular, the refrigerating machine oil tends to stay in the air-
そこで、本実施形態の車両用空調装置１では、冷凍サイクル装置１０の空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ内等に滞留した冷凍機油を圧縮機１１へ戻すためのオイル回収制御を実行することができる。オイル回収制御については、図１１を用いて説明する。図１１に示すオイル回収制御用の制御処理は、図５に示すメインルーチンの制御処理と並行して実行される。
Therefore, in the vehicle air-conditioning device 1 of the present embodiment, the refrigerating machine oil accumulated in the air-
まず、ステップＳ８０１では、空調用蒸発器１６にて空調用送風空気を冷却する空調運
転の開始時であるか否かが判定される。具体的には、ステップＳ８０１では、エアコンスイッチ６０ａが非投入（ＯＦＦ）の状態から投入（ＯＮ）された時を空調運転の開始時と判定する。
First, in step S801, it is determined whether or not it is the start of the air conditioning operation in which the air conditioning blower air is cooled by the
従って、空調運転の開始時とは、空調用電磁弁１４ａが閉じた状態から開いた状態になった時である。なた、車両システムの起動時に、既にエアコンスイッチ６０ａが投入されている場合は、車両システムの起動時が空調運転の開始時となる。
Therefore, the start of the air conditioning operation is the time when the air
ステップＳ８０１にて、空調運転の開始時であると判定された場合は、ステップＳ８０２へ進む。ステップＳ８０１にて、空調運転の開始時ではないと判定された場合は、ステップＳ８０６へ進む。 If it is determined in step S801 that the air conditioning operation has started, the process proceeds to step S802. If it is determined in step S801 that it is not the start of the air conditioning operation, the process proceeds to step S806.
ここで、空調運転の開始時でない場合は、既に車室内の空調が行われている可能性があり、オイル回収制御を実行すると、車室内の空調に影響を及ぼす可能性がある。そこで、ステップＳ８０６では、オイル回収制御を実行しないことが決定されて、オイル回収制御用の制御処理を終了する。 Here, if it is not the start of the air conditioning operation, it is possible that the air conditioning in the vehicle interior has already been performed, and if the oil recovery control is executed, the air conditioning in the vehicle interior may be affected. Therefore, in step S806, it is determined not to execute the oil recovery control, and the control process for the oil recovery control is terminated.
ステップＳ８０２では、トリップカウンタＴｃｎｔが予め定めた基準回数ＫＴｃｎｔ（本実施形態では、５回）以上となっているか否かが判定される。ステップＳ８０２にて、トリップカウンタＴｃｎｔが基準回数ＫＴｃｎｔ以上になっていると判定された場合は、ステップＳ８０３へ進む。ステップＳ８０２にて、トリップカウンタＴｃｎｔが基準回数ＫＴｃｎｔ以上になっていないと判定された場合は、ステップＳ８０６へ進む。 In step S802, it is determined whether or not the trip counter Tcnt is equal to or more than a predetermined reference number of times KTct (5 times in this embodiment). If it is determined in step S802 that the trip counter Tcnt is equal to or greater than the reference number of times KTct, the process proceeds to step S803. If it is determined in step S802 that the trip counter Tctnt is not equal to or greater than the reference number of times KTctt, the process proceeds to step S806.
ステップＳ８０３では、電池冷却作動が許可されているか否か判定される。ステップＳ８０３にて、電池冷却作動が許可されていないと判定された場合は、ステップＳ８０４へ進む。ステップＳ８０３にて、電池冷却作動が許可されていると判定された場合は、ステップＳ８０６へ進む。 In step S803, it is determined whether or not the battery cooling operation is permitted. If it is determined in step S803 that the battery cooling operation is not permitted, the process proceeds to step S804. If it is determined in step S803 that the battery cooling operation is permitted, the process proceeds to step S806.
ここで、空調運転が開始された状態で、電池冷却作動が許可されている場合は、空調用蒸発器１６だけでなく、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂにも冷媒が供給される。従って、オイル回収制御を実行しなくても、空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ内に滞留した冷凍機油を圧縮機１１へ戻すことができる。
Here, when the battery cooling operation is permitted while the air conditioning operation is started, the refrigerant is supplied not only to the
ステップＳ８０４では、ステップＳ４１７と同様に、着霜判定フラグを用いて、冷却用蒸発部に着霜が生じているか否かを判定する。ステップＳ８０４にて、着霜判定フラグが「無」と判定された際は、ステップＳ８０５へ進む。ステップＳ８０４にて、着霜判定フラグが「有」と判定された際は、ステップＳ８０６へ進む。 In step S804, similarly to step S417, it is determined whether or not frost formation has occurred in the cooling evaporation portion by using the frost formation determination flag. When the frost formation determination flag is determined to be "none" in step S804, the process proceeds to step S805. When the frost formation determination flag is determined to be "Yes" in step S804, the process proceeds to step S806.
ステップＳ８０５では、オイル回収制御を実行して、ステップＳ８０７へ進む。具体的には、オイル回収制御では、電池用電磁弁１４ｂを開き、ステップＳ１３で決定された回転数で圧縮機１１を作動させる。つまり、オイル回収制御では、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられて、空調用蒸発部および冷却用蒸発部に冷媒を流通させる。
In step S805, the oil recovery control is executed, and the process proceeds to step S807. Specifically, in the oil recovery control, the
また、オイル回収制御が実行されているか否かは、専用の制御フラグに記憶される。従って、専用の制御フラグにオイル回収制御が実行されていることが記憶されていない場合は、オイル回収制御が実行されていない通常運転となる。 Further, whether or not the oil recovery control is executed is stored in a dedicated control flag. Therefore, if it is not stored in the dedicated control flag that the oil recovery control is executed, the normal operation is performed in which the oil recovery control is not executed.
ステップＳ８０７では、オイル回収制御が完了したか否かが判定される。具体的には、ステップＳ８０７では、オイル回収制御の実行時間が、ステップＳ４１０にて決定された
オイル回収制御時の制限時間ＬＴｏｐに達したか否かが判定される。そして、オイル回収制御の実行時間が、制限時間ＬＴｏｐに達している際には、オイル回収制御が完了したと判定される。
In step S807, it is determined whether or not the oil recovery control is completed. Specifically, in step S807, it is determined whether or not the execution time of the oil recovery control has reached the time limit LTop at the time of oil recovery control determined in step S410. Then, when the execution time of the oil recovery control reaches the time limit LTop, it is determined that the oil recovery control is completed.
ステップＳ８０７にて、オイル回収制御が完了したと判定された際には、ステップＳ８０８へ進む。ステップＳ８０８では、トリップカウンタＴｃｎｔをリセットして（すなわち、トリップカウンタＴｃｎｔを０回に設定して）、ステップＳ８０１へ戻る。ステップＳ８０７にて、オイル回収制御が完了していないと判定された際には、トリップカウンタＴｃｎｔの値を維持したまま、再びステップＳ８０１へ戻る。 When it is determined in step S807 that the oil recovery control is completed, the process proceeds to step S808. In step S808, the trip counter Tctt is reset (that is, the trip counter Tctnt is set to 0 times), and the process returns to step S801. When it is determined in step S807 that the oil recovery control has not been completed, the process returns to step S801 again while maintaining the value of the trip counter Tct.
上述したステップＳ８０１〜ステップＳ８０４の制御から明らかなように、オイル回収制御は、空調運転の開始時に実行される。つまり、オイル回収制御は、乗員の操作によって空調用蒸発器１６にて空調用送風空気の冷却を行うことが要求された時に実行される。換言すると、オイル回収制御は、空調用蒸発器１６にて、空調用送風空気の冷却を開始する際に実行される。
As is clear from the controls in steps S801 to S804 described above, the oil recovery control is executed at the start of the air conditioning operation. That is, the oil recovery control is executed when it is required that the air-
このため、本実施形態の車両用空調装置１では、図１２の図表に示すように冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が切り替えられる。
Therefore, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the refrigerant circuit of the
そして、冷凍サイクル装置１０が空調単独サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させるとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させることを禁止する空調モードの運転が実行される。
Then, when the refrigerating
空調モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、凝縮器１２へ流入する。凝縮器１２へ流入した高圧冷媒は、外気ファン１２ａから送風された外気と熱交換して凝縮する。凝縮器１２にて凝縮した冷媒は、レシーバ１２ｂにて気液分離される。
In the
レシーバ１２ｂから流出した液相冷媒は、電池用電磁弁１４ｂが閉じているので、分岐部１３ａおよび空調用電磁弁１４ａを介して空調用膨張弁１５へ流入して減圧される。空調用膨張弁１５にて減圧された低圧冷媒は、空調用蒸発器１６へ流入する。
Since the
空調用蒸発器１６へ流入した冷媒は、空調用送風機３２から送風された空調用送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、空調用送風空気が冷却される。空調用蒸発器１６から流出した冷媒は、逆止弁１７および合流部１３ｂを介して圧縮機１１へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the air-
空調モードの高温側熱媒体回路２０では、高温側水ポンプ２１から圧送された熱媒体が、水加熱ヒータ２２にて加熱される。水加熱ヒータ２２によって加熱された熱媒体は、ヒータコア２３へ流入する。ヒータコア２３へ流入した熱媒体は、空調用蒸発器１６にて冷却された空調用送風空気と熱交換する。これにより、空調用送風空気が再加熱される。
In the high temperature side
ヒータコア２３から流出した熱媒体は、リザーブタンク２４を介して、高温側水ポンプ２１に吸入され、再び圧送される。
The heat medium flowing out of the
空調モードの室内空調ユニット３０では、内外気切替装置３３から流入した空気が空調用送風機３２へ吸入される。空調用送風機３２から送風された空調用送風空気は、空調用蒸発器１６へ流入して冷却される。空調用蒸発器１６にて冷却された空調用送風空気の一部は、エアミックスドア３４の開度に応じてヒータコア２３にて再加熱される。
In the indoor
ヒータコア２３にて加熱された空調用送風空気と冷風バイパス通路３５を通過した空調用送風空気は、混合空間３６にて混合されて目標吹出温度ＴＡＯに近づく。そして、混合空間３６にて適切な温度に調整された空調用送風空気が、吹出口モードに応じて、車室内の適切な場所へ吹き出される。これにより、車室内の快適な空調が実現される。
The air-conditioning air blown air heated by the
また、冷凍サイクル装置１０が電池単独サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させることを禁止するとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる冷却モードの運転が実行される。
Further, when the refrigerating
冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、空調単独サイクルと同様に、凝縮器１２にて凝縮した冷媒が、レシーバ１２ｂにて気液分離される。レシーバ１２ｂから流出した液相冷媒は、空調用電磁弁１４ａが閉じているので、分岐部１３ａおよび電池用電磁弁１４ｂを介して電池側分岐部１３ｃへ流入する。
In the refrigerating
電池側分岐部１３ｃの一方の流出口から流出した冷媒は、右側電池用膨張弁１８ａへ流入して減圧される。右側電池用膨張弁１８ａにて減圧された低圧冷媒は、右側電池用蒸発器１９ａへ流入する。
The refrigerant flowing out from one outlet of the battery-
右側電池用蒸発器１９ａへ流入した冷媒は、冷却用送風機４２から送風された冷却用送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、冷却用送風空気が冷却される。右側電池用蒸発器１９ａから流出した冷媒は、電池側合流部１３ｄおよび合流部１３ｂを介して圧縮機１１へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
電池側分岐部１３ｃの他方の流出口から流出した冷媒は、左側電池用膨張弁１８ｂへ流入して減圧される。左側電池用膨張弁１８ｂにて減圧された低圧冷媒は、左側電池用蒸発器１９ｂへ流入する。
The refrigerant flowing out from the other outlet of the battery-
左側電池用蒸発器１９ｂへ流入した冷媒は、冷却用送風機４２から送風された冷却用送風空気と熱交換して蒸発する。これにより、冷却用送風空気が冷却される。左側電池用蒸発器１９ｂから流出した冷媒は、電池側合流部１３ｄおよび合流部１３ｂを介して圧縮機１１へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
冷却モードの電池パック４０では、電池用空間４５内の空気が冷却用送風機４２へ吸入される。冷却用送風機４２から送風された冷却用送風空気は、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ流入して冷却される。
In the
右側電池用蒸発器１９ａにて冷却された冷却用送風空気は、右側空気通路４４ａを介して電池用空間４５へ導かれ、バッテリ７０の右側に吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの一方の端面が冷却される。左側電池用蒸発器１９ｂにて冷却された冷却用送風
空気は、左側空気通路４４ｂを介して電池用空間４５へ導かれ、バッテリ７０の左側に吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの他方の端面が冷却される。
The cooling blown air cooled by the
また、冷凍サイクル装置１０が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させるとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる空調冷却モードの運転が実行される。
Further, when the refrigerating
空調冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、空調単独サイクルおよび電池単独サイクルと同様に、凝縮器１２にて凝縮した冷媒が、レシーバ１２ｂにて気液分離される。レシーバ１２ｂから流出した液相冷媒は、分岐部１３ａへ流入する。
In the refrigerating
分岐部１３ａの一方の流出口から流出した冷媒は、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に、空調用電磁弁１４ａを介して空調用膨張弁１５へ流入する。そして、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に、空調用蒸発器１６にて空調用送風空気が冷却される。
The refrigerant flowing out from one outlet of the
分岐部１３ａの他方の流出口から流出した冷媒は、電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に、電池用電磁弁１４ｂを介して電池側分岐部１３ｃへ流入する。そして、電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂにて冷却用送風空気が冷却される。
The refrigerant flowing out from the other outlet of the
空調冷却モードの高温側熱媒体回路２０および室内空調ユニット３０では、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に作動する。従って、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際にも、適切に温度調整された空調用送風空気が、車室内の適切な箇所に吹き出され、車室内の快適な空調が実現される。
The high-temperature side
空調冷却モードの電池パック４０では、各構成機器が電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に作動する。従って、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際にも、バッテリ７０を冷却することができる。
In the
さらに、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂに冷媒を流通させることができる。従って、オイル回収制御を実行するために必要な流量の冷媒を循環させることで、空調用蒸発器１６、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂに滞留した冷媒を圧縮機１１へ戻すことができる。
Further, when the refrigerant circuit of the
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１では、冷凍サイクル装置１０が冷媒回路を切り替えることによって、車室内の空調およびバッテリ７０の冷却を行うことができる。さらに、バッテリ７０を冷却する際には、冷凍サイクル装置１０の生成した冷熱を利用して充分な冷却を行うことができる。
As described above, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the refrigerating
ところで、本実施形態の車両用空調装置１では、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内にも冷媒配管１００が配置されている。さらに、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が空調電池サイクルあるいは電池単独サイクルに切り替えられると、収容空間４０ａ内の冷媒配管１００に低温の低圧冷媒が流通して、冷媒配管１００自体の温度も低下してしまう。
By the way, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the
このため、収容空間４０ａ内の空気中の水分が冷媒配管１００の外表面に凝縮してしまうことがある。そして、冷媒配管１００の外表面に凝縮した凝縮水によって、バッテリ７０が被水してしまうと、バッテリ７０のショート等を招く原因となる。このようなショートは、バッテリ７０の性能や耐久寿命に悪影響を及ぼす。
Therefore, the moisture in the air in the
これに対して、本実施形態の車両用空調装置１では、収容空間４０ａ内に配置された冷媒配管１００の外表面の全域に断熱部材２００が配置されている。これによれば、収容空間４０ａ内の空気中の水分が、冷媒配管１００の外表面で凝縮してしまうことを抑制することができる。仮に、冷媒配管１００の外表面で収容空間４０ａ内の空気中の水分の一部が凝縮しても断熱部材２００に吸水させることができる。
On the other hand, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the
従って、本実施形態の車両用空調装置１によれば、バッテリ７０の充分な冷却を実現しつつ、バッテリ７０の被水を抑制することができる。つまり、本実施形態の車両用空調装置１は、バッテリ７０の充分な冷却の実現とバッテリ７０の被水の抑制とを両立させた空調機能付きの電池冷却装置である。
Therefore, according to the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, it is possible to suppress the water exposure of the
ここで、本実施形態の断熱部材２００は、冷媒入口４１ａから減圧部である右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂへ至る冷媒配管１００にも配置されている。冷媒入口４１ａから減圧部へ至る冷媒配管１００には、比較的高温の高圧冷媒が流通する。
Here, the
従って、冷媒入口４１ａから減圧部へ至る冷媒配管１００の外表面に配置された断熱部材２００は、高圧冷媒が収容空間４０ａ内の空気に放熱してしまうことを抑制している。これによれば、収容空間４０ａ内の空気が高圧冷媒によって加熱されてしまうことを抑制して、効率的なバッテリ７０の冷却を行うことができる。
Therefore, the
また、本実施形態の断熱部材２００は、板状に形成されているとともに、冷媒配管１００の周囲を覆うように配置されている。さらに、断熱部材２００の端部同士の合わせ目２０１が、冷媒配管１００の中心部よりも上方側に配置されている。これによれば、仮に、合わせ目２０１が開いて露出した冷媒配管１００の外表面に凝縮水が発生しても、合わせ目２０１よりも下方側の断熱部材２００によって吸水させることができる。
Further, the
また、本実施形態の断熱部材２００は、多孔質エラストマーで形成されている。これによれば、断熱性と吸水性との双方を有する断熱部材を実現することができる。
Further, the
また、本実施形態の車両用空調装置１の冷却部は、冷却用蒸発部（すなわち、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂ）を有している。これによれば、冷却用流体とバッテリ７０とを直接熱交換させることなく、冷却用送風空気を介して、バッテリを７０を間接的に冷却することができる。従って、冷却用蒸発部にて発生した凝縮水によってバッテリ７０が被水してしまうことを抑制することができる。
Further, the cooling unit of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment has a cooling evaporation unit (that is, a right-
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、冷却用蒸発部の少なくとも一部が、バッテリ７０よりも下方側に配置されている。従って、冷却用蒸発部にて発生した凝縮水がバッテリ７０に滴下してしまうことを抑制することができる。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, at least a part of the cooling evaporation unit is arranged below the
また、本実施形態の車両用空調装置１では、冷却用蒸発部として、冷媒流れに対して並列的に接続された右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂを採用している。これによれば、収容空間４０ａ内に配置される冷媒配管１００の表面積を増加させることができる。すなわち、断熱部材２００を貼り付けることのできる面積を増加させることができる。従って、断熱部材２００の総吸水可能量を増加させることができる。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the right-
また、本実施形態の車両用空調装置１では、収容空間４０ａ内に配置された冷媒配管１００だけでなく、減圧部（すなわち、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂ）の外表面にも断熱部材２００が配置されている。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, not only the
これによれば、収容空間４０ａ内の空気中の水分が、減圧部の外表面で凝縮してしまうことを抑制することができる。仮に、減圧部の外表面で収容空間４０ａ内の空気中の水分の一部が凝縮しても断熱部材２００に吸水させることができる。従って、バッテリ７０の被水を抑制することができる。
According to this, it is possible to prevent the moisture in the air in the
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、減圧部の少なくとも一部が、バッテリ７０よりも下方側に配置されている。従って、仮に、減圧部の表面に凝縮水が発生しても、発生した凝縮水がバッテリ７０に滴下してしまうことを抑制することができる。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, at least a part of the decompression unit is arranged below the
また、本実施形態の車両用空調装置１では、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂへ流入する冷媒の流量を個別に調整できるように、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂを備えている。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the
そして、ステップＳ４１９、Ｓ４２０にて説明したように、右側過熱度ＳＨＢＲおよび左側過熱度ＳＨＢＬが、目標冷却側過熱度ＳＨＢＯに近づくように、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂの絞り開度を制御する。さらに、左側過熱度ＳＨＢＬから右側過熱度ＳＨＢＲを減算した値が基準範囲内である場合は、右側電池用膨張弁１８ａの目標開度と左側電池用膨張弁１８ｂの目標開度とを同じにしている。
Then, as described in steps S419 and S420, the right
これによれば、右側電池用蒸発器１９ａの絞り開度制御と左側電池用蒸発器１９ｂの絞り開度制御との間の制御ハンチングを抑制することができる。そして、右側電池用蒸発器１９ａおよび右側電池用蒸発器１９ａに接続された冷媒配管１００の温度、並びに、左側電池用蒸発器１９ｂおよび左側電池用蒸発器１９ｂに接続された冷媒配管１００の温度を、略同等な温度に安定化させることができる。
According to this, control hunting between the throttle opening degree control of the right
従って、仮に、冷媒配管１００の外表面に凝縮水が発生したとしても、一部の冷媒配管１００の外表面に局所的に凝縮水が発生してしまうことを抑制することができる。そして、略同等の温度となっている冷媒配管１００の外表面に配置された広範囲の断熱部材２００に均等に凝縮水を吸水させることができる。
Therefore, even if condensed water is generated on the outer surface of the
また、本実施形態の車両用空調装置１では、ステップＳ２０４にて説明したように、目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢの最高温度が、バッテリ７０を冷却可能な温度範囲で決定される。さらに、目標冷却用蒸発器温度ＴＥＯＢの最低温度は、収容空間４０ａ内の空気から凝縮した水分の総凝縮量が収容空間４０ａ内の断熱部材２００の総吸水可能量よりも少なくなる範囲で決定される。
Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, as described in step S204, the maximum temperature of the target cooling evaporator temperature TEOB is determined within a temperature range in which the
つまり、本実施形態の車両用空調装置１では、冷却用蒸発部へ流入させる低温の低圧冷媒の温度を、バッテリ７０の充分な冷却を実現しつつ、バッテリ７０の被水を抑制可能な温度に調整している。従って、より一層確実に、バッテリ７０の充分な冷却を実現しつつ、バッテリ７０の被水を抑制することができる。
That is, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the temperature of the low-temperature low-pressure refrigerant flowing into the cooling evaporation unit is set to a temperature at which the water immersion of the
また、本実施形態の車両用空調装置１では、ステップＳ４１０〜Ｓ４１２にて説明したように、徐変制御を実行する。徐変制御では、冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる際に、単位時間当たりの減圧部の絞り開度の増加量が基準増加量以下となるように、減圧部の絞り開度を制御している。 Further, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the gradual change control is executed as described in steps S410 to S412. In the gradual change control, when the refrigerant flows into the cooling evaporation section, the throttle opening of the decompression section is controlled so that the increase in the throttle opening of the decompression section per unit time is equal to or less than the reference increase amount. There is.
つまり、徐変制御では、空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられた際に、冷却用蒸発部へ流入する冷媒の流量を、時間経過に伴って徐々に増加させる。従って、徐変制御を実行することによって、減圧部よりも冷媒流れ下流側の冷媒配管１００および冷却用蒸発部における急速な温度低下を抑制することができる。
That is, in the gradual change control, when the air conditioning single cycle is switched to the air conditioning battery cycle, the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporation unit is gradually increased with the passage of time. Therefore, by executing the gradual change control, it is possible to suppress a rapid temperature drop in the
そこで、断熱部材２００の吸水スピードよりも凝縮水の発生スピードを遅らせるように、基準増加量を設定することで、凝縮水を断熱部材２００へ確実に吸水させることができる。ここで、断熱部材２００の吸水スピードとは、単位時間当たりの吸水量を意味し、凝縮水の発生スピードとは、単位時間当たりの凝縮水量を意味している。
Therefore, by setting the reference increase amount so that the generation speed of the condensed water is slower than the water absorption speed of the
さらに、空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられた際に、徐変制御を実行することによって、冷却用蒸発部に対して並列に接続された空調用蒸発器１６へ流入する冷媒流量の急減を抑制することができる。従って、乗員の空調フィーリングの悪化や防曇能力の低下を抑制することができる。
Further, when the air-conditioning single cycle is switched to the air-conditioning battery cycle, the gradual change control is executed to drastically reduce the flow rate of the refrigerant flowing into the air-
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、冷却部の構成を変更した例を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、図１３に示すように、低温側熱媒体回路９０を有している。さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、右側電池用膨張弁１８ａ、左側電池用膨張弁１８ｂ、右側電池用蒸発器１９ａ、左側電池用蒸発器１９ｂ等に代えて、電池用膨張弁１８ｃおよびチラー１９０を備えている。
(Second Embodiment)
In this embodiment, an example in which the configuration of the cooling unit is changed with respect to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 13, the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment has a low temperature side
電池用膨張弁１８ｃは、分岐部１３ａの他方の流出口から流出して、チラー１８０の冷媒通路へ流入する冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧部である。電池用膨張弁１８ｃは、チラー１９０の冷媒通路へ流入する冷媒流量を調整する流量調整部である。電池用膨張弁１８ｃの基本的構成は、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂと同様である。
The
チラー１９０は、電池用膨張弁１８ｃにて減圧された低圧冷媒と低温側熱媒体回路９０を循環する低温側熱媒体とを熱交換させて低温側熱媒体を冷却する熱交換器である。チラー１９０の冷媒通路の出口には、合流部１３ｂの他方の流入口側が接続されている。チラー１９０の熱媒体通路は、低温側熱媒体回路９０に接続されている。
The
低温側熱媒体回路９０は、冷却用送風空気と熱交換させる低温側熱媒体を循環させる回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体回路２０の熱媒体と同じ流体を採用することができる。低温側熱媒体回路９０は、低温側水ポンプ９１、右側クーラコア９２ａ、左側クーラコア９２ｂ等を有している。
The low temperature side
低温側水ポンプ９１は、チラー１９０の熱媒体通路へ向けて低温側熱媒体を圧送する。低温側水ポンプ９１の基本的構成は、高温側熱媒体回路２０の高温側水ポンプ２１と同様である。チラー１９０の熱媒体通路の出口は、電池用ケース４１に形成された熱媒体入口４１ｃを介して、収容空間４０ａの内部で熱媒体分岐部９３ａの流入口に接続されている。
The low temperature
熱媒体分岐部９３ａの一方の流出口には、右側クーラコア９２ａの入口側が接続されている。熱媒体分岐部９３ａの他方の流出口には、左側クーラコア９２ｂの入口側が接続されている。
The inlet side of the right
右側クーラコア９２ａは、チラー１９０の熱媒体通路にて冷却された低温側熱媒体と冷却用送風空気とを熱交換させて、冷却用送風空気を冷却する冷却用の熱交換器である。右側クーラコア９２ａは、第１実施形態で説明した右側電池用蒸発器１９ａと同様に、電池用ケース４１の冷却用空間４３に配置されている。
The right
従って、冷却用送風機４２から送風されて、右側クーラコア９２ａにて冷却された冷却用送風空気は、第１実施形態の右側電池用蒸発器１９ａにて冷却された冷却用送風空気と同様に、バッテリ７０の右側へ吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの一方の端面が冷却される。
Therefore, the cooling blast air blown from the cooling
左側クーラコア９２ｂは、チラー１９０の熱媒体通路にて冷却された低温側熱媒体と冷却用送風空気とを熱交換させて、冷却用送風空気を冷却する冷却用の熱交換器である。左側クーラコア９２ｂは、第１実施形態で説明した左側電池用蒸発器１９ｂと同様に、電池用ケース４１の冷却用空間４３に配置されている。
The left
従って、冷却用送風機４２から送風されて、左側クーラコア９２ｂにて冷却された冷却用送風空気は、第１実施形態の左側電池用蒸発器１９ｂにて冷却された冷却用送風空気と同様に、バッテリ７０の左側へ吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの他方の端面が冷却される。
Therefore, the cooling blast air blown from the cooling
右側クーラコア９２ａから流出した低温側熱媒体と左側クーラコア９２ｂから流出した低温側熱媒体は、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内に配置された熱媒体合流部９３ｂにて合流する。熱媒体分岐部９３ａおよび熱媒体合流部９３ｂは、分岐部１３ａ等と同様の三方継手である。従って、右側クーラコア９２ａと左側クーラコア９２ｂは、低温側熱媒体の流れに対して並列的に接続されている。
The low temperature side heat medium flowing out from the right
熱媒体合流部９３ｂの流出口には、電池用ケース４１に形成された熱媒体入口４１ｃを介して、低温側水ポンプ９１の吸入口側が接続されている。
The suction port side of the low temperature
従って、本実施形態では、チラー１９０、右側クーラコア９２ａ、左側クーラコア９２ｂ、冷却用送風機４２等によって、冷媒を蒸発させてバッテリ７０を冷却する冷却部が形成されている。低温側熱媒体回路９０を循環する低温側熱媒体が、バッテリ７０を冷却するために用いられる冷却用流体となる。低温側熱媒体回路９０の各構成機器を接続する金属製の熱媒体配管１０１が、流体配管となる。
Therefore, in the present embodiment, the
そして、熱媒体配管１０１のうち、収容空間４０ａ内に配置されている部位の全域の外表面には、第１実施形態と同様に、断熱部材２００が配置されている。その他の車両用空調装置１の構成は、第１実施形態と同様である。
Then, as in the first embodiment, the
次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。低温側熱媒体回路９０には、低温側水ポンプ９１が配置されている。そこで、ステップＳ１０では、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路が、空調電池サイクルあるいは電池単独サイクルに切り替えられている際には、予め定めた水圧送能力を発揮するように低温側水ポンプ９１を作動させる。
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment having the above configuration will be described. A low temperature
また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂが廃止されている。そこで、ステップＳ１４では、チラー１９０の冷媒通路の出口側の冷媒の過熱度ＳＨＣが目標冷却側過熱度ＳＨＢＯに近づくように、減圧部である電池用膨張弁１８ｃの絞り開度が制御される。その他の車両用空調装置１の基本的作動は、第１実施形態と同様である。
Further, in the
従って、本実施形態の車両用空調装置１では、車室内の快適な空調およびバッテリ７０の充分な冷却を行うことができる。さらに、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内に配置された熱媒体配管１０１の外表面の全域に断熱部材２００が配置されている。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、バッテリ７０の充分な冷却を実現しつつ、バッテリ７０の被水を抑制することができる。
Therefore, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, it is possible to perform comfortable air conditioning in the vehicle interior and sufficient cooling of the
（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、冷却部の構成を変更した例を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、図１４に示すように、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内に、電池用膨張弁１８ｃおよび冷却用熱交換部１９１が配置されている。冷却用熱交換部１９１は、電池用膨張弁１８ｃにて減圧された低圧冷媒と電池セルとを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させることによって、バッテリ７０を冷却する熱交換部である。
(Third Embodiment)
In this embodiment, an example in which the configuration of the cooling unit is changed with respect to the first embodiment will be described. In the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 14, a
冷却用熱交換部１９１は、板状に形成されている。冷却用熱交換部１９１の内部には、低圧冷媒を流通させる通路が形成されている。冷却用熱交換部１９１は、上面がバッテリ７０の底面に接触するように配置されている。
The cooling
従って、本実施形態では、冷却用熱交換部１９１等によって、冷媒を蒸発させてバッテリ７０を冷却する冷却部が形成されている。冷凍サイクル装置１０の冷媒が、バッテリ７０を冷却するために用いられる冷却用流体となる。冷凍サイクル装置１０の各構成機器を接続する金属製の冷媒配管１００が、流体配管となる。
Therefore, in the present embodiment, the cooling
そして、冷媒配管１００のうち、収容空間４０ａ内に配置されている部位の全域の外表面には、第１実施形態と同様に、断熱部材２００が配置されている。
Then, as in the first embodiment, the
さらに、本実施形態の電池用膨張弁１８ｃは、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内に、配置されている。電池用膨張弁１８ｃの外表面には、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂと同様に、断熱部材２００が配置されている。その他の車両用空調装置１の構成は、第１実施形態と同様である。
Further, the
次に、上記構成の本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１のステップＳ１４では、冷却用熱交換部１９１の出口側の冷媒の過熱度ＳＨＢが目標冷却側過熱度ＳＨＢＯに近づくように、減圧部である電池用膨張弁１８ｃの絞り開度が制御される。その他の車両用空調装置１の基本的作動は、第１実施形態と同様である。
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment having the above configuration will be described. In step S14 of the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, the
従って、本実施形態の車両用空調装置１では、車室内の快適な空調およびバッテリ７０の充分な冷却を行うことができる。さらに、電池用ケース４１の収容空間４０ａ内に配置された冷媒配管１００の外表面の全域に断熱部材２００が配置されている。これによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、バッテリ７０の充分な冷却を実現しつつ、バッテリ７０の被水を抑制することができる。
Therefore, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, it is possible to perform comfortable air conditioning in the vehicle interior and sufficient cooling of the
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
上述の実施形態では、電池冷却装置を車両用空調装置１に適用した例を説明したが、電池冷却装置の適用はこれに限定されない。空調装置に適用されることなく、バッテリ７０の冷却だけに用いられる電池冷却装置としてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the battery cooling device is applied to the vehicle air conditioner 1 has been described, but the application of the battery cooling device is not limited to this. It may be a battery cooling device used only for cooling the
上述の実施形態では、図３に示すように、断熱部材２００の寸法を流体配管（図３では、冷媒配管１００）の外径に適合させて接着しているが、これに限定されない。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the dimensions of the
断熱部材２００が流体配管の全周を覆うことができ、かつ、断熱部材２００の合わせ目２０１が冷媒配管１００の中心部よりも上方側に位置付けられていれば、図１５、図１６に示すように断熱部材２００の端部の一部同士が接着されていてもよい。なお、図１５、図１６は、第１実施形態で説明した図３に対応する断面図である。
As shown in FIGS. 15 and 16, if the
また、断熱部材２００を流体配管により強固に接着するために、断熱部材２００の少なくとも一部を断熱テープで巻き付けて固定してもよい。
Further, in order to firmly bond the
また、上述の実施形態では、流体配管のうち収容空間４０ａ内に配置されている部位の全域の外表面に断熱部材２００を配置した例を説明したが、これに限定されない。流体配管のうち収容空間４０ａ内に配置されている部位の一部に外表面に断熱部材２００を配置してもよい。電池用ケース４１の外部に配置された流体配管に断熱部材２００を配置してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the
冷凍サイクル装置１０は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、電池用電磁弁１４ｂを廃止して、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの有する全閉機能によって、分岐部１３ａの他方の流出口から電池側分岐部１３ｃの流入口へ至る冷媒通路を開閉してもよい。この場合は、右側電池用膨張弁１８ａおよび左側電池用膨張弁１８ｂの作動に充分な応答性が確保されていることが望ましい。
The
また、上述の第１実施形態では、冷却用蒸発部として、右側電池用蒸発器１９ａおよび左側電池用蒸発器１９ｂの２つを採用した例を説明したが、冷却用蒸発部の数量は限定されない。３つ以上の冷却用蒸発部を採用して、これらを互いに並列的に接続することで、断熱部材２００を貼り付けることのできる面積をより一層増加させることができる。そして、断熱部材２００の総吸水可能量をより一層増加させることができる。
Further, in the above-described first embodiment, an example in which two
また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０の冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等を採用してもよい。または、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which R1234yf is adopted as the refrigerant of the
また、高温側熱媒体回路２０および低温側熱媒体回路９０は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、上述の実施形態では、熱媒体および低温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、これに限定されない。熱媒体として、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用してもよい。
Further, the high temperature side
１０ 冷凍サイクル装置
１１ 圧縮機
１２ 放熱部（凝縮器）
１８ａ〜１８ｃ 減圧部（右側電池用膨張弁、左側電池用膨張弁、電池用膨張弁）
１９ａ、１９ｂ 冷却部（右側電池用蒸発器、左側電池用蒸発器）
１９０ 冷却部（チラー）
１９１ 冷却部（冷却用熱交換部）
４１ ケース（電池用ケース）
４０ａ 収容空間
１００、１０１ 流体配管（冷媒配管、熱媒体配管）
２００ 断熱部材
７０ バッテリ（電池）
10
18a-18c Pressure reducing unit (expansion valve for right side battery, expansion valve for left side battery, expansion valve for battery)
19a, 19b Cooling unit (Evaporator for right battery, Evaporator for left battery)
190 Cooling part (chiller)
191 Cooling unit (heat exchange unit for cooling)
41 case (battery case)
200
Claims (11)
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、
前記放熱部から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部（１８ａ〜１８ｃ）と、
前記減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させて電池（７０）を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ、４２、１９０、１９１）と、
気密性を有する収容空間（４０ａ）を形成するケース（４１）と、を備え、
前記冷却部の少なくとも一部および前記電池は、前記収容空間内に配置されており、
前記収容空間（４０ａ）内に配置されて、前記電池を冷却するために用いられる冷却用流体を流通させる流体配管（１００、１０１）の外表面には、前記収容空間内の空気と前記冷却用流体との熱交換を抑制するとともに吸水性を有する断熱部材（２００）が配置されている電池冷却装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant,
A heat radiating unit (12) that dissipates heat from the refrigerant discharged from the compressor, and
A decompression unit (18a to 18c) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heat radiating unit, and a decompression unit (18a to 18c).
A cooling unit (19a, 19b, 42, 190, 191) that evaporates the refrigerant decompressed by the decompression unit to cool the battery (70).
A case (41) forming an airtight accommodation space (40a) is provided.
At least a part of the cooling unit and the battery are arranged in the accommodation space.
The air in the accommodation space and the cooling fluid are on the outer surface of the fluid pipes (100, 101) arranged in the accommodation space (40a) and flowing the cooling fluid used for cooling the battery. A battery cooling device in which a heat insulating member (200) that suppresses heat exchange with a fluid and has water absorption is arranged.
前記断熱部材の端部同士の合わせた合わせ目（２０１）が、前記流体配管の中心部よりも上方側に配置されている請求項１に記載の電池冷却装置。 The heat insulating member arranged on the outer surface of the fluid pipe is formed in a plate shape and is arranged so as to cover the periphery of the fluid pipe.
The battery cooling device according to claim 1, wherein the joint (201) of the ends of the heat insulating member is arranged above the center of the fluid pipe.
前記冷却用流体は、前記冷媒である請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池冷却装置。 The cooling unit has cooling evaporation units (19a, 19b) that evaporate the refrigerant decompressed by the decompression unit to cool the cooling air blown air blown to the battery.
The battery cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling fluid is the refrigerant.
前記減圧部の外表面には、前記断熱部材（２００）が配置されている請求項４または５に記載の電池冷却装置。 The decompression unit is arranged in the accommodation space, and the decompression unit is arranged in the accommodation space.
The battery cooling device according to claim 4 or 5, wherein the heat insulating member (200) is arranged on the outer surface of the decompression unit.
前記減圧部は、複数の前記冷却用蒸発部へ流入する前記冷媒の流量を個別に調整可能に複数設けられており、
前記絞り開度制御部は、それぞれの前記冷却用蒸発部の出口側の前記冷媒の過熱度（ＳＨＢＲ、ＳＨＢＬ）が目標冷却側過熱度（ＳＨＢＯ）に近づくようにそれぞれの前記減圧部の絞り開度を制御し、
それぞれの前記冷却用蒸発部の出口側の前記冷媒の過熱度（ＳＨＢＲ、ＳＨＢＬ）同士の差が基準範囲内である場合、それぞれの前記減圧部の絞り開度を互いに同じにする請求項８に記載の電池冷却装置。 A throttle opening control unit (50b) for controlling the throttle opening of the decompression unit is provided.
A plurality of the decompression units are provided so that the flow rates of the refrigerants flowing into the plurality of cooling evaporation units can be individually adjusted.
The throttle opening control unit opens the throttle of each of the decompression units so that the superheat degree (SHBR, SHBL) of the refrigerant on the outlet side of each cooling evaporation unit approaches the target cooling side superheat degree (SHBO). Control the degree,
According to claim 8, when the difference between the superheat degrees (SHBR, SHBL) of the refrigerant on the outlet side of each of the cooling evaporation units is within the reference range, the throttle openings of the respective decompression units are made the same. The battery cooling device described.
前記絞り開度制御部は、前記冷却部へ前記冷媒を流入させる際に、単位時間当たりの前記減圧部の絞り開度の増加量が予め定めた基準増加量以下となるように、前記絞り開度を制御する請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電池冷却装置。 A throttle opening control unit (50b) for controlling the throttle opening of the decompression unit is provided.
When the refrigerant flows into the cooling unit, the throttle opening control unit opens the throttle so that the amount of increase in the throttle opening of the decompression unit per unit time is equal to or less than a predetermined reference increase amount. The battery cooling device according to any one of claims 1 to 10, wherein the degree is controlled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020036353A JP2021140906A (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Battery cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020036353A JP2021140906A (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Battery cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021140906A true JP2021140906A (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=77668889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020036353A Pending JP2021140906A (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Battery cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021140906A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116435656A (en) * | 2023-03-17 | 2023-07-14 | 梵智达科技(深圳)有限公司 | Energy storage battery box with efficient heat insulation structure |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020036353A patent/JP2021140906A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116435656A (en) * | 2023-03-17 | 2023-07-14 | 梵智达科技(深圳)有限公司 | Energy storage battery box with efficient heat insulation structure |
| CN116435656B (en) * | 2023-03-17 | 2024-05-03 | 梵智达科技(深圳)有限公司 | Energy storage battery box with efficient heat insulation structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9738133B2 (en) | Refrigeration cycle device | |
| WO2020203150A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP2021156567A (en) | Refrigeration cycle device | |
| WO2021100409A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP7155771B2 (en) | refrigeration cycle equipment | |
| JP6881383B2 (en) | Battery cooling device | |
| WO2022009713A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
| WO2021095338A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP2021140906A (en) | Battery cooling device | |
| JP7304243B2 (en) | vehicle air conditioner | |
| JP7404719B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP2021138238A (en) | Vehicular air conditioner | |
| JP2021037856A (en) | Air conditioner for vehicle | |
| JP7411359B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP7501001B2 (en) | Vehicle air conditioning system | |
| JP7360278B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP7379960B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP7300346B2 (en) | vehicle air conditioner | |
| JP7445374B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP2021139533A (en) | Vehicular air conditioner | |
| JP7467988B2 (en) | Vehicle air conditioning system | |
| JP7294000B2 (en) | vehicle air conditioner | |
| JP7379959B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP2021138236A (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| JP7382118B2 (en) | Vehicle air conditioner |