JP2021172240A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池用膨張弁の故障を検出することが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、車両に搭載されたヒートポンプシステムと、ヒートポンプシステムを制御するエアコンＥＣＵとを備える。ヒートポンプシステムは、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と電池用熱交換器と電池用の膨張弁とを含んでおり、圧縮機によって循環される冷媒の室内熱交換器での気化熱を利用して車室内を冷房可能に構成され、かつ、圧縮機によって循環される冷媒の電池用熱交換器での気化熱を利用して電池を冷却可能に構成されている。エアコンＥＣＵは、圧縮機の回転速度が所定値以上であり、かつ、電池の出入口の温度差がないと判定された場合に、電池用の膨張弁が故障していると判定するように構成されている。【選択図】図１０

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

従来、バッテリを冷却可能な車両用のヒートポンプシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のヒートポンプシステムは、乗員室の冷暖房を行うとともに、バッテリの冷却を行うように構成されている。このヒートポンプシステムは、室外熱交換器と、室内熱交換器と、コンプレッサと、中間熱交換器と、バッテリ冷却器とを備えている。そして、冷却モード時には、コンプレッサによって循環される冷媒が、室外熱交換器で凝縮されるとともに、室内熱交換器およびバッテリ冷却器で蒸発され、その冷媒の気化熱を利用して乗員室およびバッテリが冷やされる。なお、冷却モードでは、乗員室およびバッテリを、同時に冷やすことが可能であるとともに、選択的に冷やすことが可能である。加熱モード時には、コンプレッサによって循環される冷媒が、中間熱交換器で凝縮されるとともに、室外熱交換器で蒸発され、その冷媒の凝縮熱を利用して乗員室が暖められる。

特開２０１７−１７１２８４号公報

ここで、上記した従来のヒートポンプシステムでは、バッテリ用の膨張弁の故障について考慮されておらず、この点について改善の余地がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電池用膨張弁の故障を検出することが可能な車両用空調装置を提供することである。

本発明による車両用空調装置は、車両に搭載された冷凍サイクル装置と、冷凍サイクル装置を制御する制御装置とを備える。冷凍サイクル装置は、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と電池用熱交換器と電池用膨張弁とを含んでおり、圧縮機によって循環される冷媒の室内熱交換器での気化熱を利用して車室内を冷房可能に構成され、かつ、圧縮機によって循環される冷媒の電池用熱交換器での気化熱を利用して電池を冷却可能に構成されている。制御装置は、圧縮機の回転速度が所定値以上であり、かつ、電池の出入口の温度差がないと判定された場合に、電池用膨張弁が故障していると判定するように構成されている。なお、電池の出入口の温度差がないと判定された場合には、たとえば、電池の出入口の温度差がない場合に加えて、電池の出入口の温度差が小さい場合が含まれる。

このように構成することによって、電池用膨張弁の故障判定が行われることにより、電池用膨張弁の故障を検出することができる。

本発明の車両用空調装置によれば、電池用膨張弁の故障を検出することができる。

本実施形態による車両用空調装置のヒートポンプシステムの構成を示した図である。 本実施形態による車両用空調装置のエアコンＥＣＵを示したブロック図である。 図１のヒートポンプシステムにおける冷房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける直列除湿暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける並列除湿暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける電池単独冷却モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける冷房電池冷却モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 本実施形態のエアコンＥＣＵによる電池冷却が開始される際の膨張弁故障判定動作を説明するためのフローチャートである。 図９のステップＳ６の故障判定を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による車両用空調装置１００の構成について説明する。

車両用空調装置１００は、たとえば、車両走行用の駆動力源として内燃機関１１０および電動機（図示省略）を備えるプラグインハイブリッド車両に適用される。プラグインハイブリッド車両には電池パック１２０が搭載され、その電池パック１２０には電池１２１が収容されている。電池１２１は、充放電可能な高圧バッテリであり、車両走行用の電動機を駆動する電力を供給するとともに、その電動機で発電された電力を蓄電するように構成されている。車両用空調装置１００は、図１に示すように、ヒートポンプシステム１と、エアコンＥＣＵ２（図２参照）と、室内空調ユニット３とを備えている。

−ヒートポンプシステム−
ヒートポンプシステム１は、車室内の冷暖房を行うとともに、電池１２１の冷却を行うように構成されている。このヒートポンプシステム１の運転モードは、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モードなどを含んでいる。各運転モードの詳細については後述する。ヒートポンプシステム１は、熱媒体である冷媒が循環される冷媒回路１０と、熱媒体である冷却水が循環される冷却水回路２０とを含んでいる。なお、ヒートポンプシステム１は、本発明の「冷凍サイクル装置」の一例である。

［冷媒回路］
冷媒回路１０には、冷媒通路１０ａ〜１０ｉ、圧縮機１１、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３、室内熱交換器１４、アキュムレータ１５、電池用熱交換器１６ａ、１６ｂおよび膨張弁１７ａ〜１７ｄが設けられている。冷媒回路１０の冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が含まれている。

圧縮機１１は、気体状の冷媒を高温高圧で吐出することにより、冷媒回路１０において冷媒を循環させるように構成されている。圧縮機１１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。圧縮機１１の吐出口は、冷媒通路１０ａによって中間熱交換器１２の冷媒入口と接続されている。

中間熱交換器１２は、暖房モード時などにコンデンサとして機能して、冷却水回路２０の冷却水を暖めるために設けられている。中間熱交換器１２は、冷媒流通部および冷却水流通部を有し、冷媒流通部を流通する冷媒と冷却水流通部を流通する冷却水との間で熱交換するように構成されている。中間熱交換器１２の冷媒出口は、冷媒通路１０ｂによって室外熱交換器１３の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｂには、膨張弁１７ａが設けられている。

膨張弁１７ａは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、暖房モード時などに開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。なお、膨張弁１７ａは、冷房モード時などに開度が全開にされることにより、減圧作用が発揮されないようになっている。

室外熱交換器１３は、エンジンコンパートメントに配置され、内部を通過する冷媒と外気との間で熱交換するように構成されている。室外熱交換器１３は、たとえば、冷房モード時にコンデンサとして機能し、暖房モード時にエバポレータとして機能する。室外熱交換器１３の冷媒出口は、冷媒通路１０ｃによって室内熱交換器１４の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｃには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、逆止弁１８ａ、電磁弁１９ａおよび膨張弁１７ｂが設けられている。

逆止弁１８ａは、冷媒の逆流（室外熱交換器１３側に向かう流れ）を防止するために設けられている。電磁弁１９ａは、冷媒通路１０ｃを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。膨張弁１７ｂは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、冷房モード時などに開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。

室内熱交換器１４は、室内空調ユニット３のケーシング３３内に配置され、ケーシング３３内の送風空気を冷却および除湿するために設けられている。室内熱交換器１４は、冷房モード時などにエバポレータとして機能し、内部を通過する冷媒と送風空気との間で熱交換するように構成されている。室内熱交換器１４の冷媒出口は、冷媒通路１０ｄによってアキュムレータ１５の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｄには、蒸発圧力調整弁１４ａが設けられている。蒸発圧力調整弁１４ａは、室内熱交換器１４での冷媒の蒸発圧力を調整するために設けられている。

アキュムレータ１５は、冷媒の気液を分離するために設けられている。アキュムレータ１５の冷媒出口は、冷媒通路１０ｅによって圧縮機１１の吸入口と接続されている。このため、圧縮機１１には、気体状の冷媒のみが吸入されるようになっている。

冷媒通路１０ｆは、室内熱交換器１４を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｆの一方端部（上流側の端部）は、室外熱交換器１３の冷媒出口と逆止弁１８ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続され、冷媒通路１０ｆの他方端部（下流側の端部）は、蒸発圧力調整弁１４ａとアキュムレータ１５の冷媒入口との間の冷媒通路１０ｄに接続されている。冷媒通路１０ｆには、電磁弁１９ｂが設けられている。電磁弁１９ｂは、冷媒通路１０ｆを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。

冷媒通路１０ｇは、室外熱交換器１３を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｇの一方端部（上流側の端部）は、中間熱交換器１２の冷媒出口と膨張弁１７ａとの間の冷媒通路１０ｂに接続され、冷媒通路１０ｇの他方端部（下流側の端部）は、逆止弁１８ａと電磁弁１９ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続されている。冷媒通路１０ｇには、電磁弁１９ｃが設けられている。電磁弁１９ｃは、冷媒通路１０ｇを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。

冷媒通路１０ｈは、室内熱交換器１４を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｈの一方端部（上流側の端部）は、逆止弁１８ａと電磁弁１９ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続され、冷媒通路１０ｈの他方端部（下流側の端部）は、蒸発圧力調整弁１４ａとアキュムレータ１５の冷媒入口との間の冷媒通路１０ｄに接続されている。冷媒通路１０ｈには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、電磁弁１９ｄ、膨張弁１７ｃ、電池用熱交換器１６ａおよび逆止弁１８ｂが設けられている。

冷媒通路１０ｉは、電磁弁１９ｄおよび逆止弁１８ｂの間の冷媒通路１０ｈと並列に設けられている。冷媒通路１０ｉには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂが設けられている。

電磁弁１９ｄは、冷媒通路１０ｈを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード時に開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、本発明の「電池用膨張弁」の一例である。逆止弁１８ｂは、冷媒の逆流（電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂ側に向かう流れ）を防止するために設けられている。

電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池パック１２０内に配置され、電池パック１２０に収容された電池１２１を冷却するために設けられている。具体的には、電池用熱交換器１６ａが電池１２１ａを冷却するために設けられ、電池用熱交換器１６ｂが電池１２１ｂを冷却するために設けられている。すなわち、電池１２１は、電池用熱交換器１６ａによって冷却される電池１２１ａと、電池用熱交換器１６ｂによって冷却される電池１２１ｂとを含んでいる。

電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池パック１２０内に並列に設けられ、内部に冷媒が流通する冷媒流通部が形成されている。電池用熱交換器１６ａは、冷媒入口が膨張弁１７ｃに接続され、冷媒出口が逆止弁１８ｂに接続されている。電池用熱交換器１６ｂは、冷媒入口が膨張弁１７ｄに接続され、冷媒出口が逆止弁１８ｂに接続されている。電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード時にエバポレータとして機能し、その気化熱を利用して電池１２１ａおよび１２１ｂを冷やすように構成されている。たとえば、電池用熱交換器１６ａに電池１２１ａが載置されるとともに、電池用熱交換器１６ｂに電池１２１ｂが載置されており、電池１２１ａおよび１２１ｂがそれぞれ直接冷やされるようになっている。

なお、冷媒回路１０には、温度センサ４１〜４７ｂおよび圧力センサ４８および４９が設けられている。温度センサ４１は、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度を検出するために設けられている。温度センサ４２および圧力センサ４８は、それぞれ、中間熱交換器１２を通過した冷媒の温度および圧力を検出するために設けられている。温度センサ４３は、室外熱交換器１３を通過した冷媒の温度を検出するために設けられ、温度センサ４５は、室内熱交換器１４を通過した冷媒の温度を検出するために設けられている。温度センサ４４は、室内熱交換器１４の温度（蒸発器温度）を検出するために設けられている。温度センサ４６ａおよび４７ａは、電池用熱交換器１６ａを通過する前後の冷媒の温度を検出するために設けられ、温度センサ４６ｂおよび４７ｂは、電池用熱交換器１６ｂを通過する前後の冷媒の温度を検出するために設けられている。圧力センサ４９は、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂを通過した冷媒の圧力を検出するために設けられている。

［冷却水回路］
冷却水回路２０には、冷却水通路２０ａ〜２０ｄ、ウォータポンプ２１、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３が設けられている。

ウォータポンプ２１は、内燃機関１１０の停止時に冷却水回路２０において冷却水を循環させるように構成されている。ウォータポンプ２１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。ウォータポンプ２１の吐出口は、冷却水通路２０ａによって中間熱交換器１２の冷却水入口と接続されている。

中間熱交換器１２の冷却水出口は、冷却水通路２０ｂによって三方弁２２の冷却水入口と接続されている。なお、冷却水通路２０ｂには、中間熱交換器１２を通過した冷却水の温度を検出する温度センサ４０が設けられている。

三方弁２２は、冷却水の循環経路を切り替えるために設けられている。三方弁２２の冷却水出口の一方は、冷却水通路２０ｃによってヒータコア２３の冷却水入口と接続されている。

ヒータコア２３は、室内空調ユニット３のケーシング３３内に配置され、ケーシング３３内の送風空気を加熱するために設けられている。ヒータコア２３は、暖房モード時などに内部を通過する冷却水と送風空気との間で熱交換するように構成されている。ヒータコア２３の冷却水出口は、冷却水通路２０ｄによってウォータポンプ２１の吸入口と接続されている。

また、冷却水回路２０には、冷却水通路２０ｅが設けられている。冷却水通路２０ｅには、冷却水の流れ方向の上流側から順に、ウォータポンプ２４、内燃機関１１０のウォータジャケットおよび切替弁２５が設けられている。冷却水通路２０ｅの一方端部（上流側の端部）は、冷却水通路２０ｄに接続され、冷却水通路２０ｅの他方端部（下流側の端部）は、冷却水通路２０ｃに接続されている。また、ウォータポンプ２４よりも上流側の冷却水通路２０ｅは、冷却水通路２０ｆによって三方弁２２の冷却水出口の他方と接続されている。

ウォータポンプ２４は、内燃機関１１０の運転時に冷却水回路２０において冷却水を循環させるように構成されている。ウォータジャケットは、内燃機関１１０に形成された冷却水流通部であり、流通する冷却水によって内燃機関１１０の熱を奪うために設けられている。すなわち、ウォータジャケットを流通する冷却水が内燃機関１１０によって暖められるようになっている。切替弁２５は、ＦＳＶ（Flow Shutting Valve）であり、冷却水通路２０ｅを開閉するために設けられている。

なお、冷却水回路２０には、冷却水の熱を外気に排出するためのラジエータ（図示省略）などが設けられているが、簡略化のために説明を省略する。

このような冷却水回路２０では、内燃機関１１０の運転時に、切替弁２５が開かれるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の他方と接続されている。そして、ウォータポンプ２４が駆動されることにより、ウォータポンプ２４から吐出された冷却水がウォータジャケットを通過する際に暖められ、その暖められた冷却水がヒータコア２３に流れ込む。ヒータコア２３から流出する冷却水は、中間熱交換器１２および三方弁２２を介してウォータポンプ２４に吸入されるとともに、中間熱交換器１２および三方弁２２を迂回してウォータポンプ２４に吸入される。

また、内燃機関１１０の停止時には、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続されている。このため、冷却水回路２０では、内燃機関１１０を経由しない冷却水の循環経路が形成されている。そして、たとえば暖房モード時には、ウォータポンプ２１が駆動されることにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水が中間熱交換器１２を通過する際に暖められ、その暖められた冷却水が三方弁２２を介してヒータコア２３に流れ込み、ヒータコア２３から流出する冷却水がウォータポンプ２１に吸入される。

−室内空調ユニット−
室内空調ユニット３は、ヒートポンプシステム１などによって温度が調整された空調風を車室内に吹き出すために設けられている。この室内空調ユニット３は、送風機３１と、室内熱交換器１４と、ヒータコア２３と、ＰＴＣヒータ３２と、それらを収容するケーシング３３とを含んでいる。

ケーシング３３は、送風機３１によって生成される送風空気の通路を構成している。ケーシング３３には、送風空気の流れ方向における上流端部に外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂが形成されている。外気導入口３４ａは、ケーシング３３の内部に外気（車室外空気）を導入するために設けられ、内気導入口３４ｂは、ケーシング３３の内部に内気（車室内空気）を導入するために設けられている。外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂの近傍には、内外気切替ドア３４および送風機３１が設けられている。内外気切替ドア３４は、外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂの開口面積を調整することにより、ケーシング３３に導入される内外気の割合を調整するように構成されている。送風機３１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。

送風機３１に対して送風空気の流れ方向における下流側には、室内熱交換器１４が配置されている。ケーシング３３内における室内熱交換器１４の下流側には、エアミックスドア３５および仕切壁３６が設けられている。仕切壁３６により、ケーシング３３内に加熱用通路３３ａおよびバイパス通路３３ｂが形成されている。

加熱用通路３３ａには、ヒータコア２３およびＰＴＣヒータ３２が配置されている。このため、加熱用通路３３ａを通過する送風空気は、ヒータコア２３の冷却水の温度が送風空気の温度よりも高い場合に加熱されるとともに、ＰＴＣヒータ３２が作動中の場合に加熱される。バイパス通路３３ｂは、送風空気がヒータコア２３およびＰＴＣヒータ３２を迂回可能なように設けられている。エアミックスドア３５は、加熱用通路３３ａおよびバイパス通路３３ｂを通過する風量の割合を調整することにより、車室内に供給される空調風の温度を調整するように構成されている。

ＰＴＣヒータ３２は、ヒータコア２３に対して送風空気の流れ方向における下流側に配置され、ヒータコア２３による送風空気の加熱を補助するために設けられている。ＰＴＣヒータ３２は複数のＰＴＣ素子を有し、各ＰＴＣ素子は通電によって発熱する発熱体である。このため、ＰＴＣヒータ３２は、通電するＰＴＣ素子の数を調整することにより、加熱能力を調整することが可能である。

また、ケーシング３３には、送風空気の流れ方向における下流端部に吹出口３７ａ〜３９ａが形成されている。吹出口３７ａは、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口であり、吹出口３８ａは、車室内の乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口であり、吹出口３９ａは、フロントガラス（図示省略）の内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口である。吹出口３７ａ〜３９ａには、それぞれ、開口面積を調整するためのドア３７〜３９が設けられている。ドア３７は吹出口３７ａを開閉するフェイスドアであり、ドア３８は吹出口３８ａを開閉するフットドアであり、ドア３９は吹出口３９ａを開閉するデフロスタドアである。

−エアコンＥＣＵ−
エアコンＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータであり、ヒートポンプシステム１および室内空調ユニット３を制御するように構成されている。なお、エアコンＥＣＵ２は、本発明の「制御装置」の一例である。

エアコンＥＣＵ２には、図２に示すように、上記した温度センサ４０〜４７ｂおよび圧力センサ４８および４９と、内気温センサ５１と、外気温センサ５２と、日射センサ５３と、窓表面湿度センサ５４とが接続され、各センサの検出結果が入力されるようになっている。内気温センサ５１は、車室内の空気の温度（内気温）を検出するために設けられ、外気温センサ５２は、車室外の空気の温度（外気温）を検出するために設けられている。日射センサ５３は、車室内に照射される日射量を検出するために設けられている。窓表面湿度センサ５４は、フロントガラス近傍の車室内の空気の相対湿度を算出するために設けられている。

また、エアコンＥＣＵ２には、電池ＥＣＵ６が接続されている。電池ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータであり、電池１２１を管理するように構成されている。

そして、エアコンＥＣＵ２は、各センサおよび電池ＥＣＵ６からの入力などに基づいて、ヒートポンプシステム１および室内空調ユニット３を制御するように構成されている。

たとえば、室内空調ユニット３に関して、エアコンＥＣＵ２は、内外気切替ドア３４を制御することにより、ケーシング３３に導入される内外気の割合を調整する。エアコンＥＣＵ２は、送風機３１による送風量を調整するとともに、ＰＴＣヒータ３２を制御する。エアコンＥＣＵ２は、エアミックスドア３５を制御することにより、加熱用通路３３ａを通過する風量を調整する。エアコンＥＣＵ２は、ドア３７〜３９を制御して吹出口３７ａ〜３９ａを開閉する。

また、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１の各部を制御することにより、ヒートポンプシステム１を運転モードに応じて作動させるように構成されている。

−ヒートポンプシステムの運転モード−
次に、図３〜図８を参照して、ヒートポンプシステム１の運転モードについて説明する。以下では、内燃機関１１０が停止状態であり、ＰＴＣヒータ３２が非作動状態（非通電状態）である場合について説明する。また、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モードの順に説明する。

［冷房モード］
冷房モードは、送風空気を冷却して車室内を冷房するモードである。図３に示すように、冷房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ａが開かれ、電磁弁１９ｂ〜１９ｄが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３、電磁弁１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４がエバポレータとして機能することから、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷やされる。

［暖房モード］
暖房モードは、送風空気を加熱して車室内を暖房するモードである。図４に示すように、暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ｂが開かれ、電磁弁１９ａ、１９ｃおよび１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｂ〜１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ｂおよびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室外熱交換器１３がエバポレータとして機能することから、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、ヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［直列除湿暖房モード］
直列除湿暖房モードは、送風空気を冷却して除湿した後に加熱することにより車室内を除湿暖房するモードである。図５に示すように、直列除湿暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ａが開かれ、電磁弁１９ｂ〜１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａおよび１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４がエバポレータとして機能する。また、室外熱交換器１３での冷媒の飽和温度が外気温よりも高い場合には、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能し、室外熱交換器１３での冷媒の飽和温度が外気温よりも低い場合には、室外熱交換器１３がエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷却されて除湿される。また、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、除湿された後にヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［並列除湿暖房モード］
並列除湿暖房モードは、送風空気を冷却して除湿した後に加熱することにより車室内を除湿暖房するモードであり、直列除湿暖房モードよりも高い暖房能力を有するモードである。図６に示すように、並列除湿暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ａ〜１９ｃが開かれ、電磁弁１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａおよび１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ｂおよびアキュムレータ１５の順に流れるとともに、中間熱交換器１２、電磁弁１９ｃ、１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。すなわち、中間熱交換器１２を通過した冷媒が、膨張弁１７ａおよび室外熱交換器１３を介して圧縮機１１に戻る経路と、膨張弁１７ｂおよび室内熱交換器１４を介して圧縮機１１に戻る経路とに分岐される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室外熱交換器１３および室内熱交換器１４がエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷却されて除湿される。また、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、除湿された後にヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［電池単独冷却モード］
電池単独冷却モードは、電池１２１の冷却のみを行うモードである。図７に示すように、電池単独冷却モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ｄが開かれ、電磁弁１９ａ〜１９ｃが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｂは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３および電磁弁１９ｄの順に流れ、電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂを介して圧縮機１１に戻される。すなわち、電磁弁１９ｄを通過した冷媒は、膨張弁１７ｃおよび電池用熱交換器１６ａを通る冷媒と、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂを通る冷媒とに分けられる。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂがエバポレータとして機能することから、電池用熱交換器１６ａでの冷媒の気化熱により電池１２１ａが冷やされるとともに、電池用熱交換器１６ｂでの冷媒の気化熱により電池１２１ｂが冷やされる。

［冷房電池冷却モード］
冷房電池冷却モードは、送風空気を冷却して車室内を冷房しながら、電池１２１の冷却を行うモードである。図８に示すように、冷房電池冷却モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ａおよび１９ｄが開かれ、電磁弁１９ｂおよび１９ｃが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｂ〜１７ｄが絞り状態で制御される。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２および室外熱交換器１３の順に流れ、室内熱交換器１４、電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂを介して圧縮機１１に戻される。すなわち、室外熱交換器１３を通過した冷媒は、膨張弁１７ｂおよび室内熱交換器１４を通る冷媒と、膨張弁１７ｃおよび電池用熱交換器１６ａを通る冷媒と、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂを通る冷媒とに分けられる。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂがエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷やされるとともに、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂでの冷媒の気化熱により、電池１２１ａおよび１２１ｂが冷やされる。

−電池冷却開始時動作−
ここで、エアコンＥＣＵ２は、電池１２１の温度などに応じて電池１２１の冷却の可否を判定するように構成されている。図２に示すように、電池ＥＣＵ６には、電池１２１ａおよび１２１ｂの温度を検出する電池温度センサ６１が接続され、その電池温度センサ６１の検出結果が入力されている。電池ＥＣＵ６は、電池温度センサ６１の検出結果をエアコンＥＣＵ２に出力するように構成されている。エアコンＥＣＵ２は、電池温度センサ６１の検出結果を用いて電池１２１の温度（代表温度）を算出可能に構成されている。

そして、エアコンＥＣＵ２は、電池１２１の冷却が許可され、電池１２１の冷却が開始されるときに、電池１２１ａ用の膨張弁１７ｃおよび電池１２１ｂ用の膨張弁１７ｄの故障判定を行うように構成されている。この故障判定は、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが開固着しているか否かを判定するものである。

具体的には、エアコンＥＣＵ２は、電池冷却が開始される際に故障判定の準備を行い、その準備が完了した後に故障判定を行うように構成されている。故障判定の準備では、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが全閉になるように制御され、その状態で所定時間保持されるようになっている。これは、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが開固着している場合に、開固着の解消を図るためのものである。また、エアコンＥＣＵ２は、準備が完了した後に、圧縮機１１の回転速度が所定値になるとともに、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの開度が所定値になるようにした状態で、故障判定を行うように構成されている。故障判定では、電池出入口の温度差の有無から膨張弁１７ｃまたは１７ｄが開固着しているか否かが判定される。なお、電池出入口の温度差とは、たとえば、電池用熱交換器１６ａの入口温度と電池１２１ａの温度との差、および、電池用熱交換器１６ｂの入口温度と電池１２１ｂの温度との差である。

［膨張弁故障判定動作］
次に、図９および図１０を参照して、本実施形態のエアコンＥＣＵ２による膨張弁故障判定動作について説明する。なお、以下のフローは、車両システムがオンされた後に繰り返し行われる。また、以下の各ステップは、エアコンＥＣＵ２によって実行される。

まず、図９のステップＳ１において、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定の準備開始条件が成立したか否かが判断される。たとえば、電池温度などに基づく電池冷却の可否判定で電池１２１の冷却が許可され、かつ、運転モードの最終目標が電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード以外から電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードに切り替えられた場合に、準備開始条件が成立したと判断される。なお、電池温度などに基づく電池冷却の可否判定で電池１２１の冷却が許可され、かつ、車両システムがオンされた後の最初の運転モードの最終目標が電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードである場合にも、準備開始条件が成立したと判断される。そして、準備開始条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、準備開始条件が成立していないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳ２において、電動アクチュエータ（図示省略）により膨張弁１７ｃおよび１７ｄが全閉になるように制御される。すなわち、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの目標開度が０％に設定され、その目標開度になるように膨張弁１７ｃおよび１７ｄが電動アクチュエータによって駆動される。

次に、ステップＳ３において、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定の準備中断条件が成立したか否かが判断される。たとえば、運転モードの最終目標が電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード以外の場合に、準備中断条件が成立したと判断される。すなわち、運転モードの最終目標が電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードである場合に、準備中断条件が成立していないと判断される。そして、準備中断条件が成立したと判断された場合には、準備が中断され、リターンに移る。その一方、準備中断条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ４に移る。

次に、ステップＳ４において、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定の準備完了条件が成立したか否かが判断される。たとえば、均圧中以外の状態（均圧が不要な状態または均圧が完了した状態）で所定時間が経過した場合に、準備完了条件が成立したと判断される。この所定時間は、予め設定された値（たとえば数秒）である。そして、準備完了条件が成立したと判断された場合には、準備が完了され、ステップＳ５に移る。その一方、準備完了条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ３に戻る。すなわち、完了または中断されるまで準備が継続される。

次に、ステップＳ５において、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの目標開度が所定値に設定されるとともに、圧縮機１１の目標回転速度が所定値に設定される。このため、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの開度が所定値になるように、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが電動アクチュエータによって駆動される。この所定値は、予め設定された値（たとえば数十％）である。また、圧縮機１１の回転速度が所定値になるように、圧縮機１１が電動モータ（図示省略）によって駆動される。この所定値は、冷凍機油を回収可能な予め設定された値（たとえば数百ｒｐｍ）である。なお、電磁弁１９ｄが開弁される。

次に、ステップＳ６では、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定が行われる。すなわち、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの開度が所定値になるとともに、圧縮機１１の回転速度が所定値になるようにした状態で、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定が行われる。そして、故障判定において正常と判定された場合に、電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードに移行され、電池１２１の冷却が開始される。

＜ステップＳ６の故障判定＞
故障判定では、まず、図１０のステップＳ１１において、前提条件が成立したか否かが判断される。この前提条件の詳細については後述する。そして、前提条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ１２に移る。その一方、前提条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ１１が繰り返し行われる。

次に、ステップＳ１２において、電池入口温度の低下判定が行われる。この電池入口温度の低下判定は、電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂでの冷媒の流れを確認するためのものであり、詳細については後述する。そして、ステップＳ１３で電池入口温度の低下ありと判定された場合（冷媒が流れていると判断された場合）には、ステップＳ１４に移る。その一方、ステップＳ１３で電池入口温度の低下なしと判定された場合（冷媒が流れていないと判断された場合）には、ステップＳ１９に移る。

次に、ステップＳ１４において、電池出入口温度差の有無判定が行われる。この電池出入口温度差の有無判定は、膨張弁１７ｃおよび１７ｄで冷媒が減圧されているか否かを判定するためのものであり、詳細については後述する。そして、ステップＳ１５で電池出入口の温度差なしと判定された場合には、膨張弁１７ｃまたは１７ｄの開度が絞られておらず減圧できていないため、ステップＳ１６で故障と判定される。また、ステップＳ１７で電池出入口の温度差ありと判定された場合には、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの開度が所定値となり減圧できているため、ステップＳ１８で正常と判定される。なお、ステップＳ１５で温度差なしと判定されずに、ステップＳ１７で温度差ありと判定されない場合には、ステップＳ１９に移る。

また、ステップＳ１９において、前回の判定結果が正常であり、前提条件が不成立になったか否かが判断される。この前提条件は、ステップＳ１１の前提条件と同じである。そして、前回の判定結果が正常であり、前提条件が不成立になったと判断された場合には、ステップＳ２０に移る。その一方、前回の判定結果がないと判断された場合、および、前提条件が不成立になっていないと判断された場合には、ステップＳ２１に移る。

次に、ステップＳ２０において、前提条件が成立したか否かが判断される。この前提条件は、ステップＳ１１の前提条件と若干異なり、詳細については後述する。そして、前提条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ１２に戻る。その一方、前提条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ２０が繰り返し行われる。

また、ステップＳ２１において、前回の判定結果がなく、前提条件が不成立になったか否かが判断される。この前提条件は、ステップＳ１１の前提条件と同じである。なお、前回の判定結果がない場合とは、たとえば故障判定が初めて行われる場合である。そして、前回の判定結果がなく、前提条件が不成立になったと判断された場合には、ステップＳ１１に戻る。その一方、前提条件が不成立になっていないと判断された場合には、ステップＳ１２に戻る。

［ステップＳ１１の前提条件］
この前提条件は、たとえば、以下の２つの要件（ａ）および（ｂ）に基づいて判断される。具体的には、要件（ａ）および（ｂ）の両方が成立する場合に前提条件が成立すると判断され、要件（ａ）および（ｂ）の少なくとも一方が成立しない場合に前提条件が成立しないと判断される。すなわち、要件（ａ）および（ｂ）が成立する場合にステップＳ１１でYesと判断され、要件（ａ）または（ｂ）が不成立する場合にステップＳ１１でNoと判断される。

（ａ）空調要件
（ｂ）検出前提要件
また、（ａ）の空調要件は、たとえば、以下の２つの要件（ａ１）および（ａ２）に基づいて判断される。具体的には、要件（ａ１）および（ａ２）の両方が成立する場合に空調要件が成立すると判断され、要件（ａ１）および（ａ２）の少なくとも一方が成立しない場合に空調要件が成立しないと判断される。

（ａ１）運転モードが冷房モードまたは並列除湿暖房モードであること
（ａ２）均圧中以外の状態（均圧が不要な状態または均圧が完了した状態）であること
また、（ｂ）の検出前提要件は、たとえば、以下の５つの要件（ｂ１）〜（ｂ５）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｂ１）〜（ｂ５）の全てが成立する場合に検出前提要件が成立すると判断され、要件（ｂ１）〜（ｂ５）の少なくとも１つが成立しない場合に検出前提要件が成立しないと判断される。

（ｂ１）センサ系要件
（ｂ２）バルブ系要件
（ｂ３）通信状態が正常であること
（ｂ４）外気温が所定値以上であること
（ｂ５）バルブ系のダイアグが許容される状態であること
また、（ｂ１）のセンサ系要件は、たとえば、以下の４つの要件（ｂ１１）〜（ｂ１４）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｂ１１）〜（ｂ１４）の全てが成立する場合にセンサ系要件が成立すると判断され、要件（ｂ１１）〜（ｂ１４）の少なくとも１つが成立しない場合にセンサ系要件が成立しないと判断される。

（ｂ１１）外気温センサ５２が異常ではないこと
（ｂ１２）温度センサ４６ａが異常ではないこと
（ｂ１３）温度センサ４６ｂが異常ではないこと
（ｂ１４）圧力センサ４９が異常ではないこと
また、（ｂ２）のバルブ系要件は、たとえば、以下の３つの要件（ｂ２１）〜（ｂ２３）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｂ２１）〜（ｂ２３）の全てが成立する場合にバルブ系要件が成立すると判断され、要件（ｂ２１）〜（ｂ２３）の少なくとも１つが成立しない場合にバルブ系要件が成立しないと判断される。

（ｂ２１）膨張弁１７ａが異常ではないこと
（ｂ２２）電磁弁１９ｂが異常ではないこと
（ｂ２３）膨張弁１７ｂが異常ではないこと
また、（ｂ４）の所定値は、予め設定された値（たとえば数℃）である。

［電池入口温度の低下判定］
電池入口温度の低下判定は、たとえば、以下の２つの要件（ｂ）および（ｃ）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｂ）および（ｃ）の両方が成立する場合に電池入口温度の低下ありと判定され、要件（ｂ）および（ｃ）の少なくとも一方が成立しない場合に電池入口温度の低下なしと判定される。すなわち、要件（ｂ）および（ｃ）が成立する場合にステップＳ１３でYesと判断され、要件（ｂ）または（ｃ）が不成立する場合にステップＳ１３でNoと判断される。

（ｂ）検出前提要件
（ｃ）電池入口温度低下要件
なお、（ｂ）の検出前提要件は、上記した前提条件の検出前提要件と同じである。また、（ｃ）の電池入口温度低下要件は、たとえば、以下の３つの要件（ｃ１）〜（ｃ３）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｃ１）および（ｃ２）が成立する場合に電池入口温度低下要件が成立すると判断され、要件（ｃ１）および（ｃ３）が成立する場合に電池入口温度低下要件が成立しないと判断される。

（ｃ１）低下判定の開始から所定時間が経過していること
（ｃ２）電池入口温度の低下履歴がありであること
（ｃ３）電池入口温度の低下履歴がなしであること
なお、（ｃ１）の所定時間は、予め設定された値（たとえば百数十秒）である。また、（ｃ２）および（ｃ３）の低下履歴は、たとえば、電池入口温度（電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂの入口の冷媒の温度）を用いて判断される。具体的には、低下判定の開始から所定時間が経過するまでの間に以下の要件（ｃ４１）または（ｃ４２）が成立する場合に低下履歴がありと判断され、低下判定の開始から所定時間が経過するまでの間に要件（ｃ４１）および（ｃ４２）が成立しない場合に低下履歴がなしと判断される。この所定時間は、予め設定された値（たとえば数十秒）である。また、低下履歴がありと判断された場合には、低下判定が終了されるまで低下履歴ありのまま保持される。

（ｃ４１）Ｔｂａｉ−Ｔｂａｐ≧Ｖ１ａ
（ｃ４２）Ｔｂｂｉ−Ｔｂｂｐ≧Ｖ１ｂ
なお、要件（ｃ４１）において、Ｔｂａｉは、電池用熱交換器１６ａの入口の初期温度であり、たとえば低下判定の開始時の温度センサ４６ａの検出結果である。Ｔｂａｐは、電池用熱交換器１６ａの入口の現在温度であり、たとえば現時点の温度センサ４６ａの検出結果である。Ｖ１ａは、電池用熱交換器１６ａの入口の温度低下を検出するために予め設定された値（たとえば数℃）である。また、要件（ｃ４２）において、Ｔｂｂｉは、電池用熱交換器１６ｂの入口の初期温度であり、たとえば低下判定の開始時の温度センサ４６ｂの検出結果である。Ｔｂｂｐは、電池用熱交換器１６ｂの入口の現在温度であり、たとえば現時点の温度センサ４６ｂの検出結果である。Ｖ１ｂは、電池用熱交換器１６ｂの入口の温度低下を検出するために予め設定された値であり、たとえばＶ１ａと同じ値である。

［電池出入口温度差の有無判定］
電池出入口温度差の有無判定は、たとえば、電池出入口温度差および圧縮機１１の回転速度などを用いて判断される。具体的には、以下の要件（ｂ）、（ｄ）および（ｅ１）が成立する状態で所定時間が経過した場合に、電池出入口の温度差なしと判定される。この場合、ステップＳ１５でYesと判断される。また、以下の要件（ｂ）、（ｄ）および（ｅ２）が成立する状態で所定時間が経過した場合に、電池出入口の温度差ありと判定される。この場合、ステップＳ１７でYesと判断される。所定時間は、予め設定された値（たとえば数十秒）である。

（ｂ）検出前提要件
（ｄ）圧縮機１１の回転速度が所定値以上であること
（ｅ１）電池出入口温度差要件がなしであること
（ｅ２）電池出入口温度差要件がありであること
なお、（ｂ）の検出前提要件は、上記した前提条件の検出前提要件と同じである。（ｄ）の所定値は、冷凍機油を回収可能な予め設定された値（たとえば数百ｒｐｍ）である。（ｅ１）および（ｅ２）の電池出入口温度差要件は、たとえば、電池入口温度（電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂの入口の冷媒の温度）と、電池１２１の基準温度とを用いて判断される。具体的には、以下の要件（ｅ３１）または（ｅ３２）が成立する場合に電池出入口温度差要件がなしと判断され、以下の要件（ｅ３１）および（ｅ３２）が成立しない場合に電池出入口温度差要件がありと判断される。

（ｅ３１）｜Ｔｂａｐ−Ｔｂｒ｜≦Ｖ２ａ
（ｅ３２）｜Ｔｂｂｐ−Ｔｂｒ｜≦Ｖ２ｂ
なお、要件（ｅ３１）において、Ｔｂａｐは、電池用熱交換器１６ａの入口の温度であり、たとえば温度センサ４６ａの検出結果である。Ｖ２ａは、電池用熱交換器１６ａの出入口の温度差を検出するために予め設定された値（たとえば数℃）である。要件（ｅ３２）において、Ｔｂｂｐは、電池用熱交換器１６ｂの入口の温度であり、たとえば温度センサ４６ｂの検出結果である。Ｖ２ｂは、電池用熱交換器１６ｂの出入口の温度差を検出するために予め設定された値であり、たとえばＶ２ａと同じ値である。要件（ｅ３１）および（ｅ３２）のＴｂｒは、電池１２１の基準温度であり、電池冷却が許可される予め設定された値（たとえば数十℃）である。このため、Ｔｂｒは、電池出入口温度差の有無判定時における電池１２１ａおよび１２１ｂの温度に相当するものである。

すなわち、要件（ｅ３１）では、電池用熱交換器１６ａの入口温度と電池１２１ａの温度に相当する基準温度との差の絶対値がＶ２ａ以下であるか否かが判断される。要件（ｅ３２）では、電池用熱交換器１６ｂの入口温度と電池１２１ｂの温度に相当する基準温度との差の絶対値がＶ２ｂ以下であるか否かが判断される。つまり、基準温度に対する電池用熱交換器１６ａの入口温度の低下量が小さい場合に要件（ｅ３１）が成立すると判断され、基準温度に対する電池用熱交換器１６ｂの入口温度の低下量が小さい場合に要件（ｅ３２）が成立すると判断される。

［ステップＳ２０の前提条件］
この前提条件は、たとえば、以下の２つの要件（ｂ）および（ｆ）に基づいて判断される。具体的には、要件（ｂ）および（ｆ）の両方が成立する場合に前提条件が成立すると判断され、要件（ｂ）および（ｆ）の少なくとも一方が成立しない場合に前提条件が成立しないと判断される。すなわち、要件（ｂ）および（ｆ）が成立する場合にステップＳ２０でYesと判断され、要件（ｂ）または（ｆ）が不成立する場合にステップＳ２０でNoと判断される。

（ｂ）検出前提要件
（ｆ）運転モードが冷房モードおよび並列除湿暖房モード以外から冷房モードまたは並列除湿暖房モードに切り替えられたこと
−効果−
本実施形態では、上記のように、電池冷却が開始される際に、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障判定が行われることによって、電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードに移行される前に、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの故障を検出することができる。具体的には、圧縮機１１の回転速度が所定値以上であり、かつ、電池出入口温度差要件がなしの場合に、膨張弁１７ｃまたは１７ｄが開固着していると判定される。すなわち、電池出入口温度差から膨張弁１７ｃまたは１７ｄで減圧できていないと判断される場合に、膨張弁１７ｃまたは１７ｄが開固着していると判定される。

また、本実施形態では、故障判定の準備時に膨張弁１７ｃおよび１７ｄが全閉になるように制御されることによって、故障判定前に開固着の解消を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、車両走行用の駆動力源として内燃機関１１０および電動機（図示省略）を備えるプラグインハイブリッド車両に本発明の車両用空調装置が適用される例を示したが、これに限らず、車両走行用の駆動力源として電動機のみを備える電動車両に本発明の車両用空調装置が適用されていてもよい。

また、上記実施形態では、中間熱交換器１２が設けられ、その中間熱交換器１２での凝縮熱が冷却水を介して送風空気に伝達される例を示したが、これに限らず、中間熱交換器が設けられていなくてもよい。また、中間熱交換器に代えて、室内コンデンサが室内空調ユニットのケーシングに設けられ、室内コンデンサでの凝縮熱によって送風空気が暖められるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂでの気化熱によって電池１２１ａおよび１２１ｂが直接冷却される例を示したが、これに限らず、電池冷却用の冷却水回路が設けられ、その冷却水回路の冷却水を電池用熱交換器で冷やすようにしてもよい。すなわち、電池が冷却水を介して間接的に冷やされるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、２つの電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂが設けられる例を示したが、これに限らず、電池用熱交換器の数がいくつであってもよい。

また、上記実施形態では、電池用熱交換器１６ａの入口温度と電池１２１の基準温度とに基づいて電池１２１ａの出入口温度差が判断される例を示したが、これに限らず、電池用熱交換器１６ａの入口温度と電池１２１ａの温度とに基づいて電池１２１ａの出入口温度差が判断されるようにしてもよいし、電池用熱交換器１６ａの入口温度および出口温度に基づいて電池１２１ａの出入口温度差が判断されるようにしてもよい。なお、電池１２１ｂの出入口温度差についても同様である。

また、上記実施形態において、膨張弁１７ｃおよび１７ｄの目標開度の所定値は、外気温にかかわらずに設定されていてもよいし、外気温に応じて設定されていてもよい。

本発明は、車両に搭載された冷凍サイクル装置と、冷凍サイクル装置を制御する制御装置とを備える車両用空調装置に利用可能である。

１ ヒートポンプシステム（冷凍サイクル装置）
２ エアコンＥＣＵ（制御装置）
１１ 圧縮機
１３ 室外熱交換器
１４ 室内熱交換器
１６ａ、１６ｂ 電池用熱交換器
１７ｃ、１７ｄ 膨張弁（電池用膨張弁）
１００ 車両用空調装置
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 電池

Claims (1)

1. 車両に搭載された冷凍サイクル装置と、
   前記冷凍サイクル装置を制御する制御装置とを備える車両用空調装置であって、
   前記冷凍サイクル装置は、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と電池用熱交換器と電池用膨張弁とを含んでおり、前記圧縮機によって循環される冷媒の前記室内熱交換器での気化熱を利用して車室内を冷房可能に構成され、かつ、前記圧縮機によって循環される冷媒の前記電池用熱交換器での気化熱を利用して電池を冷却可能に構成され、
   前記制御装置は、前記圧縮機の回転速度が所定値以上であり、かつ、前記電池の出入口の温度差がないと判定された場合に、前記電池用膨張弁が故障していると判定するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。

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