JP5652340B2

JP5652340B2 - 車両用空調システム

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Publication number: JP5652340B2
Application number: JP2011132889A
Authority: JP
Inventors: 英樹橋ヶ谷; 勇伊東; 和定近藤; 裕樹蓬原
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: JP2013001205A; DE102012209794B4; CN102825992A; CN102825992B; US20120318880A1; DE102012209794A1

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド車両等に好適な車両用空調システムに関する。

電気自動車やハイブリッド車両には、ヒータコア及び電動ウォータポンプが配置されている冷却水循環回路上に冷却水を加熱するためのＰＴＣヒータ等の加熱ヒータを備えているものがある。
特許文献１では、このような構成の下、ヒータコア温度と冷却水循環回路の冷却水の温度を検出する水温センサ温度との温度差を基に、システム（例えば電動ウォータポンプ）の異常を判定している。

特開２００５−３４３４１２号公報

しかしながら、ヒータコア温度と水温センサ温度との温度差による判定では、ヒータコアの熱交換量によっては誤判定となる場合がある。
例えば、ヒータコアに当たる風量、吹出し口温度等によりヒータコアの熱交換量が変化してしまう。このとき、ヒータコアの熱交換量が少ないと（ヒータコアの熱損失が少ないと）、ヒータコア温度と水温センサ温度とがその温度差がほぼ同じ値を保たれたまま上昇してしまい温度差が大きくならないため、電動ウォータポンプ等が故障しているとの誤判定をしてしまう恐れがある。
本発明の目的は、ヒータコアの熱交換量が変化する場合でもセンサ温度によるシステム故障の判定を高い精度で行うことである。

前記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、前記媒体を加熱する加熱部と、前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記熱媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、前記循環回路内の前記熱媒体の温度を検出する第３温度検出部と、前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第３温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第３温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間経過した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、を有することを特徴とする車両用空調システムを提供できる。

また、本発明の一態様によれば、熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記熱媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第１温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間継続した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、を有することを特徴とする車両用空調システムを提供できる。

また、本発明の一態様によれば、熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第２温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第２温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間継続した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、を有することを特徴とする車両用空調システムを提供できる。

本発明によれば、加熱部及びポンプの駆動開始前後の第１、第２、又は第３温度検出部の検出温度の温度差に対する熱交換部の熱交換量の影響が少ないことから、この温度差を用いることでシステム故障を高い精度で判定できる。
さらに、本発明によれば、複数の条件によりシステム故障を判定しているために、不用意にシステム故障と判定してしまうことを防止し、システム故障を高い精度で判定できる。

本実施形態の車両用空調システムの構成例を示す図である。制御コントローラによる故障診断処理の一例を示すフローチャートである。加熱ヒータの駆動制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態の変形例における制御コントローラによる故障診断処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の変形例における制御コントローラによる故障診断処理の他の一例を示すフローチャートである。

以下、本実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、車両用空調システムである。

（構成）
図１は、車両１における車両用空調システム１０の構成例を示す。ここで、車両１は、ハイブリッド車両である。
図１に示すように、車両用空調システム１０は、エアコンユニット２０、熱媒体循環部４０、及び制御コントローラ（例えばエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit））６０を有している。

図１に示すように、エアコンユニット２０には、空調風となる空気の流路が形成されており、その形状に対応して、切換ドア２１、ブロワファン（空調用ファン）２２、エバポレータコア２３、ヒータコア２４、エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）２５、モード切換ドア２６，２７が配置されている。そして、エアコンユニット２０には、切換ドア２１及びモード切換ドア２６，２７に対応して、外気導入口３１、内気導入口３２、及び吹出し口３３，３４，３５が設けられている。

切換ドア２１は、外気導入口３１及び内気導入口３２を開閉する。車両用空調システム１０では、空気の導入モードとして、内気を導入する内気循環モードと外気を導入する外気導入モードとが選択可能となっており、切換ドア２１は、選択された導入モードに応じて開閉動作する。そして、エアコンユニット２０には、外気導入口３１及び内気導入口３２とエバポレータコア２３との間にブロワファン２２が配設されている。

ブロワファン２２は、ブロワファンモータ２８によって回転駆動される。これにより、車内又は車外の空気がエアコンユニット２０に導入されてエバポレータコア２３へ送られる。なお、ブロワファン２２の駆動段数については、複数（複数段数）であっても良い。
エバポレータコア２３は、不図示のコンプレッサ及びコンデンサによって圧縮されて高温、高圧とされ液化された冷媒と、該エバポレータコア２３を通過する空気との間で熱交換を行う。これにより、エバポレータコア２３を通過する空気は、該エバポレータコア２３を通過する際に冷却又は除湿が行われる。また、コンプレッサの作動が選択的に行われることで、エバポレータコア２３が冷却又は除湿を行わない際には、空気がエバポレータコア２３を単に通過することになる。そして、エアコンユニット２０には、このエバポレータコア２３の下流側にヒータコア２４及びエアミックスドア２５が配置されている。

ヒータコア２４は通過する空気を加熱する。ヒータコア２４は、熱媒体循環部４０によりエンジン２との間で冷却水等の熱媒体が循環されることにより、該ヒータコア２４を通過する空気を加熱する。また、ヒータコア２４の作動が選択的に行われることで、ヒータコア２４が加熱を行わない際には、空気がヒータコア２４を単に通過することになる。熱媒体循環部４０の構成については、後で詳述する。

エアコンユニット２０では、ヒータコア２４を通過した空気とヒータコア２４をバイパスした空気とが混合されるようになっており、このエアミックスドア２５の開度によりヒータコア２４を通過する空気量を制御する。これにより、車両用空調システム１０は、予め設定した温度の空調風を生成する。そして、エアコンユニット２０では、生成された空調風が吹出し口３３，３４，３５に導かれる。

吹出し口３３，３４，３５は、例えば、車両のフロントウインドガラスへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口、車室内の乗員へ向けて開口されたレジスタ吹出し口、前席に着座した乗員の足元へ向けて開口された前席足元吹出し口等である。この吹出し口３３，３４，３５は、モード切換ドア２６，２７により選択的に開閉される。
また、以上の切換ドア２１、ブロワファン２２、エアミックスドア２５、モード切換ドア２６，２７等の制御可能な駆動部は、制御コントローラ６０により制御される。

熱媒体循環部４０では、冷却水を循環させる循環回路４１に電動ウォータポンプ４２、電気式ヒータ装置５０、及び水温センサ４３が配置されている。循環回路４１上にはエンジン２があり、電動ウォータポンプ４２は、エンジン２で加熱された冷却水を循環回路４１内で循環させる。このとき、電動ウォータポンプ４２からの冷却水は、電気式ヒータ装置５０及び水温センサ４３の順序でこれらを通過し、ヒータコア２４に送られる。

ここで、電動ウォータポンプ４２は、制御コントローラ６０により制御されている。また、水温センサ４３の検出値（水温センサ温度）は、制御コントローラ６０に入力されており、制御コントローラ６０は、この検出値を基に電動ウォータポンプ４２や電気式ヒータ装置５０等の駆動を制御する。
電気式ヒータ装置５０は、通過する冷却水を電気エネルギーにより加熱する補助ヒータである加熱ヒータ（例えばＰＴＣヒータ）５１と、加熱ヒータ５１の入口に配置されて加熱ヒータ５１に流入する冷却水の温度を検出する加熱ヒータ入口温度センサ５２と、加熱ヒータ５１の出口に配置されて加熱ヒータ５１から流出する冷却水の温度を検出する加熱ヒータ出口温度センサ５３と、を有している。

そして、電気式ヒータ装置５０は、制御コントローラ６０により制御される。そのため、制御コントローラ６０には、加熱ヒータ入口温度センサ５２の検出値（加熱ヒータ入口センサ温度）、加熱ヒータ出口温度センサ５３の検出値（加熱ヒータ出口センサ温度）が入力されており、制御コントローラ６０は、これらの検出値を基に加熱ヒータ５１の駆動を制御する。すなわち例えば、制御コントローラ６０は、これらの検出値を基に、冷却水が要求されている温度になるように加熱ヒータ５１の駆動を制御する。

なお、熱媒体循環部４０の構成はあくまでも一例であるため、電動ウォータポンプ４２、電気式ヒータ装置５０、及び水温センサ４３の配置は、以上のような構成に限定されないことは言うまでもない。
以上のような構成を有する車両用空調システム１０では、システムの故障診断を行い、その故障診断結果に応じた処理を行っている。そのため、制御コントローラ６０は、故障診断部６１を有している。故障診断部６１は、例えば、デバイスにより構成されていても良く、プログラムにより実現されるものでも良い。

図２は、制御コントローラ６０による故障診断処理の一例を示すフローチャートである。
図２に示すように、先ずステップＳ１において、故障診断部６１は、加熱ヒータ入口温度センサ５２の検出値（加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ）、加熱ヒータ出口温度センサ５３の検出値（加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ）、及び水温センサ４３の検出値（水温センサ温度Ｔｗ）を取得する。

続くステップＳ２において、制御コントローラ６０（例えば駆動制御部）は、加熱ヒータ５１の駆動制御を行う。
図３は、加熱ヒータ５１の駆動制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。
図３に示すように、先ずステップＳ３１において、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動開始条件を満たすか否かを判定する。例えば、制御コントローラ６０は、水温センサ温度Ｔｗが予め設定した温度以下の場合、駆動開始条件を満たすと判定する。ここでいう予め設定した温度は、加熱ヒータ５１を駆動させる必要がある温度であり、例えば、実験的、経験的又は理論的に設定される温度である。

制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動開始条件を満たすと判定すると、ステップＳ３２に進む。また、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動開始条件を満たさないと判定すると、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３２では、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１を駆動開始する。そして、制御コントローラ６０は、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動停止条件を満たすか否かを判定する。例えば、制御コントローラ６０は、水温センサ温度Ｔｗが予め設定した温度以上の場合や加熱ヒータ５１を駆動開始してから予め設定した時間が経過した場合、駆動停止条件を満たすと判定する。ここでいう予め設定した温度は、加熱ヒータ５１を駆動させる必要がない温度であり、例えば、実験的、経験的又は理論的に設定される温度である。

制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動停止条件を満たすと判定すると、ステップＳ３４に進む。また、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動停止条件を満たさないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
ステップＳ３４では、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１を駆動停止する。そして、制御コントローラ６０は、該図３に示す処理を終了する。
以上のように、ステップＳ２では、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１の駆動制御を行う。

続くステップＳ３において、故障診断部６１は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動したか否かを判定する。具体的には、故障診断部６１は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動させるための駆動制御信号を出力しているか否かを判定する。故障診断部６１は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動していると判定すると、すなわち、駆動制御信号を出力している場合、ステップＳ４に進む。また、故障診断部６１は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動していないと判定すると、すなわち、駆動制御信号を出力していない場合、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、故障診断部６１は、水温保持温度Ｔ０に水温センサ温度Ｔｗを設定する。そして、故障診断部６１は、該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ４では、故障診断部６１は、加熱ヒータ５１を駆動後、予め設定した駆動継続判定用時間αが経過したか否かを判定する。ここで、駆動継続判定用時間αは、例えば、加熱ヒータ５１を駆動後に、加熱ヒータ入口温度センサ５２の検出値（加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ）、加熱ヒータ出口温度センサ５３の検出値（加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ）、及び水温センサ４３の検出値（水温センサ温度Ｔｗ）が定常値を示すまでの時間であり、実験的、経験的、又は理論的に設定される時間である。

故障診断部６１は、加熱ヒータ５１を駆動開始してから駆動継続判定用時間αが経過したと判定すると、ステップＳ５に進む。また、故障診断部６１は、加熱ヒータ５１を駆動開始してから駆動継続判定用時間αが経過していないと判定すると、該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ５では、故障診断部６１は、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ）が予め設定した第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１以下か否かを判定する。ここで、第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１は、例えば、実験的、経験的、又は理論的に設定される値である。例えば、第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１として、零又はその近似値が挙げられるが、これに限定されないことは言うまでもない。

故障診断部６１は、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分が第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１以下と判定すると（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ≦Ｔｔｈ１）、ステップＳ６に進む。また、故障診断部６１は、そうでないと判定すると（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ＞Ｔｔｈ１）、該図２に示す処理を終了する。

ステップＳ６では、故障診断部６１は、水温センサ温度Ｔｗと前記ステップＳ９で設定した水温保持温度Ｔ０との差分（Ｔｗ−Ｔ０）が予め設定した第２加熱判定用しきい値Ｔｔｈ２以下か否かを判定する。ここで、差分は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動前の水温センサ温度Ｔｗと電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動後（詳しくは駆動開始から時間α経過後）の水温センサ温度Ｔｗとの差分となる。また、第２加熱判定用しきい値Ｔｔｈ２は、例えば、実験的、経験的、又は理論的に設定される値である。例えば、第２加熱判定用しきい値Ｔｔｈ２として、零又はその近似値が挙げられるが、これに限定されないことは言うまでもない。

故障診断部６１は、水温センサ温度Ｔｗと水温保持温度Ｔ０との差分が第２加熱判定用しきい値Ｔｔｈ２以下と判定すると（Ｔｗ−Ｔ０≦Ｔｔｈ２）、ステップＳ７に進む。また、故障診断部６１は、そうでないと判定すると（Ｔｗ−Ｔ０＞Ｔｔｈ２）、該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ７では、故障診断部６１は、前記ステップＳ３乃至前記ステップＳ６の判定条件の全てが成立（判定結果が「Ｙｅｓ」）後、その成立状態が継続されて予め設定した成立継続判定用時間βが経過したか否かを判定する。すなわち、故障診断部６１は、ステップＳ３乃至ステップＳ６の判定条件の全てが成立している状態が成立継続判定用時間βの間継続しているか否かを判定する。ここで、成立継続判定用時間βは、例えば、実験的、経験的、又は理論的に設定される時間である。

故障診断部６１は、ステップＳ３乃至ステップＳ６の判定条件の全てが成立しその成立状態が継続されて成立継続判定用時間βが経過したと判定すると、ステップＳ８に進む。また、故障診断部６１は、そうでないと判定すると、該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ８では、制御コントローラ６０（例えば駆動制御部）は、加熱ヒータ５１の駆動を停止する。すなわち、制御コントローラ６０は、加熱ヒータ５１への駆動制御信号の出力を停止する。

（動作等）
以上のような図２に示す処理により実現される車両用空調システム１０の動作の一例を説明する。
車両用空調システム１０は、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ、及び水温センサ温度Ｔｗを検出するとともに、駆動開始条件や駆動停止条件等に応じて加熱ヒータ５１を駆動する（ステップＳ１、ステップＳ２）。
このとき、車両用空調システム１０は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動が開始されるまで水温センサ温度Ｔｗを水温保持温度Ｔ０に設定する（ステップＳ３、ステップＳ９）。

そして、車両用空調システム１０は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動を開始すると（駆動制御信号を出力すると）、駆動継続判定用時間α、成立継続判定用時間β、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ、及び水温センサ温度Ｔｗに応じた処理を行う（ステップＳ３乃至ステップＳ８）。
すなわち、車両用空調システム１０は、加熱ヒータ５１を駆動してから駆動継続判定用時間αが経過し、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分が第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１以下であり、水温センサ温度Ｔｗと水温保持温度Ｔ０との差分が第２加熱判定用しきい値Ｔｔｈ２以下であり、かつそれら条件の全てが成立して成立継続判定用時間βが経過したとき、システムが故障していると判定して、加熱ヒータ５１の駆動を停止する。なお、このとき、車両用空調システム１０は、必要に応じて電動ウォータポンプ４２を停止しても良い。

また、ここでいうシステム故障としては、電動ウォータポンプ４２や加熱ヒータ５１が動作していない場合や、冷却水が不足している場合等が挙げられる。
なお、本実施形態では、ヒータコア２４は、例えば、熱交換部を構成している。また、加熱ヒータ５１は、例えば、加熱部を構成している。また、加熱ヒータ入口温度センサ５２は、例えば、第１温度検出部を構成している。また、加熱ヒータ出口温度センサ５３は、例えば、第２温度検出部を構成している。また、水温センサ４３は、例えば、第３温度検出部を構成している。また、故障診断部６１は、例えば、故障判定部を構成している。

（本実施形態の効果）
本実施形態の効果は次のようになる。
電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動開始前後の水温センサ温度Ｔｗの温度差に対するヒータコア２４の熱交換量の影響が少ないことから、車両用空調システム１０は、この温度差を用いることでシステム故障を高い精度で判定できる。

すなわち、ブロワファン２２の風量、ブロワファン２２の駆動段数、エアミックスドア２５の開度、外気温度、吹出し口温度等の条件によってはヒータコア２４の熱交換量が少なくなっているために、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの温度差が小さくなっている場合がある。このような場合にその温度差だけでシステム故障判定を行ってしまうと、システムが故障しているとの誤判定を行ってしまう可能性がある。これに対して、ヒータコア２４の熱交換量が少ない場合には、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動開始後には熱媒体の温度が上昇し水温センサ温度Ｔｗが上昇するようになる。

このようなことから、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動開始前後の水温センサ温度Ｔｗの温度差に対するヒータコア２４の熱交換量の影響は少ないと言え、本実施形態の車両用空調システム１０は、この温度差を用いることでシステム故障を高い精度で判定できる。
さらには、車両用空調システム１０は、複数の条件（ステップＳ４乃至ステップＳ７に示す条件）によりシステム故障を判定しているために、不用意にシステム故障と判定してしまうことを防止し、システム故障を高い精度で判定できる。

（本実施形態の変形例）
本実施形態の変形例は次のようになる。
本実施形態では、前記ステップＳ５の処理を水温センサ温度Ｔｗに基づいて行うことに限定されるものではない。すなわち、本実施形態では、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎや加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔを基に行うこともできる。
図４は、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎに基づいて行う場合の処理例を示すフローチャートである。

この場合、図４に示すように、先ずステップＳ５１において、故障診断部６１は、加熱ヒータ入口温度センサ５２の検出値（加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ）、及び加熱ヒータ出口温度センサ５３の検出値（加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ）を取得する。
そして、ステップＳ３で電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動していないと判定した場合に進むステップＳ５２において、故障診断部６１は、水温保持温度Ｔ０に加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎを設定する。

これにより、ステップＳ５で加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分が第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１以下と判定した場合に進むステップＳ５３において、故障診断部６１は、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎと前記ステップＳ５２で設定した水温保持温度Ｔ０との差分（Ｔｉｎ−Ｔ０）が予め設定した第３加熱判定用しきい値Ｔｔｈ３以下か否かを判定する。ここで、差分は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動前の加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎと電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動後（詳しくは駆動開始から時間α経過後）の加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分となる。また、第３加熱判定用しきい値Ｔｔｈ３は、例えば、実験的、経験的、又は理論的に設定される値である。例えば、第３加熱判定用しきい値Ｔｔｈ３として、零又はその近似値が挙げられるが、これに限定されないことは言うまでもない。

故障診断部６１は、加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎと水温保持温度Ｔ０との差分が第３加熱判定用しきい値Ｔｔｈ３以下と判定すると（Ｔｉｎ−Ｔ０≦Ｔｔｈ３）、ステップＳ７に進む。また、故障診断部６１は、そうでないと判定すると（Ｔｉｎ−Ｔ０＞Ｔｔｈ３）、該図４に示す処理を終了する。
以上のような処理により、本実施形態の変形例では、前述の実施形態の効果と同様に、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動開始前後の加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎの温度差に対するヒータコア２４の熱交換量の影響が少ないことから、この温度差を用いることでシステム故障を高い精度で判定できる。

また、本実施形態の変形例では、複数の条件によりシステム故障を判定しているために、不用意にシステム故障と判定してしまうことを防止し、システム故障を高い精度で判定できる。
さらに、本実施形態の変形例では、前述の実施形態とは異なり、水温センサ４３を備えることを要しないため、温度センサの数を抑えてシステム故障を判定することができる、又は水温センサ４３を搭載していない車両でもシステム故障を判定することができる。
また、図５は、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔに基づいて行う場合の処理例を示すフローチャートである。

この場合、図５に示すように、先ずステップＳ５１において、故障診断部６１は、加熱ヒータ入口温度センサ５２の検出値（加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎ）、及び加熱ヒータ出口温度センサ５３の検出値（加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔ）を取得する。
そして、ステップＳ３で電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１を駆動していないと判定した場合に進むステップＳ６１において、故障診断部６１は、水温保持温度Ｔ０に加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔを設定する。

これにより、ステップＳ５で加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと加熱ヒータ入口センサ温度Ｔｉｎとの差分が第１加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１以下と判定した場合に進むステップＳ６２において、故障診断部６１は、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと前記ステップＳ６１で設定した水温保持温度Ｔ０との差分（Ｔｏｕｔ−Ｔ０）が予め設定した第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ４以下か否かを判定する。ここで、差分は、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動前の加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動後（詳しくは駆動開始から時間α経過後）の加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔとの差分となる。また、第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ４は、例えば、実験的、経験的、又は理論的に設定される値である。例えば、第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ４として、零又はその近似値が挙げられるが、これに限定されないことは言うまでもない。

故障診断部６１は、加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔと水温保持温度Ｔ０との差分が第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ４以下と判定すると（Ｔｏｕｔ−Ｔ０≦Ｔｔｈ４）、ステップＳ７に進む。また、故障診断部６１は、そうでないと判定すると（Ｔｏｕｔ−Ｔ０＞Ｔｔｈ４）、該図５に示す処理を終了する。
以上のような処理により、本実施形態の変形例では、前述の実施形態の効果と同様に、電動ウォータポンプ４２及び加熱ヒータ５１の駆動開始前後の加熱ヒータ出口センサ温度Ｔｏｕｔの温度差に対するヒータコア２４の熱交換量の影響が少ないことから、この温度差を用いることでシステム故障を高い精度で判定できる。

また、本実施形態の変形例では、複数の条件によりシステム故障を判定しているために、不用意にシステム故障と判定してしまうことを防止し、システム故障を高い精度で判定できる。
さらに、本実施形態の変形例では、前述の実施形態とは異なり、水温センサ４３を備えることを要しないため、温度センサの数を抑えてシステム故障を判定することができる。

また、本実施形態の変形例では、ステップＳ７の判定結果にかかわらず、加熱ヒータ５１の駆動を停止しても良い。すなわち、本実施形態の変形例では、ステップＳ３乃至ステップＳ６の判定条件（ステップＳ３乃至ステップＳ５及びステップＳ５３、ステップＳ３乃至ステップＳ５及びステップＳ６２）の全てが成立していれば（β＝０であっても）、加熱ヒータ５１の駆動を停止しても良い。

これにより、車両用空調システム１０は、早期にシステムの故障を判定し、加熱ヒータ５１の駆動を停止することができるようになる。
また、本実施形態の変形例では、ステップＳ３乃至ステップＳ７（又はステップＳ３乃至ステップＳ６）の判定条件にエンジンが停止していることを条件に加えても良い。すなわち、本実施形態の変形例では、さらにエンジンが停止していると判定したときに、加熱ヒータ５１の駆動を停止しても良い。

これにより、車両用空調システム１０は、センサ温度に対してのエンジンによる冷却水の加熱の影響を少なくしてシステムの故障を判定することで、システムの故障の判定を高い精度で行うことができる。
また、本実施形態の変形例では、第１、第２、第３又は第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４をヒータコア２４の熱交換量に影響を与える因子を基に設定しても良い。すなわち例えば、本実施形態の変形例では、ブロワファン２２の風量、ブロワファン２２の駆動段数、エアミックスドア２５の開度、外気温度、吹出し口温度等を基に、第１、第２、第３又は第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４を設定しても良い。

これにより、本実施形態の変形例では、熱交換量の変化を考慮して第１、第２、第３又は第４加熱判定用しきい値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４を設定できるため、熱交換量が変化してもシステムの故障の判定を高い精度で行うことができる。
また、本実施形態の変形例は、熱媒体として水以外の流体を用いるものでも良い。
また、本実施形態の変形例は、エンジンを有しない電気自動車でも良い。

１０車両用空調システム、２４ヒータコア、４２電動ウォータポンプ、４３水温センサ、５１加熱ヒータ、５２加熱ヒータ入口温度センサ、５３加熱ヒータ出口温度センサ、６１故障診断部

Claims

熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、
前記媒体を加熱する加熱部と、
前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記熱媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、
前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、
前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、
前記循環回路内の前記熱媒体の温度を検出する第３温度検出部と、
前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第３温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第３温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間経過した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、
を有することを特徴とする車両用空調システム。
熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、
前記熱媒体を加熱する加熱部と、
前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記熱媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、
前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、
前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、
前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第１温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間継続した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、
を有することを特徴とする車両用空調システム。
熱媒体との熱交換により車室内への送風空気を加熱する熱交換部と、
前記熱媒体を加熱する加熱部と、
前記熱交換部及び前記加熱部が接続される循環回路内の前記媒体を循環させるポンプとを有する車両用空調システムにおいて、
前記加熱部に流入する前記熱媒体の温度を検出する第１温度検出部と、
前記加熱部から流出する前記熱媒体の温度を検出する第２温度検出部と、
前記加熱部及び前記ポンプを駆動開始させてから第１設定時間が経過し、前記第２温度検出部が検出した温度から前記第１温度検出部が検出した温度を減算した値が第１しきい値以下であり、かつ前記第２温度検出部が検出した温度から前記加熱部及び前記ポンプの駆動開始前に前記第２温度検出部が検出した温度を減算した値が第２しきい値以下である条件を満たす状態が第２設定時間継続した場合、システムが故障していると判定する故障判定部と、
を有することを特徴とする車両用空調システム。