JP6224013B2 - 自動車用熱力学的デバイスを管理する方法、システム、プログラム、記録媒体、および関連付けられた車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の分野に関し、より詳細には、車載型熱力学的デバイスの管理の分野に関する。

本発明のより具体的な主題は、伝熱流体回路を備える、（特にヒートポンプタイプの）自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法であって、当該方法が、伝熱流体の圧力の第１の測定およびしきい値との比較の関数として、伝熱流体回路の機能状態または欠陥状態を検出する初期検証ステップを含む、自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法である。

自動車の分野では、特に、車両内部にいる１人または複数人の乗員の快適性のレベルを向上させるために熱力学的デバイスが使用される。

ヒートポンプタイプのそのような熱力学的デバイスは、伝熱流体回路を備えており、伝熱流体回路は、当該回路を通して伝熱流体を循環させるために、一般的にはコンプレッサに関連付けられている。そのような流体は、関連付けられた熱力学的デバイスの動作モードにしたがって、車両内部の空気を加熱する、冷却する、または乾燥させることを可能にする、あるいは代替的には、デバイス自体の除氷を可能にする。

当然、そのような熱力学的デバイスは、漏洩後に伝熱流体の損失、あるいは、極めて単純には、関連付けられた回路中の伝熱流体の不足のような故障を起こすことがある。この種の故障は、コンプレッサの劣化を早めることがしばしばある。

この問題を緩和するために、伝熱流体回路の機能状態または欠陥状態を検出する初期検証ステップを含む、ヒートポンプタイプの自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法が提案されてきた。この検出は、伝熱流体の圧力の第１の測定およびしきい値との比較の関数として実行される。

実際には、測定された圧力がしきい値を下回る場合、デバイスは欠陥状態を有すると見なされ、測定された圧力がしきい値を上回る場合、デバイスは機能状態を有すると見なされる。欠陥状態では、たとえば、熱力学的デバイスのコンプレッサの始動が抑止されるので、熱力学的デバイスは動作することができない。

しかしながら、ある特定の要件下では、実際には漏洩がないときに欠陥状態を検出し得ることが分かっている。

本発明の目的は、自動車のヒートポンプタイプの熱力学的デバイスの欠陥状態を誤検出することを回避することを可能にし、それにより、当該デバイスが始動する確率を増大させることを可能にする解決策を提案することである。

このために、初期検証ステップにおいて欠陥状態を検出した後に、欠陥状態を確認する確認ステップを含み、確認ステップ中、圧力の第２の測定を実行し、第２のしきい値と比較することによって、追加検証を行う、方法を提供する。

１つの実施形態によれば、確認ステップ中に、伝熱流体を加熱する。

別の実施形態によれば、確認ステップ中に、伝熱流体が循環する、または伝熱流体を循環させる。

有利には、確認ステップ中、
規定された時間期間にわたって熱力学的デバイスがアクティブであり、かつ、
時間期間中、複数の追加検証を実行し、それにより、追加検証のうちの１つが機能状態の検出につながった場合には、検出された欠陥状態を無効し、時間期間の最後に、検出された状態が依然として欠陥状態である場合には、欠陥状態は有効にする。

１つの実施形態によれば、欠陥状態を有効にした場合、熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、熱力学的デバイスの欠陥状態をメモリに記憶するメモリ記憶ステップを実行する。さらに、本方法は、伝熱流体の圧力が変化した場合、メモリ記憶ステップ後、第１のしきい値および／または第２のしきい値の関数として、メモリが、熱力学的デバイスが機能状態を有すること示す範囲になるように、メモリを消去する消去ステップを含むことができる。

好ましくは、初期検証ステップ中、機能状態は、第１の圧力測定値が第１のしきい値を上回ることに対応し、欠陥状態は、第１の圧力測定値が第１のしきい値を下回ることに対応する。

好ましくは、各追加検証中、機能状態は、第２の圧力測定値が第２のしきい値を上回ることに対応し、有効にされた欠陥状態は、第２の圧力測定値が第２のしきい値を下回ることに対応する。

有利には、第１のしきい値および第２のしきい値は、同じ伝熱流体圧力値を示す。

有利には、熱力学的デバイスの外部の外部基準温度が、しきい値温度を下回った場合にのみ、確認ステップの追加検証を実行する。有利には、外部基準温度がしきい値温度を上回った場合、また、初期検証ステップ中に欠陥状態を検出した場合に、熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、熱力学的デバイスの有効にされた欠陥状態をメモリに記憶するメモリ記憶ステップを実行する。好ましくは、しきい値温度は、負の温度である。

１つの特定の実施形態によれば、熱力学的デバイスは、熱力学的デバイスの加熱モードおよび有利には除氷モードを備えるモードの第１のセットと、空調モードおよび有利には除湿モードを備えるモードの第２のセットを備え、第１のセットおよび第２のセットは、所望の動作モードにしたがって、別個の第１の圧力しきい値および／または第２の圧力しきい値とそれぞれ関連付けられる。

実際には、確認ステップにおいて有効にされた欠陥状態は、伝熱流体回路から伝熱流体が漏洩していること、または、前記伝熱流体回路中の伝熱流体の量が不十分であることに対応する。

有利には、確認ステップ中、伝熱流体の前記圧力を慎重に増大させる。

本発明はまた、伝熱流体回路と、伝熱流体回路の機能状態または欠陥状態を検出するように構成された検証エレメントと、検証エレメントによる欠陥状態検出時に欠陥状態を確認するように構成された確認エレメントとを備える熱力学的デバイスを備える、自動車タイプの車両のためのシステムに関する。

有利には、本システムは、本発明の管理方法を実装するように構成された制御ユニットを備える。

１つの特定の実施形態によれば、本システムは、伝熱流体回路を通して伝熱流体を循環させるために、伝熱流体に作用するコンプレッサを備えることができる。

本発明はまた、本発明の管理方法のステップを実装するためのコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラムをその上に記録したコンピュータ可読データ記録媒体に関する。

本発明はまた、コンピュータによって実行されたときに、本発明の管理方法のステップを実行するように適合されたコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラムに関する。

最終的には、本発明はまた、前記システムを組み込んだ車両に関する。さらに、熱力学的デバイスは、有利には、車両内の快適性のレベルに作用するように構成される。

本発明の他の目的、利点および特徴は、非限定的な例として提示され、添付の図によって例示されるいくつかの実施形態の詳細な説明を考察すれば明らかになるであろう。

本管理方法がどのように作用するか簡略図である。 ＨＦ０１ ３２４ｙｆタイプの流体の比エンタルピーに対する圧力の対数グラフである。 図１のステップＥ２の特定の実施形態を示す図である。 本管理方法の最適化された動作モードの完全図である。 自動車用熱力学的デバイスを備えるシステムを概略的に示す図である。

様々なテストの後、先行技術において対象とされる様々な問題は、外部温度が比較的低いときに起こる傾向があることが分かった。これは、０℃に近い温度まで漏洩を検出するために、一般的には、特定の低い圧力のしきい値が判断されるからである。しかしながら、より負の温度である場合、流体の量が初期量と同じ、またはほんのわずかだけ少ないときには、このネガティブな温度における流体の圧力は、上述のしきい値を下回り、それにより、流体の不足の偽検出をトリガーすることがある。

したがって、自動車用熱力学的デバイスの管理のための方法を開発した。好ましくは、熱力学的デバイスは、ヒートポンプタイプのものである。当該熱力学的デバイスは、伝熱流体回路を備え、また、熱力学的デバイスの状態は、これらの環境において検証することができる。

図１では、この方法は、先行技術と同様に、伝熱流体の圧力Ｐ１の第１の測定Ｅ１−１および第１のしきい値Ｓ１との比較Ｅ１−２の関数として、伝熱流体回路の機能状態Ｅ１−ｆまたは欠陥状態Ｅ１−ｄを検出する初期検証ステップＥ１を含む。

有利には、初期検証ステップＥ１中、機能状態Ｅ１−ｆは、第１の圧力測定値Ｐ１が第１のしきい値Ｓ１を上回ることに対応し（Ｅ１−２のＹＥＳアウトプット）、欠陥状態Ｅ１−ｄは、第１の圧力測定値Ｐ１が第１のしきい値Ｓ１を下回ることに対応する（Ｅ１−２のＮＯアウトプット）。

さらに、本発明によれば、本方法は、初期検証ステップＥ１において欠陥状態Ｅ１−ｄを検出した後に（Ｅ１−２のＮＯアウトプット）、欠陥状態Ｅ１−ｄを確認する確認ステップＥ２を含み、確認ステップＥ２中、圧力Ｐ２の第２の測定Ｅ２−１を実行し、第２のしきい値Ｓ２と比較することによって、追加検証を行う。有利には、確認ステップＥ２中に、流体の圧力を慎重に増大する。確認ステップＥ２は、１つまたは複数の追加検証を含むことができ、言い換えると、ステップＥ２−ｄにおいて欠陥状態を有効にした場合（Ｅ２−２のＮＯアウトプット）、本方法は、確認ステップＥ２の始点に少なくとも１回ループバックすることができる。

実際には、各追加検証により、前に検出された欠陥状態を有効にすること、または無効にすることが可能になる。それにより、少なくとも１つの追加の検証を実行しない限り、当該熱力学的デバイスおよび当該方法を備えた車両の機能論理コントローラが熱力学的デバイスの動作を抑止しないようにすることができる。実際には、確認ステップにおいて有効にされた欠陥状態は、伝熱流体回路から伝熱流体が漏洩していることに、または、前記伝熱流体回路中の伝熱流体の量が不十分であることに対応し得る。

（ステップＥ２における）各追加検証中、好ましくは、機能状態Ｅ２−ｆは、第２の圧力測定値Ｐ２が第２のしきい値Ｓ２を上回ることに対応し（Ｅ２−２のＹＥＳアウトプット）、有効にされた欠陥状態Ｅ２−ｄは、第２の圧力測定値が第２のしきい値Ｓ２を下回ることに対応する（Ｅ２−２のＮＯアウトプット）。

第１のしきい値Ｓ１および第２のしきい値Ｓ２は、伝熱流体について同じ圧力値を示すことも、異なる圧力値を示すこともある

上記から、診断エラーを判別する確率が改善されることが了解されよう。

先行技術の場合のように単一の初期ステップ中に誤って行われる診断と組み合わせて、本デバイスの挙動を研究すると、ヒートポンプを備えた車両では、静止時の伝熱流体の飽和圧力は、周囲温度にほぼ対応する外部温度に対応することが実証された。「静止時」とは、流体が安定状態であること、および、熱力学的デバイスがオフされていることを意味すると理解されたい。周囲温度が極めて低いとき、使用する流体のタイプに応じて、たとえば、Ｒ１３４ａタイプの液体か、あるいはＨＯＦ１ ２３４ｙｆタイプの液体かに応じて、伝熱流体の圧力は、伝熱流体が不十分な量であること、または伝熱流体が漏洩していることを識別するためにシステムが慣習的に使用する圧力しきい値を下回る。

流体回路内の伝熱流体の特性およびその量に関する研究における実際の経験によって、この挙動に関する研究を検証する。図２に、タイプＨＦ０１ ３２４ｙｆの流体についての比エンタルピー（ｋＪ／ｋｇ単位）に対する圧力（ｂａｒ単位）の対数グラフを示す。図２から、℃単位の様々な温度Ｔ、等エントロピー線に対応するｋＪ／（ｋｇ／Ｋ°）単位で表されるｓ値、および、ｍ^３／ｋｇ単位で表される比体積のｖ値における流体の特性がよく分かる。湿り蒸気ゾーンおよび過熱ゾーンでは、等エントロピー線となる。これらは、等しいエントロピーの線である。エントロピーの増加は、技術的プロセス中に生じる熱損失の測度である。熱損失は、エンタルピーと同様に発熱パラメータであり、状態ごとに決定値を有する。絶対等級は、規定されない。それは、任意の点から、通常は、（Ｒ１２：０℃の）正常状態から計算される。エントロピーの単位は、ｋＪ／ｋｇ．Ｋである。等エントロピー線は、主に、過熱蒸気ゾーンで生じ、低い温度についての研究の専門家には非常に有用である。理想的なコンプレッサでは、損失なしに、等しいエントロピーのこれらの線に沿って圧縮が起こる。したがって、等エントロピー線は、最初のエンタルピーと最終的な（圧縮後）エンタルピーとを比較することによって、冷媒の１ｋｇあたりの理想（理論）圧縮仕事Ｐを判断することを可能にする。このことから、コンプレッサによって実際に吸収されるパワーに関して引き出されると結論付けることが可能になる。

したがって、図２を分析すると、以下の結果がよく分かる。
− 流体回路の外部の外部温度が０℃である場合、伝熱流体の圧力（飽和圧力とも呼ばれる）は３．１ｂａｒ程度であり、これは、伝熱流体回路における圧力の公称値に対応している（ループにおける圧力の範囲内であるともいえる）。流体の量が少ないと、絶対圧力は２．５ｂａｒになることがあり、あるいは２ｂａｒになることさえある。大量に漏洩すると、圧力は、外側圧力と同等に、すなわち、通常は１．１ｂａｒになる。したがって、熱力学的デバイスが、空気調節機能を実行する、すなわち、「低温状態にする」ことのみを意図し、０℃の外部温度に制限される場合、（この特定の例では冷却材と呼ばれる）少量の伝熱流体を検出するための最小絶対圧力しきい値は、３．１ｂａｒを下回る必要がある。
− 流体回路外の外部温度が−１０℃である場合、流体の飽和圧力は約２．２ｂａｒであり、これは、ループにおける圧力の公称値に対応する。流体の量が少ないと、絶対圧力は２ｂａｒになることがあり、あるいは１．５ｂａｒになることさえある。大量に漏洩すると、圧力は、外部圧力と同等に、すなわち、通常は１．１ｂａｒになる。したがって、空調システムが、−１０℃の外部温度までヒートポンプモードで動作する場合、少量の冷却材を検出するための最小絶対圧力しきい値は、２．２ｂａｒを下回る必要がある。
− 外部温度が−２０℃である場合、流体の飽和圧力は約１．５ｂａｒであり、これは、ループにおける圧力の公称値に対応する。流体の量が少ないと、絶対圧力は、たとえば、１．３ｂａｒまたは１．２ｂａｒになることがある。大量に漏洩すると、圧力は、外側圧力と同等に、すなわち、通常は１．１ｂａｒになる。ヒートポンプモードの熱力学的デバイスが、たとえば−２０℃の外部温度まで動作する場合、少量の冷却材を検出するための最小絶対圧力しきい値は、１．５ｂａｒを下回る必要がある。

ただし、圧力しきい値が低くなるほど、システムは充てん量が低い事例を検出しづらくなるので、欠陥状態を検出するために使用される圧力しきい値は低すぎてはならない。たとえば、圧力しきい値が１．７ｂａｒである場合、それは０℃における飽和圧力よりもはるかに低く、したがって、０℃では、圧力が１．７ｂａｒよりも高い場合、充てん量が低い事例は検出されない。このとき、熱力学的デバイスの耐久性およびその関連付けられた性能（熱出力、消費）のために、デバイスが動作中であるとき、流体量レベルが十分に高いことが重要である。

また、本方法は、測定技術およびセンサコンピュータ接続により、圧力測定センサの障害の事例（たとえば、短絡）と検圧力が極めて低いという事例とを明確に区別し、次いで、圧力の検出における誤差のマージン（センサによる差異、外部状態が測定値に与える影響、電圧による差異、コンピュータ内の測定値から値を再構成する際の誤差など）をカバーすることが可能でなければならないので、比較において使用される圧力しきい値も低すぎてはならないことを留意されたい。

上記の結果として、本システムを低温状態から始動または初期化するときには、伝熱流体の温度は実質的に周囲温度に等しく、これは、流体の量が十分な場合であっても、完全気体の状態方程式を適用することによって、回路中の流体圧力を極めて低くすることにつながり得る。これにより、ヒートポンプの動作の範囲は、（最低温度のうち実際のしきい値に応じて、約−１０℃又は−１５℃の）最低温度に大幅に制限される。

したがって、第１の実施形態では、上記の方法ステップと組み合わせて、確認ステップにおいて加熱された伝熱流体を、好ましくは、追加検証ステップを実行する前に加熱することが可能である。このように加熱することにより、上記で対象とされた伝熱流体の圧力を慎重に増大させる。この加熱は、十分な熱エネルギーを加えて伝熱流体の温度を通常の動作温度まで上げることによって実行され得る。この通常の動作温度において、依然として圧力が十分でない場合、欠陥状態を有効にし、逆に言えば、熱力学的デバイスが機能状態に切り替わるように、欠陥状態を無効にすることができる。この加熱は、当業者に知られている任意の好適なエレメントを使用して、たとえば抵抗性サーマルエレメントを採用して実行することができる。加熱を使用する１つの特定の例によれば、流体を移動させることなく（すなわち、流体が辿る経路全体に沿って（１つまたは複数）抵抗性エレメントを取り付けることによって）ループ全体に作用することか、あるいは、ループの一部（たとえば、局所的に設置された抵抗性エレメント）には作用するが、均一に加熱するようにある特定の長さの時間にわたって流体を循環させることのいずれかによって、流体全体を加熱することが可能であり得る。後者の場合、まさに保護すべきエレメントであるコンプレッサを過剰に使用することなく流体を循環させる手段を見出す必要があり、したがって、流体の循環に専用のポンプを追加することが可能であり、あるいは、膨張しないように（すなわち、伝熱流体の圧縮を制限するために）バルブを配置することによって極めて低い速度でコンプレッサを始動することが可能である。

本方法は、好ましくは、伝熱流体回路ループの構成要素、主にパイプのすべてを良好に断熱することを必要とする。

第２の実施形態によれば、確認ステップ中、伝熱流体が循環する、または伝熱流体を循環させる。この循環は、伝熱流体回路に関連付けられたコンプレッサを始動させ、したがって、流体圧力を慎重に増大させるようにすることによって実行することができる。次いで、コンプレッサは、流体の圧力が最初の圧力よりも高い圧力に達するように流体を圧縮する。その場合、検証ステップは、動的と呼ばれる。

有利には、確認ステップＥ２中、熱力学的デバイスは、規定された時間期間にわたってアクティブであり、かつ、その時間期間中、複数の追加検証を実行して、それにより、追加検証のうちの１つが機能状態の検出につながった場合には、検出された欠陥状態を無効にし、その時間期間の最後に、検出された状態が依然として欠陥状態である場合には、その欠陥状態を有効にする。このようにアクティブ化することにより、たとえば、特にコンプレッサを始動させることによって、伝熱流体を循環させることが可能になり、このアクティブ化は、確認ステップ中の追加検証の前に、または追加検証中に生じることが可能である。

したがって、確認ステップでは、熱力学的デバイスの動作は、圧力が極めて低い場合であっても、たとえば、低温で許可され、かつ、ある時間期間に対応する十分な最短時間にわたって許可されるが、この時間期間中、測定された圧力がある特定のしきい値を下回ったままである場合には、本方法は、熱力学的デバイスの動作を、すなわち、たとえばコンプレッサをオフに切り替えることによって抑止する。これは、外部温度が低く、同時に、流体が不足していない場合に、熱力学的デバイスをシステマティックに抑止することを回避するという利点にもたらす。「低温」とは、伝熱流体回路に欠陥がある否かを見分けることができない温度を意味し、したがって、この温度は、選択される流体によって異なる。したがって、上述した問題および解決策に直面している当業者には、「低温」が何を意味するか判断することが可能であろう。

図３は、図１のステップＥ２をより詳細に表すものであり、同じエレメントを再び利用し、それらに同じ参照符号を付している。この図３において、圧力Ｐ２を測定し（ステップＥ２−１）、ステップＥ２−２に続いて欠陥状態を検出した（Ｅ２ｄ）後に、有利には、ある時間期間（ステップＥ２−４のＹＥＳアウトプット）後に、依然として欠陥状態が存在する場合には、（たとえば、ステップＥ２の最後に）欠陥状態を有効にする（Ｅ２−３）。その時間期間が使用されない場合には、確認ステップＥ２における欠陥状態の最初の検出時に直接的に欠陥状態を有効にすることができる。

一般的には、熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、熱力学的デバイスの有効にされた欠陥状態をメモリに記憶する記憶装置ステップＥ３を実行する。このメモリ記憶ステップには、有効にされた欠陥状態Ｅ２−３をメモリに記憶する場合に、さらなる類似テストの必要性を回避することを可能にするという利点がある。したがって、初期検証ステップを実行する前であっても、または確認ステップの前であっても、メモリのコンテンツを検証し、以後の動作を直接的に抑止することが可能である。これには、流体を循環させるエレメント、たとえば、コンプレッサの完全性を守るという利点がある。さらに、図３では、ステップＥ２ｄにおいて欠陥状態をさらに検出したとき、時間期間の着想と組み合わせて、ステップＥ２−４を実行して時間期間が経過したかどうかについてテストし、ＹＥＳの場合には、欠陥状態を有効し（ステップＥ２−３）、ＮＯの場合には、本方法は、ステップＥ２−１にループバックし、圧力Ｐ２のさらなる測定が行われる。

メモリ記憶ステップに関連付けられた１つの特定の実施形態によれば、本方法は、伝熱流体の圧力が変化した場合、メモリ記憶ステップ後、第１のしきい値および／または第２のしきい値の関数として、メモリが、熱力学的デバイスが機能状態を有すること示す範囲になるように、メモリを消去する消去ステップをさらに含むことができる。これには、しきい値が再び許容範囲内になった場合、あるいは、流体の量が調整された後および／または流体が漏洩した場合にその漏洩を修復した後に、この記憶されたメモリを消去するためにアフターサービス部門による特定の介入を必要としないという利点がある。

本方法を改善するために、熱力学的デバイスの外部の外部基準温度Ｔｅｘｔがしきい値温度Ｔｓを下回った場合にのみ、図１の確認ステップＥ２において、追加検証を実行する（図１）。換言すると、欠陥状態の検出時（Ｅ１−ｄ）、ステップＥ２において、好ましくは、ステップＥ２を起動した直後に、外部温度Ｔｅｘｔを測定し、しきい値Ｔｓと比較するステップＥｍを行うことができ、それにより、外部温度Ｔｅｘｔがしきい値Ｔｓを上回った場合には、外部温度は、欠陥状態の検出に悪影響をもつものではなく、したがって、ステップＥｍのＹＥＳアウトプットにおいて、欠陥状態を直接的に有効にするとみなされる。前述したように、ステップＥｍのＮＯアウトプットにおいて、確認ステップＥ２を実行する。

図３のメモリ記憶ステップＥ３における上述したものと同じ有利な理由で、外部基準温度Ｔｅｘｔがしきい値温度Ｔｓを上回った場合（ステップＥｍ）、また、初期検証ステップにおいて欠陥状態が検出された場合（Ｅ１）、熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、ステップＥｍのＹＥＳアウトプットにおいて有効にされた欠陥状態がメモリに記憶される。

一般に、しきい値温度Ｔｓは、負の温度である。ただし、その値は、使用される伝熱流体のタイプにしたがって適応され、したがって、正の温度でもよい。

一般に、熱力学的デバイスは、一方では、熱力学的デバイスの加熱モードおよび有利には除氷モードを備えるモードの第１のセットを備え、もう一方では、空調モードおよび有利には除湿モードを備えるモードの第２のセットを備え、第１のセットおよび第２のセットは、所望の動作モードにしたがって、別個の第１の圧力しきい値および／または第２の圧力しきい値とそれぞれ関連付けられる。有利なことに、各動作モードを選択的に抑止することができ、あるいは、有効にされた欠陥状態が検出されると、いくつかの動作モードを抑止することができる。実際には、選択されるモードに応じて、流体回路が適合する（たとえば、ある特定の部分を隔離することによって短くする）ことができ、したがって、異なる値のしきい値を有することがより重要になる。

好ましくは、最適化を目的として、本管理方法は、図４に示すものに対応する。したがって、本管理方法は、最初に、ステップＥｏｐｔ１を含むことができる。ステップＥｏｐｔ１に続いて、ステップＥｏｐｔ２において、タイマーをゼロにする。ステップＥｏｐｔ２に続いて、ステップＥｏｐｔ３により、圧力測定値が利用可能であるかどうかについて検証することが可能になり、利用可能でない場合（ＮＯアウトプット）、Ｅｏｐｔ３自体にループバックし、利用可能である場合（ＹＥＳアウトプット）、ステップＥｏｐｔ４において、外部温度Ｔｅｘｔに対するテストを実行する。ステップＥｏｐｔ３は、有利には、前述のようなステップＥ１を実行することができる。このテストは、外部温度Ｔｅｘｔがしきい値Ｔｓを下回るかどうか、あるいは、外部温度Ｔｅｘｔが利用可能でないかどうかについて検証することに対応する。ＹＥＳアウトプットにおいて、ステップＥｏｐｔ５は、事前に有効にされた機能状態または欠陥状態の変数値を含むメモリのパラメータの状態を検証する。ステップＥｏｐｔ５において、メモリに記憶された状態が欠陥ではない場合（ＮＯアウトプット）、たとえばコンプレッサをオンにすることにより流体を循環させることによって、熱力学的デバイスをオンにする（ステップＥｏｐｔ６）。ステップＥｏｐｔ６における始動に続いて、ステップＥｏｐｔ７において、有利には、熱力学的デバイスが正しく動作していることを確認するための熱力学的デバイスの動作に対するテストを用いて、伝熱流体の圧力Ｐ２を再び測定し、しきい値Ｓ２との比較によって再検証する。圧力Ｐ２が、関連付けられたしきい値Ｓ２を上回った場合、または、有利には、熱力学的デバイスが動作していない場合、ステップＥｏｐｔ８において、タイマーを再びゼロにする。ステップＥｏｐｔ７のＹＥＳアウトプット（Ｐ２＜Ｓ２、かつ、有利には、熱力学的デバイスの始動を確認する）では、ステップＥｏｐｔ９において、タイマーを始動するか、あるいは、すでに始動している場合には更新する。ステップＥｏｐｔ９に続いて、タイマーの経過時間ＴｉｍｅＥｌａｐｓｅｄに関連付けられた値を最大時間ＴｉｍｅＭａｘと比較し（ステップＥｏｐｔ１０）、それにより、ＴｉｍｅＥｌａｐｓｅｄがＴｉｍｅＭａｘを上回った場合には、メモリを更新し、有効にされた欠陥状態をメモリに書込み（ステップＥｏｐｔ１１）、次いで、熱力学的デバイスモードのうちの少なくとも１つにおける熱力学的デバイスの動作を禁止するステップＥｏｐｔ１２を実行する。ＴｉｍｅＥｌａｐｓｅｄがＴｉｍｅＭａｘ未満である場合、本方法はステップＥｏｐｔ３に進む。ステップＥｏｐｔ５のＹＥＳアウトプットでは、すなわち、メモリが欠陥状態をすでに示しているときには、圧力Ｐ２を新たに測定し、この測定値をしきい値Ｓ２と比較することによって、圧力のさらなるテストを実行する（Ｅｏｐｔ１３）。新たに測定された圧力Ｐ２が、依然としてしきい値Ｓ２を下回っている場合（ＹＥＳアウトプット）、ステップＥｏｐｔ１２に切り替えることによって、熱力学的デバイスのモードのうちの少なくとも１つにおける熱力学的デバイスの動作を禁止する。ステップＥｏｐｔ１３の検証において、圧力Ｐ２がしきい値を上回った場合（Ｅｏｐｔ１３のＮＯアウトプット）、メモリ中の状態は機能状態に切り替わり（ステップＥｏｐｔ１４）、次いで、ステップＥｏｐｔ１４に続くステップＥｏｐｔ１５において、熱力学的デバイスが動作することが可能になり、次いで、適切に場合には、ステップＥｏｐｔ１６において、タイマーを再びゼロにする。ステップＥｏｐｔ４のＮＯアウトプットにおいて、外部温度がしきい値温度Ｔｓを上回った場合、圧力Ｐ２を再び測定し、しきい値Ｓ２と比較する静的テストを実行し（ステップＥｏｐｔ１７）、圧力Ｐ２がしきい値Ｓ２を下回る場合、ステップＥｏｐｔ１２を実行し、圧力Ｐ２がしきい値Ｓ２以上である場合、ステップＥｏｐｔ１４、Ｅｏｐｔ１５およびＥｏｐｔ１６を連続して行う。

ステップＥｏｐｔ８、Ｅｏｐｔ１２およびＥｏｐｔ１６の後、本方法はステップＥｏｐｔ３に戻る。

ステップＥｏｐｔ１７は、静的テストと呼ばれるテストの一部をなし、ステップＥｏｐｔ５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３は、動的テストと呼ばれるテストの一部をなす。

たとえば、ヒートポンプの１つまたは複数の動作モードについてコンプレッサに適用されるコマンドによって、コンプレッサを介した熱力学的デバイスのオンへ切り替えは、実行することができる。これらのコマンドは、ステップＥｏｐｔ１２およびＥｏｐｔ１５において、それらのステップに関連付けられ、低圧状態の動的検出によって生じる抑制または静的検出に起因する抑制を両方とも一緒にグループ化することができるパラメータによって特に実装することができる。

一般に、外部温度をしきい値と比較することにより、確認ステップ中に、すなわち、（たとえば、加熱によって、または、コンプレッサを始動させることによって）流体の圧力を慎重に増大させる間に、（測定温度がしきい値を上回った場合）圧力のさらなる測定とさらなる比較とを含む単純な追加検証実行すること、あるいは、外部温度がしきい値を下回った場合には動的タイプの追加検証を実行することのいずれかが可能になる。

有効にされた機能状態または欠陥状態に対応するパラメータを使用して、
−コンプレッサコマンドに作用して、１つまたは複数のヒートポンプモードについて強制的に０にすることか、
−許可されてないヒートポンプモードに作用することか（１つのモードが許可されていない、またはいくつかのモードが許可されていない、またはいずれのモードも許可されていない）、
−両方に作用すること
のいずれかによって、ヒートポンプの動作を抑止することができる。

上記のすべてに適用することができ、かつ、図４から導き出すことができる代替形態によれば、比較ステップで使用される圧力しきい値は、外部温度の関数とすることができる。したがって、本方法は、外部温度測定にしたがって、有利には静的検証に関連付けられる第１の圧力しきい値、および／または、有利には動的検証に関連付けられる第２の圧力しきい値を判断するステップをさらに含むことができる。この判断するステップは、たとえば、本方法が初期検証ステップよりも前に初期化されたときに初めて実行することができ、あるいは、有利には、外部温度に合うように圧力しきい値を適合させるように、デバイスの使用全体にわたって適用することができる。これらのしきい値が外部温度の関数であることの別の利点は、たとえば、流体充填レベル（それよりも下方では、本方法がシステムを抑止する）は、いかなる外部温度にも一致するようにできることである（詳細には、たとえば、まったく同一量の流体の損失は、０℃の周囲温度では、２．５ｂａｒの圧力に対応し、−１０℃の周囲温度ではより低い圧力に対応する）。

本発明の方法では、圧力しきい値、および、必要に応じて温度しきい値は、いくつかのヒステリシスから操作論理を構築することができる。時間期間、圧力、温度、およびコンプレッサの動作速度しきい値は、較正可能であり、システムのモードの各々に固有のものとすることができる。

たとえば、温度に関するヒステリシスは、周囲温度が、関連付けられたしきい値に関して変動したとき、時には静的検出を使用し、時には動的検出を使用して本システムを防止することが可能になり、したがって、挙動は、たとえば、（Ｔｅｘｔ＜Ｔｓのときには）コンプレッサを数秒間動作させ、次いで、（Ｔｅｘｔ＞Ｔｓのときには）コンプレッサを停止させ、タイマーをゼロにリセットさせ、次いで、（Ｔｅｘｔ＞Ｔｓのときには）コンプレッサを再開させる。したがって、温度に関する条件は、２つのしきい値Ｔｓ１およびＴｓ２（Ｔｓ１＞Ｔｓ２）を使用し、「Ｔｓ＞Ｔｓ２の場合、しきい値はＴｓ２であり、Ｔｓ＜Ｔｓ２の場合、しきい値はＴｓ１であり、逆もまた成り立つ」という論理を使用する。２つの圧力しきい値が同様に使用される圧力に関するヒステリシスの場合にも同じ原理が当てはまる。

本方法はまた、動的検証の特定の数が指定されたしきい値を超えない限り、その初期化の後、また、以後の初期化時に（または、動的検出を必要とするモードの次の要望時に）、１つまたは複数の動的検証ステップを可能にすることができる。この数は、次にシステムを初期化するときに、または代替的には、メモリストレージが機能状態となると同時に再びゼロにすることができる。

本デバイスは、図５に示す自動車タイプの車両のシステムに設置することができる。そのようなシステム１は、伝熱流体回路３を備えるヒートポンプタイプの熱力学的デバイス２と、伝熱流体回路３の機能状態または欠陥状態を検出するように構成された検証エレメント４とを備える。システム１は、検証エレメントによる欠陥状態の検出時に欠陥状態を確認するように構成された確認エレメント５をさらに備える。また、周囲温度における流体の飽和圧力が、より高い温度について適切である、または、そのモードのうちの別のモードについて適切である低充填レベルに関する検出しきい値に近いか、または、それを下回るように、熱力学的デバイス２が、周囲温度で機能しなければならないモードを含んでいると仮定すると、熱力学的デバイス２は、ヒートポンプタイプ以外の他のタイプのものでもよい。

本システムは、様々な代替形態の前述のような方法を実装するように構成された制御ユニットを備えることができ、したがって、様々なステップは、前記ステップを実行するために好適な方法で構成されたエレメントによって実行することができる。

本システムは、伝熱流体回路を通して伝熱流体を循環させるために伝熱流体に作用するコンプレッサを備えることができる。当業者に周知である、ヒートポンプを構成する他のエレメントについては記載しない。

さらに、１つまたは複数のコンピュータによって読み取ることができ、かつ、その上にコンピュータプログラムが記録されたコンピュータ可読データ記録媒体は、本発明の管理方法のステップを実装するためのコンピュータプログラムコード手段を備えることができる。

一般に、コンピュータプログラムは、本発明の管理方法のステップを実行するように適合されたコンピュータプログラムコード手段を備えることができる。

たとえば、車両ネットワークまたはコンピュータに接続された診断ツールを介して、ユーザが、または、システム上で動作している別の人物が、記憶された値にアクセス可能であり得る。

本システムは、特に、自動車に組み込むことができ、本発明の熱力学的デバイスは、（たとえば、上述の動作モードにしたがって）車両内部における快適性のレベルに作用するように構成することができる。

本システムは、必要に応じて、伝熱流体の圧力を感知する圧力センサと外部温度の温度センサとを備え、その測定値は、本発明の管理方法において使用される。

静的検証および動的検証について上述してきたが、これらの検証は、同一のデバイス状態記憶メモリを共有しても、または異なるメモリを有してもよい。

Claims (21)

1. 伝熱流体回路を備える、自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法であって、前記方法が、前記伝熱流体の圧力（Ｐ１）の第１の測定（Ｅ１−１）および第１のしきい値（Ｓ１）との比較（Ｅ１−２）の関数として、前記伝熱流体回路の機能状態（Ｅ１−ｆ）または欠陥状態（Ｅ１−ｄ）を検出する初期検証ステップ（Ｅ１）を含む、自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法において、
   前記方法は、前記初期検証ステップ（Ｅ１）において欠陥状態（Ｅ１−ｄ）を検出した後に、前記欠陥状態（Ｅ１−ｄ）を確認する確認ステップ（Ｅ２）を含み、前記確認ステップ（Ｅ２）中、前記圧力（Ｐ２）の第２の測定（Ｅ２−１）を実行し、第２のしきい値（Ｓ２）と比較することによって、追加検証を行い、
   前記熱力学的デバイスの外部の外部基準温度（Ｔｅｘｔ）が、しきい値温度（Ｔｓ）を下回った場合（Ｅｍ）にのみ、前記確認ステップ（Ｅ２）の追加検証を実行することを特徴とする、自動車用熱力学的デバイスを管理するための方法。
2. 前記確認ステップ（Ｅ２）中に、前記伝熱流体を加熱することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記確認ステップ（Ｅ２）中に、前記伝熱流体が循環する、または前記伝熱流体を循環させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記確認ステップ（Ｅ２）中、
   規定された時間期間にわたって前記熱力学的デバイスがアクティブであり、かつ、
   前記時間期間中、複数の追加検証（Ｅ２−１、Ｅ２−２）を実行し、それにより、前記追加検証のうちの１つが機能状態の検出につながった場合には、前記検出された欠陥状態を無効にし（Ｅ２−ｆ）、前記時間期間の最後に、前記検出された状態が依然として欠陥状態である場合には、前記欠陥状態は有効にする（Ｅ２−３）、
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記欠陥状態を有効にした場合、前記熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、前記熱力学的デバイスの前記欠陥状態（Ｅ２−３）をメモリに記憶するメモリ記憶ステップ（Ｅ３）を実行することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記伝熱流体の前記圧力が変化した場合、前記メモリ記憶ステップ後、前記第１のしきい値（Ｓ１）および／または前記第２のしきい値（Ｓ２）の関数として、前記メモリが、前記熱力学的デバイスが機能状態を有すること示す範囲になるように、前記メモリを消去する消去ステップを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記初期検証ステップ（Ｅ１）中、前記機能状態（Ｅ１−ｆ）は、前記第１の圧力測定値（Ｐ１）が前記第１のしきい値（Ｓ１）を上回ることに対応し、前記欠陥状態（Ｅ１−ｄ）は、前記第１の圧力測定値（Ｐ１）が前記第１のしきい値（Ｓ１）を下回ることに対応することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 各追加検証中、
   前記機能状態（Ｅ２−ｆ）は、前記第２の圧力測定値（Ｐ２）が前記第２のしきい値（Ｓ２）を上回ることに対応し、前記有効にされた欠陥状態（Ｅ２−ｆ、Ｅ２−３）は、前記第２の圧力測定値（Ｐ２）が前記第２のしきい値（Ｓ２）を下回ることに対応することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第１のしきい値（Ｓ１）および前記第２のしきい値（Ｓ２）が、同じ伝熱流体圧力値を示すことを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記外部基準温度（Ｔｅｘｔ）が前記しきい値温度（Ｔｓ）を上回った場合、また、前記初期検証ステップ（Ｅ１）中に欠陥状態（Ｅ１−ｄ）を検出した場合に、前記熱力学的デバイスの動作モードのうちの１つの以後のアクティブ化を抑止するように、前記熱力学的デバイスの前記有効にされた欠陥状態（Ｅ２−３）をメモリに記憶するメモリ記憶ステップ（Ｅ３）を実行することを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記しきい値温度（Ｔｓ）が負の温度である、請求項１から１０のいずれか１項記載の方法。
12. 前記熱力学的デバイスは、前記熱力学的デバイスの加熱モードおよび除氷モードを備えるモードの第１のセットと、空調モードおよび除湿モードを備えるモードの第２のセットを備え、前記第１のセットおよび前記第２のセットが、所望の動作モードにしたがって、別個の第１の圧力しきい値（Ｓ１）および／または第２の圧力しきい値（Ｓ２）とそれぞれ関連付けられることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記確認ステップにおいて有効にされた前記欠陥状態は、前記伝熱流体回路から伝熱流体が漏洩していること、または、前記伝熱流体回路中の伝熱流体の量が不十分であることに対応することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記確認ステップ（Ｅ２）中、前記伝熱流体の前記圧力を慎重に増大させることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 伝熱流体回路（３）と、前記伝熱流体回路（３）の機能状態または欠陥状態を検出するように構成された検証エレメント（４）とを備える熱力学的デバイス（２）を備える、自動車タイプの車両のためのシステム（１）において、前記検証エレメント（４）による欠陥状態検出時に前記欠陥状態を確認するように構成された確認エレメント（５）を備え、
    前記熱力学的デバイス（２）の外部の外部基準温度（Ｔｅｘｔ）が、しきい値温度（Ｔｓ）を下回った場合（Ｅｍ）にのみ、前記確認エレメント（５）は前記欠陥状態を確認することを特徴とする、自動車タイプの車両のためのシステム（１）。
16. 請求項１から１４のうち一項に記載の方法を実装するように構成された制御ユニットを備えることを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記伝熱流体回路を通して前記伝熱流体を循環させるために、前記伝熱流体に作用するコンプレッサを備える、請求項１５又は１６に記載のシステム。
18. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法のステップを実装するためのコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラムをその上に記録したコンピュータ可読データ記録媒体。
19. コンピュータによって実行されたときに、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するように適合されたコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラム。
20. 請求項１５から１７のいずれか一項に記載のシステムを組み込んだ車両。
21. 前記熱力学的デバイスが、前記車両の内部における快適性のレベルに作用するように構成される、請求項２０に記載の車両。

Images