WO2018096784A1 - 補機装置および空調システム - Google Patents

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WO2018096784A1
WO2018096784A1 PCT/JP2017/035226 JP2017035226W WO2018096784A1 WO 2018096784 A1 WO2018096784 A1 WO 2018096784A1 JP 2017035226 W JP2017035226 W JP 2017035226W WO 2018096784 A1 WO2018096784 A1 WO 2018096784A1
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WO
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request
high voltage
control unit
heater
auxiliary
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Application number
PCT/JP2017/035226
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English (en)
French (fr)
Inventor
酒井 剛志
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B60L1/04Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line
    • B60L1/06Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line using only one supply
    • B60L1/08Methods and devices for control or regulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • This disclosure relates to an auxiliary device and an air conditioning system.
  • a fuel cell system described in JP 2012-195263 A is known.
  • This system charges the secondary battery with the first surplus power exceeding the power consumption of the load means out of the total power of the generated power of the fuel cell and the regenerative power of the regenerative power generating means. Further, this system uses the first surplus power that exceeds the acceptable power of the secondary battery as the second surplus power, and the second surplus power when the cooling water flow rate supplied to the electric heater is greater than or equal to a predetermined flow rate. Consumes with an electric heater. Further, this system increases the flow rate of cooling water supplied to the electric heater when the flow rate of cooling water supplied to the electric heater is less than a predetermined flow rate.
  • the system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-195263 uses an electric heater as an air conditioning application that functions as a heater in an air conditioner and a regeneration application that functions as a load that consumes regenerative power generated by regeneration. Is possible. By using the electric heater for regenerative purposes, it becomes possible to heat the electric heater using regenerative power.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-195263 discloses how to operate the electric heater when operating the electric heater for air conditioning use, and how to operate the electric heater when operating the electric heater for regenerative use. There is no description about whether to control.
  • the present disclosure provides an auxiliary device or an air conditioning system that can control an auxiliary device in response to different requirements in view of the circumstances exemplified above.
  • An auxiliary device is any one of an auxiliary device that operates using a battery as a power supply source, and a plurality of requests that operate the auxiliary device in two or more different applications from a communication-connected external device.
  • a request acquisition unit that acquires one; a determination unit that determines a use of the request acquired by the request acquisition unit; and an operation control unit that operates the auxiliary machine according to the use determined by the determination unit.
  • the determination unit determines the use of the request acquired by the request acquisition unit, and the operation control unit operates the auxiliary machine according to the use determined by the determination unit. Therefore, according to such a structure, an auxiliary machine can be controlled corresponding to a different request
  • An air conditioning system includes the auxiliary device, an air conditioner control unit serving as an external device connected to the auxiliary device, and an air heater controlled by the air conditioner control unit. And a pump that circulates the fluid to be circulated, and the auxiliary device includes a transmission unit that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the electric heater to the air conditioner control unit. The pump is operated based on the state quantity.
  • the operation control unit sets the auxiliary machine, that is, the electric heater in the first application. Make it work.
  • the operation control unit operates the electric heater in the second application when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the second request. Therefore, according to such a structure, the electric heater as an auxiliary machine can be controlled in response to different requirements.
  • the auxiliary device includes a transmission unit that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the electric heater to the air conditioner control unit, and the air conditioner control unit operates the pump based on the state quantity transmitted from the transmission unit. Let Thereby, the air-conditioner control unit can operate the pump based on the state quantity correlated with the electric power consumed by the electric heater.
  • the vehicle air conditioning system 1 includes a high voltage battery 10, a relay unit 20, a smoothing capacitor 30, a high voltage auxiliary device 40, a vehicle traveling device 50, an air conditioner ECU 60, and a water pump 70.
  • the high voltage auxiliary device 40 includes a heater drive circuit 41, a high voltage heater 42, and an auxiliary ECU 43.
  • the high voltage auxiliary device 40 is connected to the vehicle ECU 80, the air conditioner ECU 60, and the like via a communication line.
  • the air conditioner ECU 60 corresponds to an air conditioner control unit
  • the vehicle ECU 80 corresponds to a vehicle control unit.
  • the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80 correspond to external devices.
  • the high voltage battery 10 is configured as a DC power source for supplying power to a high voltage device such as a heater drive circuit 41 and a high voltage heater 42 and a motor generator 52 described later.
  • the output voltage of the high voltage battery 10 is about several hundred volts, which is higher than that of a vehicle battery having an output voltage of about 12 volts.
  • the relay unit 20 is disposed between the high voltage battery 10 and the vehicle travel device 50 and the high voltage auxiliary device 40.
  • Relay unit 20 connects or opens high voltage battery 10, vehicle travel device 50 and high voltage auxiliary device 40.
  • the relay unit 20 has relays 21, 22, 23 and a resistor 24.
  • the relays 21 and 22 are relay switches, and are provided on the positive power supply line 100 connected to the positive terminal of the high-voltage battery 10.
  • the relay 23 is a relay switch, and is provided on the negative power supply line 101 connected to the negative terminal of the high voltage battery 10. Relays 21, 22, and 23 are controlled by vehicle ECU 80.
  • the resistor 24 is connected in series with the relay 22. Further, the relay 22 and the resistor 24 are connected in parallel to the relay 21. The resistor 24 is used to prevent inrush current from flowing from the high voltage battery 10 to the high voltage equipment including the heater drive circuit 41, the high voltage heater 42, and the vehicle travel device 50 when the relay 22 is turned on.
  • the relay unit 20 has a current detection unit (not shown) that detects a current flowing through the positive power supply line 100 or the negative power supply line 101.
  • the relay unit 20 has a function of turning off the relays 21, 22, and 23 when the current detection unit detects that the current flowing through the positive power supply line 100 or the negative power supply line 101 exceeds a predetermined value. ing.
  • the smoothing capacitor 30 is provided between the positive power supply line 100 connected to the positive terminal of the high voltage battery 10 and the negative power supply line 101 connected to the negative terminal of the high voltage battery 10.
  • the smoothing capacitor 30 smoothes the voltage between the positive power supply line 100 and the negative power supply line 101.
  • capacitance of the smoothing capacitor 30 is changed according to a use.
  • the vehicle travel device 50 includes an inverter circuit 51 and a motor generator 52.
  • the inverter circuit 51 is, for example, a PWM inverter driven by a pulse width modulation method, and converts the DC voltage output from the high voltage battery 10 into a three-phase AC voltage to control the rotational torque of the motor generator 52.
  • the inverter circuit 51 controls the rotational torque of the motor generator 52 in accordance with a signal from the vehicle ECU 80.
  • the inverter circuit 51 converts the regenerative power collected by the motor generator 52 from AC power to DC power in accordance with a signal from the vehicle ECU 80 and outputs it between the positive power supply line 100 and the negative power supply line 101.
  • the regenerative power is generated when the vehicle is decelerating or traveling downhill.
  • the motor generator 52 is, for example, a three-phase AC motor, and drives a drive wheel of a vehicle on which the vehicle air conditioning system 1 is mounted to constitute a power source of the vehicle, and collects regenerative power by braking the drive wheel. Configure an alternator.
  • the high voltage heater 42 is an electric heater having a resistor, and heats water as a fluid that flows into a heat exchanger 61 for heat dissipation described later.
  • the high voltage heater 42 corresponds to an auxiliary machine.
  • an electric heater using NiCr or the like, or a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater whose electric resistance increases as the temperature rises can be used.
  • the high voltage heater 42 has a temperature sensor (not shown) that detects the outlet water temperature of the water flowing out from the outlet of the high voltage heater 42.
  • the high voltage heater 42 outputs a signal indicating the temperature detected by the temperature sensor to the auxiliary ECU 43.
  • the heater drive circuit 41 has a transistor (not shown) that switches the high voltage heater 42.
  • the heater drive circuit 41 performs a switching operation of the high voltage heater 42 or stops the operation of the high voltage heater 42 according to a signal input from the auxiliary machine ECU 43.
  • Auxiliary machine ECU43 is comprised as a computer provided with CPU, memory, I / O, etc., CPU implements various processes according to the program memorize
  • the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80 correspond to a host ECU of the auxiliary machine ECU 43.
  • the auxiliary machine ECU 43 includes a request determination unit 430, an air conditioning control unit 431, a regeneration control unit 432, and a communication unit 433.
  • the auxiliary machine ECU 43 controls the power consumption of the high voltage heater 42.
  • Auxiliary machine ECU43 acquires various requests
  • the request determination unit 430 determines whether the acquired request is an air conditioning request for air conditioning or a regeneration request for regeneration.
  • the air conditioning control unit 431 performs processing for operating the heater drive circuit 41 for the purpose of air conditioning when the request determination unit 430 determines that the request acquired from the vehicle ECU 80 and the air conditioner ECU 60 is an air conditioning request. Do.
  • the regeneration control unit 432 performs processing for operating the heater drive circuit 41 for the purpose of regeneration when the request determination unit 430 determines that the request acquired from the vehicle ECU 80, the air conditioner ECU 60, or the like is a regeneration request. Do.
  • a vehicle ECU 80 and an air conditioner ECU 60 are connected to the auxiliary machine ECU 43 via a communication line.
  • the air conditioner ECU 60 is connected to a water pump 70 that circulates water in a flow path pipe 63 described later.
  • the air conditioner ECU 60 receives a signal indicating the temperature of the water from a plurality of temperature sensors (not shown) that detect the temperature of the water flowing through each part in the flow path pipe 63.
  • the air conditioner ECU 60 specifies the target flow rate of the water pump 70 based on the signal indicating the temperature of the water, and controls the water pump 70 to approach the target flow rate.
  • FIG. 2 shows the configuration of the water circuit of the vehicle air conditioning system 1 of the present embodiment.
  • the vehicle air conditioning system 1 includes a water pump 70, a high voltage heater 42, a heat exchanger 61 for heat dissipation, a tank 62, and a flow path pipe 63.
  • the water pump 70, the high voltage heater 42, the heat dissipation heat exchanger 61, and the tank 62 are connected via a flow path pipe 63.
  • the water pump 70 adjusts the flow rate of water flowing in the flow path pipe 63 in accordance with a signal input from the air conditioner ECU 60.
  • the water flowing out of the water pump 70 is heated by the high voltage heater 42.
  • the heat dissipation heat exchanger 61 dissipates the water heated by the high voltage heater 42 by heat exchange with the conditioned air. That is, the heat dissipation heat exchanger 61 heats the conditioned air by radiating heat from the water heated by the high voltage heater 42 to the conditioned air.
  • the tank 62 stores the water cooled by the heat exchanger 61 for heat dissipation. Bubbles contained in the water cooled by the heat radiating heat exchanger 61 are accumulated in the upper part of the tank 62. The air accumulated in the upper part of the tank 62 can be discharged outside the tank 62 by opening a valve body (not shown) provided in the upper part of the tank 62.
  • the water pump 70 When the water pump 70 starts to operate in response to a signal input from the air conditioner ECU 60, the water in the flow path pipe 63 passes through the water pump 70, the high voltage heater 42, the heat dissipation heat exchanger 61, and the tank 62. Return to pump 70.
  • the water in the flow path pipe 63 is heated by the high voltage heater 42. Further, water heated by the high voltage heater 42 flows into the heat dissipation heat exchanger 61, and the conditioned air is heated by the heat dissipation heat exchanger 61. Further, the water that has flowed out of the heat-dissipating heat exchanger 61 flows into the tank 62 and then into the water pump 70.
  • the vehicle air conditioning system 1 of the present embodiment uses the high voltage heater 42 for two different purposes. Specifically, the vehicle air conditioning system 1 operates the high voltage heater 42 for any one of an air conditioning use and a regenerative use.
  • the air conditioning application is an application of heating the air-conditioned air by heating the water flowing in the flow path pipe 63.
  • the regenerative application is an application that consumes regenerative power generated by the motor generator 52 due to regeneration.
  • the auxiliary machine ECU 43 can acquire an air-conditioning request from the air-conditioner ECU 60 that is connected for communication, and can also acquire a regeneration request from the vehicle ECU 80 that is connected for communication.
  • the air conditioning request is a request for operating the high voltage heater 42 for air conditioning.
  • the regeneration request is a request for operating the high-voltage heater 42 for regenerative purposes.
  • the air conditioning application corresponds to the first application
  • the air conditioning request corresponds to the first request
  • the regenerative application corresponds to the second application
  • the regeneration request corresponds to the second request.
  • the auxiliary machine ECU 43 When the auxiliary machine ECU 43 acquires a request from the air conditioner ECU 60 or the vehicle ECU 80, the auxiliary machine ECU 43 determines whether the acquired request is an air conditioning request or a regeneration request, and performs a process of operating the high-voltage heater 42 according to the request. .
  • Fig. 3 shows a flowchart of this process.
  • the auxiliary machine ECU 43 periodically performs the process shown in FIG. 3 when the ignition switch of the vehicle is turned on.
  • each control step in the flowchart of each drawing comprises the various function parts which auxiliary machine ECU43 has.
  • the auxiliary machine ECU 43 obtains requests from the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80, which are host ECUs (S100).
  • the auxiliary machine ECU 43 of the present embodiment operates from the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80, which are the host ECUs, for the first request including the first control index for operating the high voltage heater 42 for air conditioning use and the high voltage heater 42 for regenerative use.
  • One of the requests including the second request including the second control index to be acquired is acquired.
  • the auxiliary ECU 43 when acquiring the air conditioning request from the air conditioner ECU 60, the auxiliary ECU 43 also acquires the required value Rt of the outlet water temperature of the water flowing out from the outlet of the high voltage heater 42 from the air conditioner ECU 60. Further, when the auxiliary machine ECU 43 acquires the regeneration request from the vehicle ECU 80, the auxiliary machine ECU 43 also acquires the required value Rp of the power consumption of the high voltage heater 42 from the vehicle ECU 80.
  • the required value Rt of the outlet water temperature is a state quantity that correlates with the temperature of the conditioned air blown out from the outlet, and corresponds to a first control index.
  • the required value Rp of power consumption is a state quantity that correlates with regenerative power, and corresponds to a second control index.
  • the auxiliary ECU 43 When it is determined that the request acquired in S100 is an air conditioning request, the determination in S102 is YES, and the auxiliary ECU 43 performs air conditioning heater control and operates the high-voltage heater 42 for air conditioning (S104). That is, the auxiliary machine ECU 43 executes the outlet water temperature control of the high voltage heater 42 based on the first control index from the air conditioner ECU 60.
  • the auxiliary machine ECU 43 uses the high voltage heater so that the outlet water temperature of the high voltage heater 42 approaches the required value Rt of the outlet water temperature based on the required value Rt of the outlet water temperature obtained together with the air conditioning request from the air conditioner ECU 60.
  • the power consumption of 42 is changed.
  • the vehicle air conditioning system 1 controls the flow rate of the water pump 70 to a predetermined amount, and then gradually increases the rise of power consumption of the high voltage heater 42, for example, The power consumption of the high voltage heater 42 is changed over several tens of seconds to several minutes.
  • the power consumption of the high voltage heater 42 gradually increases from the power W1. Further, the outlet water temperature of the high voltage heater 42 gradually increases from the water temperature T1, and overshooting of the outlet water temperature of the high voltage heater 42 is prevented.
  • the request acquired in S100 is determined to be a regeneration request
  • the determination in S102 is NO, and the auxiliary ECU 43 performs regeneration heater control and operates the high voltage heater 42 for regeneration. (S108). That is, the auxiliary machine ECU 43 performs power consumption control of the high voltage heater 42 based on the second control index from the vehicle ECU 80.
  • the auxiliary machine ECU 43 uses the high voltage so that the power consumption of the high voltage heater 42 quickly approaches the power consumption request value Rp based on the power consumption request value Rp acquired together with the regeneration request from the vehicle ECU 80.
  • the power consumption of the heater 42 is changed.
  • the auxiliary machine ECU 43 promptly changes the power consumption of the high voltage heater 42 regardless of the occurrence of overshoot of the outlet water temperature of the high voltage heater 42.
  • the high voltage heater 42 of the present embodiment has a protection function that stops the operation of the high voltage heater 42 when the outlet water temperature of the high voltage heater 42 rises and reaches a predetermined water temperature value P2.
  • the auxiliary machine ECU 43 maintains the power consumption of the high voltage heater 42 at the required power consumption value Rp until the operation of the high voltage heater 42 is stopped by the protection function.
  • the auxiliary machine ECU 43 transmits an operation flag to the host ECU.
  • the auxiliary ECU 43 together with the operation flag for air conditioning heater control, the power consumption of the high voltage heater 42, the current of the high voltage heater 42, the outlet water temperature of the high voltage heater 42, etc. Is transmitted to the air conditioner ECU 60.
  • the auxiliary ECU 43 transmits a state quantity correlated with the power consumed by the high voltage heater 42 to the vehicle ECU 80 together with the operation flag for the regenerative heater control.
  • the state quantity correlated with the power consumed by the high voltage heater 42 includes state quantities such as power consumption of the high voltage heater 42, current of the high voltage heater 42, outlet water temperature of the high voltage heater 42, and the like.
  • the auxiliary ECU 43 determines the high-voltage heater 42 based on the new required power-supply value Rp.
  • the power consumption of the high voltage heater 42 is changed so that the power consumption quickly approaches the power consumption requirement value Rp.
  • the auxiliary equipment ECU 43 reduces the power consumption of the high voltage heater 42 in FIG. c) Decrease rapidly as shown in PW2 in In this case, as shown at T20 in FIG. 5A, the rise in the outlet water temperature of the high voltage heater 42 becomes moderate.
  • the air conditioner ECU 60 When the air conditioner ECU 60 receives the operation flag transmitted from the auxiliary machine ECU 43 in S106, the air conditioner ECU 60, based on the power consumption of the high voltage heater 42, the outlet water temperature of the high voltage heater 42, etc. included in this operation flag, The flow rate of the water pump 70 is controlled.
  • FIG. 6 is a flowchart of the air conditioner ECU 60 of the present embodiment.
  • the air conditioner ECU 60 periodically performs the process shown in FIG.
  • the air conditioner ECU 60 determines whether or not an operation flag has been received from the auxiliary machine ECU 43 (S200). When the operation flag from the auxiliary machine ECU 43 is not received, the air conditioner ECU 60 ends this process.
  • the air conditioner ECU 60 controls the flow rate of the water pump 70 according to the received operation flag (S202). Specifically, the air conditioner ECU 60 identifies the target flow rate of the water pump 70 based on the power consumption of the high voltage heater 42 included in the operation flag, the outlet water temperature of the high voltage heater 42, and the like, and sets the flow rate of the water pump 70. The water pump 70 is controlled so as to approach the target flow rate, and this process is terminated.
  • the required value of the power consumption of the high voltage heater 42 is acquired from the air conditioner ECU 60, which is the host ECU, instead of the required value Rt of the outlet water temperature of the high voltage heater 42. It is conceivable to have a configuration.
  • the outlet water temperature of the high voltage heater 42 is transmitted to the air conditioner ECU 60, and the air conditioner ECU 60 determines whether the outlet water temperature of the high voltage heater 42 is excessive or insufficient, and changes the required power consumption value of the high voltage heater 42. It is conceivable to perform feedback control. However, in this case, since a large delay occurs until the outlet water temperature of the high voltage heater 42 approaches the target water temperature, it is difficult to improve passenger comfort and wasteful power consumption occurs.
  • the high-voltage auxiliary device 40 includes the high-voltage heater 42 as an auxiliary device that operates using the battery, that is, the high-voltage battery 10 as a power supply source.
  • the high-voltage auxiliary device 40 acquires any one of a plurality of requests for operating the auxiliary device in two or more different applications from the external devices (that is, the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80) connected to each other.
  • a request acquisition unit (S100) is provided.
  • the high-voltage auxiliary machine device 40 includes a determination unit (S102) that determines the use of the request acquired by the request acquisition unit, and an operation control unit (S104, that operates the auxiliary machine according to the use determined by the determination unit). S108).
  • the determination unit determines the usage of the request acquired by the request acquisition unit. Further, the operation control unit operates the auxiliary machine according to the use determined by the determination unit. Therefore, according to such a structure, an auxiliary machine can be controlled corresponding to a different request
  • the request acquisition unit operates the first request including the first control index for operating the auxiliary machine in the first application and the auxiliary machine in the second application from the external devices (that is, the air conditioner ECU 60 and the vehicle ECU 80).
  • One of the requests including the second request including the second control index to be acquired is acquired.
  • the determination unit determines whether the request acquired by the request acquisition unit is the first request or the second request. Then, when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the first request, the operation control unit operates the auxiliary machine in the first application based on the first control index. Let On the other hand, when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the second request, the operation control unit operates the auxiliary machine in the second application based on the second control index.
  • the auxiliary device can be controlled in response to different requirements.
  • the first control index and the second control index are different types of state quantities.
  • the request acquisition unit acquires either the first control index or the second control index as a different type of state quantity.
  • the operation control unit can operate the high voltage heater 42 for the first application based on the first control index, and can operate the high voltage heater 42 for the second application based on the second control index. .
  • the first application is an air conditioning application that heats the conditioned air blown from the outlet, and the second application consumes regenerative power generated by regeneration of the vehicle motor (ie, the motor generator 52). Regenerative use.
  • the first control index is a state quantity that correlates with the temperature of the conditioned air
  • the second control index is a state quantity that correlates with the regenerative power.
  • the operation control unit includes a first control unit (S104) and a second control unit (S108).
  • the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the first request
  • the first control unit (S104) operates the auxiliary machine for air conditioning based on a state quantity correlated with the temperature of the conditioned air.
  • the second control unit (S108) operates the auxiliary machine for regenerative use based on the state quantity correlated with the regenerative power.
  • the operation control unit can operate the auxiliary machine for air conditioning use based on the state quantity correlated with the temperature of the conditioned air. it can.
  • the operation control unit can operate the auxiliary machine for regenerative use based on the state quantity correlated with the regenerative power.
  • the first control unit increases the power consumption of the auxiliary device more slowly than when the second control unit increases the power consumption of the auxiliary device. That is, the first control unit that operates the auxiliary machine for air conditioning uses a gradual increase in the power consumption of the auxiliary machine compared to the case where the second control unit that operates the auxiliary machine for regenerative use increases the power consumption of the auxiliary machine.
  • the regenerative power can be efficiently consumed by the auxiliary machine.
  • the vehicle air-conditioning system 1 of the present embodiment includes a heat-dissipating heat exchanger 61 that heats the air-conditioned air by dissipating the fluid by heat exchange between the air-conditioned air and the fluid.
  • 61 is an electric heater that heats the fluid flowing into 61.
  • the auxiliary device is connected to the heat dissipation heat exchanger 61. It can be configured as an electric heater that heats the inflowing fluid.
  • the auxiliary device includes a transmission unit (S106) that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the high voltage heater 42 to the air conditioner control unit. Further, the air conditioner control unit operates the water pump 70 based on the state quantity transmitted from the transmission unit.
  • the operation control unit when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the first request, the operation control unit, based on the first control index, The high voltage heater 42 is operated for the first use.
  • the operation control unit when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the second request, the operation control unit, based on the second control index, the high voltage heater 42 as an auxiliary machine. Is operated in the second application. Therefore, according to such a configuration, it is possible to control the high voltage heater 42 as an auxiliary machine in response to different requirements.
  • the auxiliary device includes a transmission unit (S106) that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the high-voltage heater 42 as an auxiliary device to the air conditioner control unit.
  • the air conditioner control unit is transmitted from the transmission unit.
  • the pump is operated based on the state quantity. Thereby, the air conditioner control unit can operate the pump based on the state quantity correlated with the power consumed by the high voltage heater 42 as an auxiliary machine.
  • FIG. 1 A second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the configuration of the vehicle air conditioning system 1 of the present embodiment is the same as the vehicle air conditioning system 1 of the first embodiment shown in FIG.
  • the high-voltage auxiliary device 40 of the present embodiment is different from the high-voltage auxiliary device 40 of the first embodiment in the process of S108 in the flowchart shown in FIG.
  • the high voltage auxiliary device 40 of the first embodiment when the high voltage heater 42 is operated for regenerative use, the high voltage heater 42 is stopped until the operation of the high voltage heater 42 is stopped by the protection function of the high voltage heater 42. Is maintained at the required power consumption value Rp.
  • the outlet water temperature of the high voltage heater 42 rises and reaches a predetermined water temperature value P2, and the operation of the high voltage heater 42 is performed by the protection function. Before stopping, the power consumption of the high voltage heater 42 is changed to be maintained at a constant value, and the power consumption by the high voltage heater 42 is continued.
  • the high voltage auxiliary device 40 of this embodiment continues the power consumption by the high voltage heater 42 without stopping the high voltage heater 42.
  • the high voltage heater 42 stops operation due to the protection function. In this case, after that, when the outlet water temperature of the high voltage heater 42 decreases and becomes lower than the predetermined water temperature value P2, the regenerative power is consumed by the high voltage heater 42 again. Thus, in the process as in the first embodiment, the high voltage heater 42 repeats the operation and the stop.
  • the high voltage auxiliary device 40 increases the outlet water temperature of the high voltage heater 42 to reach the water temperature predetermined value P2 and stops the operation of the high voltage heater 42 by the protection function.
  • the power consumption of the high voltage heater 42 is changed to maintain a constant value, and the power consumption by the high voltage heater 42 is continued. For this reason, it is possible to consume more appropriate regenerative power by the high voltage heater 42 without stopping the high voltage heater 42.
  • the high voltage heater 42 has a protection function that stops the heater operation when the temperature of the high voltage heater 42 becomes equal to or higher than a predetermined protection temperature, and the second control unit controls the temperature of the high voltage heater 42.
  • the high voltage heater 42 is continuously operated within a range that is lower than the predetermined protection temperature.
  • the air conditioner ECU 60 is connected to the auxiliary machine ECU 43 via the vehicle ECU 80.
  • a vehicle ECU 80 is connected to the auxiliary machine ECU 43 via an air conditioner ECU 60. That is, in the present disclosure, a configuration in which the air conditioner ECU 60 is disposed between the auxiliary machine ECU 43 and the vehicle ECU 80 may be employed.
  • the high-voltage auxiliary device 40 including the high-voltage heater 42 as a high-voltage auxiliary device that operates using the high-voltage battery 10 as a power source has been described.
  • the power source and the auxiliary machine do not necessarily have to be for high voltage.
  • the auxiliary device according to the present disclosure can also be configured as an auxiliary device including an auxiliary device that operates using a normal vehicle battery as a power source.
  • the high voltage heater 42 which is a kind of electric heater, is adopted as an auxiliary machine.
  • the auxiliary machine is not limited to the high voltage heater 42.
  • a high voltage motor is used as the auxiliary machine. May be adopted.
  • the high voltage heater 42 has been described as heating the fluid flowing into the heat dissipation heat exchanger 61.
  • the high voltage heater 42 is configured as a heater that directly heats the conditioned air. You can also.
  • the auxiliary ECU 43 in each of the embodiments described above is a required value of the outlet water temperature of water flowing out from the outlet of the high voltage heater 42 as a first control index for operating the high voltage heater 42 for air conditioning use from the air conditioner ECU 60. Rt was obtained.
  • the auxiliary machine ECU 43 of each of the embodiments described above operates the high voltage heater 42 for air conditioning applications based on the first control index.
  • the auxiliary machine ECU 43 determines the temperature of the water flowing through each part in the flow path pipe 63 as the state quantity correlated with the required value Rt of the outlet water temperature of the water flowing out from the outlet of the high voltage heater 42, or the outlet. You may acquire the temperature etc. of the conditioned air which blows off from.
  • the auxiliary machine ECU 43 of each of the above embodiments has acquired the required power consumption value Rp of the high voltage heater 42 from the vehicle ECU 80 as a second control index for operating the high voltage heater 42 for regenerative purposes.
  • the auxiliary machine ECU 43 of each of the embodiments described above operates the high voltage heater 42 for regenerative purposes based on the second control index.
  • the auxiliary machine ECU 43 may acquire a current, a voltage, and the like flowing through the high voltage heater 42 as a state quantity correlated with the required value Rp of the power consumption of the high voltage heater 42.
  • the inverter circuit 51 converts the regenerative power collected by the motor generator 52 from AC power to DC power and outputs the converted power to the heater drive circuit 41.
  • the regenerative power collected by the motor generator 52 is converted from AC power to DC power by the inverter circuit 51 and output to the high voltage battery 10, and surplus power exceeding the acceptable power of the high voltage battery 10. May be supplied to the heater drive circuit 41.
  • the auxiliary device includes an auxiliary device (42) that operates using the battery (10) as a power supply source and an external device that is connected in communication.
  • the request acquisition unit (S100) that acquires any one of a plurality of requests for operating the auxiliary machine in two or more different applications from (60, 80), and the use of the request acquired by the request acquisition unit is determined.
  • the request acquisition unit operates the first request including the first control index for operating the auxiliary machine in the first application from the external device, and operates the auxiliary machine in the second application.
  • One of the requests including the second request including the second control index to be acquired is acquired.
  • the determination unit determines whether the request acquired by the request acquisition unit is the first request or the second request.
  • the operation control unit operates the auxiliary machine in the first application based on the first control index when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the first request. Let The operation control unit operates the auxiliary machine in the second application based on the second control index when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the second request. Let According to this, the auxiliary machine can be controlled in response to different requests.
  • the first control index and the second control index are different types of state quantities.
  • the request acquisition unit acquires one of the first control index and the second control index as different types of state quantities.
  • the operation control unit can operate the high-voltage heater for the first application based on the first control index, and can operate the high-voltage heater for the second application based on the second control index. .
  • the first application is an air-conditioning application for heating the conditioned air blown from the outlet
  • the second application is a regenerative operation generated by the vehicle electric motor (52).
  • This is a regenerative application that consumes power.
  • the first control index is a state quantity that correlates with the temperature of the conditioned air
  • the second control index is a state quantity that correlates with the regenerative power.
  • the operation control unit includes a first control unit (S104) and a second control unit (S108).
  • the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the first request
  • the first control unit (S104) operates the auxiliary machine for air conditioning based on a state quantity correlated with the temperature of the conditioned air.
  • the second control unit (S108) operates the auxiliary machine for regenerative use based on the state quantity correlated with the regenerative power.
  • the auxiliary machine when the request acquired by the request acquisition unit is determined to be the first request, it is possible to operate the auxiliary machine for air conditioning use based on the state quantity correlated with the temperature of the conditioned air.
  • the auxiliary machine when the request acquired by the request acquisition unit is determined as the second request, the auxiliary machine can be operated for regenerative use based on the state quantity correlated with the regenerative power.
  • the first control unit increases the power consumption of the auxiliary device more slowly than when the second control unit increases the power consumption of the auxiliary device. That is, the first control unit that operates the auxiliary machine for air conditioning uses a gradual increase in the power consumption of the auxiliary machine compared to the case where the second control unit that operates the auxiliary machine for regenerative use increases the power consumption of the auxiliary machine.
  • the regenerative power can be efficiently consumed by the auxiliary machine.
  • the auxiliary device includes the heat dissipation heat exchanger (61) that heats the conditioned air by dissipating the fluid by heat exchange between the conditioned air and the fluid. It is an electric heater that heats the fluid flowing into the industrial heat exchanger.
  • the auxiliary device when the auxiliary device includes a heat dissipation heat exchanger that heats the conditioned air by dissipating the fluid by heat exchange between the conditioned air and the fluid, the auxiliary device is a fluid that flows into the heat dissipation heat exchanger. It can comprise as an electric heater which heats.
  • the auxiliary machine is an electric heater for heating the conditioned air.
  • the auxiliary machine can be configured as an electric heater that heats the conditioned air.
  • the high voltage heater has a protection function for stopping the heater operation when the temperature of the high voltage heater becomes equal to or higher than a predetermined protection temperature.
  • the high voltage heater is continuously operated in a range where the temperature is lower than the protection temperature. Therefore, it is possible to consume appropriate regenerative power by the high voltage heater without stopping the high voltage heater.
  • the auxiliary device, the air conditioner control unit (60) as an external device connected to the auxiliary device, and the air conditioner control unit are controlled and heated by the electric heater as the auxiliary device.
  • the auxiliary device includes a transmission unit (S106) that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the electric heater to the air conditioner control unit.
  • the air conditioner control unit operates the pump based on the state quantity transmitted from the transmission unit.
  • the operation control unit sets the auxiliary machine, that is, the electric heater in the first application. Make it work.
  • the operation control unit operates the electric heater in the second application when the determination unit determines that the request acquired by the request acquisition unit is the second request. According to this, the electric heater as an auxiliary machine can be controlled in response to different requirements.
  • the auxiliary device includes a transmission unit (S106) that transmits a state quantity correlated with the power consumed by the electric heater to the air conditioner control unit, and the air conditioner control unit is based on the state quantity transmitted from the transmission unit. Operate the pump. Thereby, the air-conditioner control unit can operate the pump based on the state quantity correlated with the electric power consumed by the electric heater.
  • S106 transmission unit
  • the air conditioner control unit controls the flow rate of the pump based on the temperature of the fluid flowing out from the outlet of the electric heater and the power consumption of the electric heater. According to this, the flow rate of the pump can be controlled to approach the target flow rate specified based on the temperature of the fluid flowing out from the outlet of the electric heater, the power consumption of the electric heater, and the like.
  • the air conditioner control unit controls the flow rate of the pump to a predetermined amount, the power consumption of the electric heater is gradually increased. According to this, when the power consumption of the electric heater gradually increases, the temperature of the fluid at the outlet of the electric heater gradually increases. Therefore, temperature overshoot is prevented.

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Abstract

本開示は、異なる要求に対応させて補機を制御できる、補機装置または空調システムを提供する。 補機装置(40)は、通信接続された外部装置(60、80)から補機を2つ以上の異なる用途で動作させる複数の要求のいずれか1つを取得する要求取得部(S100)と、要求取得部により取得された要求の用途を判定する判定部(S102)と、判定部により判定された用途に従って補機を動作させる動作制御部(S104、S108)と、を備える。

Description

補機装置および空調システム 関連出願への相互参照
 本出願は、2016年11月24日に出願された日本特許出願番号2016-228024号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、補機装置および空調システムに関する。
 特開2012-195263号公報に記載された燃料電池システムが知られている。このシステムは、燃料電池の発電電力と回生電力発生手段の回生電力との合計電力のうち、負荷手段の消費電力を超える第1余剰電力を2次電池に充電する。さらに、このシステムは、第1余剰電力のうち2次電池の受け入れ可能電力を超える電力を第2余剰電力とし、電気ヒータに供給される冷却水流量が所定流量以上の場合に第2余剰電力を電気ヒータで消費する。また、このシステムは、電気ヒータに供給される冷却水流量が所定流量未満の場合に、電気ヒータに供給する冷却水流量を増大させる。
 特開2012-195263号公報に記載されたシステムは、電気ヒータを、空調装置における加熱器として機能させる空調用途、および、回生により発生した回生電力を消費する負荷として機能させる回生用途として使用することが可能となっている。電気ヒータを回生用途として使用することで、回生電力を利用して電気ヒータを加熱することが可能となる。
 しかし、特開2012-195263号公報には、空調用途で電気ヒータを動作させる場合にどのように電気ヒータを動作させるか、および、回生用途で電気ヒータを動作させる場合にどのように電気ヒータを制御するか、等について記載されていない。
 例えば、空調用途では、電気ヒータに供給される冷却水の水温を、数秒~数分程度の応答性で安定的に制御する必要がある。しかし、例えば、図9に示すように、電気ヒータに冷却水を供給するポンプを動作させた状態で、電気ヒータの消費電力を迅速に増加させると、電気ヒータに供給される冷却水の水温が目標温度よりも高くなり、冷却水の水温にオーバーシュートが発生してしまう。この場合、吹出口から車室内へ吹き出される空気の吹き出し温度も目標温度よりも高くなってしまい、乗員の快適性が低下してしまう。
 また、回生用途では、高応答で電力を消費することが求められる。しかし、例えば、図10に示すように、電気ヒータの消費電力を緩やかに増加させると、図10中のハッチングで示した領域AR1の有効な回生電力を消費できず、電気ヒータを効率的に加熱できなくなってしまう。
 本開示は、上記に例示した事情に鑑み、異なる要求に対応させて補機を制御できる、補機装置または空調システムを提供する。
 本開示の1つの観点に係る補機装置は、バッテリを電力供給源として動作する補機と、通信接続された外部装置から補機を2つ以上の異なる用途で動作させる複数の要求のいずれか1つを取得する要求取得部と、要求取得部により取得された要求の用途を判定する判定部と、判定部により判定された用途に従って補機を動作させる動作制御部と、を備えている。
 このような構成によれば、判定部は、要求取得部により取得された要求の用途を判定し、動作制御部は、判定部により判定された用途に従って補機を動作させる。したがって、このような構成によれば、異なる要求に対応させて補機を制御することができる。
 本開示の別の観点に係る空調システムは、上記補機装置と、補機装置と通信接続される外部装置としてのエアコン制御部と、エアコン制御部により制御され、補機としての電気ヒータにより加熱される流体を循環させるポンプと、を備え、補機装置は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部を備え、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてポンプを動作させる。
 このような構成によれば、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求であると判定された場合には、補機すなわち電気ヒータを第1の用途で動作させる。一方、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求であると判定された場合には、電気ヒータを第2の用途で動作させる。したがって、このような構成によれば、異なる要求に対応させて、補機としての電気ヒータを制御することができる。
 また、補機装置は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部を備え、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてポンプを動作させる。これにより、エアコン制御部は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量に基づいてポンプを動作させることができる。
 なお、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ものである。
第1実施形態に係る車両用空調システムの全体構成を示した図である。 第1実施形態の車両用空調システムの水回路の構成を示した図である。 第1実施形態の補機ECUのフローチャートである。 第1実施形態のフローチャートにおけるS104の処理における水温、水温要求、消費電力およびウォータポンプ流量のタイムチャートを示した図である。 第1実施形態のフローチャートにおけるS108の処理における水温、消費電力要求、消費電力およびウォータポンプ流量のタイムチャートを示した図である。 第1実施形態のエアコンECUのフローチャートである。 第2実施形態のフローチャートにおけるS108の処理における水温、消費電力要求、消費電力およびウォータポンプ流量のタイムチャートを示した図である。 第3実施形態の車両用空調システムの補機ECU、エアコンECUおよび車両ECUの接続を示した図である。 高電圧ヒータの消費電力を迅速に増加させたときに生じる冷却水の水温のオーバーシュートを表した図である。 高電圧ヒータの消費電力を緩やかに増加させたときに消費できない回生電力を表した図である。
 以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
 (第1実施形態)
 第1実施形態に係る車両用空調システム1の全体構成について図1~図5を用いて説明する。車両用空調システム1は、高圧バッテリ10、リレーユニット20、平滑コンデンサ30、高電圧補機装置40、車両走行装置50、エアコンECU60、およびウォータポンプ70を備えている。高電圧補機装置40は、ヒータ駆動回路41、高電圧ヒータ42、および補機ECU43を有している。高電圧補機装置40は、通信線を介して車両ECU80およびエアコンECU60等と接続されている。なお、エアコンECU60は、エアコン制御部に相当し、車両ECU80は車両制御部に相当する。また、エアコンECU60および車両ECU80は外部装置に相当する。
 高圧バッテリ10は、ヒータ駆動回路41ならびに後述する高電圧ヒータ42およびモータジェネレータ52等の、高電圧機器に電力を供給するための直流電源として構成されている。高圧バッテリ10の出力電圧は、数百ボルト程度となっており、出力電圧が12ボルト程度の車両バッテリよりも高電圧となっている。
 リレーユニット20は、高圧バッテリ10と、車両走行装置50および高電圧補機装置40との間に配置されている。リレーユニット20は、高圧バッテリ10と、車両走行装置50および高電圧補機装置40とを接続または開放する。
 リレーユニット20は、リレー21、22、23および抵抗24を有している。リレー21、22は、リレースイッチであり、高圧バッテリ10の正極端子に接続された正極電源ライン100に設けられている。リレー23は、リレースイッチであり、高圧バッテリ10の負極端子に接続された負極電源ライン101に設けられている。リレー21、22、23は、車両ECU80によって制御される。
 抵抗24は、リレー22と直列に接続されている。また、リレー22および抵抗24は、リレー21に対して並列に接続されている。抵抗24は、リレー22がオンしたときに、高圧バッテリ10から、ヒータ駆動回路41、高電圧ヒータ42および車両走行装置50を含む高電圧機器に突入電流が流れることを防止するために用いられる。
 リレーユニット20は、正極電源ライン100または負極電源ライン101に流れる電流を検出する不図示の電流検出部を有している。リレーユニット20は、この電流検出部により正極電源ライン100または負極電源ライン101に流れる電流が所定値以上になったことが検出されると、リレー21、22、23をオフにする機能を有している。
 平滑コンデンサ30は、高圧バッテリ10の正極端子に接続される正極電源ライン100と高圧バッテリ10の負極端子に接続される負極電源ライン101との間に設けられている。平滑コンデンサ30は、正極電源ライン100と負極電源ライン101との間の電圧を平滑化させる。なお、平滑コンデンサ30の容量は、用途に応じて変更される。
 車両走行装置50は、インバータ回路51およびモータジェネレータ52を有している。インバータ回路51は、例えば、パルス幅変調方式で駆動されるPWMインバータであり、高圧バッテリ10から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して、モータジェネレータ52の回転トルクを制御する。
 インバータ回路51は、車両ECU80からの信号に応じて、モータジェネレータ52の回転トルクを制御する。また、インバータ回路51は、車両ECU80からの信号に応じて、モータジェネレータ52で回収した回生電力を交流電力から直流電力に変換して正極電源ライン100と負極電源ライン101の間に出力する。なお、回生電力は、車両の減速時や下り坂を走行している時などに発生する。
 モータジェネレータ52は、例えば、三相交流モータであり、車両用空調システム1を搭載した車両の駆動輪を駆動してこの車両の動力源を構成するとともに、駆動輪の制動により回生電力を回収する交流発電機を構成する。
 高電圧ヒータ42は、抵抗体を有する電気ヒータであって、後述する放熱用熱交換器61に流入する流体としての水を加熱する。高電圧ヒータ42は、補機に相当する。高電圧ヒータ42としては、NiCr等を用いた電気ヒータ、あるいは、温度上昇に伴って電気抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ等を採用することができる。
 高電圧ヒータ42は、この高電圧ヒータ42の出口から流出する水の出口水温を検出する不図示の温度センサを有している。高電圧ヒータ42は、この温度センサにより検出された温度を示す信号を補機ECU43に出力する。
 ヒータ駆動回路41は、高電圧ヒータ42をスイッチング動作させる不図示のトランジスタを有している。ヒータ駆動回路41は、補機ECU43より入力される信号に応じて高電圧ヒータ42をスイッチング動作させたり、高電圧ヒータ42の動作を停止させたりする。
 補機ECU43は、CPU、メモリ、I/O等を備えたコンピュータとして構成されており、CPUはメモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。エアコンECU60および車両ECU80は、補機ECU43の上位ECUに相当する。補機ECU43は、要求判定部430、空調制御部431、回生制御部432および通信部433を有している。
 補機ECU43は、高電圧ヒータ42の消費電力を制御する。補機ECU43は、通信線を介して車両ECU80およびエアコンECU60等から各種要求を取得する。要求判定部430は、この取得した要求が空調のための空調要求であるか回生のための回生要求であるかを判定する。
 空調制御部431は、要求判定部430により、車両ECU80およびエアコンECU60等から取得された要求が空調要求であると判定された場合に、ヒータ駆動回路41を空調のための用途で動作させる処理を行う。
 回生制御部432は、要求判定部430により、車両ECU80およびエアコンECU60等から取得された要求が回生要求であると判定された場合に、ヒータ駆動回路41を回生のための用途で動作させる処理を行う。
 補機ECU43には、通信線を介して車両ECU80およびエアコンECU60が接続されている。エアコンECU60には、後述する流路管63内に水を循環させるウォータポンプ70が接続されている。エアコンECU60には、流路管63内の各部を流れる水の温度を検出する不図示の複数の温度センサから水の温度を示す信号が入力される。エアコンECU60は、これらの水の温度を示す信号に基づいてウォータポンプ70の目標流量を特定し、この目標流量に近付くようウォータポンプ70を制御する。
 図2は、本実施形態の車両用空調システム1の水回路の構成を示している。本車両用空調システム1は、ウォータポンプ70、高電圧ヒータ42、放熱用熱交換器61、タンク62および流路管63を有している。ウォータポンプ70、高電圧ヒータ42、放熱用熱交換器61およびタンク62は、流路管63を介して接続されている。
 ウォータポンプ70は、エアコンECU60より入力される信号に応じて流路管63内を流れる水の流量を調整する。ウォータポンプ70より流出した水は、高電圧ヒータ42で加熱される。
 放熱用熱交換器61は、高電圧ヒータ42により加熱された水を、空調空気との熱交換により放熱させる。すなわち、放熱用熱交換器61は、高電圧ヒータ42により加熱された水から空調空気への放熱により空調空気を加熱する。
 タンク62は、放熱用熱交換器61で冷却された水を貯蓄する。タンク62内の上部は、放熱用熱交換器61で冷却された水に含まれる気泡が溜まるようになっている。タンク62の上部に溜まった空気は、タンク62の上部に設けられた不図示の弁体を開くことによってタンク62の外部に排出可能である。
 エアコンECU60より入力される信号に応じてウォータポンプ70が作動を開始すると、流路管63内の水は、ウォータポンプ70、高電圧ヒータ42、放熱用熱交換器61、タンク62を通ってウォータポンプ70へと戻る。
 そして、高電圧ヒータ42が動作を開始すると、流路管63内の水は高電圧ヒータ42で加熱される。また、高電圧ヒータ42で加熱された水が放熱用熱交換器61に流入し、放熱用熱交換器61にて空調空気が加熱される。また、放熱用熱交換器61より流出した水は、タンク62に流入した後、ウォータポンプ70に流入する。
 本実施形態の車両用空調システム1は、高電圧ヒータ42を、異なる2つの用途で使用する。具体的には、車両用空調システム1は、高電圧ヒータ42を、空調用途と回生用途とのうちのいずれか一方の用途で動作させる。空調用途は、流路管63内を流れる水を加熱することで、空調空気を加熱する用途である。回生用途は、回生によりモータジェネレータ52が発生した回生電力を、消費する用途である。
 補機ECU43は、通信接続されたエアコンECU60から空調要求を取得するとともに、通信接続された車両ECU80から回生要求を取得することが可能となっている。空調要求は、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させる要求である。回生要求は、高電圧ヒータ42を回生用途で動作させる要求である。なお、本実施形態では、空調用途は第1用途に相当し、空調要求は第1要求に相当し、回生用途は第2用途に相当し、回生要求は第2要求に相当する。
 補機ECU43は、エアコンECU60または車両ECU80からの要求を取得すると、取得した要求が空調要求であるか回生要求であるかを判定し、要求に応じて高電圧ヒータ42を動作させる処理を実施する。
 図3に、この処理のフローチャートを示す。補機ECU43は、車両のイグニッションスイッチがオンすると、周期的に図3に示す処理を実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、補機ECU43が有する各種の機能部を構成している。
 まず、補機ECU43は、上位ECUであるエアコンECU60および車両ECU80からの要求を取得する(S100)。本実施形態の補機ECU43は、上位ECUであるエアコンECU60および車両ECU80から、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させる第1の制御指標を含む第1要求と高電圧ヒータ42を回生用途で動作させる第2の制御指標を含む第2要求とのいずれかの要求を取得する。
 また、補機ECU43は、エアコンECU60から空調要求を取得する際には、エアコンECU60から、高電圧ヒータ42の出口から流出する水の出口水温の要求値Rtも取得する。また、補機ECU43は、車両ECU80から回生要求を取得する際には、車両ECU80から、高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpも取得する。
 なお、出口水温の要求値Rtは、吹出口から吹き出される空調空気の温度と相関する状態量であり、第1の制御指標に相当する。また、消費電力の要求値Rpは、回生電力と相関する状態量であり、第2の制御指標に相当する。
 次に、S100にて取得された要求が空調要求および回生要求のいずれであるかを判定する(S102)。
 S100にて取得された要求が空調要求と判定された場合、S102の判定はYESとなり、補機ECU43は、空調用ヒータ制御を実施し、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させる(S104)。すなわち、補機ECU43は、エアコンECU60からの第1の制御指標に基づいて、高電圧ヒータ42の出口水温制御を実行する。
 具体的には、補機ECU43は、エアコンECU60からの空調要求とともに取得した出口水温の要求値Rtに基づいて、高電圧ヒータ42の出口水温が出口水温の要求値Rtに近付くように高電圧ヒータ42の消費電力を変更する。本実施形態においては、車両用空調システム1は、図4に示すように、ウォータポンプ70の流量を所定量に制御した後、高電圧ヒータ42の消費電力の立ち上がりを緩やかに増加させるよう、例えば、数十秒~数分程度かけて高電圧ヒータ42の消費電力を変更する。
 これにより、高電圧ヒータ42の消費電力は、電力W1から徐々に増加する。さらに、高電圧ヒータ42の出口水温は水温T1から徐々に上昇し、高電圧ヒータ42の出口水温のオーバーシュートが防止される。
 また、S100にて取得された要求が回生要求と判定された場合には、S102の判定はNOとなり、補機ECU43は、回生用ヒータ制御を実施し、高電圧ヒータ42を回生用途で動作させる(S108)。すなわち、補機ECU43は、車両ECU80からの第2の制御指標に基づいて、高電圧ヒータ42の消費電力制御を実行する。
 具体的には、補機ECU43は、車両ECU80からの回生要求とともに取得した消費電力の要求値Rpに基づいて、高電圧ヒータ42の消費電力が消費電力の要求値Rpに迅速に近付くよう高電圧ヒータ42の消費電力を変更する。この場合、補機ECU43は、高電圧ヒータ42の出口水温のオーバーシュートの発生の有無と関係なく、高電圧ヒータ42の消費電力を速やかに変更する。
 なお、本実施形態の高電圧ヒータ42は、高電圧ヒータ42の出口水温が上昇して水温所定値P2に達すると高電圧ヒータ42の動作を停止させる保護機能を有している。補機ECU43は、保護機能により高電圧ヒータ42の動作を停止するまで、高電圧ヒータ42の消費電力を消費電力の要求値Rpに維持する。
 S106では、補機ECU43は、動作フラグを上位ECUへ送信する。S104の空調ヒータ用制御を実施した際には、補機ECU43は、空調ヒータ用制御の動作フラグとともに、高電圧ヒータ42の消費電力、高電圧ヒータ42の電流、高電圧ヒータ42の出口水温等の状態量をエアコンECU60に送信する。
 また、S108の回生用ヒータ制御を実施した際には、補機ECU43は、回生用ヒータ制御の動作フラグとともに、高電圧ヒータ42で消費される電力と相関する状態量を車両ECU80へ送信する。なお、高電圧ヒータ42で消費される電力と相関する状態量には、高電圧ヒータ42の消費電力、高電圧ヒータ42の電流、高電圧ヒータ42の出口水温等の状態量が含まれる。
 また、補機ECU43は、S108にて、車両ECU80からの高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpが前回と変化した場合、新たな消費電力の要求値Rpに基づいて、高電圧ヒータ42の消費電力が消費電力の要求値Rpに迅速に近付くよう高電圧ヒータ42の消費電力を変更する。
 例えば、車両ECU80からの高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpが図5(b)中のRp1に示すように増加した場合、高電圧ヒータ42の消費電力を図5(c)中のPW1に示すように迅速に増加させる。この場合、図5(a)中のT10に示すように、高電圧ヒータ42の出口水温は、急速に上昇する。
 また、車両ECU80からの高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpが図5(b)中のRp2に示すように減少した場合、補機ECU43は、高電圧ヒータ42の消費電力を図5(c)中のPW2に示すように迅速に減少させる。この場合、図5(a)中のT20に示すように、高電圧ヒータ42の出口水温の上昇は緩やかになる。
 なお、エアコンECU60は、S106にて補機ECU43より送信された動作フラグを受信すると、この動作フラグに含まれる、高電圧ヒータ42の消費電力、および高電圧ヒータ42の出口水温等に基づいて、ウォータポンプ70の流量を制御する。
 図6は、本実施形態のエアコンECU60のフローチャートである。エアコンECU60は、周期的に図6に示す処理を実施する。
 まず、エアコンECU60は、補機ECU43から動作フラグを受信したか否かを判定する(S200)。補機ECU43からの動作フラグが受信されない場合、エアコンECU60は、本処理を終了する。
 補機ECU43からの動作フラグが受信されると、S200の判定はYESとなり、エアコンECU60は、受信した動作フラグに従ってウォータポンプ70の流量制御を行う(S202)。具体的には、エアコンECU60は、動作フラグに含まれる高電圧ヒータ42の消費電力、高電圧ヒータ42の出口水温等に基づいて、ウォータポンプ70の目標流量を特定し、ウォータポンプ70の流量を目標流量に近づけるようウォータポンプ70を制御し、本処理を終了する。
 ところで、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させる際に、上位ECUであるエアコンECU60から、高電圧ヒータ42の出口水温の要求値Rtではなく、高電圧ヒータ42の消費電力の要求値を取得する構成とすることが考えられる。
 しかし、このような構成では、高電圧ヒータ42の出口水温を目標水温に近づけるのが難しく、高電圧ヒータ42の出口水温が高くなりすぎたり、反対に低くなりすぎたりする。このため、このような構成では、吹出口から吹き出される空調空気の温度を目標温度とすることができず、乗員の快適性が低下してしまう。
 そこで、高電圧ヒータ42の出口水温をエアコンECU60へ送信し、このエアコンECU60が、高電圧ヒータ42の出口水温の過不足を判定して、高電圧ヒータ42の消費電力の要求値を変更するようにフィードバック制御することが考えられる。しかし、この場合、高電圧ヒータ42の出口水温を目標水温に近づけるまでに大きな遅延が発生するため、乗員の快適性を向上するのは難しく、また、無駄な電力の消費が発生してしまう。
 上記したように、本高電圧補機装置40は、バッテリすなわち高圧バッテリ10を電力供給源として動作する補機としての高電圧ヒータ42を備えている。また、本高電圧補機装置40は、通信接続された外部装置(すなわちエアコンECU60および車両ECU80)から、補機を2つ以上の異なる用途で動作させる複数の要求のいずれか1つを取得する要求取得部(S100)を備えている。また、本高電圧補機装置40は、要求取得部により取得された要求の用途を判定する判定部(S102)と、判定部により判定された用途に従って補機を動作させる動作制御部(S104、S108)と、を備えている。
 このような構成によれば、判定部は、要求取得部により取得された要求の用途を判定する。また、動作制御部は、判定部により判定された用途に従って、補機を動作させる。したがって、このような構成によれば、異なる要求に対応させて補機を制御することができる。
 また、要求取得部は、外部装置(すなわちエアコンECU60および車両ECU80)から、補機を第1の用途で動作させる第1の制御指標を含む第1要求と、補機を第2の用途で動作させる第2の制御指標を含む第2要求とのいずれかの要求を取得する。また、判定部は、要求取得部により取得された要求が第1要求であるか第2要求であるかを判定する。そして、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求であると判定された場合には、第1の制御指標に基づいて補機を第1の用途で動作させる。一方、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求であると判定された場合には、第2の制御指標に基づいて補機を第2の用途で動作させる。
 このように、本高電圧補機装置40によれば、異なる要求に対応させて補機を制御することができる。
 また、第1の制御指標および第2の制御指標は、異なる種類の状態量となっている。これによれば、要求取得部は、異なる種類の状態量として第1の制御指標と第2の制御指標とのいずれかを取得する。動作制御部は、第1の制御指標に基づいて高電圧ヒータ42を第1の用途で動作させるとともに、第2の制御指標に基づいて高電圧ヒータ42を第2の用途で動作させることができる。
 また、第1の用途は、吹出口から吹き出される空調空気を加熱する空調用途であり、第2の用途は、車両の走行用電動機(すなわちモータジェネレータ52)が回生により発生した回生電力を消費する回生用途である。また、第1の制御指標は、空調空気の温度と相関する状態量であり、第2の制御指標は、回生電力と相関する状態量である。また、動作制御部は、第1制御部(S104)と第2制御部(S108)とを備えている。第1制御部(S104)は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求と判定された場合、空調空気の温度と相関する状態量に基づいて補機を空調用途で動作させる。第2制御部(S108)は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求と判定された場合、回生電力と相関する状態量に基づいて補機を回生用途で動作させる。
 これによれば、動作制御部は、要求取得部により取得された要求が第1要求と判定された場合、空調空気の温度と相関する状態量に基づいて補機を空調用途で動作させることができる。一方、動作制御部は、要求取得部により取得された要求が第2要求と判定された場合、回生電力と相関する状態量に基づいて補機を回生用途で動作させることができる。
 また、第1制御部は、第2制御部が補機の消費電力を増加させる場合よりも、補機の消費電力を緩やかに増加させる。すなわち、補機を空調用途で動作させる第1制御部は、補機を回生用途で動作させる第2制御部が補機の消費電力を増加させる場合よりも、補機の消費電力を緩やかに増加させる。
 これによれば、第2制御部が補機の消費電力を緩やかに増加させる場合と比較して、補機により回生電力を効率的に消費することができる。
 また、本実施形態の車両用空調システム1は、空調空気と流体との熱交換により流体を放熱させて空調空気を加熱する放熱用熱交換器61を備え、補機は、放熱用熱交換器61に流入する流体を加熱する電気ヒータである。
 このように、空調空気と流体との熱交換により流体を放熱させて空調空気を加熱する放熱用熱交換器61を備えた車両用空調システム1において、補機は、放熱用熱交換器61に流入する流体を加熱する電気ヒータとして構成することができる。
 また、上記補機装置と、補機装置と通信接続されるエアコン制御部(すなわちエアコンECU60)と、エアコン制御部により制御され、補機としての高電圧ヒータ42により加熱される流体を循環させるウォータポンプ70と、を備えた車両用空調システム1において、補機装置は、高電圧ヒータ42で消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部(S106)を備えている。また、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてウォータポンプ70を動作させる。
 このような構成によれば、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求であると判定された場合には、第1の制御指標に基づいて、補機としての高電圧ヒータ42を第1の用途で動作させる。一方、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求であると判定された場合には、第2の制御指標に基づいて、補機としての高電圧ヒータ42を第2の用途で動作させる。したがって、このような構成によれば、異なる要求に対応させて、補機としての高電圧ヒータ42を制御することができる。
 また、補機装置は、補機としての高電圧ヒータ42で消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部(S106)を備え、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてポンプを動作させる。これにより、エアコン制御部は、補機としての高電圧ヒータ42で消費される電力と相関する状態量に基づいてポンプを動作させることができる。
 (第2実施形態)
 第2実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態の車両用空調システム1の構成は、図1に示された上記第1実施形態の車両用空調システム1と同じである。本実施形態の高電圧補機装置40は、上記第1実施形態の高電圧補機装置40と比較して、図3に示したフローチャートのS108の処理が異なる。
 上記第1実施形態の高電圧補機装置40は、高電圧ヒータ42を回生用途で動作させる際に、高電圧ヒータ42の保護機能により高電圧ヒータ42の動作を停止するまで、高電圧ヒータ42の消費電力を消費電力の要求値Rpに維持する。これに対し、本実施形態の高電圧補機装置40は、図7に示すように、高電圧ヒータ42の出口水温が上昇して水温所定値P2に達して保護機能により高電圧ヒータ42の動作を停止する前に、高電圧ヒータ42の消費電力を一定値に維持するよう変更して、高電圧ヒータ42による電力消費を継続する。このように、本実施形態の高電圧補機装置40は、高電圧ヒータ42を停止することなく、高電圧ヒータ42による電力消費を継続する。
 上記第1実施形態のように、高電圧ヒータ42の保護機能により高電圧ヒータ42の動作を停止するまで、高電圧ヒータ42の消費電力を消費電力の要求値Rpに維持した場合、高電圧ヒータ42が保護機能により動作を停止する。この場合、その後、高電圧ヒータ42の出口水温が低下して水温所定値P2未満になると、再度、高電圧ヒータ42による回生電力の消費が行われる。このように、上記第1実施形態のような処理では、高電圧ヒータ42が、動作と停止とを繰り返すことになる。
 これに対し、本実施形態では、高電圧補機装置40は、高電圧ヒータ42の出口水温が上昇して水温所定値P2に達して保護機能により高電圧ヒータ42の動作を停止する前に、高電圧ヒータ42の消費電力を一定値に維持するよう変更して、高電圧ヒータ42による電力消費を継続する。このため、高電圧ヒータ42を停止させることなく、高電圧ヒータ42によるより適切な回生電力の消費を行うことが可能である。
 また、本実施形態では、上記第1実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を、上記第1実施形態と同様に得ることができる。
 上記したように、高電圧ヒータ42は、該高電圧ヒータ42の温度が所定の保護温度以上になるとヒータ動作を停止する保護機能を有し、第2制御部は、高電圧ヒータ42の温度が所定の保護温度未満となる範囲で、高電圧ヒータ42を継続して動作させる。
 したがって、高電圧ヒータ42を停止させることなく、高電圧ヒータ42による適切な回生電力の消費を行うことが可能である。
 (第3実施形態)
 第3実施形態について、図8を用いて説明する。上記第1実施形態では、補機ECU43には、車両ECU80を介して、エアコンECU60が接続されている。これに対し、本実施形態では、図8に示すように、補機ECU43には、エアコンECU60を介して、車両ECU80が接続されている。すなわち、本開示においては、補機ECU43と車両ECU80の間にエアコンECU60が配置されるような構成を採用することもできる。
 (他の実施形態)
 (1)上記各実施形態では、高圧バッテリ10を電力源として動作する高電圧補機としての高電圧ヒータ42を備えた、高電圧補機装置40について説明した。しかしながら、電力源および補機等は、必ずしも高電圧用である必要はない。例えば、本開示に係る補機装置は、通常の車両バッテリを電力源として動作する補機を備えた補機装置として構成することもできる。
 (2)上記各実施形態では、電気ヒータの一種である高電圧ヒータ42を補機として採用したが、補機は高電圧ヒータ42に限定されるものではなく、例えば、高電圧モータを補機として採用してもよい。
 (3)上記各実施形態では、高電圧ヒータ42を、放熱用熱交換器61に流入する流体を加熱するものとして説明したが、空調空気を直接加熱するヒータとして高電圧ヒータ42を構成することもできる。
 (4)上記各実施形態の補機ECU43は、エアコンECU60から、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させる第1の制御指標として、高電圧ヒータ42の出口から流出する水の出口水温の要求値Rtを取得した。また、上記各実施形態の補機ECU43は、この第1の制御指標に基づいて、高電圧ヒータ42を空調用途で動作させた。
 これに対し、補機ECU43は、高電圧ヒータ42の出口から流出する水の出口水温の要求値Rtと相関する状態量として、流路管63内の各部を流れる水の温度、あるいは、吹出口から吹き出される空調空気の温度等を取得してもよい。
 (5)上記各実施形態の補機ECU43は、車両ECU80から、高電圧ヒータ42を回生用途で動作させる第2の制御指標として、高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpを取得した。また、上記各実施形態の補機ECU43は、この第2の制御指標に基づいて、高電圧ヒータ42を回生用途で動作させた。
 これに対し、補機ECU43は、高電圧ヒータ42の消費電力の要求値Rpと相関する状態量として、高電圧ヒータ42に流れる電流および電圧等を取得してもよい。
 (6)上記各実施形態は、インバータ回路51が、モータジェネレータ52で回収した回生電力を、交流電力から直流電力に変換して、ヒータ駆動回路41に出力するよう構成した。
 これに対し、他の実施形態は、モータジェネレータ52で回収した回生電力をインバータ回路51が交流電力から直流電力に変換して高圧バッテリ10に出力し、高圧バッテリ10の受け入れ可能電力を超える余剰電力がヒータ駆動回路41に供給されるよう構成してもよい。
 なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、各観点に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
 (まとめ)
 上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、補機装置は、バッテリ(10)を電力供給源として動作する補機(42)と、通信接続された外部装置(60、80)から補機を2つ以上の異なる用途で動作させる複数の要求のいずれか1つを取得する要求取得部(S100)と、要求取得部により取得された要求の用途を判定する判定部(S102)と、判定部により判定された用途に従って補機を動作させる動作制御部(S104、S108)と、を備えている。これによれば、異なる要求に対応させて補機を制御することができる。
 また、第2の観点によれば、要求取得部は、外部装置から、補機を第1の用途で動作させる第1の制御指標を含む第1要求と、補機を第2の用途で動作させる第2の制御指標を含む第2要求とのいずれかの要求を取得する。また、判定部は、要求取得部により取得された要求が、第1要求であるか第2要求であるかを判定する。また、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求であると判定された場合には、第1の制御指標に基づいて補機を第1の用途で動作させる。また、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求であると判定された場合には、第2の制御指標に基づいて補機を第2の用途で動作させる。これによれば、異なる要求に対応させて補機を制御することができる。
 また、第3の観点によれば、第1の制御指標および第2の制御指標は、異なる種類の状態量となっている。これによれば、要求取得部は、異なる種類の状態量として第1の制御指標と第2の制御指標とのうちの一方を取得する。また、動作制御部は、第1の制御指標に基づいて高電圧ヒータを第1の用途で動作させるとともに、第2の制御指標に基づいて高電圧ヒータを第2の用途で動作させることができる。
 また、第4の観点によれば、第1の用途は、吹出口から吹き出される空調空気を加熱する空調用途であり、第2の用途は、車両の走行用電動機(52)が発生した回生電力を消費する回生用途である。また、第1の制御指標は、空調空気の温度と相関する状態量であり、第2の制御指標は、回生電力と相関する状態量である。また、動作制御部は、第1制御部(S104)と第2制御部(S108)とを備えている。第1制御部(S104)は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求と判定された場合、空調空気の温度と相関する状態量に基づいて補機を空調用途で動作させる。第2制御部(S108)は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求と判定された場合、回生電力と相関する状態量に基づいて補機を回生用途で動作させる。
 これによれば、要求取得部により取得された要求が第1要求と判定された場合、空調空気の温度と相関する状態量に基づいて補機を空調用途で動作させることができる。一方、要求取得部により取得された要求が第2要求と判定された場合、回生電力と相関する状態量に基づいて補機を回生用途で動作させることができる。
 また、第5の観点によれば、第1制御部は、第2制御部が補機の消費電力を増加させる場合よりも、補機の消費電力を緩やかに増加させる。すなわち、補機を空調用途で動作させる第1制御部は、補機を回生用途で動作させる第2制御部が補機の消費電力を増加させる場合よりも、補機の消費電力を緩やかに増加させる。
 これによれば、第2制御部が補機の消費電力を緩やかに増加させる場合と比較して、補機により回生電力を効率的に消費することができる。
 また、第6の観点によれば、補機装置は、空調空気と流体との熱交換により流体を放熱させて空調空気を加熱する放熱用熱交換器(61)を備え、補機は、放熱用熱交換器に流入する流体を加熱する電気ヒータである。
 このように、補機装置が、空調空気と流体との熱交換により流体を放熱させて空調空気を加熱する放熱用熱交換器を備える場合、補機は、放熱用熱交換器に流入する流体を加熱する電気ヒータとして構成することができる。
 また、第7の観点によれば、補機は、空調空気を加熱する電気ヒータである。このように、補機は、空調空気を加熱する電気ヒータとして構成することができる。
 また、第8の観点によれば、高電圧ヒータは、該高電圧ヒータの温度が所定の保護温度以上になるとヒータ動作を停止する保護機能を有し、第2制御部は、電気ヒータの温度が保護温度未満となる範囲で、高電圧ヒータを継続して動作させる。したがって、高電圧ヒータを停止させることなく高電圧ヒータによる適切な回生電力の消費を行うことが可能である。
 また、第9の観点によれば、補機装置と、補機装置と通信接続される外部装置としてのエアコン制御部(60)と、エアコン制御部により制御され、補機としての電気ヒータにより加熱される流体を循環させるポンプと、を備えた空調システム(1)において、補機装置は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部(S106)を備え、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてポンプを動作させる。
 このような構成によれば、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第1要求であると判定された場合には、補機すなわち電気ヒータを第1の用途で動作させる。一方、動作制御部は、判定部により、要求取得部により取得された要求が第2要求であると判定された場合には、電気ヒータを第2の用途で動作させる。これによれば、異なる要求に対応させて、補機としての電気ヒータを制御することができる。
 また、補機装置は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量をエアコン制御部へ送信する送信部(S106)を備え、エアコン制御部は、送信部より送信された状態量に基づいてポンプを動作させる。これにより、エアコン制御部は、電気ヒータで消費される電力と相関する状態量に基づいてポンプを動作させることができる。
 また、第10の観点によれば、エアコン制御部は、電気ヒータの出口から流出する流体の温度と、電気ヒータの消費電力とに基づいて、ポンプの流量を制御する。これによれば、ポンプの流量を、電気ヒータの出口から流出する流体の温度および電気ヒータの消費電力等に基づいて特定された目標流量に近づけるように制御することができる。
 また、第11の観点によれば、補機装置は、エアコン制御部がポンプの流量を所定量に制御した後、電気ヒータの消費電力を緩やかに増加させる。これによれば、電気ヒータの消費電力が徐々に増加すると、電気ヒータの出口における流体の温度が徐々に上昇する。したがって、温度のオーバーシュートが防止される。

Claims (11)

  1.  補機装置(40)であって、
     バッテリ(10)を電力供給源として動作する補機(42)と、
     通信接続された外部装置(60、80)から前記補機を2つ以上の異なる用途で動作させる複数の要求のいずれか1つを取得する要求取得部(S100)と、
     前記要求取得部により取得された前記要求の前記用途を判定する判定部(S102)と、
     前記判定部により判定された前記用途に従って前記補機を動作させる動作制御部(S104、S108)と、を備えた補機装置。
  2.  前記要求取得部は、前記外部装置(60、80)から前記補機を第1の用途で動作させる第1の制御指標を含む第1要求と、前記補機を第2の用途で動作させる第2の制御指標を含む第2要求とのいずれかの要求を取得し、
     前記判定部は、前記要求取得部により取得された前記要求が、前記第1要求であるか前記第2要求であるかを判定し、
     前記動作制御部は、前記判定部により、前記要求取得部により取得された前記要求が前記第1要求であると判定された場合には、前記第1の制御指標に基づいて前記補機を前記第1の用途で動作させ、前記要求取得部により取得された前記要求が前記第2要求であると判定された場合には、前記第2の制御指標に基づいて前記補機を前記第2の用途で動作させる請求項1に記載の補機装置。
  3.  前記第1の制御指標および前記第2の制御指標は、異なる種類の状態量となっている請求項2に記載の補機装置。
  4.  前記第1の用途は、吹出口から吹き出される空調空気を加熱する空調用途であり、
     前記第2の用途は、車両の走行用電動機(52)が発生した回生電力を消費する回生用途であり、
     前記第1の制御指標は、前記空調空気の温度と相関する状態量であり、
     前記第2の制御指標は、前記回生電力と相関する状態量であり、
     前記動作制御部は、前記判定部により、前記要求取得部により取得された前記要求が前記第1要求と判定された場合、前記空調空気の温度と相関する状態量に基づいて前記補機を前記空調用途で動作させる第1制御部(S104)と、前記判定部により、前記要求取得部により取得された前記要求が前記第2要求と判定された場合、前記回生電力と相関する状態量に基づいて前記補機を前記回生用途で動作させる第2制御部(S108)と、を備えた請求項2または3に記載の補機装置。
  5.  前記第1制御部は、前記第2制御部が前記補機の消費電力を増加させる場合よりも、前記補機の消費電力を緩やかに増加させる請求項4に記載の補機装置。
  6.  前記空調空気と流体との熱交換により前記流体を放熱させて前記空調空気を加熱する放熱用熱交換器(61)を備え、
     前記補機は、前記放熱用熱交換器に流入する前記流体を加熱する電気ヒータである請求項4または5に記載の補機装置。
  7.  前記補機は、前記空調空気を加熱する電気ヒータである請求項4または5に記載の補機装置。
  8.  前記電気ヒータは、該電気ヒータの温度が所定の保護温度以上になるとヒータ動作を停止する保護機能を有し、
     前記第2制御部は、前記電気ヒータの温度が前記保護温度未満となる範囲で、前記電気ヒータを継続して動作させる請求項6または7に記載の補機装置。
  9.  請求項1ないし8のいずれか1つに記載の補機装置と、
     前記補機装置と通信接続される前記外部装置としてのエアコン制御部(60)と、
     前記エアコン制御部により制御され、前記補機としての電気ヒータにより加熱される流体を循環させるポンプ(70)と、
     を備えた空調システム(1)であって、
     前記補機装置は、前記電気ヒータで消費される電力と相関する状態量を前記エアコン制御部へ送信する送信部(S106)を備え、
     前記エアコン制御部は、前記送信部より送信された前記状態量に基づいて前記ポンプを動作させる空調システム。
  10.  前記エアコン制御部は、前記電気ヒータの出口から流出する前記流体の温度と、前記電気ヒータの消費電力とに基づいて、前記ポンプの流量を制御する請求項9に記載の空調システム。
  11.  前記補機装置は、前記エアコン制御部が前記ポンプの流量を所定量に制御した後、前記電気ヒータの消費電力を緩やかに増加させる請求項9または10に記載の空調システム。
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