WO2019244765A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2019244765A1
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cooling
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PCT/JP2019/023461
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寛幸 小林
伊藤 誠司
祐一 加見
賢吾 杉村
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle device including a plurality of evaporators.
  • Patent Literature 1 describes a refrigeration cycle device for a vehicle that can perform cooling, heating, dehumidifying and heating in a vehicle cabin. Specifically, it has a radiator, an outdoor heat exchanger, and an evaporator.
  • the indoor evaporator absorbs heat from the air blown into the cabin into the refrigerant, and the outdoor heat exchanger radiates heat from the refrigerant to the outside air. Thereby, the air blown into the vehicle interior is cooled.
  • the outdoor heat exchanger absorbs heat from the outside air into the refrigerant, and the radiator radiates heat from the refrigerant to the air blown into the vehicle interior. Thereby, the air blown into the vehicle interior is heated.
  • the indoor evaporator causes the refrigerant to absorb heat from the air blown into the vehicle interior
  • the outdoor heat exchanger causes the refrigerant to absorb heat from the outside air
  • the radiator uses the air absorbed by the indoor evaporator. Radiates heat from the refrigerant.
  • the air blown into the vehicle compartment is heated after being dehumidified.
  • the present applicant is studying cooling the battery by adding a battery cooling evaporator to the refrigeration cycle device of Patent Document 1.
  • the power consumption of the vehicle refrigeration cycle device depends on how many times the target temperature of the battery cooling evaporator is set. (Power consumption) greatly changed (see FIG. 24 described later).
  • This problem also occurs in a refrigeration cycle device that can switch between a case where the refrigerant absorbs heat by a plurality of evaporators and a case where the refrigerant absorbs heat only by one evaporator.
  • a refrigeration cycle device includes a compressor, a radiator, a first evaporator, a second evaporator, a first throttle unit, a second throttle unit, and a control unit.
  • the compressor compresses and discharges the refrigerant.
  • the radiator radiates the refrigerant discharged from the compressor.
  • the first evaporator evaporates the refrigerant.
  • the second evaporator absorbs heat from the heat medium circulating between the heat absorbing target and the heat absorbing target to evaporate the refrigerant.
  • the first throttle section can change the flow rate of the refrigerant flowing into the first evaporator.
  • the second throttle section can change the flow rate of the refrigerant flowing into the second evaporator.
  • the control unit controls the operation of the compressor and the second throttle unit such that the temperature related to the temperature of the second evaporator approaches the target temperature.
  • the control unit switches between the first mode and the second mode.
  • the first throttle unit and the second throttle unit are controlled such that the refrigerant does not evaporate in the first evaporator and the refrigerant evaporates in the second evaporator.
  • the first throttle unit and the second throttle unit are controlled such that the refrigerant evaporates in both the first evaporator and the second evaporator.
  • the control unit sets the target temperature higher in the first mode than in the second mode.
  • the compressor is controlled so that the temperature of the second evaporator becomes higher. Therefore, the power consumption of the compressor can be reduced.
  • the second evaporator absorbs heat from the heat medium circulating between the heat absorbing object and the heat absorbing object, and evaporates the refrigerant. Therefore, even if the temperature of the second evaporator increases, the refrigerant of the second evaporator increases.
  • the temperature difference between the heat medium and the heat absorbing object can be secured, and the cooling capacity of the heat medium or the heat absorbing object can be secured.
  • the target temperature is set lower than in the first mode, so that the power consumption of the compressor can be prevented from deteriorating when used in a state where the heat exchange efficiency and the cycle balance are poor (see FIG. 25 described later). ).
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the electric control part of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. It is a flowchart which shows a part of control processing of the air conditioning control program of the first embodiment. It is a flowchart which shows another part of control processing of the air-conditioning control program of 1st Embodiment. It is a control characteristic figure for switching the operation mode of the air-conditioning control program of a 1st embodiment. It is another control characteristic figure for switching the operation mode of the air-conditioning control program of 1st Embodiment.
  • FIG. 4 is a control characteristic diagram for determining an opening degree pattern of a heating expansion valve and a cooling expansion valve in a heating series cooling mode according to the first embodiment. It is a flowchart which shows the control processing of the heating parallel cooling mode of 1st Embodiment.
  • FIG. 4 is a control characteristic diagram for determining an opening pattern of a heating expansion valve and a cooling expansion valve in a heating parallel cooling mode according to the first embodiment. It is a flowchart which shows the control processing of the cooling mode of 1st Embodiment. It is a graph which shows target low-temperature side heat carrier temperature in each operation mode of a 1st embodiment.
  • FIG. 4 is a Mollier chart showing an operation state when a target low-temperature-side heat medium temperature is set high in a cooling cooling mode of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a Mollier chart showing an operation state when a target low-temperature-side heat medium temperature is set high in the heating series cooling mode of the first embodiment.
  • It is a whole block diagram of the vehicle air conditioner of 2nd Embodiment. It is a whole block diagram of the air conditioner for vehicles of 3rd Embodiment. It is a whole block diagram of the air conditioner for vehicles of 4th Embodiment.
  • the refrigeration cycle device 10 is applied to a vehicle air conditioner 1 mounted on an electric vehicle that obtains a driving force for traveling from an electric motor.
  • the vehicle air conditioner 1 adjusts the temperature of the battery 80 as well as air-conditions the interior of the vehicle, which is a space to be air-conditioned. For this reason, the vehicle air conditioner 1 can also be called an air conditioner with a battery temperature adjusting function.
  • the battery 80 is a secondary battery that stores electric power supplied to in-vehicle devices such as an electric motor.
  • the battery 80 of the present embodiment is a lithium ion battery.
  • the battery 80 is a so-called assembled battery formed by stacking a plurality of battery cells 81 and electrically connecting these battery cells 81 in series or in parallel.
  • the battery 80 can be cooled by the cold generated by the refrigeration cycle device 10. Therefore, the cooling object different from the blast air in the refrigeration cycle device 10 of the present embodiment is the battery 80.
  • the vehicle air conditioner 1 includes a refrigeration cycle device 10, an indoor air conditioning unit 30, a high-temperature heat medium circuit 40, a low-temperature heat medium circuit 50, and the like, as shown in the overall configuration diagram of FIG.
  • the refrigeration cycle device 10 cools the air blown into the vehicle compartment to perform air conditioning in the vehicle compartment.
  • the refrigeration cycle device 10 heats the high-temperature heat medium circulating in the high-temperature heat medium circuit 40 in order to perform air conditioning in the vehicle cabin.
  • the refrigeration cycle device 10 cools the low-temperature heat medium circulating in the low-temperature heat medium circuit 50 to cool the battery 80.
  • the refrigeration cycle device 10 is configured to be able to switch refrigerant circuits for various operation modes in order to perform air conditioning in the passenger compartment. For example, it is configured such that a refrigerant circuit in a cooling mode, a refrigerant circuit in a dehumidifying and heating mode, a refrigerant circuit in a heating mode, and the like can be switched. Further, the refrigeration cycle apparatus 10 can switch between an operation mode for cooling the battery 80 and an operation mode for not cooling the battery 80 in each operation mode for air conditioning.
  • an HFO-based refrigerant (specifically, R1234yf) is employed as a refrigerant, and the pressure of the discharged refrigerant discharged from the compressor 11 does not exceed the critical pressure of the refrigerant. Constructs a subcritical refrigeration cycle. Further, a refrigerant oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant. Part of the refrigerating machine oil circulates through the cycle together with the refrigerant.
  • the compressor 11 sucks, compresses, and discharges the refrigerant in the refrigeration cycle device 10.
  • the compressor 11 is disposed in front of a vehicle compartment and is disposed in a driving device compartment in which an electric motor and the like are accommodated.
  • the compressor 11 is an electric compressor in which a fixed displacement compression mechanism having a fixed discharge capacity is rotationally driven by an electric motor.
  • the rotation speed (that is, the refrigerant discharge capacity) of the compressor 11 is controlled by a control signal output from a control device 60 described later.
  • the inlet of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 is connected to the outlet of the compressor 11.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 has a refrigerant passage through which the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows, and a water passage through which the high-temperature side heat medium circulating through the high-temperature side heat medium circuit 40 flows.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 is a heating heat exchanger that exchanges heat between the high-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage and the high-temperature heat medium flowing through the water passage to heat the high-temperature heat medium. is there.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 is a radiator that radiates the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the outlet of the coolant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 is connected to the inlet of a first three-way joint 13a having three inflow ports that communicate with each other.
  • a three-way joint one formed by joining a plurality of pipes or one formed by providing a plurality of refrigerant passages in a metal block or a resin block can be employed.
  • the refrigeration cycle device 10 includes a second three-way joint 13b to a sixth three-way joint 13f, as described later.
  • the basic configuration of these second three-way joint 13b to sixth three-way joint 13f is the same as that of first three-way joint 13a.
  • the inlet of the heating expansion valve 14a is connected to one outlet of the first three-way joint 13a.
  • the other outlet of the first three-way joint 13a is connected to one inlet of the second three-way joint 13b via a bypass passage 22a.
  • An on-off valve 15a for dehumidification is arranged in the bypass passage 22a.
  • the dehumidifying on-off valve 15a is an electromagnetic valve that opens and closes a refrigerant passage connecting the other outflow side of the first three-way joint 13a and one inflow side of the second three-way joint 13b.
  • the dehumidifying on-off valve 15a is a bypass opening and closing unit that opens and closes the bypass passage 22a.
  • the refrigeration cycle device 10 includes a heating on-off valve 15b as described later.
  • the basic configuration of the heating on-off valve 15b is the same as that of the dehumidifying on-off valve 15a.
  • the on-off valve 15a for dehumidification and the on-off valve 15b for heating can switch the refrigerant circuit in each operation mode by opening and closing the refrigerant passage. Therefore, the on-off valve 15a for dehumidification and the on-off valve 15b for heating are refrigerant circuit switching devices for switching the refrigerant circuit of the cycle. The operations of the dehumidifying on-off valve 15a and the heating on-off valve 15b are controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the heating expansion valve 14a depressurizes the high-pressure refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 at least in the operation mode of heating the vehicle interior, and also causes the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant to flow downstream. This is a heating decompression unit that adjusts the pressure.
  • the heating expansion valve 14a is an electric variable throttle mechanism that includes a valve body configured to change the throttle opening and an electric actuator that changes the opening of the valve body.
  • the refrigeration cycle apparatus 10 includes a cooling expansion valve 14b and a cooling expansion valve 14c, as described later.
  • the basic configuration of the cooling expansion valve 14b and the cooling expansion valve 14c is the same as that of the heating expansion valve 14a.
  • the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c have a fully open function and a fully closed function.
  • the full-opening function is a function of simply making the refrigerant passage without exerting the flow rate adjusting function and the refrigerant depressurizing function by fully opening the valve opening.
  • the fully closed function is a function of closing the refrigerant passage by fully closing the valve opening.
  • the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c can switch the refrigerant circuit in each operation mode by the fully open function and the fully closed function.
  • the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c of the present embodiment also have a function as a refrigerant circuit switching device.
  • the operations of the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c are controlled by a control signal (control pulse) output from the control device 60.
  • the heating expansion valve 14a is a throttle unit for an outdoor heat exchanger that can change the flow rate of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 16.
  • the cooling expansion valve 14b is a throttle unit for the indoor evaporator that can change the flow rate of the refrigerant flowing into the indoor evaporator 18.
  • the expansion valve for heating 14a and the expansion valve for cooling 14b are first throttle sections that can change the flow rate of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 16 and the indoor evaporator 18.
  • the cooling expansion valve 14c is a second throttle unit that can change the flow rate of the refrigerant flowing into the chiller 19.
  • the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 16 is connected to the outlet of the heating expansion valve 14a.
  • the outdoor heat exchanger 16 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve 14a and the outside air blown by a cooling fan (not shown).
  • the outdoor heat exchanger 16 is arranged on the front side in the drive device room. Therefore, when the vehicle is traveling, the traveling wind can be applied to the outdoor heat exchanger 16.
  • the outdoor heat exchanger 16 is a radiator that radiates the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 16 is also a first evaporator that evaporates the refrigerant.
  • the first refrigerant passage 16 a is a refrigerant passage for guiding the refrigerant flowing out of the water-refrigerant heat exchanger 12 to the inlet side of the outdoor heat exchanger 16.
  • the refrigerant outlet of the outdoor heat exchanger 16 is connected to the inlet side of the third three-way joint 13c.
  • One outlet of the fourth three-way joint 13d is connected to one outlet of the third three-way joint 13c via a heating passage 22b.
  • the heating passage 22b is a second refrigerant passage for guiding the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 to the suction side of the compressor 11.
  • a heating on-off valve 15b for opening and closing the refrigerant passage is arranged in the heating passage 22b.
  • the heating on-off valve 15b is a second refrigerant passage opening / closing unit that opens and closes the second refrigerant passage.
  • the other inlet of the second three-way joint 13b is connected to the other outlet of the third three-way joint 13c.
  • a check valve 17 is arranged in the refrigerant passage connecting the other outlet side of the third three-way joint 13c and the other inlet side of the second three-way joint 13b. The check valve 17 allows the refrigerant to flow from the third three-way joint 13c to the second three-way joint 13b, and prohibits the refrigerant from flowing from the second three-way joint 13b to the third three-way joint 13c.
  • the outlet of the fifth three-way joint 13e is connected to the outlet of the second three-way joint 13b.
  • the inlet side of the cooling expansion valve 14b is connected to one outlet of the fifth three-way joint 13e.
  • the inlet side of the cooling expansion valve 14c is connected to the other outlet of the fifth three-way joint 13e.
  • the cooling expansion valve 14b is a heating decompression unit that depressurizes the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 16 and adjusts the flow rate of the refrigerant that flows downstream, at least in an operation mode in which cooling is performed in the vehicle interior.
  • the refrigerant inlet side of the indoor evaporator 18 is connected to the outlet of the cooling expansion valve 14b.
  • the indoor evaporator 18 is arranged in an air-conditioning case 31 of an indoor air-conditioning unit 30 described later.
  • the indoor evaporator 18 blows air by exchanging heat between the low-pressure refrigerant depressurized by the cooling expansion valve 14b and the blast air blown from the blower 32 to evaporate the low-pressure refrigerant and exerting an endothermic effect on the low-pressure refrigerant.
  • This is a cooling heat exchanger that cools air.
  • One inlet side of the sixth three-way joint 13f is connected to the refrigerant outlet of the indoor evaporator 18.
  • the cooling expansion valve 14c is a cooling pressure reducing unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing downstream at least in the operation mode in which the battery 80 is cooled.
  • the outlet side of the cooling expansion valve 14c is connected to the inlet side of the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the chiller 19 has a refrigerant passage through which the low-pressure refrigerant depressurized by the cooling expansion valve 14c flows, and a water passage through which the low-temperature heat medium circulating through the low-temperature heat medium circuit 50 flows.
  • the chiller 19 is a second evaporator that exchanges heat between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage and the low-temperature side heat medium flowing through the water passage, evaporates the low-pressure refrigerant, and exerts an endothermic effect.
  • the other inlet side of the sixth three-way joint 13f is connected to the outlet of the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the inlet of the evaporation pressure regulating valve 20 is connected to the outlet of the sixth three-way joint 13f.
  • the evaporation pressure regulating valve 20 maintains the refrigerant evaporation pressure in the indoor evaporator 18 at or above a predetermined reference pressure in order to suppress frost formation on the indoor evaporator 18.
  • the evaporating pressure adjusting valve 20 is configured by a mechanical variable throttle mechanism that increases the valve opening as the pressure of the refrigerant on the outlet side of the indoor evaporator 18 increases.
  • the evaporation pressure regulating valve 20 maintains the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18 at a frost formation suppression temperature (1 ° C. in the present embodiment) capable of suppressing frost formation on the indoor evaporator 18. . Furthermore, the evaporating pressure regulating valve 20 of the present embodiment is disposed downstream of the sixth three-way joint 13f, which is the junction. For this reason, the evaporation pressure regulating valve 20 also maintains the refrigerant evaporation temperature in the chiller 19 at a temperature equal to or higher than the frost formation suppression temperature.
  • the other inlet side of the fourth three-way joint 13d is connected to the outlet of the evaporation pressure regulating valve 20.
  • the inlet of the accumulator 21 is connected to the outlet of the fourth three-way joint 13d.
  • the accumulator 21 is a gas-liquid separator that separates the gas-liquid of the refrigerant flowing into the inside and stores the surplus liquid-phase refrigerant in the cycle.
  • the suction port side of the compressor 11 is connected to the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 21.
  • the third refrigerant passage 18a is a refrigerant passage for guiding the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 to the suction side of the compressor 11 via the evaporator 18.
  • the battery cooling passage 19a passes the refrigerant flowing between the outdoor heat exchanger 16 and the cooling expansion valve 14b through the chiller 19 between the indoor evaporator 18 and the suction side of the compressor 11 in the third refrigerant passage 18a. It is a refrigerant passage leading to the space.
  • the fifth three-way joint 13e of the present embodiment functions as a branch part that branches the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16.
  • the sixth three-way joint 13 f is a junction where the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 and the flow of the refrigerant flowing out of the chiller 19 are merged and flown out to the suction side of the compressor 11.
  • the indoor evaporator 18 and the chiller 19 are connected in parallel with each other with respect to the refrigerant flow. Further, the bypass passage 22a guides the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 to an upstream side of the branch portion. The heating passage 22 b guides the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 to the suction port side of the compressor 11.
  • the high-temperature side heat medium circuit 40 is a heat medium circulation circuit that circulates the high-temperature side heat medium.
  • the high-temperature side heat medium a solution containing ethylene glycol, dimethylpolysiloxane, a nanofluid, or the like, an antifreeze, or the like can be used.
  • the high-temperature-side heat medium circuit 40 includes a water passage of the water-refrigerant heat exchanger 12, a high-temperature-side heat medium pump 41, a heater core 42, and the like.
  • the high-temperature heat medium pump 41 is a water pump that pumps the high-temperature heat medium to the inlet side of the water passage of the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the high-temperature-side heat medium pump 41 is an electric pump whose rotation speed (ie, pumping capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the outlet of the water passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 is connected to the heat medium inlet side of the heater core 42.
  • the heater core 42 is a heat exchanger that heats the blown air by exchanging heat between the high-temperature side heat medium heated by the water-refrigerant heat exchanger 12 and the blown air that has passed through the indoor evaporator 18.
  • the heater core 42 is arranged inside the air conditioning case 31 of the indoor air conditioning unit 30.
  • the heat medium outlet of the heater core 42 is connected to the suction port side of the high-temperature side heat medium pump 41.
  • the high-temperature side heat medium pump 41 adjusts the flow rate of the high-temperature side heat medium flowing into the heater core 42, so that the heat radiation amount of the high-temperature side heat medium to the blow air in the heater core 42 is reduced. Can be adjusted. That is, in the high-temperature-side heat medium circuit 40, the high-temperature-side heat medium pump 41 adjusts the flow rate of the high-temperature-side heat medium flowing into the heater core 42, so that the heating amount of the blown air in the heater core 42 can be adjusted.
  • each component of the water-refrigerant heat exchanger 12 and the high-temperature side heat medium circuit 40 constitutes a heating unit that heats the blown air using the refrigerant discharged from the compressor 11 as a heat source. I have.
  • the low-temperature-side heat medium circuit 50 is a heat medium circulation circuit that circulates the low-temperature-side heat medium.
  • the same fluid as the high-temperature side heat medium can be used as the low-temperature side heat medium.
  • a water passage of the chiller 19 a low-temperature side heat medium pump 51, a cooling heat exchange section 52, a three-way valve 53, a low-temperature side radiator 54, and the like are arranged.
  • the low-temperature heat medium pump 51 is a water pump that pumps the low-temperature heat medium to the inlet side of the water passage of the chiller 19.
  • the basic configuration of the low-temperature-side heat medium pump 51 is the same as that of the high-temperature-side heat medium pump 41.
  • the inlet side of the cooling heat exchange unit 52 is connected to the outlet of the water passage of the chiller 19.
  • the cooling heat exchanging section 52 has a plurality of metal heat medium passages arranged to be in contact with the plurality of battery cells 81 (in other words, the heat absorbing target) forming the battery 80.
  • the heat exchange unit cools the battery 80 by exchanging heat between the battery cell 81 and the low-temperature side heat medium flowing through the heat medium flow path.
  • Such a cooling heat exchange section 52 may be formed by disposing a heat medium flow path between the battery cells 81 arranged in a stack. Further, cooling heat exchanging section 52 may be formed integrally with battery 80.
  • the battery case may be formed integrally with the battery 80 by providing a heat medium flow path in a dedicated case for accommodating the stacked battery cells 81.
  • the outlet of the cooling heat exchange unit 52 is connected to the inflow side of the three-way valve 53.
  • the three-way valve 53 is an electric three-way flow control valve having one inflow port and two outflow ports, and capable of continuously adjusting the passage area ratio of the two outflow ports. The operation of the three-way valve 53 is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • the heat medium inlet side of the low-temperature radiator 54 is connected to one outlet of the three-way valve 53.
  • the other outlet of the three-way valve 53 is connected to the suction side of the low-temperature side heat transfer medium pump 51 via a radiator bypass passage 53a.
  • the radiator bypass flow path 53 a is a heat medium flow path in which the low-temperature side heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 flows by bypassing the low-temperature side radiator 54.
  • the three-way valve 53 continuously adjusts the flow rate of the low-temperature side heat medium flowing into the low-temperature side radiator 54 among the low-temperature side heat medium flowing out of the cooling heat exchange section 52 in the low-temperature side heat medium circuit 50. .
  • the low-temperature radiator 54 exchanges heat between the low-temperature heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 and the outside air blown by an outside air fan (not shown), and radiates heat of the low-temperature heat medium to the outside air. It is a vessel.
  • the low-temperature radiator 54 is disposed on the front side in the drive device room. Therefore, when the vehicle is traveling, the traveling wind can be applied to the low-temperature radiator 54. Therefore, the low temperature radiator 54 may be formed integrally with the outdoor heat exchanger 16 and the like. The heat medium outlet of the low-temperature radiator 54 is connected to the suction port side of the low-temperature heat medium pump 51.
  • the low-temperature side heat medium pump 51 adjusts the flow rate of the low-temperature side heat medium flowing into the cooling heat exchange section 52, so that the low-temperature side heat medium in the cooling heat exchange section 52. Can adjust the amount of heat absorbed from the battery 80. That is, in the present embodiment, the cooling unit that cools the battery 80 by evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve 14c is configured by the respective components of the chiller 19 and the low-temperature side heat medium circuit 50.
  • the indoor air-conditioning unit 30 blows out the blast air whose temperature has been adjusted by the refrigeration cycle device 10 into the vehicle interior.
  • the indoor air-conditioning unit 30 is arranged inside the instrument panel (instrument panel) at the forefront of the passenger compartment.
  • the indoor air-conditioning unit 30 houses a blower 32, an indoor evaporator 18, a heater core 42, and the like in an air passage formed in an air-conditioning case 31 forming an outer shell thereof.
  • the air-conditioning case 31 forms an air passage for blast air blown into the vehicle interior.
  • the air-conditioning case 31 has a certain degree of elasticity and is formed of a resin (for example, polypropylene) excellent in strength.
  • An inside / outside air switching device 33 is disposed on the most upstream side of the airflow of the air conditioning case 31.
  • the inside / outside air switching device 33 switches and introduces inside air (vehicle interior air) and outside air (vehicle outside air) into the air conditioning case 31.
  • the inside / outside air switching device 33 continuously adjusts the opening area of the inside air introduction port for introducing the inside air into the air conditioning case 31 and the outside air introduction port for introducing the outside air by the inside / outside air switching door, and the inside air introduction air volume and the outside air. And the introduction ratio with respect to the introduced air volume.
  • the inside / outside air switching door is driven by an electric actuator for the inside / outside air switching door. The operation of the electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • a blower 32 is disposed downstream of the inside / outside air switching device 33 in the flow of the blown air.
  • the blower 32 blows the air sucked through the inside / outside air switching device 33 toward the vehicle interior.
  • the blower 32 is an electric blower that drives a centrifugal multi-blade fan with an electric motor.
  • the rotation speed (that is, the blowing capacity) of the blower 32 is controlled by the control voltage output from the control device 60.
  • the indoor evaporator 18 and the heater core 42 are arranged in this order with respect to the blown air flow. That is, the indoor evaporator 18 is arranged on the upstream side of the flow of the blown air with respect to the heater core 42.
  • a cool air bypass passage 35 is provided in the air-conditioning case 31 to allow the air blown after passing through the indoor evaporator 18 to bypass the heater core 42.
  • An air mix door 34 is arranged on the downstream side of the air flow of the indoor evaporator 18 in the air conditioning case 31 and on the upstream side of the air flow of the heater core 42.
  • the air mix door 34 adjusts a flow rate ratio of a flow rate of the blown air passing through the heater core 42 and a flow rate of the blown air passing through the cool air bypass passage 35 among the blown air after passing through the indoor evaporator 18. Department.
  • the air mix door 34 is driven by an electric actuator for the air mix door. The operation of the electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • the mixing space is disposed downstream of the air flow of the heater core 42 and the cool air bypass passage 35 in the air conditioning case 31.
  • the mixing space is a space that mixes the blast air heated by the heater core 42 with the blast air that has not passed through the cool air bypass passage 35 and is not heated.
  • an opening hole for blowing out the blast air mixed in the mixing space (that is, the conditioned air) into the vehicle interior, which is the space to be air-conditioned, is arranged downstream of the airflow of the air-conditioning case 31.
  • the face opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the upper body of the occupant in the passenger compartment.
  • the foot opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the feet of the occupant.
  • the defroster opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the inside surface of the vehicle front window glass.
  • the face opening, the foot opening, and the defroster opening are respectively formed by a face opening, a foot opening, and a defroster opening provided in the vehicle cabin through ducts forming air passages. )It is connected to the.
  • the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space is adjusted by adjusting the air flow ratio of the air flow passing through the heater core 42 and the air flow passing through the cool air bypass passage 35 by the air mixing door 34. Then, the temperature of the blown air (conditioned air) blown out from each outlet into the vehicle interior is adjusted.
  • Face doors, foot doors, and defroster doors are disposed on the upstream side of the airflow from the face opening, the foot opening, and the defroster opening.
  • the face door adjusts the opening area of the face opening hole.
  • the foot door adjusts the opening area of the foot opening hole.
  • the defroster door adjusts the opening area of the froster opening hole.
  • These face doors, foot doors and defroster doors constitute an outlet mode switching device for switching the outlet mode.
  • These doors are connected to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like, and are rotated in conjunction therewith.
  • the operation of the electric actuator is also controlled by a control signal output from the control device 60.
  • Specific examples of the outlet mode switched by the outlet mode switching device include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
  • the face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the occupant in the vehicle.
  • the bi-level mode is an outlet mode in which both the face outlet and the foot outlet are opened to blow air toward the upper body and feet of the occupant in the vehicle.
  • the foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the defroster outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot outlet.
  • the defroster mode is an outlet mode in which the defroster outlet is fully opened and air is blown from the defroster outlet to the inner surface of the windshield.
  • the control device 60 is a control unit including a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and peripheral circuits thereof.
  • the control device 60 performs various calculations and processes based on the air-conditioning control program stored in the ROM, and various control target devices 11, 14a to 14c, 15a, 15b, 32, 41, connected to its output side. The operations of 51, 53, etc. are controlled.
  • a sensor group On the input side of the control device 60, a sensor group is connected as shown in the block diagram of FIG.
  • the sensor group includes an inside air temperature sensor 61, an outside air temperature sensor 62, a solar radiation sensor 63, a first refrigerant temperature sensor 64a to a fifth refrigerant temperature sensor 64e, an evaporator temperature sensor 64f, a first refrigerant pressure sensor 65a, and a second refrigerant pressure sensor.
  • the control unit 60 receives detection signals from these sensor groups.
  • the internal air temperature sensor 61 is an internal air temperature detecting unit that detects the vehicle interior temperature (internal air temperature) Tr.
  • the outside air temperature sensor 62 is an outside air temperature detection unit that detects a vehicle outside temperature (outside air temperature) Tam.
  • the solar radiation sensor 63 is a solar radiation amount detecting unit that detects a solar radiation amount Ts irradiated to the vehicle interior.
  • the first refrigerant temperature sensor 64a is a discharge refrigerant temperature detection unit that detects the temperature T1 of the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the second refrigerant temperature sensor 64b is a second refrigerant temperature detector that detects the temperature T2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the third refrigerant temperature sensor 64c is a third refrigerant temperature detecting unit that detects the temperature T3 of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16.
  • the fourth refrigerant temperature sensor 64d is a fourth refrigerant temperature detector that detects the temperature T4 of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18.
  • the fifth refrigerant temperature sensor 64e is a fifth refrigerant temperature detector that detects the temperature T5 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the evaporator temperature sensor 64f is an evaporator temperature detecting unit that detects a refrigerant evaporation temperature Tefin (hereinafter, referred to as an evaporator temperature Tefin) in the indoor evaporator 18. Specifically, the evaporator temperature sensor 64f of the present embodiment detects the heat exchange fin temperature of the indoor evaporator 18.
  • the first refrigerant pressure sensor 65a is a first refrigerant pressure detector that detects the pressure P1 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the second refrigerant pressure sensor 65b is a second refrigerant pressure detector that detects the pressure P2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the high-temperature heat medium temperature sensor 66a is a high-temperature heat medium temperature detection unit that detects the high-temperature heat medium temperature TWH, which is the temperature of the high-temperature heat medium flowing out of the water passage of the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the first low-temperature heat medium temperature sensor 67a is a first low-temperature heat medium temperature detection unit that detects the first low-temperature heat medium temperature TWL1, which is the temperature of the low-temperature heat medium flowing out of the water passage of the chiller 19.
  • the first low-temperature-side heat medium temperature TWL ⁇ b> 1 is a temperature related to the temperature of the chiller 19.
  • the second low-temperature-side heat medium temperature sensor 67b is a second low-temperature-side heat medium temperature detection unit that detects the second low-temperature-side heat medium temperature TWL2 that is the temperature of the low-temperature side heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52. .
  • the battery temperature sensor 68 is a battery temperature detector that detects the battery temperature TB (that is, the temperature of the battery 80).
  • the battery temperature sensor 68 of the present embodiment has a plurality of temperature sensors and detects temperatures at a plurality of locations of the battery 80. For this reason, the control device 60 can also detect a temperature difference between the components of the battery 80. Further, as the battery temperature TB, an average value of detection values of a plurality of temperature sensors is employed.
  • the air-conditioning air temperature sensor 69 is an air-conditioning air temperature detecting unit that detects the temperature of the air blown from the mixing space into the vehicle compartment TAV.
  • an operation panel 70 arranged near the instrument panel in the front of the vehicle compartment is connected to the input side of the control device 60, and various operation switches (in other words, provided on the operation panel 70). For example, operation signals from various operation units) are input.
  • Specific examples of various operation switches provided on the operation panel 70 include an auto switch, an air conditioner switch, an air volume setting switch, a temperature setting switch, a blowing mode switching switch, and the like.
  • the auto switch is a switch for setting or canceling the automatic control operation of the vehicle air conditioner.
  • the air conditioner switch is a switch for requesting that the air blown by the indoor evaporator 18 be cooled.
  • the air volume setting switch is a switch for manually setting the air volume of the blower 32.
  • the temperature setting switch is a switch for setting a target temperature Tset in the vehicle compartment.
  • the blowout mode changeover switch is a switch for manually setting the blowout mode.
  • control unit 60 of the present embodiment is integrally configured with a control unit that controls various control target devices connected to the output side.
  • the configuration (hardware and software) of the control device 60 that controls the operation of each device to be controlled constitutes a control unit that controls the operation of each device to be controlled.
  • the configuration for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 constitutes the compressor control unit 60a.
  • the configuration of the control device 60 that controls the operations of the heating expansion valve 14a, the cooling expansion valve 14b, and the cooling expansion valve 14c constitutes an expansion valve control unit 60b.
  • the configuration of the control device 60 that controls the operation of the dehumidifying on-off valve 15a and the heating on-off valve 15b constitutes a refrigerant circuit switching control unit 60c.
  • the configuration for controlling the pumping capacity of the high-temperature side heat medium pump of the high-temperature side heat medium pump 41 constitutes the high-temperature side heat medium pump control unit 60d.
  • the configuration for controlling the low-temperature-side heat medium pumping capability of the low-temperature-side heat medium pump 51 constitutes a low-temperature-side heat medium pump control unit 60e.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment not only performs air conditioning of the vehicle interior, but also adjusts the temperature of the battery 80. For this reason, in the refrigeration cycle apparatus 10, it is possible to perform operation in the following 11 operation modes by switching the refrigerant circuit.
  • Cooling mode is an operation mode in which the inside of the vehicle compartment is cooled by cooling the blown air and blowing it out into the vehicle compartment without cooling the battery 80.
  • In-series dehumidification heating mode is an operation in which the cooled and dehumidified blast air is reheated and blown out into the vehicle compartment without cooling the battery 80 to perform dehumidification and heating in the vehicle compartment. Mode.
  • Parallel dehumidifying and heating mode In the parallel dehumidifying and heating mode, the cooled and dehumidified blast air is reheated with a higher heating capacity than the serial dehumidifying and heating mode and is blown into the vehicle interior without cooling the battery 80. This is an operation mode for performing dehumidification and heating of the vehicle interior.
  • the heating mode is an operation mode in which the inside of the vehicle compartment is heated by heating the blown air and blowing it out into the vehicle compartment without cooling the battery 80.
  • Cooling cooling mode is an operation mode in which the battery 80 is cooled, and the inside of the vehicle compartment is cooled by cooling the blown air and blowing it out into the vehicle compartment.
  • Series dehumidification heating / cooling mode performs cooling of the battery 80, and also performs dehumidification and heating of the vehicle interior by reheating the cooled and dehumidified blast air and blowing it out into the vehicle interior. Operation mode.
  • Parallel dehumidification heating / cooling mode cools the battery 80 and reheats the cooled and dehumidified blast air with a higher heating capacity than the serial dehumidification heating / cooling mode to achieve cabin interior. This is an operation mode in which dehumidification and heating of the vehicle interior is performed by blowing air to the vehicle interior.
  • Heating / cooling mode is an operation mode in which the battery 80 is cooled, and the inside of the vehicle is heated by heating the blast air and blowing it out into the vehicle interior.
  • Heating series cooling mode In the heating series cooling mode, the operation of cooling the battery 80 and heating the inside of the vehicle by heating the blast air with a higher heating capacity than the heating and cooling mode and blowing the air into the vehicle interior. Mode.
  • Heating parallel cooling mode In the heating parallel cooling mode, the battery 80 is cooled, and the blast air is heated with a higher heating capacity than the heating serial cooling mode and is blown into the vehicle cabin, thereby heating the vehicle cabin. Operation mode.
  • Cooling mode This is an operation mode in which the battery 80 is cooled without performing air conditioning in the passenger compartment.
  • the refrigerant does not evaporate in the outdoor heat exchanger 16 and the indoor evaporator 18 and the refrigerant evaporates in the chiller 19. This is the first mode to perform.
  • the other operation mode is a second mode in which at least one of the outdoor heat exchanger 16 and the indoor evaporator 18 evaporates the refrigerant and the chiller 19 evaporates the refrigerant. is there.
  • the air-conditioning control program is executed when an automatic switch of the operation panel 70 is turned on (ON) by an occupant's operation and automatic control of the vehicle interior is set.
  • the air conditioning control program will be described with reference to FIGS.
  • Each control step shown in the flowchart of FIG. 3 and the like is a function realizing unit of the control device 60.
  • step S10 of FIG. 3 the detection signal of the above-described sensor group and the operation signal of the operation panel 70 are read.
  • a target outlet temperature TAO which is a target temperature of the air blown into the vehicle interior, is determined based on the detection signal and the operation signal read in step S10. Therefore, step S20 is a target outlet temperature determination unit.
  • TAO Kset ⁇ Tset ⁇ Kr ⁇ Tr ⁇ Kam ⁇ Tam ⁇ Ks ⁇ Ts + C (F1)
  • Tset is a vehicle interior set temperature set by the temperature setting switch. Tr is a vehicle interior temperature detected by the inside air sensor. Tam is the vehicle outside temperature detected by the outside air sensor. Ts is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a correction constant.
  • step S30 it is determined whether or not the air conditioner switch is ON (turned on).
  • the fact that the air conditioner switch is turned on means that the occupant is requesting cooling or dehumidification in the vehicle interior.
  • the fact that the air conditioner switch is ON means that it is required to cool the blown air in the indoor evaporator 18.
  • step S30 If it is determined in step S30 that the air conditioner switch is ON, the process proceeds to step S40. If it is determined in step S30 that the air conditioner switch has not been turned on, the process proceeds to step S160.
  • step S40 it is determined whether the outside temperature Tam is equal to or higher than a predetermined reference outside temperature KA (0 ° C. in the present embodiment).
  • the reference outside air temperature KA is set so that cooling of the blown air by the indoor evaporator 18 is effective for cooling or dehumidifying the space to be air-conditioned.
  • the evaporation pressure regulating valve 20 changes the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18 into a frost formation suppression temperature (1 ° C. in the present embodiment). ) Or more. For this reason, in the indoor evaporator 18, the blown air cannot be cooled to a temperature lower than the frost formation suppression temperature.
  • the reference outside air temperature KA is set to a value lower than the frost formation suppression temperature, and when the outside air temperature Tam is lower than the reference outside air temperature KA, the air blown by the indoor evaporator 18 is not cooled. .
  • step S40 If it is determined in step S40 that the outside temperature Tam is equal to or higher than the reference outside temperature KA, the process proceeds to step S50. If it is determined in step S40 that the outside temperature Tam is not equal to or higher than the reference outside temperature KA, the process proceeds to step S160.
  • step S50 it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature ⁇ 1.
  • the cooling reference temperature ⁇ 1 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the control device 60 in advance. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the cooling reference temperature ⁇ 1 is determined to be a low value as the outside temperature Tam decreases.
  • step S50 If it is determined in step S50 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature ⁇ 1, the process proceeds to step S60. If it is determined in step S50 that the target outlet temperature TAO is not lower than the cooling reference temperature ⁇ 1, the process proceeds to step S90.
  • step S60 it is determined whether cooling of battery 80 is necessary. Specifically, in the present embodiment, when the battery temperature TB detected by the battery temperature sensor 68 is equal to or higher than a predetermined reference cooling temperature KTB (35 ° C. in the present embodiment), the cooling of the battery 80 is performed. Is determined to be necessary. When battery temperature TB is lower than reference cooling temperature KTB, it is determined that cooling of battery 80 is not necessary.
  • a predetermined reference cooling temperature KTB 35 ° C. in the present embodiment
  • step S60 If it is determined in step S60 that the cooling of the battery 80 is necessary, the process proceeds to step S70, and the cooling mode (5) is selected as the operation mode. If it is determined in step S60 that cooling of battery 80 is not necessary, the process proceeds to step S80, and (1) cooling mode is selected as the operation mode.
  • step S90 it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature ⁇ 1.
  • the dehumidifying reference temperature ⁇ 1 is determined based on the outside temperature Tam with reference to a control map stored in the control device 60 in advance.
  • the dehumidification reference temperature ⁇ 1 is determined to be a low value as the outside air temperature Tam decreases. Further, the dehumidifying reference temperature ⁇ 1 is determined to be higher than the cooling reference temperature ⁇ 1.
  • step S90 If it is determined in step S90 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature ⁇ 1, the process proceeds to step S100. If it is determined in step S90 that the target outlet temperature TAO is not lower than the dehumidifying reference temperature ⁇ 1, the process proceeds to step S130.
  • step S100 similarly to step S60, it is determined whether cooling of battery 80 is necessary.
  • step S100 If it is determined in step S100 that cooling of the battery 80 is necessary, the process proceeds to step S110, and (6) the in-line dehumidifying heating / cooling mode is selected as the operation mode of the refrigeration cycle apparatus 10. If it is determined in step S100 that cooling of battery 80 is not necessary, the process proceeds to step S120, and (2) in-line dehumidifying and heating mode is selected as the operation mode.
  • step S130 similarly to step S60, it is determined whether cooling of battery 80 is necessary.
  • step S130 If it is determined in step S130 that cooling of the battery 80 is necessary, the process proceeds to step S140, and (7) the parallel dehumidifying heating / cooling mode is selected as the operation mode of the refrigeration cycle device 10. If it is determined in step S100 that cooling of battery 80 is not necessary, the process proceeds to step S150, and (3) the parallel dehumidifying and heating mode is selected as the operation mode.
  • step S160 it is determined that cooling the blown air by the indoor evaporator 18 is not effective.
  • step S160 as shown in FIG. 4, it is determined whether or not the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the heating reference temperature ⁇ .
  • the heating reference temperature ⁇ is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the control device 60 in advance. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the heating reference temperature ⁇ is determined to be a low value as the outside temperature Tam decreases. The heating reference temperature ⁇ is set such that heating of the blast air by the heater core 42 is effective for heating the space to be air-conditioned.
  • step S160 If it is determined in step S160 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the heating reference temperature ⁇ , it is necessary to heat the blown air by the heater core 42, and the process proceeds to step S170. If it is determined in step S160 that the target outlet temperature TAO is not equal to or higher than the heating reference temperature ⁇ , it is not necessary to heat the blown air by the heater core 42, and the process proceeds to step S240.
  • step S170 similarly to step S60, it is determined whether cooling of battery 80 is necessary.
  • step S170 If it is determined in step S170 that cooling of battery 80 is necessary, the process proceeds to step S180. If it is determined in step S170 that cooling of battery 80 is not necessary, the process proceeds to step S230, and (4) heating mode is selected as the operation mode.
  • step S170 if it is determined in step S170 that cooling of battery 80 is necessary and the process proceeds to step S180, both heating of the vehicle interior and cooling of battery 80 need to be performed. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 10, the amount of heat released by the refrigerant to the high-temperature heat medium in the water-refrigerant heat exchanger 12 and the amount of heat absorbed by the refrigerant in the chiller 19 from the low-temperature heat medium are appropriately determined. Need to adjust.
  • the operation mode is switched as shown in steps S180 to S220 in FIG. Specifically, three operation modes of (8) heating / cooling mode, (9) heating series cooling mode, and (10) heating parallel cooling mode are switched.
  • step S180 it is determined whether or not the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the first cooling reference temperature ⁇ 2.
  • the first cooling reference temperature ⁇ 2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the control device 60 in advance.
  • the first cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be a low value as the outside temperature Tam decreases. Further, at the same outside temperature Tam, the first cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be higher than the cooling reference temperature ⁇ 1.
  • step S180 If it is determined in step S180 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the first cooling reference temperature ⁇ 2, the process proceeds to step S190, and (8) the heating / cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S180 that the target outlet temperature TAO is not lower than the first cooling reference temperature ⁇ 2, the process proceeds to step S200.
  • step S200 it is determined whether or not target outlet temperature TAO is equal to or lower than second cooling reference temperature ⁇ 2.
  • the second cooling reference temperature ⁇ 2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the control device 60 in advance.
  • the second cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be a low value as the outside air temperature Tam decreases. Further, the second cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be higher than the first cooling reference temperature ⁇ 2. At the same outside temperature Tam, the second cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be higher than the dehumidification reference temperature ⁇ 1.
  • step S200 If it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the second cooling reference temperature ⁇ 2, the process proceeds to step S210, and (9) the heating series cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is not lower than the second cooling reference temperature ⁇ 2, the process proceeds to step S220, and (10) the heating parallel cooling mode is selected as the operation mode.
  • step S240 a case where the process proceeds from step S160 to step S240 will be described.
  • step S240 similarly to step S60, it is determined whether cooling of battery 80 is necessary.
  • step S240 If it is determined in step S240 that cooling of battery 80 is necessary, the process proceeds to step S250, and (11) cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S200 that cooling of battery 80 is not necessary, the process proceeds to step S260, where the air blowing mode is selected as the operation mode, and the process returns to step S10.
  • the blow mode is an operation mode in which the blower 32 is operated according to a setting signal set by the air flow setting switch. If it is determined in step S240 that cooling of battery 80 is not necessary, it means that it is not necessary to operate refrigeration cycle device 10 for air conditioning in the vehicle compartment and cooling of the battery. Therefore, in step S260, the blower 32 may be stopped.
  • the operation mode of the refrigeration cycle device 10 is switched as described above. Further, the air-conditioning control program controls not only the operation of each component of the refrigeration cycle device 10 but also the operation of other components. Specifically, the air-conditioning control program also controls the operation of the high-temperature heat medium pump 41 of the high-temperature heat medium circuit 40 and the operation of the low-temperature heat medium pump 51 and the three-way valve 53 of the low-temperature heat medium circuit 50.
  • control device 60 controls the operation of the high-temperature side heat transfer medium pump 41 so as to exhibit a predetermined reference pumping capacity in each of the predetermined operation modes regardless of the operation mode of the refrigeration cycle device 10 described above. I do.
  • the heated high-temperature heat medium is pumped to the heater core 42.
  • the high-temperature side heat medium flowing into the heater core 42 exchanges heat with the blown air. Thereby, the blown air is heated.
  • the high-temperature-side heat medium flowing out of the heater core 42 is sucked into the high-temperature-side heat medium pump 41 and is pressure-fed to the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the control device 60 controls the operation of the low-temperature side heat transfer medium pump 51 so as to exhibit a predetermined reference pumping capacity in each operation mode, regardless of the operation mode of the refrigeration cycle device 10 described above.
  • the control device 60 causes the low-temperature side heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 to flow into the low-temperature side radiator 54.
  • the operation of the three-way valve 53 is controlled.
  • the second low-temperature heat medium temperature TWL2 is detected by a second low-temperature heat medium temperature sensor 67b.
  • the three-way heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 is sucked into the suction port of the low-temperature heat medium pump 51 in three directions.
  • the operation of the valve 53 is controlled.
  • the low-temperature side heat medium circuit 50 when the low-temperature side heat medium is cooled in the water passage of the chiller 19, the cooled low-temperature side heat medium is pumped to the cooling heat exchange section 52.
  • the low-temperature side heat medium that has flowed into the cooling heat exchange section 52 absorbs heat from the battery 80. Thereby, battery 80 is cooled.
  • the low-temperature side heat medium flowing out of the cooling heat exchange section 52 flows into the three-way valve 53.
  • the low-temperature heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 flows into the low-temperature radiator 54 and radiates heat to the outside air. I do.
  • the low-temperature side heat medium is cooled until it becomes equal to the outside air temperature Tam.
  • the low-temperature-side heat medium flowing out of the low-temperature-side radiator 54 is sucked into the low-temperature-side heat medium pump 51 and sent to the chiller 19 under pressure.
  • the second low-temperature-side heat medium temperature TWL2 is lower than the outside air temperature Tam
  • the low-temperature-side heat medium flowing out of the cooling heat exchange unit 52 is sucked into the low-temperature-side heat medium pump 51 and chilled. It is pumped to 19. For this reason, the temperature of the low-temperature side heat medium sucked into the low-temperature side heat medium pump 51 becomes equal to or lower than the outside air temperature Tam.
  • control map referred to in each operation mode described below is stored in the control device 60 for each operation mode in advance.
  • the corresponding control maps of the respective operation modes may be equivalent to each other or may be different from each other.
  • step S600 a target evaporator temperature TEO is determined.
  • the target evaporator temperature TEO is determined by referring to a control map stored in the control device 60 based on the target outlet temperature TAO. In the control map of the present embodiment, it is determined that the target evaporator temperature TEO increases as the target outlet temperature TAO increases.
  • step S610 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined.
  • the amount of increase / decrease ⁇ IVO is based on the deviation between the target evaporator temperature TEO and the evaporator temperature Tefin detected by the evaporator temperature sensor 64f, and the feedback control method is used so that the evaporator temperature Tefin approaches the target evaporator temperature TEO. It is determined.
  • step S620 the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 is determined.
  • the target degree of supercooling SCO1 is determined with reference to a control map, for example, based on the outside air temperature Tam.
  • the target degree of supercooling SCO1 is determined so that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value.
  • step S630 the amount of increase / decrease ⁇ EVC of the throttle opening of the cooling expansion valve 14b is determined.
  • the amount of increase / decrease ⁇ EVC is based on a deviation between the target degree of supercooling SCO1 and the degree of supercooling SC1 of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 16, and the degree of supercooling of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 16 is determined by a feedback control method.
  • SC1 is determined so as to approach target supercooling degree SCO1.
  • the degree of supercooling SC1 of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 16 is calculated based on the temperature T3 detected by the third refrigerant temperature sensor 64c and the pressure P1 detected by the first refrigerant pressure sensor 65a.
  • step S640 the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated using the following equation F2.
  • SW ⁇ TAO- (Tefin + C2) ⁇ / ⁇ TWH- (Tefin + C2) ⁇ (F2)
  • TWH is the high-temperature-side heat medium temperature detected by the high-temperature-side heat medium temperature sensor 66a.
  • C2 is a control constant.
  • step S650 the refrigeration cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit in the cooling mode. Specifically, the heating expansion valve 14a is fully opened, the cooling expansion valve 14c is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S610, S630, and S640 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14b, and the indoor evaporator 18
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a water-refrigerant heat exchanger 12 and an outdoor heat exchanger 16 function as a radiator, and an indoor evaporator 18 functions as an evaporator to form a vapor compression refrigeration cycle.
  • the air blown by the indoor evaporator 18 can be cooled, and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the vehicle air conditioner 1 in the cooling mode by adjusting the opening of the air mix door 34, a part of the blast air cooled by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42 to reach the target outlet temperature TAO.
  • the blast air whose temperature has been adjusted so as to approach is blown into the vehicle interior. Thereby, cooling of the vehicle interior can be performed.
  • step S700 the target evaporator temperature TEO is determined as in the cooling mode.
  • step S710 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined as in the cooling mode.
  • step S720 the target high-temperature heat medium temperature TWHO of the high-temperature heat medium is determined so that the air blown by the heater core 42 can be heated.
  • the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO is determined with reference to a control map based on the target outlet temperature TAO and the efficiency of the heater core 42. In the control map of the present embodiment, it is determined that the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO increases as the target blowout temperature TAO increases.
  • step S730 the variation ⁇ KPN1 of the opening degree pattern KPN1 is determined.
  • the opening degree pattern KPN1 is a parameter for determining a combination of a throttle opening degree of the heating expansion valve 14a and a throttle opening degree of the cooling expansion valve 14b.
  • the opening degree pattern KPN1 increases as the target outlet temperature TAO increases. Then, as the opening degree pattern KPN1 increases, the throttle opening of the heating expansion valve 14a decreases, and the throttle opening of the cooling expansion valve 14b increases.
  • step S740 the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated as in the cooling mode.
  • the target outlet temperature TAO is higher than in the cooling mode, so that the opening degree SW of the air mix door 34 approaches 100%.
  • the opening of the air mix door 34 is determined such that substantially the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 passes through the heater core 42.
  • step S750 the refrigeration cycle apparatus 10 is switched to the refrigerant circuit in the series dehumidifying and heating mode. Specifically, the cooling expansion valve 14c is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S710, S730, and S740 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 in the serial dehumidification heating mode, the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14b, and the indoor evaporation
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the device 18, the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator
  • an indoor evaporator 18 functions as an evaporator to form a vapor compression refrigeration cycle.
  • the air blown by the indoor evaporator 18 can be cooled, and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12. Therefore, in the vehicle air conditioner 1 in the series dehumidifying and heating mode, the blast air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42 and blown out into the cabin, thereby dehumidifying and heating the cabin. It can be performed.
  • the amount of heat release of the refrigerant to the high-temperature side heat medium in the water-refrigerant heat exchanger 12 can be increased by increasing the opening degree pattern KPN1 in accordance with the increase in the target outlet temperature TAO. it can. Therefore, in the in-line dehumidifying and heating mode, the heating capability of the heater core 42 for blowing air can be improved with an increase in the target outlet temperature TAO.
  • step S800 the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO of the high-temperature side heat medium is determined so that the blower air can be heated by the heater core 42, as in the serial dehumidifying and heating mode.
  • step S810 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ IVO is determined by the feedback control method based on the deviation between the target high-temperature heat medium temperature TWHO and the high-temperature heat medium temperature TWH, and the high-temperature heat medium temperature TWH is set to the target high-temperature heat medium temperature It is determined to approach TWHO.
  • step S820 the target degree of superheat SHEO of the refrigerant on the outlet side of the indoor evaporator 18 is determined.
  • a predetermined constant 5 ° C. in the present embodiment
  • step S830 the variation ⁇ KPN1 of the opening degree pattern KPN1 is determined.
  • the superheat degree SHE is determined to be close to the target superheat degree SHEO by a feedback control method based on a deviation between the target superheat degree SHEO and the superheat degree SHE of the refrigerant on the outlet side of the indoor evaporator 18. .
  • the superheat degree SHE of the refrigerant on the outlet side of the indoor evaporator 18 is calculated based on the temperature T4 detected by the fourth refrigerant temperature sensor 64d and the evaporator temperature Tefin.
  • step S840 similarly to the cooling mode, the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated.
  • the target outlet temperature TAO is higher than in the cooling mode, so that the opening degree SW of the air mix door 34 approaches 100% as in the serial dehumidifying and heating mode.
  • the opening of the air mix door 34 is determined so that substantially the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 passes through the heater core 42.
  • step S850 the refrigeration cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit in the parallel dehumidifying and heating mode. Specifically, the cooling expansion valve 14c is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is opened, and the heating on-off valve 15b is opened. Furthermore, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S810, S830, and S840 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the heating passage 22b, the accumulator 21, and the compressor 11 are arranged in this order.
  • the refrigerant circulates, the refrigerant circulates in the order of the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the bypass passage 22a, the cooling expansion valve 14b, the indoor evaporator 18, the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11.
  • a vapor compression refrigeration cycle is constructed.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger 16 and the indoor evaporator 18 connected in parallel to the refrigerant flow evaporate.
  • a refrigeration cycle that functions as a vessel is configured.
  • the blown air can be cooled by the indoor evaporator 18 and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12. Therefore, in the vehicle air conditioner 1 in the parallel dehumidifying and heating mode, the blast air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42 and blown out into the vehicle interior, thereby dehumidifying and heating the vehicle interior. It can be performed.
  • the outdoor heat exchanger 16 and the indoor evaporator 18 are connected in parallel to the refrigerant flow, and the evaporation pressure regulating valve 20 is disposed downstream of the indoor evaporator 18. Have been. Thereby, the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger 16 can be made lower than the refrigerant evaporation temperature in the indoor evaporator 18.
  • the amount of heat absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger 16 can be increased and the amount of heat released by the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 12 can be increased as compared with the in-series dehumidifying and heating mode. .
  • the blown air can be reheated with a higher heating capacity than in the serial dehumidifying and heating mode.
  • step S900 similarly to the parallel dehumidification heating mode, the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO of the high-temperature side heat medium is determined.
  • step S910 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined as in the parallel dehumidifying / heating mode.
  • step S920 the target supercooling degree SCO2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 is determined.
  • the target degree of supercooling SCO2 is determined by referring to a control map based on the suction temperature of the air blown into the indoor evaporator 18 or the outside temperature Tam.
  • the target degree of supercooling SCO2 is determined such that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value.
  • step S930 an increase / decrease amount ⁇ EVH of the throttle opening of the heating expansion valve 14a is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ EVH is determined based on a deviation between the target supercooling degree SCO2 and the supercooling degree SC2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 by a feedback control method.
  • the supercooling degree SC2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage is determined so as to approach the target supercooling degree SCO2.
  • the supercooling degree SC2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-refrigerant heat exchanger 12 is calculated based on the temperature T2 detected by the second refrigerant temperature sensor 64b and the pressure P1 detected by the first refrigerant pressure sensor 65a. Is done.
  • step S940 similarly to the cooling mode, the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated.
  • the target outlet temperature TAO is higher than in the cooling mode, so that the opening degree SW of the air mix door 34 approaches 100%. Therefore, in the heating mode, the opening of the air mix door 34 is determined such that substantially the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 passes through the heater core 42.
  • step S950 in order to switch the refrigeration cycle apparatus 10 to the refrigerant circuit in the heating mode, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the cooling expansion valve 14c is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and heating is performed.
  • the on-off valve 15b is opened. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S910, S930, and S940 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the refrigerant flows in the order of the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the heating passage 22b, the accumulator 21, and the compressor 11.
  • a circulating vapor compression refrigeration cycle is configured.
  • a refrigeration cycle in which the water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator and the outdoor heat exchanger 16 functions as an evaporator is configured.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 can heat the high-temperature side heat medium. Therefore, in the vehicle air conditioner 1 in the heating mode, the air in the vehicle compartment can be heated by blowing the blast air heated by the heater core 42 into the vehicle compartment.
  • Cooling cooling mode In the cooling cooling mode, the control device 60 executes a control flow in the cooling cooling mode shown in FIG. First, in steps S1100 to S1140, similarly to steps S600 to S640 in the cooling mode, the target evaporator temperature TEO, the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11, the increase / decrease amount ⁇ EVC of the throttle opening of the cooling expansion valve 14b, The opening degree SW of the air mix door 34 is determined.
  • step S1150 the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 19 is determined.
  • the target degree of superheat SHCO a predetermined constant (5 ° C. in the present embodiment) can be adopted.
  • step S1160 an increase / decrease amount ⁇ EVB of the throttle opening of the cooling expansion valve 14c is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ EVB is based on a deviation between the target superheat degree SHCO and the superheat degree SHC of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the chiller 19, and is based on a feedback control method.
  • the superheat degree SHC is determined so as to approach the target superheat degree SHCO.
  • the superheat degree SHC of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the chiller 19 is calculated based on the temperature T5 detected by the fifth refrigerant temperature sensor 64e and the pressure P2 detected by the second refrigerant pressure sensor 65b.
  • step S1170 the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature side heat medium flowing out of the water passage of the chiller 19 is determined.
  • the target low-temperature side heat transfer medium temperature TWLO is determined to be a first fixed value TWLO1 stored in the control device 60 in advance.
  • step S1180 it is determined whether the first low-temperature heat medium temperature TWL1 detected by the first low-temperature heat medium temperature sensor 67a is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO.
  • step S1180 If it is determined in step S1180 that the first low-temperature-side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1200. If it is determined in step S1180 that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is not higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1190. In step S1190, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the process proceeds to step S1200.
  • step S1200 the refrigeration cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit in the cooling cooling mode. Specifically, the heating expansion valve 14a is fully opened, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1110, S1130, S1140, S1160, and S1190 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14b, the indoor evaporator
  • the refrigerant circulates in the order of 18, an evaporation pressure adjusting valve 20, an accumulator 21, and a compressor 11, and a compressor 11, a water-refrigerant heat exchanger 12, a heating expansion valve 14a, an outdoor heat exchanger 16, a check valve 17 ,
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 and the outdoor heat exchanger 16 function as radiators, and the indoor evaporator 18 and the chiller 19 function as evaporators.
  • a cycle is configured.
  • the blown air can be cooled by the indoor evaporator 18 and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12. Further, the chiller 19 can cool the low-pressure side heat medium.
  • the vehicle air conditioner 1 in the cooling cooling mode, by adjusting the opening of the air mix door 34, a part of the blast air cooled by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42, and the target outlet temperature TAO is set. Blowing air whose temperature has been adjusted so as to approach the vehicle is blown into the vehicle interior. Thereby, cooling of the vehicle interior can be performed.
  • the battery 80 can be cooled by flowing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 into the cooling heat exchange unit 52.
  • the control device 60 executes the control flow in the series dehumidification heating / cooling mode shown in FIG. First, in steps S1300 to S1340, similarly to steps S700 to S740 in the series dehumidifying and heating mode, the target evaporator temperature TEO, the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11, the change amount ⁇ KPN1 of the opening degree pattern KPN1, the air mixing door The opening degree SW of No. 34 is determined.
  • steps S1350 to S1370 similarly to steps S1150 to S1170 in the cooling / cooling mode, the target superheat degree SHCO, the increase / decrease amount ⁇ EVB of the throttle opening of the cooling expansion valve 14c, and the target low-temperature side heat medium temperature TWLO are determined.
  • step S1380 when it is determined that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, similarly to the cooling mode, the process proceeds to step S1400. If it is not determined in step S1380 that first low-temperature-side heat medium temperature TWL1 is higher than target low-temperature-side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1390. In step S1390, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the process proceeds to step S1400.
  • step S1400 the refrigeration cycle apparatus 10 is switched to the refrigerant circuit in the in-line dehumidifying heating / cooling mode. Specifically, the on-off valve 15a for dehumidification is closed, and the on-off valve 15b for heating is closed. Furthermore, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1310, S1330, S1340, S1360, and S1390 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the refrigerant circulates in the order of the pressure control valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11, and the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the expansion valve 14c, the chiller 19, the evaporation pressure adjusting valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator, and a vapor compression refrigeration cycle in which the indoor evaporator 18 and the chiller 19 function as an evaporator is configured.
  • the blown air can be cooled by the indoor evaporator 18 and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12. Further, the chiller 19 can cool the low-pressure side heat medium.
  • the blast air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42 and blown out into the vehicle interior, thereby dehumidifying and heating the vehicle interior. It can be performed.
  • the opening degree pattern KPN1 it is possible to improve the heating capability of the blower air in the heater core 42, as in the serial dehumidifying and heating mode.
  • the battery 80 can be cooled by flowing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 into the cooling heat exchange unit 52.
  • the control device 60 executes a control flow in the parallel dehumidification heating / cooling mode shown in FIG.
  • steps S1500 to S1540 similarly to steps S800 to S840 in the parallel dehumidifying and heating mode, the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO, the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11, the target superheat degree SHEO, and the opening degree pattern KPN1 are determined.
  • the change amount ⁇ KPN1 and the opening degree SW of the air mix door 34 are determined.
  • steps S1550 to S1570 similarly to steps S1150 to S1170 in the cooling / cooling mode, the target superheat degree SHCO, the increase / decrease amount ⁇ EVB of the throttle opening of the cooling expansion valve 14c, and the target low-temperature side heat medium temperature TWLO are determined.
  • step S1580 when it is determined that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, as in the cooling cooling mode, the process proceeds to step S1600. If it is determined in step S1580 that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is not higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1590. In step S1590, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the process proceeds to step S1600.
  • step S1600 the refrigeration cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit in the parallel dehumidification heating / cooling mode. Specifically, the on-off valve 15a for dehumidification is opened, and the on-off valve 15b for heating is opened. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1510, S1530, S1540, S1560, and S1590 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 in the refrigerating cycle device 10 in the parallel dehumidifying heating cooling mode, the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the heating passage 22b, the accumulator 21, and the compressor 11 While the refrigerant circulates in this order, the refrigerant flows in the order of the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the bypass passage 22a, the cooling expansion valve 14b, the indoor evaporator 18, the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11.
  • Vapor compression in which the refrigerant circulates and the refrigerant further circulates in the order of the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the bypass passage 22a, the cooling expansion valve 14c, the chiller 19, the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11.
  • the refrigerating cycle of the formula is constituted.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger 16, the indoor evaporator 18, and the outdoor heat exchanger 16 are connected in parallel to the refrigerant flow.
  • a refrigeration cycle in which the chiller 19 functions as an evaporator is configured.
  • the blown air can be cooled by the indoor evaporator 18 and the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12. Further, the chiller 19 can cool the low-pressure side heat medium.
  • the blast air cooled and dehumidified by the indoor evaporator 18 is reheated by the heater core 42 and blown out into the vehicle interior, thereby dehumidifying the vehicle interior. Heating can be performed.
  • the blown air can be reheated with a higher heating capacity than in the serial dehumidifying heating / cooling mode.
  • the battery 80 can be cooled by flowing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 into the cooling heat exchange unit 52.
  • the control device 60 executes the control flow of the heating / cooling mode shown in FIG. First, in step S300, the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature side heat medium is determined so that the cooling heat exchange unit 52 can cool the battery 80.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature side heat medium is determined to be higher than in the cooling / cooling mode.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is determined to be the second fixed value TWLO2 stored in the control device 60 in advance.
  • the second fixed value TWLO2 is a value larger than the first fixed value TWLO1.
  • step S310 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ IVO is determined based on the difference between the target low-temperature side heat medium temperature TWLO and the first low-temperature side heat medium temperature TWL1, and the first low-temperature side heat medium temperature TWL1 is changed to the target low-temperature side by a feedback control method. It is determined to approach the heating medium temperature TWLO.
  • step S320 the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 is determined.
  • the target supercooling degree SCO1 in the heating / cooling mode is determined by referring to the control map based on the outside air temperature Tam.
  • the target degree of supercooling SCO1 is determined so that the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value.
  • step S330 an increase / decrease amount ⁇ EVB of the throttle opening of the cooling expansion valve 14c is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ EVB is based on a deviation between the target degree of supercooling SCO1 and the degree of supercooling SC1 of the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 16, and is based on a feedback control method.
  • SC1 is determined so as to approach target supercooling degree SCO1.
  • the degree of supercooling SC1 is calculated in the same manner as in the cooling mode.
  • step S340 the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated as in the cooling mode.
  • step S350 the refrigeration cycle device 10 is switched to the refrigerant circuit in the heating / cooling mode. Specifically, the heating expansion valve 14a is fully opened, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S310, S330, and S340 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14c, the chiller 19,
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the water-refrigerant heat exchanger 12 and the outdoor heat exchanger 16 function as a radiator and the chiller 19 functions as an evaporator is configured.
  • the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12, and the low-temperature side heat medium can be cooled by the chiller 19.
  • the vehicle air conditioner 1 in the heating / cooling mode can heat the vehicle interior by blowing out the blast air heated by the heater core 42 into the vehicle interior. Further, the battery 80 can be cooled by causing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 to flow into the cooling heat exchange section 52.
  • step S400 the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is determined as in the cooling cooling mode. That is, the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is determined to be the first fixed value TWLO1 stored in the control device 60 in advance.
  • step S410 the amount of increase or decrease ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined as in the heating / cooling mode.
  • step S420 the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO of the high-temperature side heat medium is determined in the same manner as in the series dehumidifying and heating mode.
  • step S430 the variation ⁇ KPN2 of the opening degree pattern KPN2 is determined.
  • the opening pattern KPN2 is a parameter for determining a combination of the throttle opening of the heating expansion valve 14a and the throttle opening of the cooling expansion valve 14c.
  • the opening degree pattern KPN2 increases. Then, as the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening of the heating expansion valve 14a decreases, and the throttle opening of the cooling expansion valve 14c increases.
  • step S440 the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated as in the cooling mode.
  • step S450 the refrigeration cycle apparatus 10 is switched to the refrigerant circuit in the heating series cooling mode. Specifically, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S310, S330, and S340 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14c, and the chiller 19
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator
  • a chiller 19 functions as a vapor compression refrigeration cycle as an evaporator.
  • the high-temperature-side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12, and the low-temperature-side heat medium can be cooled by the chiller 19.
  • the inside of the vehicle cabin can be heated by blowing the blast air heated by the heater core 42 into the vehicle cabin. Further, the battery 80 can be cooled by causing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 to flow into the cooling heat exchange section 52.
  • the outdoor heat exchanger 16 increases the opening degree pattern KPN2 in accordance with the increase in the target outlet temperature TAO.
  • the refrigerant saturation temperature at 16 decreases, and the difference from the outside air temperature Tam decreases.
  • the heat radiation amount of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 16 can be reduced, and the heat radiation amount of the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 12 can be increased.
  • the outdoor heat exchanger 16 increases the opening degree pattern KPN2 as the target outlet temperature TAO increases.
  • the mild temperature of the refrigerant at 16 decreases, and the temperature difference from the outside air temperature Tam increases. Thereby, the heat absorption amount of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 16 can be increased, and the heat radiation amount of the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 12 can be increased.
  • the heating series cooling mode it is possible to increase the amount of heat released from the refrigerant to the high-temperature side heat medium in the water-refrigerant heat exchanger 12 by increasing the opening degree pattern KPN2 with an increase in the target outlet temperature TAO. it can. Therefore, in the heating series cooling mode, the heating capacity of the blower air in the heater core 42 can be improved as the target outlet temperature TAO increases.
  • step S500 the target high-temperature-side heat medium temperature TWHO of the high-temperature side heat medium is determined so that the air blown by the heater core 42 can be heated, similarly to the serial dehumidifying and heating mode.
  • step S510 the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined.
  • the increase / decrease amount ⁇ IVO is calculated by the feedback control method based on the deviation between the target high-temperature heat medium temperature TWHO and the high-temperature heat medium temperature TWH, as in the parallel dehumidifying / heating mode.
  • TWH is determined so as to approach the target high-temperature side heat medium temperature TWHO.
  • step S520 the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 19 is determined.
  • a predetermined constant 5 ° C. in the present embodiment
  • step S530 the amount of change ⁇ KPN2 in the opening degree pattern KPN2 is determined.
  • the superheat degree SHC is determined so as to approach the target superheat degree SHCO by a feedback control method based on a deviation between the target superheat degree SHCO and the superheat degree SHC of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening of the heating expansion valve 14a decreases, and the throttle opening of the cooling expansion valve 14c increases. Become. Therefore, when the opening degree pattern KPN2 increases, the flow rate of the refrigerant flowing into the refrigerant passage of the chiller 19 increases, and the superheat degree SHC of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the chiller 19 decreases.
  • step S540 the opening degree SW of the air mix door 34 is calculated as in the cooling mode.
  • step S550 the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature side heat medium is determined as in the cooling / cooling mode. That is, the target low-temperature side heat medium temperature TWLO is determined to be the first fixed value TWLO1 stored in the control device 60 in advance.
  • step S560 it is determined whether the first low-temperature heat medium temperature TWL1 detected by the first low-temperature heat medium temperature sensor 67a is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO.
  • step S560 If it is determined in step S560 that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S580, where the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is set to the target low temperature. If it is not determined that the temperature is higher than the side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S570. In step S570, the cooling expansion valve 14c is fully closed, and the process proceeds to step S580.
  • step S580 in order to switch the refrigeration cycle apparatus 10 to the refrigerant circuit in the heating parallel cooling mode, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is opened, and the heating on-off valve 15b is opened. Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S510, S530, S540, and S570 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the heating passage 22b, the accumulator 21, and the compressor 11 are arranged in this order.
  • the vapor circulates in the order of the refrigerant, the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the bypass passage 22a, the cooling expansion valve 14c, the chiller 19, the evaporation pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11.
  • a compression refrigeration cycle is configured.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 functions as a radiator, and the outdoor heat exchanger 16 and the chiller 19 connected in parallel to the refrigerant flow function as evaporators.
  • a functioning refrigeration cycle is configured.
  • the high-temperature side heat medium can be heated by the water-refrigerant heat exchanger 12, and the low-temperature side heat medium can be cooled by the chiller 19.
  • the inside of the vehicle cabin can be heated by blowing the blast air heated by the heater core 42 into the vehicle cabin. Further, the battery 80 can be cooled by causing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 to flow into the cooling heat exchange section 52.
  • the outdoor heat exchanger 16 and the chiller 19 are connected in parallel to the refrigerant flow, and the evaporation pressure regulating valve 20 is disposed downstream of the refrigerant passage of the chiller 19. ing.
  • the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger 16 can be made lower than the refrigerant evaporation temperature in the refrigerant passage of the chiller 19.
  • the heating parallel cooling mode the amount of heat absorbed by the refrigerant in the outdoor heat exchanger 16 can be increased and the amount of heat released by the refrigerant in the water-refrigerant heat exchanger 12 can be increased compared to the heating series cooling mode. .
  • the blown air can be reheated with a higher heating capacity than in the heating serial cooling mode.
  • Cooling Mode In the cooling mode, the control device 60 executes the control flow of the cooling mode shown in FIG. First, in steps S1000 to S1040, similarly to steps S300 to S340 in the heating / cooling mode, the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11, the target supercooling degree SCO1, and the increase / decrease amount ⁇ EVB of the throttle opening degree of the cooling expansion valve 14c. , The opening degree SW of the air mix door 34 is determined.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature-side heat medium is determined in the same manner as in the cooling / cooling mode. That is, the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is determined to be the second fixed value TWLO2 stored in the control device 60 in advance. As shown in FIG. 23, the second fixed value TWLO2 is a value larger than the first fixed value TWLO1.
  • the opening degree SW of the air mix door 34 approaches 0%. For this reason, in the cooling mode, the opening of the air mix door 34 is determined so that substantially the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 passes through the cool air bypass passage 35.
  • step S1050 the refrigeration cycle apparatus 10 is switched to the refrigerant circuit in the cooling mode. Specifically, the heating expansion valve 14a is fully opened, the cooling expansion valve 14b is fully closed, the dehumidifying on-off valve 15a is closed, and the heating on-off valve 15b is closed. Further, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1010, S1030, and S1040 is obtained, and the process returns to step S10.
  • the compressor 11 the water-refrigerant heat exchanger 12, the heating expansion valve 14a, the outdoor heat exchanger 16, the check valve 17, the cooling expansion valve 14c, the chiller 19, the evaporator A vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the pressure regulating valve 20, the accumulator 21, and the compressor 11 is configured.
  • a vapor compression refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger 16 functions as a radiator and the chiller 19 functions as an evaporator is configured.
  • the chiller 19 can cool the low-temperature side heat medium. Therefore, in the vehicle air conditioner 1 in the cooling mode, the battery 80 can be cooled by flowing the low-temperature side heat medium cooled by the chiller 19 into the cooling heat exchange unit 52.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is set higher than in the other operation modes.
  • power saving can be achieved as shown in FIG.
  • the reason will be described.
  • the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is a deviation between the target low-temperature side heat medium temperature TWLO and the first low-temperature side heat medium temperature TWL1. Is determined based on the feedback control method so that the first low-temperature side heat medium temperature TWL1 approaches the target low-temperature side heat medium temperature TWLO.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO to be high, the number of revolutions of the compressor 11 can be kept low, so that the power consumption of the compressor 11 can be kept low.
  • the cooling capacity of the chiller 19 for the low-temperature side heat medium can be secured. In other words, the cooling capacity of the battery 80 can be secured.
  • the increase / decrease amount ⁇ IVO of the rotation speed of the compressor 11 is determined based on a deviation between the target evaporator temperature TEO and the evaporator temperature Tefin by a feedback control method. It is determined to approach the evaporator temperature TEO.
  • the chiller 19 cools the low-temperature heat medium and the water-refrigerant heat exchanger 12 heats the high-temperature heat medium to perform heating.
  • the outdoor heat exchanger 16 absorbs heat from outside air as a heat source for heating.
  • the control device 60 sets the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO higher than in the other operation modes.
  • the compressor 11 is controlled so that the temperature of the chiller 19 increases. Therefore, power consumption of the compressor 11 can be reduced.
  • the chiller 19 absorbs heat from the heat medium circulating between the battery cell 81 and evaporates the refrigerant, even if the temperature of the chiller 19 increases, the temperature difference between the refrigerant of the chiller 19 and the heat medium or the battery cell 81 is increased. And the cooling capacity of the heat medium or the battery cells 81 can be ensured.
  • the target low-temperature side heat transfer medium temperature TWLO is set lower than in (8) the heating / cooling mode and (11) the cooling mode.
  • the deterioration of the power can be suppressed (see FIGS. 25 and 26 described above).
  • the control device 60 radiates heat from at least one of the water-refrigerant heat exchanger 12 and the outdoor heat exchanger 16, and
  • the cooling expansion valve 14b, the cooling expansion valve 14c, the heating expansion valve 14a, the heating on-off valve 15b, and the dehumidification on-off valve 15a are controlled so that the refrigerant evaporates and the refrigerant does not evaporate in the indoor evaporator 18.
  • control device 60 operates the cooling expansion valve 14b and the cooling expansion valve so that the refrigerant evaporates in the chiller 19 and the refrigerant evaporates in at least one of the outdoor heat exchanger 16 and the evaporator 18. It controls the valve 14c, the heating expansion valve 14a, the heating on-off valve 15b, and the dehumidification on-off valve 15a.
  • the heating / cooling mode is a heating / cooling mode in which the refrigerant radiates heat in the water-refrigerant heat exchanger 12 and the outdoor heat exchanger 16, the refrigerant evaporates in the chiller 19, and the refrigerant does not flow in the evaporator 18. Mode.
  • the refrigerant does not radiate heat in the water-refrigerant heat exchanger 12
  • the refrigerant radiates heat in the outdoor heat exchanger 16
  • the refrigerant evaporates in the chiller 19, and the refrigerant does not flow in the evaporator 18. It is a cooling mode. Thereby, power consumption can be reliably reduced.
  • control device 60 controls the operations of the compressor 11 and the cooling expansion valve 14c such that the temperature of the heat medium absorbed by the chiller 19 approaches the target low-temperature side heat medium temperature TWLO. Thereby, the battery cell 81 can be cooled well.
  • the inlet side of the cooling heat exchange unit 52a is connected to the outlet of the cooling expansion valve 14c.
  • the cooling heat exchange section 52a is a so-called direct cooling type cooler that cools the battery 80 by evaporating the refrigerant flowing through the refrigerant passage and exerting an endothermic effect. Therefore, in the present embodiment, a cooling unit is configured by the cooling heat exchange unit 52a.
  • the cooling heat exchanging section 52a has a plurality of refrigerant flow paths connected in parallel with each other so that the entire area of the battery 80 can be uniformly cooled.
  • the other inlet side of the sixth three-way joint 13f is connected to the outlet of the cooling heat exchange section 52a.
  • a cooling heat exchange unit inlet temperature sensor 64g is connected to the input side of the control device 60 of the present embodiment.
  • the cooling heat exchange unit entrance temperature sensor 64g is a cooling heat exchange unit entrance temperature detection unit that detects the temperature of the refrigerant flowing into the refrigerant passage of the cooling heat exchange unit 52a.
  • the fifth refrigerant temperature sensor 64e of the present embodiment detects the temperature T5 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the cooling heat exchange unit 52a.
  • the second refrigerant pressure sensor 65b of the present embodiment detects the pressure P2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the cooling heat exchange unit 52a.
  • the cooling heat exchange unit inlet temperature sensor 64g When the detected temperature T7 is equal to or lower than the reference inlet-side temperature, the cooling expansion valve 14c is closed. As a result, it is possible to prevent the battery 80 from being unnecessarily cooled and the output of the battery 80 from being reduced.
  • the battery evaporator 55 evaporates the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant depressurized by the cooling expansion valve 14c and the cooling air blown from the battery blower 56, and evaporates the refrigerant.
  • This is a cooling heat exchanger that cools the cooling air by exerting an endothermic effect.
  • One inlet side of the sixth three-way joint 13f is connected to the refrigerant outlet of the battery evaporator 55.
  • the battery blower 56 blows the cooling air cooled by the battery evaporator 55 toward the battery 80.
  • the battery blower 56 is an electric blower whose rotation speed (blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the control device 60.
  • the battery case 57 contains the battery evaporator 55, the battery blower 56, and the battery 80 therein, and forms an air passage for guiding the cooling air blown from the battery blower 56 to the battery 80.
  • the air passage is a circulation passage that guides the cooling air blown to the battery 80 to the suction side of the battery blower 56.
  • the battery blower 56 blows the cooling air cooled by the battery evaporator 55 onto the battery 80, thereby cooling the battery 80. That is, in the present embodiment, a cooling unit is configured by the battery evaporator 55, the battery blower 56, and the battery case 57.
  • an input side of the control device 60 of the present embodiment is connected to a battery evaporator temperature sensor 64h.
  • the battery evaporator temperature sensor 64h is a battery evaporator temperature detector that detects a refrigerant evaporation temperature (battery evaporator temperature) T7 in the battery evaporator 55.
  • the battery evaporator temperature sensor 64h of the present embodiment specifically detects the heat exchange fin temperature of the battery evaporator 55.
  • control device 60 of the present embodiment controls the operation of the battery blower 56 so as to exhibit a predetermined reference blowing capacity for each of the operation modes, regardless of the operation mode.
  • the temperature T8 detected by the battery evaporator temperature sensor 64h in the operation mode in which the cooling of the battery 80 is required that is, in the operation mode in which the cooling expansion valve 14c is in the throttled state.
  • the cooling expansion valve 14c is closed. As a result, it is possible to prevent the battery 80 from being unnecessarily cooled and the output of the battery 80 from being reduced.
  • the indoor condenser 12a is a heating unit that exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the blast air to condense the refrigerant and heat the blast air.
  • the indoor condenser 12a is arranged in the air-conditioning case 31 of the indoor air-conditioning unit 30 similarly to the heater core 42 described in the first embodiment.
  • the indoor condenser 12a described in the fourth embodiment may be adopted as the heating unit of the refrigeration cycle device 10 described in the second and third embodiments.
  • the refrigeration cycle apparatus 10 that can be switched to a plurality of operation modes has been described, but the switching of the operation mode of the refrigeration cycle apparatus 10 is not limited to this.
  • the operation mode can be switched between (1) a cooling mode and (8) a heating / cooling mode.
  • the second cooling reference temperature ⁇ 2 is determined to be higher than the dehumidifying reference temperature ⁇ 1 has been described.
  • the second cooling reference temperature ⁇ 2 is equal to the dehumidifying reference temperature ⁇ 1. It may be.
  • each operation mode is not limited to the one disclosed in the above embodiment.
  • the blowing mode described in step S260 may be a stop mode for stopping not only the compressor 11 but also the blower 32.
  • the components of the refrigeration cycle device are not limited to those disclosed in the above embodiment.
  • a plurality of cycle components may be integrated or the like so as to exert the above-described effects.
  • a four-way joint structure in which the second three-way joint 13b and the fifth three-way joint 13e are integrated may be employed.
  • the cooling expansion valve 14b and the cooling expansion valve 14c those in which an electric expansion valve having no fully closed function and an on-off valve may be directly connected may be employed.
  • R1234yf is adopted as the refrigerant
  • the refrigerant is not limited to this.
  • R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, etc. may be adopted.
  • a mixed refrigerant obtained by mixing a plurality of types of these refrigerants may be employed.
  • a supercritical refrigeration cycle in which carbon dioxide is used as the refrigerant and the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant may be configured.
  • the configuration of the heating unit is not limited to the configuration disclosed in the above embodiment.
  • a three-way valve 53 and a high-temperature-side radiator similar to the three-way valve 53 and the low-temperature-side radiator 54 of the low-temperature-side heat medium circuit 50 are added to the high-temperature-side heat medium circuit 40 described in the first embodiment, and excess heat is added. May be radiated to the outside air.
  • engine cooling water may be circulated through the high-temperature side heat medium circuit 40.
  • the configuration of the cooling unit is not limited to the configuration disclosed in the above embodiment.
  • a thermosiphon that makes the chiller 19 of the low-temperature side heating medium circuit 50 described in the first embodiment a condensing unit and makes the cooling heat exchanging unit 52 function as an evaporating unit may be employed. According to this, the low-temperature side heat medium pump 51 can be eliminated.
  • the thermosiphon has an evaporating section for evaporating the refrigerant and a condensing section for condensing the refrigerant, and is configured by connecting the evaporating section and the condensing section in a closed loop (that is, in a ring). Then, a temperature difference between the temperature of the refrigerant in the evaporating section and the temperature of the refrigerant in the condensing section causes a difference in specific gravity of the refrigerant in the circuit, and the refrigerant naturally circulates by the action of gravity to transport heat with the refrigerant. Circuit.
  • An inverter that converts direct current and alternating current, a charger that charges the battery 80 with electric power, a motor generator that outputs driving power for traveling by being supplied with electric power, and generates regenerative electric power during deceleration and the like It may be an electric device that generates heat during operation as described above.
  • the refrigeration cycle device 10 is applied to the vehicle air conditioner 1, but the application of the refrigeration cycle device 10 is not limited thereto.
  • the present invention may be applied to an air conditioner with a server cooling function for performing indoor air conditioning while appropriately adjusting the temperature of a computer server.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO is determined to be the second fixed value TWLO2 stored in the control device 60 in advance.
  • the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO may be determined to be lower by a predetermined temperature than the outside air temperature.
  • the outdoor heat exchanger 16 can reliably release heat to the outside air.

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Abstract

冷媒を蒸発させる第1蒸発器(16、18)と、吸熱対象物(81)との間を循環する熱媒体、または吸熱対象物から吸熱して冷媒を蒸発させる第2蒸発器(19)と、第1蒸発器の冷媒流量を変更可能な第1絞り部(14a、14b)と、第2蒸発器の冷媒流量を変更可能な第2絞り部(14c)と、第2蒸発器の温度に関連する温度(TWL1)が目標温度(TWLO)に近づくように圧縮機および第2絞り部の作動を制御する制御部(60)とを備える。制御部は、第1蒸発器で冷媒が蒸発せず、第2蒸発器で冷媒が蒸発するように第1絞り部および第2絞り部を制御する第1モードでは、第1蒸発器および第2蒸発器の両方で冷媒が蒸発するように第1絞り部および第2絞り部を制御する第2モードよりも目標温度(TWLO)を高く設定する。

Description

冷凍サイクル装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2018年6月21日に出願された日本特許出願2018-117742号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、複数の蒸発器を備える冷凍サイクル装置に関する。
 従来、特許文献1には、車室内の冷房・暖房・除湿暖房を行うことのできる車両用冷凍サイクル装置が記載されている。具体的には、放熱器と室外熱交換器と蒸発器とを有している。
 冷房時には、室内蒸発器にて、車室内へ送風される空気から冷媒に吸熱させ、室外熱交換器にて、冷媒から外気に放熱させる。これにより、車室内へ送風される空気が冷却される。
 暖房時には、室外熱交換器にて、外気から冷媒に吸熱させ、放熱器にて、冷媒から車室内へ送風される空気に放熱させる。これにより、車室内へ送風される空気が加熱される。
 除湿暖房時には、室内蒸発器にて、車室内へ送風される空気から冷媒に吸熱させ、室外熱交換器にて、冷媒に外気から吸熱させ、放熱器にて、室内蒸発器で吸熱された空気に冷媒から放熱させる。これにより、車室内へ送風される空気が除湿されたのち加熱される。
特開2012-225637号公報
 ハイブリッド車両や電気自動車においては、走行用電力を供給する電池を冷却する必要がある。
 本出願人は、上記特許文献1の冷凍サイクル装置に電池冷却用蒸発器を追加することによって電池を冷却することを検討している。
 具体的には、冷媒流れにおいて、電池冷却用蒸発器を空気冷却用蒸発器と並列に配置することによって、空気の冷却と電池の冷却とを行うことを検討している。
 しかしながら、本出願人の詳細な検討によると、この検討例では、電池冷却用蒸発器の目標温度を何度に設定するかによって、車両用冷凍サイクル装置の消費動力(具体的には圧縮機の消費動力)が大きく変化することがわかった(後述の図24を参照)。
 しかも、室外熱交換器および室内蒸発器のうち少なくとも1つの熱交換器と電池冷却用蒸発器とで冷媒に吸熱させる場合と電池冷却用蒸発器のみで冷媒に吸熱させる場合とでは、電池冷却用熱交換器の目標温度が同じであっても車両用冷凍サイクル装置の消費動力(具体的には圧縮機の消費動力)が異なることがわかった(後述の図25~26を参照)。
 また、この課題は、複数の蒸発器で冷媒に吸熱させる場合と、1つの蒸発器のみで冷媒に吸熱させる場合とを切り替え可能な冷凍サイクル装置においても同様に生じる。
 本開示は上記点に鑑みて、複数の蒸発器を備える冷凍サイクル装置において、省動力化を図ることを目的とする。
 本開示の一態様による冷凍サイクル装置は、圧縮機と放熱器と第1蒸発器と第2蒸発器と第1絞り部と第2絞り部と制御部とを備える。
 圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。放熱器は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる。第1蒸発器は、冷媒を蒸発させる。第2蒸発器は、吸熱対象物との間を循環する熱媒体、または吸熱対象物から吸熱して冷媒を蒸発させる。
 第1絞り部は、第1蒸発器に流入する冷媒の流量を変更可能である。第2絞り部は、第2蒸発器に流入する冷媒の流量を変更可能である。制御部は、第2蒸発器の温度に関連する温度が目標温度に近づくように圧縮機および第2絞り部の作動を制御する。
 制御部は、第1モードと第2モードとを切り替えるようになっている。第1モードでは、第1蒸発器で冷媒が蒸発せず、第2蒸発器で冷媒が蒸発するように第1絞り部および第2絞り部を制御する。第2モードでは、第1蒸発器および第2蒸発器の両方で冷媒が蒸発するように第1絞り部および第2絞り部を制御する。制御部は、第1モードでは第2モードよりも目標温度を高く設定する。
 これによると、第1モードでは第2モードよりも目標温度を高く設定するので、第2蒸発器の温度が高くなるように圧縮機が制御されることとなる。そのため、圧縮機の消費動力を低減できる。
 第2蒸発器は、吸熱対象物との間を循環する熱媒体、または吸熱対象物から吸熱して冷媒を蒸発させるので、第2蒸発器の温度が高くなっても、第2蒸発器の冷媒と熱媒体または吸熱対象物との温度差を確保して熱媒体または吸熱対象物の冷却能力を確保できる。
 第2モードでは、第1モードよりも目標温度を低く設定するので、熱交換効率やサイクルバランスが悪い状態で使用して圧縮機の消費動力が悪化することを抑制できる(後述の図25を参照)。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な既述により、より明確となる。
第1実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第1実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第1実施形態の空調制御プログラムの制御処理の一部を示すフローチャートである。 第1実施形態の空調制御プログラムの制御処理の別の一部を示すフローチャートである。 第1実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための制御特性図である。 第1実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。 第1実施形態の空調制御プログラムの運転モードを切り替えるための別の制御特性図である。 第1実施形態の冷房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の直列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の直列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第1実施形態の並列除湿暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の並列除湿暖房モードにおける暖房用膨張弁および冷房用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第1実施形態の暖房モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の冷房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の直列除湿暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の並列除湿暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の暖房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の暖房直列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の暖房直列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第1実施形態の暖房並列冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の暖房並列冷却モードにおける暖房用膨張弁および冷却用膨張弁の開度パターンを決定するための制御特性図である。 第1実施形態の冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の各運転モードにおける目標低温側熱媒体温度を示すグラフである。 第1実施形態の暖房冷却モードおよび冷却モードにおける圧縮機回転数と消費電力および目標低温側熱媒体温度との関係を示すグラフである。 第1実施形態の冷房冷却モードにおいて目標低温側熱媒体温度を高く設定した場合の作動状態を示すモリエル線図である。 第1実施形態の暖房直列冷却モードにおいて目標低温側熱媒体温度を高く設定した場合の作動状態を示すモリエル線図である。 第2実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第3実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第4実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 (第1実施形態)
 図1~図26を用いて、本開示の第1実施形態を説明する。本実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置10を、電動モータから走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載された車両用空調装置1に適用している。車両用空調装置1は、空調対象空間である車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80の温度を調整する。このため、車両用空調装置1は、バッテリ温度調整機能付きの空調装置と呼ぶこともできる。
 バッテリ80は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。本実施形態のバッテリ80は、リチウムイオン電池である。バッテリ80は、複数の電池セル81を積層配置し、これらの電池セル81を電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。
 この種のバッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内(本実施形態では、15℃以上、かつ、55℃以下)に維持されている必要がある。
 そこで、車両用空調装置1では、冷凍サイクル装置10によって生成された冷熱によってバッテリ80を冷却することができるようになっている。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10における送風空気とは異なる冷却対象物は、バッテリ80である。
 車両用空調装置1は、図1の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置10、室内空調ユニット30、高温側熱媒体回路40、低温側熱媒体回路50等を備えている。
 冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される送風空気を冷却する。冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体を加熱する。冷凍サイクル装置10は、バッテリ80を冷却するために、低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体を冷却する。
 冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、様々な運転モード用の冷媒回路を切替可能に構成されている。例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。さらに、冷凍サイクル装置10は、空調用の各運転モードにおいて、バッテリ80を冷却する運転モードとバッテリ80の冷却を行わない運転モードとを切り替えることができる。
 また、冷凍サイクル装置10では、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用しており、圧縮機11から吐出された吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
 冷凍サイクル装置10の構成機器のうち、圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、車室の前方に配置されて電動モータ等が収容される駆動装置室内に配置されている。圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、後述する制御装置60から出力される制御信号によって、回転数(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
 圧縮機11の吐出口には、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路の入口側が接続されている。水-冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、水-冷媒熱交換器12は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。水-冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器である。
 水-冷媒熱交換器12の冷媒通路の出口には、互いに連通する3つの流入出口を有する第1三方継手13aの流入口側が接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたものを採用することができる。
 さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2三方継手13b~第6三方継手13fを備えている。これらの第2三方継手13b~第6三方継手13fの基本的構成は、第1三方継手13aと同様である。
 第1三方継手13aの一方の流出口には、暖房用膨張弁14aの入口側が接続されている。第1三方継手13aの他方の流出口には、バイパス通路22aを介して、第2三方継手13bの一方の流入口側が接続されている。バイパス通路22aには、除湿用開閉弁15aが配置されている。
 除湿用開閉弁15aは、第1三方継手13aの他方の流出口側と第2三方継手13bの一方の流入口側とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。除湿用開閉弁15aは、バイパス通路22aを開閉するバイパス開閉部である。
 さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、暖房用開閉弁15bを備えている。暖房用開閉弁15bの基本的構成は、除湿用開閉弁15aと同様である。
 除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置である。除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、制御装置60から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
 暖房用膨張弁14aは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量(質量流量)を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁14aは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
 さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cを備えている。冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cの基本的構成は、暖房用膨張弁14aと同様である。
 暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cは、全開機能および全閉機能を有している。全開機能は、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路とする機能である。全閉機能は、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する機能である。
 そして、全開機能および全閉機能によって、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cは、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。
 従って、本実施形態の暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cは、冷媒回路切替装置としての機能も兼ね備えている。暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cは、制御装置60から出力される制御信号(制御パルス)によって、その作動が制御される。
 暖房用膨張弁14aは、室外熱交換器16に流入する冷媒の流量を変更可能な室外熱交換器用絞り部である。冷房用膨張弁14bは、室内蒸発器18に流入する冷媒の流量を変更可能な室内蒸発器用絞り部である。
 暖房用膨張弁14aおよび冷房用膨張弁14bは、室外熱交換器16および室内蒸発器18に流入する冷媒の流量を変更可能な第1絞り部である。冷却用膨張弁14cは、チラー19に流入する冷媒の流量を変更可能な第2絞り部である。
 暖房用膨張弁14aの出口には、室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器16は、暖房用膨張弁14aから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器16は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器16に走行風を当てることができる。
 室外熱交換器16は、冷媒を放熱させる放熱器である。室外熱交換器16は、冷媒を蒸発させる第1蒸発器でもある。
 第1冷媒通路16aは、水-冷媒熱交換器12から流出した冷媒を室外熱交換器16の入口側へ導く冷媒通路である。
 室外熱交換器16の冷媒出口には、第3三方継手13cの流入口側が接続されている。第3三方継手13cの一方の流出口には、暖房用通路22bを介して、第4三方継手13dの一方の流入口側が接続されている。
 暖房用通路22bは、室外熱交換器16から流出した冷媒を圧縮機11の吸入側へ導く第2冷媒通路である。暖房用通路22bには、冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁15bが配置されている。暖房用開閉弁15bは、第2冷媒通路を開閉する第2冷媒通路開閉部である。
 第3三方継手13cの他方の流出口には、第2三方継手13bの他方の流入口側が接続されている。第3三方継手13cの他方の流出口側と第2三方継手13bの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁17が配置されている。逆止弁17は、第3三方継手13c側から第2三方継手13b側へ冷媒が流れることを許容し、第2三方継手13b側から第3三方継手13c側へ冷媒が流れることを禁止する。
 第2三方継手13bの流出口には、第5三方継手13eの流入口側が接続されている。第5三方継手13eの一方の流出口には、冷房用膨張弁14bの入口側が接続されている。第5三方継手13eの他方の流出口には、冷却用膨張弁14cの入口側が接続されている。
 冷房用膨張弁14bは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する暖房用減圧部である。
 冷房用膨張弁14bの出口には、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器18は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内蒸発器18は、冷房用膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と送風機32から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。室内蒸発器18の冷媒出口には、第6三方継手13fの一方の流入口側が接続されている。
 冷却用膨張弁14cは、少なくともバッテリ80の冷却を行う運転モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。
 冷却用膨張弁14cの出口には、チラー19の冷媒通路の入口側が接続されている。チラー19は、冷却用膨張弁14cにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路と、低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。そして、チラー19は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と、水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる第2蒸発器である。チラー19の冷媒通路の出口には、第6三方継手13fの他方の流入口側が接続されている。
 第6三方継手13fの流出口には、蒸発圧力調整弁20の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18の着霜を抑制するために、室内蒸発器18における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する。蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。
 これにより、蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器18の着霜を抑制可能な着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持している。さらに、本実施形態の蒸発圧力調整弁20は、合流部である第6三方継手13fよりも下流側に配置されている。このため、蒸発圧力調整弁20は、チラー19における冷媒蒸発温度についても、着霜抑制温度以上に維持している。
 蒸発圧力調整弁20の出口には、第4三方継手13dの他方の流入口側が接続されている。第4三方継手13dの流出口には、アキュムレータ21の入口側が接続されている。アキュムレータ21は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ21の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
 第3冷媒通路18aは、室外熱交換器16から流出した冷媒を蒸発器18を介して圧縮機11の吸入側へ導く冷媒通路である。
 電池冷却用通路19aは、室外熱交換器16と冷房用膨張弁14bとの間を流れる冷媒を、チラー19を介して第3冷媒通路18aにおける室内蒸発器18と圧縮機11の吸入側との間へ導く冷媒通路である。
 以上の説明から明らかなように、本実施形態の第5三方継手13eは、室外熱交換器16から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部として機能する。また、第6三方継手13fは、室内蒸発器18から流出した冷媒の流れとチラー19から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機11の吸入側へ流出させる合流部である。
 そして、室内蒸発器18およびチラー19は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。さらに、バイパス通路22aは、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒を、分岐部の上流側へ導いている。暖房用通路22bは、室外熱交換器16から流出した冷媒を、圧縮機11の吸入口側へ導いている。
 次に、高温側熱媒体回路40について説明する。高温側熱媒体回路40は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。高温側熱媒体としては、エチレングリコール、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を採用することができる。高温側熱媒体回路40には、水-冷媒熱交換器12の水通路、高温側熱媒体ポンプ41、ヒータコア42等が配置されている。
 高温側熱媒体ポンプ41は、高温側熱媒体を水-冷媒熱交換器12の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ41は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、圧送能力)が制御される電動ポンプである。
 水-冷媒熱交換器12の水通路の出口には、ヒータコア42の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア42は、水-冷媒熱交換器12にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器18を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア42は、室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。ヒータコア42の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ41の吸入口側が接続されている。
 従って、高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41が、ヒータコア42へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア42における高温側熱媒体の送風空気への放熱量を調整することができる。すなわち、高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41が、ヒータコア42へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア42における送風空気の加熱量を調整することができる。
 つまり、本実施形態では、水-冷媒熱交換器12および高温側熱媒体回路40の各構成機器によって、圧縮機11から吐出された冷媒を熱源として、送風空気を加熱する加熱部が構成されている。
 次に、低温側熱媒体回路50について説明する。低温側熱媒体回路50は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同様の流体を採用することができる。低温側熱媒体回路50には、チラー19の水通路、低温側熱媒体ポンプ51、冷却用熱交換部52、三方弁53、低温側ラジエータ54等が配置されている。
 低温側熱媒体ポンプ51は、低温側熱媒体をチラー19の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。低温側熱媒体ポンプ51の基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ41と同様である。
 チラー19の水通路の出口には、冷却用熱交換部52の入口側が接続されている。冷却用熱交換部52は、バッテリ80を形成する複数の電池セル81(換言すれば吸熱対象物)に接触するように配置された金属製の複数の熱媒体流路を有している。そして、熱媒体流路を流通する低温側熱媒体と電池セル81とを熱交換させることによって、バッテリ80を冷却する熱交換部である。
 このような冷却用熱交換部52は、積層配置された電池セル81同士の間に熱媒体流路を配置することによって形成すればよい。また、冷却用熱交換部52は、バッテリ80に一体的に形成されていてもよい。例えば、積層配置された電池セル81を収容する専用ケースに熱媒体流路を設けることによって、バッテリ80に一体的に形成されていてもよい。
 冷却用熱交換部52の出口には、三方弁53の流入口側が接続されている。三方弁53は、1つの流入口と、2つの流出口とを有し、2つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。三方弁53は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 三方弁53の一方の流出口には、低温側ラジエータ54の熱媒体入口側が接続されている。三方弁53の他方の流出口には、ラジエータバイパス流路53aを介して、低温側熱媒体ポンプ51の吸入口側が接続されている。
 ラジエータバイパス流路53aは、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体が低温側ラジエータ54をバイパスして流れる熱媒体流路である。
 従って、三方弁53は、低温側熱媒体回路50において、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体のうち、低温側ラジエータ54へ流入させる低温側熱媒体の流量を連続的に調整する。
 低温側ラジエータ54は、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体と図示しない外気ファンにより送風された外気とを熱交換させて、低温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。
 低温側ラジエータ54は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、低温側ラジエータ54に走行風を当てることができる。従って、低温側ラジエータ54は、室外熱交換器16等と一体的に形成されていてもよい。低温側ラジエータ54の熱媒体出口には、低温側熱媒体ポンプ51の吸入口側が接続されている。
 従って、低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51が、冷却用熱交換部52へ流入する低温側熱媒体の流量を調整することによって、冷却用熱交換部52における低温側熱媒体がバッテリ80から奪う吸熱量を調整することができる。つまり、本実施形態では、チラー19および低温側熱媒体回路50の各構成機器によって、冷却用膨張弁14cから流出した冷媒を蒸発させて、バッテリ80を冷却する冷却部が構成されている。
 次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、冷凍サイクル装置10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出す。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。
 室内空調ユニット30は、図1に示すように、その外殻を形成する空調ケース31内に形成された空気通路内に送風機32、室内蒸発器18、ヒータコア42等を収容している。
 空調ケース31は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。空調ケース31は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。
 空調ケース31の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する。
 内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、送風機32が配置されている。送風機32は、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機32は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機32は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、送風能力)が制御される。
 送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器18、ヒータコア42が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器18は、ヒータコア42よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
 空調ケース31内には、室内蒸発器18通過後の送風空気を、ヒータコア42を迂回して流す冷風バイパス通路35が設けられている。空調ケース31内の室内蒸発器18の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア42の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。
 エアミックスドア34は、室内蒸発器18通過後の送風空気のうち、ヒータコア42側を通過する送風空気の風量と冷風バイパス通路35を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア34は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 空調ケース31内のヒータコア42および冷風バイパス通路35の送風空気流れ下流側には、混合空間が配置されている。混合空間は、ヒータコア42にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路35を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。
 さらに、空調ケース31の送風空気流れ下流部には、混合空間にて混合された送風空気(すなわち、空調風)を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。
 開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴(いずれも図示せず)が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。
 これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。
 従って、エアミックスドア34が、ヒータコア42を通過させる風量と冷風バイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気(空調風)の温度が調整される。
 また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、フロスタ開口穴の開口面積を調整する。
 これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替装置を構成している。これらのドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。電動アクチュエータも、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 吹出口モード切替装置によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。
 フェイスモードは、フェイス吹出口を全開としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。
 さらに、乗員が操作パネル70に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
 次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置60は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている制御部である。制御装置60は、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器11、14a~14c、15a、15b、32、41、51、53等の作動を制御する。
 また、制御装置60の入力側には、図2のブロック図に示すようにセンサ群が接続されている。センサ群は、内気温センサ61、外気温センサ62、日射センサ63、第1冷媒温度センサ64a~第5冷媒温度センサ64e、蒸発器温度センサ64f、第1冷媒圧力センサ65a、第2冷媒圧力センサ65b、高温側熱媒体温度センサ66a、第1低温側熱媒体温度センサ67a、第2低温側熱媒体温度センサ67b、バッテリ温度センサ68、空調風温度センサ69等である。そして、制御装置60には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
 内気温センサ61は、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ62は、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出部である。日射センサ63は、車室内へ照射される日射量Tsを検出する日射量検出部である。
 第1冷媒温度センサ64aは、圧縮機11から吐出された冷媒の温度T1を検出する吐出冷媒温度検出部である。第2冷媒温度センサ64bは、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の温度T2を検出する第2冷媒温度検出部である。第3冷媒温度センサ64cは、室外熱交換器16から流出した冷媒の温度T3を検出する第3冷媒温度検出部である。
 第4冷媒温度センサ64dは、室内蒸発器18から流出した冷媒の温度T4を検出する第4冷媒温度検出部である。第5冷媒温度センサ64eは、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の温度T5を検出する第5冷媒温度検出部である。
 蒸発器温度センサ64fは、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度Tefin(以下、蒸発器温度Tefinと言う。)を検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ64fでは、具体的に、室内蒸発器18の熱交換フィン温度を検出している。
 第1冷媒圧力センサ65aは、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の圧力P1を検出する第1冷媒圧力検出部である。第2冷媒圧力センサ65bは、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の圧力P2を検出する第2冷媒圧力検出部である。
 高温側熱媒体温度センサ66aは、水-冷媒熱交換器12の水通路から流出した高温側熱媒体の温度である高温側熱媒体温度TWHを検出する高温側熱媒体温度検出部である。
 第1低温側熱媒体温度センサ67aは、チラー19の水通路から流出した低温側熱媒体の温度である第1低温側熱媒体温度TWL1を検出する第1低温側熱媒体温度検出部である。第1低温側熱媒体温度TWL1は、チラー19の温度に関連する温度である。
 第2低温側熱媒体温度センサ67bは、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体の温度である第2低温側熱媒体温度TWL2を検出する第2低温側熱媒体温度検出部である。
 バッテリ温度センサ68は、バッテリ温度TB(すなわち、バッテリ80の温度)を検出するバッテリ温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ68は、複数の温度センサを有し、バッテリ80の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置60では、バッテリ80の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度TBとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
 空調風温度センサ69は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度TAVを検出する空調風温度検出部である。
 さらに、制御装置60の入力側には、図2に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル70が接続され、操作パネル70に設けられた各種操作スイッチ(換言すれば、各種操作部)からの操作信号が入力される。
 操作パネル70に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等がある。
 オートスイッチは、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するためのスイッチである。エアコンスイッチは、室内蒸発器18で送風空気の冷却を行うことを要求するためのスイッチである。風量設定スイッチは、送風機32の風量をマニュアル設定するためのスイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Tsetを設定するためのスイッチである。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定するためのスイッチである。
 なお、本実施形態の制御装置60には、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されている。制御装置60のうちそれぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
 例えば、制御装置60のうち、圧縮機11の冷媒吐出能力(具体的には、圧縮機11の回転数)を制御する構成は、圧縮機制御部60aを構成している。制御装置60のうち、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cの作動を制御する構成は、膨張弁制御部60bを構成している。制御装置60のうち、除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bの作動を制御する構成は、冷媒回路切替制御部60cを構成している。
 さらに、高温側熱媒体ポンプ41の高温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、高温側熱媒体ポンプ制御部60dを構成している。低温側熱媒体ポンプ51の低温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、低温側熱媒体ポンプ制御部60eを構成している。
 次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。前述の如く、本実施形態の車両用空調装置1は、車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80の温度を調整する。このため、冷凍サイクル装置10では、冷媒回路を切り替えて、以下の11種類の運転モードでの運転を行うことができる。
 (1)冷房モード:冷房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
 (2)直列除湿暖房モード:直列除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
 (3)並列除湿暖房モード:並列除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
 (4)暖房モード:暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
 (5)冷房冷却モード:冷房冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。
 (6)直列除湿暖房冷却モード:直列除湿暖房冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
 (7)並列除湿暖房冷却モード:並列除湿暖房冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
 (8)暖房冷却モード:暖房冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
 (9)暖房直列冷却モード:暖房直列冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を暖房冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
 (10)暖房並列冷却モード:暖房並列冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を暖房直列冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
 (11)冷却モード:車室内の空調を行うことなく、バッテリ80の冷却を行う運転モードである。
 (1)~(11)の運転モードのうち、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードは、室外熱交換器16および室内蒸発器18で冷媒が蒸発せず、チラー19で冷媒が蒸発する第1モードである。
 (1)~(11)の運転モードのうち、その他の運転モードは、室外熱交換器16および室内蒸発器18のうち少なくとも一方で冷媒が蒸発するとともにチラー19でも冷媒が蒸発する第2モードである。
 これらの運転モードの切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。空調制御プログラムは、乗員の操作によって操作パネル70のオートスイッチが投入(ON)されて、車室内の自動制御が設定された際に実行される。図3~図22を用いて、空調制御プログラムについて説明する。また、図3等のフローチャートに示す各制御ステップは、制御装置60が有する機能実現部である。
 まず、図3のステップS10では、上述したセンサ群の検出信号、および操作パネル70の操作信号を読み込む。続くステップS20では、ステップS10にて読み込んだ検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標温度である目標吹出温度TAOを決定する。従って、ステップS20は、目標吹出温度決定部である。
 具体的には、目標吹出温度TAOは、以下数式F1によって算出される。TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×Ts+C…(F1)
 なお、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Trは内気センサによって検出された車室内温度である。Tamは外気センサによって検出された車室外温度である。Tsは日射センサによって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
 次に、ステップS30では、エアコンスイッチがON(投入)されているか否かが判定される。エアコンスイッチがONされていることは、乗員が車室内の冷房あるいは除湿を要求していることを意味している。換言すると、エアコンスイッチがONされていることは、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが要求されていることを意味している。
 ステップS30にて、エアコンスイッチがONされていると判定された場合は、ステップS40へ進む。ステップS30にて、エアコンスイッチがONされていないと判定された場合は、ステップS160へ進む。
 ステップS40では、外気温Tamが予め定めた基準外気温KA(本実施形態では、0℃)以上であるか否かが判定される。基準外気温KAは、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが、空調対象空間の冷房あるいは除湿を行うために有効となるように設定されている。
 より詳細には、本実施形態では、室内蒸発器18の着霜を抑制するために、蒸発圧力調整弁20によって室内蒸発器18における冷媒蒸発温度を着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持している。このため、室内蒸発器18では、送風空気を着霜抑制温度より低い温度に冷却することができない。
 つまり、室内蒸発器18へ流入する送風空気の温度が着霜抑制温度の温度よりも低くなっている際には、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することは有効ではない。そこで、基準外気温KAを着霜抑制温度より低い値に設定し、外気温Tamが基準外気温KAより低くなっている際には、室内蒸発器18にて送風空気を冷却しないようにしている。
 ステップS40にて、外気温Tamが基準外気温KA以上であると判定された場合は、ステップS50へ進む。ステップS40にて、外気温Tamが基準外気温KA以上ではないと判定された場合は、ステップS160へ進む。
 ステップS50では、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下であるか否かが判定される。冷房用基準温度α1は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図5に示すように、外気温Tamの低下に伴って、冷房用基準温度α1が低い値となるように決定される。
 ステップS50にて、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下であると判定された場合は、ステップS60へ進む。ステップS50にて、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下ではないと判定された場合は、ステップS90へ進む。
 ステップS60では、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。具体的には、本実施形態では、バッテリ温度センサ68によって検出されたバッテリ温度TBが予め定めた基準冷却温度KTB(本実施形態では、35℃)以上となっている際に、バッテリ80の冷却が必要であると判定する。また、バッテリ温度TBが基準冷却温度KTBより低くなっている際に、バッテリ80の冷却は必要でないと判定する。
 ステップS60にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS70へ進み、運転モードとして(5)冷房冷却モードが選択される。ステップS60にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS80へ進み、運転モードとして(1)冷房モードが選択される。
 ステップS90では、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下であるか否かが判定される。除湿用基準温度β1は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
 本実施形態では、図5に示すように、冷房用基準温度α1と同様に、外気温Tamの低下に伴って、除湿用基準温度β1が低い値となるように決定される。さらに、除湿用基準温度β1は、冷房用基準温度α1よりも高い値に決定される。
 ステップS90にて、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下であると判定された場合は、ステップS100へ進む。ステップS90にて、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下ではないと判定された場合は、ステップS130へ進む。
 ステップS100では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
 ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS110へ進み、冷凍サイクル装置10の運転モードとして(6)直列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS120へ進み、運転モードとして(2)直列除湿暖房モードが選択される。
 ステップS130では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
 ステップS130にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS140へ進み、冷凍サイクル装置10の運転モードとして(7)並列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS150へ進み、運転モードとして(3)並列除湿暖房モードが選択される。
 続いて、ステップS30あるいはステップS40からステップS160へ進んだ場合について説明する。ステップS30あるいはステップS40からステップS160へ進んだ場合は、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが有効ではないと判定された場合である。ステップS160では、図4に示すように、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上であるか否かが判定される。
 暖房用基準温度γは、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図6に示すように、外気温Tamの低下に伴って、暖房用基準温度γが低い値となるように決定される。暖房用基準温度γは、ヒータコア42にて送風空気を加熱することが、空調対象空間の暖房を行うために有効となるように設定されている。
 ステップS160にて、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上であると判定された場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がある場合であり、ステップS170へ進む。ステップS160にて、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上ではないと判定された場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がない場合であり、ステップS240へ進む。
 ステップS170では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
 ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS180へ進む。ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS230へ進み、運転モードとして(4)暖房モードが選択される。
 ここで、ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定されてステップS180へ進んだ場合は、車室内の暖房とバッテリ80の冷却との双方を行う必要がある。このため、冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12にて冷媒が高温側熱媒体へ放熱する放熱量と、チラー19にて冷媒が低温側熱媒体から吸熱する吸熱量とを適切に調整する必要がある。
 そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、車室内の暖房とバッテリ80の冷却との双方を行う必要がある場合には、図4のステップS180~S220に示すように運転モードを切り替える。具体的には、(8)暖房冷却モード、(9)暖房直列冷却モード、(10)暖房並列冷却モードの3つの運転モードを切り替える。
 まず、ステップS180では、目標吹出温度TAOが第1冷却用基準温度α2以下であるか否かが判定される。第1冷却用基準温度α2は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
 本実施形態では、図7に示すように、外気温Tamの低下に伴って、第1冷却用基準温度α2が低い値となるように決定される。さらに、同一の外気温Tamでは、第1冷却用基準温度α2は、冷房用基準温度α1よりも高い値に決定される。
 ステップS180にて、目標吹出温度TAOが第1冷却用基準温度α2以下であると判定された場合は、ステップS190へ進み、運転モードとして(8)暖房冷却モードが選択される。ステップS180にて、目標吹出温度TAOが第1冷却用基準温度α2以下ではないと判定された場合は、ステップS200へ進む。
 ステップS200では、目標吹出温度TAOが第2冷却用基準温度β2以下であるか否かが判定される。第2冷却用基準温度β2は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
 本実施形態では、図7に示すように、第1冷却用基準温度α2と同様に、外気温Tamの低下に伴って、第2冷却用基準温度β2が低い値となるように決定される。さらに、第2冷却用基準温度β2は、第1冷却用基準温度α2よりも高い値に決定される。また、同一の外気温Tamでは、第2冷却用基準温度β2は、除湿用基準温度β1よりも高い値に決定される。
 ステップS200にて、目標吹出温度TAOが第2冷却用基準温度β2以下であると判定された場合は、ステップS210へ進み、運転モードとして(9)暖房直列冷却モードが選択される。ステップS200にて、目標吹出温度TAOが第2冷却用基準温度β2以下ではないと判定された場合は、ステップS220へ進み、運転モードとして(10)暖房並列冷却モードが選択される。
 続いて、ステップS160からステップS240へ進んだ場合について説明する。ステップS160からステップS240へ進んだ場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がない場合である。そこで、ステップS240では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
 ステップS240にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS250へ進み、運転モードとして(11)冷却モードが選択される。ステップS200にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS260へ進み、運転モードとして送風モードが選択されて、ステップS10へ戻る。
 送風モードは、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機32を作動させる運転モードである。なお、ステップS240にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置10を作動させる必要がない場合である。従って、ステップS260では、送風機32を停止させてもよい。
 本実施形態の空調制御プログラムでは、以上の如く、冷凍サイクル装置10の運転モードの切り替えを行う。さらに、空調制御プログラムでは、冷凍サイクル装置10の各構成機器の作動のみならず、他の構成機器の作動も制御している。具体的には、空調制御プログラムでは、高温側熱媒体回路40の高温側熱媒体ポンプ41、並びに低温側熱媒体回路50の低温側熱媒体ポンプ51および三方弁53の作動も制御している。
 具体的には、制御装置60は、上述した冷凍サイクル装置10の運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ41の作動を制御する。
 従って、高温側熱媒体回路40では、水-冷媒熱交換器12の水通路にて、高温側熱媒体が加熱されると、加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ圧送される。ヒータコア42へ流入した高温側熱媒体は、送風空気と熱交換する。これにより、送風空気が加熱される。ヒータコア42から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ41に吸入されて、水-冷媒熱交換器12へ圧送される。
 また、制御装置60は、上述した冷凍サイクル装置10の運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準圧送能力を発揮するように、低温側熱媒体ポンプ51の作動を制御する。
 さらに、制御装置60は、第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体を低温側ラジエータ54へ流入させるように三方弁53の作動を制御する。第2低温側熱媒体温度TWL2は、第2低温側熱媒体温度センサ67bによって検出される。
 第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっていない場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体を低温側熱媒体ポンプ51の吸入口へ吸入させるように三方弁53の作動を制御する。
 従って、低温側熱媒体回路50では、チラー19の水通路にて、低温側熱媒体が冷却されると、冷却された低温側熱媒体が冷却用熱交換部52へ圧送される。冷却用熱交換部52へ流入した低温側熱媒体は、バッテリ80から吸熱する。これにより、バッテリ80が冷却される。冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は三方弁53へ流入する。
 この際、第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は、低温側ラジエータ54へ流入して外気に放熱する。これにより、低温側熱媒体は外気温Tamと同等となるまで冷却される。低温側ラジエータ54から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ51に吸入されて、チラー19へ圧送される。
 一方、第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tamより低くなっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ51に吸入されて、チラー19へ圧送される。このため、低温側熱媒体ポンプ51に吸入される低温側熱媒体の温度は、外気温Tam以下となる。
 以下に、各運転モードにおける車両用空調装置1の詳細作動について説明する。以下の説明の各運転モードで参照される制御マップは、予め各運転モード毎に制御装置60に記憶されている。各運転モードの対応する制御マップ同士は、互いに同等の場合もあるし、互いに異なる場合もある。
 (1)冷房モード
 冷房モードでは、制御装置60が、図8に示す冷房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS600では、目標蒸発器温度TEOを決定する。目標蒸発器温度TEOは、目標吹出温度TAOに基づいて、制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標蒸発器温度TEOが上昇するように決定される。
 ステップS610では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。増減量ΔIVOは、目標蒸発器温度TEOと蒸発器温度センサ64fによって検出された蒸発器温度Tefinとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Tefinが目標蒸発器温度TEOに近づくように決定される。
 ステップS620では、室外熱交換器16から流出した冷媒の目標過冷却度SCO1を決定する。目標過冷却度SCO1は、例えば、外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO1を決定する。
 ステップS630では、冷房用膨張弁14bの絞り開度の増減量ΔEVCを決定する。増減量ΔEVCは、目標過冷却度SCO1と室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1が目標過冷却度SCO1に近づくように決定される。
 室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1は、第3冷媒温度センサ64cによって検出された温度T3および第1冷媒圧力センサ65aによって検出された圧力P1に基づいて算出される。
 ステップS640では、以下数式F2を用いて、エアミックスドア34の開度SWを算定する。SW={TAO-(Tefin+C2)}/{TWH-(Tefin+C2)}…(F2)
 なお、TWHは、高温側熱媒体温度センサ66aによって検出された高温側熱媒体温度である。C2は制御用の定数である。
 ステップS650では、冷凍サイクル装置10を冷房モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS610、S630、S640で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12および室外熱交換器16が放熱器として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて、送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。
 従って、冷房モードの車両用空調装置1では、エアミックスドア34の開度調整によって、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部をヒータコア42にて再加熱し、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整された送風空気を車室内へ吹き出す。これによって、車室内の冷房を行うことができる。
 (2)直列除湿暖房モード
 直列除湿暖房モードでは、制御装置60が、図9に示す直列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS700では、冷房モードと同様に、目標蒸発器温度TEOを決定する。ステップS710では、冷房モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。
 ステップS720では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOを決定する。目標高温側熱媒体温度TWHOは、目標吹出温度TAOおよびヒータコア42の効率に基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標高温側熱媒体温度TWHOが上昇するように決定される。
 ステップS730では、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1を決定する。開度パターンKPN1は、暖房用膨張弁14aの絞り開度および冷房用膨張弁14bの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。
 具体的には、直列除湿暖房モードでは、図10に示すように、目標吹出温度TAOが上昇するに伴って、開度パターンKPN1が大きくなる。そして、開度パターンKPN1が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁14bの絞り開度が大きくなる。
 ステップS740では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、直列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
 ステップS750では、冷凍サイクル装置10を直列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS710、S730、S740で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて、送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、直列除湿暖房モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア42にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。
 さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくする。これにより、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が低下して外気温Tamとの差が縮小する。その結果、室外熱交換器16における冷媒の放熱量を減少させて、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
 また、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくする。これにより、室外熱交換器16における冷媒の温和温度が低下して外気温Tamとの温度差が拡大する。その結果、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
 つまり、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくすることによって、水-冷媒熱交換器12における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴ってヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
 (3)並列除湿暖房モード
 並列除湿暖房モードでは、制御装置60が、図11に示す並列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS800では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。
 ステップS810では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。並列除湿暖房モードでは、増減量ΔIVOは、目標高温側熱媒体温度TWHOと高温側熱媒体温度TWHとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度TWHが目標高温側熱媒体温度TWHOに近づくように決定される。
 ステップS820では、室内蒸発器18の出口側冷媒の目標過熱度SHEOを決定する。目標過熱度SHEOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
 ステップS830では、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1を決定する。並列除湿暖房モードでは、目標過熱度SHEOと室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度SHEが目標過熱度SHEOに近づくように決定される。
 室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEは、第4冷媒温度センサ64dによって検出された温度T4および蒸発器温度Tefinに基づいて算出される。
 また、並列除湿暖房モードでは、図12に示すように、開度パターンKPN1が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁14bの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンKPN1が大きくなると、室内蒸発器18へ流入する冷媒流量が増加し、室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEが低下する。
 ステップS840では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、並列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、直列除湿暖房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
 ステップS850では、冷凍サイクル装置10を並列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS810、S830、S840で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、バイパス通路22a、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、冷媒流れに対して並列的に接続された室外熱交換器16および室内蒸発器18が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、並列除湿暖房モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア42にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。
 さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16と室内蒸発器18が冷媒流れに対して並列的に接続され、室内蒸発器18の下流側に蒸発圧力調整弁20が配置されている。これにより、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。
 従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
 (4)暖房モード
 暖房モードでは、制御装置60が、図13に示す暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS900では、並列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。ステップS910では、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。
 ステップS920では、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の目標過冷却度SCO2を決定する。目標過冷却度SCO2は、室内蒸発器18へ流入する送風空気の吸込温度あるいは外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO2を決定する。
 ステップS930では、暖房用膨張弁14aの絞り開度の増減量ΔEVHを決定する。増減量ΔEVHは、目標過冷却度SCO2と水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2が目標過冷却度SCO2に近づくように決定される。
 水-冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2は、第2冷媒温度センサ64bによって検出された温度T2および第1冷媒圧力センサ65aによって検出された圧力P1に基づいて算出される。
 ステップS940では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
 ステップS950では、冷凍サイクル装置10を暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS910、S930、S940で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、室外熱交換器16が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置1では、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。
 (5)冷房冷却モード
 冷房冷却モードでは、制御装置60が、図14に示す冷房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1100~S1140では、冷房モードのステップS600~S640と同様に、目標蒸発器温度TEO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、冷房用膨張弁14bの絞り開度の増減量ΔEVC、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
 次に、ステップS1150では、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度SHCOを決定する。目標過熱度SHCOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
 ステップS1160では、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVBを決定する。冷房冷却モードでは、増減量ΔEVBは、目標過熱度SHCOとチラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCが目標過熱度SHCOに近づくように決定される。
 チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCは、第5冷媒温度センサ64eによって検出された温度T5および第2冷媒圧力センサ65bによって検出された圧力P2に基づいて算出される。
 ステップS1170では、チラー19の水通路から流出した低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。目標低温側熱媒体温度TWLOは、制御装置60に予め記憶された第1固定値TWLO1に決定される。
 ステップS1180では、第1低温側熱媒体温度センサ67aによって検出された第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっているか否かが判定される。
 ステップS1180にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1200へ進む。ステップS1180にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1190へ進む。ステップS1190では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1200へ進む。
 ステップS1200では、冷凍サイクル装置10を冷房冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS1110、S1130、S1140、S1160、S1190で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12および室外熱交換器16が放熱器として機能し、室内蒸発器18およびチラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
 従って、冷房冷却モードの車両用空調装置1では、エアミックスドア34の開度調整によって、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部をヒータコア42にて再加熱し、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整された送風空気を車室内へ吹き出す。これによって、車室内の冷房を行うことができる。
 さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 (6)直列除湿暖房冷却モード
 直列除湿暖房冷却モードでは、制御装置60が、図15に示す直列除湿暖房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1300~S1340では、直列除湿暖房モードのステップS700~S740と同様に、目標蒸発器温度TEO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
 続くステップS1350~S1370では、冷房冷却モードのステップS1150~S1170と同様に、目標過熱度SHCO、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVB、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。
 次に、ステップS1380では、冷房冷却モードと同様に、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1400へ進む。ステップS1380にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1390へ進む。ステップS1390では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1400へ進む。
 ステップS1400では、冷凍サイクル装置10を直列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS1310、S1330、S1340、S1360、S1390で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、直列除湿暖房冷却モードでは、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、室内蒸発器18およびチラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
 従って、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア42にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。この際、開度パターンKPN1を大きくすることにより、直列除湿暖房モードと同様に、ヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
 さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 (7)並列除湿暖房冷却モード
 並列除湿暖房冷却モードでは、制御装置60が、図16に示す並列除湿暖房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1500~S1540では、並列除湿暖房モードのステップS800~S840と同様に、目標高温側熱媒体温度TWHO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、目標過熱度SHEO、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
 続くステップS1550~S1570では、冷房冷却モードのステップS1150~S1170と同様に、目標過熱度SHCO、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVB、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。
 次に、ステップS1580では、冷房冷却モードと同様に、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1600へ進む。ステップS1580にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1590へ進む。ステップS1590では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1600へ進む。
 ステップS1600では、冷凍サイクル装置10を並列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS1510、S1530、S1540、S1560、S1590で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、バイパス通路22a、冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環し、さらに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、バイパス通路22a、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、冷媒流れに対して並列的に接続された室外熱交換器16、室内蒸発器18およびチラー19が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
 従って、並列除湿暖房冷却モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気を、ヒータコア42にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。この際、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を室内蒸発器18における冷媒蒸発温度よりも低下させることで、直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
 さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 (8)暖房冷却モード
 暖房冷却モードでは、制御装置60が、図17に示す暖房冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS300では、冷却用熱交換部52にてバッテリ80を冷却できるように、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。
 暖房冷却モードでは、冷房冷却モードよりも、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが高い温度に決定される。
 具体的には、目標低温側熱媒体温度TWLOは、制御装置60に予め記憶された第2固定値TWLO2に決定される。図23に示すように、第2固定値TWLO2は、第1固定値TWLO1よりも大きな値である。
 ステップS310では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。暖房冷却モードでは、増減量ΔIVOは、目標低温側熱媒体温度TWLOと第1低温側熱媒体温度TWL1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOに近づくように決定される。
 ステップS320では、室外熱交換器16から流出した冷媒の目標過冷却度SCO1を決定する。暖房冷却モードの目標過冷却度SCO1は、外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO1を決定する。
 ステップS330では、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVBを決定する。増減量ΔEVBは、目標過冷却度SCO1と室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1が目標過冷却度SCO1に近づくように決定される。過冷却度SC1は、冷房モードと同様に算出される。
 ステップS340では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。
 ステップS350では、冷凍サイクル装置10を暖房冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS310、S330、S340で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12および室外熱交換器16が放熱器として機能し、チラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて低温側熱媒体を冷却することができる。
 従って、暖房冷却モードの車両用空調装置1では、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 (9)暖房直列冷却モード
 暖房直列冷却モードでは、制御装置60が、図18に示す暖房直列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS400では、冷房冷却モードと同様に、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。すなわち、目標低温側熱媒体温度TWLOを、制御装置60に予め記憶された第1固定値TWLO1に決定する。
 ステップS410では、暖房冷却モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。
 ステップS420では、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOを決定する。
 ステップS430では、開度パターンKPN2の変化量ΔKPN2を決定する。開度パターンKPN2は、暖房用膨張弁14aの絞り開度および冷却用膨張弁14cの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。
 具体的には、暖房直列冷却モードでは、図19に示すように、目標吹出温度TAOが上昇するに伴って、開度パターンKPN2が大きくなる。そして、開度パターンKPN2が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁14cの絞り開度が大きくなる。
 ステップS440では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。
 ステップS450では、冷凍サイクル装置10を暖房直列冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS310、S330、S340で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、チラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
 これによれば、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて、低温側熱媒体を冷却することができる。
 従って、暖房直列冷却モードの車両用空調装置1では、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が低下して外気温Tamとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の放熱量を減少させて、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
 また、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の温和温度が低下して外気温Tamとの温度差が拡大する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
 つまり、暖房直列冷却モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、水-冷媒熱交換器12における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、暖房直列冷却モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴ってヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
 (10)暖房並列冷却モード
 暖房並列冷却モードでは、制御装置60が、図20に示す暖房並列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS500では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。
 ステップS510では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。暖房並列冷却モードでは、増減量ΔIVOは、並列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度TWHOと高温側熱媒体温度TWHとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度TWHが目標高温側熱媒体温度TWHOに近づくように決定される。
 ステップS520では、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度SHCOを決定する。目標過熱度SHCOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
 ステップS530では、開度パターンKPN2の変化量ΔKPN2を決定する。暖房並列冷却モードでは、目標過熱度SHCOとチラー19の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度SHCとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度SHCが目標過熱度SHCOに近づくように決定される。
 また、暖房並列冷却モードでは、図21に示すように、開度パターンKPN2が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁14cの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンKPN2が増加すると、チラー19の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度SHCが低下する。
 ステップS540では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ステップS550では、冷房冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。すなわち、目標低温側熱媒体温度TWLOが、制御装置60に予め記憶された第1固定値TWLO1に決定される。
 ステップS560では、第1低温側熱媒体温度センサ67aによって検出された第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっているか否かが判定される。
 ステップS560にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS580へ進み、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS570へ進む。ステップS570では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS580へ進む。
 ステップS580では、冷凍サイクル装置10を暖房並列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS510、S530、S540、S570で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、バイパス通路22a、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水-冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、冷媒流れに対して並列的に接続された室外熱交換器16およびチラー19が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
 これによれば、水-冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて低温側熱媒体を冷却することができる。
 従って、暖房並列冷却モードの車両用空調装置1では、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 さらに、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16とチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続され、チラー19の冷媒通路の下流側に蒸発圧力調整弁20が配置されている。これにより、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を、チラー19の冷媒通路における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。
 従って、暖房並列冷却モードでは、暖房直列冷却モードよりも、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水-冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、暖房並列冷却モードでは、暖房直列冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
 (11)冷却モード
 冷却モードでは、制御装置60が、図22に示す冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS1000~S1040では、暖房冷却モードのステップS300~S340と同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、目標過冷却度SCO1、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVB、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
 冷却モードでは、冷房冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。すなわち、目標低温側熱媒体温度TWLOは、制御装置60に予め記憶された第2固定値TWLO2に決定される。図23に示すように、第2固定値TWLO2は、第1固定値TWLO1よりも大きな値である。
 ここで、冷却モードでは、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γより低くなるので、エアミックスドア34の開度SWが0%に近づく。このため、冷却モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量が冷風バイパス通路35を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
 ステップS1050では、冷凍サイクル装置10を冷却モードの冷媒回路に切り替える。具体的には、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS1010、S1030、S1040で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
 従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11、水-冷媒熱交換器12、暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、逆止弁17、冷却用膨張弁14c、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
 つまり、冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16が放熱器として機能し、チラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。これによれば、チラー19にて、低温側熱媒体を冷却することができる。従って、冷却モードの車両用空調装置1では、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
 以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置1では、車室内の快適な空調およびバッテリ80の適切な温度調整を行うことができる。
 上述のように、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードでは、目標低温側熱媒体温度TWLOを、その他の運転モードと比較して高く設定する。これにより、図24に示すように省電力化を図ることができる。以下、その理由を説明する。
 上述のように、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードでは、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOは、目標低温側熱媒体温度TWLOと第1低温側熱媒体温度TWL1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOに近づくように決定される。
 そのため、目標低温側熱媒体温度TWLOを高く設定することにより、圧縮機11の回転数が低く抑えられるので、圧縮機11の消費電力を低く抑えることができる。
 低温側熱媒体は低温側熱媒体回路50を循環するので、圧縮機11の回転数が低く抑えられることによりチラー19における冷媒温度が高くなっても、チラー19における冷媒と低温側熱媒体との温度差を確保できる。そのため、チラー19における低温側熱媒体の冷却能力を確保できる。換言すれば、バッテリ80の冷却能力を確保できる。
 一方、その他の運転モードでは、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードのように目標低温側熱媒体温度TWLOを高く設定しても、省電力化を図ることができない。以下、その理由を説明する。
 例えば、(5)冷房冷却モードでは、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOは、目標蒸発器温度TEOと蒸発器温度Tefinとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Tefinが目標蒸発器温度TEOに近づくように決定される。
 そのため、(5)冷房冷却モードで目標低温側熱媒体温度TWLOを高く設定した場合、チラー19における冷媒流量を減らすことによって第1低温側熱媒体温度TWL1を高くすることとなる。そうすると、図25に示すように、チラー19の出口の冷媒状態は過熱ガス状態になり、室内蒸発器18の出口の冷媒状態は反対に湿り状態になる。
 その結果、熱交換効率やサイクルバランスが悪い状態で使用することとなるので、消費電力低減効果が得られない。
 例えば、(9)暖房直列冷却モードでは、チラー19で低温側熱媒体を冷却すると同時に、水-冷媒熱交換器12で高温側熱媒体を加熱して暖房を行う。このときの暖房の熱源として、室外熱交換器16で外気から吸熱する。
 そのため、図26に示すように、(9)暖房直列冷却モードで目標低温側熱媒体温度TWLOを高く設定した場合、チラー19における冷媒温度が上昇するとともに、室外熱交換器16における冷媒温度も上昇してしまう。その結果、室外熱交換器16での外気からの吸熱量が減少することで暖房能力が低下してしまう。
 本実施形態では、制御装置60は、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードでは、その他の運転モードよりも目標低温側熱媒体温度TWLOを高く設定する。
 これによると、チラー19の温度が高くなるように圧縮機11が制御されることとなる。そのため、圧縮機11の消費動力を低減できる。
 チラー19は、電池セル81との間を循環する熱媒体から吸熱して冷媒を蒸発させるので、チラー19の温度が高くなっても、チラー19の冷媒と熱媒体または電池セル81との温度差を確保して熱媒体または電池セル81の冷却能力を確保できる。
 その他のモードでは、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードよりも目標低温側熱媒体温度TWLOを低く設定するので、熱交換効率やサイクルバランスが悪い状態で使用して圧縮機11の消費動力が悪化することを抑制できる(上述の図25~26を参照)。
 本実施形態では、制御装置60は、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードでは、水-冷媒熱交換器12および室外熱交換器16のうち少なくとも一方で冷媒が放熱し、チラー19で冷媒が蒸発し、室内蒸発器18で冷媒が蒸発しないように冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、暖房用膨張弁14a、暖房用開閉弁15bおよび除湿用開閉弁15aを制御する。
 また、制御装置60は、その他の運転モードでは、チラー19で冷媒が蒸発し、室外熱交換器16および蒸発器18のうち少なくとも一方で冷媒が蒸発するように冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、暖房用膨張弁14a、暖房用開閉弁15bおよび除湿用開閉弁15aを制御する。
 これにより、冷房、暖房および除湿暖房を行うことが可能な冷凍サイクル装置において、上述の作用効果を奏することができる。
 本実施形態では、(8)暖房冷却モードは、水-冷媒熱交換器12および室外熱交換器16で冷媒が放熱し、チラー19で冷媒が蒸発し、蒸発器18に冷媒が流れない暖房冷却モードである。
 また、(11)冷却モードは、水-冷媒熱交換器12で冷媒が放熱せず、室外熱交換器16で冷媒が放熱し、チラー19で冷媒が蒸発し、蒸発器18に冷媒が流れない冷却モードである。これにより、確実に消費動力を低減できる。
 本実施形態では、制御装置60は、チラー19で吸熱された熱媒体の温度が目標低温側熱媒体温度TWLOに近づくように圧縮機11および冷却用膨張弁14cの作動を制御する。これにより、電池セル81を良好に冷却できる。
 (第2実施形態)
 本実施形態では、第1実施形態に対して、図27に示すように、低温側熱媒体回路50を廃止した例を説明する。なお、図27では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
 より具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、冷却用膨張弁14cの出口に、冷却用熱交換部52aの入口側が接続されている。冷却用熱交換部52aは、冷媒通路を流通する冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによってバッテリ80を冷却する、いわゆる直冷式の冷却器である。従って、本実施形態では、冷却用熱交換部52aによって、冷却部が構成されている。
 冷却用熱交換部52aでは、バッテリ80の全域を均等に冷却できるように、互いに並列的に接続された複数の冷媒流路を有するものが採用されていることが望ましい。冷却用熱交換部52aの出口には、第6三方継手13fの他方の流入口側が接続されている。
 本実施形態の制御装置60の入力側には、冷却用熱交換部入口温度センサ64gが接続されている。冷却用熱交換部入口温度センサ64gは、冷却用熱交換部52aの冷媒通路へ流入する冷媒の温度を検出する冷却用熱交換部入口温度検出部である。
 さらに、本実施形態の第5冷媒温度センサ64eは、冷却用熱交換部52aの冷媒通路から流出した冷媒の温度T5を検出する。本実施形態の第2冷媒圧力センサ65bは、冷却用熱交換部52aの冷媒通路から流出した冷媒の圧力P2を検出する。
 また、本実施形態の制御装置60では、バッテリ80の冷却が必要となる運転モード時に、すなわち冷却用膨張弁14cを絞り状態とする運転モード時であって、冷却用熱交換部入口温度センサ64gによって検出された温度T7が基準入口側温度以下となっている際に、冷却用膨張弁14cを閉じる。これにより、バッテリ80が不必要に冷却されてバッテリ80の出力が低下してしまうことを抑制している。
 その他の冷凍サイクル装置10の構成および作動は、第1実施形態と同様である。これによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の冷凍サイクル装置10においても、バッテリ80の温度を適切に調整しつつ、送風空気の温度を幅広い範囲で連続的に調整することができる。
 (第3実施形態)
 本実施形態では、第1実施形態に対して、図28に示すように、低温側熱媒体回路50を廃止して、電池用蒸発器55、電池用送風機56、バッテリケース57を追加した例を説明する。
 より具体的には、電池用蒸発器55は、冷却用膨張弁14cにて減圧された冷媒と電池用送風機56から送風された冷却用送風空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させ、冷媒に吸熱作用を発揮させることによって冷却用送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。電池用蒸発器55の冷媒出口には、第6三方継手13fの一方の流入口側が接続されている。
 電池用送風機56は、電池用蒸発器55にて冷却された冷却用送風空気をバッテリ80へ向けて送風する。電池用送風機56は、制御装置60から出力される制御電圧によって回転数(送風能力)が制御される電動送風機である。
 バッテリケース57は、内部に電池用蒸発器55、電池用送風機56およびバッテリ80を収容するとともに、電池用送風機56から送風された冷却用送風空気をバッテリ80へ導く空気通路を形成している。空気通路は、バッテリ80に吹き付けられた冷却用送風空気を電池用送風機56の吸い込み側へ導く循環通路となっている。
 従って、本実施形態では、電池用送風機56が、電池用蒸発器55にて冷却された冷却用送風空気を、バッテリ80に吹き付けることによって、バッテリ80が冷却される。つまり、本実施形態では、電池用蒸発器55、電池用送風機56、バッテリケース57によって冷却部が構成されている。
 また、本実施形態の制御装置60の入力側には、電池用蒸発器温度センサ64hが接続されている。電池用蒸発器温度センサ64hは、電池用蒸発器55における冷媒蒸発温度(電池用蒸発器温度)T7を検出する電池用蒸発器温度検出部である。本実施形態の電池用蒸発器温度センサ64hでは、具体的に、電池用蒸発器55の熱交換フィン温度を検出している。
 また、本実施形態の制御装置60では、運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準送風能力を発揮するように、電池用送風機56の作動を制御する。
 さらに、本実施形態では、バッテリ80の冷却が必要となる運転モード時に、すなわち冷却用膨張弁14cを絞り状態とする運転モード時であって電池用蒸発器温度センサ64hによって検出された温度T8が基準電池用蒸発器温度以下となっている際に、冷却用膨張弁14cを閉じる。これにより、バッテリ80が不必要に冷却されてバッテリ80の出力が低下してしまうことを抑制している。
 その他の冷凍サイクル装置10の構成および作動は、第1実施形態と同様である。これによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 (第4実施形態)
 本実施形態では、第1実施形態に対して、図29に示すように、高温側熱媒体回路40を廃止して、室内凝縮器12aを採用した例を説明する。
 より具体的には、室内凝縮器12aは、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒と送風空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに送風空気を加熱する加熱部である。室内凝縮器12aは、第1実施形態で説明したヒータコア42と同様に室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。
 その他の冷凍サイクル装置10の構成および作動は、第1実施形態と同様である。これによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
 例えば、第2、第3実施形態で説明した冷凍サイクル装置10の加熱部として、第4実施形態で説明した室内凝縮器12aを採用してもよい。
 上述の実施形態では、複数の運転モードに切り替え可能な冷凍サイクル装置10について説明したが、冷凍サイクル装置10の運転モードの切り替えはこれに限定されない。
 例えば、冷却対象物の温度を適切に調整しつつ、送風空気の温度を幅広い範囲で連続的に調整するためには、少なくとも(2)直列除湿暖房モード、(3)並列除湿暖房モード、(9)暖房直列冷却モード、(10)暖房並列冷却モードに切り替え可能であればよい。望ましくは、上記4つの運転モードに加えて、(1)冷房モードおよび(8)暖房冷却モードの運転モードに切り替え可能であればよい。
 また、上述の実施形態では、第2冷却用基準温度β2が除湿用基準温度β1よりも高い値に決定される例を説明したが、第2冷却用基準温度β2と除湿用基準温度β1が同等となっていてもよい。さらに、第1冷却用基準温度α2が冷房用基準温度α1よりも高い値に決定される例を説明したが、第1冷却用基準温度α2と冷房用基準温度α1が同等となっていてもよい。
 また、各運転モードの詳細制御は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、ステップS260で説明した送風モードを、圧縮機11のみならず送風機32を停止させる停止モードとしてもよい。
 冷凍サイクル装置の構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。上述した効果を発揮できるように、複数のサイクル構成機器を一体化等を行ってもよい。例えば、第2三方継手13bと第5三方継手13eとを一体化させた四方継手構造のものを採用してもよい。また、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cとして、全閉機能を有しない電気式膨張弁と開閉弁とを直接的に接続したものを採用してもよい。
 また、上述の実施形態では、冷媒としてR1234yfを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。
 加熱部の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、第1実施形態で説明した高温側熱媒体回路40に対して、低温側熱媒体回路50の三方弁53および低温側ラジエータ54と同様の三方弁および高温側ラジエータを追加し、余剰の熱を外気に放熱させるようにしてもよい。さらに、ハイブリッド車両のように内燃機関(エンジン)を備える車両では、高温側熱媒体回路40にエンジン冷却水を循環させるようにしてもよい。
 冷却部の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、冷却部として、第1実施形態で説明した低温側熱媒体回路50のチラー19を凝縮部とし、冷却用熱交換部52を蒸発部として機能させるサーモサイフォンを採用してもよい。これによれば、低温側熱媒体ポンプ51を廃止することができる。
 サーモサイフォンは、冷媒を蒸発させる蒸発部と冷媒を凝縮させる凝縮部とを有し、蒸発部と凝縮部とを閉ループ状に(すなわち、環状に)接続することによって構成されている。そして、蒸発部における冷媒の温度と凝縮部における冷媒の温度との温度差によって回路内の冷媒に比重差を生じさせ、重力の作用によって冷媒を自然循環させて、冷媒とともに熱を輸送する熱輸送回路である。
 また、上述の実施形態では、冷却部にて冷却される冷却対象物がバッテリ80である例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。直流電流と交流電流とを変換するインバータ、バッテリ80に電力を充電する充電器、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるモータジェネレータのように作動時に発熱を伴う電気機器であってもよい。
 上述の各実施形態では、本開示に係る冷凍サイクル装置10を車両用空調装置1に適用したが、冷凍サイクル装置10の適用はこれに限定されない。例えば、コンピューターサーバーの温度を適切に調整しつつ、室内の空調行うサーバー冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。
 上述の実施形態では、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードにおいて、目標低温側熱媒体温度TWLOを、制御装置60に予め記憶された第2固定値TWLO2に決定するが、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードにおいて、目標低温側熱媒体温度TWLOを、外気温度よりも所定温度だけ低い温度に決定してもよい。
 これにより、(8)暖房冷却モードおよび(11)冷却モードにおいて、室外熱交換器16で確実に外気に放熱させることができる。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  1.  冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
     前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器(12、16)と、
     前記冷媒を蒸発させる第1蒸発器(16、18)と、
     吸熱対象物(81)との間を循環する熱媒体、または前記吸熱対象物から吸熱して前記冷媒を蒸発させる第2蒸発器(19)と、
     前記第1蒸発器に流入する前記冷媒の流量を変更可能な第1絞り部(14a、14b)と、
     前記第2蒸発器に流入する前記冷媒の流量を変更可能な第2絞り部(14c)と、
     前記第2蒸発器の温度に関連する温度(TWL1)が目標温度(TWLO)に近づくように前記圧縮機および前記第2絞り部の作動を制御する制御部(60)とを備え、
     前記制御部は、
     前記第1蒸発器で前記冷媒が蒸発せず、前記第2蒸発器で前記冷媒が蒸発するように前記第1絞り部および前記第2絞り部を制御する第1モードと、
     前記第1蒸発器および前記第2蒸発器の両方で前記冷媒が蒸発するように前記第1絞り部および前記第2絞り部を制御する第2モードとを切り替えるようになっており、
     前記制御部は、前記第1モードでは前記第2モードよりも前記目標温度を高く設定する冷凍サイクル装置。
  2.  前記第1蒸発器は、前記放熱器から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、空調対象空間に送風される空気とを熱交換させて、前記室外熱交換器から流出した冷媒を蒸発させる室内蒸発器(18)とを含み、
     前記第1絞り部は、前記室外熱交換器に流入する前記冷媒の流量を変更可能な室外熱交換器用絞り部(14a)と、前記室内蒸発器に流入する前記冷媒の流量を変更可能な室内蒸発器用絞り部(14b)とを含み、
     前記吸熱対象物は電池(81)であり、
     さらに、前記室外熱交換器用絞り部が配置され、前記放熱器から流出した冷媒を前記室外熱交換器の入口側へ導く第1冷媒通路(16a)と、
     前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入側へ導く第2冷媒通路(22b)と、
     前記第2冷媒通路に配置され、前記第2冷媒通路を開閉する第2冷媒通路開閉部(15b)と、
     前記室内蒸発器用絞り部が配置され、前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記室内蒸発器を介して前記圧縮機の吸入側へ導く第3冷媒通路(18a)と、
     前記放熱器と前記室外熱交換器用絞り部との間を流れる冷媒を前記第3冷媒通路における前記室外熱交換器と前記第2絞り部との間へ導くバイパス通路(22a)と、
     前記バイパス通路に配置され、前記バイパス通路を開閉するバイパス開閉部(15a)と、
     前記第2絞り部が配置され、前記室外熱交換器と前記第1絞り部との間を流れる冷媒を前記第2蒸発器を介して前記第3冷媒通路における前記室内蒸発器と前記圧縮機の吸入側との間へ導く電池冷却用通路(19a)とを備え、
     前記制御部は、
     前記第1モードでは、前記放熱器および前記室外熱交換器のうち少なくとも一方で前記冷媒が放熱し、前記第2蒸発器で前記冷媒が蒸発し、前記室内蒸発器で前記冷媒が蒸発しないように前記室外熱交換器用絞り部、前記室内蒸発器用絞り部、前記第2絞り部、前記第2冷媒通路開閉部および前記バイパス開閉部を制御し、
     前記第2モードでは、前記第2蒸発器で前記冷媒が蒸発し、前記室外熱交換器および前記室内蒸発器のうち少なくとも一方で前記冷媒が蒸発するように前記室外熱交換器用絞り部、前記室内蒸発器用絞り部、前記第2絞り部、前記第2冷媒通路開閉部および前記バイパス開閉部を制御する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記第1モードは、
     前記放熱器および前記室外熱交換器で前記冷媒が放熱し、前記第2蒸発器で前記冷媒が蒸発し、前記室内蒸発器に冷媒が流れない暖房冷却モードと、
     前記放熱器で前記冷媒が放熱せず、前記室外熱交換器で前記冷媒が放熱し、前記第2蒸発器で前記冷媒が蒸発し、前記室内蒸発器に冷媒が流れない冷却モードとを含む請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記第2蒸発器は、前記熱媒体から吸熱して前記冷媒を蒸発させ、
     さらに、前記第2蒸発器で吸熱された前記熱媒体によって吸熱対象物を冷却する冷却用熱交換部(52)を備え、
     前記第2蒸発器の温度に関連する温度(TWL1)は、前記第2蒸発器で吸熱された前記熱媒体の温度である請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記第1モードでは前記目標温度を外気温度よりも低い温度にする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019107192B4 (de) * 2019-03-20 2021-02-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuerungssystem für ein Wärmesystem sowie Verfahren zum Betrieb eines Wärmesystems
US11845321B2 (en) * 2020-06-05 2023-12-19 GM Global Technology Operations LLC Vehicle thermal management at condensers of the refrigerant loop
JP2022146159A (ja) * 2021-03-22 2022-10-05 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013184592A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Denso Corp 車両空調用、及び、自動車構成部品温度調整用冷凍サイクル装置
JP2013217631A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Denso Corp 冷凍サイクル装置
JP2016156554A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8620506B2 (en) * 2011-12-21 2013-12-31 Ford Global Technologies, Llc Method and system for thermal management of a high voltage battery for a vehicle
JP6277888B2 (ja) * 2014-06-27 2018-02-14 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JPWO2017217099A1 (ja) * 2016-06-16 2018-11-08 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
EP3696480A4 (en) * 2017-10-12 2020-12-16 Mitsubishi Electric Corporation AIR CONDITIONING DEVICE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013184592A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Denso Corp 車両空調用、及び、自動車構成部品温度調整用冷凍サイクル装置
JP2013217631A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Denso Corp 冷凍サイクル装置
JP2016156554A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

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