JP2018184110A - 車両用熱管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器の除霜における水蒸気の発生を抑制する。【解決手段】ポンプ１６はラジエタ３２を含む冷却水循環路１２に冷却水を循環させ、電動ファン６４はラジエタ３２を通過させて車両の空調装置の室外熱交換器５２に送風し、空気温度センサ３４はラジエタ３２を通過した空気の温度を検出する。冷却水制御ＥＣＵは、室外熱交換器５２の推定着霜量が所定値以上の場合に、電動ファン６４による送風を行わせると共に、空気温度センサ３４によって検出された温度Ｔが目標温度になるように、ポンプ１６による冷却水の循環を制御する除霜制御を開始し、除霜制御の後期に目標温度を低下させる。【選択図】図１

Description

本発明は車両用熱管理装置に関する。

特許文献１には、ハイブリッド車両に搭載された車両用空調装置において、エンジンを停止して暖房をしている際に室外熱交換器の着霜が検出された場合に、エンジンを始動して電動ファンを逆回転させ、ラジエタシャッタを閉じる技術が開示されている。

特開２００８−２２１９９７号公報

特許文献１の技術は、室外熱交換器に供給する空気の温度が高くなるに従って除霜性能が向上するが、これに伴い融けた霜をより多量の水分として含むことが可能になるため、車外へ排出された空気が外気で冷却されて水蒸気を発生させることがある。特に、車両では車両前方のラジエタ付近から水蒸気が上ることになるため、エンジンのオーバヒートが発生したと乗員が勘違いし、これを確認しようと慌てて車外へ飛び出す等の危険な行動を招く虞がある。

本発明は、室外熱交換器の除霜における水蒸気の発生を抑制することが目的である。

請求項１記載の発明に係る車両用熱管理装置は、ラジエタを含む冷却水循環路に冷却水を循環させるポンプと、前記ラジエタを通過させて前記車両の空調装置の室外熱交換器に送風する送風部と、前記ラジエタを通過した空気の温度を検出する検出部と、前記室外熱交換器の推定着霜量が所定値以上の場合に、前記送風部による送風を行わせると共に、前記検出部によって検出された温度が目標温度になるように、前記ポンプによる冷却水の循環を制御する除霜制御を開始し、除霜制御の後期に前記目標温度を低下させる除霜制御部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、室外熱交換器の推定着霜量が所定値以上の場合に、除霜制御部が、送風部による送風を行わせると共に、検出部によって検出された温度が目標温度になるように、ポンプによる冷却水の循環を制御する除霜制御を開始する。この除霜制御期間のうちの前期は室外熱交換器の霜が融けていないので、ラジエタを通過して室外熱交換器に供給される空気の温度が比較的高くても、室外熱交換器を通過した空気に含まれる水分は増えにくく、水蒸気の発生が抑制される。また、除霜制御部は、除霜制御の後期に目標温度を低下させるので、室外熱交換器の霜が融けて水分が蒸発し易い状態になっていても、室外熱交換器を通過した空気に含まれる水分の増加が抑制され、水蒸気の発生が抑制される。

本発明は、室外熱交換器の除霜における水蒸気の発生を抑制できる、という効果を有する。

実施形態に係る車両用熱管理システムの概略構成図である。 車載システムのうち実施形態に係る車両用熱管理システムに関係する部分の概略ブロック図である。 除霜制御処理を示すフローチャートである。 目標空気温度マップの一例を示す線図である。 始動時ＷＰ回転数マップの一例を示す線図である。 ＷＰ回転数変更量マップの一例を示す線図である。 除霜制御での冷却水及び空気の流れを示す概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には、本実施形態に係る車両用熱管理システム１０が示されている。車両用熱管理システム１０は、冷却水循環路１２に冷却水を循環させることで車両のエンジン１４を冷却する冷却装置と、熱交換媒体循環路４６に熱交換媒体を循環させることで車両の車室内の空調を行う空調装置と、を含んでいる。なお、図１では冷却水循環路１２を実線で示し、熱交換媒体循環路４６を破線で示す。

冷却水循環路１２は、エンジン１４を冷却する冷却水循環路１２に冷却水を循環させるポンプの一例であるウォータポンプ(以下、「ＷＰ」という)１６が設けられている。ＷＰ１６は、エンジン１４を駆動源として動作する機械式のＷＰでもよいし、モータを駆動源として動作する電動ＷＰでもよい。本実施形態ではＷＰ１６として電気式のＷＰを適用した態様を説明する。ＷＰ１６は、一端が冷却水循環路１２の接続点１２Ａに位置し、他端が接続点１２Ｂに位置する配管１８の途中に設けられている。

ＷＰ１６の冷却水排出側の接続点１２Ｂにおいて、配管１８の他端は配管２０の一端及び配管２６の一端と各々接続されている。配管２０の他端は接続点１２Ｃに位置しており、配管２０の途中にはエンジン１４が設けられている。配管２０内を流通する冷却水は、エンジン１４のウォータジャケット内を通過し、エンジン１４から受熱することでエンジン１４を冷却する。接続点１２Ｃにおいて、配管２０の他端は配管２２の一端及び配管２８の一端と各々接続されている。配管２２の他端はラジエタ３２に接続されており、配管２２の途中には冷却水温Ｔw1を検出する第１水温センサ３６が設けられている。ラジエタ３２には、一端が接続点１２Ａに位置する配管２４の他端も接続されている。

配管２４の途中には電磁弁３８が設けられており、配管２４の他端は、接続点１２Ａにおいて、配管１８の一端及び配管３０の一端と各々接続されている。電磁弁３８は開閉可能とされ、電磁弁３８が開状態の場合は配管２４内を冷却水が流通し、電磁弁３８が閉状態の場合は配管２４内における冷却水の流通が停止する。配管２２を経由してラジエタ３２内に流入した冷却水は、ラジエタ３２内を通過することで放熱した後、配管２４、接続点１２Ａ、配管１８の順に流通してＷＰ１６に吸入される。

一方、配管２６の他端は、接続点１２Ｄにおいて、配管２８の他端及び配管３０の他端と各々接続されている。配管３０の途中には、接続点１２Ｄの側から順に、冷却水温Ｔw2を検出する第２水温センサ４０、ヒータコア４２、熱交換媒体循環路４６を循環する熱交換媒体と熱交換を行う熱交換器４４が順に設けられている。

次に空調装置の熱交換媒体循環路４６を説明する。熱交換媒体循環路４６は、熱交換媒体循環路４６内の熱交換媒体を圧縮するコンプレッサ４８が設けられている。コンプレッサ４８の熱交換媒体排出側には、熱交換器４４、電気式の第１膨張弁５０、室外熱交換器５２、室外熱交換器５２の下流側における熱交換媒体の温度Ｔrを検出する熱交換媒体温度センサ５４が順に設けられている。

また、熱交換媒体循環路４６には、熱交換媒体温度センサ５４よりも下流側において、２つの流路５６、５８に分岐しており、一方の流路５６の途中には、電気式の第２膨張弁６０、エバポレータ６２が順に設けられている。また、他方の流路５８の途中には電磁弁６３が設けられている。流路５６は、エバポレータ６２の下流側において、流路５８の電磁弁６３の下流側と接続され、コンプレッサ４８の吸入側に接続されている。

また、室外熱交換器５２は、ラジエタ３２の車両前方側に、ラジエタ３２とほぼ平行に配置されており、ラジエタ３２を挟んで室外熱交換器５２の反対側には、送風部の一例である電動ファン６４が設けられている。電動ファン６４は、正回転した場合、室外熱交換器５２を通過させてラジエタ３２に送風し、逆回転した場合、ラジエタ３２を通過させて室外熱交換器５２に送風する。

また、車両の前方には空気温度(外気温)Ｔambを検出する第１空気温度センサ６６が配置されており、ラジエタ３２と室外熱交換器５２との間には、空気温度Ｔを検出する第２空気温度センサ３４が配置されている。また、電動ファン６４よりもエンジン１４側には、空気温度Ｔainを検出する第３空気温度センサ６７が配置されており、室外熱交換器５２よりも車両前方には、空気温度Ｔaoutを検出する第４空気温度センサ６８が配置されている。なお、第２空気温度センサ３４、第３空気温度センサ６７及び第４空気温度センサ６８は、電動ファン６４が逆回転することでラジエタ３２を通過させて室外熱交換器５２に送風された場合に、当該送風が通過する位置に各々配置されている。なお、第２空気温度センサ３４は検出部の一例である。

図２には、車両に搭載された車載システムのうち、車両用熱管理システムに関係する部分を示す。車載システムはバス７０を備えており、バス７０には、複数の電子制御ユニットと各種のデバイスが各々接続されている。個々の電子制御ユニットは、ＣＰＵ、メモリ及び不揮発性の記憶部を含む制御ユニットであり、以下、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)と称する。図２には、複数のＥＣＵのうち、冷却装置の一部を成す冷却水制御ＥＣＵ７２と、空調装置の一部を成す空調制御ＥＣＵ８２を示し、各種のデバイスのうち、乗員が空調装置の状態を確認し空調装置に対して指示を入力するための空調操作／表示部８４を示している。

冷却水制御ＥＣＵ７２はＣＰＵ７４、メモリ７６、除霜制御プログラム８０を記憶する不揮発性の記憶部７８を備えている。冷却水制御ＥＣＵ７２は、除霜制御プログラム８０が記憶部７８から読み出されてメモリ７６に展開され、メモリ７６に展開された除霜制御プログラム８０がＣＰＵ７４によって実行されることで、後述する除霜制御処理を行う。冷却水制御ＥＣＵ７２は、除霜制御処理を行うことで、本発明における除霜制御部の一例として機能し、ＷＰ１６、電動ファン６４及び第２空気温度センサ３４と共に、本発明に係る車両用熱管理装置として機能する。

冷却水制御ＥＣＵ７２は、ＷＰ駆動部８６、電動ファン駆動部８８、バルブ駆動部９０、第１水温センサ３６、第２水温センサ４０、第１空気温度センサ６６、第２空気温度センサ３４、第３空気温度センサ６７及び第４空気温度センサ６８が接続されている。ＷＰ駆動部８６は冷却水制御ＥＣＵ７２からの指示によりＷＰ１６を駆動し、電動ファン駆動部８８は冷却水制御ＥＣＵ７２からの指示により電動ファン６４を駆動する。バルブ駆動部９０は、冷却水制御ＥＣＵ７２からの指示により電磁弁３８を開閉させる。

空調制御ＥＣＵ８２は、コンプレッサ駆動部９２、バルブ駆動部９４及び熱交換媒体温度センサ５４が接続されている。コンプレッサ駆動部９２は空調制御ＥＣＵ８２からの指示によりコンプレッサ４８を駆動する。バルブ駆動部９４は、空調制御ＥＣＵ８２からの指示により、第１膨張弁５０、第２膨張弁６０及び電磁弁６３を開閉させる。

次に本実施形態の作用として、まず空調装置の動作を説明する。

（空調装置の冷房動作）
車両の乗員から空調操作／表示部８４を介して車室内の冷房が指示された場合、空調制御ＥＣＵ８２は、バルブ駆動部９４を介し、第１膨張弁５０を全開にする。また、空調制御ＥＣＵ８２は、第２膨張弁６０については、冷房に必要な流量の熱交換媒体がエバポレータ６２に供給されるように所定開度にし、電磁弁６３を全閉にする。そして空調制御ＥＣＵ８２は、コンプレッサ駆動部９２によってコンプレッサ４８を駆動する。

駆動されたコンプレッサ４８は熱交換媒体を吸入して圧縮し、圧縮された高圧の熱交換媒体は、熱交換器４４を通過する際に放熱(熱交換器４４内の冷却水を加熱)した後、全開とされた第１膨張弁５０を通過し、高圧のまま室外熱交換器５２に供給される。室外熱交換器５２に供給された熱交換媒体は、室外熱交換器５２を通過する際に放熱しながら液化し、電磁弁６３が全閉になっているので流路５６に流入する。

流路５６に流入した熱交換媒体は、第２膨張弁６０によって圧力が低下されて低圧になり、エバポレータ６２を通過する際に蒸発してエバポレータ６２の周囲の空気を冷却する。この冷却された空気が図示しないブロアによって車室内に供給されることで車室内の冷房が行われる。また、エバポレータ６２を通過した熱交換媒体は再びコンプレッサ４８に吸入される。

（空調装置の暖房動作）
車両の乗員から空調操作／表示部８４を介して車室内の暖房が指示された場合、空調制御ＥＣＵ８２は、ヒートポンプ運転が行われるように制御する。すなわち、空調制御ＥＣＵ８２は、バルブ駆動部９４を介し、第１膨張弁５０を熱交換媒体の圧力が低下される所定開度にし、第２膨張弁６０を全閉にし、電磁弁６３を全開にする。そして空調制御ＥＣＵ８２は、コンプレッサ駆動部９２によってコンプレッサ４８を駆動する。

コンプレッサ４８は熱交換媒体を吸入して圧縮し、圧縮された高圧の熱交換媒体は、熱交換器４４を通過する際に放熱(熱交換器４４内の冷却水を加熱)しながら液化し、第１膨張弁５０によって圧力が低下され、低圧の状態で室外熱交換器５２に供給される。室外熱交換器５２に供給された熱交換媒体は、室外熱交換器５２を通過する際に蒸発して室外熱交換器５２の周囲の空気から吸熱する。室外熱交換器５２を通過した熱交換媒体は流路５８を経由して再びコンプレッサ４８に吸入される。

暖房動作では、熱交換器４４内で加熱された冷却水が、配管３０を含む冷却水循環路１２を循環し、ヒータコア４２を通過する際にヒータコア４２の周囲の空気を加熱する。この加熱された空気が図示しないブロアによって車室内に供給されることで車室内の暖房が行われる。

（空調装置の除湿暖房動作）
車両の乗員から空調操作／表示部８４を介して車室内の除湿暖房が指示された場合、空調制御ＥＣＵ８２は、以下の制御を行う。すなわち、空調制御ＥＣＵ８２は、バルブ駆動部９４を介し、第１膨張弁５０を熱交換媒体の圧力が低下される所定開度にし、第２膨張弁６０は冷房に必要な流量の熱交換媒体がエバポレータ６２に供給されるように所定開度にし、電磁弁６３を全閉にする。そして空調制御ＥＣＵ８２は、コンプレッサ駆動部９２によってコンプレッサ４８を駆動する。

除湿暖房動作では、エバポレータ６２によって冷却(除湿)されたエバポレータ６２の周囲の空気が、ヒータコア４２によって加熱された後、図示しないブロアによって車室内に供給されることで車室内の除湿暖房が行われる。

次に冷却装置の動作を説明する。

（エンジン暖機時の冷却装置の動作）
エンジン１４が始動され、第１水温センサ３６によって検出される冷却水温Ｔw1が所定温度未満の場合は、エンジン１４の暖機が行われる。この場合、冷却水制御ＥＣＵ７２は、バルブ駆動部９０を介して電磁弁３８を閉止させると共に、ＷＰ駆動部８６を介してＷＰ１６を駆動させる。

駆動されたＷＰ１６は、配管１８内の上流側の冷却水を吸入して配管１８内の下流側へ送出する。電磁弁３８を閉止している場合、ＷＰ１６によって送出された冷却水は、接続点１２Ｂ、配管２６、接続点１２Ｄ、配管３０、接続点１２Ａの順に流れる。また、電磁弁３８を小開度で開いている場合は、上記の流れに加えて、接続点１２Ｂから配管２０、接続点１２Ｃ、配管２８、接続点１２Ｄへ至る経路にも、小流量の冷却水が流れる。

このように、エンジン１４の暖機時には電磁弁３８が閉止され、ラジエタ３２には冷却水が流れないので、エンジン１４からの廃熱により冷却水温Ｔw1は短時間で所定温度以上に上昇し、エンジン１４の暖機が短時間で完了する。なお、エンジン１４の暖機時は、空調制御ＥＣＵ８２が暖房動作と同様のヒートポンプ運転を行ってもよい。これにより、エンジン１４の暖機時間が更に短縮される。

（エンジン暖機後の冷却装置の動作）
エンジン１４の運転が継続され、第１水温センサ３６によって検出される冷却水温Ｔw1が所定温度以上になると、冷却水制御ＥＣＵ７２は、通常制御に移行する。すなわち、冷却水制御ＥＣＵ７２は、バルブ駆動部９０を介して電磁弁３８及び電磁弁３８を開放させ、ＷＰ駆動部８６を介してＷＰ１６を駆動させる。これにより、ラジエタ３２に冷却水が流れ、エンジン１４の廃熱によって水温が上昇した冷却水がラジエタ３２で冷却される。また、冷却水温Ｔw1が閾値温度を超えた場合、冷却水制御ＥＣＵ７２は、電動ファン６４を正回転させることで、ラジエタ３２を通過する送風の風量を増加させ、ラジエタ３２からの放熱量を増大させる。

（除霜制御処理）
空調装置でヒートポンプ運転が行われているときには、熱交換媒体は、室外熱交換器５２を通過する際に蒸発して室外熱交換器５２の周囲の空気から吸熱するので、室外熱交換器５２の周囲の空気に含まれる水分が、室外熱交換器５２の表面に霜として付着する。そして、ヒートポンプ運転が継続すると室外熱交換器５２の表面への着霜量が徐々に増加していき、室外熱交換器５２における熱交換の効率が低下していくことになる。このため、本実施形態では、車両のイグニッションスイッチがオフされた場合に、冷却水制御ＥＣＵ７２により、図３に示す除霜制御処理が行われる。

除霜制御処理のステップ１５０において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、第１空気温度センサ６６から空気温度Ｔambを取得し、第１水温センサ３６から配管２２内の冷却水温Ｔw1を取得し、第２水温センサ４０から配管３０内の冷却水温Ｔw2を取得する。また、冷却水制御ＥＣＵ７２は、空調制御ＥＣＵ８２に対して熱交換媒体温度Ｔrを問い合わせ、熱交換媒体温度センサ５４によって検出された室外熱交換器５２の下流側における熱交換媒体の温度Ｔrを空調制御ＥＣＵ８２から取得する

次のステップ１５２において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ステップ１５０で取得した空気温度Ｔamb及び熱交換媒体温度Ｔrに基づいて、室外熱交換器５２の推定着霜量Ｇ_iceを次の(１)式によって演算する。
Ｇ_ice＝Ｔamb−Ｔr …(１)
ステップ１５４において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ステップ１５２で演算した推定着霜量Ｇ_iceが所定値以上か否か判定する。

室外熱交換器５２の着霜が進行すると、室外熱交換器５２の下流側における熱交換媒体の温度Ｔrが低下し、空気温度Ｔambとの差が拡大する。そこで、本実施形態では、空気温度Ｔambと室外熱交換器５２の下流側における熱交換媒体の温度Ｔrとの差を推定着霜量Ｇ_iceとして用いている。室外熱交換器５２の推定着霜量Ｇ_iceが所定値未満の場合、除霜は不要と判断できる。このため、ステップ１５４の判定が否定された場合はステップ１７４へ移行し、車両用熱管理システム１０を停止させて除霜制御処理を終了する。

また、室外熱交換器５２の推定着霜量Ｇ_iceが所定値以上の場合は、着霜によって室外熱交換器５２の熱交換性能が低下することで、空調装置の暖房能力が低下するので、室外熱交換器５２の除霜が必要と判断できる。

このため、ステップ１５４の判定が肯定された場合はステップ１５６へ移行し、ステップ１５６において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、空気温度Ｔambが第１所定温度Ｔth1以下か否か判定する。第１所定温度Ｔth1は、外気によって室外熱交換器５２の霜が融けるか否かの判定の閾値となる温度であり、例えば3[℃]を適用することができるが、これに限定されるものではない。空気温度Ｔambが第１所定温度Ｔth1よりも高い場合は、室外熱交換器５２の霜は放置しておいても外気によって融けると判断できる。このため、ステップ１５６の判定が否定された場合はステップ１７４へ移行し、車両用熱管理システム１０を停止させて除霜制御処理を終了する。

また、空気温度Ｔambが第１所定温度Ｔth1以下の場合、室外熱交換器５２の霜は外気によって融ける可能性は低い。このため、ステップ１５６の判定が肯定された場合はステップ１５８へ移行し、除霜制御を開始する。すなわち、ステップ１５８において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、第１空気温度センサ６６から空気温度Ｔambを取得し, 第２空気温度センサ３４から空気温度Ｔを取得し、第３空気温度センサ６７から空気温度Ｔainを取得する。また、冷却水制御ＥＣＵ７２は、第４空気温度センサ６８から空気温度Ｔaoutを取得し、第１水温センサ３６から冷却水温Ｔw1を取得する。

ステップ１６０において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、一例として図４に示すような目標空気温度のマップを参照し、ステップ１５８で取得した空気温度Ｔambに対応する第１設定温度及び第２設定温度を各々読み出す。目標空気温度のマップは、第２空気温度センサによって検出される空気温度Ｔに対する目標空気温度として、第１設定温度及び第２設定温度の２種類の温度について、空気温度Ｔambとの関係が各々規定されている。第１設定温度及び第２設定温度は、何れも空気温度Ｔambが低下するに従って低下するが、第２設定温度の方が第１設定温度よりも低い値とされている。

次のステップ１６２において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、空気温度Ｔから空気温度Ｔaoutを減算した温度が第２所定温度Ｔth2よりも大きいか否か判定する。ステップ１６２は、現時点が除霜制御期間のうちの前期か後期かを判定しており、空気温度Ｔから空気温度Ｔaoutを減算した温度が第２所定温度Ｔth2よりも大きい場合は、現時点が除霜制御処理の前期と判定することでステップ１６２の判定が肯定される。そして、ステップ１６２の判定が肯定された場合はステップ１６４へ移行し、ステップ１６４において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、目標空気温度Ｔ_tgtに第１設定温度を設定し、ステップ１６８へ移行する。

ステップ１６８において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、目標空気温度Ｔ_tgtが空気温度Ｔainよりも高いか否か判定する。ステップ１６８の判定が否定された場合はラジエタ３２からの放熱量を増加させる必要がないので、ステップ１７２において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ＷＰ１６の回転数Ｎpに０を設定し、ステップ１８２へ移行する。

また、ステップ１６８の判定が肯定された場合はステップ１７０へ移行し、ステップ１７０において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、冷却水温Ｔw1が目標空気温度Ｔ_tgtよりも高いか否か判定する。ステップ１７０の判定が否定された場合もラジエタ３２からの放熱量を増加させる必要がないので、ステップ１７２において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ＷＰ１６の回転数Ｎpに０を設定し、ステップ１８２へ移行する。

一方、ステップ１７０の判定が肯定された場合はステップ１７４へ移行し、ステップ１７４において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ＷＰ１６が停止中か否か判定する。ステップ１７４の判定が肯定された場合はステップ１７６へ移行し、ステップ１７６において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、一例として図５に示すような始動時ＷＰ回転数マップを参照する。始動時ＷＰ回転数マップは、停止中のＷＰ１６を始動する場合の回転数Ｎpを、冷却水温Ｔw1から目標空気温度Ｔ_tgtを減算した温度と対応付けて規定したマップである。冷却水制御ＥＣＵ７２は、冷却水温Ｔw1から目標空気温度Ｔ_tgtを減算した温度と対応付けられた回転数Ｎpを始動時ＷＰ回転数マップから読み出し、ステップ１８２へ移行する。

また、ステップ１７４の判定が否定された場合はステップ１７８へ移行し、ステップ１７８において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、一例として図６に示すようなＷＰ回転数変更量マップを参照する。ＷＰ回転数変更量マップは、駆動中のＷＰ１６の回転数変更量ΔＮpを、目標空気温度Ｔ_tgtから空気温度Ｔを減算した温度偏差ΔＴと対応付けて規定したマップである。冷却水制御ＥＣＵ７２は、温度偏差ΔＴと対応付けられた回転数変更量ΔＮpをＷＰ回転数変更量マップから読み出す。ステップ１８０において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、次の(２)式に示すように、ＷＰ１６の前回の目標回転数Ｎp(n-1)に、ステップ１７８で読み出した回転数変更量ΔＮpを加算することで、ＷＰ１６の回転数Ｎpを演算する。
Ｎp＝Ｎp(n-1)＋ΔＮp …(２)

次のステップ１８２において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、電動ファン駆動部８８へ回転数(例えば固定値)を出力して電動ファン６４を逆回転させることで、ラジエタ３２を通過させて室外熱交換器５２に送風させる。ステップ１８４において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、ＷＰ駆動部８６へ回転数Ｎpを出力することでＷＰ１６を駆動させ(Ｎp≠０の場合)、バルブ駆動部９０を介して電磁弁３８を開放させる。

これにより、図７に矢印Ｃとして示すように、ＷＰ１６から排出された冷却水は、接続点１２Ｂで配管１８から配管２０,２６へ流れ、接続点１２Ｄにおいて、配管２６から配管２８への流れと配管２６から配管３０への流れとに分岐する。接続点１２Ｄで配管３０に流入した冷却水は、配管３０を流通して接続点１２Ａに到達し、接続点１２Ａで配管３０から配管１８へ流れてＷＰ１６に吸入される。また、接続点１２Ｄで配管２８に流入した冷却水は、接続点１２Ｃで配管２０からの流れと合流して配管２２へ流れ、ラジエタ３２を通過し、配管２４を流通し、接続点１２Ａで配管２４から配管１８へ流れ、ＷＰ１６に吸入される。

従って、冷却水循環路１２内に位置していた冷却水は、上記の冷却水の循環に伴ってラジエタ３２を通過する際に、ラジエタ３２から余熱が放熱される。また、逆回転された電動ファン６４により、図７に矢印Ｂとして示すように、ラジエタ３２を通過させて室外熱交換器５２に送風され、この送風はラジエタ３２で加熱されて室外熱交換器５２に供給される。これにより、室外熱交換器５２の除霜が行われる。

ステップ１８６において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、空気温度Ｔaoutから空気温度Ｔを減算した値が所定値未満になったか否かを判定する。ステップ１８６では、除霜制御の終了を判定しており、判定が肯定された場合はステップ１５８に戻り、ステップ１８６の判定が肯定される迄ステップ１５８〜ステップ１８６を繰り返す。この除霜制御期間のうちの前期は室外熱交換器５２の霜が融けていないので、ラジエタ３２を通過して室外熱交換器５２に供給される空気の温度が比較的高くても、室外熱交換器５２を通過した空気に含まれる水分は増えにくく、水蒸気の発生が抑制される。

また、除霜制御を開始してから或る程度の時間が経過すると、空気温度Ｔから空気温度Ｔaoutを減算した温度が第２所定温度Ｔth2以下になることで、現時点が除霜制御処理の後期と判定することでステップ１６２の判定が否定される。そして、ステップ１６２の判定が否定された場合はステップ１６６へ移行し、ステップ１６６において、冷却水制御ＥＣＵ７２は、目標空気温度Ｔ_tgtに第２設定温度を設定し、ステップ１６８へ移行する。

このように、冷却水制御ＥＣＵ７２は、除霜制御の後期には目標空気温度Ｔ_tgtを低下させる。これにより、除霜制御の後期には室外熱交換器５２の霜が融けて水分が蒸発し易い状態になっていたとしても、室外熱交換器５２を通過した空気に含まれる水分の増加が抑制され、水蒸気の発生が抑制される。

そして、冷却水制御ＥＣＵ７２は、空気温度Ｔaoutから空気温度Ｔを減算した値が所定値未満になると、ステップ１８６の判定が肯定され、ＷＰ１６及び電動ファン６４の駆動を停止して除霜制御処理を終了する。

なお、上記では車両の発熱体の一例としてエンジン１４を説明したが、これに限定されるものではなく、発熱体は電気自動車におけるバッテリであってもよいし、燃料電池車における燃料電池スタックであってもよい。

１０ 車両用熱管理システム(車両用熱管理装置)
１２ 冷却水循環路
１６ ウォータポンプ
３２ ラジエタ
３４ 空気温度センサ(検出部)
５２ 室外熱交換器
７２ 冷却水制御ＥＣＵ(除霜制御部)
８６ ウォータポンプ駆動部
８８ 電動ファン駆動部

Claims (1)

1. ラジエタを含む冷却水循環路に冷却水を循環させるポンプと、
   前記ラジエタを通過させて車両の空調装置の室外熱交換器に送風する送風部と、
   前記ラジエタを通過した空気の温度を検出する検出部と、
   前記室外熱交換器の推定着霜量が所定値以上の場合に、前記送風部による送風を行わせると共に、前記検出部によって検出された温度が目標温度になるように、前記ポンプによる冷却水の循環を制御する除霜制御を開始し、除霜制御の後期に前記目標温度を低下させる除霜制御部と、
   を含む車両用熱管理装置。