(57)【要約】【課題】ラジエータ等における熱衝撃を低減する。【解決手段】冷媒から車外空気へと放熱させるラジエータ５５に第１ポンプ５１によって冷媒を循環させる第１冷媒ループ６１と、外部から熱を受ける熱交換器１２に第２ポンプ５６によって冷媒を循環させる第２冷媒ループ６２と、第１冷媒ループ６１と第２冷媒ループ６２とを接続することで第１ポンプ５１の吐出流量と第２ポンプ５６の吐出流量との和がラジエータ５５における通過流量となる接続流路６３と、接続流路６３を開放又は遮断する流路切換手段５９と、第２冷媒ループ６２の冷媒温度が所定温度を超えた場合、流路切換手段５９によって接続流路６３を開放し、第２ポンプ５６の吐出流量を第１ポンプ５１の吐出流量より小さくする制御手段７３と、を備えることを特徴とする冷媒流量制御システム７０。【選択図】図２
2014036530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒から車外空気へと放熱させるラジエータに第１ポンプによって冷媒を循環させる第１冷媒ループと、
外部から熱を受ける熱交換器に第２ポンプによって冷媒を循環させる第２冷媒ループと、
前記第１冷媒ループと前記第２冷媒ループとを接続することで前記第１ポンプの吐出流量と前記第２ポンプの吐出流量との和が前記ラジエータにおける通過流量となる接続流路と、
前記接続流路を開放又は遮断する流路切換手段と、
前記第２冷媒ループの冷媒温度が所定温度を超えた場合、前記流路切換手段によって前記接続流路を開放し、前記第２ポンプの吐出流量を前記第１ポンプの吐出流量より小さくする制御手段と、
を備えることを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の冷媒流量制御システムであって、
前記制御手段は、前記第１冷媒ループの冷媒温度と前記第２冷媒ループの冷媒温度との差が大きいほど前記第２ポンプの吐出流量を小さくする、
ことを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷媒流量制御システムであって、
前記制御手段は、前記流路切換手段によって前記接続流路を開放して前記第２ポンプの吐出流量を前記第１ポンプの吐出流量より小さくした後、前記第１冷媒ループの冷媒温度と前記第２冷媒ループの冷媒温度との差が小さくなるのに応じて前記第２ポンプの吐出流量を大きくしていく、
ことを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の冷媒流量制御システムであって、
前記第２冷媒ループは、冷媒を加熱する電気ヒータと、前記電気ヒータの温度が所定温度を超えた時、前記電気ヒータへの電力供給を遮断する温度ヒューズと、を含み、
前記所定温度は、前記温度ヒューズの劣化が生じる温度より低い値に設定される、
ことを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の冷媒流量制御システムであって、
前記制御手段は、前記流路切換手段によって前記接続流路を開放した場合に、前記第２ポンプの吐出流量が大きいほど前記第１ポンプの回転速度を高くする、
ことを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の冷媒流量制御システムであって、
前記第１冷媒ループは、車両駆動用のモータの熱を前記ラジエータから放出することで前記モータを冷却するモータ冷却用ループであり、
前記第２冷媒ループは、前記熱交換器によって加熱された冷却水の熱を車室内への送風空気を加熱するヒータコアから放熱することで車室内温度を調節する車両空調用ループである、
ことを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項７】
冷媒から車外空気へと放熱させるラジエータに第１ポンプによって冷媒を循環させる第１冷媒ループと、
外部から熱を受ける熱交換器に第２ポンプによって冷媒を循環させる第２冷媒ループと、
前記第１冷媒ループと前記第２冷媒ループとを接続することで前記第１ポンプの吐出流量と前記第２ポンプの吐出流量との和が前記ラジエータにおける通過流量となる接続流路と、
前記接続流路を開放又は遮断する流路切換手段と、
前記第１冷媒ループの冷媒温度と前記第２冷媒ループの冷媒温度との差が所定温度差を超えた場合、前記流路切換手段によって前記接続流路を開放し、前記第２ポンプの吐出流量を前記第１ポンプの吐出流量より小さくする制御手段と、
を備えることを特徴とする冷媒流量制御システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の冷媒流量制御システムを備えたことを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒流量制御システム及び空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される熱源から発生する熱を回収し、ラジエータを介して車外へ放熱させるとともに、ヒータコアを介して車室内への送風空気に放熱させる冷却水回路が知られている。
【０００３】
特許文献１には、エンジンの冷却水回路にラジエータ及びヒータコアが接続され、さらにヒートポンプサイクルのコンデンサが接続されることが開示されている。これにより、エンジンが発生する熱及びヒートポンプサイクルから伝達される熱がラジエータ及びヒータコアから放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２１３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、エンジンの暖機が促進されるものの、エンジンの暖機が終了して、加熱された冷却水をラジエータによって放熱させる際には、ラジエータに高熱の冷却水が急に流れ込んでしまう。
【０００６】
その結果、流体が流れ込む前のラジエータの温度と流れ込んだ後のラジエータの温度との温度差が大きくなるため、ラジエータに熱衝撃が生じる恐れがある。
【０００７】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ラジエータ等における熱衝撃を低減することが可能な冷媒流量制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様によれば、冷媒から車外空気へと放熱させるラジエータに第１ポンプによって冷媒を循環させる第１冷媒ループと、外部から熱を受ける熱交換器に第２ポンプによって冷媒を循環させる第２冷媒ループと、第１冷媒ループと第２冷媒ループとを接続することで第１ポンプの吐出流量と第２ポンプの吐出流量との和がラジエータにおける通過流量となる接続流路と、接続流路を開放又は遮断する流路切換手段と、第２冷媒ループの冷媒温度が所定温度を超えた場合、流路切換手段によって接続流路を開放し、第２ポンプの吐出流量を第１ポンプの吐出流量より小さくする制御手段と、を備えることを特徴とする冷媒流量制御システムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によれば、第２冷媒ループの冷媒温度が所定温度を超えて第１冷媒ループと第２冷媒ループとが接続された場合に第２ポンプの吐出流量が第１ポンプの吐出流量より小さく設定されるので、ラジエータにおける通過流量のうち第２冷媒ループの高温の冷媒の割合が低下する。よって、ラジエータを通過する冷媒の急激な温度上昇を抑制することができるので、ラジエータの熱衝撃を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る冷媒流量制御システムを備えた熱管理システムを示している。
【図２】本発明の実施形態に係る冷媒流量制御システムの全体構成を示している。
【図３Ａ】独立制御時における冷媒流量制御システムの作動状態を示している。
【図３Ｂ】協調制御時における冷媒流量制御システムの作動状態を示している。
【図４】コントローラの処理内容を示したフローチャートである。
【図５Ａ】独立制御時に参照する第１ウォータポンプの回転速度と吐出流量との関係を規定したグラフである。
【図５Ｂ】独立制御時に参照する第２ウォータポンプの回転速度と吐出流量との関係を示したグラフである。
【図６Ａ】協調制御時に参照するグラフであり、第１ウォータポンプの回転速度と吐出流量との関係を示すとともに、第２ウォータポンプの吐出流量が第１ウォータポンプの１／３の吐出流量となるような第２ウォータポンプの回転速度を示したグラフである。
【図６Ｂ】協調制御時に参照するグラフであり、第１ウォータポンプの回転速度と吐出流量との関係を示すとともに、第２ウォータポンプの吐出流量が第１ウォータポンプの２／３の吐出流量となるような第２ウォータポンプの回転速度を示したグラフである。
【図６Ｃ】協調制御時に参照するグラフであり、第１ウォータポンプの回転速度と吐出流量との関係を示すとともに、第２ウォータポンプの吐出流量が第１ウォータポンプの吐出流量となるような第２ウォータポンプの回転速度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る冷媒流量制御システム７０を備えた熱管理システム１００を示している。
【００１３】
熱管理システム１００は、冷媒サイクル１０と、低水温サイクル３０と、高水温サイクル５０と、を備える。
【００１４】
冷媒サイクル１０は、冷媒（例えばＨＦＣ１３４ａなど）を、コンプレッサ１１、水コンデンサ１２、膨張弁１３、及びエバポレータ１４の順に循環させる冷凍サイクルを構成する冷媒回路である。
【００１５】
コンプレッサ１１は、電動モータによって駆動され、冷媒ガスを圧縮して高温高圧の圧縮冷媒ガスを吐出する。水コンデンサ１２は、冷媒サイクル１０を流れる冷媒と高水温サイクル５０を流れる冷却水との間で熱交換を行う熱交換器である。膨張弁１３は、高圧の液体冷媒を膨張させて低圧の液体冷媒とする。エバポレータ１４は、液体冷媒と車室内空気との間で熱交換を行って、車室内空気の熱を吸収することで車室内空気を冷却し、液体冷媒を蒸発させて冷媒ガスとする。
【００１６】
冷媒サイクル１０はさらに、エバポレータ１４と並列に設けられるチラー１５及び膨張弁１６に冷媒を流す流路を備える。チラー１５は、冷媒サイクル１０を流れる冷媒と低水温サイクル３０を流れる冷却水との間で熱交換を行う熱交換器である。膨張弁１６は、高圧の液体冷媒を膨張させて低圧の液体冷媒とする。
【００１７】
冷媒サイクル１０はさらに、エバポレータ１４への冷媒流路を開閉可能なエバ電磁弁１７と、チラー１５への冷媒流路を開閉可能なチラー電磁弁１８と、を備える。
【００１８】
低水温サイクル３０は、冷却水（例えば不凍液など）を、バッテリポンプ３１、電気ヒータ３２、ウォータジャケット３３、チラー１５の順に循環させる。
【００１９】
バッテリポンプ３１は、冷却水を電気ヒータ３２へと送出する。電気ヒータ３２は、例えばＰＴＣヒータなどであり、バッテリ３４から供給される電力によって発熱して冷却水を加熱する。ウォータジャケット３３は、冷却水とバッテリ３４との間で熱交換を行う熱交換器であり、バッテリモジュールとの接触面積が大きくなるようにバッテリ３４に隣接して設けられる。バッテリ３４は、車両駆動用のモータ５４に供給する電力を蓄電し、バッテリ３４と外気との間の断熱性を確保できる断熱構造となっている。チラー１５は、低水温サイクル３０の冷却水と冷媒サイクル１０の冷媒との間で熱交換を行う熱交換器である。
【００２０】
高水温サイクル５０は、冷却水（例えば不凍液など）を第１ウォータポンプ５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、インバータ５３、モータ５４、ラジエータ５５の順に循環させて、コンバータ等を冷却して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、インバータ５３及びモータ５４から吸熱した熱をラジエータ５５で放熱させるモータループ６１と、冷却水を第２ウォータポンプ５６、水コンデンサ１２、電気ヒータ５７、ヒータコア５８の順に循環させるヒータループ６２と、を備える。
【００２１】
モータループ６１とヒータループ６２とは、接続通路６３を介して相互に接続される。すなわち、接続通路６３は、ヒータループ６２の第２ウォータポンプ下流側とモータループ６１のモータ下流側とを接続するとともに、モータループ６１の第１ウォータポンプ上流側とヒータループ６２の水コンデンサ上流側とを接続している。接続通路６３によるモータループ６１及びヒータループ６２間の連通状態は、第２ウォータポンプ下流側に設けられる三方弁５９によって切り換え制御される。
【００２２】
第１ウォータポンプ５１は、冷却水をＤＣ／ＤＣコンバータ５２へと送出する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、バッテリ３４から供給された電力を例えば１２Ｖに降圧し、駆動系（モータ５４、インバータ５３など）とは異なる電源系統（サブバッテリなど）へ出力する。インバータ５３は、車両の要求駆動力に応じてバッテリ３４の直流電力を交流電力に変換してモータ５４へと供給する。モータ５４は、車両駆動用の電動モータであり、バッテリ３４からの電力供給を受けて車両を駆動する。ラジエータ５５は、冷却水と車室外空気との間で熱交換を行って、冷却水の熱を車室外へと放出することで冷却水を冷却する。
【００２３】
第２ウォータポンプ５６は、冷却水を水コンデンサ１２へと送出する。電気ヒータ５７は、例えばシーズヒータなどであり、バッテリ３４から供給される電力によって発熱して冷却水を加熱する。ヒータコア５８は、冷却水と車室内空気との間で熱交換を行って、冷却水の熱を車室内へと放出することで車室内空気を加熱し、冷却水を冷却する。
【００２４】
以上のように、冷媒流量制御システム７０を備えた熱管理システム１００は、冷媒サイクル１０、低水温サイクル３０、高水温サイクル５０、の３つのサイクルから構成され、各サイクル間で熱の伝達が行われる。
【００２５】
さらに、高水温サイクル５０のラジエータ５５は、車両走行時の走行風を受ける位置に配設される。これにより、走行中は走行風によってラジエータ５５からの放熱を行うことが可能である。また、電動ファンを設けてラジエータ５５からの放熱を強制的に行うことも可能である。
【００２６】
一方、車室内の温度を調整する空調装置（ＨＶＡＣ）は、ブロアファン１９、エバポレータ１４、ミックスドア２０、及びヒータコア５８を備える。
【００２７】
ブロアファン１９によって、車室内の空気又は外気から選択的に取り入れられた空気は、エバポレータ１４によって冷却され、ミックスドア２０の開度に応じて再加熱された後、車室内への吹き出し口から車室内へと吹き出される。
【００２８】
空調装置に取り入れる空気を外気導入とするか内気循環とするかは、空調装置の最上流部に設けられるインテークドアの開度に応じて切り換えられる。ミックスドア２０の開度は、設定温度や日射量センサの検出値などに基づいて設定される目標吹き出し温度に応じて設定される。車室内への吹き出し口であるデフ吹き出し口、ベント吹き出し口、及びフット吹き出し口の吹き出し割合は、各吹き出し口の開度を調整するデフドア、ベントドア、フットドアの開度によって調整される。
【００２９】
次に、冷媒流量制御システム７０について図２を参照して説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係る冷媒流量制御システム７０の全体構成を示す図である。
【００３１】
冷媒流量制御システム７０は、熱管理システム１００の高水温サイクル５０と、モータループ６１におけるラジエータ下流側の冷却水温度を検出するラジエータ水温センサ７１と、ヒータループ６２におけるヒータコア上流側の冷却水温度を検出するヒータ水温センサ７２と、コントローラ７３と、を備える。
【００３２】
コントローラ７３は、ラジエータ水温センサ７１の検出値Ａ及びヒータ水温センサ７２の検出値Ｂに基づいて第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａ及び第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂ並びに三方弁５９の切り換え位置を制御する。
【００３３】
三方弁５９は、下向き位置及び左向き位置の２つの切り換え位置の間で切り換え可能である。三方弁５９が下向き位置にある場合、モータループ６１とヒータループ６２とにはそれぞれ独立して冷却水が循環し（図３Ａ）、三方弁５９が左向き位置にある場合、モータループ６１とヒータループ６２とが合流して冷却水が循環する（図３Ｂ）。
【００３４】
図３Ａに示すように、三方弁５９が下向き位置にある場合、第１ウォータポンプ５１から吐出された冷却水はすべてラジエータ５５に流れ、第２ウォータポンプ５６から吐出された冷却水はラジエータ５５に流れない。つまり、ラジエータ５５を流れる冷却水量は、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａと等しくなる。
【００３５】
次に、三方弁５９が左向き位置の場合について説明する。この場合においては、モータループ６１とヒータループ６２との間で冷却水が流通可能となるため、一方のループ内の流量が他方のループ内の流量よりも極端に小さいと、流量の小さいループでは、冷却水が逆流する恐れがある。
【００３６】
そこで、本実施形態では、コントローラ７３が、第１ウォータポンプ５１から吐出された冷却水はすべてラジエータ５５に流れ、第２ウォータポンプ５６から吐出された冷却水もすべてラジエータ５５に流れるように、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑａ、Ｑｂを制御する。つまり、図３Ｂに示すように、ラジエータ５５を流れる冷却水量を、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａと第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂとの和Ｑａ＋Ｑｂとなるようにする。
【００３７】
次に、冷媒流量制御システム７０のコントローラ７３で行われる処理内容について図４を参照しながら説明する。
【００３８】
ステップＳ１においてコントローラ７３は、三方弁５９を下向き位置に切り換え、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度を独立制御する。第１ウォータポンプ５１の回転速度は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、インバータ５３、及びモータ５４の冷却要求に基づいて決定される。また、第２ウォータポンプ５６の回転速度は、車室内空調要求に基づいて決定される。
【００３９】
次いで、コントローラ７３は、図５Ａのグラフと、上記のように決定された第１ウォータポンプ５１の回転速度とに基づいて、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａを推定（算出）する。図５Ａのグラフは、第１ウォータポンプ５１の回転速度が高くなるほど、吐出流量ａが大きくなるように規定される。
【００４０】
また、コントローラ７３は、図５Ｂのグラフと、上記のように決定された第２ウォータポンプ５６の回転速度とに基づいて、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂを推定（算出）する。図５Ｂのグラフは、第２ウォータポンプ５６の回転速度が高くなるほど、吐出流量ｂが大きくなるように規定される。
【００４１】
図５Ａ及び図５Ｂのグラフを比較すると、図５Ａのグラフの方が傾きが小さく規定されているが、これはモータループ６１の方がヒータループ６２より冷却水の流れに対して抵抗となる部材が多く設けられているからである。したがって、上記グラフの傾きは、冷却水の流れに対する抵抗並びに第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の容量に応じて予め規定される。
【００４２】
ステップＳ２においてコントローラ７３は、ヒータ水温センサ７２の検出値Ｂが７０℃以上であることを判定する。検出値Ｂが７０℃以上であると判定されると処理がステップＳ３へ進み、７０℃以上であると判定されない場合は処理がステップＳ１へ戻る。本実施形態では、水コンデンサ１２が吸熱した熱が余剰となった場合に、ヒータ水温センサ７２の検出値Ｂが７０℃以上となる。
【００４３】
本ステップにおける判定の閾値である７０℃は、ヒータループ６２の電気ヒータ５７に設けられる温度ヒューズ７４の劣化を防止できる程度の値に設定される。本実施形態では、７０℃に設定したが、温度ヒューズ７４の構造等によって適宜設定できる。温度ヒューズ７４は、電気ヒータ５７の温度が異常温度まで上昇すると電力供給を遮断するために設けられており、温度ヒューズ７４が劣化すると異常温度に達した際の動作レスポンスが悪化する可能性がある。そこで、ヒータループ６２の冷却水の温度が温度ヒューズ７４の劣化が生じる可能性のある温度に達したことを本ステップにおいて判定し、判定が成立した場合にはヒータループ６２の冷却水温度を低下させるべく以下の処理を行う。
【００４４】
ステップＳ３においてコントローラ７３は、ヒータ水温センサ７２の検出値Ｂとラジエータ水温センサ７１の検出値Ａとの差が５０℃以上であるか否かを判定する。差が５０℃以上であると判定されると処理がステップＳ５へ進み、判定されない場合は処理がステップＳ４へ進む。
【００４５】
ステップＳ４においてコントローラ７３は、ヒータ水温センサ７２の検出値Ｂとラジエータ水温センサ７１の検出値Ａとの差が２０℃より大きいか否かを判定する。差が２０℃より大きいと判定されると処理がステップＳ６へ進み、判定されない場合は処理がステップＳ７へ進む。
【００４６】
つまり、ステップＳ３及びＳ４において、ヒータループ６２の冷却水とモータループ６１の冷却水との温度差が大きい場合には処理がＳ５へ進み、温度差が小さくなるのに従って処理がＳ６、Ｓ７へと進むことになる。
【００４７】
ステップＳ５においてコントローラ７３は、三方弁５９を左向き位置に切り換え、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａがａとなり、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂが第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａの１／３となるように（ｂ＝１／３×ａ）、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度を協調制御する。ここで、ステップＳ５において決定される第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂは、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａよりも小さく、かつ、ヒータループ６２内を冷却水が逆流しない程度の大きさであれば特に限定されない。例えば、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂが第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａの１／５となるように第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度を協調制御してもよい。
【００４８】
以下、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の協調制御について説明する。協調制御とは、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６が目標とする吐出流量を実現するために必要なそれぞれの回転速度を、予め規定したグラフ（図６Ａ〜図６Ｃ）を参照して設定し、設定された回転速度となるように各ウォータポンプ５１、５６を制御することである。
【００４９】
図６Ａのグラフは、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａと第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂとの関係をｂ＝１／３×ａとするために必要な第１ウォータポンプ５１の回転速度（実線）及び第２ウォータポンプの回転速度（破線）を規定している。実線及び破線のグラフにおける横軸は、いずれも第１ウォータポンプの吐出流量Ｑａである。
【００５０】
第１ウォータポンプ５１の回転速度は、図６Ａのグラフ（実線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。また、第２ウォータポンプの回転速度は、図６Ａのグラフ（破線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。
【００５１】
この場合、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６を設定された回転速度でそれぞれ駆動させると、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａはａとなり、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂはａ×１／３となる。
【００５２】
ここで、図６Ａの実線と図５Ａとを比較すると、図６Ａの実線の傾きの方が大きくなっている。この点について説明すると、ステップＳ５では、モータループ６１のラジエータ５５に、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに加えて、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂが流れ込むので、モータループ６１内の抵抗が増大する。したがって、ステップＳ５において第１ウォータポンプ５１が所望の吐出流量ａを維持するためには、ステップＳ１で決定された回転速度よりも高い回転速度が必要となる。この点については、後述するステップＳ６及びＳ７においても同様である。
【００５３】
ステップＳ６においてコントローラ７３は、三方弁５９を左向き位置に切り換え、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａがａとなり、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂがｂ＝２／３×ａとなるように、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度を協調制御する。
【００５４】
第１ウォータポンプ５１の回転速度は、図６Ｂのグラフ（実線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。また、第２ウォータポンプの回転速度は、図６Ｂのグラフ（破線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。
【００５５】
この場合、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６を設定された回転速度でそれぞれ駆動させると、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａはａとなり、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂはａ×２／３となる。
【００５６】
図６Ｂのグラフは、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａが大きいほど第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度が高くなるように規定される。また、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａは、図６Ａのグラフを参照するステップＳ５と同一の値であるが、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂが１／３×ａから２／３×ａへと増大するのにしたがって、モータループ６１内の抵抗が大きくなる。このため、第１ウォータポンプ５１が同一の吐出流量ａを維持するためには、ステップＳ５の場合と比較して第１ウォータポンプ５１の回転速度を上げる必要がある。そこで、図６Ｂのグラフ（実線）は、傾きが図６Ａのグラフ（実線）より大きくなるように規定される。
【００５７】
同様に、第１ウォータポンプ５１の回転速度の上昇に伴って、第２ウォータポンプ５６の吐出流量２／３×ａを実現するためには図６Ａの場合よりも第２ウォータポンプ５６の回転速度を上げる必要がある。そこで、図６Ｂのグラフ（破線）は、傾きが図６Ａのグラフ（破線）より大きくなるように規定される。
【００５８】
ステップＳ７においてコントローラ７３は、三方弁５９を左向き位置に切り換え、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａがａとなり第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂがｂ＝３／３×ａとなるように第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度を協調制御する。
【００５９】
第１ウォータポンプ５１の回転速度は、図６Ｃのグラフ（実線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。また、第２ウォータポンプの回転速度は、図６Ｃのグラフ（破線）を参照して、ステップＳ１において決定された第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａに対応する値に設定される。
【００６０】
この場合、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６を設定された回転速度でそれぞれ駆動させると、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａはａとなり、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂはａ×３／３となる。
【００６１】
図６Ｃのグラフは、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａが大きいほど第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６の回転速度が高くなるように規定される。また、第１ウォータポンプ５１の吐出流量ａは、図６Ｂのグラフを参照するステップＳ５と同一の値であるが、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂが２／３×ａから３／３×ａへと増大するのにしたがって、モータループ６１内の抵抗が大きくなる。このため、第１ウォータポンプ５１が同一の吐出流量ａを維持するためには、ステップＳ６の場合と比較して第１ウォータポンプ５１の回転速度を上げる必要がある。そこで、図６Ｃのグラフ（実線）は、傾きが図６Ｂのグラフ（実線）より大きくなるように規定される。
【００６２】
同様に、第１ウォータポンプ５１の回転速度の上昇に伴って、第２ウォータポンプ５６の吐出流量３／３×ａを実現するためには図６Ｂの場合よりも第２ウォータポンプ５６の回転速度を上げる必要がある。そこで、図６Ｃのグラフ（破線）では、傾きが図６Ｃのグラフより大きくなるように規定される。
【００６３】
ここで、本実施形態では、ステップＳ７において、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂをｂ＝３／３×ａとしたが、ラジエータ５５による放熱を促進させるために、第２ウォータポンプ５６の吐出流量ｂをａより大きくしてもよい。
【００６４】
ステップＳ８においてコントローラ７３は、ヒータ水温センサ７２の検出値Ｂが５０℃以下であることを判定する。検出値Ｂが５０℃以下であると判定されると処理がステップＳ１へ戻り、５０以下であると判定されない場合は処理がステップＳ３へ戻る。
【００６５】
ここで、本実施形態では、所定時間ごとにステップＳ１〜Ｓ８のフローが繰り返し行われる。すなわち、検出値Ｂが７０℃以上であることが検出されるとステップＳ２からステップＳ３へ進み、検出値Ｂと検出値Ａとの差が５０℃以上か否かを判定する。ステップＳ３において、検出値Ｂと検出値Ａとの差が５０℃以上であると判定されると、ステップＳ５に進む。
【００６６】
次いで、所定時間経過後にステップＳ８において検出値Ｂが５０℃以下であるか否かを判定し、５０℃を超えていれば、ステップＳ３に戻る。
【００６７】
そして、戻ったステップＳ３において、検出値Ｂと検出値Ａとの差が５０℃未満の状態であると判定されると、ステップＳ４へ進み。検出値Ｂと検出値Ａとの差が２０℃よりも大きいか否かを判定する。２０℃よりも大きければ、ステップＳ６に進む。これにより、第２ウォータポンプ５６の吐出流量（ｂ＝２／３×ａ）が、ステップＳ５のときの吐出流量（ｂ＝１／３×ａ）よりも大きくなる。
【００６８】
次いで、ステップＳ８を介してステップＳ３に戻り、検出値Ｂと検出値Ａとの差が５０℃未満の状態であると判定されると、ステップＳ４に進み、検出値Ｂと検出値Ａとの差が２０℃よりも大きいか否かを判定する。２０℃以下であれば、ステップＳ７に進む。これにより、第２ウォータポンプ５６の吐出流量（ｂ＝３／３×ａ）が、ステップＳ６のときの吐出流量（ｂ＝２／３×ａ）よりも大きくなる。
【００６９】
すなわち、検出値Ｂが７０℃以上であることが検出されると、通常は時間の経過とともに、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂが徐々に増大するようになっている。これにより、ヒータループ６２の熱が余剰となった場合に、ラジエータ５５における熱衝撃を低減させつつ、ラジエータ５５からの放熱を促進させることができる。
【００７０】
本ステップにおける判定の閾値である５０℃は、ステップＳ２における判定に使用した閾値である７０℃より低く、かつ三方弁５９の切り換えが頻繁に生じることを防止できる程度の値であるとともに、極端に暖房性能を低下させない値に設定される。このため、これらの要求を満たす温度であれば、特に５０℃には限定されない。
【００７１】
以上の制御をまとめると、ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃に達するまでは、モータループ６１及びヒータループ６２が互いに独立するように三方弁５９が制御され、第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６がそれぞれ独立制御される。その後、ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃に達すると、三方弁５９が切り替えられ、モータループ６１及びヒータループ６２が合流して冷却水が循環する。この時、モータループ６１及びヒータループ６２の冷却水温度の差が大きいほど、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂを小さくするように第１ウォータポンプ５１及び第２ウォータポンプ５６が協調制御される。これにより、ラジエータ５５に流れる冷却水温度の急激な上昇が抑制される。
【００７２】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００７３】
ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃以上となって三方弁５９が切り替えられ、モータループ６１とヒータループ６２とが接続された場合に、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂが第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａより小さく設定されるので、ラジエータ５５における通過流量のうちモータループ６１の高温の冷却水の割合が低下する。よって、ラジエータ５５を通過する冷却水の急激な温度上昇を抑制することができるので、ラジエータ５５の熱衝撃を防止することができる。また、ヒータループ６２に、比較的冷たいモータループ６１の冷却水が急に流れることが抑制されるため、暖房性能の低下も抑制される。
【００７４】
さらに、ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃以上となった場合に、モータループ６１及びヒータループ６２の冷却水温度の差が大きいほど第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂを小さく設定するので、モータループ６１及びヒータループ６２が合流してラジエータ５５に流れる冷却水温度の急激な温度上昇を抑制して、ラジエータ５５の熱衝撃をより確実に防止することができる。
【００７５】
さらに、ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃以上となって三方弁５９が切り替えられた後、モータループ６１及びヒータループ６２の冷却水温度の差が時間の経過とともに小さくなるのに応じて第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂを大きくしていくので、ヒータループ６２の熱が余剰となった場合に、ラジエータ５５における熱衝撃を低減させつつ、ラジエータ５５からの放熱を促進させることができる。
【００７６】
さらに、ヒータループ６２の冷却水をラジエータ５５に流すように三方弁５９を切り換えることを判定する閾値が、電気ヒータ５７の温度ヒューズ７４の劣化が生じない程度の温度に設定されるので、電気ヒータ５７の故障時における温度ヒューズ７４の動作レスポンスが低下することを防止することができる。
【００７７】
さらに、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂが大きいほど第１ウォータポンプ５１の回転速度を高く設定するので、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂの増大に伴うモータループ６１内の抵抗の増加にかかわらず、第１ウォータポンプ５１の吐出流量Ｑａを一定に維持することができる。
【００７８】
さらに、モータループ６１は車両駆動用のモータ５４の熱をラジエータ５５から放出するモータ冷却用のループであり、ヒータループ６２は水コンデンサ１２が吸熱した熱と電気ヒータ５７が発熱した熱をヒータコア５８から放出して車室内への送風空気を加熱する車両空調用ループであるので、ヒータループ６２の冷却水温度が７０℃未満である場合にはモータ冷却用の冷却水と車両空調用冷却水との温度を独立して制御することができる。よって、モータ５４の冷却性能及び車両の空調性能を発揮しながら、ヒータループ６２の熱が余剰となった場合にのみラジエータ５５から外部放熱することができ、車両の熱管理を効率良く行うことができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８０】
例えば、上記実施形態では、ステップＳ２においてヒータ水温センサ７２の検出値Ｂが７０℃以上であることを判定しているが、これに代えて、ラジエータ水温センサ７１の検出値Ａとヒータ水温センサ７２の検出値Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が許容上限温度差（例えば５０℃）を超えたことを判定するようにしてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様にラジエータ５５を通過する冷却水の急激な温度上昇を抑制することができるので、ラジエータ５５の熱衝撃を防止することができる。
【００８１】
また、上述した実施形態では、ラジエータ水温センサ７１の検出値Ａとヒータ水温センサ７２の検出値Ｂとの差（Ｂ−Ａ）に応じて、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂのパターンを３つ（ステップＳ５〜Ｓ７）に分けて制御したが、特に限定されない。例えば、第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂを、１／５×ａ、２／５×ａ、３／５×ａ、４／５×ａ及び５／５×ａといったように５パターンで制御してもよい。あるいは、ラジエータ水温センサ７１の検出値Ａとヒータ水温センサ７２の検出値Ｂとの差（Ｂ−Ａ）に応じて、リニアに第２ウォータポンプ５６の吐出流量Ｑｂを増大させてもよい。
【００８２】
さらに、低水温サイクル３０及び高水温サイクル５０の冷却水は不凍液を例に挙げて説明したが、その他の冷媒、例えばオイルなどを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１２  水コンデンサ（熱交換器）
５１  第１ウォータポンプ（第１ポンプ）
５４  モータ
５５  ラジエータ
５６  第２ウォータポンプ（第２ポンプ）
５７  電気ヒータ
５８  ヒータコア
５９  三方弁（流路切換手段）
６１  モータループ（第１冷媒ループ）
６２  ヒータループ（第２冷媒ループ）
６３  接続通路（接続流路）
７３  コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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