(57)【要約】【課題】エンジンを冷却する冷却回路と冷却対象機器を冷却する冷却回路とを接続可能な車両用熱管理システムの構成を簡素化する。【解決手段】第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との接続状態を切り替える切替手段４７と、エンジン用冷却回路４０と第１冷却回路Ｃ１とを連通させる第１連通手段４８とを備え、エンジン用冷却回路４０は、熱媒体がエンジン用ポンプ４２、エンジン４３に形成されたエンジン冷却流路４３ａ、およびエンジン用ラジエータ４４を循環して流れる循環流路４１と、熱媒体がエンジン用ラジエータ４４をバイパスして循環するように循環流路４１に接続されたラジエータバイパス流路４５とを有し、切替手段４７は、第１冷却回路Ｃ１とラジエータバイパス流路４５との接続状態を切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（４３）を冷却する熱媒体が循環するエンジン用冷却回路（４０）と、
前記エンジン用冷却回路（４０）に配置され、前記熱媒体を吸入して吐出するエンジン用ポンプ（４２）と、
前記エンジン用冷却回路（４０）に配置され、前記熱媒体が持つ熱を外気に放熱するエンジン用ラジエータ（４４）と、
冷却対象機器（３４）を冷却する熱媒体が循環する第１冷却回路（Ｃ１）と、
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）と、
前記第１冷却回路（Ｃ１）と前記エンジン用冷却回路（４０）との接続状態を切り替える切替手段（４７、６０、６５）と、
前記エンジン用冷却回路（４０）と前記第１冷却回路（Ｃ１）とを連通させる第１連通手段（４８）とを備え、
前記エンジン用冷却回路（４０）は、前記熱媒体が前記エンジン用ポンプ（４２）、前記エンジン（４３）に形成されたエンジン冷却流路（４３ａ）、および前記エンジン用ラジエータ（４４）を循環して流れる循環流路（４１）と、前記熱媒体が前記エンジン用ラジエータ（４４）をバイパスして循環するように前記循環流路（４１）に接続されたラジエータバイパス流路（４５）とを有し、
前記切替手段（４７、６０、６５）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）と前記ラジエータバイパス流路（４５）との接続状態を切り替えることを特徴とする車両用熱管理システム。
【請求項２】
前記切替手段（４７、６０）は、前記ラジエータバイパス流路（４５）の途中、および前記第１冷却回路（Ｃ１）の途中に配置されており、
前記切替手段（４７、６０）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）と前記ラジエータバイパス流路（４５）とが接続されない非接続モードと、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（４７、６０）に至る部位と前記ラジエータバイパス流路（４５）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入側から前記切替手段（４７、６０）に至る部位とが接続される第１接続モードとに切り替え可能になっており、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱管理システム。
【請求項３】
前記エンジン冷却流路（４３ａ）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン用ラジエータ（４４）に至る部位に配置されており、
前記ラジエータバイパス流路（４５）は、前記エンジン冷却流路（４３ａ）から流出した前記熱媒体が前記エンジン用ラジエータ（４４）をバイパスして前記エンジン用ポンプ（４２）に吸入されるように前記循環流路（４１）に接続されており、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン冷却流路（４３ａ）に至る部位、または前記エンジン冷却流路（４３ａ）から分岐されている流路（７０）の途中に接続されており、
前記切替手段（４７、６０）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（４７、６０）に至る部位と、前記ラジエータバイパス流路（４５）のうち前記エンジン冷却流路（４３ａ）の熱媒体出口側から前記切替手段（４７、６０）に至る部位とが接続される第２接続モードに切り替え可能になっており、
前記切替手段（４７、６０）が前記第２接続モードに切り替えることによって、前記第１ポンプ（１１）から吐出された前記熱媒体が前記ラジエータバイパス流路（４５）、前記エンジン冷却流路（４３ａ）、前記第１連通手段（４８）の順に流れて前記第１冷却回路（Ｃ１）に流入して前記第１ポンプ（１１）に吸入されることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱管理システム。
【請求項４】
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体が持つ熱を外気に放熱する第１ラジエータ（１５）と、
前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ラジエータ（４４）から前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入部に至る部位と、前記切替手段（６０）とを連通させる第２連通手段（６１）とを備え、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン用ラジエータ（４４）に至る部位に接続されており、
前記切替手段（６０）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（６０）に至る部位と、前記第２連通手段（６１）とが接続される第３接続モードに切り替え可能になっており、
前記切替手段（６０）が前記第３接続モードに切り替えることによって、前記第１ポンプ（１１）から吐出された前記熱媒体が前記第２連通手段（６１）、前記エンジン用ラジエータ（４４）、前記第１連通手段（４８）の順に流れて前記第１冷却回路（Ｃ１）に流入して前記第１ポンプ（１１）に吸入されることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用熱管理システム。
【請求項５】
前記ラジエータバイパス流路（４５）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入部側の端部と前記循環流路（４１）との接続部に配置され、前記熱媒体の温度が所定温度を上回っている場合、前記エンジン冷却流路（４３ａ）から流出した前記熱媒体が前記エンジン用ラジエータ（４４）を流れ、前記熱媒体の温度が前記所定温度を下回っている場合、前記エンジン冷却流路（４３ａ）から流出した前記熱媒体が前記ラジエータバイパス流路（４５）を流れるように熱媒体流路を切り替えるサーモスタット（４６）と、
前記熱媒体の温度に関連する温度を検出する検出手段（５５、５６）と、
前記第１接続モード時に前記検出手段（５５、５６）が検出した温度が前記所定温度を上回ったと判断した場合、前記非接続モードに切り替えるように前記切替手段（４７、６０）の作動を制御する切替制御手段（５０ａ）とを備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【請求項６】
前記切替手段（６５）は、前記循環流路（４１）の途中、および前記第１冷却回路（Ｃ１）の途中に配置されており、
前記切替手段（６５）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）と前記ラジエータバイパス流路（４５）とが接続されない非接続モードと、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（６５）に至る部位と前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入側から前記切替手段（６５）に至る部位とが接続される第１接続モードとに切り替え可能になっており、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱管理システム。
【請求項７】
前記エンジン冷却流路（４３ａ）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン用ラジエータ（４４）に至る部位に配置されており、
前記切替手段（６５）は、前記ラジエータバイパス流路（４５）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入部に近い側の端部と、前記循環流路（４１）との接続部（Ｊ２）に配置されており、
前記ラジエータバイパス流路（４５）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部に近い側の端部は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン冷却流路（４３ａ）から前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入部側へ向かって前記エンジン用ラジエータ（４４）に至る部位に接続されており、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン冷却流路（４３ａ）に至る部位、または前記エンジン冷却流路（４３ａ）から分岐されている流路（７０）の途中に接続されており、
前記切替手段（６５）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（６５）に至る部位と前記ラジエータバイパス流路（４５）とが接続される第２接続モードに切り替え可能になっており、
前記切替手段（６５）が前記第２接続モードに切り替えることによって、前記第１ポンプ（１１）から吐出された前記熱媒体が前記ラジエータバイパス流路（４５）、前記エンジン冷却流路（４３ａ）、前記第１連通手段（４８）の順に流れて前記第１冷却回路（Ｃ１）に流入して前記第１ポンプ（１１）に吸入されることを特徴とする請求項６に記載の車両用熱管理システム。
【請求項８】
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体と外気とを熱交換する第１ラジエータ（１５）を備え、
前記第１連通手段（４８）は、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吐出部から前記エンジン用ラジエータ（４４）に至る部位に接続されており、
前記切替手段（６５）は、前記第１冷却回路（Ｃ１）のうち前記第１ポンプ（１１）の吐出側から前記切替手段（６５）に至る部位と、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ラジエータ（４４）から前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入部側へ向かって前記切替手段（６５）に至る部位とが接続される第３接続モードに切り替え可能になっており、
前記切替手段（６５）が前記第３接続モードに切り替えることによって、前記第１ポンプ（１１）から吐出された前記熱媒体が前記エンジン用ラジエータ（４４）、前記第１連通手段（４８）の順に流れて前記第１冷却回路（Ｃ１）に流入して前記第１ポンプ（１１）に吸入されることを特徴とする請求項６または７に記載の車両用熱管理システム。
【請求項９】
前記切替手段（６５）は、前記ラジエータバイパス流路（４５）と前記循環流路（４１）とが接続されない非バイパスモードと、前記循環流路（４１）のうち前記エンジン用ポンプ（４２）の吸入側から前記切替手段（６５）に至る部位と前記ラジエータバイパス流路（４５）とが接続されるバイパスモードとに切り替え可能になっていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【請求項１０】
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体と外気とを熱交換する第１ラジエータ（１５）と、
前記切替手段（６５）の作動を制御する切替制御手段（５０ａ）とを備え、
前記エンジン用ラジエータ（４４）は、前記第１ラジエータ（１５）に対して前記外気の流れ方向下流側に配置されており、
前記切替制御手段（５０ａ）は、前記第１ラジエータ（１５）を流出した前記外気の温度から前記第１ラジエータ（１５）に流入する前の前記外気の温度を減じた温度差が所定値を下回っていると判断した場合、前記バイパスモードに切り替え、前記温度差が前記所定値を上回っていると判断した場合、前記非バイパスモードに切り替えるように前記切替手段（６５）の作動を制御することを特徴とする請求項９に記載の車両用熱管理システム。
【請求項１１】
前記第１冷却回路（Ｃ１）における前記熱媒体の温度が所定温度を下回っていると判断した場合、前記第１接続モードを実施するように前記切替手段（４７、６０、６５）の作動を制御する切替制御手段（５０ａ）を備えることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【請求項１２】
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体が持つ熱を外気に放熱する第１ラジエータ（１５）と、
前記第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、前記熱媒体と冷凍サイクルの低圧側冷媒とを熱交換して前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却器（３０）と、
前記第１ラジエータ（１５）において前記熱媒体が前記外気から吸熱するヒートポンプ運転時であり、かつ前記第１冷却回路（Ｃ１）における前記熱媒体の温度が所定温度以下であると判断した場合、前記第１接続モードを実施するように前記切替手段（４７、６０、６５）の作動を制御する切替制御手段（５０ａ）とを備えることを特徴とする請求項２、３、６および７のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【請求項１３】
前記切替手段（４７、６０、６５）が前記第２接続モードに切り替えており、かつ前記エンジン用ラジエータ（４４）を流れる前記熱媒体の温度が前記外気の温度以上である場合、前記エンジン用ラジエータ（４４）への前記外気の送風量を制限する送風量制御手段（５０ｂ）を備えることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【請求項１４】
熱媒体を吸入して吐出する第２ポンプ（１２）と、
前記熱媒体と冷凍サイクルの低圧側冷媒とを熱交換して前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却器（３０）と、
前記熱媒体と冷凍サイクルの高圧側冷媒とを熱交換して前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱器（３１）と、
前記第１ポンプ（１１）の熱媒体吐出側および前記第２ポンプ（１２）の熱媒体吐出側が互いに並列に接続され、且つ前記冷却対象機器（３４）の熱媒体入口側、前記熱媒体冷却器（３０）の熱媒体入口側、および前記熱媒体加熱器（３１）の熱媒体入口側が接続され、前記第１ポンプ（１１）から吐出された熱媒体が前記冷却対象機器（３４）に流入する場合と前記第２ポンプ（１２）から吐出された前記熱媒体が前記冷却対象機器（３４）に流入する場合とを切り替える第１切替弁（１７）と、
前記第１ポンプ（１１）の熱媒体吸入側および前記第２ポンプ（１２）の熱媒体吸入側が互いに並列に接続され且つ前記冷却対象機器（３４）の熱媒体出口側、前記熱媒体冷却器（３０）の熱媒体出口側、および前記熱媒体加熱器（３１）の熱媒体出口側が接続され、前記冷却対象機器（３４）から流出した前記熱媒体が前記第１ポンプ（１１）に吸入される場合と前記冷却対象機器（３４）から流出した前記熱媒体が前記第２ポンプ（１２）に吸入される場合とを切り替える第２切替弁（１８）とを備えることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる熱管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、駆動モータにより走行可能なハイブリッド型電気自動車に用いられる熱管理システムが記載されている。この従来技術によると、エンジンを冷却する第１ラジエータが設けられた第１冷却回路と、駆動モータ制御部を冷却する第２ラジエータが設けられた第２冷却回路とを第１バイパス通路および第２バイパス通路で繋ぐことによって、第２冷却回路内を流れる冷却水を第１冷却回路内に導くことができるようになっている。
【０００３】
このため、駆動モータ制御部の廃熱によってエンジンを暖めることができ、ひいてはエンジンの始動性およびエンジンによる発電効率を向上することができる。
【０００４】
なお、この従来技術では、第１冷却回路において、エンジンを通過した冷却水が第１ラジエータをバイパスして流れるラジエータバイパス通路が、第１バイパス通路および第２バイパス通路とは別個に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８１７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術によると、第１冷却回路と第２冷却回路を繋ぐために２つのバイパス通路を設けているので、システム全体として通路構成が複雑化する。そのため、システム全体の体格が大型化して車両への搭載性の悪化を招いたり、配管接続構造が複雑化して組立性の悪化を招いたりするという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、エンジンを冷却する冷却回路と冷却対象機器を冷却する冷却回路とを接続可能な車両用熱管理システムの構成を簡素化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
エンジン（４３）を冷却する熱媒体が循環するエンジン用冷却回路（４０）と、
エンジン用冷却回路（４０）に配置され、熱媒体を吸入して吐出するエンジン用ポンプ（４２）と、
エンジン用冷却回路（４０）に配置され、熱媒体が持つ熱を外気に放熱するエンジン用ラジエータ（４４）と、
冷却対象機器（３４）を冷却する熱媒体が循環する第１冷却回路（Ｃ１）と、
第１冷却回路（Ｃ１）に配置され、熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）と、
第１冷却回路（Ｃ１）とエンジン用冷却回路（４０）との接続状態を切り替える切替手段（４７、６０、６５）と、
エンジン用冷却回路（４０）と第１冷却回路（Ｃ１）とを連通させる第１連通手段（４８）とを備え、
エンジン用冷却回路（４０）は、熱媒体がエンジン用ポンプ（４２）、エンジン（４３）に形成されたエンジン冷却流路（４３ａ）、およびエンジン用ラジエータ（４４）を循環して流れる循環流路（４１）と、熱媒体がエンジン用ラジエータ（４４）をバイパスして循環するように循環流路（４１）に接続されたラジエータバイパス流路（４５）とを有し、
切替手段（４７、６０、６５）は、第１冷却回路（Ｃ１）とラジエータバイパス流路（４５）との接続状態を切り替えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、ラジエータバイパス流路（４５）と第１連通手段（４８）とによって、第１冷却回路（Ｃ１）の熱媒体をエンジン用冷却回路（４０）に導くことができるので、上記従来技術のようにラジエータバイパス通路とは別個に２つのバイパス通路を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
切替手段（４７、６０）は、ラジエータバイパス流路（４５）の途中、および第１冷却回路（Ｃ１）の途中に配置されており、
切替手段（４７、６０）は、第１冷却回路（Ｃ１）とラジエータバイパス流路（４５）とが接続されない非接続モードと、第１冷却回路（Ｃ１）のうち第１ポンプ（１１）の吐出側から切替手段（４７、６０）に至る部位とラジエータバイパス流路（４５）のうちエンジン用ポンプ（４２）の吸入側から切替手段（４７、６０）に至る部位とが接続される第１接続モードとに切り替え可能になっており、
第１連通手段（４８）は、循環流路（４１）に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、切替手段（４７、６０）が第１接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ（１１）から吐出された熱媒体がラジエータバイパス流路（４５）を流れてエンジン用ポンプ（４２）に吸入され、エンジン用ポンプ（４２）から吐出された熱媒体が第１連通手段（４８）を通じて第１冷却回路（Ｃ１）に流入して第１ポンプ（１１）に吸入される。
【００１２】
したがって、第１冷却回路（Ｃ１）の第１ポンプ（１１）とエンジン用冷却回路（４０）のエンジン用ポンプ（４２）とを直列的に用いて第１冷却回路（Ｃ１）の熱媒体を循環させることができる。
【００１３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図２】第１実施形態における車両用熱管理システムの非接続モードを示す図である。
【図３】第１実施形態における車両用熱管理システムの第１接続モードを示す図である。
【図４】第１実施形態における車両用熱管理システムの第２接続モードを示す図である。
【図５】第１実施形態における車両用熱管理システムの電気制御部を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図７】第２実施形態における車両用熱管理システムの非接続モードを示す図である。
【図８】第２実施形態における車両用熱管理システムの第１接続モードを示す図である。
【図９】第２実施形態における車両用熱管理システムの第２接続モードを示す図である。
【図１０】第２実施形態における車両用熱管理システムの第３接続モードを示す図である。
【図１１】第２実施形態における車両用熱管理システムにおける冷却水流量と放熱量との関係を示すグラフである。
【図１２】第３実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図１３】第３実施形態における車両用熱管理システムの非接続モードを示す図である。
【図１４】第３実施形態における車両用熱管理システムの第１接続モードを示す図である。
【図１５】第３実施形態における車両用熱管理システムの第２接続モードを示す図である。
【図１６】第３実施形態における車両用熱管理システムの第３接続モードを示す図である。
【図１７】第３実施形態における車両用熱管理システムの第４接続モードを示す図である。
【図１８】第４実施形態における車両用熱管理システムの要部を示す構成図である。
【図１９】第５実施形態における車両用熱管理システムの要部を示す構成図である。
【図２０】第６実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図２１】第７実施形態における車両用熱管理システムの非接続モードを示す図である。
【図２２】第７実施形態における車両用熱管理システムの接続モードを示す図である。
【図２３】第８実施形態における車両用熱管理システムの非接続モードを示す図である。
【図２４】第８実施形態における車両用熱管理システムの接続モードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示す車両用熱管理システム１０は、車両が備える各種温度調整対象機器（冷却を要する冷却対象機器、および加熱を要する加熱対象機器等）を適切な温度に調整するために用いられる。
【００１７】
本実施形態では、熱管理システム１０を、エンジン（内燃機関）および走行用モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
【００１８】
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。
【００１９】
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄えることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用モータのみならず、冷却システムを構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
【００２０】
図１に示すように、熱管理システム１０は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、第１ポンプ用流路１３および第２ポンプ用流路１４を備えている。第１ポンプ１１および第２ポンプ１２は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンまたはナノ粒子を含む液体、または不凍化液体が用いられている。
【００２１】
第１ポンプ用流路１３および第２ポンプ用流路１４は、冷却水が流れる冷却水流路であり、互いに並列に配置されている。第１ポンプ用流路１３には第１ポンプ１１が配置されている。第２ポンプ用流路１４には第２ポンプ１２が配置されている。
【００２２】
第１ポンプ用流路１３には第１ラジエータ１５（放熱器）が配置されている。第１ラジエータ１５は、冷却水と車室外空気（以下、外気と言う。）とを熱交換することによって冷却水の熱を外気に放熱させる室外熱交換器（外気熱媒体熱交換器）である。第１ラジエータ１５に外気温以下の冷却水を流すことにより、第１ラジエータ１５にて外気から冷却水に吸熱することも可能である。
【００２３】
第１ラジエータ１５は、内部を冷却水が流れる多数本のチューブと、多数本のチューブ同士の間に配置されて外気との熱交換を促進するフィンとを有している。第１ラジエータ１５への外気の送風は室外送風機１６によって行われる。第１ラジエータ１５は車両の最前部に配置されているので、車両の走行時には第１ラジエータ１５に走行風を当てることができる。
【００２４】
第１ポンプ用流路１３の下流側は第１切替弁１７の第１入口１７ａに接続され、第１ポンプ用流路１３の上流側は第２切替弁１８の第１出口１８ａに接続されている。第２ポンプ用流路１４の下流側は第１切替弁１７の第２入口１７ｂに接続され、第２ポンプ用流路１４の上流側は第２切替弁１８の第２出口１８ｂに接続されている。
【００２５】
第２切替弁１８の第３出口１８ｃには、ラジエータバイパス流路１９の一端が接続されている。ラジエータバイパス流路１９の他端は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ラジエータ１５と第１ポンプ１１との間の部位に接続されている。これにより、第１ラジエータ１５をバイパスして冷却水が流れるようにすることができる。
【００２６】
第１切替弁１７は、冷却水が流出する４つの出口１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇを有している。第１切替弁１７は、第１入口１７ａから流入した冷却水、および第２入口１７ｂから流入した冷却水のいずれかが各出口１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇから流出するように冷却水の流れを切り替える機能を有している。
【００２７】
第２切替弁１８は、冷却水が流入する４つの入口１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを有している。第２切替弁１８は、入口１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇから流入した冷却水が、第１出口１８ａおよび第２出口１８ｂのいずれかから流出するように冷却水の流れを切り替える機能を有している。
【００２８】
第１切替弁１７の４つの出口１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇと第２切替弁１８の４つの入口１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇとの間には、４つの共通流路２１、２２、２３、２４が接続されている。
【００２９】
第１切替弁１７の第１出口１７ｄと第２切替弁１８の第１入口１８ｄとの間に接続された第１共通流路２１には、温度調整対象機器である冷却水冷却用熱交換器３０が配置されている。
【００３０】
第１切替弁１７の第２出口１７ｅと第２切替弁１８の第２入口１８ｅとの間に接続された第２共通流路２２には、温度調整対象機器である冷却水加熱用熱交換器３１およびヒータコア３２が配置されている。
【００３１】
第１切替弁１７の第３出口１７ｆと第２切替弁１８の第３入口１８ｆとの間に接続された第３共通流路２３には、温度調整対象機器である空気冷却用熱交換器３３が配置されている。
【００３２】
第１切替弁１７の第４出口１７ｇと第２切替弁１８の第４入口１８ｇとの間に接続された第４共通流路２４には、温度調整対象機器３４として、インバータ、走行用モータ、電池、蓄冷熱器、インタークーラ、ターボ、オイル熱交換器等が配置されている。
【００３３】
第１切替弁１７の出口の数を増やしても良いし、第１切替弁１７の出口に接続された共通流路の他端は必ずしも第２切替弁１８の入口に接続されていなくても良い。同様に、第２切替弁１８の入口の数を増やしても良いし、第２切替弁１８の入口に接続された共通流路の他端は必ずしも第１切替弁１７の出口に接続されていなくても良い。
【００３４】
インバータは、電池から供給された直流電力を交流電力に変換して走行用モータに出力する電力変換装置であり、パワーコントロールユニットを構成している。パワーコントロールユニットは、走行用モータを駆動させるために電池から供給される電力を制御する部品であり、インバータの他にも、電池の電圧を上げる昇圧コンバータや、プラグインハイブリッド車においては商用電源を直流に変換しかつ電池の電圧以上に昇圧させる充電器等を有している。
【００３５】
インバータには、冷却水が流れる流路が形成されている。したがって、インバータは、その流路を流れる冷却水と熱交換することによって冷却される。走行用モータにも、冷却水が流れる流路が形成されている。したがって走行用モータは、その流路を流れる冷却水と熱交換することによって冷却される。
【００３６】
電池には、冷却水が流れる流路が形成されており、その流路を流れる冷却水と熱交換することによって電池が冷却または加熱される。電池は、出力低下、充電効率低下および劣化防止等の理由から１０〜４０℃程度の温度に維持されるのが好ましい。
【００３７】
電池の代わりに、電池用熱交換器が第４共通流路２４に配置されていてもよい。電池用熱交換器は、冷却水と空気とを熱交換させる熱交換器であり、電池用熱交換器で熱交換された空気を電池に導風することによって電池を冷却または加熱することができる。
【００３８】
冷却水冷却用熱交換器３０は、冷凍サイクル３５の低圧側熱交換器を構成している。冷却水冷却用熱交換器３０は、冷凍サイクル３５の低圧側冷媒（低温冷媒）と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する冷却手段（熱媒体冷却器）である。
【００３９】
冷却水加熱用熱交換器３１は、冷凍サイクル３５の高圧側熱交換器を構成している。冷却水加熱用熱交換器３１は、冷凍サイクル３５の高圧側冷媒（高温冷媒）と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を加熱する加熱手段（熱媒体加熱器）である。
【００４０】
冷凍サイクル３５は蒸気圧縮式冷凍機である。本例では、冷凍サイクル３５の冷媒はフロン系冷媒であり、冷凍サイクル３５は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
【００４１】
冷凍サイクル３５は、低圧側熱交換器である冷却水冷却用熱交換器３０、および高圧側熱交換器である冷却水加熱用熱交換器３１の他、圧縮機３５ａおよび膨張弁３５ｂを有している。
【００４２】
圧縮機３５ａは、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、気相冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機３５ａは、プーリー、ベルト等を介してエンジンにより回転駆動されるようになっていてもよい。
【００４３】
圧縮機３５ａから吐出された高温高圧の気相冷媒は、高圧側熱交換器である冷却水加熱用熱交換器３１で冷却水と熱交換することによって吸熱されて凝縮する。
【００４４】
膨張弁３５ｂは、冷却水加熱用熱交換器３１で凝縮された液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。膨張弁３５ｂで減圧膨張された低圧冷媒は、低圧側熱交換器である冷却水冷却用熱交換器３０で冷却水と熱交換することによって冷却水から吸熱して蒸発する。冷却水冷却用熱交換器３０で蒸発した気相冷媒は圧縮機３５ａに吸入されて圧縮される。
【００４５】
第１ラジエータ１５では外気によって冷却水を冷却するのに対し、冷却水冷却用熱交換器３０では冷凍サイクル３５の低圧側冷媒によって冷却水を冷却する。このため、冷却水冷却用熱交換器３０で冷却された冷却水の温度を、第１ラジエータ１５で冷却された冷却水の温度に比べて低くすることが可能である。
【００４６】
具体的には、第１ラジエータ１５では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却することはできないのに対し、冷却水冷却用熱交換器３０では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却することが可能である。
【００４７】
空気冷却用熱交換器３３は、冷却水と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器であり、室内空調ユニットのケーシング３７の内部に配置されている。ケーシング３７は、室内送風機３８によって送風された送風空気が流れる空気通路を形成している。
【００４８】
ヒータコア３２は、冷却水加熱用熱交換器３１で加熱された冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器（空気熱媒体熱交換器）である。
【００４９】
ヒータコア３２は、第２共通流路２２において冷却水加熱用熱交換器３１の下流側に配置されている。ヒータコア３２は、室内空調ユニットのケーシング３７の内部において、空気冷却用熱交換器３３よりも空気流れ下流側に配置されている。
【００５０】
ケーシング３７の内部において、空気冷却用熱交換器３３よりも空気流れ下流側かつヒータコア３２よりも空気流れ上流側には、エアミックスドア３９が配置されている。エアミックスドア３９は、ヒータコア３２を通過する送風空気と空気冷却用熱交換器３３をバイパスして流れる送風空気との風量割合を調整する風量割合調整手段である。
【００５１】
第１ポンプ用流路１３には、冷却水を溜めることや、冷却水の圧力を適正範囲に保つことのできる密閉式のリザーブタンク１３ａが接続されている。
【００５２】
リザーブタンク１３ａを密閉式とすることによって、冷却水の圧力を設定値以内に保つ効果が得られ、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２の揚程が大幅に異なるような作動状態においてもリザーブタンク１３ａ内の液面変動を最小限に留める作用が得られる。
【００５３】
リザーブタンク１３ａは、冷却水中に混入した気泡を気液分離する機能を有している。リザーブタンク１３ａは、冷却水の温度変化に伴う膨張収縮による圧力の異常上昇・低下に対して適切な圧力を保持する機能を有している。リザーブタンク１３ａに余剰冷却水を溜めておくことによって、各流路を循環する冷却水の液量の低下を抑制することができる。
【００５４】
熱管理システム１０は、エンジン用冷却回路４０を備えている。エンジン用冷却回路４０は、冷却水が循環する循環流路４１を有している。循環流路４１は、エンジン用冷却回路４０の主流路を構成している。
【００５５】
循環流路４１には、エンジン用ポンプ４２、エンジン４３およびエンジン用ラジエータ４４がこの順番で直列に配置されている。
【００５６】
エンジン用ポンプ４２は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。エンジン用ポンプ４２は、エンジン４３の出力軸からベルト等を介する動力伝達機構にて駆動されても良いが、この場合にはエンジン停止中もエンジン用ポンプ４２を駆動可能にするために動力伝達機構が補助モータと結合されている必要がある。補助モータは、エンジン用ポンプ４２を駆動する以外にも、動力伝達機構に結合された圧縮機をエンジン停止中に駆動するために利用することができるし、エンジン４３を始動する際のスタータモータとしても利用することができるし、発電用のオルタネータとしても利用することができる。
【００５７】
エンジン４３の内部には、冷却水が流れるエンジン冷却流路４３ａが形成されている。エンジン用ラジエータ４４は、内部を冷却水が流れる多数本のチューブと、多数本のチューブ同士の間に配置されて外気との熱交換を促進するフィンとを有している。エンジン用ラジエータ４４への外気の送風は室外送風機１６によって行われる。エンジン用ラジエータ４４は、車両の最前部において、第１ラジエータ１５よりも外気流れ方向下流側に配置されている。
【００５８】
エンジン４３の冷却水出口側には、エンジン用ラジエータバイパス流路４５の一端が接続されている。エンジン用ラジエータバイパス流路４５の他端は、循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４とエンジン用ポンプ４２の吸入部（吸入口）との間の部位に接続されている。これにより、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４をバイパスして冷却水が流れることができる。
【００５９】
エンジン用ラジエータバイパス流路４５の他端と循環流路４１との接続部には、サーモスタット４６が配置されている。サーモスタット４６は、温度によって体積変化するサーモワックス（感温部材）によって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構で構成される冷却水温度応動弁である。
【００６０】
サーモスタット４６は、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水流路（熱媒体流路）と、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れる冷却水流路（熱媒体流路）とを冷却水の温度に応じて切り替える。
【００６１】
具体的には、サーモスタット４６は、冷却水の温度が所定温度を下回っている場合（例えば６０℃以上８０℃未満）、冷却水がエンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れる冷却水流路に切り替え、冷却水の温度が所定温度を上回っている場合（例えば８０℃以上）、冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水流路に切り替える。
【００６２】
エンジン用ラジエータバイパス流路４５は、四方弁４７を介して第１ポンプ用流路１３に接続されている。四方弁４７は、エンジン用ラジエータバイパス流路４５の途中に配置されているとともに、第１ポンプ用流路１３の途中に配置されている。具体的には、四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３において第１ポンプ１１と第１切替弁１７の第１入口１７ａとの間の部位に配置されている。
【００６３】
四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３とエンジン用ラジエータバイパス流路４５との接続状態を切り替える切替手段である。四方弁４７によって切り替えられる接続状態のモードとしては、図２に示す非接続モード、図３に示す第１接続モード、および図４に示す第２接続モードがある。
【００６４】
図２に示す非接続モードでは、四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３とエンジン用ラジエータバイパス流路４５とを接続させない。
【００６５】
図３に示す第１接続モードでは、四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から四方弁４７に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から四方弁４７に至る部位とを接続させる。
【００６６】
図４に示す第２接続モードでは、四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から四方弁４７に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン４３の冷却水出口側（第１ポンプ１１の吐出側）から四方弁４７に至る部位とを接続させる。
【００６７】
図１に示すように、エンジン用冷却回路４０の循環流路４１のうち第１ポンプ１１の吐出部（吐出口）とエンジン４３との間の部位には第１連通路４８の一端が接続されている。第１連通路４８の他端は、第１ポンプ用流路１３のうち四方弁４７と第１切替弁１７の第１入口１７ａとの間の部位に接続されている。したがって、第１連通路４８は、エンジン用冷却回路４０と第１ポンプ用流路１３とを連通する連通手段（第１連通手段）を構成している。
【００６８】
エンジン用冷却回路４０の循環流路４１にはリザーブタンク４１ａが接続されている。リザーブタンク４１ａの構造および機能は、第１ポンプ用流路１３のリザーブタンク１３ａと同様であるので説明を省略する。リザーブタンク１３ａおよびリザーブタンク４１ａは、どちらか片方を省略することも可能である。
【００６９】
次に、熱管理システム１０の電気制御部を図５に基づいて説明する。制御装置５０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、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および各種処理を行い、出力側に接続された第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、室外送風機１６、第１切替弁１７、第２切替弁１８、圧縮機３５ａ、室内送風機３８、エアミックスドア３９、エンジン用ポンプ４２および四方弁４７等の作動を制御する制御手段である。
【００７０】
制御装置５０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手段が一体に構成されたものであるが、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手段を構成している。
【００７１】
本実施形態では、特に四方弁４７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）を切替制御手段５０ａとする。もちろん、切替制御手段５０ａを制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
【００７２】
本実施形態では、特に室外送風機１６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）を送風量制御手段５０ｂとする。もちろん、送風量制御手段５０ｂを制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
【００７３】
制御装置５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、湿度センサ５４、第１水温センサ５５および第２水温センサ５６等の各種センサの検出信号が入力される。
【００７４】
内気センサ５１は、内気温（車室内温度）を検出する検出手段（内気温度検出手段）である。外気センサ５２は、外気温を検出する検出手段（外気温度検出手段）である。日射センサ５３は、車室内の日射量を検出する検出手段（日射量検出手段）である。湿度センサ５４は、内気の湿度（車室内湿度）を検出する検出手段（内気湿度検出手段）である。
【００７５】
第１水温センサ５５は、第１ポンプ用流路１３を流通する冷却水の温度を検出する検出手段（熱媒体温度検出手段）である。第２水温センサ５６は、エンジン用冷却回路４０を流通する冷却水の温度を検出する検出手段（熱媒体温度検出手段）である。
【００７６】
第１水温センサ５５は、第１ポンプ用流路１３を流通する冷却水の温度に関連する温度を検出するようになっていてもよい。第２水温センサ５６は、エンジン用冷却回路４０を流通する冷却水の温度に関連する温度を検出するようになっていてもよい。
【００７７】
図１の例では、第１水温センサ５５は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吸入側に位置する部位に配置されており、第２水温センサ５６は、エンジン４３内の冷却水流路の最下流部近傍に配置されている。
【００７８】
制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル５９に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル５９に設けられた各種空調操作スイッチとしては、エアコンスイッチ、オートスイッチ、室内送風機３８の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
【００７９】
エアコンスイッチは、空調（冷房または暖房）の作動・停止（オン・オフ）を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。
【００８０】
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置５０が第１切替弁２１および第２切替弁２２の作動を制御することによって、各種作動モードに切り替えられる。
【００８１】
具体的には、第１ポンプ用流路１３と共通流路２１〜２４のうち少なくとも１つの流路とで第１冷却回路Ｃ１（第１熱媒体循環回路）が形成され、第２ポンプ用流路１４と共通流路２１〜２４のうち少なくとも他の１つの流路とで第２冷却回路Ｃ２（第２熱媒体循環回路）が形成される。
【００８２】
共通流路２１〜２４のそれぞれについて、第１冷却回路Ｃ１に接続される場合と、第２冷却回路Ｃ２に接続される場合とを状況に応じて切り替えることによって、各温度調整対象機器２８〜３１を状況に応じて適切な温度に調整することができる。
【００８３】
すなわち、第１冷却回路Ｃ１および第２冷却回路Ｃ２のうち冷却水冷却用熱交換器３０が接続された回路では、冷却水冷却用熱交換器３０で冷却された冷却水によって温度調整対象機器を冷却することができる。例えば、空気冷却用熱交換器３３が冷却水冷却用熱交換器３０と同じ回路に接続された場合、空気冷却用熱交換器３３によって車室内への送風空気を冷却して、車室内を冷房することができる。
【００８４】
第１冷却回路Ｃ１および第２冷却回路Ｃ２のうち冷却水加熱用熱交換器３１が接続された回路では、冷却水加熱用熱交換器３１で加熱された冷却水によって温度調整対象機器を加熱することができる。例えば、ヒータコア３２が冷却水加熱用熱交換器３１と同じ回路に接続された場合、ヒータコア３２によって車室内への送風空気を加熱して、車室内を暖房することができる。
【００８５】
冷却水冷却用熱交換器３０を第１冷却回路Ｃ１に接続し、冷却水加熱用熱交換器３１を第２冷却回路Ｃ２に接続した場合、冷凍サイクル３５のヒートポンプ運転を行うことができる。
【００８６】
すなわち、第１冷却回路Ｃ１において、冷却水冷却用熱交換器３０で冷却された低温冷却水が第１ラジエータ１５を流れるので、第１ラジエータ１５で冷却水が外気から吸熱する。そして、第１ラジエータ１５にて外気から吸熱した冷却水は、冷却水冷却用熱交換器３０で冷凍サイクル３５の冷媒と熱交換して放熱する。したがって、冷却水冷却用熱交換器３０では、冷凍サイクル３５の冷媒が冷却水を介して外気から吸熱する。
【００８７】
冷却水冷却用熱交換器３０にて外気から吸熱した冷媒は、冷却水冷却用熱交換器３０にて第２冷却回路Ｃ２の冷却水と熱交換して放熱する。したがって、外気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
【００８８】
さらに、制御装置５０が四方弁４７の作動を制御することによって、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との接続状態が、図２に示す非接続モード、図３に示す第１接続モード、および図４に示す第２接続モードに切り替えられる。
【００８９】
非接続モードは、エンジン４３が作動中の場合に切り替えられる。第１接続モードは、エンジン４３が停止中、かつ第１冷却回路Ｃ１の冷却水温度およびエンジン用冷却回路４０の冷却水温度が所定温度以下である場合に切り替えられる。第２接続モードは、エンジン４３が停止中、かつ第１冷却回路Ｃ１の冷却水温度およびエンジン用冷却回路４０の冷却水温度が所定温度以上である場合に切り替えられる。
【００９０】
図２に示す非接続モードでは、第１冷却回路Ｃ１は、エンジン用冷却回路４０と第１連通路４８のみで連通する。そのため、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との間での冷却水の定常的な循環は発生しない。
【００９１】
このとき、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度に応じて、サーモスタット４６が、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる場合と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れる場合とを切り替える。
【００９２】
具体的には、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度が低い場合（６０℃〜８０℃以下）、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４をバイパスしてエンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れ、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度が高い場合（８０℃以上）、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れるようにサーモスタット４６が冷却水流路を切り替える。
【００９３】
図３に示す第１接続モードでは、図３の太実線矢印に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、四方弁４７およびサーモスタット４６を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができる。したがって、第１接続モードをポンプ直列モードと表現することができる。
【００９４】
ここで、サーモスタット４６は、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度を超えるとエンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水流路に切り替える。すなわち、サーモスタット４６は、エンジン用ラジエータバイパス流路４５を循環流路４１から切り離す。そのため、第１ポンプ１１から吐出された冷却水が循環流路４１に流入することができなくなるので、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の循環が妨げられてしまう。
【００９５】
その点に鑑みて、第１接続モードにおいて第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度を超えた場合、制御装置５０は第１接続モードを解除して非接続モードに移行するように四方弁４７の作動を制御する。
【００９６】
第１接続モードによると、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができるので、冷却水が極低温になっていることによって冷却水の粘性が高くなって第１冷却回路Ｃ１の圧力損失が大きくなるような場合であっても、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の循環流量の低下を抑制できる。
【００９７】
冷却水が低温になる条件としては、例えば、冷凍サイクル３５によってヒートポンプ運転を行っている場合である。すなわち、第１ラジエータ１５で外気から冷却水に吸熱し、冷却水冷却用熱交換器３０で冷却水から熱を汲み上げている場合である。
【００９８】
特に、エンジン４３が停止している状態においては、エンジン４３の廃熱を利用した暖房を行うことができないので、ヒートポンプ運転の負荷が高い状態となる。すなわち、冷却水がより低温になり、かつ多くの冷却水流量が必要とされる状態となる。
【００９９】
エンジン４３が停止している状態においては、エンジン用冷却回路４０に冷却水を循環させてエンジン４３を冷却する必要がないので、ポンプ直列モードに切り替えてもエンジン４３への冷却水の供給を停止しても支障はない。
【０１００】
また、第１接続モードによると、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができるので、冷却水が高温になっている場合に第１ラジエータ１５における冷却水流量を増加させて第１ラジエータ１５での冷却能力（放熱能力）を向上させることができる。
【０１０１】
図４に示す第２接続モードでは、図４の太実線矢印に示すように、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、四方弁４７を介してエンジン４３に流入し、エンジン４３から流出した冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、種々の温度調整対象機器を熱源として加熱された冷却水をエンジン４３に循環させてエンジン４３を暖機することができる。したがって、第２接続モードをエンジン暖機モードと表現することができる。エンジン４３を暖機することにより、エンジンオイルの粘性を下げる効果が得られ、ピストン等の摺動部品の摺動摩擦低減や回転軸受けの摩擦を低減して燃費を改善する効果が得られる。
【０１０２】
例えば、主に走行用電動モータの駆動力によって走行するＥＶ走行モードにおいて、エンジン４３が始動する前に第２接続モードに切り替えることによって、エンジン４３が始動する前にエンジン４３を暖機しておくことができる（エンジンプレ暖機）。
【０１０３】
なお、第２接続モードでは、第２切替弁１８は入口１８ａを閉じて第３出口１８ｃを開けることによって、冷却水が第１ラジエータ１５をバイパスしてラジエータバイパス流路１９を流れるようにするのが好ましい。第１冷却回路Ｃ１の冷却水が第１ラジエータ１５で放熱するのを回避して、エンジン４３に流入する冷却水の温度を高めることができるからである。
【０１０４】
本実施形態によると、ラジエータバイパス流路４５と第１連通路４８とによって、第１冷却回路Ｃ１の冷却水をエンジン用冷却回路４０に導くことができるので、上記従来技術のようにラジエータバイパス通路とは別個に２つのバイパス通路を設ける場合と比較して構成を簡素化できる。
【０１０５】
本実施形態では、切替手段４７は、ラジエータバイパス流路４５の途中、および第１冷却回路Ｃ１の途中に配置されており、切替手段４７は、第１冷却回路Ｃ１とラジエータバイパス流路４５とが接続されない非接続モードと、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から四方弁４７に至る部位とラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から四方弁４７に至る部位とが接続される第１接続モードとに切り替え可能になっており、第１連通路４８は、エンジン用冷却回路４０に接続されている。
【０１０６】
これによると、四方弁４７が第１接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水がラジエータバイパス流路４５を流れてエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水が第１連通路４８を通じて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。
【０１０７】
したがって、第１ポンプ１１とエンジン用ポンプ４２とを直列的に用いて第１冷却回路Ｃ１に冷却水を循環させることができる。
【０１０８】
また、四方弁４７がラジエータバイパス流路４５の途中に配置されているので、四方弁４７が循環流路４１の途中に配置されている場合と比較して四方弁４７をエンジン用冷却回路４０に容易に配置することができる。
【０１０９】
また、四方弁４７がラジエータバイパス流路４５の途中に配置されているので、四方弁４７が故障しても、四方弁４７が循環流路４１における冷却水の循環を阻害することを回避できる。
【０１１０】
本実施形態では、エンジン冷却流路４３ａは、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン用ラジエータ４４に至る部位に配置されており、ラジエータバイパス流路４５は、エンジン冷却流路４３ａから流出した熱媒体がエンジン用ラジエータ４４をバイパスしてエンジン用ポンプ４２に吸入されるように循環流路４１に接続されており、第１連通路４８は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン冷却流路４３ａに至る部位に接続されており、四方弁４７は、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から四方弁４７に至る部位と、ラジエータバイパス流路４５のうち四方弁４７よりもエンジン冷却流路４３ａの冷却水出口側（エンジン用ポンプ４２の吐出側）に位置する部位とが接続される第２接続モードに切り替え可能になっており、四方弁４７が第２接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水がラジエータバイパス流路４５、エンジン冷却流路４３ａ、第１連通路４８の順に流れて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。
【０１１１】
これによると、四方弁４７が第２接続モードに切り替えることによって、第１冷却回路Ｃ１において冷却対象機器３４を熱源として加熱された冷却水を利用してエンジン４３を暖機できる。
【０１１２】
本実施形態では、サーモスタット４６は、ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入部側の端部と循環流路４１との接続部に配置されており、冷却水の温度が所定温度を上回っている場合、エンジン冷却流路４３ａから流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れ、冷却水の温度が所定温度を下回っている場合、エンジン冷却流路４３ａから流出した冷却水がラジエータバイパス流路４５を流れるように冷却水流路を切り替える。そして、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１接続モード時に冷却水の温度が所定温度を上回ったと判断した場合、非接続モードに切り替えるように四方弁４７の作動を制御する。
【０１１３】
これによると、第１接続モード時に冷却水の温度が所定温度を上回った場合、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の循環が妨げられることを回避できる。
【０１１４】
すなわち、第１接続モード時に第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度を上回ると、サーモスタット４６は、冷却水がラジエータバイパス流路４５を流れる冷却水流路に切り替えるので、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の循環が妨げられてしまうこととなる。その点に鑑みて、第１接続モード時に冷却水の温度が所定温度を上回ったと判断した場合、非接続モードに切り替えるので、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の循環が妨げられることを回避できる。
【０１１５】
なお、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１接続モード時に冷却水の温度に関連する温度が所定温度を上回ったと判断した場合、非接続モードに切り替えるように四方弁４７の作動を制御してもよい。
【０１１６】
本実施形態では、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度を下回っていると判断した場合、第１接続モードを実施するように四方弁４７の作動を制御する。
【０１１７】
これにより、冷却水が低温で圧損が大きくなる場合に第１ポンプ１１とエンジン用ポンプ４２とを直列化することができ、ひいては冷却水の流量低下を抑制することができる。
【０１１８】
本実施形態では、第１ラジエータ１５および冷却水冷却器３０が第１冷却回路Ｃ１に配置されており、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１ラジエータ１５において冷却水が外気から吸熱するヒートポンプ運転時であり、かつ第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度以下であると判断した場合、第１接続モードを実施するように四方弁４７の作動を制御する。
【０１１９】
これにより、冷却水が極低温で圧損が非常に大きくなる場合に第１ポンプ１１とエンジン用ポンプ４２とを直列化することができ、ひいては冷却水の流量低下を抑制することができる。
【０１２０】
なお、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度に関連する温度が所定温度を下回っていると判断した場合、第１接続モードを実施するように四方弁４７の作動を制御してもよい。
【０１２１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との連通状態の切り替えを四方弁４７によって行うが、本第２実施形態では、図６〜図１１に示すように、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との連通状態の切り替えを五方弁６０によって行う。
【０１２２】
図６に示すように、五方弁６０には、第２連通路６１の一端が接続されている。第２連通路６１の他端は、エンジン用冷却回路４０のうちエンジン用ラジエータ４４とサーモスタット４６との間に接続されている。したがって、第２連通路６１は、エンジン用冷却回路４０と第１ポンプ用流路１３とを連通する連通手段（第２連通手段）を構成している。
【０１２３】
五方弁６０は、第１ポンプ用流路１３とエンジン用ラジエータバイパス流路４５と第２連通路６１との接続状態を、図７に示す非接続モード、図８に示す第１接続モード、図９に示す第２接続モード、および図１０に示す第３接続モードに切り替える。
【０１２４】
図７に示す非接続モードでは、五方弁６０は、第１ポンプ用流路１３とエンジン用ラジエータバイパス流路４５と第２連通路６１とを接続させない。
【０１２５】
図８に示す第１接続モードでは、五方弁６０は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６０に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から五方弁６０に至る部位とを接続させる。
【０１２６】
図９に示す第２接続モードでは、五方弁６０は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６０に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン４３の冷却水出口側（第１ポンプ１１の吐出側）から五方弁６０に至る部位とを接続させる。
【０１２７】
図１０に示す第３接続モードでは、五方弁６０は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６０に至る部位と第２連通路６１とを接続させるとともに、第１ポンプ用流路１３のうち第１切替弁１７側から五方弁６０に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン４３の冷却水出口側（第１ポンプ１１の吐出側）から五方弁６０に至る部位とを接続させる。
【０１２８】
五方弁６０の作動は、制御装置５０によって制御される。制御装置５０が五方弁６０の作動を制御することによって、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との接続状態が、図７に示す非接続モード、図８に示す第１接続モード、図９に示す第２接続モード、および図１０に示す第３接続モードに切り替えられる。
【０１２９】
図７に示す非接続モードでは、第１冷却回路Ｃ１は、エンジン用冷却回路４０と第１連通路４８のみで連通する。そのため、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との間での冷却水の定常的な循環は発生しない。
【０１３０】
このとき、上記第１実施形態と同様に、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度に応じて、サーモスタット４６が、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる場合と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れる場合とを切り替える。
【０１３１】
図８に示す第１接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６０およびサーモスタット４６を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができる。したがって、第１接続モードをポンプ直列モードと表現することができる。
【０１３２】
ここで、上記第１実施形態と同様に、第１接続モードにおいて第１冷却回路Ｃ１における冷却水の温度が所定温度を超えた場合、制御装置５０は第１接続モードを解除して非接続モードに移行するように四方弁４７の作動を制御する。
【０１３３】
図９に示す第２接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６０を介してエンジン４３に流入し、エンジン４３から流出した冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、種々の温度調整対象機器を熱源として加熱された冷却水をエンジン４３に循環させて、エンジン４３を暖機することができる。したがって、第２接続モードをエンジン暖機モードと表現することができる。
【０１３４】
なお、上記第１実施形態と同様に、エンジン暖機モードでは、第２切替弁１８は入口１８ａを閉じて第３出口１８ｃを開けることによって、冷却水が第１ラジエータ１５をバイパスしてラジエータバイパス流路１９を流れるようにするのが好ましい。
【０１３５】
図１０に示す第３接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６０および第２連通路６１を介してエンジン用ラジエータ４４に流入し、エンジン用ラジエータ４４から流出した冷却水は、エンジン用ラジエータバイパス流路４５および五方弁６０を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する経路と、エンジン４３および第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する経路とに分岐する。この２つの経路に分岐する比率は、各経路の圧損比率に従うこととなる。
【０１３６】
したがって、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４を直列的に利用することができるので、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４における放熱量の向上や、吸熱量の向上を実現することができる。したがって、第３接続モードをラジエータ直列モードと表現することができる。
【０１３７】
ここで、ラジエータ直列モードおよびポンプ直列モードの切替条件を説明する。第１冷却回路Ｃ１の冷却水温度が閾値（所定温度）よりも低い場合、ポンプ直列モードに切り替える。第１冷却回路Ｃ１の冷却水温度が低いと冷却水の粘性が高くなるので、ラジエータ直列モードにすると冷却水の圧力損失が増加して冷却水流量が低下し、ひいては熱交換器内の温度分布が大きくなって性能の低下を招くからである。
【０１３８】
冷却水温度の閾値（所定温度）は、第１ポンプ１１の特性による。すなわち、第１ポンプ１１を最大出力にしても必要な冷却水流量を確保できなくなるときの冷却水温度とするのが望ましい。
【０１３９】
一方、第１冷却回路Ｃ１の冷却水温度が閾値（所定温度）よりも高い場合、ラジエータ直列モードおよびポンプ直列モードのうち放熱量が高くなる方のモードに切り替える。
【０１４０】
具体的には、予め図１１に示すグラフを、冷却水温度をパラメータとして多数取得することによって制御マップを作成する。図１１に示すグラフは、第１冷却回路Ｃ１の冷却水流量と放熱量との関係を、ラジエータ直列構成時およびラジエータ単独構成時について表したグラフである。
【０１４１】
図１１に示すグラフにおいて、ラジエータ直列構成時とは、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４が第１冷却回路Ｃ１に直列に接続されている時のことである。
【０１４２】
図１１に示すグラフにおいて、ラジエータ単独構成時とは、第１ラジエータ１５は第１冷却回路Ｃ１に接続されているがエンジン用ラジエータ４４は第１冷却回路Ｃ１に接続されていない時のことである。
【０１４３】
図１１に示すグラフにおいて、ポンプ直列構成時とは、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２が第１冷却回路Ｃ１に直列に接続されている時のことである。
【０１４４】
図１１に示すグラフにおいて、ポンプ単独構成時とは、第１ポンプ１１は第１冷却回路Ｃ１に接続されているがエンジン用ポンプ４２は第１冷却回路Ｃ１に接続されていない時のことである。
【０１４５】
図１１に示すグラフにおいて、ラジエータ直列構成時かつポンプ単独構成時の冷却水流量が、ラジエータ単独構成時かつポンプ単独構成時の冷却水流量よりも小さくなる理由は、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４が直列になることに伴って圧力損失が増加し、その結果、第１ポンプ１１の吐出流量が低下するからである。
【０１４６】
図１１に示すグラフの曲線は、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４の仕様や外気温等によって異なる。第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４の仕様は車両毎に異なる。第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２の出力値も車両毎に異なる。
【０１４７】
本実施形態によると、第１接続モードおよび第２接続モードでは上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１４８】
さらに、本実施形態では、第１ラジエータ１５は第１冷却回路Ｃ１に配置されており、第２連通路６１は、循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４からエンジン用ポンプ４２の吸入部に至る部位と五方弁６０とを連通させており、第１連通路４８は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン用ラジエータ４４に至る部位に接続されており、五方弁６０は、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６０に至る部位と第２連通路６１とが接続される第３接続モードに切り替え可能になっており、五方弁６０が第３接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水が第２連通路６１、エンジン用ラジエータ４４、第１連通路４８の順に流れて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。
【０１４９】
これによると、五方弁６０が第３接続モードに切り替えることによって、第１冷却回路Ｃ１の第１ラジエータ１５とエンジン用冷却回路４０のエンジン用ラジエータ４４とを直列的に用いて第１冷却回路Ｃ１の冷却水を冷却することができる。そのため、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４における放熱量の向上や、吸熱量の向上を実現することができる。
【０１５０】
（第３実施形態）
上記第２実施形態では、五方弁６０とサーモスタット４６とが別個に設けられているが、本第３実施形態では、図１２に示すように、上記第２実施形態におけるサーモスタット４６の機能を包含する五方弁６５が設けられている。
【０１５１】
五方弁６５は、エンジン用ラジエータバイパス流路４５の下流側端部に配置されている。五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１と第１切替弁１７の第１入口１７ａとの間の部位に配置されている。五方弁６５は、エンジン用冷却回路４０の循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４よりもエンジン用ポンプ４２の吸入側に位置する部位に配置されている。本実施形態では、上記第２実施形態における第２連通路６１は設けられていない。
【０１５２】
五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３と循環流路４１とエンジン用ラジエータバイパス流路４５との接続状態を、図１３に示す第１非接続モード、図１４に示す第２非接続モード、図１５に示す第１接続モード、図１６に示す第２接続モード、および図１７に示す第３接続モードに切り替える。
【０１５３】
図１３に示す第１非接続モードでは、五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３と循環流路４１とエンジン用ラジエータバイパス流路４５とを接続させず、第１ポンプ用流路１３をそのまま連通させるとともに、循環流路４１をそのまま連通させる。
【０１５４】
図１４に示す第２非接続モードでは、五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３をそのまま連通させるとともに、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から五方弁６５に至る部位とエンジン用ラジエータバイパス流路４５とを接続させる。
【０１５５】
図１５に示す第１接続モードでは、五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位と、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から五方弁６５に至る部位とを接続させる。
【０１５６】
図１６に示す第２接続モードでは、五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５と、循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４の冷却水出口側（エンジン用ポンプ４２の吐出側）から五方弁６５に至る部位とを接続させる。
【０１５７】
図１７に示す第３接続モードでは、五方弁６５は、第１ポンプ用流路１３のう第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位と、循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４の冷却水出口側（エンジン用ポンプ４２の吐出側）から五方弁６５に至る部位とを接続させる。
【０１５８】
五方弁６５の作動は、制御装置５０によって制御される。制御装置５０が五方弁６５の作動を制御することによって、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との接続状態が、図１３、図１４に示す非接続モード、図１５に示す第１接続モード、図１６に示す第２接続モード、および図１７に示す第３接続モードに切り替えられる。非接続モードとしては、図１３に示す第１非接続モードおよび図１４に示す第２非接続モードがある。
【０１５９】
図１３に示す第１非接続モードでは、第１冷却回路Ｃ１は、エンジン用冷却回路４０と第１連通路４８のみで連通するため、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との間での冷却水の定常的な循環は発生しない。
【０１６０】
このとき、エンジン用ラジエータバイパス流路４５は五方弁６５によって閉じられるので、エンジン用冷却回路４０において、エンジン４３から流出した冷却水はエンジン用ラジエータ４４を流れる。したがって、第１非接続モードを非バイパスモードと表現することができる。
【０１６１】
図１４に示す第２非接続モードでは、第１非接続モードと同様に、第１冷却回路Ｃ１は、エンジン用冷却回路４０と第１連通路４８のみで連通する。そのため、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０との間での冷却水の定常的な循環は発生しない。
【０１６２】
このとき、五方弁６５は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から五方弁６５に至る部位とエンジン用ラジエータバイパス流路４５とを接続しているので、エンジン用冷却回路４０において、エンジン４３から流出した冷却水はエンジン用ラジエータ４４をバイパスしてエンジン用ラジエータバイパス流路４５を流れる。したがって、第２非接続モードをバイパスモードと表現することができる。
【０１６３】
制御装置５０は、第１非接続モード（非バイパスモード）においてエンジン用冷却回路４０の冷却水温度が低くなったと判断した場合（６０℃〜８０℃以下）、第２非接続モード（バイパスモード）に切り替え、第２非接続モード（バイパスモード）においてエンジン用冷却回路４０の冷却水温度が高くなったと判断した場合（８０℃以上）、第１非接続モード（非バイパスモード）に切り替えるように五方弁６５の作動を制御する。
【０１６４】
これにより、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度に応じてエンジン用ラジエータ４４での放熱量を調整して、エンジン用冷却回路４０の冷却水温度を適正温度範囲に維持することができる。
【０１６５】
また、制御装置５０は、第１非接続モード（非バイパスモード）において第１ラジエータ１５を流出した外気の温度から第１ラジエータ１５に流入する前の外気の温度を減じた温度差が所定値を下回っていると判断した場合、第２非接続モード（バイパスモード）に切り替え、第２非接続モード（バイパスモード）において第１ラジエータ１５を流出した外気の温度から第１ラジエータ１５に流入する前の外気の温度を減じた温度差が所定値を上回っている場合、第１非接続モード（非バイパスモード）に切り替えるように五方弁６５の作動を制御する。
【０１６６】
これにより、第１ラジエータ１５での放熱量が多い場合、第１ラジエータ１５の廃熱をエンジン用ラジエータ４４へ空気を介して伝えることができるので、第１ラジエータ１５の廃熱を利用してエンジン４３を暖機することができる。
【０１６７】
図１５に示す第１接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６５を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができる。したがって、第１接続モードをポンプ直列モードと表現することができる。
【０１６８】
図１６に示す第２接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６５およびエンジン用ラジエータバイパス流路４５を介してエンジン４３に流入し、エンジン４３から流出した冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、種々の温度調整対象機器を熱源として加熱された冷却水をエンジン４３に循環させて、エンジン４３を暖機することができる。したがって、第２接続モードをエンジン暖機モードと表現することができる。
【０１６９】
なお、上記第１、第２実施形態と同様に、第２接続モードでは、第２切替弁１８は入口１８ａを閉じて第３出口１８ｃを開けることによって、冷却水が第１ラジエータ１５をバイパスしてラジエータバイパス流路１９を流れるようにするのが好ましい。
【０１７０】
第２接続モードでは、エンジン用ラジエータ４４にも冷却水が流れるが、通常、エンジン用ラジエータ４４の圧損はエンジン用ラジエータバイパス流路４５の圧損に比べて格段に高いので、エンジン用ラジエータ４４には冷却水は微少量しか流れないこととなる。
【０１７１】
第２接続モードにおいて、エンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水の温度が外気の温度以上である場合、エンジン用ラジエータ４４へ外気の送風量を制限するのが好ましい。具体的には、制御装置５０が室外送風機１６を停止または逆回転させたり、エンジン用ラジエータ４４に外気を導く導風路を導風路開閉部材（図示せず）によって閉塞したりすればよい。
【０１７２】
図１７に示す第３接続モードでは、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、五方弁６５を介してエンジン用ラジエータ４４に流入し、エンジン用ラジエータ４４から流出した冷却水は、エンジン４３および第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。
【０１７３】
したがって、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４を直列的に利用することができるので、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４における放熱量の向上や、吸熱量の向上を実現することができる。したがって、第３接続モードをラジエータ直列モードと表現することができる。
【０１７４】
本実施形態によると、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態によると、五方弁６５が上記第２実施形態におけるサーモスタット４６の機能を包含しているので、サーモスタット４６を廃止して部品点数を削減できる。
【０１７５】
本実施形態では、五方弁６５は、循環流路４１の途中、および第１冷却回路Ｃ１の途中に配置されており、五方弁６５は、第１冷却回路Ｃ１とラジエータバイパス流路４５とが接続されない非接続モードと、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位と循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から五方弁６５に至る部位とが接続される第１接続モードとに切り替え可能になっており、第１連通路４８は、循環流路４１に接続されている。
【０１７６】
これによると、五方弁６５が第１接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水が循環流路４１を流れてエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水が第１連通路４８を通じて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。したがって、第１冷却回路Ｃ１の第１ポンプ１１とエンジン用冷却回路４０のエンジン用ポンプ４２とを直列的に用いて第１冷却回路Ｃ１の冷却水を循環させることができる。
【０１７７】
本実施形態では、エンジン冷却流路４３ａは、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン用ラジエータ４４に至る部位に配置されており、五方弁６５は、ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入部に近い側の端部と循環流路４１との接続部に配置されており、ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部に近い側の端部は、循環流路４１のうちエンジン冷却流路４３ａからエンジン用ポンプ４２の吸入部側へ向かってエンジン用ラジエータ４４に至る部位に接続されており、第１連通路４８は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン冷却流路４３ａに至る部位に接続されており、五方弁６５は、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位とラジエータバイパス流路４５とが接続される第２接続モードに切り替え可能になっており、五方弁６５が第２接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水がラジエータバイパス流路４５、エンジン冷却流路４３ａ、第１連通路４８の順に流れて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。
【０１７８】
これによると、五方弁６５が第２接続モードに切り替えることによって、第１冷却回路Ｃ１において冷却対象機器３４を熱源として加熱された冷却水を利用してエンジン４３を暖機できる。
【０１７９】
本実施形態では、第１ラジエータ１５は第１冷却回路Ｃ１に配置されており、第１連通路４８は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吐出部からエンジン用ラジエータ４４に至る部位に接続されており、五方弁６５は、第１冷却回路Ｃ１のうち第１ポンプ１１の吐出側から五方弁６５に至る部位と、循環流路４１のうちエンジン用ラジエータ４４からエンジン用ポンプ４２の吸入部側へ向かって五方弁６５に至る部位とが接続される第３接続モードに切り替え可能になっており、五方弁６５が第３接続モードに切り替えることによって、第１ポンプ１１から吐出された冷却水がエンジン用ラジエータ４４、第１連通路４８の順に流れて第１冷却回路Ｃ１に流入して第１ポンプ１１に吸入される。
【０１８０】
これによると、五方弁６５が第３接続モードに切り替えることによって、第１冷却回路Ｃ１の第１ラジエータ１５とエンジン用冷却回路４０のエンジン用ラジエータ４４とを直列的に用いて第１冷却回路Ｃ１の冷却水を冷却することができる。そのため、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４における放熱量の向上や、吸熱量の向上を実現することができる。
【０１８１】
本実施形態では、五方弁６５は、ラジエータバイパス流路４５と循環流路４１とが接続されない非バイパスモードと、循環流路４１のうち五方弁６５からエンジン用ポンプ４２の吸入部に至る部位とラジエータバイパス流路４５とが接続されるバイパスモードとに切り替え可能になっている。
【０１８２】
これにより、エンジン４３から流出した冷却水がエンジン用ラジエータ４４を流れる場合と、エンジン４３から流出した冷却水がラジエータバイパス流路４５を流れる場合とを切り替えることができる。すなわち、五方弁６５に、サーモスタットの機能を持たせることができる。
【０１８３】
本実施形態では、第１ラジエータ１５は第１冷却回路Ｃ１に配置されており、エンジン用ラジエータ４４は、第１ラジエータ１５に対して外気の流れ方向下流側に配置されており、制御装置５０（切替制御手段５０ａ）は、第１ラジエータ１５を流出した外気の温度から第１ラジエータ１５に流入する前の外気の温度を減じた温度差が所定値を下回っていると判断した場合、バイパスモードに切り替え、第１ラジエータ１５を流出した外気の温度から第１ラジエータ１５に流入する前の外気の温度を減じた温度差が所定値を上回っていると判断した場合、非バイパスモードに切り替えるように五方弁６５の作動を制御する。
【０１８４】
これにより、第１ラジエータ１５での放熱量が多い場合、第１ラジエータ１５の廃熱をエンジン用ラジエータ４４へ空気を介して伝えることができるので、第１ラジエータ１５の廃熱を利用してエンジン４３を暖機することができる。
【０１８５】
本実施形態では、制御装置５０（送風量制御手段５０ｂ）は、四方弁６５が第２接続モードに切り替えており、かつエンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水の温度が外気の温度以上であると判断した場合、エンジン用ラジエータ４４への外気の送風量を制限する。
【０１８６】
これにより、エンジン用ラジエータ４４における外気への放熱量を低減することができるので、エンジン４３を効果的に暖機することができる。
【０１８７】
なお、制御装置５０（送風量制御手段５０ｂ）は、四方弁６５が第２接続モードに切り替えており、かつエンジン用ラジエータ４４を流れる冷却水の温度に関連する温度が外気の温度以上であると判断した場合、エンジン用ラジエータ４４への外気の送風量を制限してもよい。
【０１８８】
（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、第１連通路４８の一端が、エンジン用冷却回路４０のうち第１ポンプ１１とエンジン４３との間に接続されているが、本第４実施形態では、図１８に示すように、第１連通路４８の一端が、エンジン４３から分岐されている既存の流路７０の途中に接続されている。
【０１８９】
既存の流路７０は、ＡＴＦウォーマ等の各種機器に、エンジン４３で加熱された冷却水を供給するための流路である。
【０１９０】
本実施形態によると、既存の流路７０を利用して、第１連通路４８をエンジン用冷却回路４０に接続することができる。
【０１９１】
本実施形態では、リザーブタンク１３ａが第１ポンプ用流路１３および循環流路４１に接続されている。リザーブタンク１３ａと循環流路４１との接続部には加圧弁７１が配置されている。加圧弁７１は、循環流路４１の内部圧力が、大気圧よりも大きい設定圧未満の場合は閉弁し、循環流路４１の内部圧力が設定圧以上になると開弁する。したがって、エンジン用冷却回路４０の内部圧力が設定圧以上になると、エンジン用冷却回路４０の冷却水がリザーブタンク１３ａへ排出される。
【０１９２】
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、第１連通路４８の一端が、エンジン用冷却回路４０のうち第１ポンプ１１とエンジン４３との間に接続されているが、本第５実施形態では、図１９に示すように、第１連通路４８の一端が、エンジン用冷却回路４０のうちエンジン４３とエンジン用ラジエータ４４の間の部位に接続されている。
【０１９３】
図１８中の二点鎖線に示すように、第１連通路４８の一端は、エンジン用ラジエータバイパス流路４５の途中に接続されていてもよい。
【０１９４】
本実施形態によると、図示を省略しているが、第１接続モードに切り替えた場合、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができるとともに、第１冷却回路Ｃ１で加熱された冷却水をエンジン４３に循環させてエンジン４３を暖機することができる。
【０１９５】
すなわち、第１接続モードでは、四方弁４７は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から四方弁４７に至る部位と、エンジン用ラジエータバイパス流路４５のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から四方弁４７に至る部位とを接続させる。
【０１９６】
これにより、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、四方弁４７およびサーモスタット４６を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、エンジン４３および第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。
【０１９７】
したがって、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができるとともに、第１冷却回路Ｃ１で加熱された冷却水をエンジン４３に循環させてエンジン４３を暖機することができる。
【０１９８】
（第６実施形態）
本第６実施形態では、図２０に示すように、上記第１実施形態に対して、冷却水冷却用熱交換器３０、冷却水加熱用熱交換器３１および第１ラジエータ１５の配置を変更している。
【０１９９】
冷却水冷却用熱交換器３０は第１ポンプ用流路１３に配置されている。冷却水加熱用熱交換器３１は第２ポンプ用流路１４に配置されている。第１ラジエータ１５は第５共通流路２５に配置されている。第５共通流路２５は、第１切替弁１７の第５出口１７ｈと第２切替弁１８の第５入口１８ｈとに接続されている。
【０２００】
図２０に示す例では、上記第１実施形態に対して、冷却水冷却用熱交換器３０、冷却水加熱用熱交換器３１および第１ラジエータ１５の配置を変更しているが、上記第２、第３実施形態に対しても、図２０に示す例と同様に冷却水冷却用熱交換器３０、冷却水加熱用熱交換器３１および第１ラジエータ１５の配置を変更してもよい。
【０２０１】
本実施形態においては、第１ラジエータ１５およびエンジン用ラジエータ４４を直列的に利用する場合、第１切替弁２１および第２切替弁２２によって第１ポンプ用流路１３と第５共通流路２５とを接続する必要がある。
【０２０２】
（第７実施形態）
上記第１〜第６実施形態では、第１ポンプ用流路１３とエンジン用冷却回路４０との接続状態を四方弁４７または五方弁６０、６５によって切り替えるが、本第７実施形態では、図２１、図２２に示すように、第１ポンプ用流路１３とエンジン用冷却回路４０との接続状態を三方弁７５によって切り替える。
【０２０３】
三方弁７５は、エンジン用冷却回路４０の循環流路４１の途中に配置されている。具体的には、三方弁７５は、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側に位置する部位に配置されている。
【０２０４】
三方弁７５には、第２連通路７６の一端が接続されている。第２連通路７６の他端は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側に位置する部位に接続されている。
【０２０５】
第１ポンプ用流路１３のうち第２連通路７６の接続部と第１連通路４８の接続部との間には開閉弁７７が配置されている。開閉弁７７は、第１ポンプ用流路１３のうち第２連通路７６の接続部と第１連通路４８の接続部との間の部位を開閉する。
【０２０６】
三方弁７５は、第２連通路７６とエンジン用冷却回路４０の循環流路４１との接続状態を切り替える切替手段である。三方弁７５によって切り替えられる接続状態のモードとしては、図２１に示す非接続モード、および図２２に示す接続モードがある。
【０２０７】
図２１に示す非接続モードでは、三方弁７５は、第２連通路７６と循環流路４１とを接続させない。すなわち、第２連通路７６を閉じるとともに循環流路４１をそのまま連通させる。このとき、開閉弁７７は第１ポンプ用流路１３を開ける。これにより、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０とで冷却水が別々に循環する。
【０２０８】
図２２に示す接続モードでは、三方弁７５は、第２連通路７６と、循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側から三方弁７５に至る部位と第２連通路７６とを接続させる。このとき、開閉弁７７は第１ポンプ用流路１３を閉じる。
【０２０９】
これにより、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、第２連通路７６および三方弁７５を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができる。したがって、接続モードをポンプ直列モードと表現することができる。
【０２１０】
（第８実施形態）
上記第７実施形態では、三方弁７５はエンジン用冷却回路４０の循環流路４１の途中に配置されているが、本第８実施形態では、図２３、図２４に示すように、三方弁７５は第１ポンプ用流路１３の途中に配置されている。
【０２１１】
第２連通路７６の一端は三方弁７５に接続され、第２連通路７６の他端は、エンジン用冷却回路４０の循環流路４１のうちエンジン用ポンプ４２の吸入側に位置する部位に接続されている。
【０２１２】
開閉弁７７は、循環流路４１のうち第１連通路４８の接続部よりも冷却水流れ下流側に位置する部位に配置されている。
【０２１３】
図２３に示す非接続モードでは、三方弁７５は、と第１ポンプ用流路１３と第２連通路７６を接続させない。すなわち、第２連通路７６を閉じるとともに第１ポンプ用流路１３をそのまま連通させる。このとき、開閉弁７７は第１ポンプ用流路１３を開ける。これにより、第１冷却回路Ｃ１とエンジン用冷却回路４０とで冷却水が別々に循環する。
【０２１４】
図２４に示す接続モードでは、三方弁７５は、第１ポンプ用流路１３のうち第１ポンプ１１の吐出側から三方弁７５に至る部位と第２連通路７６とを接続させる。このとき、開閉弁７７は循環流路４１を閉じる。
【０２１５】
これにより、第１ポンプ１１から吐出された冷却水は、三方弁７５および第２連通路７６を介してエンジン用ポンプ４２に吸入され、エンジン用ポンプ４２から吐出された冷却水は、第１連通路４８を流れて第１ポンプ用流路１３に流入する。したがって、第１冷却回路Ｃ１において、第１ポンプ１１およびエンジン用ポンプ４２を直列化して冷却水を循環させることができる。したがって、接続モードをポンプ直列モードと表現することができる。
【０２１６】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせることが可能である。上記実施形態は、例えば以下のように種々変形可能である。
【０２１７】
（１）温度調整対象機器として種々の機器を用いることができる。例えば、乗員が着座するシートに内蔵されて冷却水によりシートを冷却・加熱する熱交換器を温度調整対象機器として用いてもよい。また、温度調整対象機器の配置を様々に変更可能である。
【０２１８】
（２）上記各実施形態において、温度調整対象機器に冷却水を間欠的に循環させることによって温度調整対象機器に対する熱交換能力を制御するようにしてもよい。
【０２１９】
（３）上記実施形態では、冷却水を冷却する冷却手段として、冷凍サイクル３５の低圧冷媒で冷却水を冷却する冷却水冷却用熱交換器３０を用いているが、ペルチェ素子を冷却手段として用いてもよい。
【０２２０】
（４）上記各実施形態では、熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。
【０２２１】
（５）冷却水（熱媒体）として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を冷却水に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。
【０２２２】
すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、冷却水の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での冷却水の流動性を高める作用効果を得ることができる。
【０２２３】
このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。
【０２２４】
これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の冷却水であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。
【０２２５】
また、冷却水の熱容量を増加させることができるので、冷却水自体の蓄冷熱量（顕熱による蓄冷熱）を増加させることができる。
【０２２６】
ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。
【０２２７】
ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子（上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体）、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。
【０２２８】
（６）上記各実施形態の冷凍サイクル３５では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。
【０２２９】
また、上記各実施形態の冷凍サイクル３５は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
【０２３０】
（７）上記各実施形態では、車両用熱管理システム１０をハイブリッド自動車に適用した例を示したが、エンジンを備えず走行用モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車や、燃料電池を走行用エネルギー発生手段とする燃料電池自動車等に車両用熱管理システム１０を適用してもよい。
【０２３１】
（８）上記各実施形態における共通流路２１、２２、２３、２４、２５に、冷熱または温熱を蓄える蓄熱機器が配置されていてもよい。
【符号の説明】
【０２３２】
１１    第１ポンプ
４０    エンジン用冷却回路
４１    循環流路
４２    エンジン用ポンプ
４３    エンジン
４３ａ  エンジン冷却流路
４４    エンジン用ラジエータ
４５    ラジエータバイパス流路
４７    四方弁（切替手段）
４８    第１連通路（第１連通手段）
Ｃ１    第１冷却回路
【図１】
2014181574.tif 000003
【図２】
2014181574.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014181574.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014181574.tif 000009
【図８】
2014181574.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014181574.tif 000013
【図１２】
2014181574.tif 000014
【図１３】
2014181574.tif 000015
【図１４】
2014181574.tif 000016
【図１５】
2014181574.tif 000017
【図１６】
2014181574.tif 000018
【図１７】
2014181574.tif 000019
【図１８】
2014181574.tif 000020
【図１９】
2014181574.tif 000021
【図２０】
2014181574.tif 000022
【図２１】
2014181574.tif 000023
【図２２】
2014181574.tif 000024
【図２３】
2014181574.tif 000025
【図２４】
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