(57)【要約】【課題】蓄電器において発生した熱を有効に活用することが可能な車両用熱交換装置を提供する。【解決手段】この熱交換装置６（車両用熱交換装置）は、エンジン１と熱交換を行う冷却水が流通するエンジン側回路６１と、充放電可能な電池３と熱交換を行う冷却水が流通する電池側回路６２と、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間の連通状態および非連通状態を切り替える三方弁７１〜７４と、を備える。熱交換装置６は、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を連通状態にすることによって、電池３の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温を行うように構成されている。【選択図】図２
2019089524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と熱交換を行う熱交換媒体が流通する第１媒体流通回路と、
充放電可能な蓄電部と熱交換を行う前記熱交換媒体が流通する第２媒体流通回路と、
前記第１媒体流通回路と前記第２媒体流通回路との間の連通状態および非連通状態を切り替える第１弁部と、を備え、
前記第１弁部により前記第１媒体流通回路と前記第２媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、前記蓄電部の熱を用いて前記内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている、車両用熱交換装置。
【請求項２】
前記蓄電部の温度が第１温度閾値以上になった場合に、前記第１弁部により前記第１媒体流通回路と前記第２媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、前記蓄電部の熱を用いて前記内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている、請求項１に記載の車両用熱交換装置。
【請求項３】
前記第２媒体流通回路の経路上に設けられ、前記第２媒体流通回路を流通する前記熱交換媒体を冷却する蓄電部冷却部をさらに備え、
前記蓄電部の温度が前記第１温度閾値よりも大きな第２温度閾値以上になった場合に、前記第１弁部により前記第１媒体流通回路と前記第２媒体流通回路との間を連通状態から非連通状態に切り替えることによって、前記第２媒体流通回路の前記蓄電部冷却部において前記熱交換媒体が冷却されることにより前記蓄電部が冷却されるように構成されている、請求項２に記載の車両用熱交換装置。
【請求項４】
前記蓄電部から放電された電力により駆動する駆動用モータと熱交換を行う前記熱交換媒体が流通する第３媒体流通回路と、
前記第１媒体流通回路と前記第３媒体流通回路との間の連通状態および非連通状態を切り替える第２弁部と、をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用熱交換装置。
【請求項５】
前記駆動用モータの温度が第３温度閾値以上になった場合に、前記第１弁部により前記第１媒体流通回路と前記第２媒体流通回路との間を非連通状態にするとともに、前記第２弁部により前記第１媒体流通回路と前記第３媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、前記蓄電部の熱から前記駆動用モータの熱に切り替えて前記内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている、請求項４に記載の車両用熱交換装置。
【請求項６】
前記第２媒体流通回路の経路上に設けられ、前記第２媒体流通回路を流通する前記熱交換媒体を冷却する蓄電部冷却部をさらに備え、
前記駆動用モータの温度が前記第３温度閾値以上の場合に、前記蓄電部の熱から前記駆動用モータの熱に切り替えて前記内燃機関の駆動前の昇温を行いながら、前記第２媒体流通回路の前記蓄電部冷却部において前記熱交換媒体が冷却されることにより前記蓄電部が冷却されるように構成されている、請求項５に記載の車両用熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と、充放電可能な蓄電部とを備える車両に用いられる車両用熱交換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、充放電可能な蓄電器（蓄電部）と、蓄電器からの放電により駆動する電動機と、発電のために設けられた内燃機関と、蓄電器からの電力供給によって駆動されるヒータおよびファンと、を備える電動車両が開示されている。この電動車両では、蓄電器に充電を開始する前に蓄電器からの電力を用いてヒータおよびファンを駆動させることによって、蓄電器の放電に伴う発熱とヒータおよびファンからの温風とにより蓄電器を昇温させる。そして、昇温させた状態で蓄電器の充電を開始することによって、蓄電器での充電効率を向上させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の電動車両では、充電中において蓄電器に自己発熱が生じる。この際、蓄電器の充電効率が十分に高い状態では、蓄電器において発生した熱は不要となる。このため、蓄電器において発生した熱が有効に活用されないという問題点があると考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、蓄電器において発生した熱を有効に活用することが可能な車両用熱交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における車両用熱交換装置は、内燃機関と熱交換を行う熱交換媒体が流通する第１媒体流通回路と、充放電可能な蓄電部と熱交換を行う熱交換媒体が流通する第２媒体流通回路と、第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間の連通状態および非連通状態を切り替える第１弁部と、を備え、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、蓄電部の熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている。
【０００８】
この発明の一の局面による車両用熱交換装置では、上記のように構成することによって、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を連通状態にして、蓄電部と熱交換を行って暖められた第２媒体流通回路の熱交換媒体を連通状態の第１媒体流通回路内で流通させることができる。これにより、蓄電部の熱を内燃機関の駆動前の昇温に用いることができるので、駆動前に予め昇温した内燃機関を、燃焼効率を向上させた状態で駆動させることができる。この結果、蓄電部において発生した熱を内燃機関の昇温に有効に活用することができる。
【０００９】
また、一の局面による車両用熱交換装置では、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を非連通状態にすることによって、蓄電部と内燃機関とを熱的に分離することができる。これにより、駆動により大きな熱が生じた内燃機関から蓄電部に大量の熱が供給されるのを抑制することができるので、大量の熱に起因する蓄電部の不具合の発生を抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による車両用熱交換装置において、好ましくは、蓄電部の温度が第１温度閾値以上になった場合に、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、蓄電部の熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている。
【００１１】
上記のように構成すれば、蓄電部が第１温度閾値以上に十分に昇温した状態で、蓄電部の熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温を行うことができる。これにより、蓄電部が十分に昇温しない状態で蓄電部の熱が用いられる場合と比べて、たとえば、蓄電部の充放電の効率が低下するのを抑制することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第２媒体流通回路の経路上に設けられ、第２媒体流通回路を流通する熱交換媒体を冷却する蓄電部冷却部をさらに備え、蓄電部の温度が第１温度閾値よりも大きな第２温度閾値以上になった場合に、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を連通状態から非連通状態に切り替えることによって、第２媒体流通回路の蓄電部冷却部において熱交換媒体が冷却されることにより蓄電部が冷却されるように構成されている。
【００１３】
上記のように構成すれば、蓄電部が第２温度閾値以上に昇温した際に、蓄電部冷却部を用いて蓄電部を確実に冷却することができるので、蓄電部を安定的な温度で維持することができる。また、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を非連通状態にすることにより、第１媒体流通回路に冷却された熱交換媒体が流通するのを抑制することができる。これにより、内燃機関が不必要に冷却されるのを抑制して、内燃機関の温度が低下するのを抑制することができる。
【００１４】
上記一の局面による車両用熱交換装置において、好ましくは、蓄電部から放電された電力により駆動する駆動用モータと熱交換を行う熱交換媒体が流通する第３媒体流通回路と、第１媒体流通回路と第３媒体流通回路との間の連通状態および非連通状態を切り替える第２弁部と、をさらに備える。
【００１５】
上記のように構成すれば、蓄電部の熱に加えて、蓄電部から放電された電力により駆動する駆動用モータの熱も内燃機関の駆動前の昇温に用いることができる。これにより、駆動前に予め昇温した内燃機関を、燃焼効率をより向上させた状態で駆動させることができる。また、第２弁部により、第１媒体流通回路と第３媒体流通回路との間の非連通状態にすることによって、駆動用モータと内燃機関とを熱的に分離することができる。これにより、駆動により大きな熱が生じた内燃機関から駆動用モータに大量の熱が供給されることに起因して駆動用モータに不具合が生じるのを抑制することができる。
【００１６】
この場合、好ましくは、駆動用モータの温度が第３温度閾値以上になった場合に、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を非連通状態にするとともに、第２弁部により第１媒体流通回路と第３媒体流通回路との間を連通状態にすることによって、蓄電部の熱から駆動用モータの熱に切り替えて内燃機関の駆動前の昇温を行うように構成されている。
【００１７】
上記のように構成すれば、駆動用モータが第３温度閾値以上に十分に昇温した状態で、駆動用モータの熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温を行うことができる。これにより、駆動用モータが十分に昇温しない状態で駆動用モータの熱が用いられる場合と比べて、駆動用モータの駆動効率が低下するのを抑制することができる。
【００１８】
上記駆動用モータの熱に切り替えて内燃機関の駆動前の昇温を行う構成において、好ましくは、第２媒体流通回路の経路上に設けられ、第２媒体流通回路を流通する熱交換媒体を冷却する蓄電部冷却部をさらに備え、駆動用モータの温度が第３温度閾値以上の場合に、蓄電部の熱から駆動用モータの熱に切り替えて内燃機関の駆動前の昇温を行いながら、第２媒体流通回路の蓄電部冷却部において熱交換媒体が冷却されることにより蓄電部が冷却されるように構成されている。
【００１９】
上記のように構成すれば、駆動用モータに対して放電していることにより発熱している蓄電部が必要以上に昇温するのを抑制することができる。これにより、蓄電部を安定的な温度で維持することができる。
【００２０】
［付記項］
なお、本出願では、上記一の局面による車両用熱交換装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。
【００２１】
（付記項１）
上記蓄電部の温度が第１温度閾値以上になった場合に内燃機関の昇温を行う構成において、蓄電部は、外部電源により充電可能に構成されており、蓄電部が外部電源により充電される際において、蓄電部の温度が第１温度閾値以上になった場合に、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を連通状態にするように構成されている。
【００２２】
（付記項２）
この場合、第１温度閾値は、外部電源による充電により蓄電部が自己発熱を開始したと判断可能な温度である。
【００２３】
（付記項３）
上記第３媒体流通回路および第２弁部が形成された構成において、第３媒体流通回路の経路上には、駆動用モータに加え、蓄電部から放電された直流電流を交流電流に変換して駆動用モータに供給するインバータが設けられており、第３媒体流通回路を流通する熱交換媒体は、駆動用モータおよびインバータと熱交換を行うように構成されている。
【００２４】
（付記項４）
上記第１〜第３媒体流通回路、第１および第２弁部が形成された構成において、第１媒体流通回路の経路上に設けられ、第１媒体流通回路を流通する内燃機関を冷却する内燃機関冷却部と、第２媒体流通回路の経路上に設けられ、第２媒体流通回路を流通する熱交換媒体を冷却する蓄電部冷却部と、第３媒体流通回路の経路上に設けられ、第３媒体流通回路を流通する駆動用モータを冷却するモータ冷却部と、をさらに備え、内燃機関が駆動された後は、第１弁部により第１媒体流通回路と第２媒体流通回路との間を非連通状態にするとともに、第２弁部により第１媒体流通回路と第３媒体流通回路との間を非連通状態にすることによって、内燃機関、蓄電部および駆動用モータを、それぞれ、内燃機関冷却部、蓄電部冷却部およびモータ冷却部により個別に冷却するように構成されている。
【００２５】
（付記項５）
上記一の局面による車両用熱交換装置において、第１媒体流通回路の経路上に設けられ、第１媒体流通回路の熱交換媒体を流通させる第１電動ポンプと、第２媒体流通回路の経路上に設けられ、第２媒体流通回路の熱交換媒体を流通させる第２電動ポンプとをさらに備える。
【００２６】
（付記項６）
上記一の局面による車両用熱交換装置において、熱交換媒体は、水である。
【００２７】
（付記項７）
上記一の局面による車両用熱交換装置において、蓄電部の昇温を行う温熱源をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による熱交換装置を備える車両のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による熱交換装置の冷却水回路を示した図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の一実施形態による熱交換装置の充電時における温度変化の一例を示したグラフである。図３（ｂ）は、本発明の一実施形態による熱交換装置のＥＶ走行時における温度変化の一例を示したグラフである。
【図４】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態１を説明するための回路図である。
【図５】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態２を説明するための回路図である。
【図６】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態３を説明するための回路図である。
【図７】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態４を説明するための回路図である。
【図８】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態５を説明するための回路図である。
【図９】本発明の一実施形態による熱交換装置の状態６を説明するための回路図である。
【図１０】本発明の一実施形態による充電時における制御フローである。
【図１１】本発明の一実施形態によるＥＶ走行時における制御フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態による車両用熱交換装置６（これ以降、熱交換装置６と称する）を備える車両１００について説明する。
【００３１】
（車両の構成）
図１に示すように、本実施形態の車両１００は、エンジン１（内燃機関の一例）と、電動駆動部２と、電池３（蓄電部の一例）と、充電器４と、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５とを備える。
【００３２】
エンジン１は、燃料の燃焼による熱エネルギーを機械的な運動エネルギーに変換する装置である。電動駆動部２は、電気エネルギーを機械的な運動エネルギーに変換する装置である。電池３は、電気を充放電可能な装置であり、たとえば、複数のリチウムイオン二次電池から構成される。充電器４は、外部電源１０１と接続するプラグ（図示せず）を含む。充電器４は、外部電源１０１からの交流電流を直流電流に変換するとともに、電池３への直流電流による充電を制御する。ＥＣＵ５は、ＣＰＵおよびメモリなどを含み、車両１００の全般的な制御を行うとともに、後述する熱交換装置６の制御を行う。
【００３３】
また、車両１００は、エンジン１および電動駆動部２の一方または両方を用いて走行等の駆動を行うことが可能であるとともに、充電器４を介して外部電源１０１から電池３を充電可能に構成されている。つまり、車両１００は、いわゆるＰＨＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。なお、電動駆動部２のみを用いて車両１００を走行駆動させる場合を、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行と称し、エンジン１および電動駆動部２の両方を走行状態において適宜切り替えるように車両１００を走行させる場合を、ＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行と称する。
【００３４】
電動駆動部２は、インバータ２ａと、モータ２ｂ（駆動用モータの一例）とを含む。インバータ２ａは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、電池３からの直流電流を交流電流に変換するとともに、周波数等を調整することによって、モータ２ｂの回転数を制御する。モータ２ｂは、たとえば、同期モータであり、インバータ２ａから入力される交流電流に基づいて回転駆動する。
【００３５】
エンジン１とモータ２ｂとは、共に、クランクシャフト（図示せず）を回転駆動させることによって、車両１００の走行等の駆動を行うように構成されている。
【００３６】
ここで、充放電の効率などが向上する電池３の好適温度範囲は、駆動効率などが向上する電動駆動部２の好適温度範囲よりも低い。また、燃焼効率などが向上するエンジン１の最適温度範囲は、電動駆動部２の好適温度範囲よりも高い。
【００３７】
（熱交換装置の構成）
本実施形態の車両１００は、エンジン１、電動駆動部２および電池３を昇温または冷却するための熱交換装置６をさらに備える。熱交換装置６は、図２に示すように、冷却水（熱交換媒体の一例）が各々流通する冷却水回路として、エンジン側回路６１（第１媒体流通回路の一例）と、電池側回路６２（第２媒体流通回路の一例）と、電動駆動部側回路６３（第３媒体流通回路の一例）とを含む。また、熱交換装置６は、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間を冷却水が流通するための一対の第１接続回路６４ａおよび６４ｂと、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間を冷却水が流通するための一対の第２接続回路６５ａおよび６５ｂとをさらに含む。
【００３８】
エンジン側回路６１は、分岐回路６１ａを含んでいる。また、エンジン側回路６１の冷却水の流通経路は、電動ウォータポンプ６１ｂと、高温用（ＨＴ）ラジエータ６１ｃと、２個の三方弁７１および７２と、サーモスタット弁６１ｄと、水温センサ６１ｅとが冷却水が流通する管部材により接続されることによって形成されている。また、エンジン側回路６１の冷却水の流通経路上には、エンジン１が配置されている。具体的には、エンジン１に一体的に形成されたウォータジャケット（図示せず）がエンジン側回路６１の冷却水の流通経路途中に配置されており、ウォータジャケットの内部を冷却水が流通することによって、エンジン１の昇温または冷却が行われる。なお、電動ウォータポンプ６１ｂの冷却水吐出側を上流側とし、電動ウォータポンプ６１ｂの冷却水吸入側を下流側とする。
【００３９】
電動ウォータポンプ６１ｂは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、エンジン側回路６１の冷却水の流速を制御する。また、電動ウォータポンプ６１ｂは、エンジン１のウォータジャケットに冷却水を吐出するようにエンジン１の上流側に配置されている。なお、この電動ウォータポンプ６１ｂは、後述する電池側回路６２の電動ウォータポンプ６２ａおよび電動駆動部側回路６３の電動ウォータポンプ６３ａよりも、駆動に要する消費電力が大きいものの、冷却水の流速を大きくすることが可能である。これにより、冷却水に伝達されるエンジン１の熱量を大きくすることができるので、迅速な冷却が必要となるエンジン１を確実に冷却することが可能である。
【００４０】
高温用ラジエータ６１ｃは、エンジン１の下流側に配置されている。高温用ラジエータ６１ｃでは、エンジン側回路６１の冷却水と外部の空気とが熱交換を行うことによって、エンジン側回路６１の冷却水が冷却される。
【００４１】
三方弁７１および７２は、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、冷却水の流通方向を制御する。三方弁７１は、エンジン１の下流側と、高温用ラジエータ６１ｃの上流側と、第２接続回路６５ａのエンジン側回路６１側との合流地点に配置されている。そして、三方弁７１は、エンジン１側の出口７１ａと、高温用ラジエータ６１ｃ側の出口７１ｂと、第２接続回路６５ａ側の出口７１ｃとを開閉可能に構成されている。
【００４２】
三方弁７２は、三方弁７１の下流側と、分岐回路６１ａと、第１接続回路６４ｂのエンジン側回路６１側との合流地点に配置されている。そして、三方弁７２は、三方弁７１側の出口７２ａと、分岐回路６１ａ側の出口７２ｂと、第１接続回路６４ｂ側の出口７２ｃとを開閉可能に構成されている。また、三方弁７２は、高温用ラジエータ６１ｃの上流側に接続されており、三方弁７２に到達した冷却水の一部は、高温用ラジエータ６１ｃ側に供給可能なように構成されている。
【００４３】
サーモスタット弁６１ｄは、高温用ラジエータ６１ｃの下流側に配置されており、温度Ｔ７以下の冷却水の流通を規制する。なお、温度Ｔ７は、エンジン１の駆動時において、エンジン１からの発熱により到達可能な温度である。
【００４４】
水温センサ６１ｅは、エンジン１の下流側と三方弁７１との間の冷却水の温度を測定して、測定結果をＥＣＵ５に送信する。なお、水温センサ６１ｅにより測定された冷却水の温度は、エンジン１により昇温された温度であることによって、エンジン１の温度（エンジン温度）として用いることが可能である。
【００４５】
また、分岐回路６１ａは、三方弁７２の出口７２ｂと、サーモスタット弁６１ｄの下流側とを接続している。
【００４６】
電池側回路６２の冷却水の流通経路は、電動ウォータポンプ６２ａと、温熱源６２ｂと、冷熱源６２ｃ（蓄電部冷却部の一例）と、２個の三方弁７３および７４と、水温センサ６２ｄとが冷却水が流通する管部材により接続されることによって形成されている。また、電池側回路６２の冷却水の流通経路上には、電池３が配置されている。具体的には、電池３を取り囲むウォータジャケット（図示せず）が電池側回路６２の冷却水の流通経路途中に配置されており、ウォータジャケットの内部を冷却水が流通することによって、電池３の昇温または冷却が行われる。なお、電動ウォータポンプ６２ａの冷却水吐出側を上流側とし、電動ウォータポンプ６２ａの冷却水吸入側を下流側とする。
【００４７】
電動ウォータポンプ６２ａは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、電池側回路６２の冷却水の流速を制御する。また、電動ウォータポンプ６２ａは、電池３のウォータジャケットに冷却水を吐出するように電池３の上流側に配置されている。
【００４８】
温熱源６２ｂおよび冷熱源６２ｃは、電池３の下流側に並列に配置されている。温熱源６２ｂは、たとえば、電池３からの放電によって駆動されるヒータから構成されている。温熱源６２ｂでは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、電池側回路６２の冷却水とヒータとが熱交換を行うことによって、電池側回路６２の冷却水が昇温される。冷熱源６２ｃは、たとえば、電池３からの放電によって駆動される空調用車載ヒートポンプ装置の蒸発器である。冷熱源６２ｃでは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、電池側回路６２の冷却水と蒸発器内の低温冷媒とが熱交換を行うことによって、電池側回路６２の冷却水が冷却される。
【００４９】
三方弁７３および７４は、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、冷却水の流通方向を制御する。三方弁７３は、電池３の下流側と、温熱源６２ｂの上流側と、冷熱源６２ｃの上流側との合流地点に配置されている。そして、三方弁７３は、電池３側の出口７３ａと、温熱源６２ｂ側の出口７３ｂと、冷熱源６２ｃ側の出口７３ｃとを開閉可能に構成されている。
【００５０】
三方弁７４は、電動ウォータポンプ６２ａの下流側と、冷熱源６２ｃの下流側と、第１接続回路６４ａの電池側回路６２側との合流地点に配置されている。そして、三方弁７４は、電動ウォータポンプ６２ａ側の出口７４ａと、冷熱源６２ｃ側の出口７４ｂと、第１接続回路６４ａ側の出口７４ｃとを開閉可能に構成されている。なお、電動ウォータポンプ６２ａの下流側と、温熱源６２ｂの下流側とは接続されている。
【００５１】
水温センサ６２ｄは、電池３の下流側と三方弁７３との間の冷却水の温度を測定して、測定結果をＥＣＵ５に送信する。なお、水温センサ６２ｄにより測定された冷却水の温度は、電池３により昇温された温度であることによって、電池３の温度（電池温度）として用いることが可能である。
【００５２】
電動駆動部側回路６３の冷却水の流通経路は、電動ウォータポンプ６３ａと、低温用（ＬＴ）ラジエータ６３ｂと、１個の三方弁７５と、水温センサ６３ｃとが冷却水が流通する管部材により接続されることによって形成されている。また、電動駆動部側回路６３の冷却水の流通経路上には、電動駆動部２（インバータ２ａおよびモータ２ｂ）が配置されている。具体的には、インバータ２ａを構成する基板の下面を流通する冷却管（図示せず）とモータ２ｂを取り囲むウォータジャケット（図示せず）とが電動駆動部側回路６３の冷却水の流通経路途中に並列に配置されており、冷却管およびウォータジャケットの内部を冷却水が流通することによって、電動駆動部２の昇温または冷却が行われる。なお、電動ウォータポンプ６３ａの冷却水吐出側を上流側とし、電動ウォータポンプ６３ａの冷却水吸入側を下流側とする。
【００５３】
電動ウォータポンプ６３ａは、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、電動駆動部側回路６３の冷却水の流速を制御する。また、電動ウォータポンプ６３ａは、電動駆動部２に冷却水を吐出するように電動駆動部２の上流側に配置されている。低温用ラジエータ６３ｂは、電動駆動部２の下流側に配置されている。低温用ラジエータ６３ｂでは、電動駆動部側回路６３の冷却水と外部の空気とが熱交換を行うことによって、電動駆動部側回路６３の冷却水が冷却される。
【００５４】
三方弁７５は、ＥＣＵ５からの指示に基づいて、冷却水の流通方向を制御する。三方弁７５は、電動ウォータポンプ６３ａの下流側と、低温用ラジエータ６３ｂの下流側と、第２接続回路６５ｂの電動駆動部側回路６３側との合流地点に配置されている。そして、三方弁７５は、電動ウォータポンプ６３ａ側の出口７５ａと、低温用ラジエータ６３ｂ側の出口７５ｂと、第２接続回路６５ｂ側の出口７５ｃとを開閉可能に構成されている。
【００５５】
水温センサ６３ｃは、電動駆動部２の下流側の冷却水の温度を測定して、測定結果をＥＣＵ５に送信する。なお、水温センサ６３ｃにより測定された冷却水の温度は、電動駆動部２により昇温された温度であることによって、電動駆動部２の温度（電動駆動部温度）として用いることが可能である。
【００５６】
第１接続回路６４ａは、三方弁７１の下流側でかつ三方弁７２の上流側と、三方弁７４とを接続する管部材により形成されている。第１接続回路６４ｂは、三方弁７２と、三方弁７３の下流側でかつ冷熱源６２ｃの上流側とを接続する管部材により形成されている。第２接続回路６５ａは、三方弁７１と、電動駆動部２の下流側とを接続する管部材により形成されている。第２接続回路６５ｂは、電動ウォータポンプ６１ｂの下流側と、三方弁７５とを接続する管部材により形成されている。
【００５７】
上記構成により、本実施形態の熱交換装置６では、三方弁７１、７２、７３および７４（第１弁部の一例）により、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間の連通状態および非連通状態を切り替えることが可能に構成されている。たとえば、図５に示すように、三方弁７１の出口７１ａ、７１ｂ、三方弁７２の出口７２ｂ、７２ｃ、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａおよび７４ｃを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｃ、三方弁７２の出口７２ａ、三方弁７３の出口７３ｂおよび三方弁７４の出口７４ｂを閉状態（ＣＬ）にすることによって、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間の連通状態にして、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間で冷却水を循環させることが可能である。
【００５８】
また、たとえば、図６に示すように、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａおよび７４ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７２の出口７２ｃ、三方弁７３の出口７３ｂおよび三方弁７４の出口７４ｃを閉状態（ＣＬ）にすることによって、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間を非連通状態にして、エンジン側回路６１内および電池側回路６２内で個別に冷却水を循環させることが可能である。
【００５９】
また、本実施形態の熱交換装置６では、三方弁７１、７２および７５（第２弁部の一例）により、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間の連通状態および非連通状態を切り替えることが可能に構成されている。たとえば、図７に示すように、三方弁７１の出口７１ａ、７１ｃ、三方弁７５の出口７５ａおよび７５ｃを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｂ、三方弁７２の出口７２ｃおよび三方弁７５の出口７５ｂを閉状態（ＣＬ）にすることによって、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間の連通状態にして、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間で冷却水を循環させることが可能である。
【００６０】
また、図８に示すように、三方弁７５の出口７５ａおよび７５ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｃ、三方弁７２の出口７２ｃおよび三方弁７５の出口７５ｃを閉状態（ＣＬ）にすることによって、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間を非連通状態にして、エンジン側回路６１内および電動駆動部側回路６３内で個別に冷却水を循環させることが可能である。
【００６１】
（昇温および冷却制御）
ＥＣＵ５は、電池３の充電時およびＥＶ走行時において、熱交換装置６を用いて、駆動前のエンジン１、電動駆動部２および電池３のいずれか１つまたは複数の昇温または冷却を行うように構成されている。この際、ＥＣＵ５は、水温センサ６２ｄまたは６３ｃの測定結果に基づいて、駆動前のエンジン１、電動駆動部２および電池３のいずれか１つまたは複数の昇温または冷却を行うように構成されている。また、ＥＣＵ５は、ＨＶ走行時において、熱交換装置６を用いて、エンジン１、電動駆動部２および電池３のいずれか１つまたは複数の昇温または冷却を行うように構成されている。この際、ＥＣＵ５は、エンジン１の駆動状態、水温センサ６１ｅ、６２ｄおよび６３ｃの測定結果に基づいて、それぞれ、エンジン１、電動駆動部２および電池３の昇温または冷却を個別に行うように構成されている。以下、図３〜図９を参照して、ＥＣＵ５の昇温および冷却制御について詳細に説明する。
【００６２】
（電池の充電時）
ＥＣＵ５は、電池３の充電時において、水温センサ６２ｄからの測定結果（電池温度）に基づいて、駆動前のエンジン１を昇温させる制御、および、電池３を昇温または冷却させる制御を行うように構成されている。なお、本実施形態では、車両１００が低温環境下（温度Ｔ０）に配置されている場合を想定して説明を行う。
【００６３】
具体的には、まず、ＥＣＵ５は、予めユーザ等により設定された充電終了時（ＥＶ走行予定時）と、電池３のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とに基づいて、充電開始時を推定する。そして、ＥＣＵ５は、充電開始時になったと判断した際に、図３に示すように電池温度（＝温度Ｔ０）が温度Ｔ１未満であるので、熱交換装置６を状態１に遷移させる。この状態１では、図４に示すように、三方弁７３の出口７３ａおよび７３ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７３の出口７３ｃおよび三方弁７４の出口７４ａを閉状態（ＣＬ）にする。また、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６２ａおよび温熱源６２ｂに電力が供給される。これにより、電池側回路６２内のみからなる循環回路Ｃ１（図４において太線で図示）を冷却水が流通するとともに、温熱源６２ｂにおいて昇温された冷却水が電池３に供給されることによって、電池３が昇温される。これにより、充電効率が低い低温状態で電池３が充電されるのを抑制することが可能である。
【００６４】
その後、ＥＣＵ５は、温熱源６２ｂによる昇温により、電池３の電池温度が温度Ｔ１（第１温度閾値の一例）に達したと判断した際に、熱交換装置６を状態２に遷移させる。この状態２では、図５に示すように、三方弁７１の出口７１ａ、７１ｂ、三方弁７２の出口７２ｂ、７２ｃ、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａおよび７４ｃを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｃ、三方弁７２の出口７２ａ、三方弁７３の出口７３ｂおよび三方弁７４の出口７４ｂを閉状態（ＣＬ）にする。また、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６２ａに電力が供給される。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が連通状態となって形成された循環回路Ｃ２（図５において太線で図示）を冷却水が流通する。この結果、自己発熱する電池３が冷却されるとともに、自己発熱する電池３により暖められた冷却水がエンジン１に供給されることによって、エンジン１の駆動前の昇温が行われる。
【００６５】
また、状態２では、消費電力が大きな電動ウォータポンプ６１ｂは駆動されない。これにより、状態２を維持するために要する電力消費を低減させることが可能である。
【００６６】
なお、温度Ｔ１は、電池３が自己発熱が開始したと判断される温度である。
【００６７】
そして、ＥＣＵ５は、自己発熱による昇温により、電池温度が温度Ｔ１よりも大きな温度Ｔ２（第２温度閾値の一例）に達したと判断した際に、熱交換装置６を状態３に遷移させる。この状態３では、図６に示すように、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａおよび７４ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７２の出口７２ｃ、三方弁７３の出口７３ｂおよび三方弁７４の出口７４ｃを閉状態（ＣＬ）にする。また、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６２ａおよび冷熱源６２ｃに電力が供給される。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が連通状態から非連通状態に切り替わる。そして、電池側回路６２内のみからなる循環回路Ｃ３（図６において太線で図示）を冷却水が流通するとともに、冷熱源６２ｃにおいて冷却された冷却水が電池３に供給されることによって、電池３の冷却が行われる。
【００６８】
なお、状態３では、エンジン側回路６１では電動ウォータポンプ６１ｂは駆動されない。これにより、状態３におけるエンジン側回路６１では、状態２において暖められた冷却水が循環を行わずにエンジン１の周辺に留まることによって、エンジン１が保温される。
【００６９】
なお、温度Ｔ２は、電池３が自己発熱により必要以上に発熱したと判断される温度である。
【００７０】
また、ＥＣＵ５は、電池３が冷却されることにより、電池温度が温度Ｔ１よりも大きく、かつ、温度Ｔ２よりも小さな温度Ｔ３に達したと判断した際に、熱交換装置６を図５に示す状態２に戻すように構成されている。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が再度連通状態となり、エンジン１の駆動前の昇温が再度行われる。そして、この状態２と状態３とが繰り返されることによって、充電終了後まで電池３の冷却とエンジン１の昇温とが行われる。この結果、エンジン１は、電池３の排熱によりある程度昇温されることによって、駆動開始時の暖機の時間が短縮または削減される。
【００７１】
（ＥＶ走行時）
ＥＣＵ５は、電池３のＥＶ走行時において、主に水温センサ６３ｃからの測定結果（電動駆動部温度）に基づいて、駆動前のエンジン１を昇温させる制御、電動駆動部２を冷却させる制御、および、電池３を冷却させる制御を行うように構成されている。なお、本実施形態では、車両１００が充電終了直後にＥＶ走行に移行した場合を想定して説明を行う。
【００７２】
具体的には、まず、ＥＣＵ５は、ＥＶ走行開始時において、電池３から電力を供給することによって、電動駆動部２を駆動させる。そして、熱交換装置６を図５に示す状態２に遷移させる。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が連通状態となる。そして、放電により発熱する電池３により暖められた冷却水がエンジン１に供給されることによって、エンジン１の駆動前の昇温が行われる。また、電池３から供給される電力の一部が熱となることによって、電動駆動部２が昇温される。
【００７３】
そして、ＥＣＵ５は、電動駆動部２の電動駆動部温度が温度Ｔ２よりも大きな温度Ｔ４（第３温度閾値の一例）に達したと判断した際に、熱交換装置６を状態４に遷移させる。この状態４では、図７に示すように、三方弁７１の出口７１ａ、７１ｃ、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａ、７４ｂ、三方弁７５の出口７５ａおよび７５ｃを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｂ、三方弁７２の出口７２ｃ、三方弁７３の出口７３ｂ、三方弁７４の出口７４ｃおよび三方弁７５の出口７５ｂを閉状態（ＣＬ）にする。また、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６２ａ、６３ａおよび冷熱源６２ｃに電力が供給される。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が連通状態から非連通状態に切り替わる。そして、電池側回路６２内のみからなる循環回路Ｃ３（図７において太線で図示）を冷却水が流通するとともに、電池側回路６２において、冷却水が冷熱源６２ｃによって冷却されることによって、電池３の冷却が行われる。なお、この際、電池３の温度が温度Ｔ３未満である場合には、電池３の冷却を行わないように熱交換装置６を構成してもよい。
【００７４】
また、状態４では、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が連通状態になる。そして、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が連通状態となって形成された循環回路Ｃ４（図６において太線で図示）を冷却水が流通する。これにより、電動駆動部２により暖められた冷却水がエンジン１に供給されることによって、エンジン１の駆動前の昇温が行われる。
【００７５】
また、状態４では、エンジン側回路６１では電動ウォータポンプ６１ｂは駆動されない。
【００７６】
なお、温度Ｔ４は、電動駆動部２が駆動により十分に昇温されたと判断される温度である。
【００７７】
そして、ＥＣＵ５は、電動駆動部２の電動駆動部温度が温度Ｔ４よりも大きな温度Ｔ５に達したと判断した際に、熱交換装置６を状態５に遷移させる。この状態５では、図８に示すように、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａ、７４ｂ、三方弁７５の出口７５ａおよび７５ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｃ、三方弁７２の出口７２ｃ、三方弁７３の出口７３ｂ、三方弁７４の出口７４ｃおよび三方弁７５の出口７５ｃを閉状態（ＣＬ）にする。また、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６２ａ、６３ａおよび冷熱源６２ｃに電力が供給される。これにより、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が連通状態から非連通状態に切り替わる。そして、電動駆動部側回路６３内のみからなる循環回路Ｃ５（図８において太線で図示）を冷却水が流通するとともに、低温用ラジエータ６３ｂにおいて冷却された冷却水が電動駆動部２に供給されることによって、電動駆動部２が冷却される。これにより、電動駆動部２のインバータ２ａおよびモータ２ｂが温度Ｔ５以上の高温環境下で駆動することに起因して駆動効率が低下するのが抑制される。なお、状態５では、状態４と同様に、電池側回路６２において、冷却水が冷熱源６２ｃによって冷却されることによって、電池３の冷却が行われる。
【００７８】
また、状態５では、エンジン側回路６１では電動ウォータポンプ６１ｂは駆動されない。これにより、状態５においてエンジン１が保温される。
【００７９】
なお、温度Ｔ５は、電動駆動部２が駆動により必要以上に発熱したと判断される温度である。
【００８０】
また、ＥＣＵ５は、電動駆動部２が冷却されることにより、電動駆動部温度が温度Ｔ４よりも大きく、かつ、温度Ｔ５よりも小さな温度Ｔ６に達したと判断した際に、熱交換装置６を図８に示す状態４に戻すように構成されている。これにより、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が再度連通状態となり、エンジン１の駆動前の昇温が再度行われる。そして、この状態４と状態５とが繰り返される。この結果、エンジン１は、電動駆動部２および電池３の排熱により、さらに昇温されることによって、駆動開始時の暖機の時間がより短縮または削減される。
【００８１】
（ＨＶ走行時）
そして、ＥＣＵ５は、車両１００の運転状態などからＥＶ走行からＨＶ走行に移行すると判断した際に、熱交換装置６を状態６に遷移させる。この状態６では、図９に示すように、三方弁７１の出口７１ａ、７１ｂ、三方弁７２の出口７２ａ、７２ｂ、三方弁７３の出口７３ａ、７３ｃ、三方弁７４の出口７４ａ、７４ｂ、三方弁７５の出口７５ａおよび７５ｂを開状態（ＯＰ）にし、三方弁７１の出口７１ｃ、三方弁７２の出口７２ｃ、三方弁７３の出口７３ｂ、三方弁７４の出口７４ｃおよび三方弁７５の出口７５ｃを閉状態（ＣＬ）にする。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が非連通状態になるとともに、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が非連通状態になる。
【００８２】
そして、状態６では、ＥＣＵ５により、エンジン側回路６１、電池側回路６２および電動駆動部側回路６３において各々個別に制御が行われる。つまり、エンジン側回路６１において、エンジン１の駆動によりエンジン側回路６１の冷却水が昇温されてエンジン温度が温度Ｔ７を超えた際に、サーモスタット弁６１ｄが開状態になるとともに、ＥＣＵ５により、電動ウォータポンプ６１ｂに電力が供給される。これにより、冷却水が高温用ラジエータ６１ｃによって迅速に冷却されることによって、エンジン１の冷却が行われる。また、電池側回路６２において、ＥＣＵ５は、電池温度が温度Ｔ２に達したと判断した際に、電動ウォータポンプ６２ａおよび冷熱源６２ｃ（または温熱源６２ｂ）に電力を供給する。これにより、冷却水が冷熱源６２ｃによって冷却されることによって、電池３の冷却が行われるか、または、冷却水が温熱源６２ｂによって昇温されることによって、電池３の昇温が行われる。また、電動駆動部側回路６３において、ＥＣＵ５は、電動駆動部温度が温度Ｔ５に達したと判断した際に、電動ウォータポンプ６３ａに電力を供給する。これにより、冷却水が低温用ラジエータ６３ｂによって冷却されることによって、電動駆動部２の冷却が行われる。
【００８３】
ここで、状態６では、エンジン側回路６１と電池側回路６２との間が非連通状態になるとともに、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間が非連通状態になることによって、エンジン１により昇温された高温の冷却水が電池３または電気駆動部２に供給されるのを抑制することが可能である。
【００８４】
次に、図１０を参照して、充電時の熱交換装置６の制御に関するＥＣＵ５（図１参照）の制御フローについて説明する。
【００８５】
図１０に示すように、まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ５により、充電開始時か否かが判断されるとともに、充電開始時と判断されるまで本制御が繰り返される。そして、ステップＳ２において、ＥＣＵ５により、水温センサ６２ｄの測定結果に基づいて、電池温度が温度Ｔ１未満か否かが判断される。ステップＳ２において電池温度が温度Ｔ１未満であると判断された場合、ステップＳ３において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態１に遷移される。これにより、電池３の昇温が行われる。そして、ステップＳ２に戻り、再度、電池温度が温度Ｔ１未満か否かが判断される。
【００８６】
ステップＳ２において、電池温度が温度Ｔ１以上であると判断された場合、ステップＳ４において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態２に遷移される。これにより、自己発熱する電池３が冷却されるとともに、電池３の熱によりエンジン１の駆動前の昇温が行われる。
【００８７】
そして、ステップＳ５において、ＥＣＵ５により、電池温度が温度Ｔ２を超えたか否かが判断されるとともに、電池温度が温度Ｔ２を超えたと判断されるまで本制御が繰り返される。電池温度が温度Ｔ２を超えたと判断された場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態３に遷移される。これにより、自己発熱する電池３が冷却されるとともに、エンジン１が保温される。
【００８８】
そして、ステップＳ７において、ＥＣＵ５により、電池温度が温度Ｔ３未満であるか否かが判断される。ステップＳ７において、電池温度が温度Ｔ３以上であると判断された場合、ステップＳ８において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態３に遷移される。そして、ステップＳ１０に進む。ステップＳ７において、電池温度が温度Ｔ３未満であると判断された場合、ステップＳ９において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態２に遷移される。そして、ステップＳ１０に進む。
【００８９】
ステップＳ１０において、ＥＣＵ５により、充電終了時であるか否かが判断される。ステップＳ１０において充電終了時でないと判断された場合、ステップＳ７に戻る。ステップＳ１０において充電終了時であると判断された場合、電池３の充電が終了されるとともに、充電時の制御フローが終了される。
【００９０】
次に、図１１を参照して、ＥＶ走行時の熱交換装置６の制御に関するＥＣＵ５（図１参照）の制御フローについて説明する。
【００９１】
図１１に示すように、まず、ステップＳ１１において、ＥＣＵ５により、ＥＶ走行開始か否かが判断されるとともに、ＥＶ走行開始と判断されるまで本制御が繰り返される。そして、ステップＳ１２において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態２に遷移される。これにより、放電により発熱する電池３が冷却されるとともに、エンジン１の駆動前の昇温が行われる。
【００９２】
そして、ステップＳ１３において、電動駆動部温度が温度Ｔ４を超えたか否かが判断されるとともに、電動駆動部温度が温度Ｔ４を超えたと判断されるまで本制御が繰り返される。電動駆動部温度が温度Ｔ４を超えたと判断された場合、ステップＳ１４において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態４に遷移される。これにより、電池３および電動駆動部２の冷却が行われるとともに、電動駆動部２の熱によりエンジン１の駆動前の昇温が行われる。
【００９３】
そして、ステップＳ１５において、電動駆動部温度が温度Ｔ５を超えたか否かが判断されるとともに、電動駆動部温度が温度Ｔ５を超えたと判断されるまで本制御が繰り返される。電動駆動部温度が温度Ｔ５を超えたと判断された場合、ステップＳ１６において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態５に遷移される。これにより、電池３および電動駆動部２の冷却が行われるとともに、エンジン１が保温される。
【００９４】
そして、ステップＳ１７において、電動駆動部温度が温度Ｔ６未満であるか否かが判断される。ステップＳ１７において電動駆動部温度が温度Ｔ６以上であると判断された場合、ステップＳ１８において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態５に遷移される。そして、ステップＳ２０に進む。ステップＳ１７において、電動駆動部温度が温度Ｔ６未満であると判断された場合、ステップＳ１９において、ＥＣＵ５により、熱交換装置６が状態４に遷移される。そして、ステップＳ２０に進む。
【００９５】
ステップＳ２０において、ＥＣＵ５により、ＥＶ走行を終了してＨＶ走行に切り替わるか否かが判断される。ステップＳ２０においてＥＶ走行終了でないと判断された場合、ステップＳ１７に戻る。ステップＳ２０においてＨＶ走行に切り替わると判断された場合、ＥＣＵ５により、ＨＶ走行時に切り替わるとともに熱交換装置６が状態６に遷移される。そして、ＥＶ走行時の制御フローが終了される。また、ＨＶ走行時には、ＥＣＵ５により、エンジン側回路６１、電池側回路６２および電動駆動部側回路６３において各々個別に冷却制御が行われる。
【００９６】
［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００９７】
本実施形態では、上記のように、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を連通状態にする。これにより、電池３と熱交換を行って暖められた電池側回路６２の冷却水を連通状態のエンジン側回路６１内で流通させることができる。この結果、電池３の熱をエンジン１の駆動前の昇温に用いることができるので、駆動前に予め昇温したエンジン１を、燃焼効率を向上させた状態で駆動させることができる。したがって、電池３において発生した熱をエンジン１の昇温に有効に活用することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を非連通状態にすることによって、電池３とエンジン１とを熱的に分離することができる。これにより、駆動により大きな熱が生じたエンジン１から電池３に大量の熱が供給されるのを抑制することができるので、大量の熱に起因する電池３の不具合の発生を抑制することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５は、温熱源６２ｂによる昇温により、電池３の電池温度が温度Ｔ１以上であると判断した際に、熱交換装置６を電池３の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温が行われる状態２に遷移させる。これにより、電池３が温度Ｔ１以上に十分に昇温した状態で電池３の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温を行うことができる。この結果、電池３が十分に昇温しない状態で電池３の熱が用いられる場合と比べて、電池３の充電の効率が低下するのを抑制することができる。
【０１００】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５は、電池温度が温度Ｔ１よりも大きな温度Ｔ２以上であると判断した際に、熱交換装置６を冷熱源６２ｃを用いて電池３の冷却が行われる状態３に遷移させる。これにより、電池３が温度Ｔ２以上に昇温した際に、冷熱源６２ｃを用いて電池３を確実に冷却することができるので、電池３を安定的な温度で維持することができる。また、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を非連通状態にすることにより、エンジン側回路６１に冷却された冷却水が流通するのを抑制することができる。これにより、エンジン１が不必要に冷却されるのを抑制して、エンジン温度が低下するのを抑制することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、三方弁７１、７２および７５によりエンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間を連通状態にする。これにより、電池３の熱に加えて、電池３から放電された電力により駆動するモータ２ｂの熱もエンジン１の駆動前の昇温に用いることができる。この結果、駆動前に予め昇温したエンジン１を、燃焼効率をより向上させた状態で駆動させることができる。また、三方弁７１、７２および７５により、エンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間の非連通状態にすることによって、モータ２ｂとエンジン１とを熱的に分離することができる。これにより、エンジン１の駆動により生じた大きな熱が、エンジン１からモータ２ｂへ大量に供給されることに起因して、モータ２ｂに不具合が生じるのを抑制することができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５は、電動駆動部温度が温度Ｔ４以上であると判断した際に、熱交換装置６を電動駆動部２の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温が行われる状態４に遷移させる。これにより、モータ２ｂが温度Ｔ４以上に十分に昇温した状態で、モータ２ｂの熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温を行うことができる。この結果、モータ２ｂが十分に昇温しない状態でモータ２ｂの熱が用いられる場合と比べて、モータ２ｂの駆動効率が低下するのを抑制することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、状態４において、冷却水が冷熱源６２ｃによって冷却されることによって、電池３の冷却が行われる。これにより、モータ２ｂに対して放電していることにより発熱している電池３が必要以上に昇温するのを抑制することができる。この結果、電池３を安定的な温度で維持することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、電池３が外部電源１０１により充電される際において、電池温度が温度Ｔ１以上になった場合に、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を連通状態にする。これにより、電池３が温度Ｔ１以上に十分に昇温した状態で電池３の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温を行うことができるので、外部電源１０１を用いた電池３の充電の効率が低下するのを抑制することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、状態２に遷移する際の温度Ｔ１を、外部電源１０１による充電により電池３が自己発熱を開始したと判断可能な温度とする。これにより、自己発熱により熱が生じ続ける状態に電池３が移行した際に、エンジン１に熱を供給し始めるように熱交換装置６を構成することができるので、電池３の熱を用いてエンジン１を確実に昇温することができる。この結果、駆動前に予め昇温したエンジン１を、燃焼効率をさらに向上させた状態で駆動させることができる。
【０１０６】
また、本実施形態では、電動駆動部側回路６３を流通する冷却水がモータ２ｂおよびインバータ２ａと熱交換を行うように熱交換装置６を構成する。これにより、電池３から放電された電力により駆動するモータ２ｂの熱に加えて、インバータ２ａの熱もエンジン１の駆動前の昇温に用いることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、ＨＶ走行に切り替わりエンジン１が駆動された後は、三方弁７１〜７４によりエンジン側回路６１と電池側回路６２との間を非連通状態にするとともに、三方弁７１、７２および７５によりエンジン側回路６１と電動駆動部側回路６３との間を非連通状態にする。そして、エンジン１、電池３およびモータ２ｂを、それぞれ、高温用ラジエータ６１ｃ、冷熱源６２ｃおよび低温用ラジエータ６３ｂにより個別に冷却する。これにより、駆動に適した温度範囲が異なるエンジン１、電池３およびモータ２ｂの各々を、適した温度になるように冷却制御することができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、エンジン側回路６１の経路上にエンジン側回路６１の冷却水を流通させる電動ウォータポンプ６１ｂを設けるとともに、電池側回路６２の経路上に電池側回路６２の冷却水を流通させる電動ウォータポンプ６２ａを設ける。これにより、エンジン側回路６１と電池側回路６２とが非連通の状態であっても、エンジン側回路６１内および電池側回路６２内の各々を個別に冷却水を流通させることができる。また、電動ウォータポンプ６１ｂおよび６２ａが電動であることによって、冷却水の流通制御を個別にかつ適切に行うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、電池３の昇温を行う温熱源６２ｂを設けることによって、電池温度が過度に低いことに起因して電池３の充放電効率が低下するのを、温熱源６２ｂを駆動させて電池３を昇温させることにより抑制することができる。
【０１１０】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１１１】
たとえば、上記実施形態では、エンジン１（電池３、電動駆動部２）の下流側に配置された水温センサ６１ｅ（６２ｄ、６３ｃ）により測定された冷却水の温度をエンジン温度（電池温度、電動駆動部温度）とする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷却水の温度ではなく、直接測定された内燃機関、蓄電部および駆動用モータの温度を、それぞれ、内燃機関の温度、蓄電部の温度および駆動用モータの温度としてもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、電池温度が温度Ｔ１よりも大きく、かつ、温度Ｔ２よりも小さな温度Ｔ３に達したと判断した際に、熱交換装置６を、電池３の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温が行われる状態２に戻すように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電池温度が温度Ｔ１まで下がったと判断した際に、熱交換装置を電池の熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温が行われるように構成してもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、電動駆動部温度が温度Ｔ４よりも大きく、かつ、温度Ｔ５よりも小さな温度Ｔ６に達したと判断した際に、熱交換装置６を、電動駆動部２の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温が行われる状態４に戻すように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電動駆動部温度が温度Ｔ４まで下がったと判断した際に、熱交換装置を電動駆動部の熱を用いて内燃機関の駆動前の昇温が行われるように構成してもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、ＥＶ走行開始時に、熱交換装置６を、電池３（蓄電部）の熱を用いてエンジン１の駆動前の昇温が行われる状態２に遷移させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＥＶ走行開始時に蓄電部が外気によって冷却されている場合には、熱交換装置を、温熱源により蓄電部を昇温させる状態１に遷移させてもよい。これにより、蓄電部の放電効率を向上させることが可能である。この場合、蓄電部が十分に昇温されて放電効率が十分に向上した状態で、熱交換装置を上記状態２に遷移させるのがよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、熱交換装置６を備える車両１００が、エンジン１（内燃機関）および電動駆動部２の一方または両方を用いて走行等の駆動を行うことが可能であるとともに、充電器４を介して外部電源１０１から電池３（蓄電部）を充電可能に構成されているＰＨＶである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、車両は、内燃機関と、充放電可能な蓄電部とを備えていればよく、ＰＨＶに限定されない。たとえば、電動駆動部のみを用いて走行等の駆動を行い、蓄電部に充電する際の発電にのみ内燃機関を用いる車両に、本発明の車両用熱交換装置を用いてもよい。また、外部電源から充電可能に構成されておらず、内燃機関による発電および回生による発電により蓄電部に蓄電されるＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）に、本発明の車両用熱交換装置を用いてもよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、熱交換装置６が、冷却水（熱交換媒体）が各々流通する冷却水回路として、エンジン側回路６１（第１媒体流通回路）と、電池側回路６２（第２媒体流通回路）と、電動駆動部側回路（第３媒体流通回路）とを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱交換装置は、少なくとも熱交換媒体が各々流通する第１媒体流通回路および第２媒体流通回路を含んでいればよく、駆動用モータと熱交換を行う熱交換媒体が流通する第３媒体流通回路を含まなくてもよい。また、熱交換装置は、駆動用モータおよび蓄電部以外の発熱源と熱交換を行う熱交換媒体が流通する媒体流通回路をさらに含んでいてもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、熱交換媒体として水（冷却水）を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱交換媒体は水に限られず、熱交換可能な流体（気体または液体）であればよい。
【０１１８】
また、上記実施形態における熱交換装置６の冷却水回路は一例であり、本発明において、車両用熱交換装置の構成は上記実施形態の構成に限られない。
【符号の説明】
【０１１９】
１  エンジン（内燃機関）
２ｂ  モータ（駆動用モータ）
３  電池（蓄電部）
６  熱交換装置（車両用熱交換装置）
６１  エンジン側回路（第１媒体流通回路）
６２  電池側回路（第２媒体流通回路）
６２ｃ  冷熱源（蓄電部冷却部）
６３  電動駆動部側回路（第３媒体流通回路）
７１、７２  三方弁（第１弁部、第２弁部）
７３、７４  三方弁（第１弁部）
７５  三方弁（第２弁部）
Ｔ１  温度（第１温度閾値）
Ｔ２  温度（第２温度閾値）
Ｔ４  温度（第３温度閾値）
【図１】
2019089524.tif 000003
【図２】
2019089524.tif 000004
【図３】
2019089524.tif 000005
【図４】
2019089524.tif 000006
【図５】
2019089524.tif 000007
【図６】
2019089524.tif 000008
【図７】
2019089524.tif 000009
【図８】
2019089524.tif 000010
【図９】
2019089524.tif 000011
【図１０】
2019089524.tif 000012
【図１１】
2019089524.tif 000013